CDIO模式下建筑设计专业软件课程教学改革探索

陈惠惠 李莉 徐慧琳

摘  要：文章首先对CDIO教育模式以及建筑设计专业中的软件课程教学进行了简单的概念性介绍，在此基础之上结合实际情况，从教育资源、教育模式、教育理念以及教学内容几个角度对当前CDIO模式下我国高校建筑设计专业软件课程教学情况进行分析，找出其存在的不足之处，基于CDIO理念以教育目标和时代发展需求为导向给出解决建议，希望能够有效发挥出CDIO模式在建筑设计专业软件课程教学中的重要作用，提高建筑设计专业软件课程教学水平。

关键词：CDIO模式；建筑设计；软件课程

中图分类号：G718.5    文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2024）17-0054-04

随着我国整体经济以及科学技术水平的不断提高，各行业以及各领域在其实际发展中不断结合实际情况进行相应的现代化转型，建筑行业也不例外，因此其对现代化人才和技术型人才的要求也就越来越高，建筑设计专业的软件课程作为建筑行业培养技术人才的重要课程，需要基于当前时代发展需求开展教学改革。从当前我国高校建筑设计专业的软件课程的整体教育情况来看，多数教师在实际教学过程中仍然采用传统教育模式，不利于提升学生的创新能力、设计能力等综合素质培养。CDIO模式较于传统的教学模式来说更注重学生的综合能力培养，其从构思、设计、实现以及运作四个角度出发给出了应用型人才的培养路径，更适合建筑设计专业的软件课程教学。基于此，本研究从CDIO教学模式角度出发，对当前建筑设计专业软件课程教学的现状进行分析，并结合实际情况以及时代发展需求给出针对性建议。

一、相关概念介绍

（一）CDIO模式

近年来，国际工程教育改革成果显著，2000年，瑞典皇家工学院和麻省理工学院不断结合实际情况对CDIO这一教育理念进行研究与探索，Knut and Alice Wallenberg拨款近两千万美金支持其对CDIO模式进行探索，四年后经过四所国际优秀高校的共同研发，成立了相对来说较为完善的以CDIO为基础理念的国际合作组织，确定了CDIO的教育理念是以构思、设计、实现和运作为线索的教育改革。

相比传统的教育模式来说，这一教育理念的教学效果更好，教学内容更丰富，更适合应用型人才的培养工作，能够有效促进高校学生提升综合素质，帮助学生完善知识框架，让学生从构思到最终的实践能够全程参与。

CDIO中的“C”代表构思（Conceive），“D”代表设计（Design），“I”代表实现（Implement），“O”代表运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、 实践的、 课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。

（二）建筑设计专业软件课程

建筑设计专业是目前我国高等院校以及相关职业院校的重要专业之一，其主要教学目的是让学生了解建筑制图、建筑设计、初步素描、色彩、建筑设计构成以及中外建筑史和建筑与装饰材料等相关内容。还需要学生熟练掌握CAD电脑绘图技术以及基础设计和构造技术与施工等相关知识。随着近年来我国整体经济以及科学技术水平的不断提高，建筑设计专业的教学内容也不断丰富与改革。目前，建筑设计专业的现代化不断提升，软件课程也在此背景下被加入建筑设计专业中，其能够进一步提升学生应用现代化技术和信息化技术的能力，为建筑行业提供更多的高素质技术人才和现代化人才。

宏观意义上的软件课程主要是对软件的制作以及软件的优化等相关内容进行教学，主要包括计算机网络技术、图形图像处理技术、网页设计与制作技术、数据库技术、数据结构以及网站开发技术、软件建模与设计等相关内容，但是本研究中的软件课程是针对建筑设计专业进行的，而建筑设计专业中的软件课程所学内容与建筑设计相关内容紧密相关，其与传统意义上的软件课程不尽相同，主要包括与建筑相关的图形图像处理、与建筑相关的软件测试以及软件设计等相关内容。

二、基于CDIO模式对建筑设计专业软件课程改革的必要性

（一）培养建筑设计专业学生的设计能力及创新精神

对比其他专业，建筑设计专业对于学生的设计能力、动手能力、实践能力、应用能力、想象力以及思维能力等综合素质的要求相对更高。因此，在对建筑设计专业学生进行软件课程教育时，教学人员需要从综合素质培养的角度出发，如果仅应用传统的教学模式和教学方法，那么学生通常只能学到建筑设计专业相关软件课程的理论知识，而其思维能力难以得到有效提升，思想范围也不能得到拓展，使其缺乏独立自主的设计能力、思考能力以及创新精神。CDIO教学理念注重学生的个人发展需求和学生的实践能力、动手能力，因此基于构思、设计、实现以及运作的理念为核心进行教学能够有效提升学生的产品设计能力，培养其创新精神。

