基于OBE 理念CDIO 工程教育模式的建筑CAD 課程教學(xué)改革

張 敏

（成都工業(yè)學(xué)院土木工程系 四川 成都 610000）

隨著我國高等教育的改革發(fā)展，新形勢下高等工程教育的人才培養(yǎng)發(fā)生了顯著變化，已從傳統(tǒng)的應(yīng)試型教育模式發(fā)展成為著重培養(yǎng)具有實踐能力和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才為主的應(yīng)用型教育體系[1-2]。因此，高等院校尤其是應(yīng)用型高等院校的人才培養(yǎng)，既應(yīng)強調(diào)理論知識的教育，又要加強實踐能力和發(fā)現(xiàn)問題、解決實際工程問題能力的培養(yǎng)，以滿足企業(yè)對學(xué)生綜合素養(yǎng)及實踐技能的要求[3-4]。

實踐教學(xué)環(huán)節(jié)在應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中尤為重要，實踐教學(xué)質(zhì)量的直接關(guān)系到應(yīng)用型人才培養(yǎng)的質(zhì)量。建筑CAD 課程是應(yīng)用型本科院校土建專業(yè)一門實踐能力培養(yǎng)占主導(dǎo)地位的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在傳統(tǒng)的教育模式下，該課程的開設(shè)往往以教師講解和演示為主，難以真正達(dá)到應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目的[5]。因此，本文著重開展建筑CAD 課程的教育教學(xué)改革，探究一種新型的以學(xué)生為主體，以應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為目標(biāo)的課程教學(xué)體系，滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

1 傳統(tǒng)建筑CAD 課程教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問題

隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的快速發(fā)展，工程項目日益復(fù)雜，技術(shù)要求日趨增強，企業(yè)對高校畢業(yè)生提出了更高的要求。目前建筑CAD 課程傳統(tǒng)的教學(xué)模式、教學(xué)過程、教學(xué)方法和教學(xué)評價體系仍存在諸多缺陷和不足，難以滿足高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求。

1.1 課程教學(xué)內(nèi)容獨立，重點內(nèi)容不突出

建筑CAD 課程設(shè)置在第3 個學(xué)期，開課專業(yè)有城市地下空間工程和工程造價，課程內(nèi)容上各專業(yè)側(cè)重點突出不明顯，在實際教學(xué)過程中，教師基本按照教材照本宣科，側(cè)重簡單的CAD 基本繪圖命令、編輯命令的講授，此類教學(xué)內(nèi)容相對獨立，連貫性不強，針對建筑繪圖部分的講授實踐時間較短，導(dǎo)致學(xué)生建筑制圖繪圖方面的知識掌握不足，難以將建筑制圖、建筑識圖、建筑學(xué)和鋼筋混凝土等專業(yè)課程知識點融匯貫通，也無法在專業(yè)課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計中得以應(yīng)用。由于課程教學(xué)內(nèi)容獨立，重點內(nèi)容不突出，學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中普遍興趣不高，主動學(xué)習(xí)驅(qū)動力不足，不利于學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。

1.2 課程教學(xué)方法和教學(xué)手段落后，不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性

傳統(tǒng)的教育模式下，建筑CAD 課程的教學(xué)過程以教師講解和演示為主，學(xué)生僅僅按授課教師的要求和演示進(jìn)行繪圖操作，通過教師的講解，學(xué)生被動模仿繪圖命令操作，如此，學(xué)生僅是掌握了命令，無法在專業(yè)繪圖時得以應(yīng)用，更是難以真正理解該課程的科學(xué)內(nèi)涵及其與專業(yè)相關(guān)課程之間的知識聯(lián)系，被動學(xué)習(xí)難以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、積極性和創(chuàng)造力。

1.3 課程教學(xué)與工程實際銜接不足，不利于學(xué)生專業(yè)繪圖技能的培養(yǎng)

由于建筑CAD 課程學(xué)時設(shè)置較緊，理論知識點較多，教師在授課時側(cè)重基本繪圖命令、編輯修改命令的講授，而對于實際工程圖紙的繪制方法、技巧、制圖規(guī)范和繪制步驟涉及較少，以至于學(xué)生在生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等專業(yè)工程實際圖紙繪制時較為困難。課程教學(xué)與工程實際銜接不足，導(dǎo)致學(xué)生不能更好地將所學(xué)知識應(yīng)用于工程實際，不利于學(xué)生專業(yè)技能的培養(yǎng)。

