食品科學(xué)與工程專業(yè)Auto CAD教學(xué)改革探討
——以天津農(nóng)學(xué)院為例

劉曉東，何新益，范志華

（天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津 300380）

“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Auto CAD）”是一門(mén)依托繪圖軟件平臺(tái)，以掌握繪圖技能和培養(yǎng)學(xué)生解讀工程圖能力為目標(biāo)的課程。其教學(xué)的最終目的是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工程圖樣設(shè)計(jì)，為學(xué)生專業(yè)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)提供幫助。Auto CAD課程也是天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與工程專業(yè)的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，為適應(yīng)我國(guó)專業(yè)工程設(shè)計(jì)的培養(yǎng)需求，Auto CAD課程的教學(xué)改革也勢(shì)在必行。與傳統(tǒng)的手工繪圖方法相比，該課程講授的計(jì)算機(jī)繪圖方法既精準(zhǔn)又快速，在繪圖質(zhì)量、設(shè)計(jì)速度等方面優(yōu)勢(shì)突出，是目前工程設(shè)計(jì)中必備的工具[1]。以天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與工程專業(yè)為例，就該課程先前存在的問(wèn)題與相應(yīng)改革措施展開(kāi)分析與探討，其目的是將Auto CAD課程融入專業(yè)教學(xué)活動(dòng)中，以此來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)意識(shí)。

1 Auto CAD對(duì)食品科學(xué)與工程專業(yè)的重要性

“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”課程是食品科學(xué)工程專業(yè)學(xué)生進(jìn)行工廠設(shè)計(jì)、車間設(shè)計(jì)、工藝流程設(shè)計(jì)等必須掌握的專業(yè)基礎(chǔ)課程[2]。天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與工程專業(yè)為教育部實(shí)用技能人才試點(diǎn)專業(yè)，這就要求教師的教學(xué)要與專業(yè)培養(yǎng)方向相適應(yīng)，而傳統(tǒng)的專業(yè)教育偏重于理論知識(shí)的傳授，在實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的教育和訓(xùn)練方面存在許多缺陷[3]，Auto CAD是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生能熟練掌握計(jì)算機(jī)繪圖技能，學(xué)會(huì)食品工程圖的繪制方法，了解建筑圖的基本知識(shí)，為今后進(jìn)行相關(guān)工作打下良好的基礎(chǔ)。由于該課程的授課時(shí)間為第6學(xué)期，所以Auto CAD繪圖能力的培養(yǎng)對(duì)于學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)具有重要的意義。

2 食品科學(xué)與工程專業(yè)Auto CAD教學(xué)存在的問(wèn)題

總結(jié)以往的課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式存在諸多問(wèn)題，難以適應(yīng)“新工科”人才的培養(yǎng)要求，現(xiàn)總結(jié)如下。

2.1 教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)內(nèi)容脫節(jié)

界面介紹→繪圖工具介紹→編輯工具介紹→標(biāo)注→文字→圖塊→圖層→打印和發(fā)布等[4]這種形式是傳統(tǒng)Auto CAD課程安排順序。這就造成了與其他專業(yè)課程缺乏關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象，使得Auto CAD教學(xué)內(nèi)容與食品專業(yè)課相互脫節(jié)現(xiàn)象。調(diào)查顯示，學(xué)生在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，雖然掌握繪圖的方法，但是很難與工程圖的繪制要求相吻合。

2.2 課時(shí)量有待增加

實(shí)踐性強(qiáng)是Auto CAD課程的一大特點(diǎn)，學(xué)生要想達(dá)到靈活運(yùn)用的教學(xué)要求，必須通過(guò)大量不斷的練習(xí)。目前，高校Auto CAD課程的課時(shí)量一般為24～30學(xué)時(shí)[5]，而天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與工程專業(yè)Auto CAD課程學(xué)時(shí)數(shù)有18個(gè)，且均為實(shí)驗(yàn)課教學(xué)。這些凸顯出Auto CAD課程的課時(shí)缺陷。

2.3 考核方式有待改進(jìn)

