周继军，陈 纳

(河南工程学院 资源与环境工程系，河南 郑州 451191)

环境工程CAD是环境工程专业的专业基础课之一，在环保工程设计中承担着不可替代的作用，是学生从事科研、生产与管理工作必备的理论基础.它对于学生全面提高计算机水平、加强专业素质和技能、树立自信心以及增强历史使命感具有非同寻常的意义.通过本课程的学习，使学生能掌握环境工程中工程图的绘制方法，了解有关环境工程的技术概况和特点，熟练掌握本专业各个工艺环节中工程图的绘制，为他们在今后的工作中与相关专业人员的协调合作提供一个“接口”[1]，为他们从事相关的工作或进一步学习奠定基础.近几年的人才市场反馈信息表明，环境类专业毕业生是否熟悉和精通CAD技术将会直接影响其就业[2].掌握CAD技术是环境类专业毕业生从事高技术岗位所必备的基本素质.鉴于环境类专业教学的特点，CAD教学需要在实践中进行摸索和改进.

1 课程准备

1.1 合理选择教材

环境类专业毕业学生就业多在环保领域，但所学的CAD教材多与机械和土木工程内容有关.这样的教材对环境类学生缺乏专业针对性，学生常感觉所学内容与自己未来的工作不是很贴近，不容易产生兴趣.在选择教材的时候，教师应结合学科专业特点，选用专业的环境工程CAD设计与应用教材.教材应增加与环境处理有关的典型流程图、平面图、剖面图、管路图以及设备安装图等知识，增加三维制图和建模内容.

1.2 帮助学生树立目标，提高学习兴趣

“授人以鱼”不如“授人以渔”，帮助学生树立正确的人生观和学习目标，培养良好的学习方法和习惯以及创新精神，是每一个教育工作者的责任.教师在课堂内外要一直强调能动性学习，提高学生的自学水平，使学生认识到要想学到新知识，包括学好CAD软件，唯有戒骄戒躁、脚踏实地、勤学苦练.此外，作为专业课老师，要及时和学生沟通，建立朋友关系，了解学生的想法，结合学生实际制定相应的学习计划，有目的有针对性地培养专业技能，提高学生的就业竞争能力.有了积极的目标，对专业知识的学习会有很好的促进作用.久而久之，学习上的进步也会让学生的自信心得到明显的加强，从而提高学习兴趣.

1.3 合理安排工程制图课程

画法几何及工程制图是CAD制图的基础，它主要讲解的是手工绘图的基本原理.其中，如何在二维平面上将三维立体图形表达出来，是它的核心内容.如果不学习画法几何及工程制图，盲目学习CAD，就只能是空中楼阁.鉴于此，我们及时研究对策，增设画法几何及工程制图课程，并且安排在环境工程CAD课程的前一个学期，保证学生及时复习和巩固所学的知识，掌握绘图原理和计算机绘图方法、技巧，为后续的环境工程CAD的学习打好基础.

2 课程组织实施

2.1 加强基础知识的讲解，夯实基础

无论学习多么高深的软件，首先要做的就是掌握基础知识，练好基本功.对于CAD软件来说，该软件属于应用软件，目前国内常用的都是中文版，特点是版本更新速度快、内容多、应用范围广，很难在教学计划规定的学时内讲述所有的命令.所以，在教学中要分清主次，首先讲授基本概念与基本命令，重点是教会学生掌握CAD软件的学习方法，培养学生的自学能力.具体主要有以下几点：

(1)讲解常用的基本操作命令.CAD软件是通过命令来完成绘图工作的，学习命令是基础中的基础.命令的执行一般有三种途径，可以点击菜单栏、工具栏和命令行输入来完成，这些都要让学生了解.命令行输入还有简捷形式，特别是对于只有一个英文字母的命令，一定要求学生熟练掌握，只有熟练掌握这些最常见的命令，才能大大提高画图的效率.掌握了命令的执行，学生才能对CAD软件有一个大致的认识，产生学习的兴趣，为以后的学习打下基础.

(2)教学生学会系统变量的设置，认知CAD软件的深奥.系统变量可以控制CAD软件的绘图环境和基本设置，其作用很大，但由于使用不多，容易被初学者忽视.虽然CAD软件所包含的系统变量很多，但是常用的只有几个，如：LIMITS、SAVETIME、FILLMODE、LTSCALE、DIMASSOC等.通过对系统变量的讲解，让学生了解CAD软件的奥妙，对学习难度有一个大致的认识，避免产生“轻敌”思想.

