课程交叉和案例引导在食品科学与工程《AutoCAD》教学中的应用

袁媛 陈清西 伍炳华 陈丽娇 宋禹辉

摘 要：计算机辅助设计（CAD）是食品科学与工程专业进行食品工厂设计、加工工艺设计以及从事相关专业工作必须掌握的绘图软件。文章分析了食品科学与工程专业《AutoCAD》教学现状中存在问题，并针对现状从课程交叉、案例引导和考试改革这几方面提出《AutoCAD》教学改革思路，并对阶段性成果进行了小结。

关键词：课程交叉；案例引导；AutoCAD；教学改革

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2018）01-0087-03

Abstract： CAD （Computer Aided Design） is an indispensable drawing software for food factory design， processing technological design， and for people who are engaged in related work. This paper analyzes problems existing in AutoCAD teaching of food science and engineering. It proposes reform ideas from respects of interdisciplinary course， case analysis and examination reform， then summarizes the phased results.

Keywords： course crossing； case guidance； AutoCAD； teaching reform

AutoCAD是食品科学与工程专业进行食品工厂设计、加工工艺设计以及从事相关专业工作必须掌握的绘图软件，对毕业设计及将来工作均有重要作用[1]。AutoCAD课程往往只作为基础课，仅局限在简单的图形训练，缺乏与相关专业课的内容连接[2]，譬如食品科学专业学习AutoCAD的主要应用包括食品工厂设计，但《食品工厂设计》与《AutoCAD》课程相互独立。此外，AutoCAD授课教师一般不是本专业的，不了解设计需要遵循的原理和技术规范，导致实际教学中无法将AutoCAD与相关专业合理结合而进行针对性教学[3]。

在此背景下，学生知识体系不够系统，对课程也难以重视，而到了毕业设计需要用到AutoCAD软件时又要重新温习，造成资源和时间的浪费[3]。将AutoCAD教学与食品工厂设计或食品加工相关课程相结合，以课程交叉的方式，引入更多的行业相关知识，尤其是AutoCAD应用行业的相关知识背景，对提高AutoCAD教学成效，提升学生学习兴趣很有必要。

一、食品科学与工程AutoCAD教学现状及存在的问题

《AutoCAD》是食品科学工程进行工厂设计、车间设计、工艺流程设计等必须掌握的工具课程。结合自身教学经验和近年来国内教学工作者在教学实践中积累的经验，总结了食品科学与工程专业《AutoCAD》教学中的一些问题。

（一）教材与教学设计和教学内容不贴近

目前，教材多以命令章节进行编制，如AutoCAD的界面介绍→绘图工具介绍→编辑工具介绍→标注→文字→图块→图层→打印和发布等[3]。教师参考教材设计教案，会通过讲解命令→讲解各个参数的意义→案例示范对各章节进行详细讲解和演示，在仅学习了部分基本绘图工具阶段，由于未涉及编辑工具的讲解，只能列举单个图形，如圆、矩形等，组合图形因为涉及为讲解的编辑工具而无法进行绘制。此背景下，示范案例的选择很受限制，也会让学生对教学的实际意义产生怀疑。同时，当面对一个融合了多种工具使用的综合性图纸时，在无完全掌握所有绘图技能前，无法完成。

此外，AutoCAD课程教学中，教学内容通常会参考教材中的案例，然而，大部分教材就各命令进行解释，所举的例子一般以机械元件和建筑案例为主[4]，与专业相关的案例基本没有，若参考教材中案例教学，则与专业贴近度不高。

（二）与其他课程缺乏关联

AutoCAD是专业基础课，此课程教师并不是相关专业的，教学中的针对专业的教学也相对较少，使得AutoCAD教学内容与相关专业课相互脱节[3]。AutoCAD课程的老师与其他专业课老师没有教学内容及教学重点的相互交流与沟通。这种情况下，学生在学习中带有很大的盲目性，不明确学习目的和软件的应用，课程结束后要完成一套甚至一幅设计图纸时无从下手，力不从心。

（三）课时量不足

AutoCAD软件课程是实践性很强的课程，通过大量练习才能达到熟能生巧、灵活运用的教学要求。目前高校AutoCAD软件课程的课时量一般为24-30学时[4]，如果仅靠课堂学时，很难达到学生灵活应用教学软件的教学目标。若通过给学生们多布置课后作业的方式进行巩固，学生反映掌握程度不夠的情况下会花费大量时间绘图，较大程度影响其他课业的完成。

（四）考核方式有待改进

目前学生课程成绩评定主要是平时成绩和期末成绩的综合，其中，以期末考核为主[5]。有些大学生可能会存在一些侥幸心理，平时上课不认真，期末考试通过集中复习应付考试[5]。这种考核方式下，能熟练掌握AutoCAD 软件并应用的学生比例较低。此外，若通过上机考试统一在线提交形式进行期末考核，对硬件水平和监考提出了较高要求。