（二）培养建筑设计专业学生的自主学习能力

高校学生已经具备一定的自主行为能力以及思考能力，因此学生的兴趣对于最终教学的效果造成直接影响，教学人员需要加强对于这一问题的重视程度。从当前我国高校建筑设计专业学生的整体情况来看，可以发现多数学生对于软件课程缺乏兴趣，基本不会自主学习相关知识，而CDIO理念能够有效解决这一问题。［1］将CDIO理念运用于实际教学中，学生能够拥有更多的自主选择空间，也能够自由地选择学习方法和学习进度，学生对学习的兴趣就会自然而然地提高，学生的自主学习能力就能够得到提升。建筑设计专业的软件课程存在一定难度，而且较枯燥，尤其对于部分思维能力和逻辑性较差的学生而言，其更难全面地理解相关知识，CDIO理念基于学生特点以及学生的思维模式进行教学，能够有效提高学生的自主学习能力。

（三）培养建筑设计专业学生的职业价值观

对于建筑设计专业的学生来说，其职业素养至关重要，因为建筑设计专业本身是为我国建筑行业提供相应人才，而建筑行业作为我国社会发展的重要组成部分，为社会带来的影响是巨大的，教学人员在对建筑设计专业学生进行教学时，需要重点关注学生的职业价值观以及其职业道德。CDIO理念更注重学生的动手能力和实践能力，传统教学理念重视学生对理论知识的掌握，因此，基于CDIO理念进行建筑设计专业的软件课程教学更能培养学生的职业素养。随着近年来我国建筑行业的不断发展及现代化转型速度越来越快，建筑设计以及建筑施工的各个流程开始不断向着智能化和现代化转型，建筑设计专业的软件课程作为为我国建筑行业输送智能人才的重要渠道，必须基于CDIO理念对学生的职业价值观进行培养。

三、CDIO模式下建筑设计专业软件课程现状

（一）已有教育资源与CDIO理念不匹配

缺乏标准化CDIO理念教育资源。教育工作在实际进行过程中所涉及的内容相对较多，因此想要保证最终的教育质量，就需要具备一定的教育资源。传统的教育资源以及教材明显与CDIO理念不符。建筑设计专业中的软件课程需要学生掌握的理论知识相对较多，而目前的教材通常只是对这些理论知识进行简单分析，却并没有基于理论知识拓展出相应的设计构思以及应用等相关内容，导致建筑设计专业软件课程的教材以及教学资源与CDIO理念严重不匹配。可以说，缺乏标准化CDIO理念教育资源是当前CDIO模式下建筑设计专业软件课程教学存在的主要问题之一。

（二）教学模式无法凸显CDIO理念

CDIO理念是从构思、设计、实现以及运作几个方面进行教学的，如果想要在教学中凸显出CDIO理念，就需要结合CDIO的模式对教学模式进行调整。但是从当前的建筑设计专业软件课程的整体教学情况来看，多数教师在实际教学过程当中仍然采用“满堂灌式”的理论灌输，在实践部分教学也仅基于其已经传授的相应理论知识，布置课后练习作业，而此种教学模式无法发挥出CDIO的重要作用。［2］相对其他学科来说，建筑设计专业的软件课程更注重学生的实践能力，而目前的高校教育多数都是理论知识教育，此种方式与CDIO理念不符。

（三）教育主体不够重视CDIO理念

CDIO理念是近年来被引入教育领域，而我国的教育历史相对来说较为漫长，多数教师都秉持较为传统的教学理念，并没有将CDIO理念落实在真正的教学活动当中，甚至部分教师在实际教学过程中，缺乏CDIO意识。从当前我国建筑设计专业软件课程教师的整体情况来看，可以发现多数教师的CDIO意识相对较弱，通常只是按照规定流程进行教学，而不会投入太大精力将CDIO理念融入日常教学中。CDIO教育理念更注重学生的实践能力，当前的教学模式是基于应试教育背景产生的，这种传统的教学模式不符合CDIO教育理念。［3］

（四）基于CDIO的教学内容不够丰富

较于传统的教学内容，基于CDIO的教学所涉及的内容更多，也更加丰富，要想充分发挥出CDIO在建筑设计专业软件课程教学中的重要作用，就需要保证其教学内容的丰富性。从当前我国建筑设计专业软件课程的整体教学情况来看，多数教师只会将教材以及课程大纲中的内容传输给学生，而不会基于教材中的知识点进行教学内容的拓展，也不会将教学内容对标CDIO的教学需求，找出二者之间的平衡点。当前的教育内容基本是传统的理论知识教育，缺乏实践教育，CDIO理念的核心就是实践，因此需要结合实际情况基于CDIO教育理念对教学内容进行丰富。

