礦物加工工程專業基于任務驅動的CAD課程教學改革

陳 曄，陳 正

（廣西大學 a.資源與冶金學院；b.土木建筑工程學院，廣西 南寧 530004）

礦物加工工程專業基于任務驅動的CAD課程教學改革

陳 曄a，陳 正b

（廣西大學 a.資源與冶金學院；b.土木建筑工程學院，廣西 南寧 530004）

CAD是礦物加工工程專業的一門重要實踐類課程。針對高校礦物加工工程專業CAD教學存在的問題，開展了基于任務驅動的CAD教學改革與實踐研究，以使學生更好地掌握這門課程，結果表明，學生的學習興趣得到提高，解決實際問題的能力得到提升。

計算機輔助設計（CAD）；任務驅動；礦物加工工程；教學改革

《計算機輔助設計CAD》是高校礦物加工工程專業最重要的專業基礎課之一，且其內容與后續的專業課程和設計有重要聯系。然而，傳統的礦物加工工程專業CAD教學存在一些不足，難以滿足該專業學生課程設計、畢業設計以及實際工作的需要。本文分析了傳統高校礦物加工工程專業《計算機輔助設計CAD》課程教學中存在的主要問題，研究和探索了解決問題的主要思路，開展了基于任務驅動的CAD教學改革與實踐研究。

一、傳統礦物加工工程專業CAD課程教學中存在的問題分析

1.問題一：缺乏工程背景。礦物加工工程專業《計算機輔助設計CAD》涉及廣闊的工程背景，然而在教學和考核中往往過多地要求學生掌握各個操作方法和技巧，對工程背景的介紹不豐富，學生難以清楚了解繪制對象的工程背景，不知道這些所繪制的圖形從工程何處而來，從而造成繪圖技巧枯燥、繪圖方法和手段之間孤立，使學生喪失學習的積極性和主動性，只會被動地記憶和操作繪圖技巧，無法使課程教學達到預期效果。

2.問題二：缺乏對繪圖基礎知識的強化。與機械專業的學生相比，礦物加工工程專業學生的繪圖基礎知識相對薄弱，讀圖能力也有較大的差異。《機械制圖》是礦物加工工程專業《計算機輔助設計CAD》的基礎課程，課程中制圖知識的掌握程度直接影響《計算機輔助設計CAD》課程的學習效果。在傳統的教學中，教師在進行CAD教學時往往會忽略這個問題，沒有充分了解學生對制圖知識的掌握情況，沒有在教學過程中適當地補充制圖規范等方面的基礎知識，也沒有對礦物加工設備的圖紙規范及要求進行細致地講授，從而也使教學效果大打折扣。

3.問題三：缺乏主動學習的驅動力。在傳統的《計算機輔助設計CAD》課程教學中，教師的教學主要以“教”為主，而較少地考慮學生“學”得如何。教師根據課程安排講解繪圖知識點，演示實例，課程的重點圍繞繪圖的基本操作方法和技巧展開。然而，相當一部分學生在這樣的CAD教學環境下發現上課時都能明白老師講的內容，但下課自己獨立繪制時就處處出錯，其問題的根源在于這樣的教學對學生而言只是一種被動式的教學，學生缺乏主動學習的驅動力。這種教學方法會使學生對教師產生依賴性，學生并沒有真正掌握計算機輔助設計的方法，從而導致學生在進行獨立繪圖和處理實踐操作時出現問題。

二、基于任務驅動的CAD課程教學改革

任務驅動是指在教師課程教學和學生學習課程過程中，由教師設計和布置與講授知識點相關的任務，通過任務的開展和完成，使學生在任務的驅動下，在教師的引導幫助下，緊緊圍繞一個共同的任務活動中心，積極主動地應用學習資源，進行自主探索和互動協作的學習。其關鍵在于所設計的教學任務一方面能密切聯系所講授的知識點和學生需要掌握的繪圖技能，另一方面又具有一定的工程背景、具有探究性和創造性。通過任務驅動這樣的教學方法，使學生帶著實際的任務在探索中學習，激發學生的學習興趣和求知欲，從而獲得較好的學習效果。基于任務驅動教學方法，對礦物加工工程專業《計算機輔助設計CAD》課程進行了一系列的教學改革。

