公选课“AutoCAD软件应用基础”的教学实践

周律 钱炜 汪忠厚

摘要：从公选课角度介绍了“AutoCAD软件应用基础”的教学实践。包括该门课的教学内容和教学目标、教学形式和知识扩展等方面的内容。通过讲解该软件在多个领域的应用，扩充软件应用知识、三维建模软件知识，等等，培养学生利用应用软件的意识，使他们在应用计算机和进行计算机绘图等方面的能力有了提高，并取得了良好的教学效果。

关键词：AutoCAD软件应用;公选课;教学实践;知识扩展

中图分类号：G642.41     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2016）40-0168-02

美国Autodesk公司于1982年首次推出的AutoCAD（Auto Computer Aided Design）计算机辅助设计软件，经过不断完善，是目前市场占有率最高的专业二维绘图软件。广泛应用于土木建筑、装饰装潢、电子电路、机械设计、服装鞋帽、航空航天、轻工化工等诸多领域。该软件也具有照片级渲染和基本的三维建模等功能。为了使学生掌握这种有用的软件工具，上海理工大学面向全校本科生开设了“AutoCAD软件应用基础”的公选课。国内大部分院校开设了与AutoCAD相关的教学课程，已经有一些教师对该课程的教学方法进行了研究。例如，莫建清等人采用同步互动模式，把知识点的小模块讲授、即时训练、自由练习和测试的教学结合在一起，取得了较好的效果[1]。彭碧霞等人讨论了AutoCAD工程绘图的项目化教学法，认为该种方法能增强学生的实践能力和自主学习能力[2]。而丁乔等人对工程制图与CAD绘图课程融合式教学进行了研究和实践，认为这两门课的合并是必然趋势[3]。以上这些教学研究多是从专业课角度讨论的，本文主要从公选课的角度探讨该课程的教学实践。当前，通识教育得到了高等教育界的广泛重视[4]。这种通识教育的意识被贯彻到本门课的教学实践中。

一、作为公选课的特点

公共选修课是为大学里学有余力的学生所提供的课程[5]。与专业课程相比，选择公选课“AutoCAD软件应用基础”的学生来自于各个专业，其中一些同学甚至是外语等文科专业的。选择本课程的大部分学生没有工程制图的知识基础，有些同学的计算机应用能力也比较差。教师必须考虑到这些事实，通过教学内容、教学形式等方面的精心设计，让学生在学习本课程时保持较高的学习兴趣，了解和掌握相关知识，使他们在应用计算机和进行计算机绘图等方面的能力有所提高。

二、教学实践

1.教学目标和教学内容。AutoCAD具有易用性，有一定知识基础的人，即使没有学习过该软件也能够画出一张二维图纸来。然而，充分利用该软件的强大功能，高效、专业地绘制图纸，需要通过学习掌握好计算机绘图的基础知识和相关领域的专业知识。例如，高效绘图需要掌握好坐标系、图层、图块和快捷键命令等概念;而绘制机械工程图需要学习工程制图、公差和测量等方面的知识。作为培养学生实际操作能力的课程，具有应用背景的案例教学是一种有效的方式。本课程主要以机械工程图和室内装修图的绘制作为应用背景。作为公选课，学生的知识背景不同，所以适当补充一些相关的专业知识，例如投影、视图、尺寸公差和粗糙度等概念。而根据知识是相通的道理，课程教学过程中注重扩展计算机软件应用的知识和技巧。综上所述，本课程的主要教学目标如下：①使学生掌握计算机绘图的基础知识;②使学生掌握AutoCAD软件的使用技巧;③使学生了解工程制图的基础知识，培养学生的三维空间想象能力;④通过本课的学习，使学生进一步提高计算机的应用能力。根据以上教学目标，参照了AutoCAD帮助、清华大学的《AutoCAD基础教程》和《AutoCAD机械设计典型案例》等资料，编写了教学PPT。内容包括Auto的功能简介与绘图环境设置、二维图绘制与编辑、典型工程图的绘制、三维绘图基础和布局与出图等方面。为了增加学生的兴趣，在讲解二维图绘制时以五星、花朵等有趣的图案绘制举例。而在绘制机械工程图时，除了补充工程制图的相关知识，还向学生展示了二维图所对应的三维模型，以帮助学生理解投影、主视图等概念。此外，以形象的比喻讲清楚基本的概念，例如，图层可以理解成半透明的纸;而布局中的视口可以理解成在一张不透明的纸上开个窗口，以看到模型空间的模型等。AutoCAD作为一个成熟的软件，其自身的帮助系统非常完善。在课堂上注意引导学生，让学生养成经常查看软件帮助系统的习惯，这样做对学生进一步学习该软件和其他软件都是很有好处的。

