淺析采礦工程專業(yè)CAD制圖課程教學探討論文

時間：2021-06-14 14:33:58 論文我要投稿

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淺析采礦工程專業(yè)CAD制圖課程教學探討論文

　　摘要：用CAD（computer aided design-計算機輔助設(shè)計）制圖是工科專業(yè)學生必備的一項基本技能。CAD制圖是一門實用性和操作性非常強的基礎(chǔ)型課程。CAD課程的教學會因?qū)I(yè)不同而有所差異。筆者針對采礦工程專業(yè)的特點從CAD制圖課程的教學內(nèi)容、教學方法和考核方式三個方面談了自己的教學體會，以期達到促進同行交流，提高教學質(zhì)量的目的。

　　工程圖紙是工程師的語言，是設(shè)計者表達設(shè)計思想和設(shè)計理念的一種形式。如今，隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，各行各業(yè)手工繪圖已經(jīng)成為歷史，普遍采用計算機繪圖[1]。當然，利用計算機繪圖也是當今理工科大學生必備的一項技能[2-3]。CAD制圖是高校普遍開設(shè)的一門主干課程[4-5]。通過學習該課程使學生初步具備正確使用計算機和繪圖軟件，較為熟練地繪制專業(yè)工程圖紙，并能借助繪圖軟件計算、分析數(shù)據(jù)的能力，為將來從事工程設(shè)計、施工與管理提供基本技能。CAD制圖課程具有基礎(chǔ)理論與工程技能訓練的雙重特點，也是聯(lián)系基礎(chǔ)課與專業(yè)課的紐帶。CAD課程的教學因?qū)I(yè)不同而有所差異，為此，針對采礦工程專業(yè)CAD制圖課程的教學內(nèi)容、教學方法和考核方式，分享近年來的一些教學體會，以饗采礦專業(yè)的同行和學生。

　　一、采礦工程專業(yè)CAD制圖課程的教學內(nèi)容

　�。ㄒ唬┱n堂教學內(nèi)容

　　古人云：“巧婦難為無米之炊”，“言之無物，行而不遠”，所以，要上好一門課，首先要組織好的教學內(nèi)容。教材與教學內(nèi)容是高校課程教學的質(zhì)量保障[6]。眾所周知，自八十年代2.17版本的AUTOCAD軟件引入中國，到目前已有數(shù)十個版本。現(xiàn)在Autodesk公司幾乎每年要推出一個新版本。國內(nèi)與之相對應的教材也層出不窮，五花八門。有的教材專業(yè)特色明顯，比如：土木工程專業(yè)

　　的CAD教材[7]，機械專業(yè)的CAD教材[8]，等等，但唯獨沒有與采礦專業(yè)相結(jié)合的、真正適合采礦專業(yè)的CAD教材。筆者從八十年代開始就一直使用CAD繪圖，而且借助AUTOCAD軟件進行了二次開發(fā)，對CAD教材內(nèi)容和版本比較熟悉

　　，在綜合比較后，選定AUTOCAD2004版軟件和相應的教材作為采礦專業(yè)CAD課程教學的基本內(nèi)容。

　　先進的繪圖軟件和優(yōu)秀的教材是上好這門課的前提，可以照本宣科？非也。因為好的教學內(nèi)容是關(guān)鍵，為此必須精心組織教學內(nèi)容，按照由淺入深、循序漸進的步驟重新梳理出以“線-點-面-圖形編輯-圖形管理”為順序的教學內(nèi)容。第一堂課就讓學生動手繪制簡單的圖形，讓學生在學習中找到成就感。待學生對CAD制圖有了一定基礎(chǔ)后，再系統(tǒng)介紹一些軟件方面的應用知識，比如：利用area命令求面積等。

　　在繪制圖形案例教學中，沒有選用教材中的圖例，而是與采礦工程專業(yè)實際工程相結(jié)合，先讓學生繪制簡單、有用的實際工程圖紙，比如，讓學生自己選擇工程圖中的標準圖框A0到A4號作為案例進行繪制，圖框是由豎線和水平線構(gòu)成，使學生掌握基本的繪圖命令，圖框繪制完成并保存待參加工作后利用（因為工程圖的標準圖框全國統(tǒng)一的）；然后，再繪制完整的采礦專業(yè)工程圖紙，這樣可以使學生平時的課程繪圖練習做到連續(xù)性和完整性，也很有成就感。

