地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展背景下基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式的CAD教學(xué)改革
——以沈陽大學(xué)“工程制圖與CAD”課程為例

鈕 鵬, 王曉初, 周 樂, 張莉莉(沈陽大學(xué) a. 建筑工程學(xué)院, b. 污染環(huán)境治理與區(qū)域生態(tài)安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 遼寧 沈陽 110044)

地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展背景下基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式的CAD教學(xué)改革
——以沈陽大學(xué)“工程制圖與CAD”課程為例

鈕 鵬a,b, 王曉初a,b, 周 樂a,b, 張莉莉a,b
(沈陽大學(xué) a. 建筑工程學(xué)院, b. 污染環(huán)境治理與區(qū)域生態(tài)安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 遼寧 沈陽 110044)

分析了“工程制圖與CAD”課程的教學(xué)性質(zhì)及教學(xué)中存在的問題,結(jié)合當(dāng)前地方高校的轉(zhuǎn)型發(fā)展對(duì)教學(xué)的新要求,提出了該課程教學(xué)的一系列改革措施。基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式的CAD教學(xué)方法的改進(jìn),對(duì)工業(yè)與民用建筑、道路交通及給排水等專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)提供了理論基礎(chǔ)研究。

工程制圖與CAD; 轉(zhuǎn)型發(fā)展; 應(yīng)用型; 任務(wù)驅(qū)動(dòng)

建筑CAD是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,融合了土木工程專業(yè)知識(shí)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用的特有屬性,本門課程旨在培養(yǎng)工科學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)表達(dá)專業(yè)工程圖樣的能力。目前,社會(huì)各個(gè)行業(yè)對(duì)CAD繪圖技術(shù)人才的需求愈加強(qiáng)烈,不但要求有精湛熟練的繪圖技術(shù),還要有一定的設(shè)計(jì)理念。為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求,大多數(shù)國內(nèi)高校均開設(shè)了CAD相關(guān)教學(xué)課程。在地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的背景下,隨著CAD教學(xué)改革的逐步推進(jìn),一系列教學(xué)質(zhì)量問題也隨之而來。本文就“工程制圖與CAD”課程,討論在實(shí)際教授過程中所運(yùn)用的授課技巧及教學(xué)方法等問題提出建議和意見。

一、“工程制圖與CAD”課程的教學(xué)現(xiàn)狀

通過教授“工程制圖與CAD”課程的多年經(jīng)驗(yàn),結(jié)合多名學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)繪圖軟件的應(yīng)用情況追蹤觀察,總結(jié)和歸納,研究和分析得出該課程目前教學(xué)的現(xiàn)狀。

1. 內(nèi)容多,課時(shí)缺,實(shí)踐少

由于教學(xué)計(jì)劃的限制,沈陽大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系和鐵路與渡河工程系的“工程制圖與CAD”授課學(xué)時(shí)由原來的40學(xué)時(shí)均削減為36學(xué)時(shí),相對(duì)講授學(xué)時(shí)減少,其中16學(xué)時(shí)的上機(jī)實(shí)踐課保持不變,授課內(nèi)容也保持不變。由于授課對(duì)象為低年級(jí)學(xué)生,在沒有多少專業(yè)知識(shí)支撐情況下,學(xué)生畫完卻不知其意,構(gòu)件認(rèn)識(shí)不全,談工程制圖標(biāo)準(zhǔn)就更不盡人意,融入難記不住不說,教學(xué)效果也不是很理想[1]。

同樣教師在課堂上講授的內(nèi)容和介紹相關(guān)專業(yè)知識(shí)的信息量就有所增加。沒有專業(yè)知識(shí)的輔助,只會(huì)畫圖技術(shù),這僅僅達(dá)到了描圖員的水平,而不是我們本科院校所要達(dá)到的培養(yǎng)目標(biāo)。

2. 課堂互動(dòng)性不積極

將教學(xué)中以教師為中心的模式轉(zhuǎn)換到以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心的模式,雖形式新穎,但學(xué)生課程繁多,學(xué)生習(xí)慣了傳統(tǒng)式的填鴨教學(xué)方式,課上理解命令的時(shí)間有限,且內(nèi)容掌握程度不一。絕大多數(shù)學(xué)生不能及時(shí)學(xué)習(xí)和討論課后布置的作業(yè),團(tuán)隊(duì)協(xié)作交流差,造成課上課下不積極狀態(tài)。

