摘"要：隨著信息技術(shù)和智能化技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)智賦能為高校教學(xué)帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。在“工程制圖”課程中，基于項目化教學(xué)的改革嘗試成為培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要途徑。本文探討了將數(shù)智技術(shù)與項目化教學(xué)相結(jié)合的實踐，并分析了其在“工程制圖”課程中的具體應(yīng)用。通過引入智能設(shè)計軟件、虛擬仿真技術(shù)以及多樣化的數(shù)字化工具，教學(xué)效果顯著提升，不僅增強了學(xué)生的空間思維能力和工程圖學(xué)技能，還提高了其解決實際工程問題的綜合能力。研究表明，數(shù)智賦能項目化教學(xué)模式能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進自主學(xué)習(xí)，并為“工程制圖”課程改革提供了可行的路徑與參考。

關(guān)鍵詞：新工科；工程制圖；數(shù)智賦能；項目化教學(xué)

中圖分類號：G642.0""文獻標識碼：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

“工程制圖”作為工科類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在本科人才培養(yǎng)中具有不可替代的重要作用。隨著數(shù)字化和智能化的發(fā)展以及當前對人才培養(yǎng)與時俱進的需求，傳統(tǒng)的“工程制圖”課程的數(shù)智化轉(zhuǎn)型和融合成為迫切需求。

為了應(yīng)對新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革帶來的新機遇與新挑戰(zhàn)，新工科成了高等教育“質(zhì)量革命”的重要抓手［1］，在新工科工程制圖課程改革過程中，如何借助數(shù)字化和智能技術(shù)的賦能，充分適應(yīng)學(xué)生特點，全面促進其發(fā)展，成為教學(xué)改革的核心課題。數(shù)智賦能的項目化教學(xué)作為一種新興教學(xué)模式［23］，不僅以學(xué)生發(fā)展為中心，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與合作能力，契合新工科建設(shè)的理念，因此成為教學(xué)改革的熱點方向。

針對工程制圖課程的教學(xué)改革，相關(guān)學(xué)者展開了積極的探索。王峰［4］針對農(nóng)業(yè)工程中的工程制圖，將課程思政、數(shù)字化、項目案例融入了教學(xué)，提升了學(xué)生的能力。趙冰華［5］針對“土木工程制圖”課程的教學(xué)目標以及教學(xué)過程中的若干問題，開展了項目化教學(xué)的探索，對高校類似課程的改革具有一定的實際意義。陳璐琪等［6］將項目化教學(xué)應(yīng)用到電梯專業(yè)“工程制圖”課程教學(xué)中，培養(yǎng)了學(xué)生的核心職業(yè)能力。于文杰等［7］開展了課程思政理念下“工程制圖”數(shù)字化教學(xué)設(shè)計的探索，唐樂為等［8］以工程需求為導(dǎo)向，探索了“工程制圖”測繪實踐教學(xué)的新模式，都取得了不錯的效果。

綜上所述，針對新工科背景下的工程制圖教學(xué)改革，充分發(fā)揮以學(xué)生發(fā)展為中心的教學(xué)理念，數(shù)智賦能工程制圖項目化教學(xué)，搭建理論學(xué)習(xí)與工程實踐之間的橋梁，提升學(xué)生的整體能力。

1"傳統(tǒng)“工程制圖”課程的教學(xué)困境

工程制圖是一門經(jīng)典又傳統(tǒng)的學(xué)科，對于大一的機械類工科專業(yè)學(xué)生來說：（1）制圖是枯燥、單調(diào)的任務(wù)，學(xué)習(xí)過程目標不清晰；（2）學(xué)生知識背景差異大，專業(yè)背景多樣，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)存在一定限制；（3）工程經(jīng)驗缺乏，三維軟件不熟練，對項目化教學(xué)任務(wù)無從下手；（4）由于缺乏對工程制圖在實際應(yīng)用中的重要作用，導(dǎo)致視野和知識的局限性，影響了創(chuàng)新思維的能力。

