新農科背景下的園林“計算機輔助設計”課程建設

王瑤 姚正陽 張毅川

[摘 要] 新農科建設對園林專業人才培養提出了更高的要求，課程是人才培養的重要環節，迫切需要對其進行改革以適應時代的發展。專業軟件應用能力是園林專業畢業生的核心能力之一，“計算機輔助設計”課程擔負著軟件應用能力培養的重任?！坝嬎銠C輔助設計”課程具有軟件差異大、課時差異大、內容差異大的特點，并存在應用性不足、系統性不強、實用性不夠、創造性缺乏、規范意識欠缺等問題。結合新農科建設對課程改革的要求，提出了以工作過程和綜合應用能力為導向的課程建設方法和措施。

[關鍵詞] 新農科;計算機輔助設計;課程建設;園林專業

[基金項目] 2020年度河南省新農科研究與實踐改革項目“新農科背景下園林專業一流課程建設標準研究”（2020JGLX134）

[作者簡介] 王 瑤（1982—），男，河南新鄉人，碩士，河南科技學院園藝園林學院講師，主要從事計算機輔助設計研究;姚正陽（1982—），男，河南新鄉人，博士，河南科技學院園藝園林學院講師，主要從事生態園林設計研究;張毅川（1978—），男，河南清豐人，博士，河南科技學院園藝園林學院教授（通信作者），碩士生導師，主要從事園林規劃設計研究。

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）51-0033-04? ? [收稿日期] 2021-05-28

新農科建設行動計劃的主要目標是培養適應未來農林產業發展要求的新型復合型農科人才。園林專業涉及植物、生態、設計、工程、建筑等學科，是綜合性很強的專業。隨著時代的發展和技術的進步，計算機輔助設計已經廣泛應用于園林行業。計算機輔助設計軟件眾多，總體上包括矢量圖繪制、圖像處理、建模、渲染輸出及排版制作等軟件。軟件應用作為園林專業學生的核心技能之一，應該得到足夠的重視[1]。

OBE教育理念在以工程為背景的課程建設中應用廣泛，通過重視學生的學習成效和能力的達成度，循環改進教學中存在的問題，提升教學質量[2]?！叭蝿镇寗臃ā笔且环N常用的教學方法，通過完成任務的方式培養學生應用軟件的能力[3]，而混合式教學作為課程教學的補充提高了教學效能[4]。新農科對課程建設提出了更高的要求，如何進行園林專業“計算機輔助設計”課程改革是值得研究的課題。

一、園林“計算機輔助設計”課程的特點

（一）軟件差異較大

目前，“計算機輔助設計”課程涉及的軟件種類差異較大，部分高校將AutoCAD、SketchUp列入培養方案，還將Lumion、Photoshop軟件作為授課軟件。出現較大差異的原因在于各學校對軟件的認識不同，部分學校認為可以通過自學的方式掌握軟件，應該將更多的時間留給設計、施工等其他課程，因而壓縮了軟件課程的授課時間;而部分高校則認為軟件應用在未來的職業崗位中較為重要，開設的類型較全。

（二）課時差異較大

目前，高?！坝嬎銠C輔助設計”課程的學時差異較大。在大部分高校的培養方案中，“計算機輔助設計”課程的總學時在60～70之間，也有部分高校的總學時數達到120，只有極少數學校的總學時數在30～40之間。多數學校將“計算機輔助設計”課程列為必修課，但是在新一輪的培養方案中，大部分高校將其列入選修課。

（三）內容差異較大

目前，各高校的課程大綱由教師或者教學小組結合培養目標，根據自身經驗進行制定，這在一定程度上具有較大的教學自主權，但是也產生了課程內容的廣度和深度差異較大的問題。部分學校的“計算機輔助設計”課程內容以命令講解為主，缺少應用的系統性。另外，由于忽略了軟件之間的聯系，課程的銜接性也不足。

二、新農科背景下園林“計算機輔助設計”課程存在的問題

（一）課程的應用性不足

“計算機輔助設計”課程的主要目標是解決園林設計中快速、標準和高效制圖的問題，以應用為導向，適應未來園林行業的需求[5]。但是，目前計算機輔助設計教學遠遠不能適應工作崗位的需要，主要原因是該課程多數開設在第二或第三學期，此時學生尚未開始專業課程學習，在缺乏專業認知的情況下，任務驅動法的應用存在一定的困難。

