食品科学与工程专业Auto CAD教学改革探讨——以天津农学院为例

刘晓东，何新益，范志华

（天津农学院食品科学与生物工程学院，天津 300380）

“计算机辅助设计（Auto CAD）”是一门依托绘图软件平台，以掌握绘图技能和培养学生解读工程图能力为目标的课程。其教学的最终目的是利用计算机进行工程图样设计，为学生专业课程设计和毕业设计提供帮助。Auto CAD课程也是天津农学院食品科学与工程专业的一门专业基础课，为适应我国专业工程设计的培养需求，Auto CAD课程的教学改革也势在必行。与传统的手工绘图方法相比，该课程讲授的计算机绘图方法既精准又快速，在绘图质量、设计速度等方面优势突出，是目前工程设计中必备的工具[1]。以天津农学院食品科学与工程专业为例，就该课程先前存在的问题与相应改革措施展开分析与探讨，其目的是将Auto CAD课程融入专业教学活动中，以此来增强学生的专业应用能力，培养学生的工程设计意识。

1 Auto CAD对食品科学与工程专业的重要性

“计算机辅助设计”课程是食品科学工程专业学生进行工厂设计、车间设计、工艺流程设计等必须掌握的专业基础课程[2]。天津农学院食品科学与工程专业为教育部实用技能人才试点专业，这就要求教师的教学要与专业培养方向相适应，而传统的专业教育偏重于理论知识的传授，在实践能力、创新能力的教育和训练方面存在许多缺陷[3]，Auto CAD是一门实践性很强的课程。通过学习，学生能熟练掌握计算机绘图技能，学会食品工程图的绘制方法，了解建筑图的基本知识，为今后进行相关工作打下良好的基础。由于该课程的授课时间为第6学期，所以Auto CAD绘图能力的培养对于学生的毕业设计具有重要的意义。

2 食品科学与工程专业Auto CAD教学存在的问题

总结以往的课程教学经验发现，传统的教学模式存在诸多问题，难以适应“新工科”人才的培养要求，现总结如下。

2.1 教学内容与专业内容脱节

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[4]这种形式是传统Auto CAD课程安排顺序。这就造成了与其他专业课程缺乏关联的现象，使得Auto CAD教学内容与食品专业课相互脱节现象。调查显示，学生在进行课程设计和毕业设计时，虽然掌握绘图的方法，但是很难与工程图的绘制要求相吻合。

2.2 课时量有待增加

实践性强是Auto CAD课程的一大特点，学生要想达到灵活运用的教学要求，必须通过大量不断的练习。目前，高校Auto CAD课程的课时量一般为24～30学时[5]，而天津农学院食品科学与工程专业Auto CAD课程学时数有18个，且均为实验课教学。这些凸显出Auto CAD课程的课时缺陷。

2.3 考核方式有待改进

以前学生课程成绩评定主要是以期末考核为主，其考试内容多是一些几何图形的绘制，与专业没有联系。这种考核内容就降低了课程学习的目的性，专业特色也没能体现。此外，若通过上机考试以统一在线提交的形式进行期末考核，对硬件水平和监考提出了较高要求。

2.4 教学方法单一

高校传统教学模式是教师课堂讲授，学生被动学习，以听讲为主。Auto CAD软件的特点是操作性强，需要大量实践训练，从训练中掌握应用技巧。所以传统的教学模式不适宜Auto CAD课程教学要求，也不能提升学生的学习兴趣。

3 专业课程设计的引进提升了Auto CAD教学的针对性

针对课程教学中存在的问题，先从改革课程教学模式入手，采用课程设计的引入、设计方案的引导和考核形式的改革这3个方面措施，以便加强Auto CAD教学的专业特点。通过食品工厂的课程设计引入，让学生领会学习Auto CAD课程的实际意义，明确学习目的；通过食品工程设计方案的引导，鼓励学生自己思考，提高学生学习该课程的主动性；通过考核形式改革，将食品工厂设计图纸作为Auto CAD考核成绩的一部分，增强考核的专业性，强调绘图技能的实用性。

