应用型本科CDIO工程教育模式的探索与实践

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【摘要】基于CDIO工程教育模式，针对应用型本科建筑工程专业，从联系密切的相关课程交叉融合教学出发，对新课程体系的培养目标、教学内容、教材建设、教学方法、考核方式以及任课教师要求等方面进行分析研究和试点对比，提出一系列具体的改革措施。实践证明，该教学模式对于启发与培养大学生实际动手能力、创新思维能力、综合分析问题的能力、工程技术能力以及协作精神都是十分有效的，同时也为后续专业的学习和工作奠定了良好的基础。

【关键词】cdio；课程整合；教学研究；教学实践

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号

“CDIO工程教育模式”是近年来国际工程教育改革的最新成果，代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体 ,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。南京工程学院作为应用型本科，是国家首批“CDIO工程教育模式改革研究与实践”试点高校之一。在建筑工程专业的教学中，我们也致力于探索适合学校特色的CDIO工程教育模式，着手点是将联系密切的相关课程有机整合，交叉化、系列化教学。

《建筑制图》、《计算机辅助制图》和《房屋建筑学》作为主要的专业基础课，是建筑工程专业学习的入门课程，几乎贯穿专业学习的整个过程。其中《建筑制图》是以画法几何为理论基础，研究图解空间几何问题的基本原理以及绘制、阅读建筑工程图样的基本方法，培养学生的空间想象力、思维能力，使学生具有画图、读图的基本能力，掌握手工绘图的基本技能。《计算机辅助制图》主要教授计算机辅助绘图软件的基本操作以及在建筑图中的应用，培养学生计算机绘图的基本能力.《房屋建筑学》主要培养学生熟悉和掌握房屋的构造原理，能选择合理的构造方案进行建筑设计，并绘制相应的施工图。三门课程所涉及的内容关联性强，且相辅相成。传统的教学方法是将三门课程放在不同学期依次进行，自成体系。在十余年的教学实践和教学研究中发现，这种情况下学习者的学习连贯性差，学习效果和综合使用能力不足，往往是学习后面课程时还要重新加强前面课程所学，效率低进度慢，也失去了其专业基础课的功能。近年来很多教师将《建筑制图》和《AutoCAD》两门课程整合起来进行教学，取得了一定的成果。而如何将上述三门相关课程进行合理又有效的教学安排，使三者内容相互渗透，紧密结合，获取最优的教学效果，是教学改革和教学实践中一项仍需探究的课题。

一、课程教学体系的创新研究

对《建筑制图》、《计算机辅助制图》和《房屋建筑学》三门课程进行系列化、交叉性的教学，开发设置新的课程教学体系应以学生能进行建筑方案设计，并能熟练绘制和阅读建筑施工图为培养目标，在课程的教学内容、教材建设、教学手段和教学方法等不同方面进行研究和改革。

（一）课程内容优化与调整

教学内容改革是新课程体系建设的核心部分，所以首先要对教学内容进行优化，重组知识体系，避免知识重复脱节，着重体现易学实用性。试点教学过程中根据新的教学目标，以设计为主体，制图为辅助手段来实现建筑设计的全过程。从建筑设计开始，以建筑设计结束，中间讲述各种设计方法，并实时穿插相关的制图知识和计算机绘图方法。对教学内容进行了

较大的取舍和调整，具体如下：

1．从《房屋建筑学》开始，介绍建筑概述：建筑的基本概念、建筑的构成要素、建筑的分类与等级；建筑设计的内容和程序、要求和依据等。基于此引出建筑设计成果的表达方法—图样。

2．制图的基本知识与技能：主要介绍建筑制图标准（如图纸图幅、线型、字体等）、制图方法和步骤，同时介绍利用AutoCAD软件绘制图框、标题栏等基本命令。弱化手工尺规绘图内容（涉及尺规仪器、几何作图）。

3．空间建筑形体的二维表示理论与方法（即画法几何部分）：主要介绍投影基本知识、点、直线、平面的投影、平面体的投影、曲面体的投影、组合体的投影、图样画法等，并实时穿插介绍各种几何元素及平面图形的AutoCAD绘制方法。削减立体表面交线和轴测图内容，去除那些不适合计算机绘图的简化画法，如对称图形、相同结构要素的简化画法等。

4．建筑施工图概述：介绍建筑施工图的形成，表达的内容，专业制图规定，同时介绍使用AutoCAD绘制建筑单体符号的方法（如轴线编号、标高符号等）。

5．建筑平面设计：介绍平面设计内容及方法，并结合建筑制图标准介绍TArch天正建筑软件绘制建筑平面图的方法。

6．建筑立面设计：介绍立面设计内容及方法，并结合制图标准介绍利用TArch和AutoCAD软件，生成并细化立面图。

7．建筑剖面设计：介绍剖面设计内容及方法，并结合制图标准介绍利用TArch和AutoCAD软件，生成并细化剖面图。

8．建筑构造设计：介绍细部构造设计内容及方法，并结合制图标准介绍利用TArch和AutoCAD软件，完善平、立、剖及详图。

9．课程综合练习：中小型民用建筑方案设计及出图，系列施工图识读。

（二）立体化教材建设

基于课程内容的调整，考虑到仍然使用原有的独立教材已经不合时宜，必须进行新的综合性教材开发。又由于教学研究和改革是一个循序渐进、继承精华同时调整舍弃不足的过程，教材建设应顺应这个规律，在兼顾到市场效应的同时，分几个阶段逐步进行和完善。

第一阶段：针对专业特点和行业适用性，改革传统的计算机辅助制图类教材通常只介绍AutoCAD或只介绍天正建筑TArch软件，过于突出单个软件的全面性和独立性，而忽视专业性和关联性。建设内容涉及建筑制图标准、各种建筑施工图的绘制等，重点突出软件使用方法、规范标准和实际应用相结合的综合类计算机辅助绘图教材[1]。此阶段已完成并用于试点班级的教学实践（东南大学出版社《土木工程CAD+天正建筑基础实例教程》），受到师生的一致好评。

第二阶段：添加画法几何部分，建设综合设计制图类教材。此阶段正在筹备阶段，计划综合合理使用各种媒体（纸质文本、多媒体教学系统等），使教材图文并茂、动静结合、学练有序，也将借助校级高等教育研究与改革课题进行教学实践。