（二）課程的系統性不強

每一種計算機輔助設計軟件都有強大的功能，可以應用于多個行業。課程內容如果面面俱到會占用大量時間，在課時有限的情況下很難兼顧課程的系統性。根據專業培養目標對軟件內容進行篩選，結合職業崗位需求，用同樣的時間獲得最大的學習效果。除此之外，在“園林規劃設計”“植物景觀設計”“園林工程”及“園林建筑設計”等課程中，需要將設計訓練與軟件訓練結合起來[6]，才能激發創意，促進設計水平和軟件應用水平的共同提高。

（三）課程的實用性不夠

目前，計算機輔助設計軟件發展較快，但是大多數軟件都是國外開發的，某些方面不能適應國內市場的需要，或者在專業應用中效率較低。為此，國內的企業根據專業應用需求進行了二次開發，最為典型的就是天正CAD系統，基本上成為各大設計院校的CAD軟件應用平臺，大大節省了時間，提高了工作效率。然而，目前國內的“計算機輔助設計”課程仍然沒有采用市場普遍應用的平臺，導致學生畢業后不能快速適應工作崗位，甚至由于缺乏軟件使用經驗導致求職受阻。

（四）課程缺乏創造性

目前，很多學校對“計算機輔助設計”課程的重視程度不夠，認為課程教學只要學會軟件的使用就可以了，忽視了軟件的創造性。計算機輔助設計和專業相結合，可以培養學生的創新和創造力。部分高校將參加設計競賽作為獲得創新創業學分的重要依據[7]，在實際執行過程中，部分學生因為軟件應用深度不夠，導致作品的表達存在較多問題。

（五）課程的規范意識欠缺

園林設計中有許多國家和行業規范需要遵守，而目前的“計算機輔助設計”課程中普遍缺少對國家和行業標準或通行做法的普及和強化[8]，尤其是在AutoCAD的教學中，由于忽視了制圖規范教育，導致學生畢業后難以適應崗位需求，并且形成了制圖較為隨意的習慣，這需要花很長的時間才能改正。

三、新農科對園林“計算機輔助設計”課程建設的啟示

（一）課程建設應突出工作過程導向

“計算機輔助設計”課程具有一定的特殊性，并具有明顯的職業崗位特征，因此，以工作過程為導向的教學方法特別適合此類課程[9]。所謂工作過程是指“在企業里為完成一項工作任務并獲得工作成果而進行的一個完整的工作程序”[ 10 ]。工作過程導向教學方法打破了傳統的教學模式，創設了“工作情境”，以培養“工作能力”為核心對知識和技能進行重構，重點培養學生解決實際問題的能力。

計算機輔助設計在行業中的應用主要是設計方案及表達、施工圖制作與出圖、匯報文本制作等，這些應用的完成需要配合使用不同的軟件。因此，課程建設中應采用先分后合的組織方式：首先掌握每種軟件和專業結合的基本應用技能，接著嘗試軟件兩兩結合，最終多種軟件綜合使用，提升學生的軟件綜合應用能力，發揮軟件的創新創造能力。

（二）課程建設應突出綜合應用能力導向

學校的課程教學往往是學科化、程序化的知識和能力訓練，而在實際工作中則要求具備綜合應用的能力，這就需要在課程教學中重組這些知識和能力，形成綜合訓練模塊，以培養學生的綜合應用能力?！坝嬎銠C輔助設計”課程的最終目標是培養學生解決工作中遇到的復雜問題的能力，這需要較長時間的實踐訓練。目前的課程教學中多以片段化的命令講解為主，學生難以對工作任務的復雜性建立清晰的認識，也難以將軟件和設計課程緊密結合。

四、“計算機輔助設計”課程建設措施

（一）課程建設的培養目標

結合工作崗位的要求，根據培養目標將“計算機輔助設計”課程分為四個階段：初級階段的目標為基本掌握軟件的操作使用;中級階段的目標是利用軟件完成方案圖的基本制作與表達，或者進行簡單施工圖的繪制;中高級階段的目標是完成較復雜方案圖的制作與施工套圖的繪制，該部分的完成情況通常作為課程考核的依據;高級階段的目標是結合專業課程設計，完成園林設計或工程圖紙的繪制，這一階段需要結合相應的專業知識才能完成。因此，前三個階段在“計算機輔助設計”課程內完成，第四個階段在專業課程內完成。

