Autocad在土木工程毕业设计中的应用改革

摘 要：针对土木工程毕业设计存在的问题,结合Autocad课程的特点,提出通过引进精选案例、培养良好绘图习惯、加强与相关专业课程之间的紧密结合、改革考核方式等措施对Autocad课程进行改革和创新,以提高学生毕业设计的质量与效率.

关 键 词：毕业设计；教学改革；Autocad；土木工程

作者简介：黄海生（1983-）,男,福建莆田人,莆田学院土木工程学院,讲师；吴丹丹（1982-）,女,福建莆田人,莆田学院环境与生物工程学院,实验师.（福建莆田351100）

基金项目：本文系莆田学院教学改革基金项目（项目编号：JG201110）的研究成果.

中图分类号：G642.477文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）35-0157-02

土木工程专业是一个注重理论能力和实践能力相结合的专业,不但要求学生具有扎实的专业理论基础,而且要懂得怎样把理论的知识应用到实践上,即动手能力.而毕业设计是学生运用专业知识解决工程问题的一个重要的实践教学环节,是实现专业知识与工程实践相融合的重要平台,是培养应用型人才的重要手段,也是衡量本科教育质量的重要标志,具有很强的实践性.[1]毕业设计的质量直接反映了学生的专业水平,影响学生毕业后的工作能力和发展潜力,也是高等院校教学质量的直接反映.然而,目前许多普通高等院校土木工程专业的毕业设计教学环节存在诸多不足,毕业设计质量不容乐观.[2-4]

一、引进Autocad技术,提高毕业设计质量和效率

土木工程毕业设计一般安排在大四最后一个学期,设计的安排时间基本上都在10～18周左右[5],毕业生有的要忙于找工作,有的要忙于考研、考公务员,无法全身心投入到毕业设计.[6,7]鉴于土木工程专业毕业设计周期短、设计复杂的情况,如果所有的设计都要求学生采取手算或者手绘的形式,学生将花费他们大部分的时间和精力用在数据处理与手绘上,而对于建筑的创新设计和结构设计的合理性考虑较少,这不仅影响了学生掌握专业知识,同时也限制了学生创造性思维的发展.将计算机辅助设计（CAD）应用于土木工程毕业设计中可大大减少学生计算的工作量和工程绘图的时间,提高设计的效率,同时培养学生的工程意识和创新能力.

CAD即计算机辅助设计（ComputerAidedDesign）,指利用计算机硬件及软件系统帮助设计人员进行工程设计的方法和技术.土木工程毕业设计常用的CAD软件包括Autocad、天正建筑CAD、建筑结构PKPM、探索者CAD等.Autocad软件课程是工科土木工程专业本科的一门必修课,也是学习其他土木工程CAD软件的基础课程.本课程的目的是使学生了解有关CAD的基本知识和发展动态,熟悉Autocad软件的常用工具,掌握使用该软件进行专业绘图的基本方法,培养建筑工程专业学生利用计算机辅助设计软件绘制专业图形的能力.Autocad软件课程是一门实践性很强、内容涉及面广的课程,主要讲授计算机绘图基本知识、基本操作以及常用计算机绘图基本命令.

二、毕业设计存在的一些问题

土木工程毕业设计制图部分一般由建筑施工图、结构施工图和计算书里的插图等组成.学生虽然经过了Autocad课程的学习,但由于理论基础掌握不扎实,且缺乏实际工程经验,存在对绘图软件掌握不牢,绘图效率低下,图纸表达不科学甚至出现较大的错误等质量问题.如：

（1）绘图效率低下,毕业设计本身时间较紧,学生对软件的不熟悉,对软件命令掌握不牢固,造成花在计算机绘图上的时间较多,不能够充分利用计算机绘图速度快的优势,影响了整个的设计进度.

（2）层次不分明,缺乏对图层的有效管理和使用,图层建立不科学,图层划分较少,有的甚至把整张建筑图全放在一个图层上,这给之后对图纸的修改和管理带来了很大的隐患.

（3）制图标准掌握不清,制图不规范,特别是建筑制图上有很多关于符号类对象（如：文字、标注、图框、标高符号、定位轴线编号、详图索引符号、详图符号、剖面符号、断面符号和指北针等）.符号类对象有它特定的大小的规定,学生对相关的规定不熟悉,造成整张图纸表达不规范.

（4）缺乏对标注、文字样式的有效管理造成图纸标注混乱、字体不一,大小不符合规定,甚至出现很多乱码等.

三、以土木工程专业毕业设计质量提高为导向的Autocad课程改革

毕业设计是检验学生对大学四年所学的专业知识的最后一次大考,而Autocad软件作为这次大考的一个重要工具,对这个工具技能的掌握是否牢固将对学生毕业设计的质量起着较大的作用.因此,针对毕业设计中存在的一些质量问题,有必要对Autocad课程的教学理念和教学方法进行改革.

1.培养良好的绘图习惯,提高图纸质量

良好的绘图习惯能够使整张图纸整洁有序,提高绘图的效率和质量.在授课过程中应注重良好的绘图习惯的培养.

