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[摘要]目前高等环境教育普遍存在环境工程专业毕业生就业困难和学生培养质量难以满足社会需求的问题。针对这些问题，我校新开设了一门应用性较强的课程一一水处理工程CAD。本文结合该课程的教学实践，总结了课程的教学内容和教学方法，提出了教学过程中需要注意的一些问题。
[关键词]水处理工程CAD 教学内容 教学方法
自20世纪70年代以来，高等环境教育发展迅速，全国各高等院校陆续设立环境科学与环境工程等环境类专业。尽管国家对环境保护工作很重视，潜在的人才需求量也很大，但在环境工程专业人才培养中或多或少存在理论不适用、缺乏生产实践能力和解决实际问题的技术能力等问题和不足；加之社会对人才的急功近利思想，环境工程专业本科生就业形势相当严峻。我校在人才培养目标中更加强调适应社会需求和具有较强工程素质，并在专业课程设置中新增加了水处理工程CAD这门专业选修课。本课程教学目的是使学生进一步熟练掌握AutoCAD软件绘图技能，熟悉水污染控制工程图纸类型，能够阅读工程图纸，了解工程图纸制图规范，掌握各类工程图纸的绘图要点。本文试就开设此课程的教学内容和教学方法进行总结，与大家探讨。
一、课程教学内容
为培养学生扎实的工程设计绘图能力，我校结合相关知识体系的构建过程分三个层次循序渐进安排教学，即掌握基本制图知识，掌握计算机绘图基本操作，掌握计算机绘制专业工程图纸。根据每个层次能力培养要求，在教学计划中对应的相关绘图课程为机械制图、AutoCAD制图、水处理工程CAD三门课程。前面两门课程在很多学校都开设，但由于学时限制，教学内容侧重通用的制图基本知识学习和AutoCAD软件介绍，而对于专业图纸绘制很少涉及。因此，水处理工程CAD课程主要针对专业应用需求，侧重培养学生对专业工程图纸的识图和制图技能，同时进一步强化计算机绘图能力。本课程的教学内容分为二部分：第一部分结合《给排水制图标准规范》(GBT50106 2001)和《房屋建筑制图统一标准》(GB/T50001-2001)介绍水处理工程设计图纸的类型和绘图要点；第二部分是运用AutoCAD软件临摹规范的水处理工程设计图纸。在工程图纸选择中结合了近年来大型设计院设计工作中流行的新方法和新技术，一方面巩固和补充了前期水处理工程课程内容，另一方面将理论知识应用于工程实践中，从而提高了学生的学习积极性。具体教学内容安排上，以一个典型的城市排水工程设计图集为例，教学中针对具体图纸穿插讲解各类图纸的绘图要点。
二、课程教学方法
本课程是专业知识和绘图技能紧密结合的具体体现，要求学生能综合运用已有知识和能力。因此教学中可采用典型工程案例教学法，即以城市排水工程设计过程为主线，依次介绍排水管网平面图和纵断面图，排水泵站图，污水厂工艺流程图，污水厂处理构筑物工艺图，污水厂平面布置图及高程图绘制。通过一个比较完整的工程设计过程学习，学生可以进一步巩固已有专业知识，深入认识到知识之间的联系，同时体会到理论联系实际，学有所用的成就感。
由于该课程具有实践应用性较强的特点，教学活动全部安排在计算机机房，方便理论讲解与学生上机操作交错进行。根据教学内容特点，可先讲后做，也可先做后讲。对于理论性强的内容，如工程图纸制图规范和绘图内容，先进行理论讲授，紧接着学生操作练习，以促进理论知识的消化和掌握。对于一些操作性强的内容，如具体图纸绘制方法，可先让学生按自己想到的方法操作，然后再将各种方法进行比较分析，总结绘图技巧。如在污水处理厂总平面图绘制教学中，首先，教师采用PPT介绍污水处理厂平面图的图纸内容应包括水处理流程所涉及的处理构筑物、设备用房、主要辅助构筑物的平面轮廓、主要管线、工程所处地形等高线、地貌，周围环境、该地区风向频率玫瑰图、指北针以及主要构(建)筑物一览表等。