（二）課程建設的教學反向設計

教學反向設計是基于OBE理論的一種教學設計方法，關鍵原則就是設計課程時首先考慮學生要學到什么，因為當學生具有明確的學習目標時才能完成更多的任務。實現學生的學習目標，教師需要清楚采用什么策略及怎么證明，或者怎樣評價學生實現了該目標?！坝嬎銠C輔助設計”課程中教師需要根據學生的學習目標科學分配每個階段的時間，準備每個階段的訓練素材，及時掌握學生的目標達成度。

初級階段的教學設計主要通過單命令操作和單體構建進行軟件訓練，評價策略主要是觀察操作的熟練程度;中級階段的教學設計主要通過小尺度簡單地塊的方案或者施工圖進行軟件訓練，評價策略主要是評價作品的完成度;中高級階段的教學設計主要通過較大尺度復雜地塊的方案或者施工圖進行軟件訓練，評價策略主要是評價作品的規范性;高級階段主要通過和競賽、設計或者工程課程相結合，完成軟件的創新創造訓練，評價策略主要是評價作品的創新性。

（三）課程建設的過程性評價

過程性評價是在教育、教學活動的計劃實施過程中，為了了解動態過程的效果，及時反饋信息并調節，不斷完善計劃和方案，以便順利達到預期的目的而進行的評價[ 11 ]?！坝嬎銠C輔助設計”課程可以通過多種方式進行過程性評價。觀察和交流可以讓教師及時掌握學生的學習進度和情況，實際操作展示可以強化學習成果，而分組的作品對抗賽或參加國內外競賽則可以進一步激發學生的學習主動性，培養學生的自主創新意識。

（四）課程建設的教學方法

目前，“計算機輔助設計”課程多采用講授和上機操作相結合的教學方法，總體上滿足了邊教邊學的要求，但是也在一定程度上存在學習枯燥、學習積極性不高的問題[ 12 ]。因此，“計算機輔助設計”課程要采用更有針對性的教學策略，選擇能夠將操作能力、團隊合作能力、創新創造能力培養為一體的教學方法。初級階段可以采用演示教學，教師上機演示，學生上機跟隨操作，提高軟件運用的熟練度;也可以結合任務驅動教學，由學生自主完成小的綜合性任務;教師巡回指導，查找共性問題和個性問題，重點培養制圖規范意識。中級階段可以采用項目教學法，教師布置中等復雜的項目，將學生分組以團隊的形式完成。此階段引入在線教學資源，部分學生根據個人情況選擇學習。中高級階段可以采用項目教學法，在中級階段的基礎上增加項目的工作量和復雜程度。高級階段則可以采用比賽教學法，也可以和專業課程相結合或者參加各級競賽，設置統一比賽場地，由學生團隊完成設計方案、施工圖等制作，重點培養學生的創新創造能力。

（五）課程建設與信息技術相結合

目前，“計算機輔助設計”課程學時的不斷壓縮導致學生課堂訓練時間不足，這在一定程度上影響了掌握軟件的熟練程度。在線開放課程可以很好地彌補學時量的不足，通過線上線下混合式教學，可以增加學生的學習時間，由學生自主完成相應課程的訓練。采用翻轉課堂教學模式，教師在課堂中主要承擔協助、引導和督促的角色[ 13 ]，解決學生在練習中出現的問題。

（六）課程建設與思想政治相結合

立德樹人是高等教育的根本任務，“計算機輔助設計”課程要積極結合課程思政，通過講解計算機輔助設計的行業應用建立學生對課程重要性的認識;通過展示企業優秀作品培養學生對專業的認知，鞏固專業思想;通過參加相關競賽，培養學生的團隊協作能力和創造力;通過作品展覽展示培養學生的自信心和自豪感。

五、結語

新農科建設既為農林專業高等教育教學改革提供了新思路，也為“計算機輔助設計”課程教學的改革指明了方向。園林專業作為服務城鄉生態環境建設和改善人居環境質量的主要專業之一，需要調整專業培養方案，重組專業課程結構，變革課程教學方法，才能培養適應未來園林產業發展的合格人才。

參考文獻

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