依托“技能競(jìng)賽和考試”提升機(jī)械制圖創(chuàng)新教育

許國(guó)玉， 張 夢(mèng)， 蘭朝鳳

(1. 哈爾濱工程大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150001；2. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150001；3. 哈爾濱理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱150080)

依托“技能競(jìng)賽和考試”提升機(jī)械制圖創(chuàng)新教育

許國(guó)玉1， 張 夢(mèng)2， 蘭朝鳳3

(1. 哈爾濱工程大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150001；2. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150001；3. 哈爾濱理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱150080)

針對(duì)機(jī)械制圖創(chuàng)新教育的改革需求，提出依托“技能競(jìng)賽和考試”促學(xué)、促教，一是促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)“混合式學(xué)習(xí)”機(jī)械制圖和參加科技創(chuàng)新活動(dòng)；二是引導(dǎo)教師改革課程體系、課程內(nèi)容、教材、教學(xué)模式和助學(xué)模式。結(jié)果表明，依托“技能競(jìng)賽和考試”促學(xué)、促教有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果、創(chuàng)新能力和實(shí)踐技能，有利于培養(yǎng)高技能創(chuàng)新人才。

機(jī)械制圖；創(chuàng)新教育；技能競(jìng)賽；技能考試；高技能創(chuàng)新人才

培養(yǎng)高技能創(chuàng)新人才是由“中國(guó)制造”跨越為“中國(guó)創(chuàng)造”的重要環(huán)節(jié)之一，機(jī)械制圖可應(yīng)用于船舶制造、環(huán)境工程、土木建筑、輪機(jī)工程、動(dòng)力機(jī)械與裝備、機(jī)械制造及其自動(dòng)化、電子產(chǎn)品、

核裝備、化工機(jī)械與裝備等工程專業(yè)，機(jī)械制圖技能包括手工制圖和CAD制圖。創(chuàng)新人才培養(yǎng)的本質(zhì)特征是人才培養(yǎng)過程的創(chuàng)新[1]。機(jī)械制圖創(chuàng)新教育是通過工程圖學(xué)系列課程的課內(nèi)教學(xué)和課外助學(xué)為學(xué)生創(chuàng)造學(xué)習(xí)、研究與創(chuàng)新的環(huán)境。因此，依托機(jī)械制圖相關(guān)“技能競(jìng)賽和考試”(簡(jiǎn)稱“賽、考”)，以創(chuàng)新教育理念為指導(dǎo)，探索和改革將機(jī)械制圖第一課堂與第二課堂有機(jī)結(jié)合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的機(jī)械制圖創(chuàng)新教育，即形成高技能創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。?

1 機(jī)械制圖相關(guān)的“技能競(jìng)賽和考試”

在理工類高等院校創(chuàng)新人才培養(yǎng)中，作為機(jī)械制圖第二課堂活動(dòng)的“賽、考”是其第一課堂的延伸，且技能競(jìng)賽與技能考試相輔相成發(fā)揮著各自不可替代的作用。通過對(duì)近年機(jī)械制圖相關(guān)“賽、考”分析，歸納考評(píng)概況如表1所示。

1.1 機(jī)械制圖相關(guān)技能競(jìng)賽

目前主要的機(jī)械制圖相關(guān)競(jìng)賽有：世界技能大賽CAD機(jī)械設(shè)計(jì)項(xiàng)目、“高教杯”全國(guó)大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽和各省市及學(xué)校組織的競(jìng)賽。

(1) 世界技能大賽CAD機(jī)械設(shè)計(jì)項(xiàng)目競(jìng)賽：中國(guó)組隊(duì)參加了2011年、2013年和2015年的第41屆、42屆和43屆大賽。該競(jìng)賽涉及機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、機(jī)械制造和計(jì)算機(jī)繪圖等課程內(nèi)容。

(2) “高教杯”全國(guó)大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽：自 2008–2014年已連續(xù)舉辦

