建筑CAD精品微課開發(fā)實(shí)踐

劉文

摘要：傳統(tǒng)建筑CAD的教學(xué)以教師為中心，教學(xué)中學(xué)生積極性得不到充分調(diào)動(dòng)，而微課是解決此問題的一種有效方案。通過對(duì)某中職教師、學(xué)生群體的調(diào)研，確立了微課開發(fā)的必要性和主體思路，繼而梳理現(xiàn)有研究，結(jié)合團(tuán)隊(duì)實(shí)際確立流程，完成課程開發(fā)。本開發(fā)實(shí)踐形成了完備的數(shù)字化資源包，滿足信息化教學(xué)需要，同時(shí)探索了精品微課開發(fā)的流程，具有較好的實(shí)踐意義。

關(guān)鍵詞：微課? 建筑CAD? 課程開發(fā)

一、引言

建筑CAD傳統(tǒng)教學(xué)模式為：在計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室應(yīng)用多媒體教學(xué)，教師邊講學(xué)生邊練，學(xué)生練習(xí)過程中教師巡視，對(duì)學(xué)生加以指導(dǎo)。此模式存在如下問題：課程強(qiáng)調(diào)以老師為中心，學(xué)生主觀能動(dòng)性不能得到充分調(diào)動(dòng);中職生學(xué)業(yè)水平差異較大，為完成統(tǒng)一教學(xué)任務(wù)，存在優(yōu)秀學(xué)生“等待”的情況，這增大了教學(xué)難度，也挫傷了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

團(tuán)隊(duì)試以應(yīng)用項(xiàng)目教學(xué)法的理念，在現(xiàn)有微課研究基礎(chǔ)上，將建筑CAD課程重構(gòu)，以適應(yīng)當(dāng)下教學(xué)環(huán)境的需要。

二、開發(fā)背景

（一）課程調(diào)研

以涉及建筑CAD課程的25名教師與523名學(xué)生為調(diào)研對(duì)象，對(duì)課程開發(fā)中的關(guān)鍵問題分別做問卷調(diào)查和訪談。

兩類調(diào)查問卷均由19個(gè)封閉式問題和1個(gè)開放式問題構(gòu)成。

調(diào)查結(jié)果顯示73.8%的學(xué)生愿意自主學(xué)習(xí)，并將其作為課前預(yù)習(xí)、新課學(xué)習(xí)及課后復(fù)習(xí)的有效手段（見圖1和圖2）。

96%的教師認(rèn)為微課可作為課程教學(xué)的有效補(bǔ)充，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，豐富教學(xué)內(nèi)容。微課采用動(dòng)畫或者錄屏形式，更能吸引學(xué)生注意力，課程核心以教學(xué)大綱或課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)重難點(diǎn)或考點(diǎn)為依據(jù)更合理。

（二）現(xiàn)有部分教材的不足分析

考慮到后續(xù)教材開發(fā)，結(jié)合調(diào)研結(jié)果，團(tuán)隊(duì)梳理出近幾年使用的教材中兩點(diǎn)共性問題。

1.教材理論性強(qiáng)，案例支撐不足

如繪圖命令章節(jié)，涉及直線類、曲線類、多段線類及其他類命令14個(gè)。而某電力出版社案例為3例;某科技出版社案例為5例;某大學(xué)出版社配套案例為8例。

作為實(shí)踐性課程，由教師大量補(bǔ)充案例，這就很依賴教師對(duì)課程的理解深度，也讓參考教材失去了指導(dǎo)意義。

2.教材與課程目的脫節(jié)

建筑CAD課程是土木工程識(shí)圖的技術(shù)延伸，在上述教材中，關(guān)于建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容恰恰是缺失的。僅以尺寸標(biāo)注為例，某電力出版社以文字形式展現(xiàn)，某科技出版社僅給出設(shè)置界面，某大學(xué)出版社以列表方式呈現(xiàn)，均未解釋設(shè)置依據(jù)。而在《房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中，要求是非常明確的。

尋根溯源，不斷引用和強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，這樣才能加深學(xué)生對(duì)制圖標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而主動(dòng)學(xué)習(xí)和應(yīng)用規(guī)范，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。這也是本課程有異于軟件課程的地方之一。