3.1 课程设计的引入

学院的具体改革中，在先修“食品工厂设计”课程的基础上，利用Auto CAD软件进行食品工工厂的设备、车间绘制。这样既学习了Auto CAD绘图方法，又帮助学生巩固食品工厂设计的相关知识。在组织课堂教学中，教师要求学生绘制一个具体的专业设备，在使用命令过程中，学生会逐步掌握Auto CAD操作。实践证明，这种教学方法能体现课程的专业性，激发学生的学习兴趣。

3.2 设计方案的引导

以具体食品工厂设计任务书为目标进行教学引导。在绘制分解的食品车间或厂区总平面布置图过程中，学生独立思考如何选用绘图和编辑工具，在完成设计任务书要求的过程中熟悉了绘图软件的操作。教师的引导分为3个步骤。

（1） 以食品工厂具体设备绘制引导学生思考。在教学过程中，教师利用一张专业设备图启发学生如何正确绘制图形，如何合理运用命令的思考。例如，画一个罐体的立面图时，可以用直线、圆弧、镜像、复制等命令交替绘制，也可以用多段线命令连续绘制。学生会尝试、比较不同方法，进而达到准确快速的绘图效果，这样可以通过带有专业目的性的问题，促使学生思考，增强了学习主动性。

（2）以设计教学内容锻炼学生动手能力。其方法是在课程教学开始阶段，学生将复杂工程图样分解，教师将分解后的图样结合各章节的绘图命令讲授，课程后阶段学生再完成工程图纸的绘制。实践证明，这种教学方法能启发学生图形分析能力，帮助学生掌握图形绘制的技巧，达到了提高学生分析和解决问题能力的目的。

（3）以成果总结巩固学生的学习效果。其方法是在课程的最后阶段，学生完成一套工程图纸所需要的绘图要点进行总结，各抒己见，总结绘图方法，形成共识；在讨论环节，教师提出工程图绘制过程存在的问题，分析导致问题的原因，让学生改进绘图方法，增强绘图技巧。实践证明这对学生认识自身不足、总结绘图经验有极好的效果。

3.3 改革考核方式

以往的课程考核内容，只注重学生图形绘制能力的考查，往往忽视与专业的关联性。学院改革将专业图纸绘制能力作为期末考核内容重要部分，教师把该课程的平时成绩和期末考核的成绩分配比例设定为3∶7。期末考核由笔试和工程图绘制能力考核构成，各占期末成绩的50%。这种考核形式充分体现了Auto CAD课程的专业特点，又有目的地培养了学生学习该课程的主动性和目的性，达到了预期的效果。

4 教学改革的成果

4.1 培养了学生的学习兴趣和学习能力

实践证明，在Auto CAD课程教学中，采用绘制内容与毕业设计和课程设计相关的图例，课堂教学过程中对专业图形的绘制等方法可加强课程的专业性和针对性。而将复杂的工程图纸分解为多项小型图形的引导式教学法，可使学生在课程学习全面掌握图形的绘制要点，提升了学生的学习能力。此外，期末对食品工厂设计中工程图的考核给学生自由发挥的空间，学生可以根据食品工厂设计任务书指导工程图绘制，让学生结合实际工程任务书自主设计。这种方式下，学生的自主创新意识和主动性被大大激发。

4.2 有助于教师专业素养提高

为了满足Auto CAD课程专业性需要，授课教师要学习与食品科学相关的专业知识，并搜集、筛选大量工程图纸，这就需要任课教师具备一定的专业知识。同时，教师还需不断学习相关专业知识，掌握如工艺流程、管道布置、设备选型等设计规范。通过这些学习，任课教师的知识面得到了拓宽，专业素养得到了提升。

5 结语

以课程设计的引入、设计方案的引导和考核形式的改革相结合为特点的Auto CAD课程教学改革，是天津农学院食品科学与工程专业以“新工科”人才培养为目标的教学改革的一部分。目前，取得了一些积极效果，同时避免了教学与其他课程缺乏关联、教学内容与相关专业课相互脱节的问题。今后，教师将不断地改革Auto CAD的教学方法，使其更好地与专业课程衔接；同时，在以后的教学实践中加强学生学习主动性和目的性培养，使Auto CAD课程教学更具专业性和目的性。