1.4 課程考核形式單一，不利于學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)

傳統(tǒng)的建筑CAD 課程考核成績評定主要由平時成績與期末考試成績組成，且期末考試成績占比較大，平時學(xué)習(xí)不認(rèn)真的同學(xué)，期末考試前臨時突擊復(fù)習(xí)，也可能獲得高分。而平時成績基本由考勤和平時作業(yè)組成，平時作業(yè)則是計算機繪圖，部分學(xué)生難免照抄其他同學(xué)的上交，只要按時出勤，平時成績同樣可以獲得高分。此種考核形式單一，不利于學(xué)生對CAD 繪圖技巧的積累以及專業(yè)繪圖能力的培養(yǎng)，考核結(jié)果難以體現(xiàn)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新意識。由于此種考核方式缺乏過程性考核，導(dǎo)致學(xué)生在思想上不重視課堂教學(xué)，未參與到教師的授課過程中，學(xué)生的主動性和積極性較低。此外，教師的考核結(jié)果依據(jù)學(xué)生提交的作業(yè)和期末考試試卷，而對學(xué)生在實際繪圖過程中的交流、思考、溝通、協(xié)作等方面的考查難以評價，因此，導(dǎo)致考核形式單調(diào)，考核指標(biāo)過于片面，不利于評價學(xué)生解決實際工程問題的能力，難以培養(yǎng)出高素質(zhì)的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。

2 OBE 理念CDIO 工程教育模式下的建筑CAD 課程教學(xué)改革策略

OBE教育理念強調(diào)以學(xué)生為中心，以預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向來組織、實施和評價教學(xué)。課程教學(xué)計劃和教學(xué)內(nèi)容遵循“回溯式設(shè)計”的原則進(jìn)行設(shè)計，一切教育活動、教育過程和課程設(shè)計都是圍繞實現(xiàn)預(yù)期學(xué)習(xí)成果來展開。

CDIO 工程教育模式集構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行四個環(huán)節(jié)，以產(chǎn)品全生命周期為載體，讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)工程理論知識，積極實踐工程技術(shù)，探究課程之間的有機聯(lián)系。側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團(tuán)隊能力和工程系統(tǒng)能力。

OBE 與CDIO 教學(xué)本質(zhì)上都強調(diào)以學(xué)生為本，以成果產(chǎn)出為導(dǎo)向，在建筑CAD 課程的組織實施過程當(dāng)中，結(jié)合OBE 的教育理念，設(shè)定培養(yǎng)目標(biāo)，分析學(xué)生通過培養(yǎng)應(yīng)具備的知識能力，按照CDIO 過程實施，引入理實一體化、基于項目訓(xùn)練和線上線下相結(jié)合的新方法。針對構(gòu)思、設(shè)計、實施和運行四大環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計，形成OBE―CDIO 相結(jié)合的教學(xué)模式，使所有的教學(xué)手段均圍繞項目有計劃、有目標(biāo)地進(jìn)行，以項目訓(xùn)練、科技競賽來綜合考核學(xué)生的實踐能力，充分激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，完成高水平應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)[6]。

2.1 基于OBE 理念優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，形成OBE―CDIO 教學(xué)模式

根據(jù)工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求，融合建筑CAD 課程大綱，畢業(yè)生不但要掌握建筑CAD 繪圖的理論知識、熟練的繪圖技巧和繪制專業(yè)圖紙的能力，還應(yīng)具備一定的發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決項目問題的能力。為完成這一既定目標(biāo)，結(jié)合OBE 理念，在建筑CAD 課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)定中，不再以繪圖命令講解為重點，而是將重點放在建筑項目制圖的訓(xùn)練中，將整體的制圖知識、技巧與制圖標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合起來，把理論與實踐融為一體進(jìn)行項目模塊化訓(xùn)練。將建筑CAD課程教學(xué)內(nèi)容分為8 個項目進(jìn)行（建筑平面繪制項目、建筑施工圖繪制項目、建筑立面圖繪制項目、建筑剖面圖繪制、建筑詳圖繪制項目、施工說明和圖紙目錄項目、天正CAD 施工圖項目、三維建筑圖紙繪制項目）。基于CDIO工程教育模式，針對每一個教學(xué)項目，分別從構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實施（Implement）、運行（Operate）四個環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計。首先構(gòu)思每個教學(xué)項目所涵蓋的教學(xué)內(nèi)容；設(shè)計每個教學(xué)知識內(nèi)容所采用的教學(xué)方式（如項目中的繪圖命令講解部分可以采用線上完成）；針對每一種教學(xué)方式進(jìn)行實施（線上+線下）；每一個教學(xué)項目結(jié)束后進(jìn)行總結(jié)點評、持續(xù)改進(jìn)所存在的問題繼而運行下一個教學(xué)項目。最終形成OBE―CDIO 教學(xué)模式。如此，學(xué)生不但掌握了繪圖的基礎(chǔ)知識，提高了學(xué)習(xí)的主動性和積極性，還有利于提高學(xué)生的專業(yè)繪圖能力。

