計算機輔助設計課程項目教學法的應用

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計算機輔助設計課程項目教學法的應用

摘要:項目教學法(PBL)應用于計算機輔助設計課程教學,相對于以往教授為主、教科書為輔的傳統教學模式提出了新的應用策略與要求。項目教學法宏觀層面對教師、學生、教學內容與教輔設施四大教學要素都有要求;從微觀角度即課堂教學角度來看,也要制定恰當的主題、合理的研究目標、適當的評價方案以及提供通暢的信息傳輸渠道。通過宏觀和微觀兩個層面實施應用策略,有助于學生研究性能力、綜合水平能力的形成,提高教學的整體水平。

關鍵詞:計算機輔助設計課程;項目教學法;教學要素

計算機輔助設計是設計者使用計算機進行程序設計和分析工作,以實現工作目標的一種技術。目前設計工作者大多以CAD為基本繪圖平臺,配合Skechup和Photo-shop來完成設計所需的平、立、剖及透視圖和渲染圖的繪制[1]。項目教學法也就是“基于項目的學習”(簡稱PBL),強調從實際問題出發,運用學科的基本原理與概論,通過分組使各小組成員分擔不同任務,在一定時間內解決一系列相互關聯著的問題,最終以作品形式呈現研究結果,以真正做到“邊做邊學,學以致用”[2]?!队嬎銠C輔助設計》課程是針對旅游管理本科旅游規劃方向的一門專業基礎課程,如何在較短時間內提升學生的綜合素養能力是本門課程學習的關鍵。而一套完整的設計方案需要團隊成員在深入探討及相互配合之后才能完成,很難由一個人獨立開展,在這種情況下,相較于以教授為主、教科書為輔的傳統教學模式,項目教學法的引入就顯得尤為重要。針對以上情況,筆者試圖將項目教學方法應用于實踐教學中,從宏觀角度及微觀角度淺顯分析項目教學法在計算機輔助課程教學中的應用策略。

一、宏觀角度———PBL對教學要素的要求

現代教學活動的主要要素包括教師、學生、教學內容、教學支持和服務,這些要素組合上的變化使得教學形式和教學過程也產生了相應變化,教學形式與教學過程的區別使人們對教學要素有不同的要求[3]。因此,采用項目教學法教授計算機輔助設計課程,教學要素將有以下變化。

(一)教師要轉變教學觀念

在傳統教學過程中,通常采用統一的、單一的指標評判學生的學習成果合格與否,使得教師被冠以學生知識的灌輸者、命運與前途的評判者的身份?;赑BL的教學活動,教師的任務是與學生一起選擇項目主題,引導學生進行項目設計、實施和管理[4]。在項目的實施中,與傳統教學相比,教師不再是獲取知識和技能的唯一來源,因此,教師在授遞知識、組織教學、管理教學活動等方面的觀念都要發生轉變。作為教學活動的引導者,應該與學生共同擬定適宜的學習支架,為其解決問題和自主學習提供支持。在32個課時的教學過程中,教師針對各實驗項目制定相應的進展計劃表(詳見表1),在整個實驗項目執行的過程中,教師于對應的時間節點檢查各小組項目進度,只對一些目標不明確或實驗過程中出現的偏差現象適當進行指引,不過多干涉項目的進行,旨在培養小組成員的團隊協作能力,以實現課程教學的最終目標。

(二)學生要轉變學習方式

PBL相對于以往的獨立完成學習活動的學習方式,提出學生即是項目的計劃者,也是項目的執行者,強調學生在項目實施過程中的參與與管理。一個項目通常需要多種角色分工合作,協同合作完成各自在項目中的任務。在這次計算機輔助設計課程中,規劃設計任務的確立是由集體商討而成,再選定各組項目課題。考慮學生考察過程中的安全性,及后期基礎資料的收集與編輯制作工作開展的可行性,擬定在校園里劃分項目場地,這就給設計方案的選題帶來一定的局限性。確定項目主題后,團隊成員按設計內容和成員組成進行大體分工,一般可從三個方面來分工,組織性較強的適合作為組長負責項目的分工與協調,軟件技能較強的負責繪制設計圖紙,擅長文字腳本的分擔設計說明等,各小組成員由他們自行分工,各角色分工不同又相互關聯。教師在各小組分工過程中,建議各組組員能根據項目的開展進行適當調整,并要求每小組提供人員分工表。

