傳統(tǒng)的環(huán)境工程設計方法已不適應當前社會對工程設計高質(zhì)量、高速度發(fā)展的要求，因此，采用環(huán)境工程專業(yè)專用的AutoCAD繪圖軟件提高工程設計水平和效率，降低消耗和工程開發(fā)周期，提高勞動生產(chǎn)率勢在必行[1，2]�！�中國科教創(chuàng)新導刊》是由中華人民共和國科技部主管、中國科學技術信息研究所、科學技術文獻出版社主辦的面向廣大教育、科技工作者的學術刊物。為國家級刊物，為各界有識之士提供各類評級、提干投稿平臺。本刊歡迎您踴躍投稿，為您提供快捷渠道。

　　摘 要：分析了環(huán)境工程CAD課程教學中存在的問題，采取優(yōu)化課程設置、深化教學內(nèi)容、實施案例教學、引入網(wǎng)絡資源等措施，對教學進行改革，提高教學質(zhì)量，培養(yǎng)符合社會需求的人才。

　　關鍵詞：環(huán)境工程CAD,教學現(xiàn)狀,改革探討,工程實踐

　　環(huán)境工程CAD是面向環(huán)境工程、環(huán)境科學專業(yè)開設的一門專業(yè)基礎課，是學生大學期間所學專業(yè)課的一個綜合應用過程。通過該課程學習，學生應能熟練應用 AutoCAD繪圖軟件進行水處理工程、大氣污染控制工程、固體廢棄物的處理與處置、噪聲污染控制工程、給水工程等課程的工程設計與專業(yè)圖紙的繪制，為后續(xù)生產(chǎn)實習、課程設計、畢業(yè)設計等環(huán)節(jié)服務，為學生工作和繼續(xù)深造打下良好的工程基礎。該課程由于涉及內(nèi)容廣、實踐性強，與本專業(yè)其他課程在教學內(nèi)容和教學方式上有很大的不同[3，4]。

　　該課程傳統(tǒng)教學存在教學內(nèi)容重理論輕實踐、教學內(nèi)容不能與時俱進、教學深度達不到工程實踐要求、教學效果達不到教學目標等問題[5]。高校在培養(yǎng)高層次人才時應緊跟知識體系、政策法規(guī)等更新步伐，同時采取行之有效的教學方法，以提高教學效果，培養(yǎng)工程實踐能力突出的人才。

　　1 環(huán)境工程CAD教學現(xiàn)狀及問題

　　1.1 學科課程間交互、聯(lián)系少

　　環(huán)境工程CAD是一門基于環(huán)境工程其他專業(yè)課程，如水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置、噪聲污染控制工程、給水工程等課程，運用計算機輔助設計的綜合應用課程，與其他專業(yè)課有著很強的聯(lián)系。但在實際教學中，由于各課程授課教師間溝通較少，導致各專業(yè)課程相互獨立，達不到各課程間互為基礎、互為指導和互為應用的目標[6]。

　　以水污染控制工程的課程設計為例，該課程開設的目的是讓學生將所學的有關水污染控制的相關理論知識應用于工程實踐設計。但該課程教師要求學生重點掌握根據(jù)水量、水質(zhì)特征、出水水質(zhì)要求選擇合適的處理工藝流程，根據(jù)工藝流程和廠址占地面積設計各處理構(gòu)筑物的尺寸及數(shù)量，并據(jù)此進行設備的選型、管道的連接，根據(jù)廠址所處地理位置及周邊水文氣象條件、布圖原則等，確定廠內(nèi)合理平面圖布局等。至于如何應用CAD技術更便捷、有效地進行工程設計，并按照行業(yè)制圖規(guī)范將工程設計系統(tǒng)、完整、清晰地表達出來，該課程教師認為這是環(huán)境工程CAD課程教師講授的內(nèi)容。在環(huán)境工程CAD課堂上，教師的教學重點是讓學生熟練操作各繪圖命令及簡單的獨立圖形，而不是系統(tǒng)地講解水污染控制工程的設計及繪制過程，這就導致了課程間知識的相互獨立，造成學生不能將所學專業(yè)知識融會貫通，不能應用于工程實踐。

　　1.2 教材內(nèi)容與工程實踐脫節(jié)

