面向智能制造拔尖创新人才培养的高质量图学课程建设

中图分类号：C961 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2025）12-0072-04

Abstract：Aimingatthetrainingobjectiveoftop-notchinnovativetalentsininteligentmanufacturing，itisnecessaryto establishahigh-qualityengineeingdrawingcuriculumsystem.Thispaperproposestheconstructionmethodofhigh-quality engineringdrawingcoursesfeaturingmoralitycultivation，teacher-studentco-creation，andintegrationofsientificresearchnd education.Theideologicalandpoliticalconstructionofthecoursesiscariedoutbyintegratingthecraftsmanshipspiritandthe rationalthinking.Throughdeepeningthe"all-wholeeducation"withwholeparticipation，wholeprocessandwholecoursesinthe curriculumsystem，moralityandsoulforthecultivationofinteligentmanufacturingtalentswerefostered.Thecoursecontentis restructuredbyintegratingknowledgepracticeandknowledgeprogresion.Inovativetalentswerecultivatedthroughteacher studentco-creationintheprocessofsolvingspecificproblemsbyintroducingdiferentlevelsofinovativeknowledgecontent. Theteachingmethodswereinovatedbyintegratingpracticalprojectsandcuting-edgeexamples.Thesynergyofscientific researchandeducationisachievedintheproessofthetwo-waypromotionofteachingandresearching.Theultimategoalisto realizetheindividualizedcultivationoftalentswiththeempowermentofdigitalization.Troughguidingthoughtsandstimulating creativity，more talentsare cultivated in the field of intelligent manufacturing.

Keywords：inteligentmanufacturing；theideologicalandpoliticalconstruction；synergyofscientificresearchandeducation； Engineering Drawing Curriculum；talents cultivation

“中国制造2025”以体现信息技术与制造技术深度融合的数字化网络化智能化制造为主线。该行动纲要的发布，预示着国内急需大量具有先进制造技术专业人才。在机械、电气加工制造等行业，从事智能控制技术领域产品设计、生产、改造、技术支持，以及智能控制领域的人才，通过人机智能交互、智能制造、工业机器人及智能物流管理等技术，促进生产过程的智能化、信息化、自动化与智能化发展2-4。因此，新工业革命背景下亟须加快智能制造装备发展，加强关键共性技术创新，建设智能制造标准体系，构筑工业互联网基础，推动重点领域智能转型，打造智能制造人才队伍。智能制造涵盖供应链的整个流程，覆盖的知识面宽广，需要多种技术的综合应用，其包括设计、制造、装配、管理和维护等多个阶段，实现智能制造需要各阶段集成创新，共同提高制造的智能化、信息化、数字化。其中，面向创新智能产品的设计研发，其方法引用了模块化设计、轻量化设计、绿色设计和系统工程等现代设计方法，设计技术包含了CAD/CAM/CAE、三维数字化设计、数字化协同设计及仿真、逆向工程等智能设计内容。因此，智能设计能够提高创新研发核心竞争力，是智能制造工程的重要组成部分。基于此，面向智能制造的高质量机械类图学课程建设需要不断探索，培养智能设计领域的拔尖创新人才。

在智能制造技术迅速推广和广泛应用的背景下，机械设计制造及其自动化专业培养体系应做到与时俱进。以自动化设备或工业机器人，生产线设计为线索，统筹考虑课程设计，实验、实习和实训等实践教学环节的安排，融合“机器人"“大数据"“人工智能"和“互联网"等内容，构建复合型人才培养的实践教学体系-8。面向智能设计领域，工程制图类课程已成为国内高等工科课程中一门重要的基础必修课。工程图学教育对大学生的产品设计构形表达能力、产品制造工艺设计、计算机绘图能力和美学思想及审美等能力的培养发挥着重要作用。随着现代工业制造技术和设备的发展，尤其是CAD（计算机辅助设计）参数化三维设计、CAE（计算机辅助分析）和CAM（计算机辅助制造）集成化数字智能设计制造技术的大量应用[0-]，使工程技术人员可以在电脑显示屏上从三维建模开始，到模拟产品构形、分析、制造、装配和试车，快速进行产品构思设计和制图，为智能产品、智能制造提供创新思路和便捷方法。

