计算机辅助设计课程项目教学法的应用

计算机辅助设计课程项目教学法的应用

摘要:项目教学法(PBL)应用于计算机辅助设计课程教学,相对于以往教授为主、教科书为辅的传统教学模式提出了新的应用策略与要求。项目教学法宏观层面对教师、学生、教学内容与教辅设施四大教学要素都有要求;从微观角度即课堂教学角度来看,也要制定恰当的主题、合理的研究目标、适当的评价方案以及提供通畅的信息传输渠道。通过宏观和微观两个层面实施应用策略,有助于学生研究性能力、综合水平能力的形成,提高教学的整体水平。

关键词:计算机辅助设计课程;项目教学法;教学要素

计算机辅助设计是设计者使用计算机进行程序设计和分析工作,以实现工作目标的一种技术。目前设计工作者大多以CAD为基本绘图平台,配合Skechup和Photo-shop来完成设计所需的平、立、剖及透视图和渲染图的绘制[1]。项目教学法也就是“基于项目的学习”(简称PBL),强调从实际问题出发,运用学科的基本原理与概论,通过分组使各小组成员分担不同任务,在一定时间内解决一系列相互关联着的问题,最终以作品形式呈现研究结果,以真正做到“边做边学,学以致用”[2]。《计算机辅助设计》课程是针对旅游管理本科旅游规划方向的一门专业基础课程,如何在较短时间内提升学生的综合素养能力是本门课程学习的关键。而一套完整的设计方案需要团队成员在深入探讨及相互配合之后才能完成,很难由一个人独立开展,在这种情况下,相较于以教授为主、教科书为辅的传统教学模式,项目教学法的引入就显得尤为重要。针对以上情况,笔者试图将项目教学方法应用于实践教学中,从宏观角度及微观角度浅显分析项目教学法在计算机辅助课程教学中的应用策略。

一、宏观角度———PBL对教学要素的要求

现代教学活动的主要要素包括教师、学生、教学内容、教学支持和服务,这些要素组合上的变化使得教学形式和教学过程也产生了相应变化,教学形式与教学过程的区别使人们对教学要素有不同的要求[3]。因此,采用项目教学法教授计算机辅助设计课程,教学要素将有以下变化。

(一)教师要转变教学观念

在传统教学过程中,通常采用统一的、单一的指标评判学生的学习成果合格与否,使得教师被冠以学生知识的灌输者、命运与前途的评判者的身份。基于PBL的教学活动,教师的任务是与学生一起选择项目主题,引导学生进行项目设计、实施和管理[4]。在项目的实施中,与传统教学相比,教师不再是获取知识和技能的唯一来源,因此,教师在授递知识、组织教学、管理教学活动等方面的观念都要发生转变。作为教学活动的引导者,应该与学生共同拟定适宜的学习支架,为其解决问题和自主学习提供支持。在32个课时的教学过程中,教师针对各实验项目制定相应的进展计划表(详见表1),在整个实验项目执行的过程中,教师于对应的时间节点检查各小组项目进度,只对一些目标不明确或实验过程中出现的偏差现象适当进行指引,不过多干涉项目的进行,旨在培养小组成员的团队协作能力,以实现课程教学的最终目标。

(二)学生要转变学习方式

PBL相对于以往的独立完成学习活动的学习方式,提出学生即是项目的计划者,也是项目的执行者,强调学生在项目实施过程中的参与与管理。一个项目通常需要多种角色分工合作,协同合作完成各自在项目中的任务。在这次计算机辅助设计课程中,规划设计任务的确立是由集体商讨而成,再选定各组项目课题。考虑学生考察过程中的安全性,及后期基础资料的收集与编辑制作工作开展的可行性,拟定在校园里划分项目场地,这就给设计方案的选题带来一定的局限性。确定项目主题后,团队成员按设计内容和成员组成进行大体分工,一般可从三个方面来分工,组织性较强的适合作为组长负责项目的分工与协调,软件技能较强的负责绘制设计图纸,擅长文字脚本的分担设计说明等,各小组成员由他们自行分工,各角色分工不同又相互关联。教师在各小组分工过程中,建议各组组员能根据项目的开展进行适当调整,并要求每小组提供人员分工表。

