基于OBE理念的“计算机辅助设计”课程改革与实践

吴 燕，肖 晴，牟雪姣，耿广汉，杨瑞敏

(安徽科技学院 建筑学院，安徽 凤阳 233100)

计算机辅助设计(CAD)是风景园林专业本科教育的一门重要的专业基础课，其主要目的是培养学生计算机绘图的能力和技巧，通过本课程的学习，使学生了解CAD软件在风景园林专业上现有的应用水平；熟练掌握AutoCAD、SketchUp和Photoshop等相关软件的基本知识和应用技巧；能够独立分析实际项目中具体的专业应用问题，选择合适的辅助设计软件，绘制工程施工图、总平面图、设计分析图以及效果图等[1]。CAD课程是实践性和应用性很强的课程，传统教学过程中，主要通过教师演练操作步骤和要领，使学生熟悉软件的集成环境，按照相关专业图纸做基本绘图练习。课程主要采用教学做一体的模式进行授课，教师讲授一个重点命令，举例操作，学生随后练习这个命令的使用[2]。大部分同学基本能够跟上教师授课进度，但少部分学习能力差的同学跟不上教师授课进度，甚至个别同学有听不懂的情况，因为有些命令操作较复杂，需注意细节较多，学生稍一走神就跟不上进度，使得课堂教学效果并不理想[3]。

OBE(Outcome-based education)强调以学生为本，课程设计时通过增加学生在课程中的参与机会，关注学生最终学习成果的获得，让学生成为教学中的真正责任者[4]。它关注的重点不是怎样学习和什么时候学习，而是学生学到了什么和是否成功，所有教育活动、教育过程和课程设计都围绕学生的学习结果进行。与传统教育模式相比，OBE教学模式让学生了解每节课学习的知识能够完成什么任务，能够解决什么实际问题[5]。学生的学习目的清晰，明白所学知识有实际的应用价值，就会主动学习，在主动探索的过程中学习兴趣能够进一步得到提高，学生学习的主观能动性就能充分发挥，学生发现问题、分析问题、解决问题的能力就能得到锻炼，进而提高学生动手实践能力，提高综合运用知识能力，培养出地方高水平应用型人才[6]。

将OBE教育模式引入到风景园林专业的CAD课程教学中，使OBE理念渗入到每一章节的教学过程中，以学生为中心，充分调动学生学习的积极主动性，结合CAD相关软件的学习和实践操作能力培养，改进CAD课程教学方案，培养学生较强的应用实践能力及科学的价值观，浓郁的社会责任感，设计绘制过程中以人民为本、为人民服务，设计人民满意的作品。

1 OBE教育模式

随着2018年教育部《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》的发布和实施，使得以成果导向教育为理念的课程教学改革更具理论和实践价值。OBE是成果导向教育的简称，也可称为目标导向教育或能力导向教育，是美国著名教育学家斯帕蒂(Spady)在1981年提出的[7]。该理念是基于“所有学生均能成功(success for all)”的假设，它强调以学生为中心的逆向设计原则，在设置教学内容、编制教学方案及具体教学实施环节中，以学生学完课程时应达到的能力为起点目标，最终目的使学生达到应具有的行业能力需求[8]。自2016年中国正式成为《华盛顿协议》的会员以来，国内许多高校开始采用OBE教育模式，教学理念由“内容本位、教师中心”向“学生本位”转变，课程教学设计坚持学生本位和成果导向，重视学生学习成效和毕业要求的达成度，循环改进存在的问题，逐步提升教育质量[9-10]。

图1 OBE教育模式关系图

OBE教育是一种面向行业需要、突出学生实践能力培养和训练的教育模式(图1)[11]。根据目前安徽科技学院风景园林专业教育的实际，风景园林行业产业的实际需求，以风景园林专业培养目标和学生培养成效为指导，构建风景园林专业应用型创新创业人才培养方案和课程体系，通过课程学习、实践实习、毕业论文(设计)等环节，培养学生达成人才培养方案中对学生应具有的知识、能力和素质的要求。但是，风景园林专业培养目标和学生培养成效需要落实到各门课程中去实现，风景园林专业课程是风景园林专业教育的基础环节。从风景园林专业课程教学的角度，确定CAD课程学习对学生培养效果的支撑度，并在此基础上设计CAD课程教学方案，实施以成果为导向的CAD课程教学，分析和总结学生的学习效果，不断提高CAD课程教学质量。

