建筑CAD精品微課開發實踐

劉文

摘要：傳統建筑CAD的教學以教師為中心，教學中學生積極性得不到充分調動，而微課是解決此問題的一種有效方案。通過對某中職教師、學生群體的調研，確立了微課開發的必要性和主體思路，繼而梳理現有研究，結合團隊實際確立流程，完成課程開發。本開發實踐形成了完備的數字化資源包，滿足信息化教學需要，同時探索了精品微課開發的流程，具有較好的實踐意義。

關鍵詞：微課? 建筑CAD? 課程開發

一、引言

建筑CAD傳統教學模式為：在計算機實訓室應用多媒體教學，教師邊講學生邊練，學生練習過程中教師巡視，對學生加以指導。此模式存在如下問題：課程強調以老師為中心，學生主觀能動性不能得到充分調動;中職生學業水平差異較大，為完成統一教學任務，存在優秀學生“等待”的情況，這增大了教學難度，也挫傷了學生的學習積極性。

團隊試以應用項目教學法的理念，在現有微課研究基礎上，將建筑CAD課程重構，以適應當下教學環境的需要。

二、開發背景

（一）課程調研

以涉及建筑CAD課程的25名教師與523名學生為調研對象，對課程開發中的關鍵問題分別做問卷調查和訪談。

兩類調查問卷均由19個封閉式問題和1個開放式問題構成。

調查結果顯示73.8%的學生愿意自主學習，并將其作為課前預習、新課學習及課后復習的有效手段（見圖1和圖2）。

96%的教師認為微課可作為課程教學的有效補充，以激發學生的學習興趣，豐富教學內容。微課采用動畫或者錄屏形式，更能吸引學生注意力，課程核心以教學大綱或課程標準、教學重難點或考點為依據更合理。

（二）現有部分教材的不足分析

考慮到后續教材開發，結合調研結果，團隊梳理出近幾年使用的教材中兩點共性問題。

1.教材理論性強，案例支撐不足

如繪圖命令章節，涉及直線類、曲線類、多段線類及其他類命令14個。而某電力出版社案例為3例;某科技出版社案例為5例;某大學出版社配套案例為8例。

作為實踐性課程，由教師大量補充案例，這就很依賴教師對課程的理解深度，也讓參考教材失去了指導意義。

2.教材與課程目的脫節

建筑CAD課程是土木工程識圖的技術延伸，在上述教材中，關于建筑制圖標準的內容恰恰是缺失的。僅以尺寸標注為例，某電力出版社以文字形式展現，某科技出版社僅給出設置界面，某大學出版社以列表方式呈現，均未解釋設置依據。而在《房屋建筑制圖統一標準》中，要求是非常明確的。

尋根溯源，不斷引用和強調標準規范，這樣才能加深學生對制圖標準的認識，進而主動學習和應用規范，養成良好的職業素養。這也是本課程有異于軟件課程的地方之一。

（三）調研小結

依據調查問卷和教材分析報告，結合重點訪談結果，初步確定項目是必要且可行的，能夠解決目前教學中痛點問題。

總體思路是突出建筑CAD的實訓特點，以“微課為載體，項目教學為主線”，從實際項目出發，將知識點按照任務進行分解，以達到課堂教學與實踐運用的有機結合，體現中職“做中學，學中做”的特點。

三、建筑CAD精品微課開發的過程

（一）課程的開發思路

按照總體思路，團隊就課程開發擬定如下目標。

1.課程目標

依據教育部中等職業學校專業教學標準中對建筑CAD課程的教學要求，圍繞“培養學生利用繪圖軟件繪制工程圖樣的能力，能依據制圖標準運用繪圖軟件繪制建筑施工圖”組織課程內容。

設定總體目標為完成某四層建筑的平面圖、立面圖、剖面圖、大樣圖，以及建筑物的三維建模。將總體目標分解為工作任務，通過任務引領，在課程實踐教學中融入建筑規范，以幫助學生掌握并熟練應用CAD軟件繪制工程圖。

