試探CDIO工程教育模式的AutoCAD課程教學改革
摘要：以CDIO工程教育理念為基礎，以激發學生課程學習興趣為起點，以工程繪圖能力培養為導向，對AutoCAD課程教學進行了一整套的改革實踐。通過對土木工程專業AutoCAD課程多年教學改革實踐，使學生的計算機繪圖能力得到了極大的提升，取得了良好的教學效果，達到了現代工程教育改革的目標。
關鍵詞：教學改革;AutoCAD;CDIO
AutoCAD是美國Autodesk公司開發的計算機輔助設計軟件，用于二維繪圖、詳細繪制、設計文檔和基本三維設計等¨ 。AutoCAD具有良好的用戶界面，通過交互菜單或命令行方式可以進行各種操作，現已成為國際上廣為流行的繪圖工具，廣泛應用于土木建筑等諸多領域。我院在上世紀90年代初就在土木工程(原工業與民用建筑，建筑工程)專業中開設了AutoCAD課程，為社會培養了大批的計算機輔助設計人員，取得了良好的社會效益和經濟效益。AutoCAD課程的教學改革與實踐也是隨著社會的發展而不斷深入和提高，把近年來國際工程教育改革的最新成果——cD10工程教育理念引入課程教學，深受學生歡迎，取得了良好的教學效果。
一、CDIO工程教育模式介紹
為了應對經濟全球化形勢下的產業發展對創新工程人才的大量需求，麻省理工學院和瑞典皇家工學院等4所大學從2000年起組成跨國研究組，經過4年的探索研究創立了CDIO工程教育理念，成立了CDIO國際合作組織，并制定了CDIO能力大綱 。CDIO代表構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Im.plement)和運作(Operate)，它以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO工程教育理念就是要以此全過程為載體培養學生的工程能力，此能力不僅包括個人的學術知識，而且包括學生的終生學習能力、團隊交流能力和大系統掌控能力。CDIO理念不僅繼承和發展了歐美2O多年來工程教育改革的理念，更重要的是系統地提出了具有可操作性的能力培養、全面實施以及檢驗測評的12條標準。
我國高等工科教育的迫切任務是盡快培養與國際接軌的中國工程師，然而我國工科的教育實踐中還存在不少問題，如重理論輕實踐，強調個人學術能力而忽視團隊協作精神，重視知識學習而輕視開拓創新的培養等問題。2005年，汕頭大學開始學習研討CDIO工程教育模式并加以實施，現在已經取得明顯的效果。我國現已有39個學校加入了CDIO國際合作組織。
二、AutoCAD教學現狀及存在的問題
AutoCAD軟件是一個通用的繪圖平臺，不僅可以繪制建筑結構圖形，還廣泛的應用于機械、電子、服裝和航空等領域。由于大多數教師都是都是高學歷出身，從校門到校門，缺乏工程繪圖經驗和教學經驗，并且AutoCAD教材基本按照功能模塊進行組織，使得教師在講授內容時也按功能模塊進行講解。另外，學生第一次接觸計算機繪圖，這種系統的、模塊式的講解容易讓學生感到枯燥乏味，產生厭學情緒，教學效果較差。早期由于計算機等硬件設備投入不足，教師講授一般在課堂上，學生上機實踐安排在機房空閑的時間進行，教學效果不夠理想。學生人數多，教師上機輔導也較困難。
三、基于CDIO工程教育模式的AutoCAD課程教學改革
(一)AutoCAD版本的選擇
AutoCAD版本的選用并不是越新越好，應當選擇經典的和通用的版本。早期的DOS平臺上，主要選用R12版本;在Windows平臺上，主要選用 R14和2004版本。選擇這些通用的版本一方面便于交流，另一方面使學生走上工作崗位后能很容易地使用所學版本的軟件，培養“零適應期”的本科生。
(二)教學內容的組織