2.教学形式。教学形式上总体采用课堂教学和上机练习相结合的形式，考试形式为上机考试。课堂教学在有投影仪的多媒体教室进行，在讲解知识点后配合操作演示。通过互动和知识点讨论的形式提高教学效果。在课堂上讲解比较复杂的操作和案例时，让学生到讲台上操作，现场考察学生对知识点和操作技巧的理解情况，找出学生操作不足的地方，再进一步进行演示讲解。学生操作人数可以是一人，也可以是两到三人，他们可以互相商量。而在他们操作时，要求其他同学注意观察他们的操作，当讲台上同学出现错误或有些地方不会时，其他同学可以补充。教师以旁白的形式对讲台上的操作进行解释。通过这种互动的方式，活跃课堂气氛，加深学生对知识点的理解和记忆。此外，在教学时以一个个的问题吸引同学注意力，引导学生深入思考。例如在讲解出图时，提出如何灵活布局图纸、如何精确出图、如何设置避免彩色线条在黑白打印时发淡等一个个问题，再逐一解答。而在讲解图层时提出还有那些软件有图层的概念，图层的应用有哪些好处，等等。上机操作在联网的机房进行，通过使用多媒体网络教室软件，教师可以监控每个学生的操作练习情况，并可以通过其屏幕共享功能，同时在每个学生的电脑屏幕上进行操作演示。学生在练习时，学生可以随时提问，对多个同学提问的有共性的问题，及时向所有同学进行讲解。

3.知识扩展举例。每一个大学生在大学中都要学习几十门课程，在毕业工作后，很多学生都觉得有些课程从来没有用到过。当然，这些课程可以扩大学生的知识面，为将来学生解决实际问题提供知识基础，但教师在具体授课过程中，也应该考虑如何让课程对学生的将来使用更有帮助。为此，在授课过程中进行了以下方面的知识扩展。①AutoCAD软件的应用扩充，考虑到大量选课学生不是工程专业的，在课堂上除了主要以机械工程图讲述外，还补充AutoCAD在建筑和装潢图纸方面的应用，以及在生活中一些器具的三维造型。以使学生养成充分利用AutoCAD软件的习惯。②软件应用知识的扩充，基本上每年都会推出一个AutoCAD软件的新版本，该软件不但具有一般应用软件的特征，也反映出应用软件技术和理念的不断进步。从软件开发的角度介绍应用软件的一些知识可以加深对应用软件的使用方法的理解。例如介绍文档与视图的知识可以加深对文档存储和数据显示的理解;介绍Ribbon界面以了解软件交互UI的进展，等等。③三维建模软件的扩充，AutoCAD主要用于绘制工程图，但其作为一款具有悠久历史的CAD软件也提供了不带装配关系的三维建模功能，并且可以采用的建模方法很全面。考虑到很多学生将来不会再专门学习三维建模课程，所以本课程对AutoCAD三维建模方法进行较全面的讲解，并与SolidWorks的三维建模方法进行了简要的对比，让学生有能力和信心在将来自学掌握其他三维建模软件。课堂教学中以图1所示模型进行示例，综合了三维实体、二维到三维、布尔运算和三维编辑等多种建模命令的讲解。并且利用用户坐标系（UCS）的变换介绍了三维实体尺寸的标注方法，这种标注可以方便设计者与他人交流。④应用软件意识的提高，计算机的发明极大地推动了人类文明的进步。计算机作为有力的工具能够协助人类解决很多问题，而这是通过各种应用软件实现的。培养学生主动应用软件的意识，对于提高学生解决问题的能力有很大的帮助。所以，在课堂上举例了笔记类OneNote、Evernote（印象笔记）和流程图绘制类Visio，数据曲线图绘制软件Origin等。通过这些举例让学生养成遇到问题时运用应用软件来解决问题的习惯。

三、教学成效

以上教学措施使本课程的教学达到了既定的教学目标。课程结束时的上机考试结果表明，90%以上的学生能够规范、快速地绘制出较复杂的机械零件的工程图。从学生给老师的评教成绩上可以看出，学生对这门课的教学是非常满意的。

参考文献：

[1]莫建清，黄宪明.AutoCAD教学模式探讨[J].现代计算机，2008，（1）：72-73.

[2]彭碧霞，陈建武.基于项目导向的《AutoCAD工程绘图》实践研究[J].武汉软件工程职业学院学报，2012，24（3）：66-68.

[3]丁乔，仵亚红，李茂盛.工程制图与CAD绘图课程融合式教学的研究与实践[J].机械管理开发，2011，（2）：185-186.

[4]蒋红斌，梁婷.通识精神的彰显与我国大学通识教育改革[J].教育研究，2012，（1）：95-99.

[5]陈向明.对通识教育有关概念的辨析[J].高等教育研究，2006，27（3）：64-68.