模塊化項目式教學法在道路CAD制圖課程教學中的運用探索

張 明，王 沖

(長春師范大學工程學院，吉林 長春 130032)

為了適應新工科人才培養“產業需求導向，跨界交叉融合，支撐引領行業”的要求[1-2]，提高交通專業學生畢業后對設計單位的適應能力，各高等工科院校中的交通類專業基本都把道路CAD 制圖這門課程作為一門必修的專業基礎課，其目的是培養學生具有“構-表-識-制”的實踐能力。但傳統授課方式大多為教師在講臺上枯燥地講解，學生在下面程式化地聽講，學習氛圍索然無味；同時制圖課程考核體系不夠完善，使得學生喪失了對本課程學習的積極性和主動性，降低了教學質量和效果。為了改變該現狀，達到新工科培養目標，本研究采用項目模塊化教學方法，將道路CAD 制圖課程教學目標與企業技能需求有機融合在一起。模塊化項目式教學模式著力于提高學生學習興趣與效率，增強學生團隊協作溝通能力。這種全新的教學模式完善了課程教學體系，提高了教學質量。

1 傳統的道路CAD制圖課程中亟需解決的問題

1.1 學生自學能力弱

讓學生具備終身自主學習能力，使之走出校園后仍然尋求知識的長足進步，是每一位高校教師的使命，但通過“填鴨式”教學模式考入大學的學生的自學能力普遍較弱，對教師的課堂教學依賴性較大[3]。傳統教學中，教師往往按部就班地按照教學大綱講授教學內容，學生則按照教師的要求一步一步完成學習任務，學習狀態非常被動， 對CAD制圖的學習最終變成了單純枯燥的模仿。此外，傳統CAD教學模式會造成制圖操作與思考分離，非常不利于學生對制圖技能的長期記憶，往往課程一結束，學生對所學知識幾乎忘卻殆盡。

1.2 學習資源利用不足

目前，大部分學校主要依靠多媒體授課。與傳統的板書授課相比，多媒體授課在教學內容上更加直觀和形象，教學效率上有所提升，但在新工科背景下仍存在著一些問題。比如，學生課前預習和課后復習還存在一定的困難，學生的學習基礎和學習能力參差不齊，部分學生難以及時消化吸收，長此以往便會失去學習興趣，這對培養學生終身自主學習極為不利。

1.3 教學模式過于陳舊

“道路CAD 制圖”是一門對技能性與實踐性要求較高的專業基礎課程，該課程要求學生熟練掌握上機繪圖，了解所繪制的圖形在整個項目中的作用與地位，同時繪制的圖形要滿足相關規范要求。目前，大部分教師仍舊采用“講演練”的固有教學模式，教師在前面演示一步，學生在后面照著做一步，完全是照抄照搬，沒有得到由書本轉化到實際的鍛煉。在這種陳舊教學模式下，高校的培養目標與企業的用人要求相違背，極大地忽視了學生就業和企業用人的雙重需求。

1.4 教學評價方式單一

傳統的CAD 制圖課程通常采用平時考勤和期末考試兩大考核指標，不能對學生的整個學習過程進行準確的評價，難以對學生的團隊協作能力、溝通能力以及完成任務的積極性等方面進行全方位的評判。目前，課程的評價主體依舊是教師，個別高校雖然也通過“學評教”的方式進行監督，但是缺少學生對現有課程教學模式存在問題的反饋，不利于對教學評價體系的持續改進。

2 以企業需求為導向的道路CAD制圖課程教學新思路

2.1 充分引導學生利用信息化教學手段自學

疫情期間網絡積累了大量的優質教學資源，為教師的教學資料建設及學生的自主學習提供極大的便利。如CAD制圖課程方面，僅在“愛課程”一個教育網站上就有40多個教學視頻。學生課后可利用網絡教學平臺對制圖課程進行自主預習和復習，時間上也更靈活。

2.2 構建可持續改進的“模塊化項目式”教學模式

相關研究表明，工程設計企業的許多關鍵崗位對制圖技能都有較高的要求，并且更加看重實踐經驗[4-5]。為了突顯制圖技能對學生未來職業發展的重要性，在深入調研的基礎上，根據企業制圖實踐技能需求和學生的實際情況，確定了道路工程制圖課程按企業項目任務要求進行模塊化處理的思路，并把學生分配成若干個小組，來模擬設計企業項目組的形式，進行企業化訓練。

基于企業崗位技能需求，構建模塊化項目式教學模式。效仿道路設計院道路設計組的人員架構，對每位設計人員的設計任務進行復制，構建與教學目標相對應的教學模塊，最后由指導教師通過項目教學法進行教學實施。由“平-縱-橫-輔助”緊密銜接的四大任務構成道路施工圖項目模塊主體，在各項目組完成模塊任務的同時，不僅對學生制圖各項操作命令進行了訓練，還培養了各個項目小組之間的團隊協作與溝通能力。項目模塊任務推動教學體系由四大部分組成，包括基本制圖知識體系、項目模塊化分解體系、任務推動流程體系和持續改善體系。制圖知識體系與教學大綱相呼應，項目模塊與企業需求相對應。任務驅動教學方式可以培養學生的主觀能動性，強調學生作為設計人員在項目中的重要地位，實現理論與道路工程實踐的全面融合。最后采用調查問卷的方式對模塊化項目式任務驅動教學法進行持續改善，使得學生的制圖技能與企業對人才技能的需求能夠精準對接。

