消防工程CAD课程教学改革与实施

摘要：近年来，AutoCAD软件应用能力已成为从事大建筑领域的消防工程技术人员必须具备的技术能力。本文首先分析了消防工程CAD在传统教学中存在的问题，然后在课程目标定位、课程内容选取等方面提出了一些教学改革。

关键词：消防工程CAD课程 教学 改革 实施

1 概述

随着计算机应用技术的发展，计算机图形技术广泛应用到各项工程设计与制图领域，由于AutoDesk公司开发的AutoCAD软件具有极强的普适性、开放性与实用性， 使得每一个要想从事这一专业领域的技术人员都必须拥有熟练应用这一软件的能力。因此，我国为了能够培养出更多社会需要的优秀人才，专门在防火管理专业（工程技术方向）设置了《工程CAD》课程。该课程是现代信息技术绘图软件AutoCAD和传统建筑制图结合的产物，是高职防火管理（工程技术方向）专业的一门主要专业技术基础课程。

2 消防工程CAD在传统教学中存在的问题

按照传统高等教育CAD教学模式，不论是从选取教学内容、使用教学手段、应用教学方式方法等方面均存在与高等职业教育要求不相适应的问题。

我们在几个专业同时开设工程CAD课程，在开始开设该课程之初，从方便教学的角度出发，一般来说，我们教学都是依照选择的教材内容来安排的，通常是依照一定的顺序进行讲课，即CAD的基本绘图环境设置→基本绘图命令→基本编辑命令→高级绘图与编辑命令→文字→图块→尺寸标注→图形打印与输出→简单三维操。在讲授的过程中会分别的介绍每个命令的定义、概念和其操作步骤，所举的一些实例也多是一些日常生活中可以接触到的工程图形。教师先讲解命令，再让学生按照教师演示的图形依次操作。学生即使掌握了命令的操作，在出现图形变化或者专业图形绘制方面灵活运用图形绘制与编辑命令却存在很大的差距。

其次，传统CAD教学模式多是将讲练分离，即教师先在多媒体教室或普通教室进行CAD理论知识教学，然后再让学生进行实际操作，甚至有时理论课和实践课之间会间隔好几天。如此一来，学生上实践课时，由于笔记记录不全或整理不及时或不记笔记而没有对知识进行及时消化，出现把教师理论讲授的内容与例题不能应用到上机操作中。造成上机辅导时更费力，一些学生本来在理论课勉强接受的知识，由于没有得到及时的巩固也忘记了，不仅造成学生对该课程没有了兴趣，也影响了该课程的教学效果。

再次，由于受所选教材限制，刚开课时的消防工程CAD教学缺乏专业针对性。建筑CAD基本命令介绍时多使用基本机械零部件图纸、建筑构配件图偏多，这无论是在广泛发行的工程CAD教材（或建筑CAD教材）还是有关CAD的资格考试用书中均能反映出来，对于本院防火管理（工程技术方向）专业的学生来讲，他们更多是应该获得绘制消防工程施工图与系统图的机会，相对于简单独立的对他们进行机械零部件、楼梯、阳台、各种门窗图纸的绘制过程进行教学。更应该对他们进行在后续课程及校外实训中具体应用的消防工程施工图纸中所遇到的图纸问题的讲授，而专业性的针对性教学更能提高他们的学习兴趣。另外，该课程采用的考核方法还是传统的课程考核方法，由于该课程具有很高的实践性，必须丰富考核方法，避免单一的考核方法。

3 高职消防工程CAD教学改革

由于高职高专院校的主要培养目标就是培养更多高素质、高技能，可以满足社会要求的优秀人才，再加上消防工程CAD课程又是一门实践性的专业，所以高职院校应该对消防工程CAD课程进行教学改革，不仅要注重理论课教学，更要重视实践能力的培养。

