基于創新能力培養的“單招生機械制圖”課程開發與建設

胡煒 李長春 戴國洪

摘 要：“機械制圖”是一門重要的專業基礎課。讀圖分析能力的培養對于制造業的各個環節都具有至關重要的作用。然而，高職院校在對單招生進行培養方案制定時，往往忽視了現有的“機械制圖”課程大綱不能同時適用于高考生和單招生的問題。在分析單招生的制圖能力基礎上，根據創新能力培養的要求，詳細構建了適合單招生的“機械制圖”課程內容，并以模塊的形式，輔以計算機繪圖手段，貫穿整個體系；采取各種有效的教學方式和考評方法，全面提升單招生的制圖能力和創新能力。

關鍵詞：高職；機械制圖；課程開發；單招生；創新能力培養

作者簡介：胡煒，女，副教授，碩士，主要研究方向為工程圖學；李長春，男，副教授，碩士，主要研究方向為計算機圖形學、機器視覺技術；戴國洪，男，副校長，教授，博士，主要研究方向為虛擬裝配技術、綠色制造技術。

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7747（2018）18-0014-05

“機械制圖”是工科類學生一門重要的專業基礎課程，[1]它直接影響學生后續多門專業課程的學習。對于通過“對口單招”形式進入高職院校的學生（即“單招生”）來說，由于其在生源構成中所占比例較小，很多高職院校在課程設置上忽略了“機械制圖”課程的再教育，而使單招生錯過了進一步夯實基礎的機會。通過調查發現，單招生雖然已經在中等職業學校學習過“機械制圖”課程，但其所掌握的機械制圖知識，并不能夠滿足高等職業教育人才的培養要求，因此，如何調整單招生的課程結構，顯得尤為重要。高職“機械制圖”教師需要根據中職生的知識結構，結合創新能力培養，重新構建“單招生機械制圖”課程內容，以使單招生在“機械制圖”課程中具有更大的收獲。

一、單招生制圖能力分析

中職和高職“機械制圖”課程的教學目標和任務是不同的。當前，中等職業教育的發展步入了緩慢區，中等職業學校無論是在生源上還是在教學質量上都呈逐步下滑趨勢，在電子圖紙占有整個制造業的情況下，許多職業學校的機械類專業仍沒有開設AUTOCAD類的計算機繪圖課程。同時，中職“機械制圖”課程要求低，知識點陳舊，多數學校仍停留在手繪制圖時代，對學生的考核要求降低，以填空題、選擇題取代原先的繪圖題，使學生的繪圖水平無法得到切實的提高。

根據高職“機械制圖”課程的定位，作為機械類專業的核心基礎課程，該課程主要培養學生的識圖、讀圖以及分析、解決問題的能力，特別是“中國制造2025”提出后，制造業智能化作為新常態下經濟發展的重要引擎，[2]要求學生掌握各類信息化繪圖手段。當前，制造業已經進入“以圖為驅動”的時代，并逐步從信息化向智能化發展，“制圖”成為“人機交互”的紐帶，這就要求學生具備一定的創新能力，以促進智能制造的發展，由此，也進一步凸顯了“機械制圖”課程的重要性。但有些高職院校在制定單招生培養計劃時，要么將“機械制圖”換成其它課程，要么讓單招生和普通高中的學生共享一份人才培養方案以及課程體系，重復的教學或者稍加拓展的深度，對于有一定制圖基礎的單招生來說并不適宜，從而使他們失去了學習興趣。

二、“單招生機械制圖”課程開發

（一）“單招生機械制圖”課程結構分析

學校“機械制圖”教學團隊通過對多家制造企業開展調研，根據高職高專人才培養目標的要求，結合“中國制造2025”和智能化過程企業對機、電專業學生的各方面能力要求，為單招生重新構建了“單招生機械制圖”課程。重構的課程既加強了基礎知識的培養，又增加了創新能力的訓練，內容分為計算機繪圖模塊、識圖讀圖模塊、英文圖紙模塊和工程應用模塊四個部分，如圖1所示。

1.計算機繪圖模塊。目前，企業已經全部實現了圖紙的電子化，所有的圖紙都是在計算機上完成，從“九五”到“十二五”，中國制造業進程逐步實現信息化，正在向智能化邁進，特別是CAD（計算機輔助設計）、CAPP（計算機輔助工藝）及CAM（計算機輔助制造）的一體化技術已經成熟，掌握計算機繪圖已成為學習“機械制圖”的一個必然要求。這就要求從業人員必須掌握一種或數種計算機輔助設計軟件。因此，該模塊主要利用AUTOCAD軟件繪制零件圖、UG軟件繪制三維立體圖，以培養學生計算機繪圖能力及初步設計能力。

2.識圖讀圖模塊。圖紙表達了零件的所有信息，從設計、制造、裝配到產品運行的每一個環節，應更加詳細地分析零件圖、裝配圖、公差配合和技術要求。要讓學生掌握識讀零件圖的方法，了解基本設計知識。要求從零件圖中能夠讀懂零件的基本信息，了解常用的現代加工設備（如數控車床、加工中心、多軸加工中心和流水線等），初步分析零件的設計方法和加工工藝；掌握裝配圖的識讀方法，根據裝配圖分析產品的功能、工作原理，了解產品的裝配工藝，討論裝配所需的裝配工具。

3.英文圖紙模塊。隨著中國與世界的融合度逐步提高，中國制造將面臨“接過來，走出去”的世界大舞臺，技術的交流主要靠圖紙。這就要求從業人員能夠熟練地閱讀和分析外國的圖紙，了解國外客戶的要求。該模塊的主要任務是熟練掌握第三角畫法、常用的專業詞匯和GD&T（Geometric Dimensioning and Tolerance 全球的尺寸與公差標準），能夠熟練地讀、繪英文圖紙。

