模块化项目式教学法在道路CAD制图课程教学中的运用探索

张 明，王 冲

(长春师范大学工程学院，吉林 长春 130032)

为了适应新工科人才培养“产业需求导向，跨界交叉融合，支撑引领行业”的要求[1-2]，提高交通专业学生毕业后对设计单位的适应能力，各高等工科院校中的交通类专业基本都把道路CAD 制图这门课程作为一门必修的专业基础课，其目的是培养学生具有“构-表-识-制”的实践能力。但传统授课方式大多为教师在讲台上枯燥地讲解，学生在下面程式化地听讲，学习氛围索然无味；同时制图课程考核体系不够完善，使得学生丧失了对本课程学习的积极性和主动性，降低了教学质量和效果。为了改变该现状，达到新工科培养目标，本研究采用项目模块化教学方法，将道路CAD 制图课程教学目标与企业技能需求有机融合在一起。模块化项目式教学模式着力于提高学生学习兴趣与效率，增强学生团队协作沟通能力。这种全新的教学模式完善了课程教学体系，提高了教学质量。

1 传统的道路CAD制图课程中亟需解决的问题

1.1 学生自学能力弱

让学生具备终身自主学习能力，使之走出校园后仍然寻求知识的长足进步，是每一位高校教师的使命，但通过“填鸭式”教学模式考入大学的学生的自学能力普遍较弱，对教师的课堂教学依赖性较大[3]。传统教学中，教师往往按部就班地按照教学大纲讲授教学内容，学生则按照教师的要求一步一步完成学习任务，学习状态非常被动， 对CAD制图的学习最终变成了单纯枯燥的模仿。此外，传统CAD教学模式会造成制图操作与思考分离，非常不利于学生对制图技能的长期记忆，往往课程一结束，学生对所学知识几乎忘却殆尽。

1.2 学习资源利用不足

目前，大部分学校主要依靠多媒体授课。与传统的板书授课相比，多媒体授课在教学内容上更加直观和形象，教学效率上有所提升，但在新工科背景下仍存在着一些问题。比如，学生课前预习和课后复习还存在一定的困难，学生的学习基础和学习能力参差不齐，部分学生难以及时消化吸收，长此以往便会失去学习兴趣，这对培养学生终身自主学习极为不利。

1.3 教学模式过于陈旧

“道路CAD 制图”是一门对技能性与实践性要求较高的专业基础课程，该课程要求学生熟练掌握上机绘图，了解所绘制的图形在整个项目中的作用与地位，同时绘制的图形要满足相关规范要求。目前，大部分教师仍旧采用“讲演练”的固有教学模式，教师在前面演示一步，学生在后面照着做一步，完全是照抄照搬，没有得到由书本转化到实际的锻炼。在这种陈旧教学模式下，高校的培养目标与企业的用人要求相违背，极大地忽视了学生就业和企业用人的双重需求。

1.4 教学评价方式单一

传统的CAD 制图课程通常采用平时考勤和期末考试两大考核指标，不能对学生的整个学习过程进行准确的评价，难以对学生的团队协作能力、沟通能力以及完成任务的积极性等方面进行全方位的评判。目前，课程的评价主体依旧是教师，个别高校虽然也通过“学评教”的方式进行监督，但是缺少学生对现有课程教学模式存在问题的反馈，不利于对教学评价体系的持续改进。

2 以企业需求为导向的道路CAD制图课程教学新思路

2.1 充分引导学生利用信息化教学手段自学

疫情期间网络积累了大量的优质教学资源，为教师的教学资料建设及学生的自主学习提供极大的便利。如CAD制图课程方面，仅在“爱课程”一个教育网站上就有40多个教学视频。学生课后可利用网络教学平台对制图课程进行自主预习和复习，时间上也更灵活。

2.2 构建可持续改进的“模块化项目式”教学模式

相关研究表明，工程设计企业的许多关键岗位对制图技能都有较高的要求，并且更加看重实践经验[4-5]。为了突显制图技能对学生未来职业发展的重要性，在深入调研的基础上，根据企业制图实践技能需求和学生的实际情况，确定了道路工程制图课程按企业项目任务要求进行模块化处理的思路，并把学生分配成若干个小组，来模拟设计企业项目组的形式，进行企业化训练。

基于企业岗位技能需求，构建模块化项目式教学模式。效仿道路设计院道路设计组的人员架构，对每位设计人员的设计任务进行复制，构建与教学目标相对应的教学模块，最后由指导教师通过项目教学法进行教学实施。由“平-纵-横-辅助”紧密衔接的四大任务构成道路施工图项目模块主体，在各项目组完成模块任务的同时，不仅对学生制图各项操作命令进行了训练，还培养了各个项目小组之间的团队协作与沟通能力。项目模块任务推动教学体系由四大部分组成，包括基本制图知识体系、项目模块化分解体系、任务推动流程体系和持续改善体系。制图知识体系与教学大纲相呼应，项目模块与企业需求相对应。任务驱动教学方式可以培养学生的主观能动性，强调学生作为设计人员在项目中的重要地位，实现理论与道路工程实践的全面融合。最后采用调查问卷的方式对模块化项目式任务驱动教学法进行持续改善，使得学生的制图技能与企业对人才技能的需求能够精准对接。

