试探CDIO工程教育模式的AutoCAD课程教学改革

试探CDIO工程教育模式的AutoCAD课程教学改革

　　摘要：以CDIO工程教育理念为基础，以激发学生课程学习兴趣为起点，以工程绘图能力培养为导向，对AutoCAD课程教学进行了一整套的改革实践。通过对土木工程专业AutoCAD课程多年教学改革实践，使学生的计算机绘图能力得到了极大的提升，取得了良好的教学效果，达到了现代工程教育改革的目标。

　　关键词：教学改革;AutoCAD;CDIO

　　AutoCAD是美国Autodesk公司开发的计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计等¨ 。AutoCAD具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式可以进行各种操作，现已成为国际上广为流行的绘图工具，广泛应用于土木建筑等诸多领域。我院在上世纪90年代初就在土木工程(原工业与民用建筑，建筑工程)专业中开设了AutoCAD课程，为社会培养了大批的计算机辅助设计人员，取得了良好的社会效益和经济效益。AutoCAD课程的教学改革与实践也是随着社会的发展而不断深入和提高，把近年来国际工程教育改革的最新成果——cD10工程教育理念引入课程教学，深受学生欢迎，取得了良好的教学效果。

　　一、CDIO工程教育模式介绍

　　为了应对经济全球化形势下的产业发展对创新工程人才的大量需求，麻省理工学院和瑞典皇家工学院等4所大学从2000年起组成跨国研究组，经过4年的探索研究创立了CDIO工程教育理念，成立了CDIO国际合作组织，并制定了CDIO能力大纲 。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Im.plement)和运作(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工程教育理念就是要以此全过程为载体培养学生的工程能力，此能力不仅包括个人的学术知识，而且包括学生的终生学习能力、团队交流能力和大系统掌控能力。CDIO理念不仅继承和发展了欧美2O多年来工程教育改革的理念，更重要的是系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的12条标准。

　　我国高等工科教育的迫切任务是尽快培养与国际接轨的中国工程师，然而我国工科的教育实践中还存在不少问题，如重理论轻实践，强调个人学术能力而忽视团队协作精神，重视知识学习而轻视开拓创新的培养等问题。2005年，汕头大学开始学习研讨CDIO工程教育模式并加以实施，现在已经取得明显的效果。我国现已有39个学校加入了CDIO国际合作组织。

　　二、AutoCAD教学现状及存在的问题

　　AutoCAD软件是一个通用的绘图平台，不仅可以绘制建筑结构图形，还广泛的应用于机械、电子、服装和航空等领域。由于大多数教师都是都是高学历出身，从校门到校门，缺乏工程绘图经验和教学经验，并且AutoCAD教材基本按照功能模块进行组织，使得教师在讲授内容时也按功能模块进行讲解。另外，学生第一次接触计算机绘图，这种系统的、模块式的讲解容易让学生感到枯燥乏味，产生厌学情绪，教学效果较差。早期由于计算机等硬件设备投入不足，教师讲授一般在课堂上，学生上机实践安排在机房空闲的时间进行，教学效果不够理想。学生人数多，教师上机辅导也较困难。

　　三、基于CDIO工程教育模式的AutoCAD课程教学改革

　　(一)AutoCAD版本的选择

　　AutoCAD版本的选用并不是越新越好，应当选择经典的和通用的版本。早期的DOS平台上，主要选用R12版本;在Windows平台上，主要选用 R14和2004版本。选择这些通用的版本一方面便于交流，另一方面使学生走上工作岗位后能很容易地使用所学版本的软件，培养“零适应期”的本科生。

　　(二)教学内容的组织

　　打破原功能模块的系统讲解，以激发学生课程学习兴趣为起点进行课程内容的重新组织。学生刚接触计算机绘图时，对概念的理解较差，容易产生枯燥和乏味的感觉，我们则以简单的绘图(包含绘图命令、编辑命令和显示命令的使用)来贯穿前几次讲课，让学生亲手绘制一些简单的专业图形，把那些概念分布在以后不同阶段去讲解，从而可以提高学生的学习兴趣。由于课程学时较少，一般只有30学时左右，我们主要讲解二维作图，因为三维作图土木工程专业应用较少，不作为课堂讲解内容。