3.1 课程目标定位

高职防火管理（工程技术方向）专业学生首先应该清楚学习消防工程CAD课程未来的的职业目标，经分析发现学习该课程未来的就业方向一般是专业绘图员、施工员、预算员与设计员等，这些职业对个人能力的要求有一个共同点，那就是需要很强的计算机绘图能力，主要要求掌握平面图形与正面斜轴测图的绘制方法，随着计算机硬件与软件的发展，虚拟现实技术的逐步推广应用，也要求学生掌握立体图形的绘制方法，即正等测图形的绘制基本方法。达到绘制消防工程平面图与消防构配件立体图形绘制的知识、能力与德育目标。即：

①知识目标——掌握CAD知识，学会绘制消防工程图的方法和步骤。

②能力目标——具有应用计算机软件绘制与输出消防工程图的能力。

③德育目标——养成科学、缜密、严谨的工作与学习作风和良好的职业道德。故高职防火管理（工程技术方向）专业消防工程CAD教学以消防工程平面图形绘制与编辑能力为基本目标，以立体图形绘制与编辑能力为发展方向。为实现上述目标，学生必须具备相关的专业知识，其中最根本的是对建筑制图标准和相关的消防工程设计、施工与验收标准的熟悉以及在相关图纸绘图过程中有效实现。

3.2 课程内容选取

现阶段，市场上虽然出现了很多版本的消防工程CAD课程教材，但是由于这些教材都比较重视内容的整体性和系统性，把更多的重点放在了基础理论上，忽视了教学应用的重要性，这和高职院校培养高素质的技能型人才的要求不一致，所以我们应该改革课程教学内容以达到教学应用要求，如在教学实践中在强化二维图形的绘制能力的基础上，加强三维图形绘制的教学内容，而通过三维图形的绘制过程的学习，增加学生对CAD软件的学习兴趣；增加学生消防工程绘图能力的训练，强化消防工程制图标准应用，深化消防工程标注式样系统化设置，注重区分消防工程中非标零件图纸与大建筑类图纸（包括各类消防工程图纸）等图形在尺寸标注样式上设置的区别。过去我们的教学模式是以教材为中心的，一般都是按照教材的顺序进行教学，但是由于CAD课程具有很强的实践性，应该打破这种传统的教学方式，以实际工程图的绘制来组织教学，以精选出的实例为中心。在具体工程实例的绘制过程中讲解各种命令的使用方法，最好不要单独讲解和练习这些命令的使用方法，原因是每个CAD绘图与编辑命令都包含若干子命令，而子命令使用的便捷要根据具体绘图过程与熟练程度来逐步把握。同时，由于消防工程CAD课程具有很强的实践性与综合性，在演示讲解中应尽量增加实际操作的讲解时间，命令使用简洁，直奔主题；减少文字理论的介绍时间，保证学生上机实操的时间。如果学生能够坚持绘制实例图，随着数量的增加，量变会产生质变，学生的实践能力一定可以得到提升。并且学生在不断绘制实例图的过程中也会得到一种成就感，进而促进学生的学习积极性，使得教学效果事半功倍。endprint

职业教育可以看做是一种“有目标的活动”，它所有的教学内容都应该是围绕实际的工作展开的，因此应该保证职业工作过程和职业教育教学过程的一致性。在CAD课程教学和学习的过程中，要想使学生获得适应社会的实践能力，必须依照职业的工作工程展开教学和学习过程。我们可以以真实和模拟的职业活动为载体，选取典型的消防工程图例、消防工程施工平面图、消防工程系统图、消防工程剖面图和节点详图为实现目标，通过建立特定的学习情境，确定科学的课程方案，再加上多种教学方法的辅助作用，来完成整个的课程教学过程。