　　（二）學生課堂練習內(nèi)容

　　CAD課是一門操作性非常強的基礎(chǔ)課，學生在學習過程中不但要動腦，而且要動手操作。因此，在安排學生課堂練習方面，選擇了5套獨立的實際工程圖紙，由易到難讓學生練習。先是一套三居室的建筑房屋平面圖，只給定了建筑物的中心線輪廓及相關(guān)尺寸，讓學生繪制CAD房屋平面圖；然后，要求學生按照自己的喜好進行室內(nèi)裝修，繪制一個房屋裝修平面布置圖，包括瓷磚、衛(wèi)生間馬桶及家具等，這樣一方面讓學生練習基本功，同時又發(fā)揮了學生的自主創(chuàng)造性，也讓學生在練習中增加了對基本生活常識的了解，比如：門的寬度，床的大小與規(guī)格等，也可以防止學生相互抄襲。學生有了一定繪圖基礎(chǔ)后，再繪制與采礦專業(yè)有關(guān)的工程圖紙。筆者結(jié)合自己在國外的相關(guān)工程經(jīng)歷選擇了一套全英文工程圖紙中的一個三心拱隧道斷面圖讓學生繪制。一方面公路隧道與井工采礦的巷道相類似，而且三心拱斷面在所有巷道（隧道）類設(shè)計中難度最大，另一方面還可以開闊學生眼界，增長見識。第三套圖紙是繪制一個煤礦的綜合地質(zhì)柱狀圖。綜合地質(zhì)柱狀圖是反映礦區(qū)地層結(jié)構(gòu)和巖體屬性特征的重要成果圖件之一，是以文字描述為主的圖紙。通過訓練可以讓學生掌握CAD軟件文字輸入與編輯基本功。第四套圖是繪制《采礦工程設(shè)計手冊》[10]中的刀把式井底車場平面圖。井底車場是聯(lián)接井下大巷運輸和井筒提升的樞紐，它擔負著煤炭、矸石、物料、人員的轉(zhuǎn)運任務，在整個井下運輸系統(tǒng)中起著非常重要的作用[11]。第五套圖是繪制《采煤學》[12]課本中的一個采區(qū)布置示意圖，包括平面圖和剖面圖，讓學生自己設(shè)計與繪制，包括采區(qū)尺寸等需要學生去查找。一個礦山的采礦工程主要由地面（工業(yè)廣場）、井底車場和采區(qū)組成，所以，選擇這些部位的圖紙讓學生繪制，使學生不僅學習了CAD制圖，而且與采礦工程專業(yè)的知識緊密結(jié)合，達到了事半功倍的效果。

　　二、CAD課程的教學方法

　　教師的職責，自古有之，即師者，傳道、授業(yè)、解惑也。那么作為采礦專業(yè)的教師，如何上好CAD制圖課？“沒有愛就沒有教育”。作為一名CAD制圖課的教師，首先要熱愛教師職業(yè)，熱愛這門課程，這樣才有動力去鉆研CAD課程的教學內(nèi)容，研究教學方法，認真組織教學。

　�。ㄒ唬┏浞终{(diào)動學生的積極性

　　重慶大學采礦工程專業(yè)CAD課安排在大學二年級上學期。由于大二的學生對所學專業(yè)仍不甚了解，部分學生感覺迷茫，總認為自己的專業(yè)不如別人，學一行厭一行，對專業(yè)課學習的積極性不高。所以，筆者上第一堂課時，沒有正面強調(diào)CAD課如何重要，而是采用發(fā)問的方式，詢問學生有哪些方式可以掙錢謀生？答案五花八門。筆者歸納學生的答案，即：說，做藝人說相聲、唱歌或節(jié)目主持等，可以掙錢謀生；寫，寫小說成作家可以掙錢謀生；畫，成為畫家或工程師畫圖紙、搞設(shè)計，可以掙錢謀生。當然，還有肩扛背馱也可以掙錢謀生。通過比對，讓學生明白學習的重要性。此外，筆者還下載了國內(nèi)知名的與礦山有關(guān)的大型企業(yè)和設(shè) 計院招聘廣告，把這些企業(yè)對采礦專業(yè)人員的職業(yè)要求展示給學生，讓學生知曉掌握CAD繪圖技能對于求職就業(yè)的重要性。

　�。ǘ┻吔踢厡W邊操作

　　CAD課程是一門實用性和操作性非常強的基礎(chǔ)課程。雖然沒有深奧的理論和繁瑣的公式，但操作使用命令比較多，命令之間沒有連貫性。所以，筆者在教室選擇上，除了要求有多媒體之外，還要求每位學生要有一臺電腦。這樣，筆者在講臺上講述完一個操作命令，馬上要求學生在自己的電腦上進行操作，現(xiàn)場答疑。對學生的問題，教師要耐心指導，要求學生靈活掌握命令的`使用與操作，切忌死記硬背。

　�。ㄈ┡c實際工程相結(jié)合并延伸CAD的應用

　　在學生繪圖練習案例選擇方面，密切與采礦工程專業(yè)結(jié)合，并把CAD的使用在專業(yè)方面進行延伸，緊扣實際工程，讓學生體會到成就感。比如，計算礦量時，根據(jù)底板等高線計算礦體的面積，有的借助求積儀來求面積，學了CAD后，就可以直接用Area命令求面積，計算礦量；還有利用CAD直接繪制地質(zhì)剖面圖，確定點的坐標，按照一定的坡度尋求最佳礦區(qū)道路路線，等等。

　　三、CAD課程考核方式

　　考試是檢查、考核學生對知識掌握情況的一種手段，課程考試在人才培養(yǎng)過程中起著“指揮棒”的作用，對高校人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建和培養(yǎng)目標的實現(xiàn)有著深遠的影響[13]。社會對創(chuàng)新型人才的要求絕不是一個純粹的知識蓄積者，而是一個知識的運用者[14]。所以，筆者在征得相關(guān)部門同意

　　后，取消了期末一卷定終身的閉卷考核模式，將考試納入到平時的案例練習中，要求學生在課程結(jié)束后，按照正規(guī)要求提交5套圖紙，最后根據(jù)5套圖紙的繪制質(zhì)量以及課堂學習情況評定學生的最終成績。

　　四、結(jié)語

　　CAD課是一門實用性和操作性非常強的基礎(chǔ)型課程。用CAD制圖是工科專業(yè)大學生必備的基本技能。如何教好該課程，讓學生終生受益，探索建立一套“由淺入深、循序漸進、密切結(jié)合實際、體現(xiàn)專業(yè)特色”的教學方法值得CAD教學同行專家深入思考，不斷完善，找到更多有效的舉措，共同推動采礦工程專業(yè)CAD制圖課程教學上新臺階。參考文獻：

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　　[12]中國礦業(yè)學院等高校.采煤學[J].北京：煤炭工業(yè)出版社，1979.