多維進(jìn)階、融會(huì)貫通的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程改革探索與實(shí)踐

周波 趙武 馮竟竟

摘要：在新工科背景下，工科基礎(chǔ)課計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)必須解決“教什么”“怎樣教”和“課程可持續(xù)發(fā)展”等問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，本文給出了優(yōu)化內(nèi)容、創(chuàng)新結(jié)構(gòu)和構(gòu)建多維教學(xué)支撐平臺(tái)三位一體的解決方案。

關(guān)鍵詞：多維進(jìn)階;融會(huì)貫通;一流課程;課程改革

中圖分類號(hào)：G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 論文編號(hào)：1674-2117（2022）14-0084-03

“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”課程是筆者所在學(xué)校面向本校工科類專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)的課程，課程現(xiàn)在的授課對(duì)象為高等院校00后學(xué)生群體，他們作為互聯(lián)網(wǎng)原住民，特性鮮明，在課堂上普遍存在手機(jī)依賴癥，對(duì)課程學(xué)習(xí)不感興趣。導(dǎo)致這種情況的產(chǎn)生，除了學(xué)生自律能力差的內(nèi)因外，課堂教學(xué)缺少吸引力，知識(shí)缺少溫度也是不可忽視的外因。因此，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以課程思政的正能量來(lái)對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的紛繁刺激，明確知識(shí)的方向性，保持學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的專注力，是本課題研究的重點(diǎn)。

課程的沿革

“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”課程于2000年開(kāi)設(shè)，2005年開(kāi)始教學(xué)改革，調(diào)整課程內(nèi)容自編教材，2012年網(wǎng)絡(luò)課程上線，2017年慕課上線應(yīng)用，開(kāi)始線上線下混合式教學(xué)改革。

課程改革緊緊抓住“45分鐘課堂”主戰(zhàn)場(chǎng)，以“多維進(jìn)階、貫通融合”的教學(xué)改革為突破口，實(shí)施“課程體系、教學(xué)方式、成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)”全要素課堂教學(xué)改革，打造高階學(xué)習(xí)課堂，并以技能測(cè)試為牽引，開(kāi)展全過(guò)程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)。

經(jīng)過(guò)十幾年的課程改革與實(shí)踐，本課程實(shí)現(xiàn)了四個(gè)轉(zhuǎn)變：從注重知識(shí)傳授的“以教為中心”向“知識(shí)+實(shí)踐+創(chuàng)新”并重的“以學(xué)為中心”的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變;從考試定成績(jī)向重獨(dú)立思考、“全過(guò)程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)”的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變;教師從知識(shí)傳播者向激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造的“引導(dǎo)者”的角色轉(zhuǎn)變;學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)向主動(dòng)學(xué)習(xí)、“創(chuàng)新型”學(xué)習(xí)的行為轉(zhuǎn)變。

課程改革解決的教學(xué)問(wèn)題

第一，解決了新工科背景下計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)該“教什么”這一核心問(wèn)題，構(gòu)建了如何以社會(huì)需求目標(biāo)為導(dǎo)向，動(dòng)態(tài)調(diào)整計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，以內(nèi)容體系創(chuàng)新的方式給出了課程與數(shù)字化資源融合發(fā)展的解決方案，實(shí)現(xiàn)育人于無(wú)形。

第二，解決了互聯(lián)網(wǎng)3.0信息化背景下計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)該“怎么教”的問(wèn)題，以課程結(jié)構(gòu)和應(yīng)用案例創(chuàng)新，推動(dòng)了以教師主講的單向指導(dǎo)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)性、發(fā)現(xiàn)性學(xué)習(xí)，為研究型、實(shí)踐性、網(wǎng)絡(luò)化等新型教學(xué)模式提供了有力的支持。

第三，解決了“兩性一度”標(biāo)準(zhǔn)下課程可持續(xù)發(fā)展的問(wèn)題，通過(guò)建立多維教學(xué)支撐平臺(tái)，架起了師生“教學(xué)相長(zhǎng)”的橋梁，為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)類課程整體教學(xué)質(zhì)量提高和課程可持續(xù)發(fā)展提供了保障。

解決教學(xué)問(wèn)題的方法

1.課程內(nèi)容突出基礎(chǔ)性，體現(xiàn)前沿性，增加知識(shí)的溫度

課程團(tuán)隊(duì)融合產(chǎn)學(xué)研用，將一線生產(chǎn)實(shí)踐案例引入課堂，學(xué)生走進(jìn)一線實(shí)踐基地，通過(guò)建筑平面圖、立面圖、剖面圖等典型表達(dá)手段的有機(jī)結(jié)合，著重培養(yǎng)學(xué)生深厚的學(xué)科基礎(chǔ)、較強(qiáng)的工程應(yīng)用能力及自主拓展知識(shí)能力。

采用“一體兩翼”的知識(shí)內(nèi)容架構(gòu)，以中國(guó)故事和核心理論為知識(shí)增加溫度，用12個(gè)中國(guó)故事講述大國(guó)工匠、文化自信、社會(huì)責(zé)任、人文精神、愛(ài)國(guó)熱情以及三農(nóng)情懷，傳遞溫度（如圖1）。

2.課程結(jié)構(gòu)突出模塊化，支撐研究型、實(shí)踐性和網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)模式

通過(guò)以目標(biāo)導(dǎo)向?yàn)橹行牡慕鈽?gòu)組合，構(gòu)建以學(xué)生為中心的“4+3+X”進(jìn)階學(xué)習(xí)知識(shí)圖譜（如圖2），課程分4個(gè)單元，各單元之間前后呼應(yīng)，有機(jī)結(jié)合，每個(gè)單元目標(biāo)明確，循序漸進(jìn)，使學(xué)生最終掌握完整的計(jì)算機(jī)制圖基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和基本技能。學(xué)生在多維進(jìn)階學(xué)習(xí)過(guò)程中逐步形成清晰的思路和目標(biāo)，避免學(xué)習(xí)過(guò)程中的盲目性。