基于以上學(xué)情，傳統(tǒng)的“機械設(shè)計基礎(chǔ)”在教授過程中，存在以下痛點問題：（1）理論和實踐脫節(jié)，項目化、案例化結(jié)合性不足；（2）教學(xué)方法單一，學(xué)生被動接受知識；（3）教學(xué)工具落后，課程內(nèi)容更新慢，數(shù)字化內(nèi)容不足；（4）學(xué)生參與度低，個性化教學(xué)不足，與興趣化結(jié)合不緊密。

為此，針對以上問題，我們的改革目標就是在工程中融入數(shù)字化和智能化資源，搭建理論與實踐的橋梁，推進創(chuàng)新能力的提升。

2"教學(xué)改革思路

2.1"教學(xué)創(chuàng)新理念

2.1.1"以學(xué)生發(fā)展為中心的教學(xué)理念總體框架

在“工程制圖”課程教學(xué)過程中，時刻以學(xué)生為本，以學(xué)生成長為目的，積極與學(xué)生互動，基于數(shù)智化與工坊化教學(xué)融合的課程思想，鼓勵學(xué)生思考，發(fā)揮自主性，積極參與工坊化項目。在課程講授過程中，改變傳統(tǒng)的教師講、學(xué)生記的方式，采取項目化、工程化融入教學(xué)知識點的方式，提出問題——引導(dǎo)學(xué)生思考——鼓勵學(xué)生探索——解決問題，從而使得知識點不再枯燥無味，在整個課程中，思政內(nèi)容有機地融入教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生愛國敬業(yè)。

2.1.2"數(shù)智化+工坊化相結(jié)合的課程理念

在“工程制圖”課程教學(xué)中，依托課題組此前積累的工坊項目經(jīng)驗，將數(shù)字化與智能化元素有機融入其中。根據(jù)學(xué)生的個性化能力特點，充分運用現(xiàn)代信息技術(shù)，如數(shù)字圖紙案例庫、三維繪圖軟件和設(shè)計工具，進行教學(xué)實踐。通過這些手段，鼓勵學(xué)生積極參與課堂，提升學(xué)習(xí)興趣，促進其綜合能力的全面發(fā)展。

2.1.3"課程思政創(chuàng)新發(fā)展的育人理念

深入挖掘“工程制圖”課程中的思政元素，將思政內(nèi)容有機地融入“工程制圖”課程教學(xué)的全過程。“工程制圖”課程包含制圖的基本知識、投影、基本體、組合體、剖視圖、零件圖和AutoCAD三維建模等主要內(nèi)容。針對本課程的思政元素探索，已經(jīng)有了部分研究。本課程的課程思政以遵守法律法規(guī)和行業(yè)規(guī)范以及培養(yǎng)工匠精神為主線，在課程教學(xué)過程中有機地融入其中，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情，增強學(xué)生的民族自信，樹立學(xué)生的守法意識、規(guī)范意識、工程意識。培養(yǎng)學(xué)生認真學(xué)習(xí)每一個知識點，培養(yǎng)學(xué)生愛崗敬業(yè)的精神。

2.2"課程資源的建設(shè)為基礎(chǔ)支撐

2.2.1"數(shù)字化教學(xué)資源庫建設(shè)

建立多樣化的數(shù)字化教學(xué)資源庫，包括：多樣化圖紙案例庫。收集和整理各類工程圖紙，涵蓋機械、建筑、電氣等不同領(lǐng)域，確保學(xué)生接觸到廣泛的實際案例，增強實踐應(yīng)用能力。（1）三維模型庫。建設(shè)標準化的三維模型庫，幫助學(xué)生更直觀地理解制圖內(nèi)容，支持從二維圖紙到三維模型的轉(zhuǎn)換學(xué)習(xí)。（2）多媒體課件與視頻教程。開發(fā)高質(zhì)量的多媒體課件和教學(xué)視頻，提供制圖工具的操作演示、復(fù)雜制圖步驟的分解，以及重點難點的詳細講解。

2.2.2"數(shù)智軟件與平臺建設(shè)

