基于OBE理念的“計算機輔助設計”課程改革與實踐

吳 燕，肖 晴，牟雪姣，耿廣漢，楊瑞敏

(安徽科技學院 建筑學院，安徽 鳳陽 233100)

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

OBE(Outcome-based education)強調以學生為本，課程設計時通過增加學生在課程中的參與機會，關注學生最終學習成果的獲得，讓學生成為教學中的真正責任者[4]。它關注的重點不是怎樣學習和什么時候學習，而是學生學到了什么和是否成功，所有教育活動、教育過程和課程設計都圍繞學生的學習結果進行。與傳統教育模式相比，OBE教學模式讓學生了解每節課學習的知識能夠完成什么任務，能夠解決什么實際問題[5]。學生的學習目的清晰，明白所學知識有實際的應用價值，就會主動學習，在主動探索的過程中學習興趣能夠進一步得到提高，學生學習的主觀能動性就能充分發揮，學生發現問題、分析問題、解決問題的能力就能得到鍛煉，進而提高學生動手實踐能力，提高綜合運用知識能力，培養出地方高水平應用型人才[6]。

將OBE教育模式引入到風景園林專業的CAD課程教學中，使OBE理念滲入到每一章節的教學過程中，以學生為中心，充分調動學生學習的積極主動性，結合CAD相關軟件的學習和實踐操作能力培養，改進CAD課程教學方案，培養學生較強的應用實踐能力及科學的價值觀，濃郁的社會責任感，設計繪制過程中以人民為本、為人民服務，設計人民滿意的作品。

1 OBE教育模式

隨著2018年教育部《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》的發布和實施，使得以成果導向教育為理念的課程教學改革更具理論和實踐價值。OBE是成果導向教育的簡稱，也可稱為目標導向教育或能力導向教育，是美國著名教育學家斯帕蒂(Spady)在1981年提出的[7]。該理念是基于“所有學生均能成功(success for all)”的假設，它強調以學生為中心的逆向設計原則，在設置教學內容、編制教學方案及具體教學實施環節中，以學生學完課程時應達到的能力為起點目標，最終目的使學生達到應具有的行業能力需求[8]。自2016年中國正式成為《華盛頓協議》的會員以來，國內許多高校開始采用OBE教育模式，教學理念由“內容本位、教師中心”向“學生本位”轉變，課程教學設計堅持學生本位和成果導向，重視學生學習成效和畢業要求的達成度，循環改進存在的問題，逐步提升教育質量[9-10]。

圖1 OBE教育模式關系圖

OBE教育是一種面向行業需要、突出學生實踐能力培養和訓練的教育模式(圖1)[11]。根據目前安徽科技學院風景園林專業教育的實際，風景園林行業產業的實際需求，以風景園林專業培養目標和學生培養成效為指導，構建風景園林專業應用型創新創業人才培養方案和課程體系，通過課程學習、實踐實習、畢業論文(設計)等環節，培養學生達成人才培養方案中對學生應具有的知識、能力和素質的要求。但是，風景園林專業培養目標和學生培養成效需要落實到各門課程中去實現，風景園林專業課程是風景園林專業教育的基礎環節。從風景園林專業課程教學的角度，確定CAD課程學習對學生培養效果的支撐度，并在此基礎上設計CAD課程教學方案，實施以成果為導向的CAD課程教學，分析和總結學生的學習效果，不斷提高CAD課程教學質量。

2 基于 OBE 的CAD課程教學設計

在風景園林專業人才培養方案中，CAD是本科教育階段的一門重要的專業基礎課程。在新工科背景下，應根據當前風景園林人才的行業需求，基于OBE 理念改造和優化CAD課程教學，建成以學生的課程學習成效為目標驅動的新教學方案。接下來，本文從課程學習目標、教學內容結果、實踐教學方法三方面介紹基于OBE理念的CAD課程教學方案。

2.1 CAD課程學習目標

根據風景園林專業應用型創新創業人才培養目標，梳理確定了通過課程學習、實踐實習、畢業論文(設計)等環節培養，學生畢業時應達到的知識、能力、素質要求，也就是學生培養目標、培養成效，如圖2所示。

圖2 人才培養目標分析圖

CAD課程是風景園林專業的一門重要的專業基礎課，包括40課時的課內教學，課內教學采取教學做一體化模式，為鞏固課內學習，開設一周(20課時)的實習實訓。課內教學開課時間在大學二年級上學期(秋季學期)，實習實訓開設時間在大學二年級下學期(春季學期)。根據風景園林專業學生培養目標和CAD課程對風景園林專業學生培養的貢獻度，確定了CAD課程學習內容及目標(表1)。

表1 CAD課程學習內容及目標

在OBE教學模式中，CAD課程學習目標變為關注知識、能力、素質的綜合性課程學習目標，注重學生綜合使用CAD軟件繪制相關專業圖紙和解決真實項目具體繪圖問題的能力培養。