2.2 采用靈活多變的教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，實現(xiàn)以學(xué)生為中心的培養(yǎng)過程

傳統(tǒng)的建筑CAD 教學(xué)以教師講解和演示為主，學(xué)生僅按授課教師的要求和演示進(jìn)行被動的模仿繪圖操作，難以提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生參與度較低，不利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。根據(jù)OBE 的教學(xué)理念和CDIO 的工程教育模式，將虛擬仿真、線上慕課資源融入教學(xué)過程，使學(xué)生對課程教學(xué)產(chǎn)生興趣，提高學(xué)習(xí)的主動性。例如，教師讓學(xué)生在課前學(xué)習(xí)線上慕課教學(xué)視頻并完成項目測驗，因此，學(xué)生在上課前已對本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容具有一定程度的理解和記憶，課堂上學(xué)生通過實踐項目，完成對知識的應(yīng)用、分析、評價和創(chuàng)新，教師針對重難點問題進(jìn)行答疑和講解。課后學(xué)生完成作業(yè)。在學(xué)生充分理解和掌握所學(xué)知識的前提下，引入BIM虛擬仿真軟件來模擬建筑工程的施工工藝及施工順序，不但能提升學(xué)生對土建工程的理解，提升學(xué)習(xí)興趣，還能使學(xué)生加深對專業(yè)知識的掌握，提升專業(yè)繪圖能力，實現(xiàn)以學(xué)生為中心的培養(yǎng)過程。

2.3 為實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)，構(gòu)建多元化、綜合性的評價體系

傳統(tǒng)教學(xué)模式下考核方式單一，缺乏層次性和多樣性，不利于學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，不利于提高學(xué)生對教學(xué)考核的參與度，導(dǎo)致學(xué)生在教學(xué)過程中缺乏主觀能動性。為實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)，結(jié)合OBE 理念和CDIO工程教育模式，對課程教學(xué)評價體系進(jìn)行改進(jìn)：將掌握繪圖基本知識、建筑工程繪圖能力、邏輯思維能力、解決實際工程問題的能力、交流溝通能力等方面進(jìn)行整合，構(gòu)建一套多元化、綜合性的課程評價體系。即在傳統(tǒng)的評價模式中，將項目小組成員之間的互評、項目小組之間的評價均納入課程評價體系中。通過互評學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)自身存在的問題，解決問題，增強創(chuàng)新意識。總之，多元化、綜合性評價體系的建立，能夠更好地體現(xiàn)以學(xué)生為中心，保障課程教學(xué)效果，完成應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

3 結(jié)語

基于OBE 教學(xué)理念，結(jié)合CDIO 工程教育模式，形成建筑CAD課程新的教學(xué)模式，該教學(xué)模式針對課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和評價體系進(jìn)行優(yōu)化。教學(xué)內(nèi)容上加強課程理論教學(xué)與實際工程問題間的聯(lián)系，使學(xué)生不僅能夠掌握CAD繪圖的基礎(chǔ)知識、專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)繪圖規(guī)范、繪圖技巧，更重要的是在建筑圖繪制項目實踐中培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。采用虛+實相結(jié)合的教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實現(xiàn)以學(xué)生為中心的人才培養(yǎng)過程，提高教學(xué)質(zhì)量。此外，制訂多元化、綜合性的教學(xué)評價體系，全面反映課程教學(xué)效果，完成應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)。