了七屆。2015年大賽宗旨為：貫徹創(chuàng)辦世界高水平大學(xué)的精神，落實(shí)教育部對(duì)創(chuàng)辦高水平大學(xué)的一系列舉措，建設(shè)世界一流有特色的大學(xué)、提高中國(guó)大學(xué)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和影響力、培養(yǎng)圖學(xué)團(tuán)隊(duì)組織能力、溝通能力、合作精神、快速應(yīng)用知識(shí)和技能的能力；通過競(jìng)賽強(qiáng)技能、增素質(zhì)，促進(jìn)大學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展；共同探索圖學(xué)的發(fā)展方向、研究先進(jìn)成圖技術(shù)的手段，創(chuàng)新成圖載體的方法[3]。為迎戰(zhàn)該賽事，各地承辦了省市級(jí)競(jìng)賽，且全國(guó)百余所高等院校組織了校內(nèi)選拔賽。

表1 “技能競(jìng)賽和考試”相關(guān)機(jī)械制圖考評(píng)概況

1.2 機(jī)械制圖相關(guān)技能等級(jí)考試

全國(guó)CAD技能等級(jí)考試在培養(yǎng)多樣化人才、傳承技術(shù)技能、促進(jìn)就業(yè)、創(chuàng)業(yè)和充分發(fā)揮高技能人才在國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的重要作用方面都產(chǎn)生了顯著的社會(huì)人才培養(yǎng)效果，其機(jī)械制圖相關(guān)技能等級(jí)考試包括工業(yè)產(chǎn)品類一級(jí)(二維計(jì)算機(jī)繪圖)、二級(jí)(三維幾何建模)和三級(jí)(復(fù)雜三維模型制作與處理)考試。

2 “技能競(jìng)賽和考試”的啟迪及促進(jìn)作用

雖然參加世界技能大賽CAD機(jī)械設(shè)計(jì)項(xiàng)目的是少數(shù)學(xué)校和少數(shù)學(xué)生，且參加國(guó)內(nèi)技能競(jìng)賽和技能考試的學(xué)生也不是學(xué)習(xí)本專業(yè)的全體學(xué)生，但“賽、考”的考評(píng)內(nèi)容及技能要求(如表1所示)引發(fā)工程圖學(xué)教育工作者和理工類學(xué)生的思考，開啟了高等院校師生面向工業(yè)界、面向世界、面向未來的窗口。因此，啟迪促進(jìn)學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)體系和技能，啟迪促進(jìn)教師深化教學(xué)改革，即以“賽、考”促學(xué)、促教。

2.1 以“技能競(jìng)賽和考試”促學(xué)

依托“賽、考”，可促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)“混合式學(xué)習(xí)(Blended Learning或 Blending Learning)”機(jī)械制圖，所謂Blending Learning是將傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢(shì)與E-Learning(即數(shù)字化或網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí))的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合；其既可發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，又可充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性[4]。

組織大學(xué)生參加各級(jí)競(jìng)賽(國(guó)賽、省市賽、校賽)和全國(guó)CAD技能等級(jí)考試，為學(xué)生搭建創(chuàng)新學(xué)習(xí)、交流和展示個(gè)人才能的平臺(tái)、提升學(xué)生高技能創(chuàng)新水平。通過第二課堂學(xué)習(xí)和參與課外相關(guān)創(chuàng)新活動(dòng)，從思想上解決學(xué)生“為什么學(xué)習(xí)”機(jī)械制圖的問題，使學(xué)生重視學(xué)習(xí)并認(rèn)真夯實(shí)制圖基礎(chǔ)知識(shí)和技能，提高工程意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)；從專業(yè)上引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注專業(yè)對(duì)機(jī)械制圖需求，解決學(xué)生“如何應(yīng)用”機(jī)械制圖知識(shí)和技能的問題，使學(xué)生掌握制圖基本知識(shí)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、手工繪圖等方法和要領(lǐng)，提高學(xué)生計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)的理念和技能，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新熱情及參加科技創(chuàng)新活動(dòng)，提高學(xué)生機(jī)械制圖能力、工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力，并結(jié)合專業(yè)實(shí)施科技創(chuàng)新和研究。

