数智赋能项目化教学在“工程制图”课程中的应用与探索

摘"要：随着信息技术和智能化技术的快速发展，数智赋能为高校教学带来了新的机遇和挑战。在“工程制图”课程中，基于项目化教学的改革尝试成为培养学生实践能力和创新能力的重要途径。本文探讨了将数智技术与项目化教学相结合的实践，并分析了其在“工程制图”课程中的具体应用。通过引入智能设计软件、虚拟仿真技术以及多样化的数字化工具，教学效果显著提升，不仅增强了学生的空间思维能力和工程图学技能，还提高了其解决实际工程问题的综合能力。研究表明，数智赋能项目化教学模式能够有效激发学生的学习兴趣，促进自主学习，并为“工程制图”课程改革提供了可行的路径与参考。

关键词：新工科；工程制图；数智赋能；项目化教学

中图分类号：G642.0""文献标识码：A

The"Application"and"Exploration"of"Digital"IntelligenceEmpowered

ProjectBased"Teaching"in"the"\"Engineering"Drawing\""Course

Liu"Taisu"Cheng"Huanbo"Sun"Mengxin

School"of"Mechanical"Engineering，Nanjing"Institute"of"Technology"JiangsuNanjing"211167

Abstract：With"the"rapid"development"of"information"and"intelligent"technologies，digital"intelligence"empowerment"has"brought"new"opportunities"and"challenges"to"higher"education.In"the"Engineering"Graphics"course，reform"efforts"based"on"projectbased"teaching"have"become"an"important"means"of"cultivating"students'"practical"and"innovative"abilities.This"paper"explores"the"integration"of"digital"intelligence"technologies"with"projectbased"teaching"and"analyzes"its"specific"applications"in"the"Engineering"Graphics"course.By"incorporating"intelligent"design"software，virtual"simulation"technology，and"a"variety"of"digital"tools，the"teaching"outcomes"have"significantly"improved.This"approach"not"only"enhances"students'"spatial"thinking"and"engineering"drawing"skills"but"also"improves"their"overall"ability"to"solve"realworld"engineering"problems.The"study"shows"that"the"digital"intelligenceempowered"projectbased"teaching"model"effectively"stimulates"students'"interest"in"learning，promotes"selfdirected"learning，and"provides"a"feasible"pathway"and"reference"for"the"reform"of"the"Engineering"Graphics"course.

Keywords：New"Engineering；Engineering"drawing；Digital"IntelligenceEmpowered；Projectbased"teaching

“工程制图”作为工科类专业的专业基础课程，在本科人才培养中具有不可替代的重要作用。随着数字化和智能化的发展以及当前对人才培养与时俱进的需求，传统的“工程制图”课程的数智化转型和融合成为迫切需求。

为了应对新一轮的科技革命和产业变革带来的新机遇与新挑战，新工科成了高等教育“质量革命”的重要抓手［1］，在新工科工程制图课程改革过程中，如何借助数字化和智能技术的赋能，充分适应学生特点，全面促进其发展，成为教学改革的核心课题。数智赋能的项目化教学作为一种新兴教学模式［23］，不仅以学生发展为中心，还能够培养学生的创新思维与合作能力，契合新工科建设的理念，因此成为教学改革的热点方向。

针对工程制图课程的教学改革，相关学者展开了积极的探索。王峰［4］针对农业工程中的工程制图，将课程思政、数字化、项目案例融入了教学，提升了学生的能力。赵冰华［5］针对“土木工程制图”课程的教学目标以及教学过程中的若干问题，开展了项目化教学的探索，对高校类似课程的改革具有一定的实际意义。陈璐琪等［6］将项目化教学应用到电梯专业“工程制图”课程教学中，培养了学生的核心职业能力。于文杰等［7］开展了课程思政理念下“工程制图”数字化教学设计的探索，唐乐为等［8］以工程需求为导向，探索了“工程制图”测绘实践教学的新模式，都取得了不错的效果。

综上所述，针对新工科背景下的工程制图教学改革，充分发挥以学生发展为中心的教学理念，数智赋能工程制图项目化教学，搭建理论学习与工程实践之间的桥梁，提升学生的整体能力。

1"传统“工程制图”课程的教学困境

工程制图是一门经典又传统的学科，对于大一的机械类工科专业学生来说：（1）制图是枯燥、单调的任务，学习过程目标不清晰；（2）学生知识背景差异大，专业背景多样，学习基础存在一定限制；（3）工程经验缺乏，三维软件不熟练，对项目化教学任务无从下手；（4）由于缺乏对工程制图在实际应用中的重要作用，导致视野和知识的局限性，影响了创新思维的能力。

