工程認(rèn)證理念在CAD課程的運(yùn)用

序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]一篇工程認(rèn)證理念在CAD課程的運(yùn)用范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

0引言

工程cad課程（簡(jiǎn)稱CAD課程）是理工科專業(yè)一門(mén)十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生需要熟練應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件AutoCAD的設(shè)置、繪圖命令、編輯方法，結(jié)合土木工程制圖相關(guān)規(guī)范，完成土木工程領(lǐng)域施工圖的繪制和修改。在工程教育認(rèn)證背景下，要求學(xué)生不僅熟悉軟件模塊功能，而且在此基礎(chǔ)上達(dá)到一定的熟練度，從而適應(yīng)以后工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)及施工管理中100%計(jì)算機(jī)出圖率的要求。10.3969/j.issn.1671-489X.2022.13.112基于工程認(rèn)證理念的CAD課程改革實(shí)踐*◆董曉梅符帥CAD課程教學(xué)目前還存在一些問(wèn)題，包括：課程能力目標(biāo)與分項(xiàng)實(shí)驗(yàn)成果的映射關(guān)系還需要進(jìn)一步明晰，這也是運(yùn)用OBE（成果導(dǎo)向教育）理念首先需要解決的問(wèn)題；根據(jù)現(xiàn)有的培養(yǎng)方案，該課程為24學(xué)時(shí)，略有不足；CAD理論授課和上機(jī)實(shí)驗(yàn)課分布在不同時(shí)間段，理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐練習(xí)在時(shí)間上分離；有限的機(jī)房上機(jī)練習(xí)時(shí)間在客觀上影響操作技能的掌握。基于工程教育認(rèn)證理念，對(duì)CAD課程進(jìn)行改革實(shí)踐。

1工程教育認(rèn)證理念

工程教育專業(yè)認(rèn)證遵循三個(gè)基本理念：成果導(dǎo)向、以學(xué)生為中心、持續(xù)改進(jìn)。OBE理念已成為歐美國(guó)家教育改革的主流理念，被工程教育專業(yè)認(rèn)證完全采納。工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，通過(guò)評(píng)價(jià)所有學(xué)生學(xué)習(xí)成果的達(dá)成度來(lái)評(píng)價(jià)專業(yè)辦學(xué)的有效性。所謂持續(xù)改進(jìn)，就是強(qiáng)調(diào)在認(rèn)證之前實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)以及管理理念的轉(zhuǎn)變，更注重在認(rèn)證過(guò)程中持續(xù)深化教育教學(xué)改革。

2課堂教學(xué)改革

2.1以成果為導(dǎo)向，進(jìn)行反向教學(xué)設(shè)計(jì)

基于OBE理念設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，改善教學(xué)方案。成果不只是學(xué)生對(duì)軟件模塊功能的了解和識(shí)記，還包括上機(jī)實(shí)際繪圖操作成功的能力。按照OBE理念，對(duì)CAD課程進(jìn)行反向教學(xué)設(shè)計(jì)。如表1所示，CAD課程的三個(gè)核心能力目標(biāo)及其達(dá)成路徑有明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系，最大限度保證教學(xué)目標(biāo)與結(jié)果的一致性。專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告是學(xué)生階段練習(xí)的重要成果形式。以明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)為導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生更加重視軟件實(shí)操效果。實(shí)驗(yàn)任務(wù)的教學(xué)設(shè)計(jì)不僅能讓學(xué)生自覺(jué)地將理論認(rèn)知快速應(yīng)用到實(shí)際操作中，在實(shí)際軟件操作中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，也能讓教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，從而有針對(duì)性地糾正偏差，增加相應(yīng)的強(qiáng)化訓(xùn)練環(huán)節(jié)。教學(xué)實(shí)踐證明：通過(guò)反復(fù)地操作實(shí)踐，絕大多數(shù)學(xué)生能完成課程實(shí)驗(yàn)任務(wù)，而且隨著課程內(nèi)容的推進(jìn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果明顯越來(lái)越好。這就說(shuō)明以成果為導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)使得學(xué)生收獲更多的成就感，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信心。各項(xiàng)CAD實(shí)驗(yàn)任務(wù)的設(shè)定相對(duì)獨(dú)立，且符合操作先簡(jiǎn)后繁、由淺入深，任務(wù)量漸次增加的軟件學(xué)習(xí)規(guī)律，例如：先學(xué)習(xí)點(diǎn)線繪制，再學(xué)習(xí)多段線、多線，進(jìn)一步學(xué)習(xí)多邊形、面域填充，再進(jìn)行圖層、圖塊的建立及屬性編輯。對(duì)于線型、文字樣式、標(biāo)注樣式、多線樣式等格式菜單功能的使用方法可以穿插在各專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中講授。CAD課程提供在線章節(jié)測(cè)試任務(wù)點(diǎn)，每章測(cè)試題目包含一定數(shù)量的同類CAD設(shè)置及操作命令的客觀性試題。學(xué)生在學(xué)習(xí)每章知識(shí)點(diǎn)后，通過(guò)章節(jié)測(cè)驗(yàn)自行檢驗(yàn)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解是否不夠清晰，是否仍存在偏差。章節(jié)測(cè)驗(yàn)在線提交后，學(xué)生即可看到正確答案。學(xué)生通常可以通過(guò)軟件實(shí)際操作來(lái)驗(yàn)證答案的正確性，從而加深對(duì)各種命令功能的理解及操作步驟的熟練度。