(三)学习内容要有针对性、系统性

计算机辅助设计课程的最终培养目标是要求学生能将专业知识运用到实践设计中,用所学知识解决具体问题。注重培养学生完成方案的设计、效果的渲染,以及分析理念的表达,提升绘制图纸的表现能力,引导学生通过计算机辅助设计使场地分析、设计逻辑和设计结果评价更为科学合理[5]。长期以来,很多教育工作者坚持系统性的教育实践,但要注意,知识的系统性更多考虑的是知识结构的系统性,而不是为学生呈现系统完整的知识细节,针对实际问题建立在真实情境思考下的课程更有学习意义与价值。在此次计算机辅助设计教学活动中,系统性的知识体系包含很多:基础资料收集、景观风格、概念设计初稿、设计说明、设计图纸及设备管网布置等内容[6],每个内容都涉及厚厚的几本教材,因此,在注意学习内容实践体验的同时,也要重视学习内容结构的系统化,引导学员按需要开展学习。PBL应用于教学可以清楚地让学员知道自己的薄弱点,更好地融入团队,互通有无,小组成员及小组之间都可就不清楚的问题展开交流,随时请教师进行指导,有效地避免了照本宣科的教学模式,有利于学员在最短时间内学习到更多更实用的知识。

(四)多元化的教学支持与服务

教学支持和服务是指有利于影响和促进学生学习的所有内部和外部条件。传统教育模式下,学生获取的教学支持与服务主要来源于教师或教材,学生学习活动的资源也主要是由教师根据教材提供。在PBL活动设计中,强调项目主题来源的真实性和与课程内容的关联性,这些内容本身具有不确定性,且存在着众多的解决方案,因此,多元和通畅的教学支持与服务更有利于学生获取所需资源。计算机辅助设计课程根据专业设置的特点一般选择Auto-CAD、Photo-shop和Skechup三个软件展开系统的互导教学(如图1),要求学生从彩平图、透视图、施工图表现和最后的工程概预算都要掌握,通过计算机并以软件作为媒介分析和评价规划区域,理性客观地表达设计逻辑,最终使规划区域兼具科学、艺术和社会价值[7]。此次设计项目属于综合性实验项目,涉及的教学内容繁重,业界的教材大多不全面,有侧重前期策划、文案写作的,有侧重后期图纸、预算造价的,所以很难选定某一本教材,但针对本学期专业方向单独编辑教材,不管是内容还是形式都过于繁琐、笼统。因此,将PBL教学法运用于本门课程的实践教学,从宏观角度分析,教师应引导学习者提高发现、分析和解决问题的能力,组织团队之间的讨论,以促进学习者在获取知识的过程中不断成长。此外,为拓宽师生交流渠道及提高学生的自主学习能力,应为学员提供全程的规划设计硬件设施、课余时间机房和科研实验室的使用。

二、微观角度———PBL在教学过程中需注意的问题

(一)项目主题的合理性

PBL运用于学科教学,强调培养学习过程中创新意识的一惯性和学习模式的多元化,以避免创新能力培养的形式化和学习形式的的单调性[8]。学习形式是针对实际教学情况提出的,没有一种学习形式是万能的,PBL也不例外,选择合理的PBL项目主题,才能使研究项目更具有价值,更有利于学生从研究项目中获得新知。在此次计算机辅助设计课程的教学活动中,教师适当指导主题的选择,不做过多的干涉,以此保证各小组选择不同的项目主题。第一小组选择图书馆外附属绿地规划设计,提出图书馆属于文化传播场所,其景观空间设计在满足人们休闲、娱乐需求的同时,它也是图书文化传播的过渡空间,“以人为本”是规划设计的主导概念。第二小组主题是校园步行活动空间设计,提出步行活动空间作为校园交通空间,从路径形态、空间尺度、路面铺装、景观节点和景观配置五大方面开展研究,注重场地高差处理。第四小组主题是校园植物绿化改造,提出校园植物景观改造应把握整体性、艺术性和实用性,从植物的种类选择、功能分区、成本控制三面开展研究。最让笔者惊喜的是第三小组和第五小组打破了小组分组的定性思维,小组间精诚合作,完成校园景观方案改造提升设计,该项目主题精妙之处在于两组就一个主题开展研究,区别在于最终提交成果的差异性,简而言之就是共同协作升华了项目主题。两小组在分工过程中考虑本组成员技能水平,重新配置组内资源,由于两小组合并,所以他们有了更为丰富的人力和物力资源,可以集合人力共同完成场地测量与基础资料的收集。除此之外,第三小组组员更擅长规划方案制定,第五小组组内成员软件技能水平略高,擅长制作图件与视频,最终展现形式也更加丰富。虽然两个小组合并了人力和物力,但是并没有仅仅完成一个作品,他们两个组分别从规划方案和景观方案两个角度去构思一个主题,景观方案是在宏观的规划方案上的微观处理,由此得出两套文本是完全不重复、不雷同的。