3. 教材良莠不齊

市面上的教材多種多樣,大多CAD相關(guān)教材是以計(jì)算機(jī)操作類形式或偏向于機(jī)械類出版。針對(duì)建筑類的CAD教材,在內(nèi)容上也良莠不齊,相差懸殊。只為了出書而出書的教材,在內(nèi)容上沒有針對(duì)性,因此在教材的選擇上,應(yīng)挑選側(cè)重于理論與實(shí)際工程相結(jié)合的教材。

4. 軟件版本更新?lián)Q代升級(jí)快

目前各個(gè)高校大多采用美國Autodesk公司開發(fā)的Auto CAD軟件作為授課用軟件,該軟件自發(fā)布以來,每幾年就發(fā)布新的版本。新版本在既有軟件的基礎(chǔ)上不斷完善特有功能,并強(qiáng)化其他功能且工作界面改動(dòng)較大。對(duì)于課程教學(xué)來說,選擇一個(gè)較為成熟,功能相對(duì)完善的版本是有必要的。沈陽大學(xué)建筑工程學(xué)院目前采用的是2008版本和2010版本,這兩個(gè)版本所呈現(xiàn)的界面完全不同。但是對(duì)于初學(xué)者來說,這兩種界面均容易識(shí)別和接受,適合教學(xué)和練習(xí)使用。

5. 出圖打印效果不好

在學(xué)生中普遍存在“會(huì)畫圖,不會(huì)打印”的現(xiàn)象。校內(nèi)的私人打印社在打印紙張的質(zhì)量和尺寸上不過關(guān),導(dǎo)致打印效果不佳。學(xué)生在打印時(shí),借助打印社工作人員的幫助,未能真正的實(shí)現(xiàn)自己動(dòng)手操作,實(shí)際領(lǐng)會(huì)打印的目的。

6. 課程設(shè)計(jì)時(shí)間周期短

學(xué)院開設(shè)相關(guān)課程設(shè)計(jì)共計(jì)兩周時(shí)間,繪圖設(shè)計(jì)內(nèi)容是在以往畢業(yè)生的設(shè)計(jì)圖中選取兩張給每位學(xué)生,其中包括一張建筑圖和一張結(jié)構(gòu)圖。由于畢業(yè)生的圖紙質(zhì)量高低不一,且尺寸標(biāo)注不詳,給學(xué)生的CAD課程設(shè)計(jì)帶來不小的障礙。且設(shè)計(jì)周期短而集中,課程設(shè)計(jì)結(jié)束后未過半年,學(xué)生對(duì)CAD的操作命令就會(huì)忘記大半。

二、教學(xué)改革措施

在地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展、校企合作辦學(xué)的新模式下,積極有效的推進(jìn)教學(xué)改革是盤活一門課程,上好一門課程的必經(jīng)之路。針對(duì)教學(xué)上存在的一系列問題,應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手進(jìn)行教學(xué)改革。

1. 增加實(shí)踐環(huán)節(jié)

通過跟蹤和調(diào)研很多即將畢業(yè)和已經(jīng)畢業(yè)的學(xué)生,反饋?zhàn)疃嗟木褪恰罢n上聽懂,課下會(huì)練,考試會(huì)考,課設(shè)能畫,畢業(yè)設(shè)計(jì)后才學(xué)會(huì)”。這是因?yàn)樵趲啄甑膶I(yè)課學(xué)習(xí)中,真正的理解了所繪制圖紙中各種線條,索引的含義,對(duì)CAD的基本命令怎么用,用什么技巧,遇見問題如何換個(gè)思路來表達(dá)有了更為深刻的理解和認(rèn)識(shí)。而不是將目光僅局限在幾條上課工具欄上,且對(duì)實(shí)際工程的設(shè)計(jì)方法和理念增加了好奇感、挑戰(zhàn)欲和創(chuàng)新意識(shí)。