2.3 引用有效精準的過程性考核體系

在教師評價層面，應根據模塊化項目式教學模式制定一套有效精準的考核方法。將項目拆分成模塊，按模塊分成多個項目組，結合制圖課程的各個過程性考核指標進行評價，最終通過問卷調查的方式，查找考核系統的不足，持續優化評價體系。充分發揮教師評價對學生學習積極性和主動性的正面影響，促進學生對評價的重視和肯定。

在學生評價層面，模塊化項目組內互評的過程本身即為學生發現自身問題所在的過程，也是培養學生團隊意識的重要環節。由于部分學生的團隊意識不強，自律性也比較差，項目組內互評模式有利于激勵學生形成規則意識與團隊合作意識，并提升自身的自律意識與責任意識。

2.4 過程性考核指標占比及其量化

所有考核指標初始值均為100分，其中考勤占最終成績的16%，討論占10%，作業占24%，模塊化項目式學習成績占40%，線上學習記錄占10%。各個指標的具體量化原則如下：

(1)考勤指標具體量化方式：曠課減9分，遲到早退減1分。

(2)討論量化方式：有效發表一個觀點或回復一個話題得3分。

(3)作業成績：將每次作業成績進行累加求和，然后除以布置作業次數，得到每位同學作業的平均分。

(4)模塊化項目式學習成績：采用多指標量化原則，根據小組內同學出勤、小組討論、組員對項目貢獻率和線上傳送有效文件次數進行綜合打分。

3 實例分析

以本校2018級和2019級交通工程專業學生為研究對象，對兩種教學模式下學生期末成績進行統計對比分析，具體學情信息和考評方式見表1。

表1 教學方式及考核評價組合

傳統教學考核成績通常由平時成績和期末考試成績組成，而項目式教學考核評價指標較為全面，主要由考勤、討論、作業、線上學習記錄和項目設計任務組成，其中項目式教學評分項目主要包括參與討論次數、任務完成度和傳送文件次數。2019級交通工程專業學生共分成5個小組，每個小組完成道路設計的其中一個環節，每位小組成員都應參與其中。大部分學生都能夠積極參與，并按照老師要求按時提交任務成果；個別學生不積極參與，對小組任務貢獻不足，導致模塊化項目式學習成績最終得分不夠理想。

2018級交通工程專業學生采用的是傳統教學模式，從圖1所示的學習效果來看，全班成績都比較理想。主要原因在于CAD課程內容難度不大，大部分學生都能夠繪制出考試圖形，只有個別學生對繪圖命令掌握不好。雖然全班及格率達到了100%，但是單從期末考試成績來看，難以反映出學生對企業需求技能的掌握情況，更不能針對掌握技能薄弱點進行強化訓練。這種教學模式很容易造成學校教學目標與企業需求相背離，最終導致學生難以就業，企業難以找到合適的人才。

2019級交通工程專業學生采用的是模塊化項目式教學模式。與傳統教學模式相比，模塊化項目式教學需要結合實體案例項目進行模塊拆分，然后再按項目設計程序進行任務分配，教學項目的實施難度很大。從圖1可以看出，在90～100分數段內，與傳統教學模式相比，模塊化項目式教學模式下學生人數比例少了許多，并且還有少量學生沒能及格，說明項目式教學考核更加全面，成績區分度更加明顯，能有效地區分哪些學生在哪個模塊的制圖技能還需要進一步加強。可見，模塊化項目式教學模式使學生得到全方位鍛煉，未來就業時更容易被企業接受。

圖1 各分數段學生人數比例

實驗結果表明，兩種教學模式下兩個班成績差異明顯，實施模塊化項目式教學模式的班級的教學效果明顯優于傳統教學班級，這進一步驗證了模塊化項目式任務驅動教學法在道路工程制圖課程中的有效性與適用性。課后對2019級交通工程專業學生進行問卷調查，學生對課程的滿意度達到100%，其中有98%的學生認為模塊化項目式教學模式對其制圖技能的提升有很大幫助。

本研究采用“項目組內學生評價+模塊完成度評價+考勤與作業”全方位考核模式，兼顧企業技能需求的過程性考核評價，有效提升了學生的學習主動性與實踐能力。

4 結語

道路CAD制圖課程作為交通工程專業一門重要的基礎課程，其教學效果對培養交通類人才質量有著極其重要的影響。模塊化項目式教學模式作為理論與實踐有機結合的創新教學方法，通過對整個復雜設計項目進行精細化模塊化拆分，應用模塊化項目式任務驅動教學方法，使學生成為真正的項目任務驅動主體，激發了學生學習的主動性。同時，模塊化、項目化的教學方法可以有效消除傳統教學中枯燥乏味、學習興趣低、設計制圖能力不足的痛點，有效提高了交通工程專業學生對制圖軟件的掌握程度，增強了學生完成實體項目的設計制圖能力，保證了學生與未來工作崗位無縫對接。