二、课程交叉和案例引导在食品科学与工程《AutoCAD》教学中的应用

鉴于目前食品科学与工程《AutoCAD》教学的现状和特点，通过三个大方面推进教学改革，分别为课程交叉、案例引导和考试改革。通过引入专业课程相关知识，让同学们最直观的了解学习AutoCAD这个软件的实际应用，提升学习兴趣；通过引入专业相关案例，鼓励学生自己思考，提高学生的主观能动性；通过考试改革，提高平时成绩所占比例，增强实践能力考核力度，强调同学们绘图能力的掌握。

（一）课程交叉

在利用AutoCAD软件进行绘图时，结合食品科学工程另一门重要专业课《食品工厂设计》中相关原则和要求进行教学，一方面帮助学生巩固食品工厂设计的原理和规范，另一方面让学生学习利用AutoCAD进行食品工厂设计时的绘图行业标准，熟悉工厂平面图、建筑立面图、器械剖面图、工艺流程图的绘制的方法，掌握食品工厂设计的平面布局等内容，为下一步利用AutoCAD软件完成实际相关项目打下基础。此外，将缩短以往课堂练习内容的时间，用于进行知识拓展，而具体操作练习则以完成项目目标的课下练习。这样既可以提高课堂的教学效率，又可以丰富学生的知识储备。

在实际教学中，通过在绘制一个具体复杂案例图形的过程中逐步掌握AutoCAD不同工具的使用方法与技巧，在教学过程中穿插讲解绘图工具和编辑工具这两章的内容，能使同学们直观地了解学习AutoCAD软件的目的和应用，每个教学阶段完成一个完整图形能让同学们产生成就感，激励同学们的学习热情。

（二）案例引导

从教材引导教学转变为专业案例引导教学，以引导完成复杂的专业相关的案例为目标进行教学引导。在绘制分解的案例局部过程中，让学生掌握相应的绘图和编辑工具的操作，完成案例绘制的同时了解绘图应用，做到工学结合。

案例引导分为三个层面，第一个层面为通过案例引导鼓励学生思考。进行教学时，首先展示一个图形，引导同学们主动思考，需要使用什么绘图或编辑工具进行绘制，接着引出要教授的内容，让同学在学习相关内容前对要学习的内容有个初步认识，知道应用环境。比如画一个正五角星，可以只用直线绘制，也可以用直线和极轴追踪去绘制，还可以用正多边形工具绘制，也可以在圆上等分五个点进行绘制，此时可以让同学探讨和尝试不同方法，这样可以通过简单的实例让学生们入门，增强学习的自信心。授课结束后，再展示一个案例，让同学们思考，使用这节课学习的绘图或编辑工具需要如何设置参数。第二个层面通过案例引导，设计教学内容。在第一节课将专业相关平面图、立面图、工艺流程图作业发给学生，大作业包含用CAD基本绘图和编辑命令，也包括文字标注等内容。在授课过程中，将大作业进行分解，融入到各章节内容的讲授中；在讲授完最后一章内容后，指导学生将所学内容融会贯通，完整地完成大作业的绘制。在案例讲解过程中，注重引导学生分析图形，寻找图形绘制的快捷方法和步骤，提高学生分析和解决问题的能力。第三个层面是通过案例引导达到分段教学的目的。AutoCAD讲求操作性，在教学过程中，可以先从实践到理论、从简单到复杂，结合制图规范等学科的理论循序渐进地分为3个阶段： 第1阶段列举例图中包含元素较少的图形，一些常见几何图形，让同学们思考可以用哪些方式绘制。第2阶段为综合了绘图和编辑命令的组合图形，让学生通过灵活组合绘图和编辑命令，独立完成较复杂图纸。第3阶段为综合实践阶段，通过综合性较强，完整度较高的图纸或成品方案为临摹对象，要求学生掌握完成一套完整图纸需要掌握的主要技术要点。与此同时，将综合性强的案例设定为学习目标，通过将复杂案例逐级分解，以分解的局部为引导，在完成局部案例的过程中融合AutoCAD的各种绘图和编辑工具，打破章节限制提升学生学习兴趣，提高教学效率。

（三）改革考核方式

提高平时成绩比例，考核内容为平时成绩和期末考核的综合，分数分配比例为6：4。平时考核除了考勤外，还包括课后作业完成情况和小测成绩，占总成绩60%，以作业完成程度给分。期末大作业占总成绩40%，内容为综合图形的临摹或给定命题的设计，按要求进行完成，并以布局模式输出，按图形的完成程度进行评分。在这种考核方式下，同学们会更注重平时技术的积累，认真完成每次布置的作业，并通过不断提高自己的绘制技巧以达到在小测中取得较好成绩的目的，最终，既能通过平时作业提高技能，又能通过平衡平时和期末成绩的比例较科学合理的评估各位同学的实际水平。