（三）調(diào)研小結(jié)

依據(jù)調(diào)查問卷和教材分析報(bào)告，結(jié)合重點(diǎn)訪談結(jié)果，初步確定項(xiàng)目是必要且可行的，能夠解決目前教學(xué)中痛點(diǎn)問題。

總體思路是突出建筑CAD的實(shí)訓(xùn)特點(diǎn)，以“微課為載體，項(xiàng)目教學(xué)為主線”，從實(shí)際項(xiàng)目出發(fā)，將知識(shí)點(diǎn)按照任務(wù)進(jìn)行分解，以達(dá)到課堂教學(xué)與實(shí)踐運(yùn)用的有機(jī)結(jié)合，體現(xiàn)中職“做中學(xué)，學(xué)中做”的特點(diǎn)。

三、建筑CAD精品微課開發(fā)的過程

（一）課程的開發(fā)思路

按照總體思路，團(tuán)隊(duì)就課程開發(fā)擬定如下目標(biāo)。

1.課程目標(biāo)

依據(jù)教育部中等職業(yè)學(xué)校專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)建筑CAD課程的教學(xué)要求，圍繞“培養(yǎng)學(xué)生利用繪圖軟件繪制工程圖樣的能力，能依據(jù)制圖標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用繪圖軟件繪制建筑施工圖”組織課程內(nèi)容。

設(shè)定總體目標(biāo)為完成某四層建筑的平面圖、立面圖、剖面圖、大樣圖，以及建筑物的三維建模。將總體目標(biāo)分解為工作任務(wù)，通過任務(wù)引領(lǐng)，在課程實(shí)踐教學(xué)中融入建筑規(guī)范，以幫助學(xué)生掌握并熟練應(yīng)用CAD軟件繪制工程圖。

2.課程內(nèi)容

課程分為四個(gè)主要模塊，分別是認(rèn)識(shí)軟件、繪制二維圖紙、打印出圖、繪制三維模型等。

其中第四模塊現(xiàn)有教材較少涉及，其必要性有兩點(diǎn)：一是作為識(shí)圖的補(bǔ)充。建筑圖內(nèi)容復(fù)雜，要素眾多，圖紙抄繪時(shí)易漏繪且不易察覺，三維建模所見即所得，學(xué)生可以自檢繪圖成果，提高識(shí)圖能力。二是作為BIM軟件的過渡，BIM的核心是通過建立虛擬的建筑工程三維模型，利用數(shù)字化技術(shù)，為這個(gè)模型提供完整的、與實(shí)際情況一致的建筑工程信息庫，也是被廣泛認(rèn)為21世紀(jì)建筑產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。而CAD與BIM建模在原理上相通，這將為學(xué)生后續(xù)的職業(yè)成長(zhǎng)做好鋪墊。

3.課程實(shí)施

模塊分為主線和拓展任務(wù)。主線任務(wù)側(cè)重于基礎(chǔ)，即與工作任務(wù)直接相關(guān)的操作或命令等;而拓展任務(wù)，則是在主線基礎(chǔ)上對(duì)內(nèi)容作補(bǔ)充和深入探討。

比如坐標(biāo)章節(jié)（見圖3），足以完成二維平面圖繪制應(yīng)用直角坐標(biāo)的學(xué)習(xí);經(jīng)由拓展環(huán)節(jié)對(duì)繪圖技巧及完整的坐標(biāo)知識(shí)體系進(jìn)行拓展。

在實(shí)際使用中，由教師根據(jù)具體學(xué)情選擇主線和拓展任務(wù)同步進(jìn)行，或只組織主線任務(wù)學(xué)習(xí)，拓展部分供學(xué)有余力的同學(xué)自主探究。

模塊化課程設(shè)計(jì)考慮到CAD軟件逐年更新，教師經(jīng)驗(yàn)水平也是逐步提升的，同時(shí)課程的模塊化形式易于拓展，微課形式易于替換，這使課程的深度和廣度以動(dòng)態(tài)循環(huán)的方式逐步螺旋上升。

