摘 要：在車輛智能化發(fā)展背景下，工程制圖課程需要緊密結合行業(yè)內的實際需求，從而提升學生的實踐與創(chuàng)新能力。傳統(tǒng)教學偏重理論，缺乏實際應用，導致學生解決實際生產問題的能力不足。文章以產教融合背景下車輛工程專業(yè)工程制圖教學創(chuàng)新設計為案例，探討如何在教學中結合企業(yè)實際問題，并實現(xiàn)產品技術的改進。通過產教融合模式，讓學生在企業(yè)實踐中掌握工程制圖技能，并培養(yǎng)車輛工程專業(yè)學生解決實際問題的能力，從而更好地服務于車輛工程行業(yè)。

關鍵詞：產教融合 車輛工程 工程制圖 汽車變速器

隨著汽車工業(yè)智能化的快速發(fā)展，車輛工程專業(yè)的培養(yǎng)目標逐漸由單純的技術掌握轉向實踐能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。[1]傳統(tǒng)的車輛工程專業(yè)工程制圖教學模式較為單一，往往過于注重基礎理論的講授，而忽視汽車行業(yè)和企業(yè)的實際需求，導致學生缺乏解決汽車企業(yè)實際難題的能力。因此，如何將工程制圖課程與當前車輛工程行業(yè)的需求緊密對接，是我們作為授課教師需要思考的問題。[2]在此背景下，文章探索了產教融合模式，將車輛工程專業(yè)的工程制圖教學與汽車企業(yè)實際工程項目相結合，實現(xiàn)“實操中教學、教學中實操”，提升學生的實踐能力與創(chuàng)新思維，使其能夠在真實工程環(huán)境中應用所學知識，培養(yǎng)出更符合行業(yè)需求的綜合型技術人才。[3]

1 工程制圖課程教學存在的問題

1.1 課程內容脫離實際需求

在車輛工程專業(yè)的工程制圖課程中，傳統(tǒng)教學模式主要側重基礎的制圖技能，如標準零部件繪制、機械裝配圖設計等。雖然這些內容為學生打下了基礎，但往往與車輛工程行業(yè)的實際需求脫節(jié)[5]。當前，車輛工程的設備多涉及高精度、智能化、自動化等方面，例如自動駕駛汽車、智能電動車及高性能發(fā)動機等，不僅需要精確的機械制圖，還要綜合考慮自動控制系統(tǒng)、傳感器集成等新興技術。車輛工程專業(yè)學生在學習傳統(tǒng)內容時，雖然掌握了基本的制圖技能，但難以將其應用于車輛工程產品的創(chuàng)新設計中，得不到前往一線企業(yè)學習的機會，只能做到紙上談兵，難以滿足行業(yè)對復合型技術人才的需求。

1.2 實踐環(huán)節(jié)不足，學生缺乏動手能力

車輛工程產品的研發(fā)和應用對實踐能力要求較高，而傳統(tǒng)教學往往忽視了實際操作和動手能力的培養(yǎng)。學生在完成紙質和電子作業(yè)時，多為簡單基本圖紙繪制和設計，難以與實際汽車零部件的設計和優(yōu)化問題相結合。例如，在設計智能車載控制系統(tǒng)、高精密制造零部件或自動化裝配線時，需要進行大量工程分析與實踐操作，尤其涉及機械結構優(yōu)化和系統(tǒng)集成等方面。由于缺乏真實工程背景的題目，學生很難運用CAD等制圖工具進行綜合性設計和問題解決。

1.3 與行業(yè)需求對接不緊密

隨著車輛智能化不斷發(fā)展，市場對自動化、智能化設備的需求日益增加[4]。然而，目前的工程制圖課程多側重于傳統(tǒng)機械設備的基本設計，分析的零部件也是多年之前的，而這些設備的發(fā)展相對成熟，缺乏對最新車輛設計理念的體現(xiàn)。如今，車輛工程不僅涵蓋機械設計，還涉及自動控制、傳感器應用和智能算法等領域，而這些新技術在傳統(tǒng)課程中往往被忽略。學生缺乏接觸這些前沿技術的機會，難以將工程制圖知識與智能化設計有效結合，會致使他們在未來學習和實際工作中，很難滿足企業(yè)的實際需求。