教師以單元目標(biāo)為線索設(shè)置研究型專題和實(shí)踐環(huán)節(jié)，開(kāi)展研究型、實(shí)踐性或網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)，把以學(xué)生為中心的教學(xué)理念落實(shí)到整個(gè)教學(xué)過(guò)程中。利用單元結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)清晰、教學(xué)目標(biāo)明確的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生利用在線MOOC課程學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)，在線下的課堂教學(xué)中更多安排專題研討和實(shí)踐環(huán)節(jié)，著重培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

3.建立多維教學(xué)平臺(tái)，打造浸潤(rùn)式教學(xué)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)課程可持續(xù)發(fā)展

多維教學(xué)平臺(tái)包含與課程配套的教材、習(xí)題集、教學(xué)課件、拓展練習(xí)、案例庫(kù)等。其中匯集了教師先進(jìn)的教學(xué)理念和教改成果，以及豐富的工程應(yīng)用案例;課程組錄制了配套的MOOC課程，2017年上線，學(xué)生可以隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)知識(shí)，使用豐富的教學(xué)資源。通過(guò)多維教學(xué)平臺(tái)激發(fā)了學(xué)生內(nèi)生動(dòng)力，架起了師生教學(xué)相長(zhǎng)的橋梁。

課程改革的創(chuàng)新點(diǎn)

1.基于“四入”路徑，構(gòu)建了“一體兩翼”的課程體系

以課堂理論教學(xué)為主體，以思政元素和課程知識(shí)點(diǎn)為兩翼，搭建“一體兩翼”課程思政目標(biāo)體系。以中國(guó)故事為主線，挖掘9個(gè)思政專題，構(gòu)建課程思政案例庫(kù)。從課程的知識(shí)點(diǎn)、章節(jié)、篇章和整體四個(gè)方面，實(shí)施“點(diǎn)上滲入、線上植入、面上融入、體上浸入”的課程思政“四入”路徑。思政元素和課程知識(shí)點(diǎn)互為支撐，深度融合，讓課程的知識(shí)點(diǎn)融入社會(huì)的溫度、課程的溫度、教師的溫度。

2.構(gòu)建以學(xué)生為中心的“4+3+X”多維進(jìn)階學(xué)習(xí)體系

對(duì)課程知識(shí)進(jìn)行模塊化細(xì)分，模塊內(nèi)形成知識(shí)點(diǎn)云，通過(guò)案例統(tǒng)籌引領(lǐng)知識(shí)點(diǎn)云，以通關(guān)式學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生逐層通關(guān)，在探索中逐步形成自己的解體思路。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生參加各階段挑戰(zhàn)，讓學(xué)生“跳一跳”之后完成就通關(guān)，增加學(xué)生的獲得感、成就感。

課上采用學(xué)生自薦+隨機(jī)點(diǎn)名的方式讓學(xué)生上臺(tái)演示案例操作，鼓勵(lì)與督促并舉，讓學(xué)生全面參與。在演示過(guò)程中，對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)隨機(jī)打斷，引導(dǎo)學(xué)生多思路解題，展開(kāi)討論，共同探尋最優(yōu)思路。課下拓展練習(xí)和案例庫(kù)學(xué)習(xí)與專業(yè)深度銜接，實(shí)現(xiàn)多課程同時(shí)同向同行，打造沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境。

3.創(chuàng)建了“三動(dòng)三評(píng)”的教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程評(píng)價(jià)

改革考試制度，實(shí)行全過(guò)程評(píng)價(jià)，多維度考核。過(guò)程性考核分值從單一的平時(shí)成績(jī)30%，提高到互評(píng)互動(dòng)、課堂表現(xiàn)占50%，結(jié)果考核的比重降到50%。把過(guò)程性考核和結(jié)果性考核相結(jié)合，既對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)，也對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行測(cè)評(píng)。建立互評(píng)互動(dòng)為基礎(chǔ)的“三動(dòng)三評(píng)”的教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制，課上“三評(píng)”（“智慧樹(shù)APP”互評(píng)、課堂教師點(diǎn)評(píng)、技能考評(píng)）+課下“三動(dòng)”（翻轉(zhuǎn)課堂互動(dòng)、課下教與學(xué)的互動(dòng)、微信群互動(dòng)）覆蓋課上知識(shí)提升和課下碎片化時(shí)間利用，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

小結(jié)

筆者所在課題組對(duì)“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”課程混合式教學(xué)模式的內(nèi)容重構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)體系、技術(shù)手段等進(jìn)行了系統(tǒng)研究與實(shí)踐，提出該類課程教學(xué)方式方法的全新解決方案，對(duì)建筑學(xué)、城市規(guī)劃、室內(nèi)設(shè)計(jì)、風(fēng)景園林等專業(yè)主干課程教學(xué)都有一定的指導(dǎo)意義。同時(shí)，課程改革增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與針對(duì)性，提高了其與新工科發(fā)展相適應(yīng)的專業(yè)素養(yǎng)與綜合實(shí)踐能力，學(xué)生就業(yè)能力顯著增強(qiáng)。

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作者簡(jiǎn)介：趙武（通訊作者），主持2021年山東省本科教學(xué)改革研究項(xiàng)目面上項(xiàng)目“基于金課建設(shè)的課程思政與專業(yè)教學(xué)協(xié)同育人教學(xué)模式研究——以《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》為例”。