高职网络技术专业CAD课程教学改革与教材建设*
2018-11-28宁晓青张秀兰
宁晓青,张秀兰
(运城职业技术学院 电子信息工程系,山西 运城 044000)
CAD是计算机辅助设计的简称,近几年来CAD技术快速发展,已经受到社会各行业和高校的普遍重视。许多工科类专业都开设了《计算机辅助设计》课程,主要培养面向工程设计、建筑设计、工业生产、机器制造和科学研究等领域[1],以满足社会对工程技术人才的要求。利用CAD技术可以大大降低产品的生产成本,提高产品的开发速度,促进科技成果的转化,学生掌握CAD技术可以大大提高他们的社会竞争力。
一、CAD的专业性
《计算机辅助设计》是运城职业技术学院计算机网络技术专业的必修课,学院其他工科类的专业如电子、建筑、机械、矿山、汽车、印刷等,也都把CAD课程列入正式的教学计划中,但由于该课程所涉及的内容广泛,专业针对性较强、教材难选,加之教师对CAD理论与科技的认识和实践各有千秋,授课内容相差甚远,在教学上有一定难度[2]。比如,机械专业的CAD教学内容主要侧重机械零件图的绘制,建筑专业的CAD教学内容主要侧重于楼宇建筑图的绘制,而计算机网络技术专业的CAD则侧重于在建筑物CAD图纸的基础上进行网络工程图的绘制,难度相对于建筑类和机械类的绘图大大降低,如果仍采用机械或者建筑类的CAD教材进行计算机网络专业的教学,不仅违背了高职学生培养对知识“够用”“必需”为度的原则,提高了学生的学习难度,而且还会打击学生的学习积极性和学习兴趣,无法达到良好的教学效果。
为此,学院计算机网络教研室教师对网络工程CAD的教学进行了多年的研究,并申报了中国职业教育学会教学改革与教材建设课题 “网络工程CAD教学改革与教材建设”,针对网络专业的学生编写了 《网络工程CAD》教材(微课版),同时根据学院学生的学情对计算机网络专业《计算机辅助设计》课程的教学进行了改革,主要包括教学内容、教学模式以及考核评价方式的改革,同时对相关配套的教学资源库进行了信息化建设。
二、教学内容重构
目前,市场上的CAD教材大多以介绍机械和建筑类绘图为主,还没有一门专门针对计算机类的CAD教材。笔者通过进行相关企业行业调研、学生问卷调查、邀请专家座谈等方式对网络专业CAD课程的教学进行了讨论和研究,认为计算机网络技术专业的CAD课程教学必须要有适合自己的一套教学体系,不能照搬照抄机械类或者建筑类的CAD教学模式,其中教学内容的改革是首当其冲的。
为此,在以学院提出的培养学生“人文素养、职业素养、技能素养”为目标的基础上,结合计算机网络技术专业人才培养方案,构建了以项目为导向,以工作任务为驱动,以职业岗位需求为目标的课程教学体系,其教学内容主要包括以下三大部分:①计算机辅助设计基础知识,主要讲解CAD常用工具的使用方法与技巧。②二维图形的绘制与编辑,主要以机械CAD为载体进行讲解。③立面图与剖面图的绘制与编辑,主要以建筑CAD为载体进行讲解,因为大部分网络工程图都是在建筑工程图的基础上进行绘制的,学生需要能够看懂建筑图纸。④综合布线与网络工程图纸的绘制与编辑,主要包括综合布线系统拓扑图、综合布线系统管线路由图、楼层信息点分布和管线路由图、机柜信息点分布图等。这样设置的教学内容不仅符合高职学生对知识的 “必需”“够用”原则,而且有针对性,完全满足了计算机网络技术专业学生对CAD技术的需求。
三、教学模式改革
1.开设学期与学时
与大部分高职院校将CAD课程放在第一或第二学期开设不同,学院计算机网络技术专业对此进行了改革,放在第四学期开设,原因在于:第一学期开设CAD,没有前续课程,学生虽然也可以学懂,但是学习缺乏明确的目的性,不清楚CAD课程在本专业的具体作用,学完间隔一年需要运用时,好多内容已经生疏了。而放在第四学期开设,一方面由于前三学期开设的一些专业课程中教师会提到许多工程类的图纸就是运用CAD绘制出来的,这样学生对CAD有好奇心,会激发学生的学习兴趣。另一方面,第三学年学生要进行方向课程的选择、跟岗和顶岗实习,学生毕业设计中的图纸等是需要运用CAD进行绘制的,把CAD课程放在第四学期开设,学生是带着问题和目的来学的,这样的学习不是盲目的,也具有成就感。另外,考虑到CAD课程的实用性以及实践性比较强,安排了64个学时。
2.教学模式
传统的CAD教学基本上是教师根据教材的内容进行操作演示,然后让学生练习,单纯的讲练结合,教师没有对教材的内容进行重新构建。而实施基于工作过程的教学模式,要求教师对课程的内容和结构进行重构,要将课程的理论知识按实际工作过程进行重新整合、排序,细化教学内容,科学设定教学情境,然后将工作过程分解为若干小任务,产生“学习单元”,同时在教学过程中要突出以学生为主体,教师为主导,运用灵活多变的教学方法、教学策略组织教学,最终达到教、学、做相结合,理论实践一体化的目的。通过这样的教学方法不仅可以启发学生的思考、探索、发现和创新思维,而且能充分调动学生学习的主观能动性,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力[3]。
