《道橋工程CAD》理實一體化教學與項目導向教學初探

摘 要：為了解決《道橋工程CAD》課程開展以來面臨的理論與實踐教學分離、課程理論與實踐環節脫節、學生遇到實際工程項目舉手無措等問題。開展教育教學與考試方法改革，通過教學內容的取舍、實訓教學的創新以及考試方法的改革全面實現由淺入深、由基礎到綜合、由知識到能力的遞進式教學，達到實踐內容和工作內容相同，教學情景和工作情景相同，綜合實訓考核同企業員工考核指標相同。且利用課堂教學內容的創新與實訓綜合環節的增加，很大程度上改善實踐類課程枯燥、落后、通過率較低等狀況，為后續專業課程的開展和實施打下堅實的人文環境和技術儲備平臺。

《道橋工程CAD》是土木工程專業（交通土建方向）的專業必修課。該課程主要向學生介紹計算機輔助設計通用軟件、專業軟件的使用方法，內容主要包括：CAD基礎知識、CAD基本技能、CAD高級技能、道橋CAD專業技能四大部分。通過學習，能夠使學生掌握道橋CAD相關的知識和操作技能，構建從事本專業所必須的專業素質和職業能力。

但自《道橋工程CAD》被列入交通土建專業必修課以來，由于受到教學條件以及師資的限制，課程主要采用理論與實踐分離的教學方式，教學內容也主要是CAD的基本命令，對專業圖紙的講解和繪制少之又少，而且考試采用閉卷筆試形式。雖說后期經過了幾次教學大綱修訂，課程的內容體系較之前有所改善，但課程理論與實踐的脫節仍然存在，學生只掌握了紙上談兵的課堂內容，遇到實際的工程項目還是手忙腳亂，舉手無措。鑒于當前交通運輸基礎行業對CAD技術的需求不斷擴張，計算機輔助設備的逐步完善和教學模式的一體化實現，《道橋工程CAD》課程教學與考試的改革已迫在眉睫。

一、課改目標與內容

道路與橋梁專業的目的是為交通土建行業培養懂設計、能施工、會管理、內外業兼備的綜合性人才，學生的主要就業方向是到工程單位擔任現場技術主管，而CAD技術在這一崗位上的主要用途隨著新科技的發展而日新月異。

《道橋工程CAD》是一門與職業工作緊密結合、實踐性很強的專業課程，它要求循序漸進的教學規律和重點突出的培養理念，實行理論實踐一體化教學，“邊講邊練、講練同步”，將理論穿插到工程實踐教學中進行，使學生在操作過程中學習和領會理論知識，通過對理論知識理解的加深，反過來促進學生工程實踐能力的提高。理實一體化教學，解決以往教學中理論與實踐脫節的問題。

（一）課改目標

實踐內容和工作內容要相同，教學情景和工作情景要相同，綜合實訓考核同企業員工考核指標相同。實現淺入深、由基礎到綜合、由知識到能力的遞進式教學。

（二）課改內容

1.教學內容的取舍

考慮學生畢業后可能從事的工作方向以及工作崗位對學生能力的要求，以實用和夠用為原則，不求寬而全。由于本專業畢業生大部分從事施工、設計和監理工作，所以在內容選取上，主要圍繞一般道路、小橋涵的計算機設計繪圖進行培養。

2.實訓教學的創新

本著“理論夠用，操作熟練”的原則，采用理論實踐一體化教學法，將學生所必需的理論插入到工程實踐操作中進行講授，使學生在操作實踐中學習理論，熟練地操作將使學生對理論概念的理解更加深刻，而扎實的理論又反過來促進了學生實踐動手能力的提高，從而實現了理論與實踐的良性循環；為了在實踐教學中給學生創造一個真實的工作情景，引入項目導向教學法，讓學生親身參與教師的技術服務項目，以真實的工程項目（一段路或一座橋）作為教學內容，所有的教學活動都圍繞項目而展開，項目導向教學法能實現教學與工作的零距離，增強學生就業的競爭力；開發一套重點突出、界面精美、聲音與動畫相結合的教學課件，激發學生的學習興趣。