（1）层次分明,规范作图.图层就像是透明的重叠图,运用它可以很好地对图形信息进行管理.在建筑制图中经常会碰到较为复杂的图形,如果只是在一个图层上进行绘制,显然会给经后图纸的管理带来麻烦,且容易出错.这时候就可以利用图层的功能,在不同的图层上绘制属性相同或相近的图形,然后将需要的图层相叠加,不需要的辅助图层关闭,这样就会出现所需要的图形较果.把图形按照不同属性分别放到这些图层上,图层根据绘图的需要可以实现对进行锁定、关闭和冻结,还可以在图层上设置统一的颜色、线型和线宽.若要对某个对象进行编辑,则只需选中相应图层上的对象即可,从而提高作图效率.

（2）加强样式管理.Autocad常用的样式包括文字样式、标注样式等.通过对图纸样式的设置和管理可以很方便地对字体和标注的格式进行统一设置与更改,使得字体和标注的管理更加有序,确保格式编排的一致性,从而减少许多重复的工作,提高效率.（3）图块的使用.图块是一个或多个实体的图形组合成的一个整体,各图层单元实体可以有自己的图层、线型和颜色等特征,把它作为一个整体在图形中编辑和调用.修改或更新图中定义的块,AutoCAD将自动更新图中插入的所有的块,这给用户的工作带来了极大的方便.特别是使用频率较高的图形,通过图块的使用能够大大提高绘图的效率和质量.

良好的绘图习惯需要平时在实践绘图中不断积累,特别是对于一个初学者来说尤其重要.只有良好的绘图习惯,绘图技能才能更加“清晰”、“准确”、“高效”.

2.精选课程案例,引进项目导向教学法

Autocad软件本身的命令并不多,也不算太难,但是要把软件灵活运用到建筑制图里却是不那么容易的.Autocad软件的学习一般安排在大一,这时学生对专业的知识还不大了解,如果单单只是学习软件本身,学生们肯定提不起兴趣,效率低下.

通过引进实际工程的建筑全套图纸作为学生学习的例子,紧密结合相关的专业课程（如画法几何与制图和房屋建筑学等）.要求学生在学习软件的过程不仅要学会软件的命令,而且要懂得相关的一些专业制图标准的规定.如图幅图框的的规定、线条线型的规定、符号类图形尺寸的规定、字体样式以及高度的规定等.

实践证明,这种引进实际工程的项目导向教学法在实际运用中优势明显,使学生理解和把握课程要求的知识和技能,能够同时巩固和学习相关课程的能力,培养学生的读图、识图、绘图的能力,培养他们分析问题和解决问题的能力,从而大大提高了学生学习的兴趣,培养学生的实践能力.这种引进实际工程的项目导向教学的方法,通过激发学生学习的积极性,让他们明确学习目的,为今后其他CAD课程的学习和毕业设计打好基础.

3.加强与相关专业课程之间的紧密结合

本课程具有很强的实践性,学生仅通过理论学习很难对知识融会贯通、全面掌握.课程建立了多层次的实践环节,除了引进精选案例之外还与其他的一些专业课程建立了紧密的联系.

课程设计是学生在完成一门专业课程之后集中一段时间进行设计.通过设计来巩固和提高课堂教学的内容是培养学生将理论知识与实践能力的主要途径.目前,Autocad软件已广泛应用于土木工程领域.而计算机绘图作为课程设计的内容,是提高课程设计质量与学生的计算机应用能力素质的重要途径.因此在教学中做到启发式教学,在进行房屋建筑、混凝土结构、钢结构等的课程设计时改变传统采取手画的单一方式,要求学生增加计算机绘图的实践环节.从学生的实际出发,以启发学生的思维为核心,调动学生的学习主动性和积极性,为学生掌握Autocad技术培养综合应用和创新能力提供了多层次、多方面的训练环境.

4.改革考核方式,提高绘图质量

以培养学生的形象思维能力和设计表达能力为工程实际培养应用人才为目标,改变传统单一的个人绘图考试模式,采用“小组协作绘图+个人绘图考试”的上机考试的模式.一套完整的建筑施工图项目往往是由各层平面图、立面图、剖面图和详图等组成,图纸较多,所涉及到的专业知识较多,如果由单一的学生在较短时间内独立完成显然不现实.小组协作绘图模式是一个项目由四到五个的小组成员组成,小组选举出一名组长,组长负责各小组成员的分工.各小组成员共同完成同一项目,需要分工清晰,相互协调.需建立统一的图层、文字、标注样式等,且在各小组成员完成自己分工的同时须相互校对,最后组成一套完整的建筑施工图.通过不断相互交流和思想碰撞,依靠小组成员之间的合作、鼓励、监督来促使学习,更高效地学习Autocad软件.小组协作绘图主要考核绘图的综合能力和协作精神,属于过程的评价,占考核比重的40%,而个人绘图考试是属于软件技能总结性评价,可占60%.

评分标准需关注过程、兼顾结果.故评分标准引进对一些绘图习惯的评定,如是否合理应用图层的知识、是否灵活应用图块的知识及对文字样式、标注样式的管理如何等.同时评分标准也应该注重学生绘图是否符合相关建筑制图标准的评定.通过这样一套完整的考核方式引导学生在掌握Autocad软件的同时,更加注重相关良好的绘图习惯和绘图标准的掌握,使学生对建筑图的绘制有更全面的认识和更清晰的了解,大大提高绘图的效率和绘图的质量.

四、结束语

通过多届毕业设计指导和Autocad课程建设经验,提出了一套行之有效的Autocad课程改革方法,使学生能快速掌握软件操作技术和设计精髓,大大提高了学生毕业设计的质量和效率,为日后的学习工作打下了坚实基础.