新农科背景下的园林“计算机辅助设计”课程建设

王瑶 姚正阳 张毅川

[摘 要] 新农科建设对园林专业人才培养提出了更高的要求，课程是人才培养的重要环节，迫切需要对其进行改革以适应时代的发展。专业软件应用能力是园林专业毕业生的核心能力之一，“计算机辅助设计”课程担负着软件应用能力培养的重任。“计算机辅助设计”课程具有软件差异大、课时差异大、内容差异大的特点，并存在应用性不足、系统性不强、实用性不够、创造性缺乏、规范意识欠缺等问题。结合新农科建设对课程改革的要求，提出了以工作过程和综合应用能力为导向的课程建设方法和措施。

[关键词] 新农科;计算机辅助设计;课程建设;园林专业

[基金项目] 2020年度河南省新农科研究与实践改革项目“新农科背景下园林专业一流课程建设标准研究”（2020JGLX134）

[作者简介] 王 瑶（1982—），男，河南新乡人，硕士，河南科技学院园艺园林学院讲师，主要从事计算机辅助设计研究;姚正阳（1982—），男，河南新乡人，博士，河南科技学院园艺园林学院讲师，主要从事生态园林设计研究;张毅川（1978—），男，河南清丰人，博士，河南科技学院园艺园林学院教授（通信作者），硕士生导师，主要从事园林规划设计研究。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A   [文章编号] 1674-9324（2021）51-0033-04    [收稿日期] 2021-05-28

新农科建设行动计划的主要目标是培养适应未来农林产业发展要求的新型复合型农科人才。园林专业涉及植物、生态、设计、工程、建筑等学科，是综合性很强的专业。随着时代的发展和技术的进步，计算机辅助设计已经广泛应用于园林行业。计算机辅助设计软件众多，总体上包括矢量图绘制、图像处理、建模、渲染输出及排版制作等软件。软件应用作为园林专业学生的核心技能之一，应该得到足够的重视[1]。

OBE教育理念在以工程为背景的课程建设中应用广泛，通过重视学生的学习成效和能力的达成度，循环改进教学中存在的问题，提升教学质量[2]。“任务驱动法”是一种常用的教学方法，通过完成任务的方式培养学生应用软件的能力[3]，而混合式教学作为课程教学的补充提高了教学效能[4]。新农科对课程建设提出了更高的要求，如何进行园林专业“计算机辅助设计”课程改革是值得研究的课题。

一、园林“计算机辅助设计”课程的特点

（一）软件差异较大

目前，“计算机辅助设计”课程涉及的软件种类差异较大，部分高校将AutoCAD、SketchUp列入培养方案，还将Lumion、Photoshop软件作为授课软件。出现较大差异的原因在于各学校对软件的认识不同，部分学校认为可以通过自学的方式掌握軟件，应该将更多的时间留给设计、施工等其他课程，因而压缩了软件课程的授课时间;而部分高校则认为软件应用在未来的职业岗位中较为重要，开设的类型较全。

（二）课时差异较大

目前，高校“计算机辅助设计”课程的学时差异较大。在大部分高校的培养方案中，“计算机辅助设计”课程的总学时在60～70之间，也有部分高校的总学时数达到120，只有极少数学校的总学时数在30～40之间。多数学校将“计算机辅助设计”课程列为必修课，但是在新一轮的培养方案中，大部分高校将其列入选修课。

（三）内容差异较大

目前，各高校的课程大纲由教师或者教学小组结合培养目标，根据自身经验进行制定，这在一定程度上具有较大的教学自主权，但是也产生了课程内容的广度和深度差异较大的问题。部分学校的“计算机辅助设计”课程内容以命令讲解为主，缺少应用的系统性。另外，由于忽略了软件之间的联系，课程的衔接性也不足。

二、新农科背景下园林“计算机辅助设计”课程存在的问题

（一）课程的应用性不足

“计算机辅助设计”课程的主要目标是解决园林设计中快速、标准和高效制图的问题，以应用为导向，适应未来园林行业的需求[5]。但是，目前计算机辅助设计教学远远不能适应工作岗位的需要，主要原因是该课程多数开设在第二或第三学期，此时学生尚未开始专业课程学习，在缺乏专业认知的情况下，任务驱动法的应用存在一定的困难。

