計算機輔助設計課程改革與實踐

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“計算機輔助設計”課程是筆者所在學校面向本校工科類專業(yè)學生開設的課程，課程現(xiàn)在的授課對象為高等院校00后學生群體，他們作為互聯(lián)網(wǎng)原住民，特性鮮明，在課堂上普遍存在手機依賴癥，對課程學習不感興趣。導致這種情況的產(chǎn)生，除了學生自律能力差的內(nèi)因外，課堂教學缺少吸引力，知識缺少溫度也是不可忽視的外因。因此，如何激發(fā)學生的學習興趣，以課程思政的正能量來對抗網(wǎng)絡帶來的紛繁刺激，明確知識的方向性，保持學生課堂學習的專注力，是本課題研究的重點。

課程的沿革

“計算機輔助設計”課程于2000年開設，2005年開始教學改革，調(diào)整課程內(nèi)容自編教材，2012年網(wǎng)絡課程上線，2017年慕課上線應用，開始線上線下混合式教學改革。課程改革緊緊抓住“45分鐘課堂”主戰(zhàn)場，以“多維進階、貫通融合”的教學改革為突破口，實施“課程體系、教學方式、成績評價”全要素課堂教學改革，打造高階學習課堂，并以技能測試為牽引，開展全過程成績評價。經(jīng)過十幾年的課程改革與實踐，本課程實現(xiàn)了四個轉(zhuǎn)變：從注重知識傳授的“以教為中心”向“知識+實踐+創(chuàng)新”并重的“以學為中心”的教學模式轉(zhuǎn)變；從考試定成績向重獨立思考、“全過程成績評價”的學習評價轉(zhuǎn)變；教師從知識傳播者向激發(fā)學生創(chuàng)新創(chuàng)造的“引導者”的角色轉(zhuǎn)變；學生從被動學習向主動學習、“創(chuàng)新型”學習的行為轉(zhuǎn)變。

課程改革解決的教學問題

第一，解決了新工科背景下計算機輔助設計應該“教什么”這一核心問題，構(gòu)建了如何以社會需求目標為導向，動態(tài)調(diào)整計算機輔助設計的核心內(nèi)容，以內(nèi)容體系創(chuàng)新的方式給出了課程與數(shù)字化資源融合發(fā)展的解決方案，實現(xiàn)育人于無形。第二，解決了互聯(lián)網(wǎng)3.0信息化背景下計算機輔助設計應該“怎么教”的問題，以課程結(jié)構(gòu)和應用案例創(chuàng)新，推動了以教師主講的單向指導模式轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO性、發(fā)現(xiàn)性學習，為研究型、實踐性、網(wǎng)絡化等新型教學模式提供了有力的支持。第三，解決了“兩性一度”標準下課程可持續(xù)發(fā)展的問題，通過建立多維教學支撐平臺，架起了師生“教學相長”的橋梁，為計算機輔助設計類課程整體教學質(zhì)量提高和課程可持續(xù)發(fā)展提供了保障。

解決教學問題的方法

1.課程內(nèi)容突出基礎性，體現(xiàn)前沿性，增加知識的溫度課程團隊融合產(chǎn)學研用，將一線生產(chǎn)實踐案例引入課堂，學生走進一線實踐基地，通過建筑平面圖、立面圖、剖面圖等典型表達手段的有機結(jié)合，著重培養(yǎng)學生深厚的學科基礎、較強的工程應用能力及自主拓展知識能力。采用“一體兩翼”的知識內(nèi)容架構(gòu)，以中國故事和核心理論為知識增加溫度，用12個中國故事講述大國工匠、文化自信、社會責任、人文精神、愛國熱情以及三農(nóng)情懷，傳遞溫度（如圖1）。2.課程結(jié)構(gòu)突出模塊化，支撐研究型、實踐性和網(wǎng)絡化教學模式通過以目標導向為中心的解構(gòu)組合，構(gòu)建以學生為中心的“4+3+X”進階學習知識圖譜（如圖2），課程分4個單元，各單元之間前后呼應，有機結(jié)合，每個單元目標明確，循序漸進，使學生最終掌握完整的計算機制圖基礎理論、基本知識和基本技能。學生在多維進階學習過程中逐步形成清晰的思路和目標，避免學習過程中的盲目性。教師以單元目標為線索設置研究型專題和實踐環(huán)節(jié)，開展研究型、實踐性或網(wǎng)絡化教學，把以學生為中心的教學理念落實到整個教學過程中。利用單元結(jié)構(gòu)知識點清晰、教學目標明確的特點，引導學生利用在線MOOC課程學習知識點，在線下的課堂教學中更多安排專題研討和實踐環(huán)節(jié)，著重培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。3.建立多維教學平臺，打造浸潤式教學環(huán)境，實現(xiàn)課程可持續(xù)發(fā)展多維教學平臺包含與課程配套的教材、習題集、教學課件、拓展練習、案例庫等。其中匯集了教師先進的教學理念和教改成果，以及豐富的工程應用案例；課程組錄制了配套的MOOC課程，2017年上線，學生可以隨時隨地學習知識，使用豐富的教學資源。通過多維教學平臺激發(fā)了學生內(nèi)生動力，架起了師生教學相長的橋梁。

