职业能力导向下的“建筑CAD”课程教学改革与实践

［摘 要］ 通过探究部分高职院校“建筑CAD”课程的教学现状，分析了传统教学中存在的典型问题，对此以识图绘图职业能力的培养作为切入点，提出了混合式教学模式下以建筑施工图模块为教学单元的教改方案。通过分析施工图中门窗单元的图形元素，详细介绍了CAD命令的教学实施过程。对比传统线下教学模式和混合式教学模式的教学效果，提出的教改方案突出教学重点，以学生为中心，教学目标明确，有效提升了学生的学习兴趣、积极性和职业能力，为“建筑CAD”课程教学提供了参考。

［关键词］ 建筑CAD；职业能力；识图绘图能力；教学改革

［基金项目］ 2020年度校级教育科学研究项目“信息化下‘建筑CAD’课程教学改革的研究与实践”（2020cdfzjj08）

［作者简介］ 张力文（1988—），女，四川广安人，硕士，成都纺织高等专科学校智能建造与环境工程学院工程师，主要从事建筑设计研究；肖 航（1987—），男，吉林省吉林市人，硕士，成都纺织高等专科学校智能建造与环境工程学院讲师，主要从事BIM技术应用与研究；刘 芳（1991—），女，河北保定人，硕士，成都纺织高等专科学校智能建造与环境工程学院讲师，主要从事区域岩土体稳定性分析研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）11-0077-04 ［收稿日期］ 2022-05-25

引言

“建筑CAD”是建筑制图与信息化绘图软件AutoCAD相融合的课程，涉及建筑制图、房屋建筑学等多方面知识，具有很强的实践性和应用性。该课程要求建筑工程、工程造价、工程管理、建筑装修设计等建筑类专业学生必须具备识读和绘制建筑施工图的职业能力［1］。

传统的课程教学常以软件模块为教学单元，用大量学时讲解CAD软件命令的操作，之后再进行建筑施工图的识读与绘制。传统教学模式缺乏对专业知识体系的理解和运用，缺少与专业知识的联系，内容枯燥无味，导致学生学习兴趣不高，创新能力不强。

笔者基于多年课程教学经验，引入混合式教学模式，以建筑施工图模块化的教学内容设计，重新规划“建筑CAD”课程的教学内容，以达到培养学生职业技能的目的［2-4］。

一、“建筑CAD”传统教学中的典型问题

通过对部分高职院校的走访发现，各院校在硬件条件、课程设置、课时长短等方面略有不同，在教学方法和教学设计上存在以下问题。

（一）教学方法陈旧，学生的职业能力得不到提升

目前“建筑CAD”课程普遍采用讲练分离的模式，即教师在教室上课，学生在机房练习。教师讲解命名时，学生不能及时练习每步操作，导致学生练习时基本忘记教师所讲解的操作方法，学习吃力，不能有效调动学习主动性。再者本门课程采用以教师为中心而非以学生为中心的教学法，课程中大量的CAD绘图的命令，不是让学生自主学习与探索，而是教师详解每个命名的操作方法，此教学模式不能有效培养学生的识图能力和绘图能力，也不能锻炼学生的空间想象力。

（二）生源类型多样化及学生素质存在差异，并未实施分层次教学

高职院校的生源类型主要包括普通高中毕业生和应届中职生。其中普通高中毕业生可分为统招录取与普高自主录取学生；应届中职生又分为对口专业与非对口专业学生。统招录取毕业生具有扎实的理论知识，对于新知识的学习和接受能力较强；普高自主录取的学生理论知识基础薄弱，自学能力不强；应届对口专业中职生具有识图与绘图基础；应届非对口专业的中职生专业知识面窄。对于知识基础参差不齐、对新知识学习能力差异性大的学生，若采用传统线下教学方法，讲授同样的教学内容，保持一致的教学进度，无法做到因材施教，不利于对学生职业能力的培养。

（三）教学实施基于CAD软件模块顺序展开，弱化了与建筑图纸的关联性

目前“建筑CAD”课程的教学内容依据CAD软件模块构建，一般由绘图环境设置、绘图命名、编辑命名、图层、图块、文字、尺寸标注、出图打印、建筑施工图绘制单元构成。传统教学主要向学生讲解每个命令的概念、快捷键与操作步骤，绘图实例也基本是根据命令的操作步骤编制的图形元素，与建筑施工图纸中的图形大多没有关联性。这导致学生在学完CAD软件命令后，也无法灵活运用命令绘制建筑施工图纸，弱化了CAD各模块命令与建筑图纸的关联性，导致学生学习目标不明确，缺乏学习的兴趣，产生厌学情绪。