3.考試方法的改革

由于各方面種種原因，《道橋工程CAD》考試一直只有閉卷理論考試，對于這樣一門實踐性非常強的課程，單純的這種考試方法不夠合理，也很難反映學生的真實學習能力與水平，為此，課程組經過多年教學與經驗積累，將對學生的考查分為三大部分：一是上機考試，占總成績的50%；二是綜合實訓考核，占總成績的20%；三是平時成績，占總成績30%，包括平時考勤、課后作業以及課堂表現（各占10%）。整個過程不僅強化了理論知識，而且突出實踐課程的特點，讓學生注重平時的積累和操作過程，不盲求筆試考試的突擊僥幸心理。

二、課改實施方案

項目的開展和實施貫穿整個教學環節，包括前期課程綜合實訓指導書的編制、技術資料的準備、教學課件的開發、課程的教學（理論教學、實踐教學、綜合實訓教學）、課程的考核以及教學效果的評價和結題報告的撰寫。

利用學堂在線與清華大學在線教育辦公室共同研發的雨課堂做活教學改革，全面提升課堂教學體驗，將課前-課上-課后的每一個環節都賦予全新的體驗，最大限度地釋放教與學的能量，推動教學改革。讓師生互動更多、教學更為便捷。使用雨課堂后，教師可以將帶有MOOC視頻、習題、語音的課前預習課件推送到學生手機，師生溝通及時反饋，課堂上實時答題、彈幕互動，為傳統課堂教學師生互動提供了完美解決方案，整教學效果全面提升，平時成績以及到勤的考核也更為便捷。

通過編制《道橋工程CAD實訓指導書》，對工作過程中的常見問題進行提煉和歸納形成本教材的內容，按照指導書上所要求的內容進行訓練，有助于學生將基礎知識和基本技能轉化為專業技能。在綜合實訓教學環節，主要采用以項目為導向的教學模式，讓學生完成一個真實具體的工程項目，使學生在完成項目的過程中發現問題并學會解決問題。

三、課改效果與評價

為了深入了解此次考試改革開展情況及預期效果，為今后考試改革提供意見與建議，采用匿名調查問卷方式開展調查，并對回收到的240份問卷進行統計和分析。結果表明：96.7%的教師和同學認為此次改革效果顯著，改革方法科學，分數評定標準明晰，學生的學習積極性有所提高，并且促進了良好的教學質量與考試考風。100%的教師和學生認為綜合實訓環節的增加非常必要，通過實際工程項目的練習和應用，為學生日后的工作打下良好的實踐基礎，做好堅實的技術儲備工作。

通過此次教育教學與考試方法改革，有效的解決了學生學習過程中的脫節現象，遇到實際的工程項目能夠有目的，有方法的進行分析和開展，學生在操作過程中逐步領會理論知識，通過對理論知識理解的加深，反過來促進學生工程實踐能力的提高。雨課堂的引入和使用，極大地激發了學生的學習興趣、一定程度上避免了學生上課游玩手機的弊端，而且順應新時代科技信息發展，使得課堂教學與科技同進步，課堂內容在課前課后和課中都有所反饋。

比較前三年此課程的開展和考核情況，此次改革效果明顯，及格率較之前的75%上升為92%，增長17%個百分點，很大程度上改善了實踐類課程通過率偏低的窘況。

四、結論

教學內容的選取符合教學大綱的最新技術要求。實訓教學環節的增加激發了學生的學習興趣，改善了學生的學習效果。考試方法的改革突出了學生實踐能力的考核，注重平時的成績積累，平且較之前年級成績增長顯著，各方面都體現了此次改革的成功性和必要性。

參考文獻

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[4]蒲利波.基于Pro/ENGINEER二次開發的模具CAD研究[D].武漢理工大學2004.

基金項目：

[1]道橋工程CAD（KG-15-01），大學課堂教學和考試綜合改革項目。

[2]《道橋工程CAD》理實一體化教學與項目導向教學初探（TJY1507），青海大學土木工程學院教育教學改革研究項目。

作者簡介

劉延金（1987.9-），男，青海省西寧市，漢，碩士，青海大學土木工程學院，講師，研究方向：道路建筑材料、計算機模擬與仿真。