基于OBE理念的“計算機輔助設(shè)計”課程改革與實踐

吳 燕，肖 晴，牟雪姣，耿廣漢，楊瑞敏

(安徽科技學(xué)院 建筑學(xué)院，安徽 鳳陽 233100)

計算機輔助設(shè)計(CAD)是風(fēng)景園林專業(yè)本科教育的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，其主要目的是培養(yǎng)學(xué)生計算機繪圖的能力和技巧，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解CAD軟件在風(fēng)景園林專業(yè)上現(xiàn)有的應(yīng)用水平；熟練掌握AutoCAD、SketchUp和Photoshop等相關(guān)軟件的基本知識和應(yīng)用技巧；能夠獨立分析實際項目中具體的專業(yè)應(yīng)用問題，選擇合適的輔助設(shè)計軟件，繪制工程施工圖、總平面圖、設(shè)計分析圖以及效果圖等[1]。CAD課程是實踐性和應(yīng)用性很強的課程，傳統(tǒng)教學(xué)過程中，主要通過教師演練操作步驟和要領(lǐng)，使學(xué)生熟悉軟件的集成環(huán)境，按照相關(guān)專業(yè)圖紙做基本繪圖練習(xí)。課程主要采用教學(xué)做一體的模式進(jìn)行授課，教師講授一個重點命令，舉例操作，學(xué)生隨后練習(xí)這個命令的使用[2]。大部分同學(xué)基本能夠跟上教師授課進(jìn)度，但少部分學(xué)習(xí)能力差的同學(xué)跟不上教師授課進(jìn)度，甚至個別同學(xué)有聽不懂的情況，因為有些命令操作較復(fù)雜，需注意細(xì)節(jié)較多，學(xué)生稍一走神就跟不上進(jìn)度，使得課堂教學(xué)效果并不理想[3]。

OBE(Outcome-based education)強調(diào)以學(xué)生為本，課程設(shè)計時通過增加學(xué)生在課程中的參與機會，關(guān)注學(xué)生最終學(xué)習(xí)成果的獲得，讓學(xué)生成為教學(xué)中的真正責(zé)任者[4]。它關(guān)注的重點不是怎樣學(xué)習(xí)和什么時候?qū)W習(xí)，而是學(xué)生學(xué)到了什么和是否成功，所有教育活動、教育過程和課程設(shè)計都圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行。與傳統(tǒng)教育模式相比，OBE教學(xué)模式讓學(xué)生了解每節(jié)課學(xué)習(xí)的知識能夠完成什么任務(wù)，能夠解決什么實際問題[5]。學(xué)生的學(xué)習(xí)目的清晰，明白所學(xué)知識有實際的應(yīng)用價值，就會主動學(xué)習(xí)，在主動探索的過程中學(xué)習(xí)興趣能夠進(jìn)一步得到提高，學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性就能充分發(fā)揮，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力就能得到鍛煉，進(jìn)而提高學(xué)生動手實踐能力，提高綜合運用知識能力，培養(yǎng)出地方高水平應(yīng)用型人才[6]。

將OBE教育模式引入到風(fēng)景園林專業(yè)的CAD課程教學(xué)中，使OBE理念滲入到每一章節(jié)的教學(xué)過程中，以學(xué)生為中心，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性，結(jié)合CAD相關(guān)軟件的學(xué)習(xí)和實踐操作能力培養(yǎng)，改進(jìn)CAD課程教學(xué)方案，培養(yǎng)學(xué)生較強的應(yīng)用實踐能力及科學(xué)的價值觀，濃郁的社會責(zé)任感，設(shè)計繪制過程中以人民為本、為人民服務(wù)，設(shè)計人民滿意的作品。

