基于OBE 理念CDIO 工程教育模式的建筑CAD 课程教学改革

张 敏

（成都工业学院土木工程系 四川 成都 610000）

随着我国高等教育的改革发展，新形势下高等工程教育的人才培养发生了显著变化，已从传统的应试型教育模式发展成为着重培养具有实践能力和创新能力的高素质人才为主的应用型教育体系[1-2]。因此，高等院校尤其是应用型高等院校的人才培养，既应强调理论知识的教育，又要加强实践能力和发现问题、解决实际工程问题能力的培养，以满足企业对学生综合素养及实践技能的要求[3-4]。

实践教学环节在应用型人才培养过程中尤为重要，实践教学质量的直接关系到应用型人才培养的质量。建筑CAD 课程是应用型本科院校土建专业一门实践能力培养占主导地位的专业基础课程，在传统的教育模式下，该课程的开设往往以教师讲解和演示为主，难以真正达到应用型人才培养的目的[5]。因此，本文着重开展建筑CAD 课程的教育教学改革，探究一种新型的以学生为主体，以应用型、创新型人才培养为目标的课程教学体系，满足应用型人才培养的目标。

1 传统建筑CAD 课程教学环节中存在的问题

随着经济技术的快速发展，工程项目日益复杂，技术要求日趋增强，企业对高校毕业生提出了更高的要求。目前建筑CAD 课程传统的教学模式、教学过程、教学方法和教学评价体系仍存在诸多缺陷和不足，难以满足高素质应用型人才培养的要求。

1.1 课程教学内容独立，重点内容不突出

建筑CAD 课程设置在第3 个学期，开课专业有城市地下空间工程和工程造价，课程内容上各专业侧重点突出不明显，在实际教学过程中，教师基本按照教材照本宣科，侧重简单的CAD 基本绘图命令、编辑命令的讲授，此类教学内容相对独立，连贯性不强，针对建筑绘图部分的讲授实践时间较短，导致学生建筑制图绘图方面的知识掌握不足，难以将建筑制图、建筑识图、建筑学和钢筋混凝土等专业课程知识点融汇贯通，也无法在专业课程设计、毕业设计中得以应用。由于课程教学内容独立，重点内容不突出，学生在课程学习过程中普遍兴趣不高，主动学习驱动力不足，不利于学生创新实践能力的培养。

1.2 课程教学方法和教学手段落后，不利于激发学生的学习主动性

传统的教育模式下，建筑CAD 课程的教学过程以教师讲解和演示为主，学生仅仅按授课教师的要求和演示进行绘图操作，通过教师的讲解，学生被动模仿绘图命令操作，如此，学生仅是掌握了命令，无法在专业绘图时得以应用，更是难以真正理解该课程的科学内涵及其与专业相关课程之间的知识联系，被动学习难以培养学生的学习主动性、积极性和创造力。

1.3 课程教学与工程实际衔接不足，不利于学生专业绘图技能的培养

由于建筑CAD 课程学时设置较紧，理论知识点较多，教师在授课时侧重基本绘图命令、编辑修改命令的讲授，而对于实际工程图纸的绘制方法、技巧、制图规范和绘制步骤涉及较少，以至于学生在生产实习、毕业设计等专业工程实际图纸绘制时较为困难。课程教学与工程实际衔接不足，导致学生不能更好地将所学知识应用于工程实际，不利于学生专业技能的培养。

1.4 课程考核形式单一，不利于学生综合能力和创新意识的培养

传统的建筑CAD 课程考核成绩评定主要由平时成绩与期末考试成绩组成，且期末考试成绩占比较大，平时学习不认真的同学，期末考试前临时突击复习，也可能获得高分。而平时成绩基本由考勤和平时作业组成，平时作业则是计算机绘图，部分学生难免照抄其他同学的上交，只要按时出勤，平时成绩同样可以获得高分。此种考核形式单一，不利于学生对CAD 绘图技巧的积累以及专业绘图能力的培养，考核结果难以体现学生的综合能力和创新意识。由于此种考核方式缺乏过程性考核，导致学生在思想上不重视课堂教学，未参与到教师的授课过程中，学生的主动性和积极性较低。此外，教师的考核结果依据学生提交的作业和期末考试试卷，而对学生在实际绘图过程中的交流、思考、沟通、协作等方面的考查难以评价，因此，导致考核形式单调，考核指标过于片面，不利于评价学生解决实际工程问题的能力，难以培养出高素质的应用型创新人才。

2 OBE 理念CDIO 工程教育模式下的建筑CAD 课程教学改革策略

OBE教育理念强调以学生为中心，以预期学习产出为导向来组织、实施和评价教学。课程教学计划和教学内容遵循“回溯式设计”的原则进行设计，一切教育活动、教育过程和课程设计都是围绕实现预期学习成果来展开。

CDIO 工程教育模式集构思、设计、实施、运行四个环节，以产品全生命周期为载体，让学生主动学习工程理论知识，积极实践工程技术，探究课程之间的有机联系。侧重培养学生的基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力。