1.4 信息化手段應用不充分

現(xiàn)代教育技術的發(fā)展為工程制圖課程提供了更多資源和方式，但許多車輛工程專業(yè)的制圖課程仍依賴傳統(tǒng)模式，如黑板講解、紙質圖紙繪制等，信息化教學手段應用不足。雖然CAD、SolidWorks等軟件已廣泛應用于工程制圖，但學生的操作水平仍較為基礎，面對復雜的車輛工程設計實際問題時，并不了解這些軟件自身具備的高級功能，導致軟件沒有得到充分使用。例如，在汽車零部件結構設計和仿真分析中，虛擬仿真技術與CAD軟件的集成應用能有效優(yōu)化設計方案，但許多學生未能充分利用這些先進技術，影響了對復雜設備設計和優(yōu)化能力的培養(yǎng)。因此，在車輛產品設計與優(yōu)化過程中，教學中信息化手段的應用需要進一步加強。

1.5 課程考核方式單一，側重理論

傳統(tǒng)的工程制圖課程的方式過于側重理論知識的考核，教師的考核方式主要通過期末考試和課堂作業(yè)來完成，通過學生的回答來評估其學習成果和掌握情況。這種單一的考核方式難以全面反映學生的真實設計能力，也無法掌握學生解決實際問題的能力。在車輛工程設計過程中，學生不僅須具備扎實的制圖基礎，更需將這些知識應用于實際產品設計和優(yōu)化中。因此，傳統(tǒng)考核方式難以有效評估學生在實際工程項目中的應變能力和創(chuàng)新能力。

2 產教融合背景下工程制圖課程改革思路

在產教融合的大背景下，車輛工程專業(yè)工程制圖課程改革應緊密結合目前汽車行業(yè)需求，以培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新思維和工程應用能力為核心目標。針對當前車輛工程專業(yè)工程制圖課程存在的問題，文章以汽車企業(yè)實際難題為樣本，通過汽車變速器這一車輛工程案例，詳細闡述如何利用產教融合方式優(yōu)化工程制圖課程，實現(xiàn)從基礎理論到實際工程應用的轉變。

2.1 汽車變速器的原理分析

教師首先帶領學生來了一家當地的汽車制造企業(yè)，企業(yè)的工程師和一線生產員工詳細介紹了變速器的各個組成部分，包括齒輪組、同步器、離合器系統(tǒng)以及液壓控制單元，并分享了在實際生產和使用過程中遇到的一些常見問題和改進經驗，讓學生們能夠近距離觀察汽車變速器的實際結構。對于那些無法親自到現(xiàn)場參觀的班級，教師精心準備了高清圖片和視頻演示，讓學生仿佛置身于工廠之中，真實感受到設備的結構和工作原理。參觀過程中，老師還鼓勵大家積極提問，比如如何在設計中確保傳動平穩(wěn)、怎樣優(yōu)化齒輪嚙合精度，以及離合器在大負荷下如何提升承載能力。借助企業(yè)提供的變速器工程圖紙，學生們一邊學習圖紙繪制的技巧，一邊了解關鍵技術參數與變速器傳動性能之間的關系，從而初步建立起理論知識與實際工程設計之間的直觀聯(lián)系。

2.2 汽車變速器的零部件繪制與裝配建模

在學生對變速器工作原理有了基本了解后，教師進一步組織大家進行零部件繪制和三維裝配建模的實踐活動，著重培養(yǎng)同學們將二維圖紙轉化為三維模型的能力。首先，老師提供了詳細的變速器技術圖紙，或者指導學生實地測繪設備數據，然后分組完成變速器殼體、齒輪組、同步器、離合器組件和軸承座等關鍵零部件的工程圖繪制。整個過程中，老師不斷強調國家工程制圖標準的重要性，包括視圖表達、尺寸標注以及公差分析等細節(jié)，學生有了實物模型作為直觀的參考，學習難度大大降低。在建模課程中，通過帶領學生使用CAD和SolidWorks等軟件，將繪制的二維圖紙轉換成可視化的三維模型，并進行虛擬裝配，檢查零件之間是否存在干涉問題。比如，在裝配齒輪組時，學生需要仔細確認每個齒輪能否順暢嚙合，不會在傳動過程中產生摩擦和干涉。與此同時，老師針對學生在建模過程中遇到一系列問題，比如說：傳動軸放置位置不合理，以及齒輪間隙設計欠佳導致傳動效率偏低等問題，結合實際產品經驗，一一進行講解和優(yōu)化調整。通過這種動手實踐，學生不僅學會了繪圖和建模，更重要的是培養(yǎng)了發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的實際能力，為今后從事工程設計打下了堅實的基礎。