2.2以學(xué)生為中心，改進(jìn)教學(xué)方法

教學(xué)方法從灌輸課堂向?qū)υ捳n堂轉(zhuǎn)變，從知識(shí)課堂向能力課堂轉(zhuǎn)變，強(qiáng)調(diào)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)成果輸出，要求學(xué)生完成課堂學(xué)習(xí)后能具備預(yù)期的能力，構(gòu)建學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的條件和氛圍。

2.2.1屏幕廣播輔助教學(xué)

CAD理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)都采用現(xiàn)場(chǎng)機(jī)房教學(xué)。教師主機(jī)采用屏幕廣播的教學(xué)形式，解決學(xué)生操作步驟看不清楚的問(wèn)題。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)：屏幕廣播時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，一般不宜超過(guò)15分鐘，中間應(yīng)穿插學(xué)生練習(xí)，否則不利于學(xué)生注意力集中而影響教學(xué)效果。屏幕廣播建議設(shè)置為邊聽(tīng)邊練模式，避免光聽(tīng)不練、聽(tīng)完就忘的現(xiàn)象。學(xué)生在操作練習(xí)時(shí)如遇問(wèn)題，教師可以隨時(shí)提供指導(dǎo)幫助，在解決問(wèn)題的同時(shí)讓學(xué)生有所收獲。

2.2.2任務(wù)驅(qū)動(dòng)實(shí)操考核

采用演示、講解、任務(wù)練習(xí)、問(wèn)題輔導(dǎo)、再熟練操作的方式引導(dǎo)學(xué)生熟悉各菜單下的常用命令。以局部簡(jiǎn)單建筑平面圖為任務(wù)驅(qū)動(dòng)，要求學(xué)生完成圖形的各種修改任務(wù)。建議學(xué)生采用多種方式修改圖形，以熟悉CAD多重操作命令。課下布置練習(xí)作業(yè)，評(píng)測(cè)學(xué)生課程目標(biāo)的達(dá)成度。以專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告為成果形式，要求學(xué)生上機(jī)實(shí)操完成對(duì)應(yīng)能力目標(biāo)模塊的專項(xiàng)任務(wù)，并根據(jù)學(xué)生的完成情況進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定。為了培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立操作的能力，實(shí)驗(yàn)任務(wù)采用一人一題的任務(wù)設(shè)計(jì)，有效避免相互抄襲、拷貝成果的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)成果成績(jī)真實(shí)反映學(xué)生的操作水平。以成果為導(dǎo)向，以實(shí)驗(yàn)任務(wù)驅(qū)動(dòng)，促使師生的教與學(xué)行為切實(shí)聚焦于課程分項(xiàng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2.2.3線上線下混合式教學(xué)

欲達(dá)到軟件熟練操作的目標(biāo)，僅僅依靠有限的課堂學(xué)習(xí)任務(wù)是不夠的。采用線上線下混合式教學(xué)方式在一定程度上解決了學(xué)時(shí)不夠的問(wèn)題，使學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)延伸至課外。針對(duì)CAD課程建立幕課平臺(tái)，學(xué)生通過(guò)線上選課觀看課程網(wǎng)絡(luò)資源，有權(quán)限反復(fù)觀看相關(guān)的教學(xué)視頻和教學(xué)課件PPT，及時(shí)解決課堂上遺留的問(wèn)題；還可以隨時(shí)給教師留言提問(wèn)，無(wú)論是共性問(wèn)題還是個(gè)性問(wèn)題，都將得到教師的在線指導(dǎo)和回復(fù)。在學(xué)習(xí)時(shí)間的安排上，學(xué)生有更大的自由度。