一般来说都会把教学过程的实施分成掌握基本命令的使用、综合运用基本命令绘制消防工程施工图纸和利用CAD软件表达自己的设计思想三个阶段。在前两个阶段，学生必须能够熟练的掌握CAD命令的最基本的子命令使用方法和技巧。教师在教学的过程中，为了让学生更好的掌握这些命令的使用方法和技巧，可以通过列举实例的方法实现。在讲授第一阶段的知识时，可以将实例图中消防给排水图例、通风与防排烟图例、火灾自动报警图例、门、窗、楼梯、细部构造详图等简单又可独立绘制的图形来训练学生，同时也应该把这些绘制的图形保存下来，以便第二阶段的学习使用。第二阶段，鼓励学生依照实际的工作流程完成一套完整的消防工程施工图（包括消防工程施工平面图、系统图、剖面图等）的绘制工作，在绘制的过程中应该充分的利用CAD命令，注意这些命令的使用方法和技巧，严格的按照相关的规范标准进行绘制，准确并高效的完成消防工程施工图。

教学内容体现专业特色，坚持应用专项实训周的训练模式教学。在传统的CAD教学中存在着两个主要的问题，一是教学内容不能反映专业特色；二是教学后没有进行系统的专项实训。在这种教学方式下，实行的主要是分散式教学，难以进行连续的强化训练，导致教学质量不高，尤其是对于基础比较差的学生来说学习难度很大。所以在第三阶段，每个课程结束后，我们都会安排一周的专项实训周，以巩固学生的理论知识。利用《消防工程CAD》课程的专项实训周进行综合设计训练，既有手工绘图到CAD图纸的转化训练，又有让学生按教师给出的一套消防工程施工图的平面布置草图方案，自己设计消防工程施工平面布局、完成一套消防工程施工图从消防工程施工平面图、系统图、详图的设计及绘制。最后打印输出图纸，如此一来，不仅锻炼了学生应用AutoCAD软件绘制图纸的实践能力，也在绘制图纸的过程中，使自己学到的理论知识得到了验证，实现了理论知识和实践能力的完美结合，进而提高了自身的绘图素养和综合职业能力。

3.3 教学模式设计与实施

3.3.1 整体教学思路的提出与应用

对于工程类高职学生，要求到工作岗位后，要应用所学专业知识解决工作中的具体技术问题，是技术型专门人才的培养。高职院校应该意识到教师仅仅是学习的组织者和引导者，学生才是学习的主体。传统的工程CAD教学，不注重对学生实践能力的培养，教师一直采用的都是“填鸭式”的教学方法，不断的给学生灌输CAD命令的使用方法和技巧。为了改革这个教学模式，我们应该精心设计整个消防工程CAD教学过程，把教学过程分成两条主线。

教师：教师设计制图任务→布置制图任务→普遍示范与个别辅导→对完成情况及表现进行点评→考核评定成绩→课后强化绘制与编辑子命令辅导。

学生：学生接收制图任务→分析讨论任务→学生实际操作制图→提出问题→完成绘制任务→图纸展示→相互评价→图纸改进→绘制与编辑命令质疑。学生完成整门课程所有学习任务过程中能力逐渐增强，最终达到课程目标能力。

3.3.2 教学模式

由于消防工程CAD课程具有很强的实践性，我们在实际的教学过程中应该通过“工程案例任务驱动→学生实际操作训练→教师精讲优化命令指导”过程或其交叉过程，实现“练、学、用”一体化的教学模式。将每次课的教学任务在课前布置给学生，让学生有时间分析理解绘图任务，学生找到图形绘制过程的全部或部分解决思路，让学生带着问题和解决问题的想法在课堂上听教师讲授图形绘制过程的同时，理解CAD图形绘制与编辑命令、甚至系统命令的定义、操作方法与优化的操作步骤，学生会对涉及的由浅入深CAD知识留下更深刻的印象。再有，消防工程CAD实际操作性很强，所以上机操作练习是消防工程CAD教学中的中心环节。学生把感性知识及时通过进行实际操作的练习，转变成一种技能，传统的教学方法都是“讲练分离”的，不能使理论教学和实践教学很好的融合在一起，为了有效的改善这一问题，我们应该采用“练、学、用”一体的教学模式，在机房内完成整个的教与学工程，实行边讲边练、讲练结合。如此一来，不仅可以巩固学生学习到的理论知识，还可以把在练习的过程中遇到的问题及时的反馈给教师，及时的解决掉自己的难题，使教学效果得到有效的提升。