以前學(xué)生課程成績(jī)?cè)u(píng)定主要是以期末考核為主，其考試內(nèi)容多是一些幾何圖形的繪制，與專業(yè)沒(méi)有聯(lián)系。這種考核內(nèi)容就降低了課程學(xué)習(xí)的目的性，專業(yè)特色也沒(méi)能體現(xiàn)。此外，若通過(guò)上機(jī)考試以統(tǒng)一在線提交的形式進(jìn)行期末考核，對(duì)硬件水平和監(jiān)考提出了較高要求。

2.4 教學(xué)方法單一

高校傳統(tǒng)教學(xué)模式是教師課堂講授，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，以聽(tīng)講為主。Auto CAD軟件的特點(diǎn)是操作性強(qiáng)，需要大量實(shí)踐訓(xùn)練，從訓(xùn)練中掌握應(yīng)用技巧。所以傳統(tǒng)的教學(xué)模式不適宜Auto CAD課程教學(xué)要求，也不能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3 專業(yè)課程設(shè)計(jì)的引進(jìn)提升了Auto CAD教學(xué)的針對(duì)性

針對(duì)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，先從改革課程教學(xué)模式入手，采用課程設(shè)計(jì)的引入、設(shè)計(jì)方案的引導(dǎo)和考核形式的改革這3個(gè)方面措施，以便加強(qiáng)Auto CAD教學(xué)的專業(yè)特點(diǎn)。通過(guò)食品工廠的課程設(shè)計(jì)引入，讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)學(xué)習(xí)Auto CAD課程的實(shí)際意義，明確學(xué)習(xí)目的；通過(guò)食品工程設(shè)計(jì)方案的引導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生自己思考，提高學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的主動(dòng)性；通過(guò)考核形式改革，將食品工廠設(shè)計(jì)圖紙作為Auto CAD考核成績(jī)的一部分，增強(qiáng)考核的專業(yè)性，強(qiáng)調(diào)繪圖技能的實(shí)用性。

3.1 課程設(shè)計(jì)的引入

學(xué)院的具體改革中，在先修“食品工廠設(shè)計(jì)”課程的基礎(chǔ)上，利用Auto CAD軟件進(jìn)行食品工工廠的設(shè)備、車間繪制。這樣既學(xué)習(xí)了Auto CAD繪圖方法，又幫助學(xué)生鞏固食品工廠設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)。在組織課堂教學(xué)中，教師要求學(xué)生繪制一個(gè)具體的專業(yè)設(shè)備，在使用命令過(guò)程中，學(xué)生會(huì)逐步掌握Auto CAD操作。實(shí)踐證明，這種教學(xué)方法能體現(xiàn)課程的專業(yè)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.2 設(shè)計(jì)方案的引導(dǎo)

以具體食品工廠設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)引導(dǎo)。在繪制分解的食品車間或廠區(qū)總平面布置圖過(guò)程中，學(xué)生獨(dú)立思考如何選用繪圖和編輯工具，在完成設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求的過(guò)程中熟悉了繪圖軟件的操作。教師的引導(dǎo)分為3個(gè)步驟。

（1） 以食品工廠具體設(shè)備繪制引導(dǎo)學(xué)生思考。在教學(xué)過(guò)程中，教師利用一張專業(yè)設(shè)備圖啟發(fā)學(xué)生如何正確繪制圖形，如何合理運(yùn)用命令的思考。例如，畫(huà)一個(gè)罐體的立面圖時(shí)，可以用直線、圓弧、鏡像、復(fù)制等命令交替繪制，也可以用多段線命令連續(xù)繪制。學(xué)生會(huì)嘗試、比較不同方法，進(jìn)而達(dá)到準(zhǔn)確快速的繪圖效果，這樣可以通過(guò)帶有專業(yè)目的性的問(wèn)題，促使學(xué)生思考，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

（2）以設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力。其方法是在課程教學(xué)開(kāi)始階段，學(xué)生將復(fù)雜工程圖樣分解，教師將分解后的圖樣結(jié)合各章節(jié)的繪圖命令講授，課程后階段學(xué)生再完成工程圖紙的繪制。實(shí)踐證明，這種教學(xué)方法能啟發(fā)學(xué)生圖形分析能力，幫助學(xué)生掌握?qǐng)D形繪制的技巧，達(dá)到了提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題能力的目的。

