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1環境工程CAD教學現狀及問題
1.1學科課程間交互、聯系少
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水量、水質特征、出水水質要求選擇合適的處理工藝流程，根據工藝流程和廠址占地面積設計各處理構筑物的尺寸及數量，并據此進行設備的選型、管道的連接，根據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，并按照行業制圖規范將工程設計系統、完整、清晰地表達出來，該課程教師認為這是環境工程CAD課程教師講授的內容。在環境工程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知識融會貫通，不能應用于工程實踐。
1.2教材內容與工程實踐脫節
筆者查閱環境工程CAD課程教材發現，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；制圖規范是對AutoCAD制圖較籠統的介紹，沒有按照行業特點進行詳細介紹；介紹的繪圖實例沒有系統地按照環境工程學科的特點選?。唤榻B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。例如：目前AutoCAD軟件的最新版本是AutoCAD2015，而大部教材內容基于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，各個行業都有針對行業特點二次開發的專用工程設計及繪圖軟件，如國內環境工程專業比較優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，但它們都將AutoCAD軟件與環境工程專業的特點結合，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。
1.3教學方式不利于實現教學目標
目前，我校環境工程CAD課程采用傳統教學模式，以教師課堂講授為主，向學生逐一講解、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。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基于工程實踐的環境工程CAD教學改革
2.1優化課程設置，促進課程間有機聯系
針對目前國內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、專業課程設計、環境工程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境工程CAD課程中，使各課程設計與環境工程CAD有機結合，并由課程設計教師與環境工程CAD教師共同指導課程設計，更好地指導學生將所學專業知識應用于環境工程CAD設計，并用環境工程CAD的優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境工程CAD知識欠缺和環境工程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境工程CAD的理解和指導環境工程CAD的設計繪圖，同時又能熟練地應用環境工程CAD對實際工程進行設計和繪圖。
2.2深化教學內容，達到教學目標要求
在學生現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境工程專業圖紙的設計和制圖規范上，讓學生掌握本專業圖紙的規范。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。適當介紹國內較優秀的環境工程專業常用軟件，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等模塊，可以快速布置平面圖，生成系統圖，進行各系統的計算，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。
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。案例的選取應根據高校自身的專業特色，選取具有典型代表性，與所學理論知識有直接聯系，并且經過深入調研，來源于實踐而不是由教師主觀臆測和虛構的案例。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實習)為講授案例，從水量、水質、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，設計并計算各處理構筑的尺寸及數量，繪制包括平面布置、管道布置、工藝高程、主體構筑物工藝、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。充分利用網絡教學平臺優勢，培養學生從網絡上獲取知識和信息的能力，如介紹土木工程網、給排水在線、筑龍網等專業網站，下載并學習各類環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結束語
計算機輔助設計在環境工程專業中越來越重要，教師通過優化課程內容、銜接學科課程、更新計算機輔助設計知識、改革傳統教學方式、引入網絡教學資源等措施，提高教學效果，培養高層次、符合社會需求、工程實踐能力突出的人才。
作者：章麗萍 何緒文 賈建麗 于妍 張凱 單位：中國礦業大學北京化學與環境工程學院