課程改革的創(chuàng)新點

1.基于“四入”路徑，構(gòu)建了“一體兩翼”的課程體系以課堂理論教學為主體，以思政元素和課程知識點為兩翼，搭建“一體兩翼”課程思政目標體系。以中國故事為主線，挖掘9個思政專題，構(gòu)建課程思政案例庫。從課程的知識點、章節(jié)、篇章和整體四個方面，實施“點上滲入、線上植入、面上融入、體上浸入”的課程思政“四入”路徑。思政元素和課程知識點互為支撐，深度融合，讓課程的知識點融入社會的溫度、課程的溫度、教師的溫度。2.構(gòu)建以學生為中心的“4+3+X”多維進階學習體系對課程知識進行模塊化細分，模塊內(nèi)形成知識點云，通過案例統(tǒng)籌引領知識點云，以通關(guān)式學習方式，讓學生逐層通關(guān)，在探索中逐步形成自己的解體思路。同時，鼓勵學生參加各階段挑戰(zhàn)，讓學生“跳一跳”之后完成就通關(guān)，增加學生的獲得感、成就感。課上采用學生自薦+隨機點名的方式讓學生上臺演示案例操作，鼓勵與督促并舉，讓學生全面參與。在演示過程中，對關(guān)鍵知識點隨機打斷，引導學生多思路解題，展開討論，共同探尋最優(yōu)思路。課下拓展練習和案例庫學習與專業(yè)深度銜接，實現(xiàn)多課程同時同向同行，打造沉浸式學習環(huán)境。3.創(chuàng)建了“三動三評”的教學評價機制，實現(xiàn)全過程評價改革考試制度，實行全過程評價，多維度考核。過程性考核分值從單一的平時成績30%，提高到互評互動、課堂表現(xiàn)占50%，結(jié)果考核的比重降到50%。把過程性考核和結(jié)果性考核相結(jié)合，既對學生的學習過程進行評價，也對學習結(jié)果進行測評。建立互評互動為基礎的“三動三評”的教學評價機制，課上“三評”（“智慧樹APP”互評、課堂教師點評、技能考評）+課下“三動”（翻轉(zhuǎn)課堂互動、課下教與學的互動、微信群互動）覆蓋課上知識提升和課下碎片化時間利用，充分調(diào)動學生的學習積極性和主動性。

小結(jié)

筆者所在課題組對“計算機輔助設計”課程混合式教學模式的內(nèi)容重構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)體系、技術(shù)手段等進行了系統(tǒng)研究與實踐，提出該類課程教學方式方法的全新解決方案，對建筑學、城市規(guī)劃、室內(nèi)設計、風景園林等專業(yè)主干課程教學都有一定的指導意義。同時，課程改革增強了學生學習的主動性與針對性，提高了其與新工科發(fā)展相適應的專業(yè)素養(yǎng)與綜合實踐能力，學生就業(yè)能力顯著增強。

作者：周波 趙武 馮竟竟 單位：山東農(nóng)業(yè)大學水利土木工程學院