高校城鄉規劃CAD課程的實踐教學優化策略★

姬碩陽 周 超 張帥兵

(東莞理工學院城市學院，廣東 東莞 523419)

1 概述

計算機輔助設計(Computer Aided Design,簡稱CAD)是常用的計算機繪圖軟件，在城鄉規劃、土木工程、建筑、測繪等學科中都有廣泛的應用[1-5]。CAD是將專業理論運用到實踐的重要手段和基礎[6]，因此眾多高校都將該門設計課程納入專業的必修課程中。在城鄉規劃學專業，隨著專業理論和應用的發展和進步，CAD的學習也被廣泛重視。對于學生而言，他們不僅需要熟知最新的前沿理論，也要將其進行綜合化學習，從而保障獲得更多的實踐性理論，而不只是一個“畫圖的機器”[7]。

東莞理工學院城市學院是以理、工科為主的應用型本科院校，其中涉及到CAD課程的專業包括土木工程、城鄉規劃、環境工程和工程管理等。從學校的學科發展和專業需求考慮，CAD課程的開設具有重要的實踐意義[8]。近些年來，隨著科學技術的進步，高校的課程教學模式在不斷更新和改革。對于CAD這一重要的實踐應用型課程，很多高校也在嘗試和探索不同的教學模式，以期能夠更高效地傳授于學生，更好地服務社會行業。因此，本文以東莞理工學院城市學院的CAD課程為研究對象，分析目前高校CAD課程的現狀以及存在的問題，并提出合理的教學發展模式，以構建更好的服務課程體系[9]。

2 教學現狀及問題

2.1 硬件設備有限，部分設備老舊

經調查，本校現有公共機房21間，配備臺式計算機設備1 399臺。硬件設備有限，加上部分設備老舊(比如鼠標鍵盤損壞、主機死機、軟件運行慢等)，因此，在上課過程中，設備緊缺、課時進展慢的現象時有發生。設備老舊是軟件正常運行的最大障礙，CAD軟件運行并不需要很高的電腦配置，但是也需要進行定期硬件更新以保障軟件的正常運作。擁有一個良好的設備使用環境，才是開展教學課程的基礎，這也是許多高校存在的通病(如圖1～圖4所示)。

2.2 上課輔助軟件

城鄉規劃CAD課程的授課方式是在電腦機房進行，上課學生人數眾多、教室容量有限，有時甚至需要兩個教室同時授課，這造成一系列問題的出現：如許多同學在遇到問題時要起身去其他教室請教老師，造成上課紀律有些混亂；上課點名因不在同一個教室進行，導致無法及時確認另一個教室的學生是否在教室上課；同一個問題學生重復請教，無法及時做到統一回答等一系列問題。

因此上課輔助軟件尤為重要，比如在疫情期間采用了網課方式，很多同學都非常愿意采用自己所熟知的上課輔助軟件。學習軟件應該功能多元化，能兼備上傳作業、回答問題、小組討論等多種功能，以滿足更多的學習需求。

2.3 教學模式局限，學生主動性弱

通過調查本校過去三年的城鄉規劃CAD教學情況，我們發現，CAD教學主要以簡單的PPT理論講解、機房軟件操作為主，這種“兩點式”教學模式局限，不利于學生掌握并靈活運用軟件來開展實際應用。

對于城鄉規劃專業的學生，CAD軟件熟練操作是基本的技能。通過授課，我們發現學生們對于基本的畫圖能力掌控較為良好，但是缺乏該有的思考能力，導致設計成果千篇一律，并且在設計內容上存在很多相同的錯誤。這種機械的畫圖方式很有可能使學生成為“畫圖的機器”，因此亟待改善這種現象。

3 教學優化策略

CAD軟件的使用與城鄉規劃專業的發展需求是密不可分的。在滿足基礎條件的情況下，適當采用合適的輔助教學工具，可以有效提升教學質量。CAD作為城鄉規劃專業的基礎軟件工具，學生不僅要熟練地操作軟件，同時也要將理論知識與其融合，達到“理論+實踐”的最佳效果(見圖5)。

3.1 定期更新設備

完善的設備系統能夠極大的提高教師的教授效率和學生的學習效率，節約時間成本，因此電腦設備的定期維護和更換是必要的。高校可按需安排專業的工程師，定期檢查設備狀態，并及時進行維護和調整，以保障設備的正常運行。

3.2 更新上課輔助軟件

目前，教師在授課過程中產生的阻礙可以通過引入上課輔助軟件來輔助教學，以此達到事半功倍的效果。軟件的選擇是至關重要的，在滿足使用功能的同時要考慮到便捷性，以此打造一個“高效+便捷”的課堂環境[10]，以下提出兩種上課輔助軟件：