三、教学改革的阶段性结果

（一）课堂交叉和案例引导有助于学生学习兴趣及独立创新能力提升

同学们都愿意学习对自己有用的知识，教学中使用的与食品工厂设计、车间设计或工艺流程设计等专业相关的案例，以及授课中介绍的行业标准和设计规范、特有标注符号的绘制方法等内容与毕业设计是直接相关的。为了能在毕业设计中获得较好的成绩，同学们上课兴趣明显提升，通常会提早来到教室，对上节课的内容进行温习。上课期间对专业相关的图形的绘制也表现出浓厚的兴趣。几个班的学生主动要求建立网络讨论群，相互学习讨论绘图中遇到的问题。

教学中将复杂的综合性图纸分解为多项小型综合项目，并在小项目中融合各种绘图和编辑工具，使同学们在一次课中完全掌握局部图形的所有绘制要点，促使学生主动去获得自己项目的解决途径，提升了学生独立工作和独立思考的能力。此外，期末大作业给同学们自由发挥的空间，同学们可以根据习惯和喜好进行绘制，也可以进行一定程度的设计。例如给定设计主题，提供一些参考图纸，让大家参考图纸按绘图规范重新自己设计，加入自己的思想，最后形成自己风格的图纸上交。这种方式下学生的自主创新意识和主動性被大大激发。

（二）考核方式改革有助于学生学习积极性提高和绘图技能显著提升

课程成绩以期末考试成绩为主时，同学们花费在平时作业上的时间非常有限，教学改革提升平时成绩到总成绩的60%后，为了能取得较好的平时成绩，同学们会花大量的精力在平时作业和小测上。在这样的动力驱动下，同学们会主动预习，并带着问题来上课，在课上和课后也会积极咨询绘图问题，学习热情和效率高。

此次教学改革对同学们绘图技能的提升有显著促进作用。首先，课后作业一般会规定在一定时间内完成一份综合性的图纸，为了拿到较高的课后作业成绩，同学们会认真完成课后作业，这个过程中同学们的绘图能力能得到一次系统的锻炼，经过多次的课后作业锻炼，同学们的绘图能力能得到反复的巩固和提升。其次，由于小测成绩比重较大，因此同学们为了能在小测中获得优异的成绩，会在课后增加练习频率和强度，从而绘图水平得到快速提升。据毕业生反馈，他们利用CAD进行的毕业设计受到了答辩专家的一致好评，说明这种考核方式对于绘图技能的掌握确实有所裨益。

此外，改革考核方式后，AutoCAD成绩的最终成绩细化为考勤成绩、平时作业成绩、小测成绩以及期末大作业成绩。这种成绩组成能多方位，多角度地对学生做出更客观和公正的评定，也更科学合理的分配了学生的时间和精力。

（三）教师专业素养提高

为了满足课堂讲授，布置课后作业以及设计小测题目，授课教师要学习食品科学相关专业的知识，并搜集大量专业相关的图纸，整理归纳，在这个过程中教师的专业水平得到了相应提高。同时，由于增加了课后作业和小测的次数，教师有更多的机会了解和分析学生的薄弱点，进行反思，并思考对策，这个过程能使教师不断提高发现问题和解决问题的能力。此外，为了充分评估学生们自主设计和查阅资料后设计的方案是否合理，教师还需不断充实行业相关知识，如工艺流程、道路设计等，能拓宽知识面，提升职业素养。

四、结束语

基于《AutoCAD》在食品科学与工程专业中的应用特征，以课程交叉、案例引导、考试改革相结合的方式进行教学改革，通过阶段性的实践，获得了一些正面的效果，但也暴露出一些问题，例如案例不足以完全覆盖所有教学内容、作业占用较多课后时间、有些学生不适应不按教材顺序讲授的方式等，针对这些问题，需要逐渐探索出相应的解决方法，不断的完善《AutoCAD》的教学方法，向全面推动并提高学生的学习效率和质量，使AutoCAD辅助计算机绘图软件成为专业领域的一个有效工具，达到学以致用的目标不断前进。

参考文献：

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[2]张新杰.高校教育下CAD教学改革探究[J].都市家教月刊，2016（10）：176.

[3]張利荣.浅谈机械制图与AutoCAD的整合教学之我见[J].课程教育研究：学法教法研究，2016（2）：43-44.

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[5]李峰博，张朝晖.CAD课程考试考核方法改革的实践[J].现代企业教育，2014（10）：293-293.

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