2.2 以“技能競(jìng)賽和考試”促教

教師依托“賽、考”，調(diào)研、分析和跟蹤國(guó)內(nèi)外人才培養(yǎng)對(duì)機(jī)械制圖創(chuàng)新教育的需求、最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、先進(jìn)教學(xué)及助學(xué)的經(jīng)驗(yàn)；借鑒學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外高校開展創(chuàng)新活動(dòng)提高學(xué)生創(chuàng)新技能的經(jīng)驗(yàn)；以創(chuàng)新教育為主線不斷深化機(jī)械制圖教學(xué)改革，將國(guó)內(nèi)外“賽、考”考評(píng)要求及理念融入到機(jī)械制圖創(chuàng)新教育中，提高教學(xué)質(zhì)量并使其教學(xué)效果在學(xué)生后續(xù)課程學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、考研和就業(yè)等環(huán)節(jié)中發(fā)揮重要作用。根據(jù)培養(yǎng)高技能創(chuàng)新人才的師資要求，教師需不斷學(xué)習(xí)與提高，努力成為“雙師型(教師和工程師)”教師，加強(qiáng)師資專業(yè)技能儲(chǔ)備。

3 機(jī)械制圖創(chuàng)新教育的改革對(duì)策

以創(chuàng)新教育理念為指導(dǎo)，依托“賽、考”構(gòu)建工程圖學(xué)創(chuàng)新教育立體化教育資源和學(xué)習(xí)環(huán)境，并使各種資源在教學(xué)和助學(xué)環(huán)節(jié)有機(jī)組合，產(chǎn)生聚集效應(yīng)，提升機(jī)械制圖創(chuàng)新教育，培養(yǎng)高技能創(chuàng)新人才。

3.1 創(chuàng)新教育理念

面向工業(yè)界、面向世界、面向未來，強(qiáng)調(diào)“學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)”和“加強(qiáng)研究與創(chuàng)新”的教育理念，教師應(yīng)以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、情境認(rèn)知學(xué)習(xí)理論、人本主義教學(xué)理論和多元智力理論等現(xiàn)代教育思想為指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)課程教育過程最優(yōu)化。依托“賽、考”促學(xué)、促教，教師要注重為學(xué)生課內(nèi)和課外學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)情境、擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，將工程實(shí)踐知識(shí)及生產(chǎn)環(huán)境與機(jī)械制圖有機(jī)結(jié)合、有效銜接，使學(xué)生了解和掌握本專業(yè)生產(chǎn)制造工藝，提升分析問題和解決工程問題的理性思考能力及

技能，促進(jìn)理論學(xué)習(xí)向?qū)嵺`能力的轉(zhuǎn)化，以便學(xué)生更順利地學(xué)習(xí)和理解機(jī)械制圖內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生參與教學(xué)和師生互動(dòng)的熱情及求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和可持續(xù)發(fā)展能力。

高技能創(chuàng)新人才培養(yǎng)是一個(gè)復(fù)雜的漸進(jìn)過程，整體優(yōu)化學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)體現(xiàn)在教育全過程中并滲透到教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)。教育應(yīng)該把學(xué)生培養(yǎng)成富有靈活性、適應(yīng)性和創(chuàng)造性的人；在課內(nèi)與課外創(chuàng)造一種圍繞發(fā)展個(gè)人和團(tuán)隊(duì)的環(huán)境；強(qiáng)調(diào)多元性、差異性、創(chuàng)造性和開發(fā)性。

3.2 課程體系和內(nèi)容改革

課程體系和教學(xué)內(nèi)容是大學(xué)人才培養(yǎng)的主要載體，是“卓越計(jì)劃”的指導(dǎo)思想和先進(jìn)工程教育理念付諸于實(shí)踐的橋梁[5]。

