多维进阶、融会贯通的计算机辅助设计课程改革探索与实践

周波 赵武 冯竟竟

摘要：在新工科背景下，工科基础课计算机辅助设计必须解决“教什么”“怎样教”和“课程可持续发展”等问题。针对这些问题，本文给出了优化内容、创新结构和构建多维教学支撑平台三位一体的解决方案。

关键词：多维进阶;融会贯通;一流课程;课程改革

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2022）14-0084-03

“计算机辅助设计”课程是笔者所在学校面向本校工科类专业学生开设的课程，课程现在的授课对象为高等院校00后学生群体，他们作为互联网原住民，特性鲜明，在课堂上普遍存在手机依赖症，对课程学习不感兴趣。导致这种情况的产生，除了学生自律能力差的内因外，课堂教学缺少吸引力，知识缺少温度也是不可忽视的外因。因此，如何激发学生的学习兴趣，以课程思政的正能量来对抗网络带来的纷繁刺激，明确知识的方向性，保持学生课堂学习的专注力，是本课题研究的重点。

课程的沿革

“计算机辅助设计”课程于2000年开设，2005年开始教学改革，调整课程内容自编教材，2012年网络课程上线，2017年慕课上线应用，开始线上线下混合式教学改革。

课程改革紧紧抓住“45分钟课堂”主战场，以“多维进阶、贯通融合”的教学改革为突破口，实施“课程体系、教学方式、成绩评价”全要素课堂教学改革，打造高阶学习课堂，并以技能测试为牵引，开展全过程成绩评价。

经过十几年的课程改革与实践，本课程实现了四个转变：从注重知识传授的“以教为中心”向“知识+实践+创新”并重的“以学为中心”的教学模式转变;从考试定成绩向重独立思考、“全过程成绩评价”的学习评价转变;教师从知识传播者向激发学生创新创造的“引导者”的角色转变;学生从被动学习向主动学习、“创新型”学习的行为转变。

课程改革解决的教学问题

第一，解决了新工科背景下计算机辅助设计应该“教什么”这一核心问题，构建了如何以社会需求目标为导向，动态调整计算机辅助设计的核心内容，以内容体系创新的方式给出了课程与数字化资源融合发展的解决方案，实现育人于无形。

第二，解决了互联网3.0信息化背景下计算机辅助设计应该“怎么教”的问题，以课程结构和应用案例创新，推动了以教师主讲的单向指导模式转变为建设性、发现性学习，为研究型、实践性、网络化等新型教学模式提供了有力的支持。

第三，解决了“两性一度”标准下课程可持续发展的问题，通过建立多维教学支撑平台，架起了師生“教学相长”的桥梁，为计算机辅助设计类课程整体教学质量提高和课程可持续发展提供了保障。

解决教学问题的方法

1.课程内容突出基础性，体现前沿性，增加知识的温度

课程团队融合产学研用，将一线生产实践案例引入课堂，学生走进一线实践基地，通过建筑平面图、立面图、剖面图等典型表达手段的有机结合，着重培养学生深厚的学科基础、较强的工程应用能力及自主拓展知识能力。

采用“一体两翼”的知识内容架构，以中国故事和核心理论为知识增加温度，用12个中国故事讲述大国工匠、文化自信、社会责任、人文精神、爱国热情以及三农情怀，传递温度（如图1）。

2.课程结构突出模块化，支撑研究型、实践性和网络化教学模式

通过以目标导向为中心的解构组合，构建以学生为中心的“4+3+X”进阶学习知识图谱（如图2），课程分4个单元，各单元之间前后呼应，有机结合，每个单元目标明确，循序渐进，使学生最终掌握完整的计算机制图基础理论、基本知识和基本技能。学生在多维进阶学习过程中逐步形成清晰的思路和目标，避免学习过程中的盲目性。

教师以单元目标为线索设置研究型专题和实践环节，开展研究型、实践性或网络化教学，把以学生为中心的教学理念落实到整个教学过程中。利用单元结构知识点清晰、教学目标明确的特点，引导学生利用在线MOOC课程学习知识点，在线下的课堂教学中更多安排专题研讨和实践环节，着重培养分析问题和解决问题的能力。

3.建立多维教学平台，打造浸润式教学环境，实现课程可持续发展

多维教学平台包含与课程配套的教材、习题集、教学课件、拓展练习、案例库等。其中汇集了教师先进的教学理念和教改成果，以及丰富的工程应用案例;课程组录制了配套的MOOC课程，2017年上线，学生可以随时随地学习知识，使用丰富的教学资源。通过多维教学平台激发了学生内生动力，架起了师生教学相长的桥梁。

课程改革的创新点

1.基于“四入”路径，构建了“一体两翼”的课程体系

以课堂理论教学为主体，以思政元素和课程知识点为两翼，搭建“一体两翼”课程思政目标体系。以中国故事为主线，挖掘9个思政专题，构建课程思政案例库。从课程的知识点、章节、篇章和整体四个方面，实施“点上渗入、线上植入、面上融入、体上浸入”的课程思政“四入”路径。思政元素和课程知识点互为支撑，深度融合，让课程的知识点融入社会的温度、课程的温度、教师的温度。

2.构建以学生为中心的“4+3+X”多维进阶学习体系

对课程知识进行模块化细分，模块内形成知识点云，通过案例统筹引领知识点云，以通关式学习方式，让学生逐层通关，在探索中逐步形成自己的解体思路。同时，鼓励学生参加各阶段挑战，让学生“跳一跳”之后完成就通关，增加学生的获得感、成就感。

课上采用学生自荐+随机点名的方式让学生上台演示案例操作，鼓励与督促并举，让学生全面参与。在演示过程中，对关键知识点随机打断，引导学生多思路解题，展开讨论，共同探寻最优思路。课下拓展练习和案例库学习与专业深度衔接，实现多课程同时同向同行，打造沉浸式学习环境。

3.创建了“三动三评”的教学评价机制，实现全过程评价

改革考试制度，实行全过程评价，多维度考核。过程性考核分值从单一的平时成绩30%，提高到互评互动、课堂表现占50%，结果考核的比重降到50%。把过程性考核和结果性考核相结合，既对学生的学习过程进行评价，也对学习结果进行测评。建立互评互动为基础的“三动三评”的教学评价机制，课上“三评”（“智慧树APP”互评、课堂教师点评、技能考评）+课下“三动”（翻转课堂互动、课下教与学的互动、微信群互动）覆盖课上知识提升和课下碎片化时间利用，充分调动学生的学习积极性和主动性。

小结

笔者所在课题组对“计算机辅助设计”课程混合式教学模式的内容重构、框架结构体系、技术手段等进行了系统研究与实践，提出该类课程教学方式方法的全新解决方案，对建筑学、城市规划、室内设计、风景园林等专业主干课程教学都有一定的指导意义。同时，课程改革增强了学生学习的主动性与针对性，提高了其与新工科发展相适应的专业素养与综合实践能力，学生就业能力显著增强。

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作者简介：赵武（通讯作者），主持2021年山东省本科教学改革研究项目面上项目“基于金课建设的课程思政与专业教学协同育人教学模式研究——以《计算机辅助设计》为例”。