学院计算机网络技术专业以 “做学合一”为导向,结合学生的实际学情,开发了一套以项目为导向的工作任务驱动式教学,同时对于不同的项目区别对待,课程共分为四个项目:①AutoCAD的基础知识,主要以教师演示、学生练习为主。②二维图形的绘制,内容以机械图为载体进行教学设计。③立面图的绘制,以建筑图为载体进行教学设计。④网络工程图的绘制,以具体的任务为驱动进行教学设计。以上项目均遵循项目为导向的工作任务驱动式教学,即领取任务、分析任务、任务实施、任务检查、任务评价的五部教学法。四个项目中最后一个项目是课程的重点和落脚点。每一个项目教师都要根据工作岗位与过程进行任务设计,并且针对每一个工作任务都配有微课,学生可以提前进行预习,带着问题进入课堂。这样大部分项目都可以按照翻转课堂进行教学,充分调动了学生的学习积极性,同时,教师要进行“3W1H(Who、What、Where、How)谁来教、教什么、在哪儿教、如何教”的教学设计,在每节课的前五分钟要进行行业的新动态、新技术、新产品的讲解,课后五分钟要进行课堂总结与作业布置,整个课堂要按照课程的教学设计进行实施。
四、考核评价方式改革
截止到目前,对于实践性较强的课程采用期末一张试卷定结果的考核模式已经不多,但是过程考核评价具体如何实施,每个院校还是各有千秋,学院计算机网络技术专业《计算机辅助设计》课程的考核性质为考查课,考核评价方式为:过程性评价、诊断性评价与总结性评价相结合。
其中,过程性评价是指对正在进行的教育活动作出的价值判断。可以及时了解学生的学习动态,激发学习兴趣,调控学习行为,是一个促进学习的评价模式,包括学生的出勤、课堂表现以及技术和技能方面的考核评价;诊断性评价是指对评价对象的现实状况及存在的问题、产生的原因进行的价值判断,是对未来的行为或决策提供依据,主要是教师对学生存在的问题提出整改时,学生的反馈与改进方面的考核评价;总结性评价是指对评价对象一定时期内的全面状况所进行的价值判断,旨在对教育活动作出总结性的结论,甄别优劣,鉴定分等[4],是一个选拔人才的评价模式,主要包括对学生作品以某一项目完成情况的考核评价。三种评价方式相互促进,不同的项目所占的比重不同,通过提出问题、分析问题、解决与总结问题不断循环,最终让学生能够熟练运用CAD技术。
另外,教学效果的评价要从以教师为中心转为以学生为中心,建立包括学生自我评价、教师评价、家长评价、企业评价和社会评价的多元评价体系。图1为学生考察学院宿舍楼综合布线系统后完成的系统拓扑图作品。
图1 校园综合布线系统拓扑图
五、教学资源库与教材建设
1.教学资源库建设
由于班级较多,CAD课程由多名教师来承担,为此专门成立CAD课程小组,一起商量探讨教学资源库的信息化建设,包括:①课程标准,里面包含了课程定位、教学目标、教学内容及设计、考核方式、教学组织及其他说明等;②课程设计实施方案,里面要求对每两个学时的课堂进行详细设计,包括课前五分钟、任务引入、问题讨论与任务分析、任务实施与评价、教师点评与电子作业等;③PPT课件,根据教材进行统一制作,但是每个教师要在原有课件的基础上根据自己的实际情况进行更新;④微课,对于课程的每一个子任务,进行微课的录制,帮助学生课前阅读,为翻转课堂的教学打好基础;⑤教学视频,对于课程的重点和难点,录制优秀教师的教学视频并上传网上供学生反复观看与学习;⑥试题库,鉴于本门课程的性质,根据不同环境、不同行业,按照难易程度进行试题库建设;⑦思维导图,为方便学生学完后对整个课程的复习进行理解与巩固,对课程的知识体系进行了思维导图的建设。同时,还要求所有教师上课时携带统一的教学手册,包含出勤表、作业与平时测试表、教学计划执行情况表、工作任务单、授课计划、记事、授课总结等教学资料。
2.教材建设
鉴于目前市场上还没有针对计算机网络技术专业的CAD教材,网络教研室全体教师结合专业特点以及高职院校学生的学情编写了《网络工程CAD》立体化教材。教材以机械制图为背景进行二维图的绘制,以建筑图为背景进行立面图的绘制,以实际案例重点阐述网络工程图的绘制,其中每一个工作任务的讲解均配有微课视频资源,有助于翻转课堂教学的实施以及学生的自学和课后复习。
六、结束语
CAD在工科专业应用比较广泛,但是不同的专业侧重点是不同的,根据不同的专业进行教学内容的设计、教学模式与考核评价方式的改革,才能让CAD更好地为各个专业服务,学生才能学有所成、学能所用。
此次CAD课程改革遵循学院提出的“以学生未来为本,以教育品质为根,以人格素养为重,以技术传创为主”的办学理念,培养学生的 “人文素养”“技能素养”与“职业素养”,通过项目导向的任务驱动式教学,把课程的教学内容融合到实际工作任务中,进行理实一体化教学。实践证明,本次课程教学改革,提高了学生的学习兴趣和探索精神,使学生在实践教学活动中不仅掌握了专业技能,而且锻炼了学生分析问题、解决问题的能力,同时培养了团队合作精神,取得了良好的教学效果[5]。