OBE 与CDIO 教学本质上都强调以学生为本，以成果产出为导向，在建筑CAD 课程的组织实施过程当中，结合OBE 的教育理念，设定培养目标，分析学生通过培养应具备的知识能力，按照CDIO 过程实施，引入理实一体化、基于项目训练和线上线下相结合的新方法。针对构思、设计、实施和运行四大环节进行设计，形成OBE―CDIO 相结合的教学模式，使所有的教学手段均围绕项目有计划、有目标地进行，以项目训练、科技竞赛来综合考核学生的实践能力，充分激发学生的主观能动性，提升学生的学习兴趣，完成高水平应用型人才的培养目标[6]。

2.1 基于OBE 理念优化教学内容，形成OBE―CDIO 教学模式

根据工程专业人才培养目标要求，融合建筑CAD 课程大纲，毕业生不但要掌握建筑CAD 绘图的理论知识、熟练的绘图技巧和绘制专业图纸的能力，还应具备一定的发现问题、分析和解决项目问题的能力。为完成这一既定目标，结合OBE 理念，在建筑CAD 课程教学内容设定中，不再以绘图命令讲解为重点，而是将重点放在建筑项目制图的训练中，将整体的制图知识、技巧与制图标准结合起来，把理论与实践融为一体进行项目模块化训练。将建筑CAD课程教学内容分为8 个项目进行（建筑平面绘制项目、建筑施工图绘制项目、建筑立面图绘制项目、建筑剖面图绘制、建筑详图绘制项目、施工说明和图纸目录项目、天正CAD 施工图项目、三维建筑图纸绘制项目）。基于CDIO工程教育模式，针对每一个教学项目，分别从构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）、运行（Operate）四个环节进行设计。首先构思每个教学项目所涵盖的教学内容；设计每个教学知识内容所采用的教学方式（如项目中的绘图命令讲解部分可以采用线上完成）；针对每一种教学方式进行实施（线上+线下）；每一个教学项目结束后进行总结点评、持续改进所存在的问题继而运行下一个教学项目。最终形成OBE―CDIO 教学模式。如此，学生不但掌握了绘图的基础知识，提高了学习的主动性和积极性，还有利于提高学生的专业绘图能力。

2.2 采用灵活多变的教学方式，激发学生学习兴趣，实现以学生为中心的培养过程

传统的建筑CAD 教学以教师讲解和演示为主，学生仅按授课教师的要求和演示进行被动的模仿绘图操作，难以提起学生的学习兴趣，学生参与度较低，不利于应用型人才的培养。根据OBE 的教学理念和CDIO 的工程教育模式，将虚拟仿真、线上慕课资源融入教学过程，使学生对课程教学产生兴趣，提高学习的主动性。例如，教师让学生在课前学习线上慕课教学视频并完成项目测验，因此，学生在上课前已对本节课的教学内容具有一定程度的理解和记忆，课堂上学生通过实践项目，完成对知识的应用、分析、评价和创新，教师针对重难点问题进行答疑和讲解。课后学生完成作业。在学生充分理解和掌握所学知识的前提下，引入BIM虚拟仿真软件来模拟建筑工程的施工工艺及施工顺序，不但能提升学生对土建工程的理解，提升学习兴趣，还能使学生加深对专业知识的掌握，提升专业绘图能力，实现以学生为中心的培养过程。

2.3 为实现应用型人才培养的目标，构建多元化、综合性的评价体系

传统教学模式下考核方式单一，缺乏层次性和多样性，不利于学生综合能力和创新意识的培养，不利于提高学生对教学考核的参与度，导致学生在教学过程中缺乏主观能动性。为实现应用型人才培养的目标，结合OBE 理念和CDIO工程教育模式，对课程教学评价体系进行改进：将掌握绘图基本知识、建筑工程绘图能力、逻辑思维能力、解决实际工程问题的能力、交流沟通能力等方面进行整合，构建一套多元化、综合性的课程评价体系。即在传统的评价模式中，将项目小组成员之间的互评、项目小组之间的评价均纳入课程评价体系中。通过互评学生可以发现自身存在的问题，解决问题，增强创新意识。总之，多元化、综合性评价体系的建立，能够更好地体现以学生为中心，保障课程教学效果，完成应用型人才的培养目标。

3 结语

基于OBE 教学理念，结合CDIO 工程教育模式，形成建筑CAD课程新的教学模式，该教学模式针对课程教学内容、教学方式和评价体系进行优化。教学内容上加强课程理论教学与实际工程问题间的联系，使学生不仅能够掌握CAD绘图的基础知识、专业标准绘图规范、绘图技巧，更重要的是在建筑图绘制项目实践中培养学生分析问题、解决问题的能力。采用虚+实相结合的教学方式，激发学生的学习兴趣，实现以学生为中心的人才培养过程，提高教学质量。此外，制订多元化、综合性的教学评价体系，全面反映课程教学效果，完成应用型人才培养目标。