1)企業微信。

2020年年初，由于新冠疫情爆發，學校無法正常開學，為響應政府“停課不停學”的號召，東莞理工學院城市學院也采取了相應的措施來應對教學，比如運用在線網絡授課的方式進行授課。在這期間，我們采用了多種在線教學方式，其中企業微信是一項重要的在線教學工具(見圖6，圖7)，在老師和學生中得到了一致好評。通過企業微信直播的功能，可以實現在線授課模式，上課過程中學生有疑問可在討論面板中提出問題或者發起語音功能。同時，企業微信具有建群功能，可以發布作業、點名、討論等一系列指令，實現了操作便捷、滿足上課需求的授課模式。目前，在學生已經熟悉企業微信的基礎上，將企業微信作為上課輔助軟件，繼續運用在城鄉規劃CAD課程上，構建“線上+線下”的授課模式，會使該課程在授課方式上更為便捷。

2)雨課堂。

“雨課堂”是學堂在線與清華大學在線教育辦公室在2016年共同研發的智慧教學工具[11]，它在課前預習、課堂教學、課下討論環節都有很好的教學效果(見圖8，圖9)[12,13]。在上課之前，教師可以發布預習任務，并且推送相關習題，通過后臺反饋可以找出學生在預習中存在的共性問題，并可以在授課過程中著重講解。在課堂教學過程中，學生通過掃碼進入教室，直觀的數據顯示出本次出勤情況，不會占用正常上課的時間。PPT可以直接推送給每位同學，防止教室后排學生看不清的情況出現。如果在授課期間對PPT有疑問之處，學生可以在線提問，教師可以看到有多少同學還有疑問并及時做出講解。在PPT的制作中可以穿插一些練習題，杜絕學生不認真聽講的狀況。在課后，教師可以看到本次上課的統計情況，包括出勤、答題、討論等各種結果分析，并根據后臺數據作出調整，以利于下次的教學方式。雨課堂打破了傳統的教學模式，通過數據實現了更高效的數字化教學模式。

3.3 優化實訓理念

城鄉規劃CAD的學習是一個由簡入繁的過程，對于初學者，從簡單的基礎開始學習是必要的。比如，在掌握基本理論后，學生可以從一個簡單的作品開始做起，初期練習抄繪作品集，后期逐漸增加難度。同時，學生通過小組形式進行實際案例操作，以期達到與最新前沿理論相結合的教學方式。

1)個人作業。

以簡單的作業作為初次檢測學生掌握操作的能力，內容盡量選擇多種類型，盡可能全面綜合性地反映出學生的學習效果。比如選擇濱水空間、廣場設計、道路設計等多項優秀作品，學生通過抄繪并且分析作品的設計理念，充分調動學生的主觀思考能力，以完成初學的任務。

2)分組合作。

分組合作的模式在高校教學中并不算新穎，然而其優點卻是顯而易見。通過分組完成作業，學生們的合作性、積極性、互相學習性等能夠得到很好的鍛煉。同時，在計算機輔助設計課程上，結合本文前面分析的現狀問題，挑選實踐項目工程作為學生分組完成的設計作業，將理論與實踐相結合的學習方式，這樣可以保證活學活用，而不是機械式的學習。盡量挑選覆蓋多種類型、多種屬性的，由簡單到復雜的實踐項目，實現多元化的學習效果。

3)考核方式。

城鄉規劃CAD作為實訓操作的課程，不適用于閉卷形式的考核，而適用于電腦操作的考核方式。關于電腦操作的考核也可以和專業實踐項目相互結合，做到專業與社會發展需求結合型的考核模式。例如，選取一處難度適中的實際案例，如大學校園設計、商業中心設計、居住區設計等多種用地類型，學生通過調研、資料收集、CAD設計、打印圖紙、成果匯報等一系列的流程，呈交最終成果，作為最終考核的主要分數來源。

4 結語

計算機輔助設計(CAD)在各學科領域的運用十分廣泛，尤其是在一些工科專業已經脫離不開CAD的操作，因此可見其重要性。當前眾多高校仍然采用落后的設備與教學方式，導致無論是CAD的基本操作還是相關理論運用的學習模式都有所欠缺。本文在東莞理工學院城市學院的現存情況中，以城鄉規劃CAD課程教學體系的不足為案例，分析了學習體系過程中具體欠缺的內容，并提出相應的教學發展模式，最終構建“硬件+軟件+理論”的體系框架，以達到能夠增進學生的實踐運用能力、促進教學質量提升的局面，同時這也是眾多高校普遍的問題，因此期望本文提出的教學發展模式對其他高校能夠起到借鑒意義。