1 OBE教育模式

隨著2018年教育部《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》的發(fā)布和實施，使得以成果導(dǎo)向教育為理念的課程教學(xué)改革更具理論和實踐價值。OBE是成果導(dǎo)向教育的簡稱，也可稱為目標(biāo)導(dǎo)向教育或能力導(dǎo)向教育，是美國著名教育學(xué)家斯帕蒂(Spady)在1981年提出的[7]。該理念是基于“所有學(xué)生均能成功(success for all)”的假設(shè)，它強調(diào)以學(xué)生為中心的逆向設(shè)計原則，在設(shè)置教學(xué)內(nèi)容、編制教學(xué)方案及具體教學(xué)實施環(huán)節(jié)中，以學(xué)生學(xué)完課程時應(yīng)達(dá)到的能力為起點目標(biāo)，最終目的使學(xué)生達(dá)到應(yīng)具有的行業(yè)能力需求[8]。自2016年中國正式成為《華盛頓協(xié)議》的會員以來，國內(nèi)許多高校開始采用OBE教育模式，教學(xué)理念由“內(nèi)容本位、教師中心”向“學(xué)生本位”轉(zhuǎn)變，課程教學(xué)設(shè)計堅持學(xué)生本位和成果導(dǎo)向，重視學(xué)生學(xué)習(xí)成效和畢業(yè)要求的達(dá)成度，循環(huán)改進(jìn)存在的問題，逐步提升教育質(zhì)量[9-10]。

圖1 OBE教育模式關(guān)系圖

OBE教育是一種面向行業(yè)需要、突出學(xué)生實踐能力培養(yǎng)和訓(xùn)練的教育模式(圖1)[11]。根據(jù)目前安徽科技學(xué)院風(fēng)景園林專業(yè)教育的實際，風(fēng)景園林行業(yè)產(chǎn)業(yè)的實際需求，以風(fēng)景園林專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生培養(yǎng)成效為指導(dǎo)，構(gòu)建風(fēng)景園林專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)方案和課程體系，通過課程學(xué)習(xí)、實踐實習(xí)、畢業(yè)論文(設(shè)計)等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生達(dá)成人才培養(yǎng)方案中對學(xué)生應(yīng)具有的知識、能力和素質(zhì)的要求。但是，風(fēng)景園林專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生培養(yǎng)成效需要落實到各門課程中去實現(xiàn)，風(fēng)景園林專業(yè)課程是風(fēng)景園林專業(yè)教育的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。從風(fēng)景園林專業(yè)課程教學(xué)的角度，確定CAD課程學(xué)習(xí)對學(xué)生培養(yǎng)效果的支撐度，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計CAD課程教學(xué)方案，實施以成果為導(dǎo)向的CAD課程教學(xué)，分析和總結(jié)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，不斷提高CAD課程教學(xué)質(zhì)量。

2 基于 OBE 的CAD課程教學(xué)設(shè)計

在風(fēng)景園林專業(yè)人才培養(yǎng)方案中，CAD是本科教育階段的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。在新工科背景下，應(yīng)根據(jù)當(dāng)前風(fēng)景園林人才的行業(yè)需求，基于OBE 理念改造和優(yōu)化CAD課程教學(xué)，建成以學(xué)生的課程學(xué)習(xí)成效為目標(biāo)驅(qū)動的新教學(xué)方案。接下來，本文從課程學(xué)習(xí)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容結(jié)果、實踐教學(xué)方法三方面介紹基于OBE理念的CAD課程教學(xué)方案。

2.1 CAD課程學(xué)習(xí)目標(biāo)

根據(jù)風(fēng)景園林專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，梳理確定了通過課程學(xué)習(xí)、實踐實習(xí)、畢業(yè)論文(設(shè)計)等環(huán)節(jié)培養(yǎng)，學(xué)生畢業(yè)時應(yīng)達(dá)到的知識、能力、素質(zhì)要求，也就是學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)成效，如圖2所示。

圖2 人才培養(yǎng)目標(biāo)分析圖

CAD課程是風(fēng)景園林專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，包括40課時的課內(nèi)教學(xué)，課內(nèi)教學(xué)采取教學(xué)做一體化模式，為鞏固課內(nèi)學(xué)習(xí)，開設(shè)一周(20課時)的實習(xí)實訓(xùn)。課內(nèi)教學(xué)開課時間在大學(xué)二年級上學(xué)期(秋季學(xué)期)，實習(xí)實訓(xùn)開設(shè)時間在大學(xué)二年級下學(xué)期(春季學(xué)期)。根據(jù)風(fēng)景園林專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)和CAD課程對風(fēng)景園林專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)的貢獻(xiàn)度，確定了CAD課程學(xué)習(xí)內(nèi)容及目標(biāo)(表1)。

表1 CAD課程學(xué)習(xí)內(nèi)容及目標(biāo)

在OBE教學(xué)模式中，CAD課程學(xué)習(xí)目標(biāo)變?yōu)殛P(guān)注知識、能力、素質(zhì)的綜合性課程學(xué)習(xí)目標(biāo)，注重學(xué)生綜合使用CAD軟件繪制相關(guān)專業(yè)圖紙和解決真實項目具體繪圖問題的能力培養(yǎng)。