（3）以成果總結(jié)鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。其方法是在課程的最后階段，學(xué)生完成一套工程圖紙所需要的繪圖要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，各抒己見(jiàn)，總結(jié)繪圖方法，形成共識(shí)；在討論環(huán)節(jié)，教師提出工程圖繪制過(guò)程存在的問(wèn)題，分析導(dǎo)致問(wèn)題的原因，讓學(xué)生改進(jìn)繪圖方法，增強(qiáng)繪圖技巧。實(shí)踐證明這對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)自身不足、總結(jié)繪圖經(jīng)驗(yàn)有極好的效果。

3.3 改革考核方式

以往的課程考核內(nèi)容，只注重學(xué)生圖形繪制能力的考查，往往忽視與專業(yè)的關(guān)聯(lián)性。學(xué)院改革將專業(yè)圖紙繪制能力作為期末考核內(nèi)容重要部分，教師把該課程的平時(shí)成績(jī)和期末考核的成績(jī)分配比例設(shè)定為3∶7。期末考核由筆試和工程圖繪制能力考核構(gòu)成，各占期末成績(jī)的50%。這種考核形式充分體現(xiàn)了Auto CAD課程的專業(yè)特點(diǎn)，又有目的地培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的主動(dòng)性和目的性，達(dá)到了預(yù)期的效果。

4 教學(xué)改革的成果

4.1 培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力

實(shí)踐證明，在Auto CAD課程教學(xué)中，采用繪制內(nèi)容與畢業(yè)設(shè)計(jì)和課程設(shè)計(jì)相關(guān)的圖例，課堂教學(xué)過(guò)程中對(duì)專業(yè)圖形的繪制等方法可加強(qiáng)課程的專業(yè)性和針對(duì)性。而將復(fù)雜的工程圖紙分解為多項(xiàng)小型圖形的引導(dǎo)式教學(xué)法，可使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)全面掌握?qǐng)D形的繪制要點(diǎn)，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。此外，期末對(duì)食品工廠設(shè)計(jì)中工程圖的考核給學(xué)生自由發(fā)揮的空間，學(xué)生可以根據(jù)食品工廠設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)指導(dǎo)工程圖繪制，讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際工程任務(wù)書(shū)自主設(shè)計(jì)。這種方式下，學(xué)生的自主創(chuàng)新意識(shí)和主動(dòng)性被大大激發(fā)。

4.2 有助于教師專業(yè)素養(yǎng)提高

為了滿足Auto CAD課程專業(yè)性需要，授課教師要學(xué)習(xí)與食品科學(xué)相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，并搜集、篩選大量工程圖紙，這就需要任課教師具備一定的專業(yè)知識(shí)。同時(shí)，教師還需不斷學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識(shí)，掌握如工藝流程、管道布置、設(shè)備選型等設(shè)計(jì)規(guī)范。通過(guò)這些學(xué)習(xí)，任課教師的知識(shí)面得到了拓寬，專業(yè)素養(yǎng)得到了提升。

5 結(jié)語(yǔ)

以課程設(shè)計(jì)的引入、設(shè)計(jì)方案的引導(dǎo)和考核形式的改革相結(jié)合為特點(diǎn)的Auto CAD課程教學(xué)改革，是天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與工程專業(yè)以“新工科”人才培養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)改革的一部分。目前，取得了一些積極效果，同時(shí)避免了教學(xué)與其他課程缺乏關(guān)聯(lián)、教學(xué)內(nèi)容與相關(guān)專業(yè)課相互脫節(jié)的問(wèn)題。今后，教師將不斷地改革Auto CAD的教學(xué)方法，使其更好地與專業(yè)課程銜接；同時(shí)，在以后的教學(xué)實(shí)踐中加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和目的性培養(yǎng)，使Auto CAD課程教學(xué)更具專業(yè)性和目的性。