其中制图规范中要求构筑物及主要辅助构筑物的平面轮廓线用中粗线绘制，主要管线均用单粗线绘制，水体、道路及渠道都用细线绘制。然后，结合一幅经过简化的污水处理厂平面图纸为例，引导学生根据上述内容识读图纸。在此过程中，教师可穿插讲解工程图纸的绘图要点。接着，让学生照着讲解过的工程图纸在计算机上开始绘图。最后，教师再对各处理构筑物的定位方法(采用捕捉工具栏中的捕捉自命令)和风向玫瑰图绘制方法(采用定数等份点命令)予以补充讲解。当学生完成一幅工程图纸后，学生感到在学到课程理论知识的同时，获得一种成就感，从而充分调动了学习积极性，激发了求知欲。发挥出主观能动性。更重要的是它有助于教师改变满堂灌的呆板教法，开展活泼新颖的教学活动，在体现教师主导地位的同时，更加突出学生的主体地位。
三、需要注意的几个问题
在水处理工程图纸绘制教学中，以下几个问题需引起注意。
1 教师必须具备较强的工程图纸的绘制能力
教师是整个课堂活动设计者、组织者。要求学生绘制规范的工程图纸，教师应该首先具备绘制能力，才能对学生的活动进行更好的指导。所以，教师应该主动联系市政设计院和环保设计公司进行交流学习，从而积累宝贵的工程经验，提高自身指导能力。
2 教师要精心准备教材中和教材以外适合学生绘制的工程图纸
教师在准备工程图纸时，要力求科学性，还要尽量符合实际，力求准确。这样，学生学到工程图纸绘制才能够起到实际应用价值。目前针对环境工程图纸绘制方面的教材非常少，已有一些教材也存在图纸绘图尺寸不完全，t部分图纸不符合工程设计要求，并且构筑物类型和工艺陈旧，不能完全满足教学需要。因此，教师必须教材内容做出适当的修改，选择其中一些可操作性较强，具有一定绘制价值的图纸让学生做，才能达到预期效果。此外，教师要注意收集教材以外对学生学习有帮助的图纸，将当前实际工程中常用工艺图纸补充到教学内容中，如SBR反应池、A2O反应池、各种氧化沟、CASS反应池等。
3 灵活应用多媒体技术和教学模具解决教学难点问题
水处理工程CAD的教学难点在于如何用平面图、立面图和剖面图来表达立体的构筑物。前期的水污染控制工程侧重介绍各种污水处理方法和典型构筑物的工作原理，但对构筑物设计的图纸表达方法并未做讲解。这就使学生刚刚接触工程图纸时有读不懂图纸，而做课程设计和毕业设计时有不知如何表达设计想法。因此教师在教学过程中应灵活应用多媒体技术和教学模具给学生展示构筑物的立体结构，帮助学生了解工程结构的作用和特点。同时在结合工程图纸讲解工程结构的图纸表达方法，使学生掌握这种工程图纸绘图要点，从而更好地读图、绘图，掌握所学的知识。
4 加强对学生绘图过程的指导
学生刚开始学习绘制工程图纸时，会觉得图纸复杂，难度很大，有的学生甚至无从下手。教师不能放弃，应加强对学生的指导。此外，学生的学习基础、学习能力等的差别，使得在绘图过程中会遇到各种不同的问题，如果遇到问题后没有得到及时地帮助，学生可能就会因为困难而放弃努力，使教学效果大打折扣。这就要求教师在学生绘图的过程中适时的给学生以帮助，使学生不会被困难所左右，提高主动参与的意识。另外，作为专业选修课，这门课程的学时安排非常有限，学生不能在课堂上完成绘图任务，那么为了配合学生课后练习，教师应安排适当的答疑时间，指导学生独立完成学习任务。
鉴于当前环境工程专业毕业生就业困难和社会对工程设计人员的绘图能力需求，水处理工程CAD课程设置具有非常鲜明的教学目标。但水处理工程CAD课程的开设是一个新的尝试，课程教学内容和教学方法还有待进一步完善和优化，教材建设和师资队伍建设有待进一步加强。
本文为湖北大学教学项目(200810)400-013391资助项目成果。
参考文献
