高職院校工程制圖教學中專創融合教育的實踐探索

章慧成

【摘要】工程制圖系列課程的“雙創”化改造是高職院校實現專創融合教育的根本途徑。文章就工程制圖課程專創融合教育實踐過程中存在的問題，從教學內容、考核方式及相互依存等方面進行分析，并通過學校在實際教學中進行的有益嘗試，提出了調整教學內容、優化考核方式、借助3D打印技術開展第二課堂及引入比賽等方法，解決工程制圖專業教學和創新創業教育融合發展過程中存在的問題。

【關鍵詞】高職院校；工程制圖；專創融合；3D打印

【中圖分類號】G710【文獻標志碼】A【文章編號】1004—0463（2022）05—0115—04

“在全面建設社會主義現代化國家新征程中，職業教育前途廣闊、大有可為?！边@是習近平總書記在2021年4月對職業教育工作作出的最新重要指示，為加快構建現代職業教育體系指明了前進方向。目前，職業院校培養的學生大部分仍是應用技術型人才，在國家大力推進“大眾創業，萬眾創新”的時代背景下，各個高職院校都成立了創新創業學院，并將雙創教育納入課程體系當中，成為每一位高職學生的必修課。但是僅從學科教育層面展開專創融合教育，顯然不符合創新創業型技能人才的培養目標，只有將創新創業教育融入到專業教育體系中才能達到理想的教育效果[1]。

工程制圖系列課程主要包括工程圖學基礎、二維CAD及工程制圖測繪等課程，是高職院校機械類專業必修的基礎課，其主要教學目標是使學生掌握工程圖樣繪制的基礎理論和幾何作圖方法，培養其具備較強的空間想象能力、創新能力、分析及解決問題的能力。工程制圖系列課程的教學質量將直接影響后續專業課的課程設計、畢業設計等教學環節的實施效果。通過查閱相關文獻可知，雖然國內對專創融合背景、意義、重要性等方面的研究已非常豐富，但針對工程制圖系列課程如何進行“雙創”化改造的探索和實踐卻很少，本文以酒泉職業技術學院工程制圖系列課程的專創融合教學為例，探討借助3D打印技術等手段實現專創融合教育的實踐過程。

1.教學內容未能適應智能制造的發展。隨著智能制造的發展，三維造型技術由于其可視化程度高、便于交互設計等特點，在現代工程應用領域被廣泛應用，企業對機械類技能人才三維造型能力的要求也不斷提高[2]。在智能制造時代，三維模型是創意設計、虛擬仿真、加工制造、檢驗檢測、裝配調試的重要載體，幾乎每一個環節的銜接均由三維模型支撐。例如，包括波音公司在內的眾多制造業企業在完成了圖紙的電子化后，已將三維建模技術作為未來設計和制造的核心內容[3]。通過查閱相關文獻可知，美國、日本、德國等制造業高度發達國家，職業院校工程制圖課程的教學非常重視三維造型能力的培養，而逐漸弱化了“尺規作圖”的訓練。

我國高職院校工程制圖課程的教學大多仍以“尺規作圖”為主，甚至有部分院校不開設三維造型的課程，將其作為選修課排除在工程制圖課程體系之外，這顯然有悖于培養高素質智能制造人才的初衷。目前，大多數高職院校仍將平面制圖作為工程制圖的教學重點，例如，我校在進行專創融合改造之前，工程圖學基礎、二維CAD及工程制圖測繪三門工程制圖必修課總計114學時，全部為二維平面表達內容，Solidworks、UG等三維建模技術的相關內容均為選修課，整個教學均圍繞二維平面表達展開，三維建模技術僅被視為提升學生設計能力的選擇之一而未引起足夠重視。因此，為滿足智能制造對創新型技能人才的現實需求，調整現行工程制圖系列課程的教學模式，對實現專創融合教育的發展目標至關重要。

2.專業教學與雙創教育相互割裂。高職院校的專業教育從培養技能型人才的角度來講，主要包含兩個層面：一是理論性知識的灌輸，二是實踐性技能的訓練。而上述兩個層面的教學主要是針對已經成熟的理論和技能展開的，尚未涉及創造性、創新性知識和技能的探索和教育，因此相對于日益多元的人才需求稍顯滯后。創新創業教育與專業教育都服務于專業或學科人才培養，應是“你中有我，我中有你”的關系，這是專創融合的基礎，也是實現由獲取舊知識向創造新知識轉變的重要舉措[4]。雖然很多高職院校都設立了創新創業學院，并將雙創學分納入學生必修的學分體系之內，但雙創教育主要還是以單獨的理論授課或講座等形式展開的，其課程設置獨立于專業教學之外，屬于通識課程的范疇。學生只需選修相關課程便可獲得該學分，這在一定程度上背離了“專創融合”的初衷，割裂了專業教育與雙創教育的聯系，使得雙創教育和專業教育成為“兩張皮”而孤立發展。

