以學生為中心的高職院校機械制圖教學改革與探索

摘 要：機械制圖教學是高職院校培養機械制圖人才的重要途徑，以學生為中心的高職院校機械制圖教學改革，對提高高職院校學生的機械制圖理論知識水平和實踐操作能力，具有重要意義。在制造業智能化發展背景下，為適應高端技能人才發展需求，培養契合行業發展需要的全面型人才，本文以學生為中心，分析了現階段高職院校機械制圖教學存在的問題，并從構建系統的機械制圖教學布局、優化和創新機械制圖教學模式以及供給和培養專業的師資教學團隊的維度對機械制圖教學體系改革與探索提供建議。

關鍵詞：機械制圖；高職院校；教學改革

1 概述

機械制圖是用圖樣確切表示機械的結構形狀、尺寸大小、工作原理和技術要求的學科［12］。作為高職院校機械類專業的重要學科，機械制圖的設立旨在培養學生制圖和識圖的技能，為提升學生的機械專業綜合素養和就業能力建立基礎［3］。隨著工業研發體系和應用領域的不斷發展，機械專業從業人員面臨著新的專業技能和知識應用場景以及新的應用要求，而目前傳統的機械制圖教學在模式和內容上均存在較大的改進空間［4］。如何探索以學生為中心的高職院校機械制圖教學改革，優化高職院校的機械制圖教學布局、教學模式和教學師資團隊，對提高高職院校學生的機械制圖理論知識水平和實踐操作能力以及為社會提供更加專業的高素質機械制圖人才具有重要意義。

2 高職院校機械制圖教學存在的問題

2.1 高職院校學生缺少專業和實踐基礎

高職院校學生基礎薄弱，普遍缺乏對立體幾何和制圖原理的認知，從而無法形成有效的空間思維邏輯，欠缺通過實踐經驗對理論知識學習進行結合消化的能力。高職院校學生在接觸機械制圖內容尤其是復雜的內容時，不可避免地存在畏難心理，難以找到突破口，不能對知識點和制圖技能進行循序漸進的理解和吸收。同時，高職院校學生的自主學習能力相對較弱，當無法從課堂教學中習得機械制圖的專業知識時，極易降低學習獲得感，不利于自身學習興趣的培養和學習自信的建立。

2.2 無法匹配新環境和形勢的應用要求

隨著我國工業體系的不斷深入發展和完善，裝備制造系統不斷向集成化、智能化以及高精密化發展，相關零部件的結構設計也隨之不斷創新，相對應地，成型加工方法以及成型加工裝備也不斷改進和優化。因此，與傳統的機械制圖不同，當下機械制圖面臨著新的應用環境和形勢［5］。

一方面，當下機械制圖涉及的對象更加多元和復雜。新的成型加工方法和成型加工裝備為復雜結構的零部件實現提供了更多的可能，研發設計端可以根據應用端的要求對零部件的結構進行針對性的場景化設計，更加復雜、不規則的定制化零部件及裝配件成為常態化內容。在設計和制圖時，如何清楚、完整、簡潔地對零部件的設計要素、加工要素以及裝配關系要素進行有效表達，對機械制圖人員提出了更高的要求，這也是高職院校學生必須面對且重視的學習內容［6］。

另一方面，當下機械制圖涉及的工具更加多元和復雜。為了提高機械設計和制圖效率，各種類型的三維設計、仿真模擬和制圖軟件在設計開發和制圖中的應用越來越普及。相比于二維制圖軟件，三維制圖軟件可以更加直觀地呈現設計內容，基于精確的建模，可以在設計過程中對設計內容進行裝配模擬和仿真模擬，且能根據具體的加工要求選擇合適的范圍和視角進行制圖［7］。但是各類三維制圖軟件的底層邏輯和架構不同，具體的制圖操作方法不同，尤其是對于復雜結構，如曲面、曲線等的建模，每種軟件都有一套獨立的方式。如何將機械制圖的原理和規范與當下不斷多元化和復雜化的制圖軟件相結合，同樣是高職院校學生必須面對且重視的學習內容。

2.3 科學合理的教學體系尚未構建

首先，當下高職院校的機械制圖教學內容普遍滯后，且缺乏科學的實踐教學。現階段，機械制圖面臨著新的應用形勢和要求，傳統的機械制圖教學內容與當下實際應用的要求脫節。機械制圖是一門理論與實踐深度結合的學科，理論知識是實踐的基礎，實踐是理論知識得以轉化運用的途徑。理論知識教學一直是高職院校中傳統機械制圖教學內容的重點，受制于各類實際因素，實踐教學在教學內容的占比極小。由于缺乏科學的實踐轉化過程，高職院校的學生無法對接觸的教學內容進行驗證、吸收和消化，也無法將理論知識與應用端要求進行對接以及對實際的制圖技能進行培養［8］。