(3)教学生学会使用帮助功能，培养自学习惯和能力.CAD软件内容多、应用范围广，很难在规定的时间内讲述所有的命令.教学中，教师首先要讲授基本概念与基本命令，重点是教会学生掌握CAD软件的学习方法，并培养学生的自学能力.AutoCAD提供了帮助这一重要功能，里面有详细的概念与操作步骤详解.在讲授的过程中，教师应教给学生帮助的使用方法，并培养学生通过帮助功能掌握命令，利用查新功能了解软件的新功能及其使用方法，养成良好的利用CAD软件帮助功能自学的习惯和能力.

2.2 加强多媒体教学和上机实践的结合，提高学习效果

环境工程CAD是实践性和应用性的技术课，其教学应重在强化动手能力的培养，弱化理论的掌握，重在概念的理解与自学能力的培养，强化绘图速度与准确度的训练，着重实践环节，从而达到应用CAD软件清晰、准确与高效地绘图.

教学计划安排每上一次多媒体课程，就有一次上机操作实践.在上多媒体课时，明确每个学生当次上机操作的任务，要求其按时按量地完成教学要求的操作内容，并且做好监督检查和批改作业的工作.上机操作最好安排在多媒体课的第二天，保证了学生能及时利用课堂上讲授的内容进行上机实践，否则学生知识点的掌握情况将不很理想.在学生进行上机操作时，要引导学生尽可能地做到举一反三，牢固掌握要点，充分掌握基本命令、基本技能和技巧，加深对基本理论的理解，能真正做到从感性认识上升到理性认识.在批改上机实训作业时，如果发现学生有操作问题应及时给以指导，帮助其解决难题.在学生解决问题后，最好要求学生重复操作以加深记忆，并且做好以后上课时的复查.对于普遍出现的问题，要注意总结和归纳，在下次理论课时着重讲解，并有针对性地布置上机练习以巩固教学效果.在布置上机操作任务时，注意对前面已学知识点的复习，做到由浅入深、由易到难，在循序渐进中让学生掌握相关技巧.

2.3 结合环境工程专业特点授课

2.3.1 结合专业特点安排授课内容

环境工程CAD和机械CAD及其他专业CAD不同，教师讲授时，要注重专业特色，有针对性地安排授课内容.在讲解图形实例和布置作业以及实训时，都尽量与环境工程专业紧密结合起来.在安排教学内容时，对于机械零件和电子元件、电路图的绘制，可以基本不讲，而是重点讲授环境工程处理工艺流程图、平面布置图及独立的环境工程处理设施的三维立体图形(曝气池、二沉池、通风管道、除尘器等)的绘制步骤和方法以及相关技巧.不同的专业有不同的专业制图标准和规范，如机械类、电子类和建筑类的标准和规范就明显不同.要想画出精美、雅致和专业的图形，必须要了解相应专业的标准和规范，主要是所标注文字的字体、大小、宽高比以及线宽、线型和标题栏的设置不同.环境工程专业属于新兴专业，目前对这一专业还没有设立标准[3]，所以教师在讲授时要提醒学生环境工程制图可以参照建筑制图和土木工程制图以及水利水电工程制图的标准.

2.3.2 改变教学方式，整合专业课程教学

掌握绘图技术是环境工程CAD课程的主要教学任务，也是该专业课程设计成果的主要表现形式.将绘图与专业课程整合教学，能在很大程度上提高学生的专业绘图技能.教师可以将各种命令、方法与专业课程内容相联系，增加学生对各种分散命令、各种组织管理图形方法的实际运用能力.以绘图部分整合教学为例，在授课过程中始终以专业图为线索，将分散命令融合到专业绘图中.