然而在实践教学中我们发现仍存在一些问题： 思政与内容的紧密结合一直是课程思政建设的一个重要问题。在前期基础课程中，思政内容与课程内容的主要联系在于理性思维方面，本课程的特点是结合工件进行实践活动。因此如何将工程中的实际的工艺结构、技术要求等问题与工匠精神相结合，激发学生对课程内容的兴趣度；如何将绘图理论中的理性思维与实践应用进行理论与实际相融合；如何结合课程内容涉及到的基础零部件与“卡脖子"问题相融合，做到思政内容与课程自身的内容高度关联，润物细无声，是课程思政建设的难题。 受智能制造行业发展的影响，学生往往对自动控制、深度学习等方面内容感兴趣。学生对于结构设计的重要性认识不足，因此学习兴趣不足，课程高阶内容上不去。同时受到课程学时、学生表达能力、评价体系的限制，缺乏有效手段激发学生持续学习的方法。 针对零件图、装配图等实际零部件工程图样的画法，需结合工程实践来理解零部件结构设计的合理性，并结合前期所学的正投影法、形体分析法、图样画法等知识内容。由于学生通常保持被动学习的状态，缺乏主动思考，对于上接基础知识、下接设计思想的实际零部件表达具有一定的困难。因此要从满堂灌和被动式学习向自主学习和实践应用转变，并不断结合创新设计思想的引导来提高实际零部件的绘图能力。为此，本项目面向智能制造拔尖创新人才培养目标，探索高质量图学课程体系建设，提出立德铸魂、师生共创、科教协同的高质量图学课程建设方法。针对图学课程的学情特点和教学目标，在教学过程中以学生发展为中心，以能力培养为导向，贯彻“知识传授""思维开发""研学融合”与“价值塑造"并重的创新理念。针对上述理念，本文创新思维导图如图1所示。

一立德铸魂，以工匠精神与理性思维相融合进行课程思政

基于图学课程授课内容的课程思政切入点，建立思政资源库。结合课程内容和特点，挖掘、提炼课程中所蕴含的、独特的育人价值。通过案例讲解使学生意识到"理论联系实际"的重要性，加强理性思维引导的过程中，不断结合工件测绘等实践内容，塑造精益求精、持续专注的工匠精神。此外在具体的课程教学中，还将结合以下几点特色思政内容： 结合科研瓶颈问题引导学生们要自立自强，通过介绍科研创新成果在国家发展和社会进步中的重要作用，激发学生的爱国情怀和社会责任感。此外，鼓励学生进行创新思考和实践探索，培养学生具有创新意识的工程素养。 结合实践测绘中分组任务团队配合问题，让学生体会团队配合的重要性。结合智能制造特点，各个环节都需要严谨细致的态度。无论是编写复杂的程序代码，还是调试精密的自动化生产线，一个小的失误都可能导致严重的后果，这就要求学生意识到图学课程的重要性，不能盲目偏向控制类课程，同时培养学生学习工匠们精益求精、追求卓越的精神。 结合时下热点问题，激发起学生对于国家和民族的责任感，例如，向学生讲述我国从传统制造业大国迈向智能制造强国的征程中，科学家和工程师不畏艰难、刻苦钻研的故事，这种爱国情怀与民族精神激励着每一名学生为祖国的智能制造事业添砖加瓦。通过上述基本思政内容以及特色思政内容的引入，做到课堂教学与课程思政教育的润物无声，解决课程思政合不拢这一痛点。在整个课程体系中实现全员育人、全程育人、全方位育人，深化"三全育人”，培养智能制造高素质人才。

二师生共创，以知识实践与知识递进相融合进行课程内容重构

针对新工科工程教育改革，图学课程面向高阶性、创新性、挑战度的“两性一度"特征，在教学内容方面进行以下创新。

（1） 突出实践知识内容的重要性

突出与工程实践相关的基础知识，对投影理论进行简化，将课程内容的重点转移到复杂形体的构形、机械零件的二维工程图表达，机械零件的装配关系与工程应用能力直接相关的问题中，使基础知识内容更加丰富，提高学习兴趣。突出与工程实践相关的基础知识：结构工艺性，零件表面结构、尺寸公差、几何公差等技术要求，装配体配合结构，装配体结构合理性等。结合线上线下混合式课程的优势，在教学过程中，将理论知识转化为线上教学内容，学生先自学。在线下课时，以实际零件或装配体为分析对象，结合基础知识点进行结构设计分析，制作工艺分析，以及装配关系、工作原理分析。在分析的过程中在关键节点引入课程内容，引起学生的兴趣，巩固所学知识。要求学生从构思、设计、制图全程参与，通过实际操作加深理解。

（二）引入与智能制造相关的高质量教学资源

在实践测绘中，利用减速器、平口钳等常用部件开展测绘实践，将课程重点内容装配图的绘制从简单的零件图组合装配图提高到自行绘制零件图，了解装配关系，绘制装配图，提高学生对于绘图知识的综合运用能力。在此基础上，引入智能制造中常见的自动化设备进行测绘。例如：测绘机械臂、机器人关节、末端执行器等，以及自动化生产线上的各种部件如输送带、分拣器、包装机等，并绘制出部件的立体图纸和运动轨迹图。最后，利用成图大赛试题等训练内容，将计算机辅助建模从基础入门向高阶发展，加深学生对基础知识的深入理解和应用，激发创新思维。