2.2 CAD課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)

根據(jù)CAD課程目標(biāo)，CAD軟件基本知識與基本操作技能、解決真實項目具體繪圖問題的能力為基礎(chǔ)，融合當(dāng)前風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計、工程實踐和典型真實項目案例，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新設(shè)計，得到CAD課程具體教學(xué)模塊，如圖 3所示。

圖3 教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖

在CAD課程內(nèi)容設(shè)計中，一是要注重CAD軟件基本知識與基本操作，使學(xué)生熟練掌握CAD軟件的基本知識和基本操作技能，并能靈活應(yīng)用；二是要加強學(xué)生解決真實項目具體問題能力培養(yǎng)，更要加強學(xué)生靈活應(yīng)用CAD軟件解決真實項目具體繪圖問題的能力，完成CAD軟件基本知識、基本操作與典型真實項目案例的融合，強化學(xué)生學(xué)習(xí)CAD軟件的興趣培養(yǎng)。

CAD課程應(yīng)用案例式教學(xué)法，將CAD軟件的基本知識、基本操作滲透到具體的項目案例情境中，并結(jié)合“啟發(fā)-提問-引導(dǎo)”的方法促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)CAD軟件興趣，再通過實際案例教學(xué)，達(dá)到理論與實踐融合，使學(xué)生在實際工程項目設(shè)計繪制中學(xué)習(xí)掌握知識。

2.3 CAD課程實踐教學(xué)方法

CAD是一門綜合性和實踐性很強的應(yīng)用技術(shù)課程，實踐課程采用項目驅(qū)動式教學(xué)[11]。以真實項目設(shè)計繪制為主線，以具體繪制操作技能實踐為導(dǎo)向，以完成項目設(shè)計繪制任務(wù)為載體，把CAD相關(guān)軟件的基本知識、繪圖技能等融合于項目設(shè)計繪圖過程中，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用CAD軟件解決實際問題的能力。如某市區(qū)濕地公園規(guī)劃設(shè)計工作委托我校教師來完成，教師帶領(lǐng)學(xué)生團隊進(jìn)行調(diào)查研究、測量、方案設(shè)計，并利用CAD軟件表達(dá)出設(shè)計思想，最后通過論證，完成該項目。在項目實施的全過程中，學(xué)生全程參與，老師跟蹤指導(dǎo)，具有真實性強、目的明確、趣味性強的特點，可以更好地調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和主動性，在具體真實的工程項目設(shè)計繪制中學(xué)習(xí)CAD相關(guān)軟件的基本知識和實踐操作技能，增強學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)。圖 4 展示了項目驅(qū)動的實踐教學(xué)方法的實施過程。

圖4 項目驅(qū)動的實踐教學(xué)方法

在安徽科技學(xué)院CAD課程實踐教學(xué)中，要求學(xué)生4～5人組成一個團隊，完成一個真實項目的設(shè)計，將項目設(shè)計繪制與課堂教學(xué)、單元作業(yè)和學(xué)習(xí)評價相結(jié)合，注重學(xué)生解決具體項目實際繪圖問題技能的訓(xùn)練。

(1)分組。將學(xué)生按學(xué)號1～5號，6～10號，……全部分為5～6組。分組時需要考慮學(xué)生性別、學(xué)習(xí)能力、工作態(tài)度、協(xié)調(diào)能力等因素，盡量均衡每個組的人力資源。

(2)選題。教師根據(jù)學(xué)生前期學(xué)習(xí)表現(xiàn)、單元作業(yè)等情況，結(jié)合學(xué)校及蚌埠市周邊現(xiàn)狀情況，預(yù)先提供規(guī)劃設(shè)計的真實項目方案，讓學(xué)生選擇。這樣方便學(xué)生對項目現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)研，了解現(xiàn)場及其周邊的自然條件及人文條件。

(3)方案設(shè)計。每小組成員根據(jù)要求自己確定方案立意，完成方案設(shè)計。其間老師根據(jù)實際情況，引導(dǎo)學(xué)生交流討論，進(jìn)行思想碰撞，最終完善方案設(shè)計。本過程使學(xué)生初步理解并學(xué)習(xí)如何修改使設(shè)計方案更完善。