[1]高密军.AutoCAD给排水设计与天正给排水TWT工程实践[M]，北京：清华大学出版社，2008。
[2]严熙世等，给水排水管网系统[M]，北京：中国建筑工程出版社，2002。
[关键词]水处理工程CAD 教学内容 教学方法
自20世纪70年代以来，高等环境教育发展迅速，全国各高等院校陆续设立环境科学与环境工程等环境类专业。尽管国家对环境保护工作很重视，潜在的人才需求量也很大，但在环境工程专业人才培养中或多或少存在理论不适用、缺乏生产实践能力和解决实际问题的技术能力等问题和不足；加之社会对人才的急功近利思想，环境工程专业本科生就业形势相当严峻。我校在人才培养目标中更加强调适应社会需求和具有较强工程素质，并在专业课程设置中新增加了水处理工程CAD这门专业选修课。本课程教学目的是使学生进一步熟练掌握AutoCAD软件绘图技能，熟悉水污染控制工程图纸类型，能够阅读工程图纸，了解工程图纸制图规范，掌握各类工程图纸的绘图要点。本文试就开设此课程的教学内容和教学方法进行总结，与大家探讨。
一、课程教学内容
为培养学生扎实的工程设计绘图能力，我校结合相关知识体系的构建过程分三个层次循序渐进安排教学，即掌握基本制图知识，掌握计算机绘图基本操作，掌握计算机绘制专业工程图纸。根据每个层次能力培养要求，在教学计划中对应的相关绘图课程为机械制图、AutoCAD制图、水处理工程CAD三门课程。前面两门课程在很多学校都开设，但由于学时限制，教学内容侧重通用的制图基本知识学习和AutoCAD软件介绍，而对于专业图纸绘制很少涉及。因此，水处理工程CAD课程主要针对专业应用需求，侧重培养学生对专业工程图纸的识图和制图技能，同时进一步强化计算机绘图能力。本课程的教学内容分为二部分：第一部分结合《给排水制图标准规范》(GBT50106 2001)和《房屋建筑制图统一标准》(GB/T50001-2001)介绍水处理工程设计图纸的类型和绘图要点；第二部分是运用AutoCAD软件临摹规范的水处理工程设计图纸。在工程图纸选择中结合了近年来大型设计院设计工作中流行的新方法和新技术，一方面巩固和补充了前期水处理工程课程内容，另一方面将理论知识应用于工程实践中，从而提高了学生的学习积极性。具体教学内容安排上，以一个典型的城市排水工程设计图集为例，教学中针对具体图纸穿插讲解各类图纸的绘图要点。
二、课程教学方法
本课程是专业知识和绘图技能紧密结合的具体体现，要求学生能综合运用已有知识和能力。因此教学中可采用典型工程案例教学法，即以城市排水工程设计过程为主线，依次介绍排水管网平面图和纵断面图，排水泵站图，污水厂工艺流程图，污水厂处理构筑物工艺图，污水厂平面布置图及高程图绘制。通过一个比较完整的工程设计过程学习，学生可以进一步巩固已有专业知识，深入认识到知识之间的联系，同时体会到理论联系实际，学有所用的成就感。
由于该课程具有实践应用性较强的特点，教学活动全部安排在计算机机房，方便理论讲解与学生上机操作交错进行。根据教学内容特点，可先讲后做，也可先做后讲。对于理论性强的内容，如工程图纸制图规范和绘图内容，先进行理论讲授，紧接着学生操作练习，以促进理论知识的消化和掌握。对于一些操作性强的内容，如具体图纸绘制方法，可先让学生按自己想到的方法操作，然后再将各种方法进行比较分析，总结绘图技巧。如在污水处理厂总平面图绘制教学中，首先，教师采用PPT介绍污水处理厂平面图的图纸内容应包括水处理流程所涉及的处理构筑物、设备用房、主要辅助构筑物的平面轮廓、主要管线、工程所处地形等高线、地貌，周围环境、该地区风向频率玫瑰图、指北针以及主要构(建)筑物一览表等。其中制图规范中要求构筑物及主要辅助构筑物的平面轮廓线用中粗线绘制，主要管线均用单粗线绘制，水体、道路及渠道都用细线绘制。