實用、實踐目標下的CAD教學方法研究

摘 要：CAD是所有設計類的專業教學核心課程之一，在設計實踐中有著廣泛的用途。但由于有些設計專業的這門課程設計學時少，而現有教科書的內容和章節多，學生在短時間內往往不能達到學習的目的和效果。針對這種情況，本文作者總結多年的設計實踐和教學經驗，探索實用、實踐目標下的教學方法在短時間教學內能夠達到教學的目標。文章通過這種教學改革實踐的探索、教學理論的研究來闡述這種教學方法的特點。通過兩種教學效果問卷調查的對比分析，結果表明，學生對改革后的教學方法在感興趣、掌握CAD技能、制圖基礎和專業知識等方面的學習效果均有顯著提高，達到了教學改革的目標。

關鍵詞：CAD教學；教學設計；教學改革；教學目標

作者簡介：王太春，副教授；瞿燕花，講師；馮楠，講師；魏瓊，講師；蘭州城市學院美術學院。

[中圖分類號]：G423 [文獻標識碼]：A

[文章編號]：1002-2139（2012）-21--02

CAD是 computer aided design的英文縮寫，中文含義為計算機輔助設計，這個軟件是所有設計專業人員必須掌握設計工具，是各種工程項目的方案設計、施工圖設計表達的必要手段。國家建設部早在十多年前已經明文規定，一切招標圖紙中必需使用CAD圖紙及其電子版文件。由此可見，作為設計人員不會CAD制圖是不能適應時代要求的。而在CAD的教學實踐中，往往會遇到在教學課時短的情況下，學生不能掌握其用法，或覺得學習枯燥無味而缺乏學習積極性等問題，其結果是課程結束后學生沒有掌握軟件的功能。在具體設計制圖時，仍不能熟練應用。針對這種狀況，本文作者根據多年的設計實踐和教科書章節結構存在的問題，探索結合實踐與實際運用的教學方法，以期提高教學質量，縮短教學時間，提高學生學習的積極性和學習效率，為這門課程的教學改革提供一種新的教學途徑。

一、如何認識CAD

人工繪圖的替代，本質上說是一種工具，就如同是在無限大的畫布上配備各種繪圖筆、顏色可以畫出各種色彩和不同線寬、線型的圖形、圖案，并可以進行各種修改、復制等功能的一套完整繪圖工具設備。特點是效率高、節省材料、便于修改。

二、現有教科書編寫框架結構的利與弊

教科書好處在于分章詳述各個工具、編輯修改、文字、圖塊、圖層、標注等用法，介紹的全面、細致。缺點是耗時長，各個章節之間的聯系性差、使用的練習缺乏綜合功性、沒有專業的針對性，不能在短時間內掌握繪制專業圖紙的技巧和方法。學生在學習過程中往往陷入死記硬背各個互不聯系的工具功能，覺得枯燥，不能充分調動學生的積極性，因而學習的效率低、興趣差。同時由于沒有專業針對性，沒有聯系各個章節的課堂綜合專業案例，因此對于特定的學生群體不能與專業發生聯系，缺乏專業設計的目的性和實踐性。

三、實踐、實用目標下教學的實踐探索

新教學方法的產生背景：短時間的36學時速成教學。其教學目的是提高學習的目的性、興趣、效率和專業技能水平。參加學習學生的專業：景觀規劃設計。

（1）理論與設計實踐結合的方法：課本中介紹概念與CAD歷史及使用軟件安裝的知識由學生自己課后閱讀，課堂上直接采用教師示范為基礎的示范教學方法，用短時間介紹幾種繪圖工具入手，結合編輯工具快速制作一個簡單地使用設計圖形，講解圖形的制作過程及其使用的繪圖工具與編輯工具用法；課堂教師的示范圖形與下一次示范的圖形在設計上是一個設計圖紙中有聯系不同單元，這樣可以使示范與示范之間形成聯系，容易記憶和重復使用，并可以增加實際設計常識。

（2）聯系記憶：課堂講授的案例與案例之間有一定的聯系，如用直線、曲線、園制作喬木的平面圖例，并定義成塊。使學習的技能通過回憶課堂舉例能形成聯想記憶，達到鞏固記憶力，提高學習成效的目標。

（3）技巧的靈活運用，如表達樓房墻立面的2次填充，理解填充在實際運用中可以產生漂亮的效果；先介紹城市道路的一般設計寬度，然后用直線分別做兩條交叉的雙向4車道的道路，經過修剪后，園倒角的工具將十字路口倒角，再用已經制作好的行道樹平面圖例做距離8米的樹木種植練習，使學生能夠理解在設計實踐中的具體利用方法，同時也掌握了相應的設計常識。

（4）目標性與連續性；做一次課堂練習教學樓的室外樓梯的側立面、局部剖面，完成后再在樓梯臺階上加欄桿與扶手，完成后再把臺階與樓房的側立面圖完成，采用前面做過的窗子，經過簡單復制，很快就做成了教學樓的側立面圖，使學生了解了有室外多層臺階的樓房側立面圖的構成，更主要的是掌握了填充、復制、修剪、延伸及有重復單元的快速表現方法。