3.3.3 采用现代化教学方法与手段，成立学生CAD协会，实施差异性辅导

由于消防工程CAD课程的特殊性，它的教学手段也应该是多种多样的，不能只采用传统的教学手段，也应该多多的采用多种现代化教学手段，比如可以利用桌面虚拟现实技术；查阅相关的CAD网站（本院的省级消防工程CAD精品课网站，通用工程CAD、建筑CAD、天正视频教学网站）等。如此一来，学生可以随时随地的学习，没有任何的时空限制。

另外，由于消防工程CAD课程具有很强的实践性，不能只重视理论教学，应该采取理论和实践相结合的教学方法。在讲授新CAD命令的理论知识时采用 “提出问题（任务）→分析、解决问题→归纳小结”的策略：明确目标→学生助教示范操作→教师写出操作步骤→学生练习→知识整合→小结评价。成立学生CAD协会，是学生在课余时间充分理解与独立运用CAD知识开拓思路，解决更深层次的绘图技巧。在辅导学生上机时，每个学生的计算机操作熟练程度、制图知识基础、理解能力不同，对学生实行应差异性辅导。再加上由于计算机消防工程图形绘制从整体上讲虽然有很多的标准，但是并没有具体到每个细节。所以教师在辅导学生的过程中，也不必拘泥于学生每个细节的标准性，主要从整体上讲图形绘制的方式是有序的、科学的即可，在这个绘制的过程中学生独立思考的能力一定可以得到锻炼和提升。endprint

3.4 课证结合

教育部曾经发文要求高职院校推行“双证书”制度，尽量保证高职院校的毕业生都具有“双证书”，使每个毕业生都具备直接上岗的实力。由于考取CAD中级绘图员证书费用并不高，再加上没有工作年限的制约，这不仅可以满足学生的毕业要求，响应教育部的号召，还可以提升自身的实力，更加利于就业。课证结合的实施还能够最大程度的激发学生的学习积极性，学生可以意识到学习这门课程不仅仅是为了考一个好成绩，还是为了找一个好工作。有了这个意识就能自觉的严格要求自己，主动的学习相关的理论知识，提高自身的实践能力。本院从开设消防工程CAD课程到现在，一直采用这种方法，取得了良好的社会效益。

3.5 考核方式

经实践证明，只重视卷面考试结果的传统CAD教学评价模式对学生的单一、应试教育的考核方式已不适用于当前高职教育。由于消防工程CAD课程具有很高的实践性，不仅要考核相关的理论知识，也要考核相关的实践能力，我们主张从绘图信息整理，图形绘制过程与结果、制图标准的理解与表达及交流，学习过程的态度等方面与绘图成果评价结合，评价手段多样化、主体特殊化，全面检查与评价学习效果。实现虚拟真实职业环境与工作要求的考核。在教学计划中，设置课程设计综合实训周，通过建筑构配件图纸、建筑施工图、消防工程施工平面图、消防工程系统图、综合布线图、消防弱电施工平面图的分组绘制，增强学生工程的协调能力训练。全面锻炼、考察学生的学习过程能力和学习能动性；通过对实训报告的编写，把手工制图与计算机绘图结合起来。通过抽选答辩与上机抽查测试，考查学生对知识的掌握程度和实际操作的熟练程度及分析问题与解决问题的能力。

4 结语

对于操作性强的消防工程CAD课程的教学，选择适用的教学内容（如制图标准的结合使用）；积极采用做学用一体的教学新模式，加强学生工学结合实践能力的培养；采用虚拟现实等现代化的教学手段与方法；实现双证结合甚至多证结合；运用优化的考核方式的改革激发学生的学习主动性和创造性，从而提高消防工程CAD课程的教学效果，使学生达到学习消防工程CAD课程最终能力目标。

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作者简介：

周祥国（1970-），男，黑龙江望奎人，工学硕士，辽宁公安司法管理干部学院，工程师，讲师，一级建造师，研究方向：数据库与虚拟现实技术。endprint