主頁 > 技術文章 > 淺談環境工程制圖（環境工程裝置）與CAD教學改革 2022-04-15

淺談環境工程制圖（環境工程裝置）與CAD教學改革

摘　要：隨著社會發展對高素質技能型人才需求的日益增長，高職院校的環境工程專業（環境工程裝置，環境工程學教學設備，環境工程學裝置）必須重視工程制圖課程教學質量的提高，通過對傳統環境工程制圖教學進行改革，將其與CAD教學相結合，側重于學生環境工程專業（環境工程裝置，環境工程學教學設備，環境工程學裝置）知識實踐應用能力和計算機輔助設計能力的培養，從而推動高職院校環境工程專業（環境工程裝置，環境工程學教學設備，環境工程學裝置）教學的可持續發展。本文結合該課程的教學實踐，分析目前計算機輔助設計課程的特點，著重介紹為培養學生實踐能力而在教學內容和方法上進行的一系列改革實踐，并提出了在教學過程中需要注意的問題。
一、環境工程制圖與CAD教學改革的必要性：
環境工程制圖是環境工程專業（環境工程裝置，環境工程學教學設備，環境工程學裝置）的一門重要技術基礎課，也是環境工程項目實施的基礎。該課程著重于培養學生的形象思維能力、空間想象能力、審美能力、設計表達能力、創新構形能力，具備實踐性較強的特點，所以環境工程制圖課程必須構建以社會需求為導向，以工程技術為主線，以實際工程為背景的教學模式，在教學中重視學生環境工程意識、素質、實踐能力的提高。而CAD繪圖教學作為培養學生環境工程制圖實踐技能的重要途徑，大多數高職院校往往卻沒有處理好兩者之間的關系。部分院校將環境工程制圖與CAD繪圖合并為一門課程，將CAD教學放置工程制圖教學內容之后進行集中講解，受課時限制，學生對計算機繪圖的學習不夠充分，導致教學效果欠佳；部分院校將環境工程制圖與CAD繪圖設置為兩門獨立的課程，雖然兩門課程的課時充裕性得到了保證，但是由于兩者的教學內容存在諸多重復之處，并且銜接內容較多，致使學生在學習兩門課程時無法將制圖知識與計算機輔助設計技術有效結合起來，不利于學生綜合制圖能力的提高。因此，對環境工程制圖與CAD教學進行改革已經突顯其必要性，只有將兩者進行融合性教學才能真正解決工程制圖與CAD技術相脫節的問題。在教學中，教師應當將環境工程制圖視為學習計算機繪圖的知識基礎，將計算機繪圖視為提高環境工程制圖學習成效的重要方法，同時在充分掌握制圖理論知識的基礎上，運用計算機繪圖技術完成大作業，使學生將理論與實踐相結合，提高專業知識實踐應用能力和計算機輔助設計能力，為后續的課程學習奠定堅實基礎。
二、環境工程制圖與CAD教學改革的具體實施策略：
（一）優化調整課程教材：
教材的選用是環境工程制圖與CAD教學改革的關鍵環節之一。為了確保學生能夠全面掌握環境工程專業（環境工程裝置，環境工程學教學設備，環境工程學裝置）的基礎知識和專業知識，實現高職教育教學目標，應當根據環境工程制圖要求，自編或合理選用教材。教材內容上要突顯非機械類制圖的特點，涵蓋制圖基本原理、本專業常見工程圖等，并且保證繪圖過程均可利用CAD軟件進行呈現，增強環境工程制圖與計算機繪圖技術結合的緊密性。在教材的編排上要加強制圖基礎、投影理念、構型表達等傳統教學內容，適當削減畫法幾何等陳舊的教學內容，并大幅度增加以計算機三維幾何造型為主的現代先進知識。教材內容的取舍要以環境工程專業特點為根本出發點，在確保基本理論完善的基礎上，增加建筑施工圖、管道施工圖、給排水工程圖等內容，為專業課程學習奠定扎實基礎。通過優化調整教材，使學生在學習中能夠始終處于形的概念中，從小的立體、組合體，延伸到建筑形體，拓展到建筑物、給排水系統和管道系統等，讓學生對環境工程制圖構建起整體輪廓。為了將CAD技術融合于環境工程制圖課程教材中，應當結合環境工程的設計特點，運用實例教學法，重視學生實際操作能力的培養、實踐經驗的積累。