(4)方案表現(xiàn)。方案經(jīng)過討論完善后，每個小組成員之間分工合作，完成項目整套圖紙的繪制、出圖。老師在學(xué)生方案繪制中，進(jìn)行檢查指導(dǎo)，解決學(xué)生繪圖時遇到的軟件問題，引導(dǎo)學(xué)生探索解決方法。本過程使學(xué)生能使用CAD軟件解決具體的方案表現(xiàn)問題，提高學(xué)生使用CAD軟件表達(dá)設(shè)計思想的能力。

(5)成果評價。設(shè)計成果完成后，每個小組裝訂一套設(shè)計方案，封面注明組長、成員姓名、成果分工完成情況等。成果作品作為項目實踐的最終結(jié)果，需要從設(shè)計立意、方案表現(xiàn)等方面給每小組一個總評成績；再根據(jù)項目分工、分項完成情況給每個同學(xué)在其組的總評成績基礎(chǔ)上上浮或下調(diào)，作為每個同學(xué)的項目實踐評價結(jié)果。

(6)職業(yè)素養(yǎng)。尊重他人的勞動成果，使用他人的設(shè)計成果需要征得他人同意并按照協(xié)議使用，明確注明并給出具體來源。要養(yǎng)成關(guān)注細(xì)節(jié)的良好素養(yǎng)，善于觀察周圍環(huán)境，不斷實踐。

3 多元化的學(xué)習(xí)成果評價

改革傳統(tǒng)的期末考試評價方法，突出教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的教學(xué)思想，將期末考試改革為抄繪某項目專業(yè)圖紙，在項目專業(yè)圖紙的抄繪過程中考核學(xué)生CAD軟件基礎(chǔ)知識和基本操作的掌握情況，重點考核學(xué)生應(yīng)用CAD軟件繪制風(fēng)景園林專業(yè)圖紙的能力。

加強過程性考核，改革課程評價模式為過程性考核與期末考試相結(jié)合的模式。課程總評成績由平時成績、過程性考核成績與期末考試成績共同組成。其中平時成績占20%，包括考勤、隨堂提問、課堂學(xué)習(xí)態(tài)度等，課堂上鼓勵學(xué)生積極參與討論、交流，表達(dá)自己的不同想法，鍛煉學(xué)生的交流溝通能力；過程性考核成績占20%，包括單元作業(yè)完成情況，要求學(xué)生獨立完成作業(yè)，突出學(xué)生應(yīng)用CAD軟件繪制風(fēng)景園林專業(yè)圖紙的能力，培養(yǎng)學(xué)生解決具體應(yīng)用問題的能力；期末考試成績占60%，要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定專業(yè)圖紙的抄繪，重點考核學(xué)生CAD軟件基礎(chǔ)知識、基本操作技能的掌握情況及應(yīng)用軟件繪制專業(yè)圖紙的能力。

通過在安徽科技學(xué)院風(fēng)景園林專業(yè)2018級學(xué)生開展基于OBE理念的CAD課程改革與實踐，統(tǒng)計課程考核結(jié)果得到表2、圖5。與2017級學(xué)生相比，2018級風(fēng)景園林專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)成績有了顯著進(jìn)步。2018級優(yōu)秀的學(xué)生有16人，占18.8%，而2017級僅8人，占11.3%；2018級80～90分的學(xué)生達(dá)51人，占60.0%，而2017級僅36人，占50.7%；中等及以上的學(xué)生2018級有84人，占98.8%，而2017級僅62人，占87.3%；差異均達(dá)到了顯著水平。說明基于OBE理念的CAD課程教學(xué)，學(xué)生成績明顯提高，教學(xué)效果顯著。

表2 2018級和2017級風(fēng)景園林專業(yè)學(xué)生CAD課程考核結(jié)果

圖5 2018級和2017級不同分?jǐn)?shù)段學(xué)生人數(shù)分布

4 結(jié)語

基于OBE理念的CAD課程教學(xué)實踐，強調(diào)以學(xué)生為中心，以成果為導(dǎo)向，從學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)定、教學(xué)實施過程及學(xué)習(xí)成果評價等三個方面進(jìn)行改革，以學(xué)生為中心搭建教學(xué)做一體化教學(xué)模式，實踐證明能較大程度地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，有效提升課堂教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量。期待本文構(gòu)建的基于OBE理念的課程教學(xué)改革與實踐模式能夠?qū)Α癈AD”課程教學(xué)改革提供幫助和借鑒。