3.課程考核未考慮“雙創”因素。課程考核是根據學生對該課程理論知識、實踐技能的掌握情況而作出的綜合性評價?？茖W的課程考核對教學目標的達成往往能起到“四兩撥千斤”的作用，如多元化的考核指標能對學生的學習行為起到積極的引導作用，客觀公正的考核結果則可激發不同水平學生主動學習的興趣和潛能。

目前，高職院校工程制圖系列課程的考核依舊通過“試卷分數+圖紙質量”來簡單地評判學生的學習效果。總體來講，目前的考核方式有三方面的局限性：其一，考核方式較為單一，大多數高職院校的考核方式僅分為閉卷考試、開卷考試以及綜合考核等方式，上述考核方式較為死板且僅能考核學生某一方面的能力；其二，考核內容局限于課本，大多高職院校針對制圖系列課程的考核局限于學生對課本內容的理解和掌握，而制圖課本內容對于大多數學生而言相對枯燥無趣，學生學習制圖的積極性也不高，學生易出現厭學情緒，造成“平時不學，考前突擊”的現象；其三，考核指標未考慮“雙創”元素，由于上述兩個方面的限制，課程考核指標中未涉及創新思維、創業意識、團隊合作等方面能力的考查，缺少引導學生進行創新創業的內生動力。

1.優化教學內容設計。重構課程體系、優化教學模式及調整教學方法是實現專創融合教育的重要手段。針對高職院校專業教育和創新創業教育相互割裂的問題，我校在探索工程制圖系列課程的專創融合教育中進行了有益嘗試，并取得了良好效果。首先，調整工程圖學基礎、二維CAD和工程測繪的課時比例。適當縮減投影原理（點、線、面的投影）、畫法幾何（截交線、相貫線、組合體的繪制）及尺規繪圖訓練的教學課時，增加簡繪和軸測圖的訓練，同時將第二學期的零件圖及裝配圖調整至第一學期的工程圖學基礎課程內，在一學期內完成該課程的教學任務。由于筆者授課對象皆為中專生源，學生在中專階段已進行過工程圖學基礎的學習和訓練，因此進行上述調整后，不影響該課程的教學質量。其次，將三維CAD融入工程圖學基礎的課堂教學，并在第二學期的二維CAD課程中加入三維造型的內容。三維設計更符合學生的空間思維過程，設計師在產品設計時，起初構思的就是三維形狀，隨后才會進行工程化設計。因此，三維造型的學習可為創新創業實踐環節的開展奠定基礎。最后，將以往工程制圖綜合測繪的“圖板+尺規作圖”方式調整為“三維模型+二維工程圖紙”，以提高學生的三維造型能力。

由于高職院校培養技能型人才的定位需求，大多高職院校都縮減了理論課程的教學課時，但過度壓縮理論課時會造成“地基不穩”的問題，這將影響后續課程學生的學習進度和教師的教學質量。為解決課堂教學課時不足和工程制圖系列課程實踐任務重的矛盾，可將部分實踐環節引流至課外，充分利用課外時間培養建模能力，全面激發學生主動學習的積極性，使“積極學制圖，人人用三維”進入良性循環。我校課外教學的具體措施主要包括三方面：一是面向機械類專業學生開設選修課，如開設“三維造型與3D打印”等課程，既能讓學生掌握三維造型技術的基礎知識，又能讓學生體會到3D打印的樂趣，此舉極大地激發了學生想創新、敢創造的熱情；二是加強線上學習，引導學生利用課后時間學習MOOC資源中的優秀課程，教師在每周課堂教學中發布學生線上學習情況的統計數據，并在期末考核中予以體現；三是定期舉辦3D打印作品展，將3D打印科創協會的優秀作品及學生參賽的獲獎作品進行展示，并邀請作品創作者進行講解，營造“人人想創新，個個愛創作”的良好氛圍。

2.評價指標納入雙創元素。工程制圖系列課程所包含的三門必修課均為實踐性很強的專業基礎課，實踐課時占比達61.4%。因此，在制圖課程的教學中不僅要確保學生準確掌握制圖的基本國家標準、尺寸標注、幾何公差等理論知識，還要求學生具備識圖、讀圖、作圖的能力，這是教學大綱的基本要求。除此之外，在專創融合教育的層面，則要求學生要具有進行工程設計的基本專業素養，如踏實嚴謹和精益求精的工匠精神，還要求學生滿足雙創型社會對人才的美好期待，如成為具有創新思維、創業意識的創新型、復合型技能人才。制圖課程的特殊性不僅給專創融合教育的發展提供了適宜的土壤，也給教師和學生帶來極大的挑戰。通過本文前述內容的分析可知，目前針對制圖課程的考核方式顯然已不合時宜。因此，只有構建多維度的制圖課程評價體系，引導學生在專業學習的同時提升自己創新創業的軟實力，才能適應專創融合教育的發展要求。