基于以上学情，传统的“机械设计基础”在教授过程中，存在以下痛点问题：（1）理论和实践脱节，项目化、案例化结合性不足；（2）教学方法单一，学生被动接受知识；（3）教学工具落后，课程内容更新慢，数字化内容不足；（4）学生参与度低，个性化教学不足，与兴趣化结合不紧密。

为此，针对以上问题，我们的改革目标就是在工程中融入数字化和智能化资源，搭建理论与实践的桥梁，推进创新能力的提升。

2"教学改革思路

2.1"教学创新理念

2.1.1"以学生发展为中心的教学理念总体框架

在“工程制图”课程教学过程中，时刻以学生为本，以学生成长为目的，积极与学生互动，基于数智化与工坊化教学融合的课程思想，鼓励学生思考，发挥自主性，积极参与工坊化项目。在课程讲授过程中，改变传统的教师讲、学生记的方式，采取项目化、工程化融入教学知识点的方式，提出问题——引导学生思考——鼓励学生探索——解决问题，从而使得知识点不再枯燥无味，在整个课程中，思政内容有机地融入教学，引导学生爱国敬业。

2.1.2"数智化+工坊化相结合的课程理念

在“工程制图”课程教学中，依托课题组此前积累的工坊项目经验，将数字化与智能化元素有机融入其中。根据学生的个性化能力特点，充分运用现代信息技术，如数字图纸案例库、三维绘图软件和设计工具，进行教学实践。通过这些手段，鼓励学生积极参与课堂，提升学习兴趣，促进其综合能力的全面发展。

2.1.3"课程思政创新发展的育人理念

深入挖掘“工程制图”课程中的思政元素，将思政内容有机地融入“工程制图”课程教学的全过程。“工程制图”课程包含制图的基本知识、投影、基本体、组合体、剖视图、零件图和AutoCAD三维建模等主要内容。针对本课程的思政元素探索，已经有了部分研究。本课程的课程思政以遵守法律法规和行业规范以及培养工匠精神为主线，在课程教学过程中有机地融入其中，激发学生的爱国热情，增强学生的民族自信，树立学生的守法意识、规范意识、工程意识。培养学生认真学习每一个知识点，培养学生爱岗敬业的精神。

2.2"课程资源的建设为基础支撑

2.2.1"数字化教学资源库建设

建立多样化的数字化教学资源库，包括：多样化图纸案例库。收集和整理各类工程图纸，涵盖机械、建筑、电气等不同领域，确保学生接触到广泛的实际案例，增强实践应用能力。（1）三维模型库。建设标准化的三维模型库，帮助学生更直观地理解制图内容，支持从二维图纸到三维模型的转换学习。（2）多媒体课件与视频教程。开发高质量的多媒体课件和教学视频，提供制图工具的操作演示、复杂制图步骤的分解，以及重点难点的详细讲解。

2.2.2"数智软件与平台建设

开展数智化软件与教学平台建设，包括专业制图软件。引入主流的CAD、SolidWorks等专业绘图软件，建设数字化教学平台，支持学生在课程中进行自主操作与练习。开发或利用已有的在线学习平台，搭建工程制图的课程学习与资源分享渠道，提供线上作业提交、实时互动、答疑解惑等功能。

2.2.3"教学团队建设

开展教学团队建设，首先，进行教师培训。定期对工程制图教师进行现代教学技术的培训，确保他们掌握数字化工具与教学平台的应用，提升课程设计和资源开发能力。其次，多学科协作。促进工程制图与机械、建筑、材料等学科的协作，形成跨学科的教学资源共享，推动课程资源的多元化。

2.3"产教创融合助力课程内容的重构

“工程制图”课程的核心是通过精准的图纸表达和多种制图方法之间的有机结合。学习中我们借助多维技术手段进行支持，并将不同制图模块有机融合，推动系统化的学习与探讨。通过工坊实践的方式，在项目落地的过程中融入产业需求与创新创业项目。通过逐步提升学生的技能水平，最终实现培养高素质应用型人才的目标。

本课程将以小项目工坊化、进阶项目竞赛化、大项目产业化的形式，通过工坊项目驱动、双创项目驱动、产业项目驱动的实践项目化教学活动，搭建理论与实践的桥梁。在传承工匠精神的同时，为“工程制图”课程注入新的创造力和活力，培养学生精准制图与创新设计的能力，实现知识与实际应用的深度融合。具体实施过程如下。

2.3.1"工坊项目助力课程内容重构

工坊项目驱动的“工程制图”课程内容重构旨在通过实际项目的引导，优化课程结构和教学内容。通过引入真实或模拟的工程项目，课程将基础制图知识与实践操作紧密结合，提升学生的动手能力和问题解决能力。工坊项目驱动的方式不仅强化了对制图技能的掌握，还鼓励学生在项目实施过程中创新思维，应用所学知识解决实际问题，从而实现理论与实践的有效融合，培养具有实战经验的工程制图人才。