其次，當下高職院校的機械制圖教學師資力量薄弱且配置不合理。近年來，隨著我國工業體系高速發展，制造業對機械制圖人才的需求越來越大，但很多高職院校原先并沒有設置專門的機械制圖師資團隊，而是從相近的領域中選擇非機械專業的教師進行教學，這樣組建的師資團隊通常缺乏系統的理論知識體系和實踐教學經驗，在教學過程中無法實現高質量的傳遞輸出，從而使高職院校的畢業生無法滿足應用端的理論和實踐要求。

最后，當下高職院校的機械制圖教學方法單一，教學設計不合理。在當下的機械制圖教學中，由于缺少系統的教學體系設計，導致存在兩種最普遍的教學方法。第一種是以單一的PPT等形式在教學過程中將制圖學習內容進行再展示，學生無法從相對枯燥的復述中獲得對理論知識的解剖、重構和解惑，容易降低高職院校學生的學習積極性，不利于學習興趣的培養和學習動力的養成。第二種是過度依賴現代信息技術對機械制圖進行展示，這種方式的不足在于沒有經過科學的課程構建開發，無法形成具有明確課程目標、合理課程階段設計以及系統教學布局的多媒體教學資源，而多媒體教學資源本身不具備系統性，各個內容之間的銜接性和關聯性差，用碎片化的呈現替代了理論知識架構的系統教學，不利于高職院校學生循序漸進地形成空間思維能力，也無法為學生提供規范的機械制圖理論知識體系和技能指導，信息技術和多媒體資源在教學中未獲得實際的有益效果。

3 機械制圖教學體系的改革與優化探索

3.1 構建系統的機械制圖教學布局

構建系統的機械制圖教學布局是實現高質量機械制圖教學的前提，也是培養高質量機械制圖專業人才的基礎。高職院校應根據自身條件和新的應用環境明確教學目標，根據制定的教學目標設計整體教學內容，從學生、教學和應用三個維度對設計的教學內容進行解剖和重構，并以學生為中心進行教材設計和課程設計。

在教學內容設計時，既要對傳統的機械制圖理論知識進行整合和梳理，也應充分考慮新應用場景和形勢對機械制圖的要求，對現有的機械制圖教學內容進行更新和優化補充。通過設置制圖軟件應用教學內容，彌補傳統機械制圖教學中制圖技能培養缺失的短板，為高職院校學生提供規范和系統的制圖軟件學習通道，使高職院校學生在求學過程中掌握多種必要的制圖軟件操作技能。通過設置新成型加工方法和新機械制造裝備的概述教學內容以及機械制圖在重點產業領域和未來前沿發展領域中的應用的教學內容，形成新的機械制圖教學布局，為高職院校學生提供更為充分和全面的專業視野，使高職院校的學生對機械制圖的專業定位和專業使命更加清晰。在教學內容設計時，可以結合高職院校自身的優勢特點，設計與自身優勢相對應的教學內容，如綜合考慮高職院校在相關產業布局中的定位進行教學內容的針對性擴展，形成與產業布局中具體產業鏈環節對應的優勢教學內容；還可以根據高職院校所在區域的產業經濟結構特點設計相應的教學內容，使高職院校的教學職能和教學成果與區域市場的發展需求更加緊密地結合。

在教材設計和課程設計時，應以學生為中心對教學整體架構內容進行關聯性和層次性梳理，優化教學內容的呈現形式和呈現順序，采用更加精準、高效和系統的方式將優化的教學內容通過優化的教材和課程展現給學生。比如，根據理論知識點內容，在教材和課程中設置典型案例解析，結合具有代表性的典型案例對知識點的原理和應用進行更加深度和直觀的解析呈現，還可以根據教學內容的關聯性和層次性為學生提供階段性的總結歸納，使學生能夠以模塊化的方式對所學的機械制圖知識進行有效的鞏固。

3.2 優化和創新機械制圖教學模式

機械制圖的教學模式是教學內容實施和貫徹的具體方式，教學模式是否合理和高效對教學內容的有效傳遞具有重要影響。在實際教學過程中，高職院校應以培養學生的空間思維能力和制圖實踐技能為重點，綜合利用信息技術手段和多媒體資源對機械制圖的具體教學內容進行多維度輸出。教師通過多種教學手段的結合，將機械制圖的原理和規范以及制圖軟件的操作更加具象化地傳遞給學生，并對疑難點和重點知識內容進行針對性的教學主題課程設置，通過設置的教學主題課程為學生攻克疑難和把握重點知識內容助力和解惑。

提高學生在教學過程中的參與度，強化學生在教學中的主觀作用，充分調動學生的學習積極性。比如，建立教學互動機制，使學生在學習過程中更加主動和專注地投入教學內容知識的獲取；還可以構建學習互助小組，使小組內的組員相互協助，更加高效地對教學內容進行吸收和消化；制定差異化的課后學習任務，使學生更加獨立地對教學內容進行復習和應用。