（二）開發(fā)制作流程

1.一般設(shè)計(jì)制作流程

目前微課的設(shè)計(jì)與開發(fā)，國(guó)內(nèi)已有較多理論研究和實(shí)踐探索，通常制作主要環(huán)節(jié)如下：

分析，分析學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、習(xí)慣等;分析教學(xué)目標(biāo)、重難點(diǎn)，對(duì)知識(shí)分解等。

設(shè)計(jì)，教學(xué)內(nèi)容的先后次序表達(dá)，時(shí)間分配;表達(dá)語言、語速等。

制作，確定主要技術(shù)表達(dá)形式，錄制方式。

應(yīng)用，考慮微課應(yīng)用的場(chǎng)所和時(shí)間。

評(píng)價(jià)，對(duì)制作效果和教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，以便后續(xù)更新。

2.團(tuán)隊(duì)開發(fā)流程確立

建筑CAD課程實(shí)踐性、操作性強(qiáng)，適合采用錄屏的形式展現(xiàn)繪圖過程;在開頭和收尾處，采用教師真人入鏡的方式引入和總結(jié)課程內(nèi)容，拉近與學(xué)生距離。

對(duì)于課程資源構(gòu)成，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)除微課視頻外，還包含了PPT課件、教學(xué)設(shè)計(jì)、配套圖紙、任務(wù)書等資料。另外課堂實(shí)錄作為微課在課堂中應(yīng)用的參考。

在以上分析的基礎(chǔ)上，初步擬定小組開發(fā)流程圖如下（見圖4）。

（三）案例展示

以課程第四模塊任務(wù)1墻體建模為例，簡(jiǎn)要介紹課程。

任務(wù)1包含主線任務(wù)11墻體建模，拓展12布爾運(yùn)算。

11任務(wù)目標(biāo)為完成一層平面圖墻體的三維建模，建模從賦予二維平面圖形高度的方式入手，這是充分利用模塊二中學(xué)生練習(xí)已知相應(yīng)位置的長(zhǎng)度與寬度。

高度需要對(duì)比剖面、立面圖等，而門窗洞口則需查門窗表和詳圖，這迫使學(xué)生思考與已學(xué)建筑平立剖、大樣圖等之間的關(guān)聯(lián)，從而深刻理解規(guī)范中圖樣形成原理。

墻體的合并需用布爾運(yùn)算，11僅涉及必要的并集命令。而拓展任務(wù)12中，則詳細(xì)分析布爾運(yùn)算常用的差集、并集和交集，并挖掘與制圖課程中組合體構(gòu)型（疊加、切割和綜合）中的內(nèi)在聯(lián)系。

四、不足與展望

1.建筑CAD精品微課的開發(fā)實(shí)踐，科研方法貫穿調(diào)查分析、思路確立、流程調(diào)整和成果發(fā)布，具有較好的借鑒意義;課程項(xiàng)目引領(lǐng)的理念，在實(shí)踐意義上具有獨(dú)創(chuàng)性，但團(tuán)隊(duì)在此方面理論儲(chǔ)備不足，這也將是項(xiàng)目著手研究的方向。

2.課程開發(fā)的數(shù)字化課程資源包，在日常教學(xué)中引用或?qū)W生課后的探究鞏固，又或疫情期間線上教學(xué)（項(xiàng)目成果已在安徽省內(nèi)公開），均是有用有效的參考資料。

3.《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》倡導(dǎo)活頁手冊(cè)式教材，目前國(guó)內(nèi)探索和研究較少，后續(xù)在本項(xiàng)目基礎(chǔ)上開發(fā)的配套教材，也將成為先行探索。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬麗華.建筑制圖與建筑CAD相結(jié)合教學(xué)[J].中國(guó)培訓(xùn)，2016（24）：194.

[2]王敏，宋生陽，梁奧.BIM技術(shù)在項(xiàng)目管理中價(jià)值挖掘[J].智能建筑與智慧城市，2019（08）：63-64+67.

[3]張一春.精品微課設(shè)計(jì)與開發(fā)[M].北京：高等教育出版社，2016：72.