2 基于 OBE 的CAD课程教学设计

在风景园林专业人才培养方案中，CAD是本科教育阶段的一门重要的专业基础课程。在新工科背景下，应根据当前风景园林人才的行业需求，基于OBE 理念改造和优化CAD课程教学，建成以学生的课程学习成效为目标驱动的新教学方案。接下来，本文从课程学习目标、教学内容结果、实践教学方法三方面介绍基于OBE理念的CAD课程教学方案。

2.1 CAD课程学习目标

根据风景园林专业应用型创新创业人才培养目标，梳理确定了通过课程学习、实践实习、毕业论文(设计)等环节培养，学生毕业时应达到的知识、能力、素质要求，也就是学生培养目标、培养成效，如图2所示。

图2 人才培养目标分析图

CAD课程是风景园林专业的一门重要的专业基础课，包括40课时的课内教学，课内教学采取教学做一体化模式，为巩固课内学习，开设一周(20课时)的实习实训。课内教学开课时间在大学二年级上学期(秋季学期)，实习实训开设时间在大学二年级下学期(春季学期)。根据风景园林专业学生培养目标和CAD课程对风景园林专业学生培养的贡献度，确定了CAD课程学习内容及目标(表1)。

表1 CAD课程学习内容及目标

在OBE教学模式中，CAD课程学习目标变为关注知识、能力、素质的综合性课程学习目标，注重学生综合使用CAD软件绘制相关专业图纸和解决真实项目具体绘图问题的能力培养。

2.2 CAD课程内容结构

根据CAD课程目标，CAD软件基本知识与基本操作技能、解决真实项目具体绘图问题的能力为基础，融合当前风景园林规划设计、工程实践和典型真实项目案例，对教学内容进行重新设计，得到CAD课程具体教学模块，如图 3所示。

图3 教学内容结构图

在CAD课程内容设计中，一是要注重CAD软件基本知识与基本操作，使学生熟练掌握CAD软件的基本知识和基本操作技能，并能灵活应用；二是要加强学生解决真实项目具体问题能力培养，更要加强学生灵活应用CAD软件解决真实项目具体绘图问题的能力，完成CAD软件基本知识、基本操作与典型真实项目案例的融合，强化学生学习CAD软件的兴趣培养。

CAD课程应用案例式教学法，将CAD软件的基本知识、基本操作渗透到具体的项目案例情境中，并结合“启发-提问-引导”的方法促进学生学习CAD软件兴趣，再通过实际案例教学，达到理论与实践融合，使学生在实际工程项目设计绘制中学习掌握知识。

2.3 CAD课程实践教学方法

CAD是一门综合性和实践性很强的应用技术课程，实践课程采用项目驱动式教学[11]。以真实项目设计绘制为主线，以具体绘制操作技能实践为导向，以完成项目设计绘制任务为载体，把CAD相关软件的基本知识、绘图技能等融合于项目设计绘图过程中，培养学生应用CAD软件解决实际问题的能力。如某市区湿地公园规划设计工作委托我校教师来完成，教师带领学生团队进行调查研究、测量、方案设计，并利用CAD软件表达出设计思想，最后通过论证，完成该项目。在项目实施的全过程中，学生全程参与，老师跟踪指导，具有真实性强、目的明确、趣味性强的特点，可以更好地调动学生自主学习的积极性和主动性，在具体真实的工程项目设计绘制中学习CAD相关软件的基本知识和实践操作技能，增强学生职业素养。图 4 展示了项目驱动的实践教学方法的实施过程。

图4 项目驱动的实践教学方法

在安徽科技学院CAD课程实践教学中，要求学生4～5人组成一个团队，完成一个真实项目的设计，将项目设计绘制与课堂教学、单元作业和学习评价相结合，注重学生解决具体项目实际绘图问题技能的训练。