打破原功能模塊的系統講解，以激發學生課程學習興趣為起點進行課程內容的重新組織。學生剛接觸計算機繪圖時，對概念的理解較差，容易產生枯燥和乏味的感覺，我們則以簡單的繪圖(包含繪圖命令、編輯命令和顯示命令的使用)來貫穿前幾次講課，讓學生親手繪制一些簡單的專業圖形，把那些概念分布在以后不同階段去講解，從而可以提高學生的學習興趣。由于課程學時較少，一般只有30學時左右，我們主要講解二維作圖，因為三維作圖土木工程專業應用較少，不作為課堂講解內容。
(三)教學硬件的完善
早期由于多媒體教學硬件較差，AutoCAD課程的講授一般是在普通教室完成的，考生的上機練習集中安排在機房。由于AutoCAD課程的實踐性較強，學生理論課上所學的內容到上機時則忘記絕大部分，教學效果較差。隨著教學軟硬件的改善，如多媒體機房的建設和多媒體廣播教學系統應用 使得AutoCAD課程教學任務(理論課和上機操作)得以同時在多媒體機房完成，學：生學習效率較高，從而也彌補了課時較少的矛盾。
(四)教學方法
AutoCAD命令較多，可選項亦較多，講授時不可能面面俱到。這就要求我們采用課堂精講結合學生多上機實踐，以及課下自己練習的教學方法。即課堂利用三分之一時間對一些理論進行精講，使學生能夠掌握一定的理論基礎，然后再進行三分之二時間的學生上機實踐，通過教師輔導和學生實際操作，使學生逐步掌握繪畫技能和技巧。
在課程講授時，靈活運用多種教學方法，如對比教學法和啟發式教學法等。如圖層使用前應首先設置圖層，在后面學習文字和尺寸標注時就應當和前面所學的圖層作對比，同樣應先設置文字和尺寸樣式;圖層、文字和尺寸樣式在什么情況下不能被刪除，可以作對比講解，便于學生記憶。另外，在講解一些Win.dows 下通用的理論和操作時，可以和已學的Windows和Ofice等軟件作對比講解，便于學生理解。學生掌握基本繪圖命令較容易，但靈活運用命令繪圖還要經過一定的訓練，這就要求采用啟發式教學法引導學生多思考，增強學生分析問題和解決問題的能力，進而增加學生主動學習和動手實踐的能力。
(五)多層次輔導
教師輔導和學生相互學習相相合。對于學生普遍遇到的問題，教師可統一輔導;對于個別學生問題，由于學生人數多輔導教師少，不可能逐個輔導，我們推薦采用學生之間相互學習的辦法，不會的同學向會的同學學習。通過相互學習加強了學生之問的團隊合作精神，提高了口頭表達和人際交流能力。考慮到學生的畢業去向較廣，針對部分需要提高和感興趣的學生，我們還會有對性的進行相應的輔導。如對學生進行AutoCAD特殊功能的指導，這也促進了教師個人能力的提升，在指導學生的過程中，我們發表了相應的科研論文 。。
(六)考核方式
評價方式要多樣化，而不只是閉卷理論考試�？己朔绞娇捎善綍r成績和期末考試綜合得到。平時成績由課堂作業、課外作業等組成，可以比較全面地考查學生平時的學習情況，督促學生的平時學習;期末考試則采用理論加上機操作的方式進行考核，理論考試可以較全面的考核學生基本概念以及繪圖技能，上機操作則要求學生在規定時間內完成相應的專業圖繪制，可以考查學生的實際繪圖能力。實踐證明，這種考核方式，學生普遍比較歡迎，能更好地激發學生的學習積極性和主動性。在平時作業的要求方面，可適當放寬時間，但一定要求學生本人動手去做，不能眼高手低。針對學生上機作業可能存在的拷貝情況，我們一方面要培養學生的職業道德和責任感，不弄虛作假;另一方面要建立起學生和教師之問的相互信任感;其次，對學生的作業還隨時進行抽查，讓學生講解繪圖過程和方法，并且部分演示給老師看。
四、結束語
針對畢業生出現的上崗適應慢，缺乏團隊工作經驗，溝通能力、動手能力較差，缺乏創新精神和創新能力，職業道德、敬業精神等人文素質薄弱的現象，我們以先進的CDIO工程教育理念為指導，對AutoCAD課程進行了一整套的教學改革，使學生的計算機繪圖能力得到了極大的提升，取得了良好的教學效果，達到了現代工程教育改革的目標。今后我們還將不斷努力，逐步完善AutoCAD課程教學改革的每一個環節，培養適合產業需要，具有實踐創新能力的工程建設人才。
參考文獻：
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