（二）運用有效的教學方法：
在環境工程制圖與CAD教學改革中，應當運用兩者相結合的教學方法，提高教學效率。首先，同步講授制圖基礎知識和CAD繪圖基礎知識，要求學生掌握線型、圓弧等鉛筆手工繪圖技巧，在此基礎上再開展CAD軟件基本命令和基礎操作教學；其次，重視基于CAD三維建模技術的環境工程制圖教學。為了提高學生三維建模能力，要在進行完軟件基本命令和基礎操作教學之后，開展普通正方體、球體、圓柱體、長方體、錐體及其簡單組合體的教學，利用CAD三維實體投影轉換成二維平面圖的功能，拓展學生的想象空間，并且利用CAD軟件對不同類型的組合體和曲面進行投影的教學手段，對典型案例進行詳細講解，以增強學生的視圖能力；再次，教師在教學中要分清教學重點，合理運用CAD軟件技術化解教學難點。如，重點講解環境工程制圖的重要概念和標準，利用CAD三維建模講解投影規律，著重講解形位公差、配合公差等學生難以理解的教學內容。
（三）重視實踐教學
在環境工程制圖與CAD教學改革中，要增加實踐教學環節，重視學生對于環境工程專業（環境工程裝置，環境工程學教學設備，環境工程學裝置）環境工程實踐能力的提升。例如，在進行環境二維工程教學中，對于給排水制圖標準教學不僅要求學生掌握平面圖、流程圖、高程圖的繪制技巧，還應要求學生掌握環境工程設備圖的基本要求和繪制技巧。同時，為了提高學生參與實踐教學活動的積極性，教師可以利用網絡教學平臺，通過讓學生在“筑龍網”、“給排水在線”等專業網站主動收集資料，獲取知識信息，從而完成教師布置的大作業，提高學生信息收集利用能力，以及理論知識運用于實踐操作的能力。
三、改進授課的具體措施：
　　1.結合專業特點安排授課內容
　　環境工程CAD和機械CAD及其他專業CAD不同，教師講授時，要注重專業特色，重點講授環境工程處理工藝流程圖、平面布置圖及獨立的環境工程處理設施的繪制步驟和方法，以及相關技巧；了解相應專業的標準和規范；環境工程專業（環境工程裝置，環境工程學教學設備，環境工程學裝置）屬于新興專業，目前對這一專業還沒有設立標準，所以教師在講授時要提醒學生環境工程制圖可以參照建筑制圖和土木工程制圖及水利水電工程制圖的標準。
　　2.增加三維繪圖講解課時
到目前為止，大部分設計、施工、監理部門的工程圖都是二維平面圖形。所以，在先前的環境工程CAD教學中，一般仍局限在學習CAD軟件的基本功能和基本操作上，忽略了對學生三維設計思想和能力的培養。隨著版本的更新、升級尤其是在AutoCAD2008以后的版本，越來越顯示其在繪制三維立體圖形的強大功能，方便性和快捷性也得到了極大的提高。由于三維立體圖形具有“看得見、摸得著”的效果，因此極大地激發了學生的學習激情。而且，隨著計算機硬件和軟件的飛速發展，用人單位對三維設計和建模人才的需求也越來越旺盛。例如，一些純水環保公司在布管設計階段就要求進行建模設計，在完成三維圖形設計后將其轉換為二維圖紙，加工人員就是在三維圖紙和二維圖紙的共同指導下進行加工制作。因此，只會CAD軟件基本操作的畢業生很難適應人才市場的需求。
四、結語：
《CAD制圖》在環境工程專業（環境工程裝置，環境工程學教學設備，環境工程學裝置）教學活動中起著越來越重要的作用。為了將CAD技術融合于環境工程制圖課程教材中，應當結合環境工程的設計特點，運用實例教學法，重視學生實際操作能力的培養、實踐經驗的積累。通過此類課程的開設，學生的工程實踐能力和創新能力得到明顯的提高。

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