（二）课程的系统性不强

每一种计算机辅助设计软件都有强大的功能，可以应用于多个行业。课程内容如果面面俱到会占用大量时间，在课时有限的情况下很难兼顾课程的系统性。根据专业培养目标对软件内容进行筛选，结合职业岗位需求，用同样的时间获得最大的学习效果。除此之外，在“园林规划设计”“植物景观设计”“园林工程”及“园林建筑设计”等课程中，需要将设计训练与软件训练结合起来[6]，才能激发创意，促进设计水平和软件应用水平的共同提高。

（三）课程的实用性不够

目前，计算机辅助设计软件发展较快，但是大多数软件都是国外开发的，某些方面不能适应国内市场的需要，或者在专业应用中效率较低。为此，国内的企业根据专业应用需求进行了二次开发，最为典型的就是天正CAD系统，基本上成为各大设计院校的CAD软件应用平台，大大节省了时间，提高了工作效率。然而，目前国内的“计算机辅助设计”课程仍然没有采用市场普遍应用的平台，导致学生毕业后不能快速适应工作岗位，甚至由于缺乏软件使用经验导致求职受阻。

（四）课程缺乏创造性

目前，很多学校对“计算机辅助设计”课程的重视程度不够，认为课程教学只要学会软件的使用就可以了，忽视了软件的创造性。计算机辅助设计和专业相结合，可以培养学生的创新和创造力。部分高校将参加设计竞赛作为获得创新创业学分的重要依据[7]，在实际执行过程中，部分学生因为软件应用深度不够，导致作品的表达存在较多问题。

（五）课程的规范意识欠缺

园林设计中有许多国家和行业规范需要遵守，而目前的“计算机辅助设计”课程中普遍缺少对国家和行业标准或通行做法的普及和强化[8]，尤其是在AutoCAD的教学中，由于忽视了制图规范教育，导致学生毕业后难以适应岗位需求，并且形成了制图较为随意的习惯，这需要花很长的时间才能改正。

三、新农科对园林“计算机辅助设计”课程建设的启示

（一）课程建设应突出工作过程导向

“计算机辅助设计”课程具有一定的特殊性，并具有明显的职业岗位特征，因此，以工作过程为导向的教学方法特别适合此类课程[9]。所谓工作过程是指“在企业里为完成一项工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序”[ 10 ]。工作过程导向教学方法打破了传统的教学模式，创设了“工作情境”，以培养“工作能力”为核心对知识和技能进行重构，重点培养学生解决实际问题的能力。

计算机辅助设计在行业中的应用主要是设计方案及表达、施工图制作与出图、汇报文本制作等，这些应用的完成需要配合使用不同的软件。因此，课程建设中应采用先分后合的组织方式：首先掌握每種软件和专业结合的基本应用技能，接着尝试软件两两结合，最终多种软件综合使用，提升学生的软件综合应用能力，发挥软件的创新创造能力。

（二）课程建设应突出综合应用能力导向

学校的课程教学往往是学科化、程序化的知识和能力训练，而在实际工作中则要求具备综合应用的能力，这就需要在课程教学中重组这些知识和能力，形成综合训练模块，以培养学生的综合应用能力。“计算机辅助设计”课程的最终目标是培养学生解决工作中遇到的复杂问题的能力，这需要较长时间的实践训练。目前的课程教学中多以片段化的命令讲解为主，学生难以对工作任务的复杂性建立清晰的认识，也难以将软件和设计课程紧密结合。

四、“计算机辅助设计”课程建设措施

（一）课程建设的培养目标

结合工作岗位的要求，根据培养目标将“计算机辅助设计”课程分为四个阶段：初级阶段的目标为基本掌握软件的操作使用;中级阶段的目标是利用软件完成方案图的基本制作与表达，或者进行简单施工图的绘制;中高级阶段的目标是完成较复杂方案图的制作与施工套图的绘制，该部分的完成情况通常作为课程考核的依据;高级阶段的目标是结合专业课程设计，完成园林设计或工程图纸的绘制，这一阶段需要结合相应的专业知识才能完成。因此，前三个阶段在“计算机辅助设计”课程内完成，第四个阶段在专业课程内完成。

