创新人才培养视角下“机械制图测绘实训”的教改研究

赵海燕

(苏州市职业大学 机电工程学院，江苏 苏州 215104)

“机械制图测绘实训”作为机械大类相关专业进行实践教学活动的重要课程，是教学中的重要实践环节，在提高教学质量、培养学生实践能力和创新思维能力方面起着重要的作用。它是对学生测量能力、绘图能力、设计能力和查阅手册能力等进行的综合训练。通过测绘典型的零部件，培养学生掌握测绘工具的使用，使学生明确部件的工作原理和装配关系，了解主要零件的结构形状，熟练应用零部件的表达方法、尺寸标注和技术要求标注等。

1 教学现状分析

1.1 学生工程意识与创新意识薄弱

“机械制图测绘实训”作为“机械制图”的后续实践课程，一般安排在大学一年级，授课对象为没有工程意识的大学一年级学生。面对教师的满堂灌，学生被动学习、机械记忆，对测绘目的、测绘过程不明确，缺乏主动性、积极性和创新意识[1]。

1.2 测绘部件单一化、模型化

一般测绘部件选用所谓“典型”部件，且为测绘模型，比如虎钳、齿轮油泵等，结构粗糙，结构细节不到位，导致部分学生会以为企业产品也是如此。测绘时，每个班的测绘部件相同或结构原理类似。学生之间产生了依赖性，部分基础薄弱或偷懒的学生存在抄袭他人图纸的现象，无法保证每一个同学的测绘细致化[2-3]。

1.3 零部件图纸手工绘制

由于传统教学习惯和教学硬件设施不足等现象，导致“机械制图测绘实训”零部件表达还在采用手工绘制图纸的方式，修改难、效率低、质量差，已不适应智能制造的社会趋势，与企业岗位需求脱节[4]。

1.4 测量工具简单化

测量工具采用简单的钢尺，三角板或者简单的游标卡尺，测量不精准。随着计算机辅助设计与制造技术的应用越来越普遍，企业对计算机绘图方面的人才需求越来越迫切。为了解决上述问题，满足企业的岗位需求，响应国家对创新创业教育的号召，学校将“机械制图测绘实训”结合企业需求，以培养适合企业岗位、有创新意识人才为目的而进行教学改革与探索。

2 教改目标与思路

随着计算机造型和信息技术的发展，传统的手工绘图或二维计算机绘图已经不能满足智能制造数字化的需求[5]。为适应科技发展和现代企业需求，以培养技术应用性创新人才为目标，从认识论及实践的角度出发，完善测绘测量工具，将计算机三维造型技术与制图测绘有机融合，能有效培养学生的空间思维能力、设计表达能力和创新能力。

2.1 教改目标

提高学生的计算机绘图能力和零部件的测绘、表达能力；提高学生的学习积极性和增强学生的成就感；课程内容与企业需求、职业标准无缝对接；增强学生的创新意识。

2.2 教改重点

1) 测绘产品企业化。摒弃传统的测绘模型，改选用企业的机器、部件为测绘产品，学生依据兴趣选定测绘产品，每2～3人为一组，每组一个测绘产品，每个测绘产品不同。

2) 测绘方式技术化。测量工具精选企业常用工具，如游标卡尺、千分尺等，确保测量的精准。绘制零部件也要采用数字化表达，结合inventor三维可视化软件，项目包含从建模到装配、再从装配到零部件的改进以及产品的创新改进等。

3) 教学讲义案例化。以企业产品为测绘教学案例，组织教学内容和安排教学过程，实现课程内容与职业标准对接；注重开发学生的团队合作精神和创新精神，与企业需求对接。

4) 教学手段灵活化。开发在线课程，选择企业实际的产品为测绘对象，结合测量工具使用方法、工具手册查询、测量技巧、测绘任务等以微课的形式展示，微课短小精悍，利于学生课下观看或回看。学生在实训期间也可以边看边操作。

2.3 教改思路

在测绘中，精选企业典型产品作为测绘对象，每组产品不同，鼓励了团队竞争，避免了大面积抄袭现象，更激发了学生的求实精神和创新意识。具体分为以下几个环节：

1) 依据兴趣选定测绘产品，确定测绘任务。测绘产品均来自不同行业企业，因此每个测绘部件功能不同，结构也不同。鼓励学生以2～3人为一组，组员可自由组合，也可由教师协调。每小组可以依据兴趣选定测绘产品，提高学生的学习主动性。

2) 组员分工，查阅资料。学生根据选定的测绘任务，进行组员任务分工，并完成产品的相关资料查询。通过查阅资料，确定产品的工作原理、零部件装配关系等，并学习测量工具的使用方法以及掌握测绘中的相关知识和注意事项等。