(三)學習內容要有針對性、系統性

計算機輔助設計課程的最終培養目標是要求學生能將專業知識運用到實踐設計中,用所學知識解決具體問題。注重培養學生完成方案的設計、效果的渲染,以及分析理念的表達,提升繪制圖紙的表現能力,引導學生通過計算機輔助設計使場地分析、設計邏輯和設計結果評價更為科學合理[5]。長期以來,很多教育工作者堅持系統性的教育實踐,但要注意,知識的系統性更多考慮的是知識結構的系統性,而不是為學生呈現系統完整的知識細節,針對實際問題建立在真實情境思考下的課程更有學習意義與價值。在此次計算機輔助設計教學活動中,系統性的知識體系包含很多:基礎資料收集、景觀風格、概念設計初稿、設計說明、設計圖紙及設備管網布置等內容[6],每個內容都涉及厚厚的幾本教材,因此,在注意學習內容實踐體驗的同時,也要重視學習內容結構的系統化,引導學員按需要開展學習。PBL應用于教學可以清楚地讓學員知道自己的薄弱點,更好地融入團隊,互通有無,小組成員及小組之間都可就不清楚的問題展開交流,隨時請教師進行指導,有效地避免了照本宣科的教學模式,有利于學員在最短時間內學習到更多更實用的知識。

(四)多元化的教學支持與服務

教學支持和服務是指有利于影響和促進學生學習的所有內部和外部條件。傳統教育模式下,學生獲取的教學支持與服務主要來源于教師或教材,學生學習活動的資源也主要是由教師根據教材提供。在PBL活動設計中,強調項目主題來源的真實性和與課程內容的關聯性,這些內容本身具有不確定性,且存在著眾多的解決方案,因此,多元和通暢的教學支持與服務更有利于學生獲取所需資源。計算機輔助設計課程根據專業設置的特點一般選擇Auto-CAD、Photo-shop和Skechup三個軟件展開系統的互導教學(如圖1),要求學生從彩平圖、透視圖、施工圖表現和最后的工程概預算都要掌握,通過計算機并以軟件作為媒介分析和評價規劃區域,理性客觀地表達設計邏輯,最終使規劃區域兼具科學、藝術和社會價值[7]。此次設計項目屬于綜合性實驗項目,涉及的教學內容繁重,業界的教材大多不全面,有側重前期策劃、文案寫作的,有側重后期圖紙、預算造價的,所以很難選定某一本教材,但針對本學期專業方向單獨編輯教材,不管是內容還是形式都過于繁瑣、籠統。因此,將PBL教學法運用于本門課程的實踐教學,從宏觀角度分析,教師應引導學習者提高發現、分析和解決問題的能力,組織團隊之間的討論,以促進學習者在獲取知識的過程中不斷成長。此外,為拓寬師生交流渠道及提高學生的自主學習能力,應為學員提供全程的規劃設計硬件設施、課余時間機房和科研實驗室的使用。

二、微觀角度———PBL在教學過程中需注意的問題

(一)項目主題的合理性

PBL運用于學科教學,強調培養學習過程中創新意識的一慣性和學習模式的多元化,以避免創新能力培養的形式化和學習形式的的單調性[8]。學習形式是針對實際教學情況提出的,沒有一種學習形式是萬能的,PBL也不例外,選擇合理的PBL項目主題,才能使研究項目更具有價值,更有利于學生從研究項目中獲得新知。在此次計算機輔助設計課程的教學活動中,教師適當指導主題的選擇,不做過多的干涉,以此保證各小組選擇不同的項目主題。第一小組選擇圖書館外附屬綠地規劃設計,提出圖書館屬于文化傳播場所,其景觀空間設計在滿足人們休閑、娛樂需求的同時,它也是圖書文化傳播的過渡空間,“以人為本”是規劃設計的主導概念。第二小組主題是校園步行活動空間設計,提出步行活動空間作為校園交通空間,從路徑形態、空間尺度、路面鋪裝、景觀節點和景觀配置五大方面開展研究,注重場地高差處理。第四小組主題是校園植物綠化改造,提出校園植物景觀改造應把握整體性、藝術性和實用性,從植物的種類選擇、功能分區、成本控制三面開展研究。最讓筆者驚喜的是第三小組和第五小組打破了小組分組的定性思維,小組間精誠合作,完成校園景觀方案改造提升設計,該項目主題精妙之處在于兩組就一個主題開展研究,區別在于最終提交成果的差異性,簡而言之就是共同協作升華了項目主題。兩小組在分工過程中考慮本組成員技能水平,重新配置組內資源,由于兩小組合并,所以他們有了更為豐富的人力和物力資源,可以集合人力共同完成場地測量與基礎資料的收集。除此之外,第三小組組員更擅長規劃方案制定,第五小組組內成員軟件技能水平略高,擅長制作圖件與視頻,最終展現形式也更加豐富。雖然兩個小組合并了人力和物力,但是并沒有僅僅完成一個作品,他們兩個組分別從規劃方案和景觀方案兩個角度去構思一個主題,景觀方案是在宏觀的規劃方案上的微觀處理,由此得出兩套文本是完全不重復、不雷同的。