在高等院校中，除極少數(shù)院校專門開設(shè)CAD軟件課程外，大部分院校將CAD安排在工程制圖課程中，其主要側(cè)重在投影理論和手工繪圖訓(xùn)練方面。計(jì)算機(jī)二維繪圖和三維繪圖多是穿插進(jìn)行，時(shí)間有限，造成學(xué)生在計(jì)算機(jī)繪圖、特別是計(jì)算機(jī)三維繪圖能力較弱。在大部分中等院校中，將工程制圖和CAD教學(xué)設(shè)置成不同的課程。工程制圖課時(shí)較長(zhǎng)，而且普遍要求學(xué)生進(jìn)行零部件測(cè)繪；CAD課程多在機(jī)房邊授課邊上機(jī)練習(xí)，且上機(jī)時(shí)間也能得到充分保證。因此，中等院校學(xué)生手工繪圖和 CAD軟件使用方面較高等院校學(xué)生更熟練[2]。由此可見，在高等院校中，需要對(duì)大學(xué)生加強(qiáng)創(chuàng)新技能方面的培養(yǎng)。

要培養(yǎng)高技能創(chuàng)新人才，以“賽、考”為導(dǎo)向，依據(jù)教育部工程圖學(xué)課程基本要求，對(duì)機(jī)械類專業(yè)制圖課程采用分段式“工程圖學(xué)基礎(chǔ)+機(jī)械制圖+計(jì)算機(jī)繪圖”的機(jī)械制圖創(chuàng)新教育課程體系，如圖 1所示。學(xué)生在不同階段系統(tǒng)地學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)、鞏固、提高和強(qiáng)化所學(xué)到的機(jī)械制圖知識(shí)及技能。應(yīng)用數(shù)字信息技術(shù)將工程生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí)與機(jī)械制圖教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，將知識(shí)、能力和素質(zhì)的均衡發(fā)展體現(xiàn)在其課程體系和課程內(nèi)容中，構(gòu)建學(xué)生合理的知識(shí)體系。

圖1 機(jī)械制圖創(chuàng)新教育課程體系

借鑒國(guó)內(nèi)外競(jìng)賽考評(píng)要求，改革機(jī)械制圖教學(xué)，繼續(xù)削減畫法幾何中復(fù)雜綜合作圖，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的空間形象思維能力、構(gòu)形能力和形體表達(dá)能力，加強(qiáng)尺規(guī)繪圖、徒手繪圖、組合體構(gòu)形設(shè)計(jì)、軸測(cè)圖繪制和機(jī)件表達(dá)諸環(huán)節(jié)基本功訓(xùn)練；簡(jiǎn)介產(chǎn)品開發(fā)過程，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)制圖能力而非單純制圖技能，強(qiáng)調(diào)表達(dá)設(shè)計(jì)過程與加工工藝相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)特征；加強(qiáng)零件構(gòu)形設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，結(jié)合工程實(shí)例分析零部件的構(gòu)形設(shè)計(jì)；強(qiáng)化應(yīng)用制圖標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)零件的訓(xùn)練；加強(qiáng)制圖綜合測(cè)繪教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力，鼓勵(lì)應(yīng)用三維軟件與AutoCAD軟件有機(jī)結(jié)合完成綜合測(cè)繪建模及模型投影工程圖，并通過學(xué)生示范向全體學(xué)生演示二維繪圖、三維建模及虛擬裝配效果，使學(xué)生全面綜合復(fù)習(xí)和應(yīng)用機(jī)械制圖的知識(shí)及技能。對(duì)計(jì)算機(jī)繪圖教學(xué)，為滿足現(xiàn)代制造業(yè)數(shù)字信息化對(duì)高技能創(chuàng)新人才需求，從教學(xué)內(nèi)容及軟硬件配置方面對(duì)其課程進(jìn)行改革，以分段式安排AutoCAD和Creo (Pro/E升級(jí)版) 軟件教學(xué)，增加三維軟件教學(xué)學(xué)時(shí)(改革前，二維與三維學(xué)時(shí)比例為 AutoCAD∶Pro/E=22∶10；改革后，其學(xué)時(shí)比例為AutoCAD∶Creo=18∶14)，強(qiáng)調(diào)AutoCAD與其他CAD軟件及Microsoft Office軟件之間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，使計(jì)算機(jī)繪圖的教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)、更加完整，綜合提高學(xué)生計(jì)算機(jī)繪圖和三維建模能力、空間想象能力、創(chuàng)新能力和圖示圖解能力；因材施教指導(dǎo)學(xué)生完成擴(kuò)展課外題目，滲透CAD/CAE/CAM理念，培養(yǎng)具有現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念的高技能創(chuàng)新人才。