2.3持續(xù)改進(jìn)，深化教學(xué)改革

2.3.1成績(jī)?cè)u(píng)定

CAD課程考核成績(jī)構(gòu)成：平時(shí)成績(jī)占20%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占40%，期末上機(jī)測(cè)試成績(jī)占40%。其中，平時(shí)成績(jī)包括考勤和各章節(jié)測(cè)驗(yàn)成績(jī)，主要考查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和熟練程度；實(shí)驗(yàn)成績(jī)包括若干次分項(xiàng)實(shí)驗(yàn)成績(jī)，主要反映學(xué)生實(shí)操技能的熟練度；期末上機(jī)測(cè)試成績(jī)反映學(xué)生CAD繪圖技能的綜合應(yīng)用水平。平時(shí)測(cè)試和實(shí)驗(yàn)考核起到教學(xué)過(guò)程控制的作用，期末上機(jī)實(shí)操考核起到結(jié)果控制的作用。實(shí)驗(yàn)任務(wù)采用一人一題的教學(xué)設(shè)計(jì)，有效避免相互抄襲拷貝成果的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)成果成績(jī)真實(shí)地反映學(xué)生的操作水平。

2.3.2課程目標(biāo)達(dá)成度分析

以B170517/18班為例，通過(guò)分析目標(biāo)達(dá)成度發(fā)現(xiàn)（圖1）：課程能力目標(biāo)1、2、3的達(dá)成度分別為0.9034、0.7563、0.8285，目標(biāo)達(dá)成度整體較高。其中，第1、3能力目標(biāo)學(xué)生達(dá)成度較好，第2能力目標(biāo)一般，這與第2能力目標(biāo)的難度有關(guān)。能力目標(biāo)1主要涉及基本線類、圖形類及圖案類命令的內(nèi)容，此類命令較簡(jiǎn)單直接，學(xué)生容易掌握。而能力目標(biāo)2主要涉及尺寸樣式的具體設(shè)置，較復(fù)雜，是學(xué)生錯(cuò)誤率較高的知識(shí)環(huán)節(jié)。與能力目標(biāo)2對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目屬于綜合性實(shí)驗(yàn)，不僅要求學(xué)生靈活熟練各種編輯修改命令，同時(shí)需要學(xué)生正確分析選擇圖元修改策略，反映學(xué)生對(duì)各種編輯修改工具的綜合應(yīng)用水平。

2.3.3持續(xù)改進(jìn)措施

比較本科17級(jí)兩個(gè)班級(jí)和18級(jí)兩個(gè)班級(jí)CAD課程成績(jī)（圖2、圖3），B18級(jí)較B17級(jí)優(yōu)秀率提高9%，B18級(jí)平均成績(jī)高于B17級(jí)，B18級(jí)最低成績(jī)?yōu)榱己茫f(shuō)明以成果為導(dǎo)向、以學(xué)生為中心的一系列教學(xué)改革措施成效明顯。為了進(jìn)一步提高工程教育人才質(zhì)量，對(duì)CAD課程下一步的改進(jìn)措施包括以下幾個(gè)方面：1）針對(duì)能力目標(biāo)2達(dá)成度較低的情況，分解細(xì)化能力目標(biāo)2，使其形成合理的難度遞進(jìn)關(guān)系；2）調(diào)整分項(xiàng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要求，使其與能力目標(biāo)更具映射關(guān)系；3）增加復(fù)雜命令的專項(xiàng)操作訓(xùn)練；4）適當(dāng)增加綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；5）提高實(shí)驗(yàn)室機(jī)房開(kāi)放率，為學(xué)生提供更多實(shí)操機(jī)會(huì)。

3結(jié)語(yǔ)

通過(guò)兩學(xué)期CAD課程的教學(xué)改革實(shí)踐，證明了以成果為導(dǎo)向的教學(xué)理念的有效性。任課教師以采用目標(biāo)明確、路徑高效的教學(xué)設(shè)計(jì)為前提，以學(xué)生作為目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的主體，將以成果為導(dǎo)向的理念清晰地傳遞給學(xué)生。明確的上機(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目考核可以檢驗(yàn)分項(xiàng)目標(biāo)的達(dá)成度，在這樣的過(guò)程控制中，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)反饋出教學(xué)中的一些普遍問(wèn)題和個(gè)體問(wèn)題。反思教學(xué)設(shè)計(jì)，調(diào)整教學(xué)方法，改善教學(xué)條件，有針對(duì)性地解決影響目標(biāo)達(dá)成的各類問(wèn)題，這是以學(xué)生為中心的教學(xué)理念的體現(xiàn)，從而更好地深化教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量。

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作者:董曉梅 符帥 單位:洛陽(yáng)理工學(xué)院土木工程學(xué)院