開展數(shù)智化軟件與教學(xué)平臺建設(shè)，包括專業(yè)制圖軟件。引入主流的CAD、SolidWorks等專業(yè)繪圖軟件，建設(shè)數(shù)字化教學(xué)平臺，支持學(xué)生在課程中進行自主操作與練習(xí)。開發(fā)或利用已有的在線學(xué)習(xí)平臺，搭建工程制圖的課程學(xué)習(xí)與資源分享渠道，提供線上作業(yè)提交、實時互動、答疑解惑等功能。

2.2.3"教學(xué)團隊建設(shè)

開展教學(xué)團隊建設(shè)，首先，進行教師培訓(xùn)。定期對工程制圖教師進行現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)的培訓(xùn)，確保他們掌握數(shù)字化工具與教學(xué)平臺的應(yīng)用，提升課程設(shè)計和資源開發(fā)能力。其次，多學(xué)科協(xié)作。促進工程制圖與機械、建筑、材料等學(xué)科的協(xié)作，形成跨學(xué)科的教學(xué)資源共享，推動課程資源的多元化。

2.3"產(chǎn)教創(chuàng)融合助力課程內(nèi)容的重構(gòu)

“工程制圖”課程的核心是通過精準的圖紙表達和多種制圖方法之間的有機結(jié)合。學(xué)習(xí)中我們借助多維技術(shù)手段進行支持，并將不同制圖模塊有機融合，推動系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)與探討。通過工坊實踐的方式，在項目落地的過程中融入產(chǎn)業(yè)需求與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。通過逐步提升學(xué)生的技能水平，最終實現(xiàn)培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的目標。

本課程將以小項目工坊化、進階項目競賽化、大項目產(chǎn)業(yè)化的形式，通過工坊項目驅(qū)動、雙創(chuàng)項目驅(qū)動、產(chǎn)業(yè)項目驅(qū)動的實踐項目化教學(xué)活動，搭建理論與實踐的橋梁。在傳承工匠精神的同時，為“工程制圖”課程注入新的創(chuàng)造力和活力，培養(yǎng)學(xué)生精準制圖與創(chuàng)新設(shè)計的能力，實現(xiàn)知識與實際應(yīng)用的深度融合。具體實施過程如下。

2.3.1"工坊項目助力課程內(nèi)容重構(gòu)

工坊項目驅(qū)動的“工程制圖”課程內(nèi)容重構(gòu)旨在通過實際項目的引導(dǎo)，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容。通過引入真實或模擬的工程項目，課程將基礎(chǔ)制圖知識與實踐操作緊密結(jié)合，提升學(xué)生的動手能力和問題解決能力。工坊項目驅(qū)動的方式不僅強化了對制圖技能的掌握，還鼓勵學(xué)生在項目實施過程中創(chuàng)新思維，應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題，從而實現(xiàn)理論與實踐的有效融合，培養(yǎng)具有實戰(zhàn)經(jīng)驗的工程制圖人才。

2.3.2"雙創(chuàng)項目助力課程內(nèi)容重構(gòu)

通過將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目融入課程教學(xué)，推動課程內(nèi)容的全面升級。通過設(shè)計和實施與行業(yè)前沿和實際應(yīng)用相結(jié)合的雙創(chuàng)項目，課程將基礎(chǔ)制圖知識與創(chuàng)新設(shè)計實踐有機結(jié)合，鼓勵學(xué)生在解決實際問題的過程中發(fā)掘創(chuàng)意，提升其綜合能力。這種重構(gòu)不僅使課程內(nèi)容更貼近實際需求，還激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)精神，促進了工程制圖技能與現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)需求的深度對接。

2.3.3"產(chǎn)業(yè)項目助力課程內(nèi)容重構(gòu)

通過將真實的行業(yè)需求和實際工程項目引入課堂，優(yōu)化課程內(nèi)容和教學(xué)方法。這種重構(gòu)使學(xué)生能夠在真實的產(chǎn)業(yè)環(huán)境中應(yīng)用制圖知識，面對實際工程問題，從而更好地理解制圖技術(shù)的應(yīng)用與價值。通過參與產(chǎn)業(yè)項目，學(xué)生不僅提升了技術(shù)能力，還獲得了寶貴的實踐經(jīng)驗，課程內(nèi)容也因此與行業(yè)標準和最新技術(shù)保持同步，推動了工程制圖教學(xué)的實踐性和前瞻性。

