試探CDIO工程教育模式的AutoCAD課程教學(xué)改革
摘要：以CDIO工程教育理念為基礎(chǔ)，以激發(fā)學(xué)生課程學(xué)習(xí)興趣為起點，以工程繪圖能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，對AutoCAD課程教學(xué)進行了一整套的改革實踐。通過對土木工程專業(yè)AutoCAD課程多年教學(xué)改革實踐，使學(xué)生的計算機繪圖能力得到了極大的提升，取得了良好的教學(xué)效果，達到了現(xiàn)代工程教育改革的目標。
關(guān)鍵詞：教學(xué)改革;AutoCAD;CDIO
AutoCAD是美國Autodesk公司開發(fā)的計算機輔助設(shè)計軟件，用于二維繪圖、詳細繪制、設(shè)計文檔和基本三維設(shè)計等¨ 。AutoCAD具有良好的用戶界面，通過交互菜單或命令行方式可以進行各種操作，現(xiàn)已成為國際上廣為流行的繪圖工具，廣泛應(yīng)用于土木建筑等諸多領(lǐng)域。我院在上世紀90年代初就在土木工程(原工業(yè)與民用建筑，建筑工程)專業(yè)中開設(shè)了AutoCAD課程，為社會培養(yǎng)了大批的計算機輔助設(shè)計人員，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。AutoCAD課程的教學(xué)改革與實踐也是隨著社會的發(fā)展而不斷深入和提高，把近年來國際工程教育改革的最新成果——cD10工程教育理念引入課程教學(xué)，深受學(xué)生歡迎，取得了良好的教學(xué)效果。
一、CDIO工程教育模式介紹
為了應(yīng)對經(jīng)濟全球化形勢下的產(chǎn)業(yè)發(fā)展對創(chuàng)新工程人才的大量需求，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等4所大學(xué)從2000年起組成跨國研究組，經(jīng)過4年的探索研究創(chuàng)立了CDIO工程教育理念，成立了CDIO國際合作組織，并制定了CDIO能力大綱 。CDIO代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實現(xiàn)(Im.plement)和運作(Operate)，它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO工程教育理念就是要以此全過程為載體培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，此能力不僅包括個人的學(xué)術(shù)知識，而且包括學(xué)生的終生學(xué)習(xí)能力、團隊交流能力和大系統(tǒng)掌控能力。CDIO理念不僅繼承和發(fā)展了歐美2O多年來工程教育改革的理念，更重要的是系統(tǒng)地提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實施以及檢驗測評的12條標準。
我國高等工科教育的迫切任務(wù)是盡快培養(yǎng)與國際接軌的中國工程師，然而我國工科的教育實踐中還存在不少問題，如重理論輕實踐，強調(diào)個人學(xué)術(shù)能力而忽視團隊協(xié)作精神，重視知識學(xué)習(xí)而輕視開拓創(chuàng)新的培養(yǎng)等問題。2005年，汕頭大學(xué)開始學(xué)習(xí)研討CDIO工程教育模式并加以實施，現(xiàn)在已經(jīng)取得明顯的效果。我國現(xiàn)已有39個學(xué)校加入了CDIO國際合作組織。
二、AutoCAD教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題
AutoCAD軟件是一個通用的繪圖平臺，不僅可以繪制建筑結(jié)構(gòu)圖形，還廣泛的應(yīng)用于機械、電子、服裝和航空等領(lǐng)域。由于大多數(shù)教師都是都是高學(xué)歷出身，從校門到校門，缺乏工程繪圖經(jīng)驗和教學(xué)經(jīng)驗，并且AutoCAD教材基本按照功能模塊進行組織，使得教師在講授內(nèi)容時也按功能模塊進行講解。另外，學(xué)生第一次接觸計算機繪圖，這種系統(tǒng)的、模塊式的講解容易讓學(xué)生感到枯燥乏味，產(chǎn)生厭學(xué)情緒，教學(xué)效果較差。早期由于計算機等硬件設(shè)備投入不足，教師講授一般在課堂上，學(xué)生上機實踐安排在機房空閑的時間進行，教學(xué)效果不夠理想。學(xué)生人數(shù)多，教師上機輔導(dǎo)也較困難。
三、基于CDIO工程教育模式的AutoCAD課程教學(xué)改革
(一)AutoCAD版本的選擇
AutoCAD版本的選用并不是越新越好，應(yīng)當選擇經(jīng)典的和通用的版本。早期的DOS平臺上，主要選用R12版本;在Windows平臺上，主要選用 R14和2004版本。選擇這些通用的版本一方面便于交流，另一方面使學(xué)生走上工作崗位后能很容易地使用所學(xué)版本的軟件，培養(yǎng)“零適應(yīng)期”的本科生。
(二)教學(xué)內(nèi)容的組織
打破原功能模塊的系統(tǒng)講解，以激發(fā)學(xué)生課程學(xué)習(xí)興趣為起點進行課程內(nèi)容的重新組織。學(xué)生剛接觸計算機繪圖時，對概念的理解較差，容易產(chǎn)生枯燥和乏味的感覺，我們則以簡單的繪圖(包含繪圖命令、編輯命令和顯示命令的使用)來貫穿前幾次講課，讓學(xué)生親手繪制一些簡單的專業(yè)圖形，把那些概念分布在以后不同階段去講解，從而可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。由于課程學(xué)時較少，一般只有30學(xué)時左右，我們主要講解二維作圖，因為三維作圖土木工程專業(yè)應(yīng)用較少，不作為課堂講解內(nèi)容。
