食品科學與工程專業Auto CAD教學改革探討
——以天津農學院為例

劉曉東，何新益，范志華

（天津農學院食品科學與生物工程學院，天津 300380）

“計算機輔助設計（Auto CAD）”是一門依托繪圖軟件平臺，以掌握繪圖技能和培養學生解讀工程圖能力為目標的課程。其教學的最終目的是利用計算機進行工程圖樣設計，為學生專業課程設計和畢業設計提供幫助。Auto CAD課程也是天津農學院食品科學與工程專業的一門專業基礎課，為適應我國專業工程設計的培養需求，Auto CAD課程的教學改革也勢在必行。與傳統的手工繪圖方法相比，該課程講授的計算機繪圖方法既精準又快速，在繪圖質量、設計速度等方面優勢突出，是目前工程設計中必備的工具[1]。以天津農學院食品科學與工程專業為例，就該課程先前存在的問題與相應改革措施展開分析與探討，其目的是將Auto CAD課程融入專業教學活動中，以此來增強學生的專業應用能力，培養學生的工程設計意識。

1 Auto CAD對食品科學與工程專業的重要性

“計算機輔助設計”課程是食品科學工程專業學生進行工廠設計、車間設計、工藝流程設計等必須掌握的專業基礎課程[2]。天津農學院食品科學與工程專業為教育部實用技能人才試點專業，這就要求教師的教學要與專業培養方向相適應，而傳統的專業教育偏重于理論知識的傳授，在實踐能力、創新能力的教育和訓練方面存在許多缺陷[3]，Auto CAD是一門實踐性很強的課程。通過學習，學生能熟練掌握計算機繪圖技能，學會食品工程圖的繪制方法，了解建筑圖的基本知識，為今后進行相關工作打下良好的基礎。由于該課程的授課時間為第6學期，所以Auto CAD繪圖能力的培養對于學生的畢業設計具有重要的意義。

2 食品科學與工程專業Auto CAD教學存在的問題

總結以往的課程教學經驗發現，傳統的教學模式存在諸多問題，難以適應“新工科”人才的培養要求，現總結如下。

2.1 教學內容與專業內容脫節

界面介紹→繪圖工具介紹→編輯工具介紹→標注→文字→圖塊→圖層→打印和發布等[4]這種形式是傳統Auto CAD課程安排順序。這就造成了與其他專業課程缺乏關聯的現象，使得Auto CAD教學內容與食品專業課相互脫節現象。調查顯示，學生在進行課程設計和畢業設計時，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 課時量有待增加

實踐性強是Auto CAD課程的一大特點，學生要想達到靈活運用的教學要求，必須通過大量不斷的練習。目前，高校Auto CAD課程的課時量一般為24～30學時[5]，而天津農學院食品科學與工程專業Auto CAD課程學時數有18個，且均為實驗課教學。這些凸顯出Auto CAD課程的課時缺陷。

2.3 考核方式有待改進

以前學生課程成績評定主要是以期末考核為主，其考試內容多是一些幾何圖形的繪制，與專業沒有聯系。這種考核內容就降低了課程學習的目的性，專業特色也沒能體現。此外，若通過上機考試以統一在線提交的形式進行期末考核，對硬件水平和監考提出了較高要求。

2.4 教學方法單一

高校傳統教學模式是教師課堂講授，學生被動學習，以聽講為主。Auto CAD軟件的特點是操作性強，需要大量實踐訓練，從訓練中掌握應用技巧。所以傳統的教學模式不適宜Auto CAD課程教學要求，也不能提升學生的學習興趣。

3 專業課程設計的引進提升了Auto CAD教學的針對性

針對課程教學中存在的問題，先從改革課程教學模式入手，采用課程設計的引入、設計方案的引導和考核形式的改革這3個方面措施，以便加強Auto CAD教學的專業特點。通過食品工廠的課程設計引入，讓學生領會學習Auto CAD課程的實際意義，明確學習目的；通過食品工程設計方案的引導，鼓勵學生自己思考，提高學生學習該課程的主動性；通過考核形式改革，將食品工廠設計圖紙作為Auto CAD考核成績的一部分，增強考核的專業性，強調繪圖技能的實用性。