(1)分组。将学生按学号1～5号，6～10号，……全部分为5～6组。分组时需要考虑学生性别、学习能力、工作态度、协调能力等因素，尽量均衡每个组的人力资源。

(2)选题。教师根据学生前期学习表现、单元作业等情况，结合学校及蚌埠市周边现状情况，预先提供规划设计的真实项目方案，让学生选择。这样方便学生对项目现场进行调研，了解现场及其周边的自然条件及人文条件。

(3)方案设计。每小组成员根据要求自己确定方案立意，完成方案设计。其间老师根据实际情况，引导学生交流讨论，进行思想碰撞，最终完善方案设计。本过程使学生初步理解并学习如何修改使设计方案更完善。

(4)方案表现。方案经过讨论完善后，每个小组成员之间分工合作，完成项目整套图纸的绘制、出图。老师在学生方案绘制中，进行检查指导，解决学生绘图时遇到的软件问题，引导学生探索解决方法。本过程使学生能使用CAD软件解决具体的方案表现问题，提高学生使用CAD软件表达设计思想的能力。

(5)成果评价。设计成果完成后，每个小组装订一套设计方案，封面注明组长、成员姓名、成果分工完成情况等。成果作品作为项目实践的最终结果，需要从设计立意、方案表现等方面给每小组一个总评成绩；再根据项目分工、分项完成情况给每个同学在其组的总评成绩基础上上浮或下调，作为每个同学的项目实践评价结果。

(6)职业素养。尊重他人的劳动成果，使用他人的设计成果需要征得他人同意并按照协议使用，明确注明并给出具体来源。要养成关注细节的良好素养，善于观察周围环境，不断实践。

3 多元化的学习成果评价

改革传统的期末考试评价方法，突出教师主导、学生主体的教学思想，将期末考试改革为抄绘某项目专业图纸，在项目专业图纸的抄绘过程中考核学生CAD软件基础知识和基本操作的掌握情况，重点考核学生应用CAD软件绘制风景园林专业图纸的能力。

加强过程性考核，改革课程评价模式为过程性考核与期末考试相结合的模式。课程总评成绩由平时成绩、过程性考核成绩与期末考试成绩共同组成。其中平时成绩占20%，包括考勤、随堂提问、课堂学习态度等，课堂上鼓励学生积极参与讨论、交流，表达自己的不同想法，锻炼学生的交流沟通能力；过程性考核成绩占20%，包括单元作业完成情况，要求学生独立完成作业，突出学生应用CAD软件绘制风景园林专业图纸的能力，培养学生解决具体应用问题的能力；期末考试成绩占60%，要求学生在规定时间内完成规定专业图纸的抄绘，重点考核学生CAD软件基础知识、基本操作技能的掌握情况及应用软件绘制专业图纸的能力。

通过在安徽科技学院风景园林专业2018级学生开展基于OBE理念的CAD课程改革与实践，统计课程考核结果得到表2、图5。与2017级学生相比，2018级风景园林专业的学生学习成绩有了显著进步。2018级优秀的学生有16人，占18.8%，而2017级仅8人，占11.3%；2018级80～90分的学生达51人，占60.0%，而2017级仅36人，占50.7%；中等及以上的学生2018级有84人，占98.8%，而2017级仅62人，占87.3%；差异均达到了显著水平。说明基于OBE理念的CAD课程教学，学生成绩明显提高，教学效果显著。

表2 2018级和2017级风景园林专业学生CAD课程考核结果

图5 2018级和2017级不同分数段学生人数分布

4 结语

基于OBE理念的CAD课程教学实践，强调以学生为中心，以成果为导向，从学习任务设定、教学实施过程及学习成果评价等三个方面进行改革，以学生为中心搭建教学做一体化教学模式，实践证明能较大程度地调动学生学习的积极性和主动性，有效提升课堂教学效果，提高教学质量。期待本文构建的基于OBE理念的课程教学改革与实践模式能够对“CAD”课程教学改革提供帮助和借鉴。