2.3.2"双创项目助力课程内容重构

通过将创新创业项目融入课程教学，推动课程内容的全面升级。通过设计和实施与行业前沿和实际应用相结合的双创项目，课程将基础制图知识与创新设计实践有机结合，鼓励学生在解决实际问题的过程中发掘创意，提升其综合能力。这种重构不仅使课程内容更贴近实际需求，还激发了学生的创新思维和创业精神，促进了工程制图技能与现代产业需求的深度对接。

2.3.3"产业项目助力课程内容重构

通过将真实的行业需求和实际工程项目引入课堂，优化课程内容和教学方法。这种重构使学生能够在真实的产业环境中应用制图知识，面对实际工程问题，从而更好地理解制图技术的应用与价值。通过参与产业项目，学生不仅提升了技术能力，还获得了宝贵的实践经验，课程内容也因此与行业标准和最新技术保持同步，推动了工程制图教学的实践性和前瞻性。

2.4"工程制图教学方法的改革措施

2.4.1"工坊化+数智化融合的项目化教学体系

通过在实践工坊中引入数字化与智能化工具，构建了一个多层次的学习平台。在工坊环境中，学生不仅进行传统的手工绘图和模型制作，还使用先进的CAD软件、三维建模工具和智能设计系统进行数字化操作。通过真实或模拟的工程项目，学生在掌握基础制图技能的同时，运用现代技术进行创新设计和解决实际问题，实现理论与实践的无缝对接，提升综合能力和实际应用水平。

2.4.2"课程思政融入的教学全过程

通过在教学目标中明确价值观导向，将思想政治教育融入课程内容设计，强调社会责任和职业伦理，同时改进教学方法，引入案例分析和讨论，确保学生在掌握制图技能的同时，树立正确的价值观。通过这种综合改革，课程不仅提升了学生的技术能力，还强化了他们的社会责任感和道德意识，实现了专业知识与思想政治教育的有机结合。

2.4.3"多元多方考核评价体系

“工程制图”课程教学评价的改革通过引入多维度评估体系，强调过程性评价与综合能力的考核，取代传统的单一纸笔测试。改革措施包括定期的项目实践评估、阶段性技能测试和团队合作表现评估，综合考量学生的实际操作能力、创新设计水平和问题解决能力。此外，增加自我评价和同行评价环节，鼓励学生对自己的学习过程和成果进行反思，全面提升教学效果和学生的综合素质。

结语

近年来，得益于“工程制图”教学改革的应用与探索，学生的自主创新能力不断提升，学习积极性持续增加，激发了学生参与制图相关竞赛的热情，依托课程项目化教学衍生出多项双创成果，近三年获得包括“高教杯”全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛在内的省部级奖项30余项。

依托本教学模式的课程改革，团队教师申请并获批省级以上教研教改课题10余项。省级以上各类教学竞赛奖项20余项，各类荣誉称号10余个。在培养学生的同时，师资队伍的层次和职业素养也在不断地提升，形成教学相互促进、师生共同成长的互动模式。

参考文献：

［1］钟登华.新工科建设的内涵与行动［J］.高等工程教育研究，2017（03）：16.

［2］陈璐.新工科背景下安全工程专业工程制图课程教学内容改革研究［J］.中国现代教育装备，2023（07）：102104.

［3］孙梦馨，郑璐恺，冯勇，等.新工科背景下机械类课程教学创新与实践［J］.南京工程学院学报（社会科学版），2022，22（04）：7478.

［4］王峰.农业工程专业工程制图课程教学思考与改革［J］.科技风，2023（36）：2224.

［5］赵冰华.土建专业工程制图课程项目化教学探索与实践［J］.产业与科技论坛，2023，22（16）：184186.

［6］陈璐琪，谢志平.项目化教学在电梯工程专业工程制图课程中的应用研究［J］.中国教育技术装备，2023（03）：7577+81.

［7］于文杰，李光旭，蔚泽峰，等.课程思政理念下“工程制图”数字化教学设计与实践［J］.西部素质教育，2023，9（23）：6670.

［8］唐乐为，熊德红，黄星梅，等.以工程需求为导向的工程制图测绘实践教学模式探索［J］.大学教育，2020（11）：9193+100.

基金项目：2023年江苏省高等教育教改研究“基于项目图谱构建下工程思维培养路径探索研究”（编号：2023JSJG137）；江苏省教育厅哲学社会科学研究一般项目“应用型新工科创新人才培养目标下多维逐级项目化教学协同机制及体系优化研究”（编号：2023SJYB0437）；南京工程学院高等教育研究课题“产教融合应用型机械类课程“智改数转”人才培养新模式研究”（编号：2023GJYB03）

作者简介：刘太素（1990—"），男，汉族，山东泰安人，博士研究生，讲师，研究方向：机械设计及优化的教学科研工作。