3) 测绘任务实施。①拆卸测绘产品。小组成员根据测绘产品的工作原理、装配关系和装拆顺序，用专用拆卸工具正确拆卸各零件，并为拆卸下来的每一个零件作编号记录。②产品的零件建模、装配。组员要分清产品的标准件和非标零件，将非标零件在Inventor中完成建模，标准件可以从软件库中调入，然后完成产品的装配。检查产品的装配模型，是否有干涉或者存在其他缺陷，进行零部件的结构、尺寸调整。③零部件工程图表达。组员讨论确定零部件的工程图表达方案，确保零件结构的表达合理及装配部件工作原理的表达清晰，并完成尺寸标注及技术要求等相关内容。④产品的创新改进和产品展示视频制作(选做)。鼓励优秀的学生进行产品的创新改进，并制作产品的展示视频，可以包含产品的模拟拆卸和装配等。本项内容选做，可作为成绩的附加分，基础一般的同学可以不做。⑤实训报告撰写。将实训中装拆部件、测绘产品零部件表达以及测绘心得感受等撰写成实训报告。

4) 学生反馈问题，教师指导答疑。在测绘实训的整个阶段，学生作为实训环节的主体，遇到问题及时反馈，教师则需要及时进行交流、引导和答疑。对于共性问题，教师可以在课堂上统一讲解；对于个性问题，则需要教师个别引导，并注意调动学生主观能动性和解决问题的能力。

5) 综合打分，优秀作业成果展示。测绘实训采用学生小组互评、组内人员互评和教师评价的组合打分形式。评分项目分为非标零件建模、部件装配、非标零件工程图表达、部件装配图表达、产品改进创新(选做)、产品视频展示(选做)等6项。既体现了公平与公正，也考虑了因材施教，还增强了学生的团队合作精神。对于优秀作业，可以做成展板，既可以在在线课程中展示，又可以做成纸质展板展示，展板模板如图1所示。展板内容包含学生个人信息、作业内容、产品工作原理、产品拆装视频和虚拟样机的拆装视频等，增加了学生的成就感。

图1 优秀作业展板

3 教改创新点

1) 学习资源多样化。为了给学生提供个性化学习条件，开发了在线开放课程，涉及常规测绘方法和产品创新拓展等知识。

2) 教学内容企业对接。①测绘部件与企业对接：测绘部件不再使用传统的模型，而是选用来自企业的产品，2～3人一组，保证每位同学都能深度参与企业产品的测绘，通过测绘理解产品工作原理、零件结构的设计思路等。②技术手段与企业对接：测绘，一是测，二是绘。测，精选企业常用量具；绘，零部件均采用数字化表达。本课题有机结合Inventor软件，实现零部件的测绘与建模等。对于比较优秀的学生，鼓励其对测绘部件的改进创新或者增加部件原理动画演示等，并作为附加分项。

3) 作业的可展示性。对于学生的优秀作品可以做成展板，展板包含展示产品名称、工作原理、零部件工程图、产品虚拟拆装视频以及学生的姓名等相关信息， 提高了学生的成就感。

4) 考核项目多样化。改变传统的教师对手工图纸打分的单一考核方式，采用新的考核方式，增加了考核项目和学生小组互评、组内人员互评的打分形式，也增加了附加分，体现了公平与公正，考虑了因材施教，也增强了学生的团队合作精神。

4 教改成果

1) 能展示的优秀作业。对需要学生完成的作业，在设计时只给出其基本要求，作业内容由学生自行确定，增加学生创新能力的培养。对于优秀作业，做成展板，既可以在在线课程中展示，又可以做成纸质展板展示。展板内容包含学生个人信息、作业内容、产品工作原理、产品拆装视频和虚拟样机的拆装视频等，增加学生成就感。

2) 可示范的创新专利。比较优秀的学生，可以鼓励其对零部件进行改进创新设计，并申报专利，在学生问可做示范作用。

5 结语

课程对接企业需求，依托“技术创新实验室”为平台，结合企业产品实例，优化教学模式，改变传统的手工绘图方式，有机结合inventor软件，完成零件三维建模、装配以及工程图表达。注重因材施教，对于比较优秀的学生，鼓励增加部件原理动画演示或部分零件改进创新设计。对比传统教师对图纸的单一评分，采用教师评分、学生小组互评和组内人员互评相结合的方式评分，体现公平与公正。“机械制图测绘实训”的优化改革可以有效地提高学生的测绘能力、Inventor绘图能力、团队合作能力和创新能力，为学生今后从事生产领域的工作储存能量、打下基础，也为制图实训教学提供一些可以借鉴的创新。