2.4"工程制圖教學(xué)方法的改革措施

2.4.1"工坊化+數(shù)智化融合的項目化教學(xué)體系

通過在實踐工坊中引入數(shù)字化與智能化工具，構(gòu)建了一個多層次的學(xué)習(xí)平臺。在工坊環(huán)境中，學(xué)生不僅進行傳統(tǒng)的手工繪圖和模型制作，還使用先進的CAD軟件、三維建模工具和智能設(shè)計系統(tǒng)進行數(shù)字化操作。通過真實或模擬的工程項目，學(xué)生在掌握基礎(chǔ)制圖技能的同時，運用現(xiàn)代技術(shù)進行創(chuàng)新設(shè)計和解決實際問題，實現(xiàn)理論與實踐的無縫對接，提升綜合能力和實際應(yīng)用水平。

2.4.2"課程思政融入的教學(xué)全過程

通過在教學(xué)目標中明確價值觀導(dǎo)向，將思想政治教育融入課程內(nèi)容設(shè)計，強調(diào)社會責(zé)任和職業(yè)倫理，同時改進教學(xué)方法，引入案例分析和討論，確保學(xué)生在掌握制圖技能的同時，樹立正確的價值觀。通過這種綜合改革，課程不僅提升了學(xué)生的技術(shù)能力，還強化了他們的社會責(zé)任感和道德意識，實現(xiàn)了專業(yè)知識與思想政治教育的有機結(jié)合。

2.4.3"多元多方考核評價體系

“工程制圖”課程教學(xué)評價的改革通過引入多維度評估體系，強調(diào)過程性評價與綜合能力的考核，取代傳統(tǒng)的單一紙筆測試。改革措施包括定期的項目實踐評估、階段性技能測試和團隊合作表現(xiàn)評估，綜合考量學(xué)生的實際操作能力、創(chuàng)新設(shè)計水平和問題解決能力。此外，增加自我評價和同行評價環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進行反思，全面提升教學(xué)效果和學(xué)生的綜合素質(zhì)。

結(jié)語

近年來，得益于“工程制圖”教學(xué)改革的應(yīng)用與探索，學(xué)生的自主創(chuàng)新能力不斷提升，學(xué)習(xí)積極性持續(xù)增加，激發(fā)了學(xué)生參與制圖相關(guān)競賽的熱情，依托課程項目化教學(xué)衍生出多項雙創(chuàng)成果，近三年獲得包括“高教杯”全國大學(xué)生先進成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽在內(nèi)的省部級獎項30余項。

依托本教學(xué)模式的課程改革，團隊教師申請并獲批省級以上教研教改課題10余項。省級以上各類教學(xué)競賽獎項20余項，各類榮譽稱號10余個。在培養(yǎng)學(xué)生的同時，師資隊伍的層次和職業(yè)素養(yǎng)也在不斷地提升，形成教學(xué)相互促進、師生共同成長的互動模式。

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基金項目：2023年江蘇省高等教育教改研究“基于項目圖譜構(gòu)建下工程思維培養(yǎng)路徑探索研究”（編號：2023JSJG137）；江蘇省教育廳哲學(xué)社會科學(xué)研究一般項目“應(yīng)用型新工科創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標下多維逐級項目化教學(xué)協(xié)同機制及體系優(yōu)化研究”（編號：2023SJYB0437）；南京工程學(xué)院高等教育研究課題“產(chǎn)教融合應(yīng)用型機械類課程“智改數(shù)轉(zhuǎn)”人才培養(yǎng)新模式研究”（編號：2023GJYB03）

作者簡介：劉太素（1990—"），男，漢族，山東泰安人，博士研究生，講師，研究方向：機械設(shè)計及優(yōu)化的教學(xué)科研工作。