让学生思考应该从哪儿下手来画.对学生强调：绘制一个圆、一个矩形、任意多边形等都很简单，只要会打开AutoCAD就会画.但如何定点画图，如何能快速有效地组织一幅图形，却是非常重要的.如，一张水处理构筑物平面图与学生所学专业密切相关，这张图带给他们一种亲近感，加深了学生对这门课实用性的感受，从而极大地激发了学生的学习兴趣.以图为线索，由外入内、由浅入深、层层深入、逐步讲解，各个分散的命令逐渐有系统地联系起来，如何快速有效地组织图形在学生的脑海里也逐步清晰.这种教学方式不但丰富了学生的专业知识，提高了学生的计算机绘图水平，还让学生感觉到自己所学的专业有用武之地，树立了自信心.

2.3.3 适应市场要求，增加讲解图形绘制的课时

到目前为止，大部分设计、施工、监理部门的工程图都是二维平面图形.所以，在先前的环境工程CAD教学中，一般仍局限在学习CAD软件的基本功能和基本操作上，忽略了对学生三维设计思想和能力的培养[4].教师重点讲授的是二维图形的绘制，对三维图形绘制的讲解很少.当然，这也与先前CAD版本绘制三维立体图形的功能不够强大有关.但是，由于在二维平面上看三维立体图形不直观，甚至可以说晦涩难懂，往往打消了学生的学习积极性[5].

随着版本的更新、升级，尤其是在AutoCAD 2008以后的版本，越来越显示其在绘制三维立体图形的强大功能，方便性和快捷性也得到了极大的提高.在三维模式下绘图可以帮助学生实现平面向三维空间的转变，对于提高学生的三维空间想象能力和拓宽视野有很大的作用.所以，在教学中应提高讲授绘制三维图形的课时比例.

由于三维立体图形具有“看得见、摸得着”的效果，所以极大地激发了学生的学习激情.而且，随着计算机硬件和软件的飞速发展，用人单位对三维设计和建模人才的需求也越来越旺盛.例如，一些纯水环保公司在超滤和反渗透初始设计阶段就要求进行建模设计，在完成三维图形设计后将其转换为二维图纸，加工人员就是在三维图纸和二维图纸的共同指导下进行加工制作.因此，只会CAD软件基本操作的毕业生很难适应人才市场的需求[1].

3 改革考核方式，提高学生动手能力

为了较为全面地评价学生对CAD软件的操作掌握程度，考试采用平时成绩、上机考试成绩和课后大作业成绩3部分相结合的方法.其中，平时成绩的评定主要依据上机实践操作过程中的纪律性和认真程度，这部分占总成绩的10%左右.上机考试成绩的评定主要依据是：要求学生在规定时间内完成一幅较为简单的A4幅面图的绘制，根据所绘制图形的完成程度、是否符合CAD和制图国家标准等来确定上机考试成绩，这部分占总成绩的30%左右.上机考试可以测试学生在课堂教学中对理论知识和操作的掌握程度，也可以检验课堂教学的效果.课后大作业的成绩评定主要依据是：要求学生在上机实践教学之后，完成一幅中等复杂的环境工程处理工艺流程图(幅面为A3)的绘制工作，并将所绘图形的电子文件通过电子邮件，以附件的形式发送到指定邮箱.评定成绩时，主要依据电子文件是否符合CAD和制图国家标准来评定成绩，这部分占总成绩的60%左右.课后大作业与工程实际接轨，通过环境工程专业图纸的绘制可以检测学生对CAD软件的综合运用能力和专业知识掌握程度.三大部分的综合评定，比较客观真实地反映了学生在环境工程专业背景下对CAD软件的实际操作运用能力.

4 结束语

环境CAD的教学，需要教师不断地在教学和实践中发现、体会和总结，需要不断地尝试先进的教学方法和手段.唯有如此，才能探索出一套真正实现学生自主学习、自主发展的教学模式，从而培养出社会真正需要的环境类人才.

参考文献：

[1] 陈淑芬,谭凤训,武道吉.给水排水CAD课程教学改革探讨[J]．高等建筑教育，2007,16(2)：127-130.

[2] 吴 举，蔡志辉 .环境类高职高专CAD课程教学的几点建议[J]．西北成人教育学报，2008，(2)：18-19.

[3] 刘颖辉.环境工程CAD设计与应用[M].北京：中国环境科学出版社，2005.68-75.

[4] 金 适.环境工程制图[M].北京：中国环境科学出版社，2004.124-126.

[5] 罗晓良.建筑制图与AutoCAD课程教学改革探讨[J].科技信息,2008，(21):581-582.