2.3 引用有效精准的过程性考核体系

在教师评价层面，应根据模块化项目式教学模式制定一套有效精准的考核方法。将项目拆分成模块，按模块分成多个项目组，结合制图课程的各个过程性考核指标进行评价，最终通过问卷调查的方式，查找考核系统的不足，持续优化评价体系。充分发挥教师评价对学生学习积极性和主动性的正面影响，促进学生对评价的重视和肯定。

在学生评价层面，模块化项目组内互评的过程本身即为学生发现自身问题所在的过程，也是培养学生团队意识的重要环节。由于部分学生的团队意识不强，自律性也比较差，项目组内互评模式有利于激励学生形成规则意识与团队合作意识，并提升自身的自律意识与责任意识。

2.4 过程性考核指标占比及其量化

所有考核指标初始值均为100分，其中考勤占最终成绩的16%，讨论占10%，作业占24%，模块化项目式学习成绩占40%，线上学习记录占10%。各个指标的具体量化原则如下：

(1)考勤指标具体量化方式：旷课减9分，迟到早退减1分。

(2)讨论量化方式：有效发表一个观点或回复一个话题得3分。

(3)作业成绩：将每次作业成绩进行累加求和，然后除以布置作业次数，得到每位同学作业的平均分。

(4)模块化项目式学习成绩：采用多指标量化原则，根据小组内同学出勤、小组讨论、组员对项目贡献率和线上传送有效文件次数进行综合打分。

3 实例分析

以本校2018级和2019级交通工程专业学生为研究对象，对两种教学模式下学生期末成绩进行统计对比分析，具体学情信息和考评方式见表1。

表1 教学方式及考核评价组合

传统教学考核成绩通常由平时成绩和期末考试成绩组成，而项目式教学考核评价指标较为全面，主要由考勤、讨论、作业、线上学习记录和项目设计任务组成，其中项目式教学评分项目主要包括参与讨论次数、任务完成度和传送文件次数。2019级交通工程专业学生共分成5个小组，每个小组完成道路设计的其中一个环节，每位小组成员都应参与其中。大部分学生都能够积极参与，并按照老师要求按时提交任务成果；个别学生不积极参与，对小组任务贡献不足，导致模块化项目式学习成绩最终得分不够理想。

2018级交通工程专业学生采用的是传统教学模式，从图1所示的学习效果来看，全班成绩都比较理想。主要原因在于CAD课程内容难度不大，大部分学生都能够绘制出考试图形，只有个别学生对绘图命令掌握不好。虽然全班及格率达到了100%，但是单从期末考试成绩来看，难以反映出学生对企业需求技能的掌握情况，更不能针对掌握技能薄弱点进行强化训练。这种教学模式很容易造成学校教学目标与企业需求相背离，最终导致学生难以就业，企业难以找到合适的人才。

2019级交通工程专业学生采用的是模块化项目式教学模式。与传统教学模式相比，模块化项目式教学需要结合实体案例项目进行模块拆分，然后再按项目设计程序进行任务分配，教学项目的实施难度很大。从图1可以看出，在90～100分数段内，与传统教学模式相比，模块化项目式教学模式下学生人数比例少了许多，并且还有少量学生没能及格，说明项目式教学考核更加全面，成绩区分度更加明显，能有效地区分哪些学生在哪个模块的制图技能还需要进一步加强。可见，模块化项目式教学模式使学生得到全方位锻炼，未来就业时更容易被企业接受。

图1 各分数段学生人数比例

实验结果表明，两种教学模式下两个班成绩差异明显，实施模块化项目式教学模式的班级的教学效果明显优于传统教学班级，这进一步验证了模块化项目式任务驱动教学法在道路工程制图课程中的有效性与适用性。课后对2019级交通工程专业学生进行问卷调查，学生对课程的满意度达到100%，其中有98%的学生认为模块化项目式教学模式对其制图技能的提升有很大帮助。

本研究采用“项目组内学生评价+模块完成度评价+考勤与作业”全方位考核模式，兼顾企业技能需求的过程性考核评价，有效提升了学生的学习主动性与实践能力。

4 结语

道路CAD制图课程作为交通工程专业一门重要的基础课程，其教学效果对培养交通类人才质量有着极其重要的影响。模块化项目式教学模式作为理论与实践有机结合的创新教学方法，通过对整个复杂设计项目进行精细化模块化拆分，应用模块化项目式任务驱动教学方法，使学生成为真正的项目任务驱动主体，激发了学生学习的主动性。同时，模块化、项目化的教学方法可以有效消除传统教学中枯燥乏味、学习兴趣低、设计制图能力不足的痛点，有效提高了交通工程专业学生对制图软件的掌握程度，增强了学生完成实体项目的设计制图能力，保证了学生与未来工作岗位无缝对接。