二、“建筑CAD”教学改革

（一）课程目标定位

职业教育是由实践情境构成的以过程逻辑而非学科知识逻辑为中心的行动体系。因此，在教学中不应基于知识体系进行教学设计，而应与职业工作过程相一致，即以职业能力的培养为目标，构建课程的教学内容。

高职的建筑类专业主要培养从事建筑工程施工、管理、造价相关工作的高素质技术技能型人才，其中让学生正确识读和绘制符合国家标准的建筑施工图，是一项重要的职业能力。因此，“建筑CAD”课程应以学生识读与绘制建筑施工图为核心，培养学生的知识、能力、素质目标：（1）知识目标——熟记AutoCAD命令的快捷键、演示绘图、编辑、图层、图块、文字、标注等命令的操作步骤；（2）能力目标——具有识读与绘制建筑施工图的能力；（3）素质目标——团队协作、吃苦耐劳、诚实守信、求真务实的职业道德观念，养成严谨、踏实、认真负责的工作作风。

（二）课程内容选取

高职教育注重专业技术和职业技能的培养。“建筑CAD”的课程目标不是培养CAD软件操作专家，而是培养学生的“识图与绘图”职业技能，强调专业图纸的主体性和CAD软件的工具性。

目前“建筑CAD”课程教材版本琳琅满目，教材编写基本为先CAD软件命令、后建筑施工图训练，这与培养学生识读与绘制建筑施工图的职业能力不一致。因此，在教学过程中需要对课程的教学内容做出修改，例如舍去三维图形绘制的教学内容，增加建筑制图国家标准内容，强调模型空间与布局空间的区别与联系等。在CAD教学中不再以教材为中心，而以工程实例的绘制来组织教学。将建筑施工图分为若干个模块，将CAD软件命令拆分到各个模块，在讲授相关的命令后，将其融入工程实例中，重点强调与工程实例相关性高的命令，以及这些命令的所有操作方法。同时，由于“建筑CAD”课程更强调实践性与实操性，因此，注重理实一体，保证学生上机实操时间，在演示讲解中减少理论性介绍，增加命令操作步骤的讲解。随着学生知识的不断积累，学生的绘图水平逐渐提高，当其能完整绘制出符合国家制图标准的建筑施工图纸时，学生的成就感与获得感提升，学习兴趣会大大提高。

（三）信息化教学

职业教育适应“互联网+职业教育”发展需求，运用现代信息技术改进教学方法，为信息化支撑引领职业教育现代化发展提供新思路［5］。线上教学基于互联网技术的应用与发展，因其具有教学资源丰富、不受时间与空间限制且开放性、共享性、可扩容性等特点，在一些学校与地区也确实取得了较好的应用效果。然而纯粹的线上教学模式在实际应用中也存在一些问题，例如教学进度难以控制、学生易受外界干扰、课程有效完成率不高、教学质量难以保证、难以将碎片化的知识系统化等［6］。可见，线上教学模式难以完全替代线下教学模式。对于实践类为主的课程，因其强调学生的自觉性、知识的全面性，故宜采用以线下教学为主、线上教学为辅的混合式教学模式。

“建筑CAD”课程属于实践类课程，需要学生结合“建筑制图”“房屋建筑学”等课程学习，是一门对学生的自觉性及知识的系统性、全面性要求较高的课程，所以采用混合式教学模式。将CAD命令的操作方法等碎片化知识放在线上，将制图标准的应用、建筑施工图的识读等知识放在线下，任务完成后，实现专业识图与绘图能力的双提升。

三、混合式教学模式下课程教改设计

围绕职业技能目标，在确保教学内容的实用性和先进性的前提下，以工程实例为项目驱动，以建筑施工图的模块为教学单元，重构课程教学内容。教学上更加强调专业知识、基本理论、基本命令与实践操作的融会贯通，重视过程和应用。

“建筑CAD”课程教学以某高校图书馆的施工图作为工程案例，将施工图中的平面图、立面图、剖面图和详图分解为轴网、柱、墙体、门窗、楼梯、基础、标高、门窗表、建筑标记等模块，然后将AutoCAD软件中的绘图、编辑、标注、图层、文字等功能模块及正交、捕捉等辅助工具融入相应的授课单元中。该教学框架能让学生明确CAD命令的意义，能清楚地认识到CAD命令如何应用于建筑图纸中。