針對現行高職院校工程制圖系列課程考核評價存在的問題，采用將專業課程的專業性、職業性要求同運用知識的實踐性、創新創業性結合的方法，建立更為科學的考核評價方式，對實現專創融合教育的發展目標至關重要。我校教師在針對工程制圖課程的雙創化改造中，對課程的教學大綱進行了調整和修訂。通過調整評價方式，改變了以往“重結果、輕過程”“重成績、輕能力”的考核方式，將考核指標柔性化和人性化，進一步突出了專業能力、創新創業能力及團隊合作能力等元素在育人評價體系中的重要性。如學生可根據教師設定的主題自行設計作品，并提交二維工程圖紙、三維動畫仿真、3D實物模型及作品說明書來替代以往工程測繪的減速器，還可用參與“3D打印創意設計大賽”的評比分數來替代Au？ to CAD的成績，該舉措的實施不僅受到了學生的廣泛好評，也實現了專創融合教育的初衷。

3.借助3D打印技術開展第二課堂。隨著3D打印技術的發展及桌面級3D打印機的普及，我校在工程圖學系列課程的教學中提出了“3D打印+雙創教育”的新型教學模式，并對此進行了嘗試，效果良好。為提高學生制圖實踐水平、增強創新創業意識和團隊協作能力，學院教師組織成立了院級3D打印科創協會，由教師指導學生進行3D打印科創活動并協助學生對部分優秀作品申請專利。

3D打印科創協會自2019年成立以來，逐漸成長起了一部分3D打印創新設計骨干，學生骨干可作為“副導師”指導協會成員及低年級學生進行3D打印科創活動。同時，該協會還利用課余時間承擔了工程制圖教具制作和社會服務的任務。如2020年甘肅電投某光伏電廠一環狀開關配件損壞，企業因此而造成的經濟損失達每小時近萬元。為節約時間成本，指導教師和該協會骨干成員犧牲休息時間，爭分奪秒，在兩小時之內完成了開關配件的尺寸測量、三維建模及3D打印工作，得到了企業負責人的高度評價。學生在諸如此類的實踐活動中不僅增強了應用知識分析問題、解決問題的能力，還增加了與企業接觸和交流的機會，增強了學生的自我認同感和獲得感。

4.以賽促學，以賽促教，豐富專創融合內涵。學科競賽及相關技能競賽是提高學生創新能力和工程實踐能力的重要途徑，越來越多的高職院校把鼓勵學生參加技能競賽作為提高培養質量的重要舉措。“以賽促學，以賽促教”顧名思義就是通過競賽活動提高學生的專業技能水平、創新創造能力，提高教師教學水平和專業素養，使學生和教師在比賽競賽中得到雙向提升，達到教學相長的目的。

我校自2019年起，每年秋季學期舉辦一次“3D打印創意設計大賽”，并以此為契機遴選部分團隊參加“全國三維創意設計大賽”及“高教杯”全國大學生先進成圖技術與產品信息建模創新大賽。自參賽以來，參賽學生均取得了不錯的成績，極大地提高了學生的工程制圖能力和創新意識，促進了學生和師生之間的學習交流，增強了學生的團隊合作意識。

總而言之，高職院校在工程制圖系列課程中開展創新創業教育必須根植于專業基礎之上，雙創教育唯有和專業教育相互融合、同頻共振，才能實現高職院校在“大眾創業、萬眾創新”時代背景下培養創新型技能人才的目標。

[1]朱少暉，王楊，楊成德，等.高職院校創新創業教育與專業教育融合現狀研究[J].安徽化工，2021（04）：153-155.

[2]王淑俠.制圖系列課程實踐教學存在的問題及改進措施探討[J].圖學學報，2016（04）：573-576.

[3]杜俊，王巧華，夏俊芳，等.“新工科”背景下工程圖學“二維-三維融合”課程體系探究[J].南方農機，2021（07）：138-139+151.

[4]盧卓，吳春尚.專創融合改革的理論邏輯、現實困境及突圍路徑[J].教育與職業，2020（19）：74-78.

（本文系2020年度甘肅省“十三五”教育科學規劃課題“專創融合背景下基于3D打印技術的工程圖學創新性實踐項目研究”的研究成果，課題立項號：GS[2020]GHB4614）

編輯：張昀