　　筆者查閱環(huán)境工程CAD課程教材發(fā)現(xiàn)，大部分教材存在如下缺點：大量篇幅用于介紹繪圖基本命令;制圖規(guī)范是對AutoCAD制圖較籠統(tǒng)的介紹，沒有按照行業(yè)特點進行詳細介紹;介紹的繪圖實例沒有系統(tǒng)地按照環(huán)境工程學科的特點選取;介紹的AutoCAD軟件版本更新較慢，普遍落后于市場上AutoCAD軟件最新版本，導致課程教學與實際工程應用脫節(jié)。

　　例如：目前AutoCAD軟件的最新版本是AutoCAD2015，而大部教材內(nèi)容基于AutoCAD2007或AutoCAD2010版本，各版本之間在命令及功能上存在差別。在工程實踐中，各設計單位緊跟軟件版本升級換代，相比之下，學校的教學落后于工程實踐應用。另外，AutoCAD 軟件是一款通用繪圖軟件，各個行業(yè)都有針對行業(yè)特點二次開發(fā)的專用工程設計及繪圖軟件，如國內(nèi)環(huán)境工程專業(yè)比較優(yōu)秀也比較常用的工程設計及繪圖專用軟件包括天正CAD、中望CAD等，這些軟件雖然都是在AutoCAD軟件的基礎上進行的二次開發(fā)，但它們都將AutoCAD軟件與環(huán)境工程專業(yè)的特點結(jié)合，但我們在教學中只是對AutoCAD軟件進行介紹和應用，與工程實踐應用脫節(jié)。

　　1.3 教學方式不利于實現(xiàn)教學目標

　　目前，我校環(huán)境工程CAD課程采用傳統(tǒng)教學模式，以教師課堂講授為主，向?qū)W生逐一講解、演示各個繪圖及編輯命令的使用，簡單介紹單個圖形的繪制步驟，學生課后依照給定圖形進行繪圖練習。課堂理論教學與上機實踐操作安排不當，達不到理論指導實踐及實踐豐富理論的目的。學生學會了命令的操作，但不能真正使用 AutoCAD軟件進行工程的設計及繪圖，達不到運用所學理論指導工程實踐的要求[7]。

　　理論教學與上機操作相互獨立。如課堂教學時，教師按照教學大綱要求講授圓的繪制，在AutoCAD軟件繪圖界面中，教師進行命令的選取及繪制圓的操作，但圓的繪制有2P，3P，CR，CD，TTR和 TTT等多種繪制方法，應根據(jù)已知的條件選擇合適的繪制方法。若已知通過兩點則選擇2P的方法，已知通過三點則選擇3P的方法，已知通過兩個切點和半徑則選用TTR的方法，已知通過三個切點則選用TTT的繪制方法。學生在課堂上貌似聽明白了，但課后的上機練習并不能根據(jù)實際情況繪圖。上機操作時，學生只是按照教師給定的圖形依葫蘆畫瓢將圖形繪制出來，缺乏自主思考、自行設計工程的鍛煉，不能很好地把理論知識應用到實際工程圖紙的繪制中。

　　2 基于工程實踐的環(huán)境工程CAD教學改革

　　2.1 優(yōu)化課程設置，促進課程間有機聯(lián)系

　　針對目前國內(nèi)大部分高校開設有水污染控制工程課程設計、大氣污染控制課程設計、專業(yè)課程設計、環(huán)境工程CAD等課程，同時又存在課程間相互獨立的問題，在課程設置時應將各課程的設計部分安排在環(huán)境工程CAD課程中，使各課程設計與環(huán)境工程CAD有機結(jié)合，并由課程設計教師與環(huán)境工程CAD教師共同指導課程設計，更好地指導學生將所學專業(yè)知識應用于環(huán)境工程CAD設計，并用環(huán)境工程CAD的優(yōu)越性輔助實際工程設計及圖紙繪制，以彌補課程設計教師對環(huán)境工程 CAD知識欠缺和環(huán)境工程CAD教師對各課程設計理論知識的不足。在課程開設的時間安排方面，環(huán)境工程CAD應安排在各理論課程開設之后，在各課程設計之前，以便學生有足夠的理論知識加深對環(huán)境工程CAD的理解和指導環(huán)境工程CAD的設計繪圖，同時又能熟練地應用環(huán)境工程CAD對實際工程進行設計和繪圖。 　　2.2 深化教學內(nèi)容，達到教學目標要求