在畢業(yè)設(shè)計(jì)中,由于必須反復(fù)使用CAD的各種基本命令,學(xué)生們對(duì)CAD的理解程度也加深了印象。一套設(shè)計(jì)圖紙做完后,一些基本命令可脫口而出,對(duì)快捷鍵的技法使用也會(huì)有所提高和熟練。因此有必要增加上機(jī)時(shí)間環(huán)節(jié),讓學(xué)生在不同的課程設(shè)計(jì)中充分的利用CAD軟件,反復(fù)使用。實(shí)踐環(huán)節(jié)分階段邀請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員來校指導(dǎo)。在學(xué)生的識(shí)圖階段初期,企業(yè)人員進(jìn)行輔導(dǎo),拋磚引玉,擴(kuò)展視野;在課程設(shè)計(jì)過程中,企業(yè)人員進(jìn)行講圖,理論聯(lián)系實(shí)際,傳授制圖技巧;在課程設(shè)計(jì)結(jié)束后企業(yè)人員進(jìn)行審圖、評(píng)圖、打分,展現(xiàn)真實(shí)工程的制圖標(biāo)準(zhǔn)的重要性。

2. 分學(xué)年教學(xué)

進(jìn)行CAD課程改革旨在提高學(xué)生對(duì)CAD教學(xué)的興趣,增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用CAD軟件的實(shí)踐能力。為了保證學(xué)生將CAD真正作為一種工具來運(yùn)用,而不是從心里去抗拒。教師應(yīng)打破低學(xué)年授課傳統(tǒng)模式,若分學(xué)年教學(xué),將一門課程按照學(xué)年分學(xué)時(shí)分級(jí)別來教學(xué),會(huì)使學(xué)生對(duì)CAD的學(xué)習(xí)重新認(rèn)識(shí)并重視起來。隨著專業(yè)課的介入,對(duì)CAD的運(yùn)用也會(huì)更加熟練。與企業(yè)人員商討制定適合于企業(yè)發(fā)展所求人才應(yīng)掌握技術(shù)技能的教學(xué)大綱。

3. 結(jié)合實(shí)際典型工程案例自編教材

圍繞培養(yǎng)創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才的目標(biāo),學(xué)校與企業(yè)之間的合作越來越緊密,利用校企合作的契機(jī),從企業(yè)引入真實(shí)的生產(chǎn)項(xiàng)目來進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué)。為轉(zhuǎn)型發(fā)展的需要,沈陽大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系與中辰鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司成立了“中辰鋼構(gòu)班”。這家企業(yè)已成為沈陽大學(xué)建筑工程學(xué)院的生產(chǎn)實(shí)習(xí)和參觀實(shí)習(xí)的基地,使學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)單位固定下來,校企之間建立了良好的關(guān)系,將企業(yè)的產(chǎn)品引入CAD實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),可以加強(qiáng)學(xué)校與企業(yè)的互動(dòng),使得學(xué)生對(duì)實(shí)際產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)整個(gè)過程都有深入的認(rèn)識(shí),參與到該類案例的學(xué)習(xí),同樣可以增加學(xué)生的就業(yè)渠道。工程實(shí)例教學(xué)法能使學(xué)生在CAD教學(xué)中主動(dòng)去思考,深刻地掌握各個(gè)知識(shí)點(diǎn),保證學(xué)生有足夠的上機(jī)時(shí)間,切實(shí)地提高學(xué)生在CAD操作中的實(shí)踐技能[2]。因此,也應(yīng)抓住有利的大好時(shí)機(jī)編寫適合少學(xué)時(shí)土木相關(guān)繪圖書籍,引入當(dāng)前企業(yè)所涉獵的典型工程實(shí)例,廣泛有效地打開教師和學(xué)生的思路和眼界。除了工程實(shí)例,教材還需要融合相關(guān)專業(yè)知識(shí)和計(jì)算機(jī)知識(shí)兩方面的內(nèi)容。

4. 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)

CAD課程的最終目的是完成圖形的繪制,再簡單不過的圖形,也需要綜合運(yùn)用繪圖、編輯、修改、圖層管理、尺寸標(biāo)注等最基本的繪圖命令。因此CAD教學(xué)不能像其他基礎(chǔ)課一樣照本宣科,知識(shí)點(diǎn)相對(duì)獨(dú)立。CAD繪圖需要把之前學(xué)過的命令穿成串,只用一兩個(gè)命令是畫不完全圖的,很多輔助命令用的次數(shù)比較頻繁。所以需要教師在布置每次任務(wù)的時(shí)候,要有機(jī)地把這些知識(shí)進(jìn)行重新組織,再通過生動(dòng)有趣的任務(wù)進(jìn)行展示,不僅讓學(xué)生們每次頻繁的運(yùn)用之前學(xué)過的命令,又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和成就感,形成一個(gè)良性循環(huán)?？梢?CAD作為一門學(xué)習(xí)操作類知識(shí)與技能的課程,非常適合采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)式”的教學(xué)方式[3]。