2.課程內容

課程分為四個主要模塊，分別是認識軟件、繪制二維圖紙、打印出圖、繪制三維模型等。

其中第四模塊現有教材較少涉及，其必要性有兩點：一是作為識圖的補充。建筑圖內容復雜，要素眾多，圖紙抄繪時易漏繪且不易察覺，三維建模所見即所得，學生可以自檢繪圖成果，提高識圖能力。二是作為BIM軟件的過渡，BIM的核心是通過建立虛擬的建筑工程三維模型，利用數字化技術，為這個模型提供完整的、與實際情況一致的建筑工程信息庫，也是被廣泛認為21世紀建筑產業創新發展的關鍵技術。而CAD與BIM建模在原理上相通，這將為學生后續的職業成長做好鋪墊。

3.課程實施

模塊分為主線和拓展任務。主線任務側重于基礎，即與工作任務直接相關的操作或命令等;而拓展任務，則是在主線基礎上對內容作補充和深入探討。

比如坐標章節（見圖3），足以完成二維平面圖繪制應用直角坐標的學習;經由拓展環節對繪圖技巧及完整的坐標知識體系進行拓展。

在實際使用中，由教師根據具體學情選擇主線和拓展任務同步進行，或只組織主線任務學習，拓展部分供學有余力的同學自主探究。

模塊化課程設計考慮到CAD軟件逐年更新，教師經驗水平也是逐步提升的，同時課程的模塊化形式易于拓展，微課形式易于替換，這使課程的深度和廣度以動態循環的方式逐步螺旋上升。

（二）開發制作流程

1.一般設計制作流程

目前微課的設計與開發，國內已有較多理論研究和實踐探索，通常制作主要環節如下：

分析，分析學生學習基礎、習慣等;分析教學目標、重難點，對知識分解等。

設計，教學內容的先后次序表達，時間分配;表達語言、語速等。

制作，確定主要技術表達形式，錄制方式。

應用，考慮微課應用的場所和時間。

評價，對制作效果和教學效果進行評價，以便后續更新。

2.團隊開發流程確立

建筑CAD課程實踐性、操作性強，適合采用錄屏的形式展現繪圖過程;在開頭和收尾處，采用教師真人入鏡的方式引入和總結課程內容，拉近與學生距離。

對于課程資源構成，每個知識點除微課視頻外，還包含了PPT課件、教學設計、配套圖紙、任務書等資料。另外課堂實錄作為微課在課堂中應用的參考。

在以上分析的基礎上，初步擬定小組開發流程圖如下（見圖4）。

（三）案例展示

以課程第四模塊任務1墻體建模為例，簡要介紹課程。

任務1包含主線任務11墻體建模，拓展12布爾運算。

11任務目標為完成一層平面圖墻體的三維建模，建模從賦予二維平面圖形高度的方式入手，這是充分利用模塊二中學生練習已知相應位置的長度與寬度。

高度需要對比剖面、立面圖等，而門窗洞口則需查門窗表和詳圖，這迫使學生思考與已學建筑平立剖、大樣圖等之間的關聯，從而深刻理解規范中圖樣形成原理。

墻體的合并需用布爾運算，11僅涉及必要的并集命令。而拓展任務12中，則詳細分析布爾運算常用的差集、并集和交集，并挖掘與制圖課程中組合體構型（疊加、切割和綜合）中的內在聯系。

四、不足與展望

1.建筑CAD精品微課的開發實踐，科研方法貫穿調查分析、思路確立、流程調整和成果發布，具有較好的借鑒意義;課程項目引領的理念，在實踐意義上具有獨創性，但團隊在此方面理論儲備不足，這也將是項目著手研究的方向。

2.課程開發的數字化課程資源包，在日常教學中引用或學生課后的探究鞏固，又或疫情期間線上教學（項目成果已在安徽省內公開），均是有用有效的參考資料。

3.《國家職業教育改革實施方案》倡導活頁手冊式教材，目前國內探索和研究較少，后續在本項目基礎上開發的配套教材，也將成為先行探索。

參考文獻：

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