然后，结合一幅经过简化的污水处理厂平面图纸为例，引导学生根据上述内容识读图纸。在此过程中，教师可穿插讲解工程图纸的绘图要点。接着，让学生照着讲解过的工程图纸在计算机上开始绘图。最后，教师再对各处理构筑物的定位方法(采用捕捉工具栏中的捕捉自命令)和风向玫瑰图绘制方法(采用定数等份点命令)予以补充讲解。当学生完成一幅工程图纸后，学生感到在学到课程理论知识的同时，获得一种成就感，从而充分调动了学习积极性，激发了求知欲。发挥出主观能动性。更重要的是它有助于教师改变满堂灌的呆板教法，开展活泼新颖的教学活动，在体现教师主导地位的同时，更加突出学生的主体地位。
三、需要注意的几个问题
在水处理工程图纸绘制教学中，以下几个问题需引起注意。
1 教师必须具备较强的工程图纸的绘制能力
教师是整个课堂活动设计者、组织者。要求学生绘制规范的工程图纸，教师应该首先具备绘制能力，才能对学生的活动进行更好的指导。所以，教师应该主动联系市政设计院和环保设计公司进行交流学习，从而积累宝贵的工程经验，提高自身指导能力。
2 教师要精心准备教材中和教材以外适合学生绘制的工程图纸
教师在准备工程图纸时，要力求科学性，还要尽量符合实际，力求准确。这样，学生学到工程图纸绘制才能够起到实际应用价值。目前针对环境工程图纸绘制方面的教材非常少，已有一些教材也存在图纸绘图尺寸不完全，t部分图纸不符合工程设计要求，并且构筑物类型和工艺陈旧，不能完全满足教学需要。因此，教师必须教材内容做出适当的修改，选择其中一些可操作性较强，具有一定绘制价值的图纸让学生做，才能达到预期效果。此外，教师要注意收集教材以外对学生学习有帮助的图纸，将当前实际工程中常用工艺图纸补充到教学内容中，如SBR反应池、A2O反应池、各种氧化沟、CASS反应池等。
3 灵活应用多媒体技术和教学模具解决教学难点问题
水处理工程CAD的教学难点在于如何用平面图、立面图和剖面图来表达立体的构筑物。前期的水污染控制工程侧重介绍各种污水处理方法和典型构筑物的工作原理，但对构筑物设计的图纸表达方法并未做讲解。这就使学生刚刚接触工程图纸时有读不懂图纸，而做课程设计和毕业设计时有不知如何表达设计想法。因此教师在教学过程中应灵活应用多媒体技术和教学模具给学生展示构筑物的立体结构，帮助学生了解工程结构的作用和特点。同时在结合工程图纸讲解工程结构的图纸表达方法，使学生掌握这种工程图纸绘图要点，从而更好地读图、绘图，掌握所学的知识。
4 加强对学生绘图过程的指导
学生刚开始学习绘制工程图纸时，会觉得图纸复杂，难度很大，有的学生甚至无从下手。教师不能放弃，应加强对学生的指导。此外，学生的学习基础、学习能力等的差别，使得在绘图过程中会遇到各种不同的问题，如果遇到问题后没有得到及时地帮助，学生可能就会因为困难而放弃努力，使教学效果大打折扣。这就要求教师在学生绘图的过程中适时的给学生以帮助，使学生不会被困难所左右，提高主动参与的意识。另外，作为专业选修课，这门课程的学时安排非常有限，学生不能在课堂上完成绘图任务，那么为了配合学生课后练习，教师应安排适当的答疑时间，指导学生独立完成学习任务。
鉴于当前环境工程专业毕业生就业困难和社会对工程设计人员的绘图能力需求，水处理工程CAD课程设置具有非常鲜明的教学目标。但水处理工程CAD课程的开设是一个新的尝试，课程教学内容和教学方法还有待进一步完善和优化，教材建设和师资队伍建设有待进一步加强。
本文为湖北大学教学项目(200810)400-013391资助项目成果。
参考文献
[1]高密军.AutoCAD给排水设计与天正给排水TWT工程实践[M]，北京：清华大学出版社，2008。
[2]严熙世等，给水排水管网系统[M]，北京：中国建筑工程出版社，2002。