在理論教學(xué)階段結(jié)合工程案例進(jìn)行講解,使學(xué)生除了掌握一些基本概念之外,對(duì)于工程項(xiàng)目的實(shí)際設(shè)計(jì)流程有一定的認(rèn)識(shí)和理解,并且給學(xué)生分組布置不同層次的項(xiàng)目任務(wù)[4]。

5. 定期舉辦校企合作制圖大賽

在校企合作辦學(xué)的新形勢(shì)下,有效的利用企業(yè)資源,定期邀請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)人員前來授課指導(dǎo),講述實(shí)際工程案例。教師與企業(yè)設(shè)計(jì)人員相互交流,相互學(xué)習(xí),共同探討。逐步有序地建立一套完備的校企制圖大賽題目以及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。定期舉辦校企合作CAD繪圖大賽,從企業(yè)指導(dǎo)贊助模式跨越成為聯(lián)合企業(yè)人員與在校學(xué)生共同進(jìn)行制圖比賽模式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)CAD的熱情,增加見識(shí),在比賽中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中競爭。從比賽中還可挑選學(xué)生加入到企業(yè)的實(shí)例項(xiàng)目中,既可為企業(yè)提供后備人才,又可為學(xué)生提供一次次真槍實(shí)彈學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。

三、考評(píng)機(jī)制

以項(xiàng)目為指引,以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法,對(duì)學(xué)生綜合能力和學(xué)習(xí)興趣的提高起著重要的作用[5]。新的教學(xué)方式以學(xué)生為主體,強(qiáng)調(diào)學(xué)生在CAD課中的主導(dǎo)作用,突出學(xué)生在教與學(xué)中的重要性。轉(zhuǎn)變教學(xué)方式,進(jìn)行引導(dǎo)式的教學(xué),把學(xué)生被動(dòng)接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)完成,以往的考核是以上機(jī)考試為主,新的教學(xué)方式要求有新的考核方式。

1. 分?jǐn)?shù)構(gòu)成形式

教學(xué)過程中只提出學(xué)生完成項(xiàng)目時(shí)應(yīng)達(dá)到的要求,讓每組學(xué)生代表在講臺(tái)前匯報(bào)演示項(xiàng)目進(jìn)展情況,教師對(duì)其進(jìn)行點(diǎn)評(píng)總結(jié),提出不足與改進(jìn)意見?？己朔绞降母淖?除了上機(jī)考試外,平時(shí)的練習(xí)和作業(yè)以及項(xiàng)目的完成情況都要按照百分比進(jìn)行組合給分。若表現(xiàn)突出,或者獲得相關(guān)課程的比賽獲獎(jiǎng),可以給予額外的加分鼓勵(lì)。若有學(xué)生參與企業(yè)實(shí)際工程圖紙的繪制,可按成果進(jìn)行適當(dāng)加分。

2. 提高課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)難度

土木工程系學(xué)生的課程設(shè)計(jì)有很多,比如房屋建筑學(xué)設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等,這些設(shè)計(jì)普遍是以二維設(shè)計(jì)為主,今后可以將部分題目采用CAD三維設(shè)計(jì)為主,使學(xué)生在完成課程設(shè)計(jì)的過程中掌握CAD設(shè)計(jì)流程,引導(dǎo)學(xué)生自主深入學(xué)習(xí)三維設(shè)計(jì)軟件,便于更好地與企業(yè)接軌[6]。根據(jù)目前流行且市場大環(huán)境要求所需產(chǎn)品模式,以CAD為主的軟件教學(xué)還應(yīng)輔以其他軟件教學(xué)進(jìn)行擴(kuò)展,例如天正、BIM軟件等,使平面的產(chǎn)品變成更為豐富的立體模式。

3. 課程考核過程化、分層化、考評(píng)化

課程的過程化就是采用過程考核與結(jié)果考核相加。過程考核包括30%的平時(shí)考勤成績、課上表現(xiàn)。課程結(jié)束后,采用結(jié)果考核,即70%的上機(jī)考試成績、每個(gè)任務(wù)的考核成績。按照分學(xué)年教學(xué)情況,可將最終成績平均,即得最終成績[5]。

