试探CDIO工程教育模式的AutoCAD课程教学改革

时间:2021-03-02 15:45:54 硕士论文 我要投稿

试探CDIO工程教育模式的AutoCAD课程教学改革

  摘要:以CDIO工程教育理念为基础,以激发学生课程学习兴趣为起点,以工程绘图能力培养为导向,对AutoCAD课程教学进行了一整套的改革实践。通过对土木工程专业AutoCAD课程多年教学改革实践,使学生的计算机绘图能力得到了极大的提升,取得了良好的教学效果,达到了现代工程教育改革的目标。

试探CDIO工程教育模式的AutoCAD课程教学改革

  关键词:教学改革;AutoCAD;CDIO

  AutoCAD是美国Autodesk公司开发的计算机辅助设计软件,用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计等¨ 。AutoCAD具有良好的用户界面,通过交互菜单或命令行方式可以进行各种操作,现已成为国际上广为流行的绘图工具,广泛应用于土木建筑等诸多领域。我院在上世纪90年代初就在土木工程(原工业与民用建筑,建筑工程)专业中开设了AutoCAD课程,为社会培养了大批的计算机辅助设计人员,取得了良好的社会效益和经济效益。AutoCAD课程的教学改革与实践也是随着社会的发展而不断深入和提高,把近年来国际工程教育改革的最新成果——cD10工程教育理念引入课程教学,深受学生欢迎,取得了良好的教学效果。

  一、CDIO工程教育模式介绍

  为了应对经济全球化形势下的产业发展对创新工程人才的大量需求,麻省理工学院和瑞典皇家工学院等4所大学从2000年起组成跨国研究组,经过4年的探索研究创立了CDIO工程教育理念,成立了CDIO国际合作组织,并制定了CDIO能力大纲 。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Im.plement)和运作(Operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO工程教育理念就是要以此全过程为载体培养学生的工程能力,此能力不仅包括个人的学术知识,而且包括学生的终生学习能力、团队交流能力和大系统掌控能力。CDIO理念不仅继承和发展了欧美2O多年来工程教育改革的理念,更重要的是系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的12条标准。

  我国高等工科教育的迫切任务是尽快培养与国际接轨的中国工程师,然而我国工科的教育实践中还存在不少问题,如重理论轻实践,强调个人学术能力而忽视团队协作精神,重视知识学习而轻视开拓创新的培养等问题。2005年,汕头大学开始学习研讨CDIO工程教育模式并加以实施,现在已经取得明显的效果。我国现已有39个学校加入了CDIO国际合作组织。

  二、AutoCAD教学现状及存在的问题

  AutoCAD软件是一个通用的绘图平台,不仅可以绘制建筑结构图形,还广泛的应用于机械、电子、服装和航空等领域。由于大多数教师都是都是高学历出身,从校门到校门,缺乏工程绘图经验和教学经验,并且AutoCAD教材基本按照功能模块进行组织,使得教师在讲授内容时也按功能模块进行讲解。另外,学生第一次接触计算机绘图,这种系统的、模块式的讲解容易让学生感到枯燥乏味,产生厌学情绪,教学效果较差。早期由于计算机等硬件设备投入不足,教师讲授一般在课堂上,学生上机实践安排在机房空闲的时间进行,教学效果不够理想。学生人数多,教师上机辅导也较困难。

  三、基于CDIO工程教育模式的AutoCAD课程教学改革

  (一)AutoCAD版本的选择

  AutoCAD版本的选用并不是越新越好,应当选择经典的和通用的版本。早期的DOS平台上,主要选用R12版本;在Windows平台上,主要选用 R14和2004版本。选择这些通用的版本一方面便于交流,另一方面使学生走上工作岗位后能很容易地使用所学版本的软件,培养“零适应期”的本科生。

  (二)教学内容的组织

  打破原功能模块的系统讲解,以激发学生课程学习兴趣为起点进行课程内容的重新组织。学生刚接触计算机绘图时,对概念的理解较差,容易产生枯燥和乏味的感觉,我们则以简单的绘图(包含绘图命令、编辑命令和显示命令的使用)来贯穿前几次讲课,让学生亲手绘制一些简单的专业图形,把那些概念分布在以后不同阶段去讲解,从而可以提高学生的学习兴趣。由于课程学时较少,一般只有30学时左右,我们主要讲解二维作图,因为三维作图土木工程专业应用较少,不作为课堂讲解内容。

  (三)教学硬件的完善

  早期由于多媒体教学硬件较差,AutoCAD课程的讲授一般是在普通教室完成的,考生的上机练习集中安排在机房。由于AutoCAD课程的实践性较强,学生理论课上所学的内容到上机时则忘记绝大部分,教学效果较差。随着教学软硬件的改善,如多媒体机房的建设和多媒体广播教学系统应用 使得AutoCAD课程教学任务(理论课和上机操作)得以同时在多媒体机房完成,学:生学习效率较高,从而也弥补了课时较少的'矛盾。

  (四)教学方法

  AutoCAD命令较多,可选项亦较多,讲授时不可能面面俱到。这就要求我们采用课堂精讲结合学生多上机实践,以及课下自己练习的教学方法。即课堂利用三分之一时间对一些理论进行精讲,使学生能够掌握一定的理论基础,然后再进行三分之二时间的学生上机实践,通过教师辅导和学生实际操作,使学生逐步掌握绘画技能和技巧。

  在课程讲授时,灵活运用多种教学方法,如对比教学法和启发式教学法等。如图层使用前应首先设置图层,在后面学习文字和尺寸标注时就应当和前面所学的图层作对比,同样应先设置文字和尺寸样式;图层、文字和尺寸样式在什么情况下不能被删除,可以作对比讲解,便于学生记忆。另外,在讲解一些Win.dows 下通用的理论和操作时,可以和已学的Windows和Ofice等软件作对比讲解,便于学生理解。学生掌握基本绘图命令较容易,但灵活运用命令绘图还要经过一定的训练,这就要求采用启发式教学法引导学生多思考,增强学生分析问题和解决问题的能力,进而增加学生主动学习和动手实践的能力。

  (五)多层次辅导

  教师辅导和学生相互学习相相合。对于学生普遍遇到的问题,教师可统一辅导;对于个别学生问题,由于学生人数多辅导教师少,不可能逐个辅导,我们推荐采用学生之间相互学习的办法,不会的同学向会的同学学习。通过相互学习加强了学生之问的团队合作精神,提高了口头表达和人际交流能力。考虑到学生的毕业去向较广,针对部分需要提高和感兴趣的学生,我们还会有对性的进行相应的辅导。如对学生进行AutoCAD特殊功能的指导,这也促进了教师个人能力的提升,在指导学生的过程中,我们发表了相应的科研论文 。。