　　在學生現(xiàn)有計算機使用基礎上，通過教師簡單介紹，學生能夠很快掌握AutoCAD軟件基本命令的操作。一方面，教師應把講授重點放在環(huán)境工程專業(yè)圖紙的設計和制圖規(guī)范上，讓學生掌握本專業(yè)圖紙的規(guī)范[8]。如各類圖的圖紙大小選擇及對應圖號不同字體高度的匹配，不同圖常用比例的選擇及圖幅如何布置等，常用符號，如指北針、標高符號等繪制尺寸。另一方面，應全面系統(tǒng)地介紹一個實際工程全套圖紙的設計與繪制，如以典型污水處理廠A2/O工藝、氧化溝工藝、印染廢水處理工藝、食品行業(yè)廢水處理工藝等進行平面圖的設計及繪制、工藝高程圖的設計及繪制、各主要處理單元工藝圖的設計及繪制，常用設備，如泵、風機等的選型及繪制等，讓學生對實際工程形成全面認識。

　　適當介紹國內(nèi)較優(yōu)秀的環(huán)境工程專業(yè)常用軟件，加強學生對實際工作中常用軟件的認識。如天正給排水軟件，在AutoCAD軟件的基礎上，疊加了智能化管線系統(tǒng)等模塊，可以快速布置平面圖，生成系統(tǒng)圖，進行各系統(tǒng)的計算，并自動生成設計說明書，可以使設計人員快速完成圖紙的繪制，同時符合設計要求。

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　　2.3 改革教學方式，提高學生工程實踐能力

　　該課程具有實踐應用性強的特點，隨著計算機的普及，理論課可以允許學生帶筆記本電腦到教室，在教師講解的同時，學生可以實時操作，提高教學效果。教師隨堂給定練習圖形，鼓勵學生采用不同的繪制方法，請學生到講臺上操作演示，共同探討，激發(fā)學生的學習熱情。適當增加教材中沒有介紹的繪圖和編輯命令，使用簡便的繪圖技巧快速完成圖形繪制，提高學生的學習興趣。

　　在課程教學過程中推廣案例教學法。案例的選取應根據(jù)高校自身的專業(yè)特色，選取具有典型代表性，與所學理論知識有直接聯(lián)系，并且經(jīng)過深入調(diào)研，來源于實踐而不是由教師主觀臆測和虛構(gòu)的案例。筆者在授課中選取北京市小紅門污水處理廠(學生之前曾在這里進行生產(chǎn)實習)為講授案例，從水量、水質(zhì)、排放標準、回用目的等方面分析其污水處理工藝選取的依據(jù)，設計并計算各處理構(gòu)筑的尺寸及數(shù)量，繪制包括平面布置、管道布置、工藝高程、主體構(gòu)筑物工藝、主要設備等圖紙，提高學生將理論知識應用于工程實踐的能力。

　　充分利用網(wǎng)絡教學平臺優(yōu)勢，培養(yǎng)學生從網(wǎng)絡上獲取知識和信息的能力，如介紹土木工程網(wǎng)、給排水在線、筑龍網(wǎng)等專業(yè)網(wǎng)站，下載并學習各類環(huán)境工程相關項目的成套設計說明書及繪制圖紙，要求學生搜集相應的應用軟件進行設計計算。

　　3 結(jié)束語

　　計算機輔助設計在環(huán)境工程專業(yè)中越來越重要，教師通過優(yōu)化課程內(nèi)容、銜接學科課程、更新計算機輔助設計知識、改革傳統(tǒng)教學方式、引入網(wǎng)絡教學資源等措施，提高教學效果，培養(yǎng)高層次、符合社會需求、工程實踐能力突出的人才。

　　參考文獻

　　[1] 昌晶.環(huán)境工程專業(yè)《CADSIJ圖》教學改革與實踐[J].考試周刊，2013(88)：6-7.

　　[2] 周翠紅，陳家慶，孔惠.環(huán)境工程專業(yè)計算機輔助設計能力培養(yǎng)與教學[C].//第四屆大學環(huán)境類課程報告論壇組委會.北京：高等教育出版社，2009.

　　[3] 劉紹剛，周澤廣，譚學才.環(huán)境工程CAD課程的教學改革探討[J].大眾科技，2011(8)：174-175，169.

　　[4] 李振華，左行濤.環(huán)境工程AutoCAD教學實踐與探索[J].中國輕工教育，2012(5)：86-88.

　　[5] 周繼軍，陳納.環(huán)境工程CAD課程的教學實踐探索[J].河南工程學院學報：自然科學版，2010(1)：69-72.

　　[6] 商丹紅.環(huán)境工程CAD課程教學方法之淺談[J].科技信息，2013(19)：138.

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