为了帮助学生理解，利用BIM（Building Information Modeling）技术建立图书馆的可视化模型，将模型层层分解，利用三维模型、漫游等方式展示建筑的内部构造［7］。在熟读图书馆施工图各模块的基础上，引导学生分析施工图中的图形元素和绘图标准，将专业知识和AutoCAD的命令联系起来，培养学生的识图能力及CAD命令的运用能力。

教学实施采用线上线下混合式教学方式。AutoCAD各命令的基本操作作为线上学习内容；除基本操作以外的复杂操作作为线下讲授内容。教师根据授课计划，借助网络教学平台，在课前发布所涉及的CAD命令的基本操作视频、案例、课件等教学资源，并测验学生的自学情况；课中根据学生自学情况，巩固CAD命令基本操作的学习，加强复杂操作的讲解，归纳总结CAD命令的绘图思路。比如，AutoCAD绘制直线的方法有两点法和坐标法，将两点法的教学放在线上进行，而坐标法放在线下进行。这样的教学设计明确了学习内容，激发了学生的学习兴趣，培养了其知识迁移能力。教学中通过学习理解、应用实践让学生牢固、持久地掌握CAD绘图的知识和技能。

四、课程教改方案的实施与评价

（一）教学实施

CAD的命令有很多，现以CAD中椭圆、圆弧命令的教学设计与实施为例来说明该课程教改方案的实施。首先，在熟读图书馆门窗平面图和立面图的基础上，得出门窗包括直线、圆弧、椭圆等图形元素。在CAD软件中，圆弧绘图命令可由8个参数（起点、圆心、端点、半径、角度、弦长、方向、圆弧上点）组合出11种操作方法。椭圆绘图命令可由5个参数（中心点、长短轴的三个端点、旋转角度）组合出3种操作方法。由于CAD命令的操作方法多种多样，学生在课堂上难以消化。因此，采用线上线下混合式教学模式实施教学。在课前（线上）发布网络教学资源，学生自学圆弧、椭圆弧的基本操作，并按所给图例抄绘图形，完成自学情况的检查；课中（线下）由教师引导学生学习圆弧、椭圆弧的其余复杂操作，并归纳总结圆弧、椭圆弧绘图命令的原理，要求学生用命令的复杂操作完成课前图例的抄绘；课后（线下）让学生完善学校图书馆施工图中所有门窗抄绘。

（二）实践效果分析

1.线上教学质量分析。学生线上学习情况是影响混合式教学质量的重要因素。本文通过线上教学资源的访问情况和课前作业完成质量来评价线上教学的质量。在教学B班级中，该课程网络教学资源共开放学习102天，教学资源访问次数总共1 025次，日均访问次数10次。总体来讲，学生的学习时间与次数分布相对稳定，这表明没有明显的课前突击情况，学生的学习意愿强；当临近期末时，日均访问次数明显增加，是因为学生利用网络教学资源复习课程知识，这充分体现了线上教学的优势。在本课程网络教学中，共发布了10个教学模块的课前作业，平均完成度为96.2%，不同教学模块的完成度不一样，知识点难度越高，作业完成率越低。总体上讲，学生基本能够掌握CAD软件命令，达到了课程的教学目标。

2.课程考核结果分析。为评价“建筑CAD”课程教改方案的教学效果，本文在教学A班（共计37名学生）采用传统的线下教学模式，以CAD软件模块为单元实施教学；在教学B班（共计39名学生）采用本文所提出的混合式教学模式的课程教改方案实施教学。基于相同的考核试题，本文对比分析了两个教学班的课程考核结果。

教学A班学生的平均成绩为76.7，优秀率（成绩高于80分）为48.6%，不合格率（成绩低于60分）为8.1%；教学B班学生的平均成绩为80.9，优秀率为61.5%，不合格率为2.5%。这表明采用以建筑施工图模块为单元的混合式教学方法，提高了学生的学习成绩，也提升了学生的识图绘图职业能力。

此外，在建筑施工图识读与绘制的课堂教学中，融入部分技能大赛的技能点。学生积极参加各类技能竞赛，多名学生在全国职业院校技能大赛四川选拔赛建筑工程识图赛项中荣获二、三等奖，在全国建设类院校施工技术应用技能大赛中获二、三等奖。