3.3 教材建設(shè)

為滿足社會(huì)對(duì)高技能創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求和“賽、考”需求，且符合教育部工程圖學(xué)教學(xué)基本要求，以分段式安排《工程圖學(xué)基礎(chǔ)》及《工程圖學(xué)基礎(chǔ)習(xí)題集》和《計(jì)算機(jī)繪圖教程》教材。其中《計(jì)算機(jī)繪圖教程》采用最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)且以分段式介紹AutoCAD 2016和Creo 3.0軟件教學(xué)內(nèi)容，以AutoCAD 2016為例介紹二維繪圖功能，以Creo 3.0為例介紹三維建模、爆炸圖、演示動(dòng)畫和模型投影工程圖，強(qiáng)調(diào)與其他 CAD軟件及Microsoft Office軟件之間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法。另外，教材附光盤，內(nèi)容包括演示文稿、視頻講解和知識(shí)拓展等內(nèi)容。因此，《計(jì)算機(jī)繪圖教程》能夠滿足各學(xué)校采用“分段式”或“融合式”將計(jì)算機(jī)繪圖內(nèi)容安排工程圖學(xué)課程體系中的需求，具有靈活性。

3.4 數(shù)字化資源建設(shè)

教師以“模塊式”和“積木式”建設(shè)并豐富表達(dá)教學(xué)思想的教學(xué)與助學(xué)數(shù)字化資源，包括BB網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)、課件、電子教案、微視頻、教學(xué)視頻庫(kù)、動(dòng)畫庫(kù)、三維虛擬模型庫(kù)、工程教學(xué)視頻庫(kù)、工程實(shí)物圖片庫(kù)、圖形及圖樣庫(kù)、習(xí)題及解答庫(kù)等。所建資源采用最新國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)、與系列教材及習(xí)題集一致，且符合學(xué)校人才培養(yǎng)方案(教學(xué)大綱和教學(xué)進(jìn)程)，尤其是多媒體課件中融入三維虛擬模型、AutoCAD圖形和數(shù)字化資源庫(kù)的資源且適度融入雙語(yǔ)元素。

3.5 教學(xué)模式和助學(xué)模式改革

為學(xué)生營(yíng)造學(xué)習(xí)與創(chuàng)新環(huán)境，依托“賽、考”，構(gòu)建提升機(jī)械制圖創(chuàng)新教育的模式，如圖2所示。教師要激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)機(jī)械制圖的主動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生重視機(jī)械制圖的學(xué)習(xí)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新技能，打造具有進(jìn)取精神和高凝聚力的科技創(chuàng)新人才。

3.5.1 教學(xué)模式改革

提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率是現(xiàn)代教育的基本要求，課堂是人才培養(yǎng)的主戰(zhàn)場(chǎng)[6]。教師要充分應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)改進(jìn)課堂教學(xué)模式，為課堂師生間互動(dòng)、學(xué)生間互動(dòng)以及學(xué)生實(shí)踐營(yíng)造良好的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境。

以教師為主導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生積極思維和參與教學(xué)活動(dòng)，加強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)方法的研究，采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)式”、“啟發(fā)式”、“互動(dòng)研討式”、“學(xué)生示范式”、“案例式”和“激勵(lì)創(chuàng)新式”等教學(xué)方法，通過“教師精講——學(xué)生練習(xí)——學(xué)生講解——教師講評(píng)”的師生互動(dòng)教學(xué)過程，共同建構(gòu)課堂創(chuàng)新與實(shí)踐的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生及時(shí)實(shí)踐而掌握機(jī)械制圖知識(shí)，提高教學(xué)效果和學(xué)生的制圖技能；培養(yǎng)學(xué)生問題意識(shí)、鼓勵(lì)學(xué)生探索問題、解決問題和創(chuàng)新思維；教師將教學(xué)手段與教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合，應(yīng)用全新的數(shù)字化多媒體課件靈活且有效地對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)與教學(xué)內(nèi)容融合，優(yōu)化認(rèn)知其教學(xué)內(nèi)容的環(huán)境。在機(jī)械制圖課堂教學(xué)中，采用多樣化的教學(xué)手段向?qū)W生傳授理論知識(shí)和創(chuàng)新知識(shí)。通過多媒體課件、視頻、動(dòng)畫和圖片等數(shù)字化媒介，呈現(xiàn)并演示工程實(shí)踐事物、情景和過程；采用三維虛擬模型交互演示和AutoCAD計(jì)算