(三)教學(xué)硬件的完善
早期由于多媒體教學(xué)硬件較差，AutoCAD課程的講授一般是在普通教室完成的，考生的上機練習(xí)集中安排在機房。由于AutoCAD課程的實踐性較強，學(xué)生理論課上所學(xué)的內(nèi)容到上機時則忘記絕大部分，教學(xué)效果較差。隨著教學(xué)軟硬件的改善，如多媒體機房的建設(shè)和多媒體廣播教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用 使得AutoCAD課程教學(xué)任務(wù)(理論課和上機操作)得以同時在多媒體機房完成，學(xué)：生學(xué)習(xí)效率較高，從而也彌補了課時較少的矛盾。
(四)教學(xué)方法
AutoCAD命令較多，可選項亦較多，講授時不可能面面俱到。這就要求我們采用課堂精講結(jié)合學(xué)生多上機實踐，以及課下自己練習(xí)的教學(xué)方法。即課堂利用三分之一時間對一些理論進行精講，使學(xué)生能夠掌握一定的理論基礎(chǔ)，然后再進行三分之二時間的學(xué)生上機實踐，通過教師輔導(dǎo)和學(xué)生實際操作，使學(xué)生逐步掌握繪畫技能和技巧。
在課程講授時，靈活運用多種教學(xué)方法，如對比教學(xué)法和啟發(fā)式教學(xué)法等。如圖層使用前應(yīng)首先設(shè)置圖層，在后面學(xué)習(xí)文字和尺寸標注時就應(yīng)當和前面所學(xué)的圖層作對比，同樣應(yīng)先設(shè)置文字和尺寸樣式;圖層、文字和尺寸樣式在什么情況下不能被刪除，可以作對比講解，便于學(xué)生記憶。另外，在講解一些Win.dows 下通用的理論和操作時，可以和已學(xué)的Windows和Ofice等軟件作對比講解，便于學(xué)生理解。學(xué)生掌握基本繪圖命令較容易，但靈活運用命令繪圖還要經(jīng)過一定的訓(xùn)練，這就要求采用啟發(fā)式教學(xué)法引導(dǎo)學(xué)生多思考，增強學(xué)生分析問題和解決問題的能力，進而增加學(xué)生主動學(xué)習(xí)和動手實踐的能力。
(五)多層次輔導(dǎo)
教師輔導(dǎo)和學(xué)生相互學(xué)習(xí)相相合。對于學(xué)生普遍遇到的問題，教師可統(tǒng)一輔導(dǎo);對于個別學(xué)生問題，由于學(xué)生人數(shù)多輔導(dǎo)教師少，不可能逐個輔導(dǎo)，我們推薦采用學(xué)生之間相互學(xué)習(xí)的辦法，不會的同學(xué)向會的同學(xué)學(xué)習(xí)。通過相互學(xué)習(xí)加強了學(xué)生之問的團隊合作精神，提高了口頭表達和人際交流能力。考慮到學(xué)生的畢業(yè)去向較廣，針對部分需要提高和感興趣的學(xué)生，我們還會有對性的進行相應(yīng)的輔導(dǎo)。如對學(xué)生進行AutoCAD特殊功能的指導(dǎo)，這也促進了教師個人能力的提升，在指導(dǎo)學(xué)生的過程中，我們發(fā)表了相應(yīng)的科研論文 。。
(六)考核方式
評價方式要多樣化，而不只是閉卷理論考試。考核方式可由平時成績和期末考試綜合得到。平時成績由課堂作業(yè)、課外作業(yè)等組成，可以比較全面地考查學(xué)生平時的學(xué)習(xí)情況，督促學(xué)生的平時學(xué)習(xí);期末考試則采用理論加上機操作的方式進行考核，理論考試可以較全面的考核學(xué)生基本概念以及繪圖技能，上機操作則要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成相應(yīng)的專業(yè)圖繪制，可以考查學(xué)生的實際繪圖能力。實踐證明，這種考核方式，學(xué)生普遍比較歡迎，能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。在平時作業(yè)的要求方面，可適當放寬時間，但一定要求學(xué)生本人動手去做，不能眼高手低。針對學(xué)生上機作業(yè)可能存在的拷貝情況，我們一方面要培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德和責(zé)任感，不弄虛作假;另一方面要建立起學(xué)生和教師之問的相互信任感;其次，對學(xué)生的作業(yè)還隨時進行抽查，讓學(xué)生講解繪圖過程和方法，并且部分演示給老師看。
四、結(jié)束語
針對畢業(yè)生出現(xiàn)的上崗適應(yīng)慢，缺乏團隊工作經(jīng)驗，溝通能力、動手能力較差，缺乏創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，職業(yè)道德、敬業(yè)精神等人文素質(zhì)薄弱的現(xiàn)象，我們以先進的CDIO工程教育理念為指導(dǎo)，對AutoCAD課程進行了一整套的教學(xué)改革，使學(xué)生的計算機繪圖能力得到了極大的提升，取得了良好的教學(xué)效果，達到了現(xiàn)代工程教育改革的目標。今后我們還將不斷努力，逐步完善AutoCAD課程教學(xué)改革的每一個環(huán)節(jié)，培養(yǎng)適合產(chǎn)業(yè)需要，具有實踐創(chuàng)新能力的工程建設(shè)人才。
參考文獻：
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