（5）工具之間的替代使用；在講授窗子的立面圖時，用直線、多段線、矩形輸入3種方法表達的比較，并采用偏移、鏡像的編輯工具提高對3種方法進一步比較，讓學生了解掌握如何對具體案例制圖的工具使用選擇，并如何提高制圖效率；

（6）與制圖基礎知識相聯系：學習CAD的基本目的是學會制圖語編輯工具的使用，而實際工作中是用圖紙來表達設計內容的。因此，在學習中有必要將制圖的基本理論知識與CAD教學結合起來，如標注的規范、技巧、圖紙的圖框、圖簽、線型、線寬的使用及投影原理等制圖要求，應該結合課堂的CAD案例加以講授，并指導學生課堂繪制電腦桌的平面、立面圖，通過圖紙的構成要素講授并實際繪制使學生掌握制圖基本知識，比較全面的了解CAD的用途與基本制圖規范，學生考試的題目是繪制教學樓立面圖，中要求按制圖規范完成。這樣，不僅鍛煉了CAD的表達技能，也強化了制圖基礎方面的訓練。

四、實踐、實用目標下教學的理論總結

綜上實際教學過程中采用的方法所述，在打破按教材順序教學的教學探索中，對這種以實用、實踐為目標的教學方法的理論簡單歸納如下：

（1）設計目標與工具使用相結合；

（2）教學與專業相結合；

（3）目標案例的難易程度與教學進展相結合；

（4）制圖理論與CAD教學相結合。

五、教學結果分析

CAD課程教學改革后，針對學習效果，進行學生無記名問卷調查。

問卷設計的目標是達到B答案則說明教學目的基本達到，達到答案C的說明教學效果很好，達到答案A說明教學效果差。問卷及選擇答案發給3個班87位學生，并無記名回收87份選擇答案。調查問卷1的結果表明：問卷題1、3、6中沒有學生選擇A的，說明學生基本掌握了CAD制圖方法；而選擇答案B、C的占總平均人數的63%和37%，說明這種教學方法有助于未來的專業設計，并且對這種教學方法感興趣；問卷題2、4、5中分別有選擇A的3、9、15位學生，占學生總數的3%、10%和17%，平均為10%，選擇B和C的占總平均人數的55%和36%。

通過從以上問卷結果上看總體教學效果是令人滿意和值得肯定的，但在結合制圖原理的講授應進一步加強。

為了分析不同教學方法的教學效果，我們對采用傳統教學方法（按教科書章節順序講授）的3個班共計91名學生的教學效果做了問卷調查。

調查問卷2的結果表明：問卷題1、3、6中學生選擇A的分別為15、18、11位學生，占學生總數的16%、20%和12%平均為16%，說明這部分學生還沒有基本掌握CAD制圖方法及學習興趣的缺乏，而選擇答案B、C的占總平均人數的58%和26%；問卷中題2、4、5中分別有選擇A的12、25、28位學生，占學生人數的，13%、27%和31%，而選擇答案B、C的占總平均人數的48%和29%，說明學生的學習效率及制圖應用的掌握程度還比較低。

從以上的對比分析結果可以看出，兩種教學方法的結果差異顯著，即通過教學改革后的教學效果明顯優于原有的教學方法。

六、結論與討論

由于課程的特點，平時作業與期末考試往往是指定學生做一個制圖練習的結果的方法來給學生的成績打分，容易出現互相抄襲別人作業的現象，而不能完全反映學生的真實學習效果。采用無記名調查問卷的方法更能夠反映學生整體對教學效果的反映，是一種檢驗教學效果的有效輔助手段。

針對不同專業的學生，授課教師應準備不同的教學案例示范，同時注意示范案例之間的聯系性，以及設計案例對各種繪圖工具、編輯工具等功能的概括能力和難易程度；無論學生是否在學習這門課程前學習過制圖基礎知識課程，都應該在這門課程教學中簡要的介紹制圖原理和基本規范；畢竟任何一門課程的教學改革都有一個探索、完善的過程，這種教學方法也需要在教學實踐中逐步完善，并希望相關專家提出寶貴意見和建議，使這門課程的教學內容和方法更科學、知識更系統、教學效果更好。

本文所討論的本質是教師如何靈活統括教科書的知識內容，通過靈活而生動的案例和過程中把書中的核心內容逐漸消化理解，從而教學提高教學質量和效率，是啟發式的教學方法，把教科書作為學生課后練習的參考資料，而不是按教科書的章節區循規蹈矩的講授。這主要是由于課時所限，學生沒有足夠的課堂時間消化完成一本書的內容，以至于很多學生在學完這門課程之后不能用這個軟件繪制圖紙，而教學改革后的教學結果顯示，絕大多數學生是可以使用這個軟件工具進行設計制圖的。

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