基于创新能力培养的“单招生机械制图”课程开发与建设

胡炜 李长春 戴国洪

摘 要：“机械制图”是一门重要的专业基础课。读图分析能力的培养对于制造业的各个环节都具有至关重要的作用。然而，高职院校在对单招生进行培养方案制定时，往往忽视了现有的“机械制图”课程大纲不能同时适用于高考生和单招生的问题。在分析单招生的制图能力基础上，根据创新能力培养的要求，详细构建了适合单招生的“机械制图”课程内容，并以模块的形式，辅以计算机绘图手段，贯穿整个体系；采取各种有效的教学方式和考评方法，全面提升单招生的制图能力和创新能力。

关键词：高职；机械制图；课程开发；单招生；创新能力培养

作者简介：胡炜，女，副教授，硕士，主要研究方向为工程图学；李长春，男，副教授，硕士，主要研究方向为计算机图形学、机器视觉技术；戴国洪，男，副校长，教授，博士，主要研究方向为虚拟装配技术、绿色制造技术。

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1674-7747（2018）18-0014-05

“机械制图”是工科类学生一门重要的专业基础课程，[1]它直接影响学生后续多门专业课程的学习。对于通过“对口单招”形式进入高职院校的学生（即“单招生”）来说，由于其在生源构成中所占比例较小，很多高职院校在课程设置上忽略了“机械制图”课程的再教育，而使单招生错过了进一步夯实基础的机会。通过调查发现，单招生虽然已经在中等职业学校学习过“机械制图”课程，但其所掌握的机械制图知识，并不能够满足高等职业教育人才的培养要求，因此，如何调整单招生的课程结构，显得尤为重要。高职“机械制图”教师需要根据中职生的知识结构，结合创新能力培养，重新构建“单招生机械制图”课程内容，以使单招生在“机械制图”课程中具有更大的收获。

一、单招生制图能力分析

中职和高职“机械制图”课程的教学目标和任务是不同的。当前，中等职业教育的发展步入了缓慢区，中等职业学校无论是在生源上还是在教学质量上都呈逐步下滑趋势，在电子图纸占有整个制造业的情况下，许多职业学校的机械类专业仍没有开设AUTOCAD类的计算机绘图课程。同时，中职“机械制图”课程要求低，知识点陈旧，多数学校仍停留在手绘制图时代，对学生的考核要求降低，以填空题、选择题取代原先的绘图题，使学生的绘图水平无法得到切实的提高。

根据高职“机械制图”课程的定位，作为机械类专业的核心基础课程，该课程主要培养学生的识图、读图以及分析、解决问题的能力，特别是“中国制造2025”提出后，制造业智能化作为新常态下经济发展的重要引擎，[2]要求学生掌握各类信息化绘图手段。当前，制造业已经进入“以图为驱动”的时代，并逐步从信息化向智能化发展，“制图”成为“人机交互”的纽带，这就要求学生具备一定的创新能力，以促进智能制造的发展，由此，也进一步凸显了“机械制图”课程的重要性。但有些高职院校在制定单招生培养计划时，要么将“机械制图”换成其它课程，要么让单招生和普通高中的学生共享一份人才培养方案以及课程体系，重复的教学或者稍加拓展的深度，对于有一定制图基础的单招生来说并不适宜，从而使他们失去了学习兴趣。

二、“单招生机械制图”课程开发

（一）“单招生机械制图”课程结构分析

学校“机械制图”教学团队通过对多家制造企业开展调研，根据高职高专人才培养目标的要求，结合“中国制造2025”和智能化过程企业对机、电专业学生的各方面能力要求，为单招生重新构建了“单招生机械制图”课程。重构的课程既加强了基础知识的培养，又增加了创新能力的训练，内容分为计算机绘图模块、识图读图模块、英文图纸模块和工程应用模块四个部分，如图1所示。

1.计算机绘图模块。目前，企业已经全部实现了图纸的电子化，所有的图纸都是在计算机上完成，从“九五”到“十二五”，中国制造业进程逐步实现信息化，正在向智能化迈进，特别是CAD（计算机辅助设计）、CAPP（计算机辅助工艺）及CAM（计算机辅助制造）的一体化技术已经成熟，掌握计算机绘图已成为学习“机械制图”的一个必然要求。这就要求从业人员必须掌握一种或数种计算机辅助设计软件。因此，该模块主要利用AUTOCAD软件绘制零件图、UG软件绘制三维立体图，以培养学生计算机绘图能力及初步设计能力。

2.识图读图模块。图纸表达了零件的所有信息，从设计、制造、装配到产品运行的每一个环节，应更加详细地分析零件图、装配图、公差配合和技术要求。要让学生掌握识读零件图的方法，了解基本设计知识。要求从零件图中能够读懂零件的基本信息，了解常用的现代加工设备（如数控车床、加工中心、多轴加工中心和流水线等），初步分析零件的设计方法和加工工艺；掌握装配图的识读方法，根据装配图分析产品的功能、工作原理，了解产品的装配工艺，讨论装配所需的装配工具。

3.英文图纸模块。随着中国与世界的融合度逐步提高，中国制造将面临“接过来，走出去”的世界大舞台，技术的交流主要靠图纸。这就要求从业人员能够熟练地阅读和分析外国的图纸，了解国外客户的要求。该模块的主要任务是熟练掌握第三角画法、常用的专业词汇和GD&T（Geometric Dimensioning and Tolerance 全球的尺寸与公差标准），能够熟练地读、绘英文图纸。