(二)研究目標的適度性

現如今,國內對以激發和培養學生研究與創新能力為目標的課堂教學形式的研究不在少數,但由于教學時間的有限性或教育制度的不完善性,直接或間接阻礙了項目式教學法的推廣與普及。本期計算機輔助課程教學時,在進行PBL活動設計的過程中,筆者根據學校規章制度安排時間節點,若僅在課時內開展項目,需要高效率才能完成,因此,32學時完成實踐項目對學員來講是較為緊迫的。如果學員只是為了完成學分敷衍了事,那就與開展項目教學法的最初目的相違背,針對以上情況,需要學員在利用課余時間完成項目的同時外加教師適當的督促,才能在相關時間節點內完成。透過這一現象,大多數教授者會認為PBL法雖然對學員的學習熱情有明顯提高,但學習效率卻是相對較低的。既然PBL法能明顯改善學習效果,那是否對項目進程加以改善,能促進以上問題的解決呢?我們可以從前期討論環節著手,增加本段時節的課時量,在確定項目主題不再更改后,按制定的計劃分工完成,以免重復作業。

(三)資源傳輸渠道的全面性

在PBL教學中,以“項目為主線、教師為主導、學生為主體”,教師在引導過程中幫助學員消除學習障礙,但并非包辦一切,教師通過提供適度的策略支持,有意識地鼓勵引導學習者發現并自我解決問題,養成自主思考習慣,更有利于學習者提高學習水平和能力。在此次實驗課程進展過程中,筆者將自我講授與傳統的授課方式有機結合,通過觀察,若發現學習過程中存在個別問題,則及時幫助學員修正,若發現普遍存在的現象時,筆者會在該次課程結束前20分鐘對累積的問題集體講授示范。

(四)評價方案的適當性

計算機輔助規劃設計屬于跨學科、多重知識交叉學習的綜合性內容,整個項目的操作由多環節組成,因此對本門課程的評價體系應區別于傳統以結果為導向的作業評價法,注重項目操作的全過程。PBL主張培養學生的自主決策與解決問題的能力,通過記錄學習者完整的學習過程軌跡,掌握學員在項目實現過程中的表現力、操作力和學習力,并結合項目完成結果給出綜合評價[9]。在此次計算機輔助設計課程教學過程中,評價標準由評價者與被評價者共同商討確立,即小組匯報最后得分由教師打分(70%)和其他小組打分(30%)共同構成,打破了傳統教學中教師一人定成敗的模式,一定程度上保證了評價的客觀性。為提高各階段項目實施過程中學員的參與性與有效性,教師根據人員分工表,對組內各成員付出的相應努力給出評價,以此解決單個小組最后項目分數一致的問題。這種評價是客觀公正的,可以有效地反映學習者在學習過程中解決問題的成長過程。

三、總結

由本文研究可以看出,筆者從宏觀角度“對教學要素的要求”及微觀角度“課堂教學中所應注意事項”兩大方面探討了將PBL運用于計算機輔助設計實踐教學領域中的應用策略,注重學生在整個項目實施過程中的參與性,以學生為主體,打破傳統的教學方法,從被動吸收學習到積極探索學習,極大地激發了學生的學習興趣,提高了學習效率。但是任何一種學習形式即存在其合理性也存在著不足之處,將PBL運用于實踐教學過程中,應結合當前教學形式,取長補短,以最為適宜的教學形式促進學生研究性學習能力的形成,提高教學的整體水平。

參考文獻:

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[3]李澤林,石小玉,吳永麗.教學“要素論”研究現狀與反思[J].當代教育與文化,2012,4(3):94-98.

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[9]讓金鵬.計算機輔助軟件設計的方法、應用及趨勢研究[J].計算機產品與流通,2017,(11):36.

作者:段捷 單位:樂山師范學院旅游學院

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