1.任務設計。任務設計是礦物加工工程專業《計算機輔助設計CAD》課程教學改革中最重要的環節，要進行基于任務驅動的教學改革，首先就要在教學中設計具有工程背景、有針對性和實用性、難度合理的任務。例如在講授多段線這一知識點時，可以設計設備中常見的六角螺栓作為任務開展教學；在講授打斷對象這一知識點時，可以設計礦物加工設備中常見的扣件作為任務開展教學。此外，還可以在學習不同知識點時設計相同的任務開展教學，從而說明可以用不同的繪圖方法和技巧完成相同任務，分析和比較不同繪圖方法和技巧在完成相同任務時各自的優缺點，使學生更好地掌握和運用所學的知識點和繪圖技巧。

2.任務實施。任務實施是確保礦物加工工程專業《計算機輔助設計CAD》課程教學改革效果的關鍵。在任務實施的過程中有層次地分析任務、解剖任務、講解任務，是在任務中激發學生的學習興趣、培養學習的主動性、提高學生科學思維的能力的關鍵。在進行任務實施時，教師首先要引導學生對本次任務進行初步思考，了解本次任務的難點和關鍵步驟，然后通過與學生的討論互動分析具體作圖要點、次序、步驟和方法，最后演示各個命令的操作方法和技巧。此外，教師在課堂上示范任務時的繪圖習慣和方法會對學生的繪圖習慣造成影響。因此，教師在示范時做到規范地運用繪圖技巧，并適當地運用快捷鍵，也會對學生規范和掌握操作技巧起到積極作用。

3.任務總結。任務完成往往被認為是任務驅動教學的終點，而實際上任務總結才恰恰是課程教學改革中最不能被忽視的環節，這個環節是否開展、實施情況的好壞會直接影響教學效果。首先，通過任務總結，分析和整理學生在任務開展過程中導致任務失敗的關鍵或容易出現的問題，并有針對性地進行糾正和講解；其次，通過任務總結，及時糾正學生不合理的繪圖習慣，說明規范繪圖和合理操作繪圖軟件的重要性，使學生養成良好的繪圖習慣和正確的繪圖理念；此外，客觀地對學生完成任務的情況進行評價會有效改善學生開展任務的積極性，積極的評價會強化學生獨立思考、有創新思想、協作能力，從而激發學生的積極性，促使學生主動學習，使教學效果得到有效提升。

4.效果分析。為了分析基于任務驅動的教學方法對礦物加工工程專業《計算機輔助設計CAD》課程的教學效果，對學生開展了效果分析問卷調查，調查結果表明：認為任務驅動教學方法對調動學生學習興趣效果明顯的有92.9%，認為有一定效果的有7.1%；認為任務驅動教學方法對提高學生學習主動性效果明顯的有82.1%，認為有一定效果的有14.3%；認為任務驅動教學方法對改善學生的知識點掌握程度效果明顯的有87.5%，認為有一定效果的有10.7%；認為任務驅動教學方法對提升學生創新思維和繪圖能力效果明顯的有80.4%，認為有一定效果的有12.5%。從統計結果來看，基于任務驅動的教學方法對礦物加工工程專業《計算機輔助設計CAD》課程教學效果的提升是比較明顯的。

針對高校礦物加工工程專業《計算機輔助設計CAD》課程的特點，分析了傳統《計算機輔助設計CAD》課程教學中存在的主要問題，研究和探索了解決問題的主要思路，開展了基于任務驅動的CAD教學改革研究。教學改革效果的分析結果表明，任務驅動教學方法對調動學生學習興趣、提高學生學習主動性、改善學生的知識點掌握程度和提升學生創新思維和繪圖能力效果明顯。

致謝：本論文在廣西壯族自治區區級教改項目——新世紀廣西高等教育教改項目（2013JGB104和2012JGB103）資助下完成。

[1]吳天鳳.基于“任務驅動”的CAD教學方法探討[J].安徽理工大學學報（社會科學版），2013，15（3）：105-108.

[2]謝生榮，張守寶，薛黎明.采礦CAD教學中存在的問題及對策[J].時代教育，2012（17）：32.

[3]曾晟，孫冰，楊月平.地礦類專業CAD輔助設計教學改革的探索與實踐[J].中國現代教育裝備，2010（11）：85-87.

[4]王衛東，解維偉.礦物加工專業CAD輔助設計教學改革的探索[J].中國電力教育，2012，（7）：52-53.

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