4.工程应用模块。综合练习部分通过企业实例，真实反映制造情况，掌握中英文工程图样、零件的加工工艺、装配工艺和产品的功能分析，是对前三个模块的深化和提升。要求学生了解工程图纸在制造业中的作用，利用工程图纸指导生产。

（二）“單招生机械制图”课程任务编排

以创新能力为驱动、项目案例为纽带，合理安排内容结构，如表1所示。以AUTOCAD、UG软件为辅助工具贯穿整个课程，拓展设计、加工、材料和装配等知识，让课程内容立体起来，而区别于传统教学方式下多数学生学完课程却不知有什么用。相对于高考入学的高职生来说，单招生在加工、材料和装配等方面有一定的基础，便于教师进行拓展。此外，长三角地区是外资企业密集的地区，许多外资企业招聘时都有对外文图纸的识读要求。因此，课程的重点是实现工程图纸电子化，让学生能够熟练掌握计算机绘图软件，加大对英文图纸的练习。这两部分内容是“单招生机械制图”课程的重中之重，要做到相辅相成，通过计算机绘图掌握制图的基本要求，通过读图分析掌握零件的各类信息，通过这个练习过程，又同时锻炼学生的计算机绘图能力。

三、“单招生机械制图”教学实施

根据单招生的学习特点，制定相应的教学方案。单招生理论基础知识薄弱，自主学习能力欠缺，但动手能力比较强，思维比较活跃，[3-4]在教学实施过程中，应该充分激发单招生的优势，利用网络平台，保证沟通的实时性。对于单招生来说，实践内容要多于理论课程，引导要多于说教，可利用企业真实案例，还原企业生产原型，充分调动其学习的积极性，从而逐步培养自主学习能力和创新能力。

（一）借助网络平台，及时沟通

学生与教师的沟通交流，一般可以通过QQ群、微信群来进行，网络教学平台提供了教案、PPT等丰富的资源，专业的平台便于学生更好地完成课程学习，如图2。同时，教师也鼓励学生利用网络资源，参考各类院校的“机械制图”精品课程。

（二）项目导向，任务驱动

围绕制造业高职毕业生适应岗位设计具体案例，增加学生认识，课程安排按照理论与实践1：2的比例进行分割，加强真实场景还原，拓展学生的知识面。如表2所示，根据项目情景描述的事件，用所给的零件图，分析零件的结构、材料，以及采用何种加工设备、如何组织工艺生产及员工投入等，要求在 2天内完成产品成本核算以及报价，最后与某公司负责人（教师）谈判。此时，每个学生都是技术主管，能够看到“图”在生产各环节的流动，直观地感受到“图”在生产实践中的重要性。通过项目的组织实施，锻炼了学生的读图能力和创新能力，并进一步提高了他们的团队分工协作能力及分析处理问题能力。

（三）创新能力培养

中国的制造业目前正处于制造链的末端，成本高、利润低，必须走一条创新之路，以提升我国的制造业地位。企业的转型升级，需要大量的技术人员作为支撑，因此，在“机械制图”课程中开展创新能力培养具有非常重要的意义。[5-6]在课程内容的编排上，每个项目的走向应按照如下步骤：零件→二维绘图→三维建模→加工分析→制定加工方案→利用加工设备加工零件。这样，能够直观地看到“图”在制造流中的走向及作用，从而使学生能够在真实场景中发现问题、思考问题和解决问题，并能挖掘学生创新的潜力。

四、课程考核

传统的“机械制图”课程考核以笔试为主，占总成绩的70%，平时成绩占30%，这种考核形式单一，不利于考查学生的学业能力。单招生机械制图考核应结合课程内容，根据能力目标将考核分成绘图能力、读图能力、英文能力、工程应用能力和团队协作能力5个部分，如表3所示。在考核形式上，既有笔试、上机操作考核，又有工程问题分析以及平时课程作业的完成情况。

单招生是高校的一个特殊群体，他们理论基础不高，但实践动手能力较强。高职院校在对单招生进行培养方案制定时，应将他们与普通高考生区分开来。单招生有一定的专业基础，在分析其制图能力后，应根據创新能力培养的要求，详细构建适合单招生的“机械制图”课程内容，并设计有效的教学方式和考评方法，从而全面提升单招生的制图能力和创新能力。

参考文献：

[1] 胡炜，李长春，戴国洪.基于“甩图纸”的机械制图课程结构研究[J].职教通讯，2012（30）：1-3.

[2] 中华人民共和国国家发展和改革委员会.增强制造业核心竞争力三年行动计划（2018-2020年）[Z].国家发展改革委文件，发改产业[2017]2000号.

[3] 郭少卿，李虹.高职院校单招生教学管理现状及对策[J].教育与职业，2017（22）：47-50.

[4] 张勤.高职院校单招生教学管理问题的思考[J].武汉船舶职业技术学院学报，2014（1）：71-74.

[5] 邱坤，钱可强.高职《机械制图》教材编写的思考[J].工程图学学报，2008（3）：126-133.

[6] 倪晓梅，崔明铎，吴加良，等.基于应用型创新人才培养目标下《机械制图》教学改革探索[J].教育教学论坛，2016（30）：119-120.