(二)研究目标的适度性

现如今,国内对以激发和培养学生研究与创新能力为目标的课堂教学形式的研究不在少数,但由于教学时间的有限性或教育制度的不完善性,直接或间接阻碍了项目式教学法的推广与普及。本期计算机辅助课程教学时,在进行PBL活动设计的过程中,笔者根据学校规章制度安排时间节点,若仅在课时内开展项目,需要高效率才能完成,因此,32学时完成实践项目对学员来讲是较为紧迫的。如果学员只是为了完成学分敷衍了事,那就与开展项目教学法的最初目的相违背,针对以上情况,需要学员在利用课余时间完成项目的同时外加教师适当的督促,才能在相关时间节点内完成。透过这一现象,大多数教授者会认为PBL法虽然对学员的学习热情有明显提高,但学习效率却是相对较低的。既然PBL法能明显改善学习效果,那是否对项目进程加以改善,能促进以上问题的解决呢?我们可以从前期讨论环节着手,增加本段时节的课时量,在确定项目主题不再更改后,按制定的计划分工完成,以免重复作业。

(三)资源传输渠道的全面性

在PBL教学中,以“项目为主线、教师为主导、学生为主体”,教师在引导过程中帮助学员消除学习障碍,但并非包办一切,教师通过提供适度的策略支持,有意识地鼓励引导学习者发现并自我解决问题,养成自主思考习惯,更有利于学习者提高学习水平和能力。在此次实验课程进展过程中,笔者将自我讲授与传统的授课方式有机结合,通过观察,若发现学习过程中存在个别问题,则及时帮助学员修正,若发现普遍存在的现象时,笔者会在该次课程结束前20分钟对累积的问题集体讲授示范。

(四)评价方案的适当性

计算机辅助规划设计属于跨学科、多重知识交叉学习的综合性内容,整个项目的操作由多环节组成,因此对本门课程的评价体系应区别于传统以结果为导向的作业评价法,注重项目操作的全过程。PBL主张培养学生的自主决策与解决问题的能力,通过记录学习者完整的学习过程轨迹,掌握学员在项目实现过程中的表现力、操作力和学习力,并结合项目完成结果给出综合评价[9]。在此次计算机辅助设计课程教学过程中,评价标准由评价者与被评价者共同商讨确立,即小组汇报最后得分由教师打分(70%)和其他小组打分(30%)共同构成,打破了传统教学中教师一人定成败的模式,一定程度上保证了评价的客观性。为提高各阶段项目实施过程中学员的参与性与有效性,教师根据人员分工表,对组内各成员付出的相应努力给出评价,以此解决单个小组最后项目分数一致的问题。这种评价是客观公正的,可以有效地反映学习者在学习过程中解决问题的成长过程。

三、总结

由本文研究可以看出,笔者从宏观角度“对教学要素的要求”及微观角度“课堂教学中所应注意事项”两大方面探讨了将PBL运用于计算机辅助设计实践教学领域中的应用策略,注重学生在整个项目实施过程中的参与性,以学生为主体,打破传统的教学方法,从被动吸收学习到积极探索学习,极大地激发了学生的学习兴趣,提高了学习效率。但是任何一种学习形式即存在其合理性也存在着不足之处,将PBL运用于实践教学过程中,应结合当前教学形式,取长补短,以最为适宜的教学形式促进学生研究性学习能力的形成,提高教学的整体水平。

参考文献:

[1]何风梅,易熙琼.计算机辅助工业设计课程的项目化教学实践[J].设计,2018,302(23):112-113.

[2]杨树林.项目教学法在影视编导课程教学中的应用与思考[J].电化教育研究,2015,(7):94-97.

[3]李泽林,石小玉,吴永丽.教学“要素论”研究现状与反思[J].当代教育与文化,2012,4(3):94-98.

[4]刘景福,钟志贤.基于项目的学习(PBL)模式研究[J].外国教育研究,2002,(11):18-22.

[5]康秀琴,王金叶.风景园林专业计算机辅助设计课程教学改革[J].教育与职业,2016,(1).

[6]杨治华.基于计算机辅助软件的园林工程设计效果表达[J].时代农机,2018,45,(12):104-105.

[7]包瑞清.计算机辅助风景园林规划设计策略探讨[J].北京林业大学学报(社会科学版),2013,12(1):38-44.

[8]杨青.PBL教学法在高职计算机辅助设计教学中的适用性研究[J].宁夏师范学院学报,2012,33(03):95-97+109.

[9]让金鹏.计算机辅助软件设计的方法、应用及趋势研究[J].计算机产品与流通,2017,(11):36.

作者:段捷 单位:乐山师范学院旅游学院