　　(三)教学硬件的完善

　　早期由于多媒体教学硬件较差，AutoCAD课程的讲授一般是在普通教室完成的，考生的上机练习集中安排在机房。由于AutoCAD课程的实践性较强，学生理论课上所学的内容到上机时则忘记绝大部分，教学效果较差。随着教学软硬件的改善，如多媒体机房的建设和多媒体广播教学系统应用 使得AutoCAD课程教学任务(理论课和上机操作)得以同时在多媒体机房完成，学：生学习效率较高，从而也弥补了课时较少的矛盾。

　　(四)教学方法

　　AutoCAD命令较多，可选项亦较多，讲授时不可能面面俱到。这就要求我们采用课堂精讲结合学生多上机实践，以及课下自己练习的教学方法。即课堂利用三分之一时间对一些理论进行精讲，使学生能够掌握一定的理论基础，然后再进行三分之二时间的学生上机实践，通过教师辅导和学生实际操作，使学生逐步掌握绘画技能和技巧。

　　在课程讲授时，灵活运用多种教学方法，如对比教学法和启发式教学法等。如图层使用前应首先设置图层，在后面学习文字和尺寸标注时就应当和前面所学的图层作对比，同样应先设置文字和尺寸样式;图层、文字和尺寸样式在什么情况下不能被删除，可以作对比讲解，便于学生记忆。另外，在讲解一些Win.dows 下通用的理论和操作时，可以和已学的Windows和Ofice等软件作对比讲解，便于学生理解。学生掌握基本绘图命令较容易，但灵活运用命令绘图还要经过一定的训练，这就要求采用启发式教学法引导学生多思考，增强学生分析问题和解决问题的能力，进而增加学生主动学习和动手实践的能力。

　　(五)多层次辅导

　　教师辅导和学生相互学习相相合。对于学生普遍遇到的问题，教师可统一辅导;对于个别学生问题，由于学生人数多辅导教师少，不可能逐个辅导，我们推荐采用学生之间相互学习的办法，不会的同学向会的同学学习。通过相互学习加强了学生之问的团队合作精神，提高了口头表达和人际交流能力。考虑到学生的毕业去向较广，针对部分需要提高和感兴趣的学生，我们还会有对性的进行相应的辅导。如对学生进行AutoCAD特殊功能的指导，这也促进了教师个人能力的提升，在指导学生的过程中，我们发表了相应的科研论文 。。

　　(六)考核方式

　　评价方式要多样化，而不只是闭卷理论考试。考核方式可由平时成绩和期末考试综合得到。平时成绩由课堂作业、课外作业等组成，可以比较全面地考查学生平时的学习情况，督促学生的平时学习;期末考试则采用理论加上机操作的方式进行考核，理论考试可以较全面的考核学生基本概念以及绘图技能，上机操作则要求学生在规定时间内完成相应的专业图绘制，可以考查学生的实际绘图能力。实践证明，这种考核方式，学生普遍比较欢迎，能更好地激发学生的学习积极性和主动性。在平时作业的要求方面，可适当放宽时间，但一定要求学生本人动手去做，不能眼高手低。针对学生上机作业可能存在的拷贝情况，我们一方面要培养学生的职业道德和责任感，不弄虚作假;另一方面要建立起学生和教师之问的相互信任感;其次，对学生的作业还随时进行抽查，让学生讲解绘图过程和方法，并且部分演示给老师看。

　　四、结束语

　　针对毕业生出现的上岗适应慢，缺乏团队工作经验，沟通能力、动手能力较差，缺乏创新精神和创新能力，职业道德、敬业精神等人文素质薄弱的现象，我们以先进的CDIO工程教育理念为指导，对AutoCAD课程进行了一整套的教学改革，使学生的计算机绘图能力得到了极大的提升，取得了良好的教学效果，达到了现代工程教育改革的目标。今后我们还将不断努力，逐步完善AutoCAD课程教学改革的每一个环节，培养适合产业需要，具有实践创新能力的工程建设人才。

　　参考文献：

　　[1]郭玲文.AutoCAD 2004教程[M].北京：清华大学出版社，2003.

　　[2]CDIO教育改革工作办公室.CDIO简介[EB/OI ].汕头：汕头大学工学院[2009—10—15].

　　[3]王宗木，张运涛，汤广来，等.建筑结构CAD的实现[J].微机发展，1996，(5)：35—37.

　　[4]干洪，韦璐，苏少卿.DXF在计算结构力学中的应用[J].安徽建筑工业学院学报，2006，14(6)：11—13.

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