（二）课程建设的教学反向设计

教学反向设计是基于OBE理论的一种教学设计方法，关键原则就是设计课程时首先考虑学生要学到什么，因为当学生具有明确的学习目标时才能完成更多的任务。实现学生的学习目标，教师需要清楚采用什么策略及怎么证明，或者怎样评价学生实现了该目标。“计算机辅助设计”课程中教师需要根据学生的学习目标科学分配每个阶段的时间，准备每个阶段的训练素材，及时掌握学生的目标达成度。

初级阶段的教学设计主要通过单命令操作和单体构建进行软件训练，评价策略主要是观察操作的熟练程度;中级阶段的教学设计主要通过小尺度简单地块的方案或者施工图进行软件训练，评价策略主要是评价作品的完成度;中高级阶段的教学设计主要通过较大尺度复杂地块的方案或者施工图进行软件训练，评价策略主要是评价作品的规范性;高级阶段主要通过和竞赛、设计或者工程课程相结合，完成软件的创新创造训练，评价策略主要是评价作品的创新性。

（三）课程建设的过程性评价

过程性评价是在教育、教学活动的计划实施过程中，为了了解动态过程的效果，及时反馈信息并调节，不断完善计划和方案，以便顺利达到预期的目的而进行的评价[ 11 ]。“计算机辅助设计”课程可以通过多种方式进行过程性评价。观察和交流可以让教师及时掌握学生的学习进度和情况，实际操作展示可以强化学习成果，而分组的作品对抗赛或参加国内外竞赛则可以进一步激发学生的学习主动性，培养学生的自主创新意识。

（四）课程建设的教学方法

目前，“计算机辅助设计”课程多采用讲授和上机操作相结合的教学方法，总体上满足了边教边学的要求，但是也在一定程度上存在学习枯燥、学习积极性不高的问题[ 12 ]。因此，“计算机辅助设计”课程要采用更有针对性的教学策略，选择能够将操作能力、团队合作能力、创新创造能力培养为一体的教学方法。初级阶段可以采用演示教学，教师上机演示，学生上机跟随操作，提高软件运用的熟练度;也可以结合任务驱动教学，由学生自主完成小的综合性任务;教师巡回指导，查找共性问题和个性问题，重点培养制图规范意识。中级阶段可以采用项目教学法，教师布置中等复杂的项目，将学生分组以团队的形式完成。此阶段引入在线教学资源，部分学生根据个人情况选择学习。中高级阶段可以采用项目教学法，在中级阶段的基础上增加项目的工作量和复杂程度。高级阶段则可以采用比赛教学法，也可以和专业课程相结合或者参加各级竞赛，设置统一比赛场地，由学生团队完成设计方案、施工图等制作，重点培养学生的创新创造能力。

（五）课程建设与信息技术相结合

目前，“计算机辅助设计”课程学时的不断压缩导致学生课堂训练时间不足，这在一定程度上影响了掌握软件的熟练程度。在线开放课程可以很好地弥补学时量的不足，通过线上线下混合式教学，可以增加学生的学习时间，由学生自主完成相应课程的训练。采用翻转课堂教学模式，教师在课堂中主要承担协助、引导和督促的角色[ 13 ]，解决学生在练习中出现的问题。

（六）课程建设与思想政治相结合

立德树人是高等教育的根本任务，“计算机辅助设计”课程要积极结合课程思政，通过讲解计算机辅助设计的行业应用建立学生对课程重要性的认识;通过展示企业优秀作品培养学生对专业的认知，巩固专业思想;通过参加相关竞赛，培养学生的团队协作能力和创造力;通过作品展览展示培养学生的自信心和自豪感。

五、结语

新农科建设既为农林专业高等教育教学改革提供了新思路，也为“计算机辅助设计”课程教学的改革指明了方向。园林专业作为服务城乡生态环境建设和改善人居环境质量的主要专业之一，需要调整专业培养方案，重组专业课程结构，变革课程教学方法，才能培养适应未来园林产业发展的合格人才。

参考文献

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