四、基于CDIO教学模式改革建筑设计专业软件课程的路径

（一）加快基于CDIO理念的建筑设计教材开发

综上所述，缺乏与CDIO理念相对应的教学资源和教材是当前建筑设计专业软件课程教学存在的最主要问题之一，因此相关人员需要加强对这一问题的重视程度，将教学内容和CDIO理念相结合进行相应的教材研发。［4］首先，在构思阶段需要基于教学目标以及建筑设计专业软件课程学科特点保证教材的严谨性，确保教材中的相关内容是正确的、完善的。其次，在任务设计阶段需要侧重于学生创新能力等核心素养的培养，在教材中加入构思引导板块、实际设计板块、实现考核板块以及运作考核和运作纠错模块。再次，在实施环节阶段，需要鼓励引导学生进行自主设计，同时教师给予相应指导，注意在这一阶段教师主要起引导作用和辅助作用，避免全程由教师指导以及手把手教学。最后，在运用阶段需要及时整合教材内容激励学生主动参与相应的实践活动，将教材中的内容应用到实践当中。

（二）基于CDIO理念搭建课外建筑设计学习实践平台

单纯的课堂教学和校内教学无法满足建筑设计专业软件课程的教学需求，因为学生的思想观念仍然停留在学生阶段，并不利于其社会经验的积累以及职业素养的培养，建议相关教育工作者在对建筑设计专业的学生进行软件课程教学时重视校外实践，可以结合实际情况以及实际的教学需求搭建相应的学习实践平台，从而提升学生的动手能力以及应用能力。［5］根据CDIO理念的核心引入相应的建筑设计相关软件技术情景从而实现对教学时间和教学空间的延伸，将重点放在“体验”和“实践”两方面。通过“设计+项目”的开展来实现学生创新意识和创新能力的共同提升，搭建相应的课外实践平台还能够加强与相关企业的合作，通过校企合作和协同育人进一步提高CDIO的效益，促进教学目标的早日实现。

（三）加强建筑设计专业教师的CDIO教学意识

多数教师并没有意识到CDIO理念对于建筑设计专业的软件课程教学的重要意义，思想决定行为，只有转变教师传统的教学观念，才能够使后续的教育改革工作事半功倍。［6］因为CDIO强调知识的实用性，所以教师在实际教学过程中需要通过任务过程化的方式来发挥其重要作用从而实现项目化教学。高校教师需要在原有基础之上进一步完善课堂的教学内容和教学结构，针对建筑设计专业软件课程的学习特点来设计不同的教学任务，鼓励学生进行小组互助，同时由教师进行相应的引导从而实现协作团队化。此外，教师需要深入学习小组当中与学生共同探讨相应的项目内容，通过项目任务驱动的方式来保障学生按时保质保量地完成学习任务。

（四）优化设计与CDIO理念匹配的建筑设计教学内容

教学内容是直接影响最终教学效率的因素，因此教师需要基于CDIO理念对教学内容进行进一步的优化。首先，需要使用系统生命周期过程原理来对教学实践、教学资源、教学环节以及教学结构进行重新整合，避免学生在学习过程中只将重点放在理论知识学习中，需要通过对内容的优化和丰富来实现“教学做”一体化以及理论知识实践化。其次，需要以CDIO理念核心和目标作为教学内容设计导向，教师之间也需要定期或不定期地进行相应的教学研讨来不断对教学内容进行调整与优化。

五、结语

综上所述，在CDIO理念下，传统的教育模式已经无法满足当前建筑设计专业的软件教学需求，因此教学人员需要加强对于这一问题的重视程度，明确建筑设计专业的软件课程的特殊性。本研究主要从教育资源、教育模式、教育理念以及教育内容几个方面指出了当前高校建筑设计专业软件课程在践行CDIO教育理念时存在的不足，并提出了针对性的解决建议，希望能够为建筑设计专业软件课程的相关教师提供一定的理论参考，充分发挥出CDIO教育理念在高校建筑设计专业软件课程教学中的重要作用，通过这一教学理念最大限度上提高学生的综合能力，促进学生的全面发展，为我国建筑行业发展培养更多的高质量技术人才从而促进建筑行业的现代化转型。

参考文献：

［1］ 顾佩华，胡文龙，陆小华，等. 从CDIO在中国到中国的CDIO：发展路径、产生的影响及其原因研究［J］. 高等工程教育研究，2017（01）：24-43.

［2］ Edward F Crawley. The CDIO syllabus--astatement of goals for undergraduate engineering education［R］. The MIT CDIO Syllabus Report，2001.

［3］ 王天宝，程卫东. 基于CDIO的创新型工程人才培养模式研究与实践——成都信息工程学院的工程教育改革实践［J］. 高等工程教育研究，2010（01）：25-31.

［4］ 高勇仿，商存惠. CDIO大纲对高等工科教育创新的启示［J］. 中国高教研究，2006（11）：81-83.

［5］ 徐丽，高向玉. 基于CDIO模式的创新教育人才培养策略探析［J］. 中国成人教育，2017（11）：104-106.

［6］ 张长锐. 基于职业适应性的建筑教育研究［D］. 天津：天津大学，2016.

（责任编辑：牛雪璐）