機(jī)繪圖，師生間和學(xué)生間交流制圖問題更直觀，教學(xué)活動(dòng)豐富多彩。營(yíng)造學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建自身課程知識(shí)體系的學(xué)習(xí)環(huán)境，使教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量都有質(zhì)的飛躍。同時(shí)，注重開闊學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)三維建模和二維繪圖的視野，促進(jìn)學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)、參加科技創(chuàng)新的研究。

圖2 提升機(jī)械制圖創(chuàng)新教育模式

計(jì)算機(jī)繪圖互動(dòng)教學(xué)模式是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教學(xué)模式，其教學(xué)全程在“網(wǎng)絡(luò)多媒體教室”實(shí)施AutoCAD和Creo軟件的教學(xué)，實(shí)現(xiàn)“屏幕廣播”、“學(xué)生示范”、“屏幕監(jiān)視”和“文件提交”等功能。通過“屏幕廣播”和“學(xué)生示范”功能，學(xué)生由學(xué)生機(jī)能清楚實(shí)時(shí)看到教師機(jī)或其他學(xué)生機(jī)演示的AutoCAD和Creo軟件操作，使學(xué)生的“感知——理解——運(yùn)用”的學(xué)習(xí)過程縮短。“學(xué)生示范”有利于教學(xué)相長(zhǎng)，一方面，學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生起到示范輻射的作用，激發(fā)全體學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極思維；另一方面，教師可及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生指導(dǎo)和改進(jìn)教學(xué)。

3.5.2 助學(xué)模式改革

課外助學(xué)環(huán)境對(duì)課堂教學(xué)起著相輔相成的作用，創(chuàng)新人才培養(yǎng)的首要關(guān)鍵因素在于營(yíng)造濃郁的創(chuàng)新文化[1]。因此，要重視開放式教育，即教育要采用多渠道和多形式。

(1) 培養(yǎng)大學(xué)生圖學(xué)應(yīng)用能力，就必須重視圖學(xué)技能訓(xùn)練[7]。營(yíng)造課外促學(xué)氛圍和“以點(diǎn)帶面、傳幫帶”自主學(xué)習(xí)的大環(huán)境，使廣大學(xué)生重視學(xué)習(xí)機(jī)械制圖相關(guān)知識(shí)及技能。教師指導(dǎo)學(xué)生社團(tuán)和科協(xié)，以培訓(xùn)及講座的形式組織學(xué)生參加機(jī)械制圖相關(guān)的課外學(xué)習(xí)與創(chuàng)新活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室或創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)參加科技創(chuàng)新和科研工作，不斷提高學(xué)生參加科技創(chuàng)新和課題研究的能力。

(2) 以“賽、考”為載體，組織全校學(xué)生參加各級(jí)制圖競(jìng)賽(校賽、省市賽和國(guó)賽)和CAD技能等級(jí)考試，將不同學(xué)科的知識(shí)和技能融合，使學(xué)生素質(zhì)要素在“賽、考”實(shí)踐活動(dòng)中綜合化。形成依托“賽、考”創(chuàng)新活動(dòng)提高學(xué)生創(chuàng)新技能的機(jī)制，一年兩次全國(guó)CAD技能等級(jí)考試及培訓(xùn)，一年一次定期組織制圖校賽、參加省市賽和國(guó)賽，并加強(qiáng)賽前和考前的指導(dǎo)。構(gòu)建“賽、考”資源庫(kù)，包括試題庫(kù)、經(jīng)驗(yàn)交流信息庫(kù)、創(chuàng)新作品庫(kù)、專題練習(xí)作品庫(kù)和關(guān)鍵問題解答庫(kù)等，使參加“賽、考”的學(xué)生課外學(xué)習(xí)內(nèi)容既有傳承又有創(chuàng)新。