針對(duì)布置的任務(wù)內(nèi)容,難易程度進(jìn)行分類分層,掌握程度不同的學(xué)生獲得的任務(wù)不盡相同。每個(gè)任務(wù)均有基礎(chǔ)題和拔高題。任務(wù)按照難度給分,學(xué)生可根據(jù)自身接受能力自行選擇任務(wù)。每個(gè)任務(wù)的評(píng)價(jià)兼顧到繪圖的質(zhì)量和速度,有效激發(fā)學(xué)生的競爭意識(shí)。

4. 建立設(shè)施完備的打印制度

充分利用實(shí)驗(yàn)室的條件,在每次出圖時(shí)保證學(xué)生有2次以上的打印機(jī)會(huì),使他們切身體會(huì)打印方法。當(dāng)圖面出現(xiàn)不同打印比例時(shí),不至于打廢、打錯(cuò)情況的出現(xiàn)。出圖正確且一次性獨(dú)立完成者,在期末考評(píng)中可獲得附加分?jǐn)?shù)。對(duì)于剛出校門,進(jìn)入設(shè)計(jì)院的學(xué)生來講,學(xué)會(huì)打印才是真正掌握了CAD制圖軟件。

四、結(jié) 語

傳統(tǒng)的CAD教學(xué)中,學(xué)生學(xué)習(xí)的最終目的就是考試,缺乏動(dòng)力和后續(xù)支持。

在地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的契機(jī)下,新興的校企合作辦學(xué)模式,有利于我們嘗試新的方法,新的手段。利用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法,打破傳統(tǒng)教學(xué)模式,以學(xué)生為主體,教師為引導(dǎo),把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)還給學(xué)生,讓學(xué)生在做任務(wù)的過程中,獲得知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)質(zhì)量,通過大量的實(shí)例操作來全面提高學(xué)生的專業(yè)繪圖素養(yǎng),使學(xué)生畢業(yè)后能在實(shí)踐中熟練使用CAD進(jìn)行專業(yè)繪圖操作。

[1] 鈕鵬,王曉初,楊春峰. “工程制圖與CAD”課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J]. 沈陽大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版), 2014,16(1):77-79.

[2] 王立峰,劉龍,蘇余昌. 工程實(shí)例教學(xué)法在CAD教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 黑龍江交通科技, 2013(10):194-196.

[3] 吳天鳳. 基于“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的CAD教學(xué)方法探討[J]. 安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版), 2013,15(3):105-108.

[4] 康瑜. 基于工程案例的CAD/CAM項(xiàng)目教學(xué)研究[J]. 中國教育技術(shù)裝備, 2015(22):163-164.

[5] 盧彬,黃曉萍. 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在高職高專CAD課程中的研究與實(shí)踐[J]. 江蘇科技信息, 2016(5):51-52.

[6] 王曉初,楊金永,李慧翔. 建筑結(jié)構(gòu)CAD技術(shù)應(yīng)用問題探討[J]. 沈陽大學(xué)學(xué)報(bào), 2000,12(4):80-82.

【責(zé)任編輯 李 威】

CAD Teaching Reform Based on Task Driven Mode in Transformation and Development of Local Colleges and Universities: Taking “Engineering Drawing and CAD” Course in Shenyang University as an Example

NiuPenga,b,WangXiaochua,b,ZhouLea,b,ZhangLilia,b

(a. School of Architecture and Civil Engineering, b. Pollution Environmental Governance and Key Laboratory of Regional Ecological Security, Shenyang 110044, China)

In view of the present situation of “Engineering Drawing and CAD” course, a series of reform measures in the course are put forward, combined with the new requirement on teaching by the transformation and development of local colleges and universities. It has a very important practical significance for the task driven mode to improve the teaching effect of CAD, and it provides a theoretical basis of the study for cultivation of civil engineering, bridge and other professional applied talents.

Engineering Drawing and CAD; transition and development; application-oriented; task-driven

2016-10-01

沈陽大學(xué)校級(jí)重點(diǎn)教學(xué)改革項(xiàng)目(20141208); 遼寧省高等學(xué)校本科教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目(LPRP20140670)。

鈕 鵬(1979-),女,遼寧撫順人,沈陽大學(xué)副教授,博士,碩士研究生導(dǎo)師; 王曉初(1967-),男,山東諸城人,沈陽大學(xué)教授,博士,博士研究生導(dǎo)師; 周 樂(1978-),女,遼寧營口人,沈陽大學(xué)教授,博士,碩士研究生導(dǎo)師。

2095-5464(2017)01-0005-04

TP 391.7

A