2.2 CAD課程內容結構

根據CAD課程目標，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，融合當前風景園林規劃設計、工程實踐和典型真實項目案例，對教學內容進行重新設計，得到CAD課程具體教學模塊，如圖 3所示。

圖3 教學內容結構圖

在CAD課程內容設計中，一是要注重CAD軟件基本知識與基本操作，使學生熟練掌握CAD軟件的基本知識和基本操作技能，并能靈活應用；二是要加強學生解決真實項目具體問題能力培養，更要加強學生靈活應用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，強化學生學習CAD軟件的興趣培養。

CAD課程應用案例式教學法，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，并結合“啟發-提問-引導”的方法促進學生學習CAD軟件興趣，再通過實際案例教學，達到理論與實踐融合，使學生在實際工程項目設計繪制中學習掌握知識。

2.3 CAD課程實踐教學方法

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

圖4 項目驅動的實踐教學方法

在安徽科技學院CAD課程實踐教學中，要求學生4～5人組成一個團隊，完成一個真實項目的設計，將項目設計繪制與課堂教學、單元作業和學習評價相結合，注重學生解決具體項目實際繪圖問題技能的訓練。

(1)分組。將學生按學號1～5號，6～10號，……全部分為5～6組。分組時需要考慮學生性別、學習能力、工作態度、協調能力等因素，盡量均衡每個組的人力資源。

(2)選題。教師根據學生前期學習表現、單元作業等情況，結合學校及蚌埠市周邊現狀情況，預先提供規劃設計的真實項目方案，讓學生選擇。這樣方便學生對項目現場進行調研，了解現場及其周邊的自然條件及人文條件。

(3)方案設計。每小組成員根據要求自己確定方案立意，完成方案設計。其間老師根據實際情況，引導學生交流討論，進行思想碰撞，最終完善方案設計。本過程使學生初步理解并學習如何修改使設計方案更完善。

(4)方案表現。方案經過討論完善后，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。老師在學生方案繪制中，進行檢查指導，解決學生繪圖時遇到的軟件問題，引導學生探索解決方法。本過程使學生能使用CAD軟件解決具體的方案表現問題，提高學生使用CAD軟件表達設計思想的能力。

(5)成果評價。設計成果完成后，每個小組裝訂一套設計方案，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果，需要從設計立意、方案表現等方面給每小組一個總評成績；再根據項目分工、分項完成情況給每個同學在其組的總評成績基礎上上浮或下調，作為每個同學的項目實踐評價結果。

(6)職業素養。尊重他人的勞動成果，使用他人的設計成果需要征得他人同意并按照協議使用，明確注明并給出具體來源。要養成關注細節的良好素養，善于觀察周圍環境，不斷實踐。

3 多元化的學習成果評價

改革傳統的期末考試評價方法，突出教師主導、學生主體的教學思想，將期末考試改革為抄繪某項目專業圖紙，在項目專業圖紙的抄繪過程中考核學生CAD軟件基礎知識和基本操作的掌握情況，重點考核學生應用CAD軟件繪制風景園林專業圖紙的能力。

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、課堂學習態度等，課堂上鼓勵學生積極參與討論、交流，表達自己的不同想法，鍛煉學生的交流溝通能力；過程性考核成績占20%，包括單元作業完成情況，要求學生獨立完成作業，突出學生應用CAD軟件繪制風景園林專業圖紙的能力，培養學生解決具體應用問題的能力；期末考試成績占60%，要求學生在規定時間內完成規定專業圖紙的抄繪，重點考核學生CAD軟件基礎知識、基本操作技能的掌握情況及應用軟件繪制專業圖紙的能力。

通過在安徽科技學院風景園林專業2018級學生開展基于OBE理念的CAD課程改革與實踐，統計課程考核結果得到表2、圖5。與2017級學生相比，2018級風景園林專業的學生學習成績有了顯著進步。2018級優秀的學生有16人，占18.8%，而2017級僅8人，占11.3%；2018級80～90分的學生達51人，占60.0%，而2017級僅36人，占50.7%；中等及以上的學生2018級有84人，占98.8%，而2017級僅62人，占87.3%；差異均達到了顯著水平。說明基于OBE理念的CAD課程教學，學生成績明顯提高，教學效果顯著。

表2 2018級和2017級風景園林專業學生CAD課程考核結果

圖5 2018級和2017級不同分數段學生人數分布

4 結語

基于OBE理念的CAD課程教學實踐，強調以學生為中心，以成果為導向，從學習任務設定、教學實施過程及學習成果評價等三個方面進行改革，以學生為中心搭建教學做一體化教學模式，實踐證明能較大程度地調動學生學習的積極性和主動性，有效提升課堂教學效果，提高教學質量。期待本文構建的基于OBE理念的課程教學改革與實踐模式能夠對“CAD”課程教學改革提供幫助和借鑒。