4.工程應用模塊。綜合練習部分通過企業實例，真實反映制造情況，掌握中英文工程圖樣、零件的加工工藝、裝配工藝和產品的功能分析，是對前三個模塊的深化和提升。要求學生了解工程圖紙在制造業中的作用，利用工程圖紙指導生產。

（二）“單招生機械制圖”課程任務編排

以創新能力為驅動、項目案例為紐帶，合理安排內容結構，如表1所示。以AUTOCAD、UG軟件為輔助工具貫穿整個課程，拓展設計、加工、材料和裝配等知識，讓課程內容立體起來，而區別于傳統教學方式下多數學生學完課程卻不知有什么用。相對于高考入學的高職生來說，單招生在加工、材料和裝配等方面有一定的基礎，便于教師進行拓展。此外，長三角地區是外資企業密集的地區，許多外資企業招聘時都有對外文圖紙的識讀要求。因此，課程的重點是實現工程圖紙電子化，讓學生能夠熟練掌握計算機繪圖軟件，加大對英文圖紙的練習。這兩部分內容是“單招生機械制圖”課程的重中之重，要做到相輔相成，通過計算機繪圖掌握制圖的基本要求，通過讀圖分析掌握零件的各類信息，通過這個練習過程，又同時鍛煉學生的計算機繪圖能力。

三、“單招生機械制圖”教學實施

根據單招生的學習特點，制定相應的教學方案。單招生理論基礎知識薄弱，自主學習能力欠缺，但動手能力比較強，思維比較活躍，[3-4]在教學實施過程中，應該充分激發單招生的優勢，利用網絡平臺，保證溝通的實時性。對于單招生來說，實踐內容要多于理論課程，引導要多于說教，可利用企業真實案例，還原企業生產原型，充分調動其學習的積極性，從而逐步培養自主學習能力和創新能力。

（一）借助網絡平臺，及時溝通

學生與教師的溝通交流，一般可以通過QQ群、微信群來進行，網絡教學平臺提供了教案、PPT等豐富的資源，專業的平臺便于學生更好地完成課程學習，如圖2。同時，教師也鼓勵學生利用網絡資源，參考各類院校的“機械制圖”精品課程。

（二）項目導向，任務驅動

圍繞制造業高職畢業生適應崗位設計具體案例，增加學生認識，課程安排按照理論與實踐1：2的比例進行分割，加強真實場景還原，拓展學生的知識面。如表2所示，根據項目情景描述的事件，用所給的零件圖，分析零件的結構、材料，以及采用何種加工設備、如何組織工藝生產及員工投入等，要求在 2天內完成產品成本核算以及報價，最后與某公司負責人（教師）談判。此時，每個學生都是技術主管，能夠看到“圖”在生產各環節的流動，直觀地感受到“圖”在生產實踐中的重要性。通過項目的組織實施，鍛煉了學生的讀圖能力和創新能力，并進一步提高了他們的團隊分工協作能力及分析處理問題能力。

（三）創新能力培養

中國的制造業目前正處于制造鏈的末端，成本高、利潤低，必須走一條創新之路，以提升我國的制造業地位。企業的轉型升級，需要大量的技術人員作為支撐，因此，在“機械制圖”課程中開展創新能力培養具有非常重要的意義。[5-6]在課程內容的編排上，每個項目的走向應按照如下步驟：零件→二維繪圖→三維建模→加工分析→制定加工方案→利用加工設備加工零件。這樣，能夠直觀地看到“圖”在制造流中的走向及作用，從而使學生能夠在真實場景中發現問題、思考問題和解決問題，并能挖掘學生創新的潛力。

四、課程考核

傳統的“機械制圖”課程考核以筆試為主，占總成績的70%，平時成績占30%，這種考核形式單一，不利于考查學生的學業能力。單招生機械制圖考核應結合課程內容，根據能力目標將考核分成繪圖能力、讀圖能力、英文能力、工程應用能力和團隊協作能力5個部分，如表3所示。在考核形式上，既有筆試、上機操作考核，又有工程問題分析以及平時課程作業的完成情況。

單招生是高校的一個特殊群體，他們理論基礎不高，但實踐動手能力較強。高職院校在對單招生進行培養方案制定時，應將他們與普通高考生區分開來。單招生有一定的專業基礎，在分析其制圖能力后，應根據創新能力培養的要求，詳細構建適合單招生的“機械制圖”課程內容，并設計有效的教學方式和考評方法，從而全面提升單招生的制圖能力和創新能力。

參考文獻：

[1] 胡煒，李長春，戴國洪.基于“甩圖紙”的機械制圖課程結構研究[J].職教通訊，2012（30）：1-3.

[2] 中華人民共和國國家發展和改革委員會.增強制造業核心競爭力三年行動計劃（2018-2020年）[Z].國家發展改革委文件，發改產業[2017]2000號.

[3] 郭少卿，李虹.高職院校單招生教學管理現狀及對策[J].教育與職業，2017（22）：47-50.

[4] 張勤.高職院校單招生教學管理問題的思考[J].武漢船舶職業技術學院學報，2014（1）：71-74.

[5] 邱坤，錢可強.高職《機械制圖》教材編寫的思考[J].工程圖學學報，2008（3）：126-133.

[6] 倪曉梅，崔明鐸，吳加良，等.基于應用型創新人才培養目標下《機械制圖》教學改革探索[J].教育教學論壇，2016（30）：119-120.