(3) 采用多渠道，實(shí)現(xiàn)師生間和教師間網(wǎng)上互動(dòng)。教師建設(shè)BB網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)，主要包括“課程相關(guān)項(xiàng)目”、“課程資料”、“創(chuàng)新作品展示”、“全國(guó)CAD技能等級(jí)考試”和“先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽”等模塊，融入更多的設(shè)計(jì)元素、現(xiàn)代表達(dá)元素和雙語(yǔ)元素。主講教師為所授班級(jí)學(xué)

生開設(shè)賬戶，實(shí)現(xiàn)師生之間網(wǎng)上資料傳遞、討論和展示學(xué)生創(chuàng)新作品(如三維創(chuàng)新作品)等課外助學(xué)互動(dòng)活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生課外創(chuàng)新活動(dòng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，弘揚(yáng)研究與創(chuàng)新精神，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、研究與創(chuàng)新；學(xué)生可利用助學(xué)資源預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)，且擴(kuò)展其課程的知識(shí)面，達(dá)到因材施教的效果。另外，教師與學(xué)生建立微信、QQ聯(lián)系并與所授班級(jí)其他課程教師建立QQ群。一方面，教師答疑解惑，便于學(xué)生與教師互動(dòng)交流，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量；另一方面，教師能及時(shí)得到來自學(xué)生和其他課程教師的教學(xué)反饋信息，有助于改進(jìn)機(jī)械制圖創(chuàng)新教育的各個(gè)環(huán)節(jié)。

3.6 “以評(píng)促學(xué)”全面考核學(xué)生

注重考核學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力、研究能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力，采用多樣化的考核方式對(duì)學(xué)生平時(shí)作業(yè)及表現(xiàn)成績(jī)進(jìn)行綜合評(píng)定，包括平時(shí)作業(yè)、平時(shí)課堂示范、課外創(chuàng)新設(shè)計(jì)及最后考試成績(jī)，每次實(shí)踐情況計(jì)入平時(shí)成績(jī)，從而促進(jìn)學(xué)生提高創(chuàng)新技能。

4 機(jī)械制圖創(chuàng)新教育改革效果

依托“賽、考”改革機(jī)械制圖創(chuàng)新教育，既符合高等院校理工類工程圖學(xué)課程要求，又滿足高等教育培養(yǎng)高技能創(chuàng)新人才需求。所培養(yǎng)的大學(xué)生基礎(chǔ)寬厚、創(chuàng)新能力強(qiáng)、技能水平高。

通過“CAD考評(píng)對(duì)學(xué)生本科、讀研或就業(yè)影響”和“制圖競(jìng)賽對(duì)學(xué)生本科、讀研或就業(yè)影響”信息反饋調(diào)查表的調(diào)查結(jié)果表明：大一學(xué)生基本了解“賽、考”，90%學(xué)生認(rèn)為“賽、考”提升了對(duì)工程圖學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)自主儲(chǔ)備相關(guān)知識(shí)和創(chuàng)新技能；大二和大三學(xué)生憑借自己的圖形設(shè)計(jì)能力、表達(dá)能力、工程素質(zhì)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室或創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)人數(shù)增加了50%，支持其他科創(chuàng)競(jìng)賽和課程教學(xué)(如，學(xué)生通過3D打印為機(jī)械制圖教學(xué)制作實(shí)物模型，解決學(xué)生難以理解形體問題，使學(xué)生了解現(xiàn)代制造技術(shù)，激勵(lì)科技創(chuàng)新與實(shí)踐)；參加全國(guó)CAD技能等級(jí)考試和競(jìng)賽的學(xué)生，90%學(xué)生熟練掌握了相關(guān)CAD軟件和制圖知識(shí)而有利于后續(xù)課程學(xué)習(xí)、讀研及科研，且90%學(xué)生認(rèn)為CAD技能考試對(duì)就業(yè)影響很大；50%參加技能競(jìng)賽學(xué)生曾參加過全國(guó)CAD技能等級(jí)考試，50%參加技能競(jìng)賽學(xué)生成為科技創(chuàng)新骨干和技能競(jìng)賽及考試的宣講人；90%參加全國(guó)競(jìng)賽學(xué)生成為社會(huì)用人單位的高技能創(chuàng)新人才。