同時，階段性并且針對性地設置與理論知識相對應的實踐教學課程和實踐任務，如通過校企合作和聯合培養等形式，立足應用端具體產業鏈的全過程，從研發設計、生產制造、裝配組裝以及質量檢測等階段對機械制圖進行場景式的深度模擬，為高職院校的學生提供沉浸式的工學結合教學窗口［9］。通過實踐教學和實踐任務，學生對理論知識吸收和理解得更加充分，可以打下堅實的機械制圖理論知識基礎。在此過程中，學生機械制圖的技能可以得到培養和驗證，使高職院校的學生在求學階段能夠結合教學內容與應用端需求對知識點積累和技能培養的方向和要求更加聚焦，從而獲得更高的綜合專業素養。

3.3 供給和培養專業的師資教學團隊

明確高職院校的師資團隊構建標準，將師資團隊人員的供給側聚焦在與機械制圖更加相關的學科專業，并根據教學內容選擇對應的人才進行團隊的組合式構建。構建的師資團隊中，既要有基礎理論知識深厚的師資人才，也要有實踐經驗豐富的師資人才。在師資團隊人員準入時，根據教學內容，從機械制圖理論知識以及實踐操作等方面對承擔相應教學內容的師資人員進行針對性的考核和篩選，從而提高機械制圖教學團隊的綜合教學水平。

建立長效和合理的教學考核機制，以教學內容的貫徹實施、理論與實踐課程的動態改進為考核核心，綜合考慮包括學生機械制圖成績的教學成果評定因素，對師資人員進行綜合考核，鼓勵師資人員開發和形成具有特色的教學風格，鼓勵師資人員積極參與教學競賽、技能競賽以及實踐活動，將教學競技實踐獲得的榮譽資質計入綜合考核體系。鼓勵師資人員積極發表學術期刊和論著，將相關的學術成果以及在實際教學中發揮的有益效果計入綜合考核體系。鼓勵師資人員在教學過程中與學生一起進行機械領域的研發創新，在研發創新過程中深化機械制圖教學的實踐，將教學過程中形成的研發創新成果計入綜合考核體系。

建立長效和合理的教學保障機制，為機械制圖師資人員設計合理的教學任務，將師資人員的主要精力集中在機械制圖相關的教學和科研工作范圍內。通過高職院校的橫向衍生能力挖掘和聚攏校企合作的渠道資源，通過共同開發、技術服務以及成果轉化等形式，為師資人員爭取橫向項目課題來源，使師資人員在實踐合作中不斷豐富和完善教學內容，通過橫向項目課題的承擔和驗收，為師資人員創造職稱和技能提升的途徑。積極組織教學研討交流，通過內部和外部學習溝通，師資人員互相了解教學能力和教學理念上的差異，在研討交流過程中不斷調整和更新教學理念，為動態提升師資人員的教學能力提供保障。

結語

在工業體系不斷發展和教育改革的大背景下，高職院校應充分發揮自身職能和資源效用，以培養高素養機械制圖專業人才為目標和中心，通過構建系統的機械制圖教學布局、優化和創新機械制圖教學模式以及供給和培養專業的師資教學團隊等多個維度對機械制圖教學體系的改革與優化進行探索，形成更加科學、系統并且符合時代發展的高職院校機械制圖教學體系，培養更多符合市場需求的機械制圖專業人才，提高高職院校機械制圖學生的綜合就業競爭力。

參考文獻：

［1］謝新柳.機械制圖在機械制造中的作用分析［J］.農機使用與維修，2023（04）：7375.

［2］歐陽笑梅.“三教”改革背景下中職機械制圖教學改革思考［J］.模具制造，2023（10）：109111.

［3］劉朝俊.高等職業院校機械制圖教學改革策略分析［J］.黑龍江科學，2022（09）：130131.

［4］周建軍.高職院校《機械制圖》課程教學改革研究應用探討［J］.時代汽車，2023（07）：7173.

［5］代鴻艷.機械制圖教學改革思路的探討［J］.讀與寫，2021（08）：8.

［6］鄭明強.基于OBE理念的“機械制圖”課程教學改革實踐研究［J］.南方農機，2023（11）：184186.

［7］孫志瑩，吳巨龍.“機械制圖零件測繪”虛實結合的實踐教學方式改革［J］.科技風，2023（07）：9294.

［8］趙秀娟，王燕.基于項目驅動的機械制圖教學改革探討［J］.科技咨詢，2020（04）：125+127.

［9］李哲.項目驅動教學在高職院校《機械制圖》課程中的應用［J］.科學技術創新，2017（13）：137138.

基金項目：白銀礦冶職業技術學院2024年校級教育教學改革研究項目“以學生為中心的高職院校機械制圖教學改革與探索”（BYKY202427）

作者簡介：葉樹婷（1988— ），女，漢族，甘肅靖遠人，碩士研究生，講師，研究方向：機械類課程教學改革與探索。