3.1 課程設計的引入

學院的具體改革中，在先修“食品工廠設計”課程的基礎上，利用Auto CAD軟件進行食品工工廠的設備、車間繪制。這樣既學習了Auto CAD繪圖方法，又幫助學生鞏固食品工廠設計的相關知識。在組織課堂教學中，教師要求學生繪制一個具體的專業設備，在使用命令過程中，學生會逐步掌握Auto CAD操作。實踐證明，這種教學方法能體現課程的專業性，激發學生的學習興趣。

3.2 設計方案的引導

以具體食品工廠設計任務書為目標進行教學引導。在繪制分解的食品車間或廠區總平面布置圖過程中，學生獨立思考如何選用繪圖和編輯工具，在完成設計任務書要求的過程中熟悉了繪圖軟件的操作。教師的引導分為3個步驟。

（1） 以食品工廠具體設備繪制引導學生思考。在教學過程中，教師利用一張專業設備圖啟發學生如何正確繪制圖形，如何合理運用命令的思考。例如，畫一個罐體的立面圖時，可以用直線、圓弧、鏡像、復制等命令交替繪制，也可以用多段線命令連續繪制。學生會嘗試、比較不同方法，進而達到準確快速的繪圖效果，這樣可以通過帶有專業目的性的問題，促使學生思考，增強了學習主動性。

（2）以設計教學內容鍛煉學生動手能力。其方法是在課程教學開始階段，學生將復雜工程圖樣分解，教師將分解后的圖樣結合各章節的繪圖命令講授，課程后階段學生再完成工程圖紙的繪制。實踐證明，這種教學方法能啟發學生圖形分析能力，幫助學生掌握圖形繪制的技巧，達到了提高學生分析和解決問題能力的目的。

（3）以成果總結鞏固學生的學習效果。其方法是在課程的最后階段，學生完成一套工程圖紙所需要的繪圖要點進行總結，各抒己見，總結繪圖方法，形成共識；在討論環節，教師提出工程圖繪制過程存在的問題，分析導致問題的原因，讓學生改進繪圖方法，增強繪圖技巧。實踐證明這對學生認識自身不足、總結繪圖經驗有極好的效果。

3.3 改革考核方式

以往的課程考核內容，只注重學生圖形繪制能力的考查，往往忽視與專業的關聯性。學院改革將專業圖紙繪制能力作為期末考核內容重要部分，教師把該課程的平時成績和期末考核的成績分配比例設定為3∶7。期末考核由筆試和工程圖繪制能力考核構成，各占期末成績的50%。這種考核形式充分體現了Auto CAD課程的專業特點，又有目的地培養了學生學習該課程的主動性和目的性，達到了預期的效果。

4 教學改革的成果

4.1 培養了學生的學習興趣和學習能力

實踐證明，在Auto CAD課程教學中，采用繪制內容與畢業設計和課程設計相關的圖例，課堂教學過程中對專業圖形的繪制等方法可加強課程的專業性和針對性。而將復雜的工程圖紙分解為多項小型圖形的引導式教學法，可使學生在課程學習全面掌握圖形的繪制要點，提升了學生的學習能力。此外，期末對食品工廠設計中工程圖的考核給學生自由發揮的空間，學生可以根據食品工廠設計任務書指導工程圖繪制，讓學生結合實際工程任務書自主設計。這種方式下，學生的自主創新意識和主動性被大大激發。

4.2 有助于教師專業素養提高

為了滿足Auto CAD課程專業性需要，授課教師要學習與食品科學相關的專業知識，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知識。同時，教師還需不斷學習相關專業知識，掌握如工藝流程、管道布置、設備選型等設計規范。通過這些學習，任課教師的知識面得到了拓寬，專業素養得到了提升。

5 結語

以課程設計的引入、設計方案的引導和考核形式的改革相結合為特點的Auto CAD課程教學改革，是天津農學院食品科學與工程專業以“新工科”人才培養為目標的教學改革的一部分。目前，取得了一些積極效果，同時避免了教學與其他課程缺乏關聯、教學內容與相關專業課相互脫節的問題。今后，教師將不斷地改革Auto CAD的教學方法，使其更好地與專業課程銜接；同時，在以后的教學實踐中加強學生學習主動性和目的性培養，使Auto CAD課程教學更具專業性和目的性。