5 結(jié) 論

在理工類高等教育中，依托“賽、考”促學(xué)、促教提升了機(jī)械制圖創(chuàng)新教育，具有可持續(xù)發(fā)展的促進(jìn)作用，將課內(nèi)教學(xué)與課外助學(xué)有機(jī)結(jié)合，使制圖知識(shí)與工程實(shí)際設(shè)計(jì)及制造聯(lián)系更加緊密，形成培養(yǎng)高技能創(chuàng)新人才的有效途徑。學(xué)生創(chuàng)新熱情和創(chuàng)新意識(shí)得以提高，學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性得以提升。學(xué)生在實(shí)踐并感受研究與創(chuàng)新魅力的同時(shí)，拓寬了專業(yè)知識(shí)及視野。學(xué)生手工與計(jì)算機(jī)繪圖及建模諸技能全面提高，科技創(chuàng)新能力和科研能力增強(qiáng)，從而支持學(xué)生后續(xù)課程學(xué)習(xí)、創(chuàng)新活動(dòng)和就業(yè)，符合高等教育需要和教育國(guó)際化趨勢(shì)，在培養(yǎng)高技能創(chuàng)新人才方面效果顯著。

隨著三維CAD技術(shù)的發(fā)展，其三維工程圖樣及規(guī)范將更加實(shí)用，高等教育要與時(shí)俱進(jìn)，不斷深化改革機(jī)械制圖創(chuàng)新教育，提高學(xué)生機(jī)械制圖技能和創(chuàng)新能力，為現(xiàn)代制造業(yè)輸送大批高技能創(chuàng)新人才。

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[3] 教育部高等學(xué)校工程圖學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì), 中國(guó)圖學(xué)學(xué)會(huì)制圖技術(shù)專業(yè)委員會(huì), 中國(guó)圖學(xué)學(xué)會(huì)產(chǎn)品信息建模專業(yè)委員會(huì). 關(guān)于舉辦第八屆全國(guó)大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽的通知[EB/OL]. [2015-04-03]. http://jdxy.kmust.edu.cn/html/dbjfhgjbfh txds/tzgg/2015/04/03/1bdf89e2-64d3-4b41-83e4-83ec5a ab088c.html.

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Improving Innovative Education for Mechanical Drawing by "Skill Competition and Skill Examination"

Xu Guoyu1, Zhang Meng2, Lan Chaofeng3
(1. College of Mechanical and Electrical Engineering, Harbin Engineering University, Harbin Heilongjiang 150001, China; 2. School of Energy Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin Heilongjiang 150001, China; 3. College of Electrical and Electronic Engineering, Harbin University of Science and Technology, Harbin Heilongjiang 150080, China)

Aiming at the demand for innovative education reform on mechanical drawing, "Promoting studying and teaching by the competition and examination" is put forward. On the one hand, the students' are promoted to study the curriculum by initiative "blended learning" and to participate in the innovative activity of science and technology. On the other hand, teachers are guided to reform the curriculum system, content, teaching material, teaching mode and aided learning mode. The results show that "Promoting studying and teaching by the competition and examination" is good for improving learning effect, innovative ability and practice skills of student, and ultimately it is contribute to the cultivation of high-skilled creative talents.

mechanical drawing; innovative education; skill competition; skill examination; high-skilled creative talents

G 642.0

A

2095-302X(2015)04-0631-07

2015-03-30；定稿日期：2015-04-22

黑龍江省教育廳教改資助項(xiàng)目(JG2013010173)；2014哈爾濱工程大學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革研究項(xiàng)目

許國(guó)玉(1960–)，女，山東招遠(yuǎn)人，教授，碩士。主要研究方向?yàn)楣こ虉D學(xué)、虛擬制造及仿真。E-mail：xuguoyu@hrbeu.edu.cn