2.3 汽車變速器的優(yōu)化設計與問題解決

在完成前述步驟后，教師引導學生針對汽車變速器存在的實際問題進行設計改進與優(yōu)化，進一步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力。通過與一線生產人員的交流，讓學生充分了解生產現(xiàn)場遇到的實際問題，如傳動過程中出現(xiàn)的噪音、振動問題或傳動效率不足等。一線工程師指出，部分變速器在實際運行中存在齒輪嚙合不夠理想、同步器響應遲緩等問題。那么學生發(fā)現(xiàn)問題所在后，便利用仿真軟件分析設備運行狀態(tài)，通過有限元分析軟件模擬齒輪受力情況，找出應力集中或溫度分布不均的區(qū)域，尋找不同的結構參數對于齒輪受力的影響。在優(yōu)化設計環(huán)節(jié)，學生提出改進方案，如優(yōu)化齒輪嚙合設計、改進同步器結構，或者采用新型材料提升離合器耐磨性能。同時，針對噪音和振動問題，鼓勵學生設計隔振措施或改進裝配工藝。最后，教師帶領學生使用學校實驗室內的3D打印機器，進行制作優(yōu)化部件的實物模型，并通過實驗驗證設計的可行性。為了使學生的學習成果更好地服務于企業(yè)需求，教師與汽車制造企業(yè)合作，讓企業(yè)工程師對學生的優(yōu)化設計進行評估，并選取優(yōu)秀方案進行試制或小規(guī)模應用。經過改進后，企業(yè)反饋該變速器在傳動平穩(wěn)性和耐用性方面均有所提升，實際應用中噪音降低了約10%，整體性能得到了顯著改善。

3 課程改革的效果

工程制圖課程改革實施后，取得了顯著的教學成效，主要體現(xiàn)在學生實踐能力的提升、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)、課程與產業(yè)的深度融合以及企業(yè)認可度的提高等方面。

首先，學生的工程實踐能力得到了顯著提升。在傳統(tǒng)教學模式下，學生主要學習理論知識和二維制圖技能，缺乏實際工程經驗，而改革后的課程將變速器作為真實案例，引導學生深入分析設備原理，完成零部件繪制、裝配建模和優(yōu)化設計。通過這種實踐導向的教學方式，學生不僅熟練掌握了CAD、SolidWorks等制圖軟件的應用，還學會了如何將二維工程圖紙轉化為三維模型，并在裝配建模過程中優(yōu)化設計，解決實際工程問題。學生的動手能力和綜合應用能力得到了明顯提高，能夠更自如地應對車輛工程行業(yè)的工程挑戰(zhàn)。

其次，學生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力有了明顯提升。在課程改革后，學生不僅要掌握汽車變速器等車輛關鍵系統(tǒng)的工作原理，還要針對實際運行中遇到的問題，提出切實可行的改進方案。比如，在研究傳動系統(tǒng)運行時出現(xiàn)的噪音和振動問題時，學生們利用數值模擬和有限元分析，仔細分析各個關鍵零部件的受力、溫度分布和振動情況，最終提出了優(yōu)化齒輪嚙合、調整同步器結構和改進裝配工藝等多種方案。經過多次仿真和實驗對比，學生不僅找到了降低噪音和振動的最佳方法，還深刻體會到實際工程設計中各參數之間相互影響的復雜性。這種開放、探索式的教學方式，讓學生在面對真實工程問題時不斷鍛煉自己的創(chuàng)新和系統(tǒng)思考能力，也培養(yǎng)了他們主動發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和綜合解決問題的能力。很多同學在課程結束后，已經能夠獨立完成汽車傳動系統(tǒng)甚至其他關鍵部件（比如發(fā)動機冷卻系統(tǒng)、底盤懸掛系統(tǒng)等）的優(yōu)化設計，并能把理論知識應用到實際工程改進中。同時，這種實踐導向的教學模式大大提高了學生的學習興趣和參與度。相比傳統(tǒng)單一的理論教學，學生們能直接看到自己提出的改進措施對設備性能帶來的實實在在的提升，這種成就感讓他們更加自信，課堂討論和互動也更加熱烈，整體學習效果顯著提高。

最重要的是，學校與汽車制造和零部件企業(yè)通過這種形式的活動建立了長期穩(wěn)定的合作關系。企業(yè)不僅會定期提供最新的真實工程案例，還會派出資深工程師和一線生產人員走進課堂，與學生面對面交流，分享他們在實際生產和設計中的經驗和見解。這種互動不僅讓學生更直觀地了解行業(yè)需求和前沿技術，也讓他們對實際工程項目中的問題有了更深入的認識。此外，通過校企合作，部分優(yōu)秀學生的設計作品和創(chuàng)新方案得到了企業(yè)的高度認可，并為他們提供了寶貴的實習和實踐機會。這種模式不僅大大提升了課程的實踐性，更讓學生在解決實際工程問題時感受到團隊協(xié)作和技術創(chuàng)新的重要性。學生參與企業(yè)的研發(fā)和生產工作，他們可以提前適應車輛工程行業(yè)的工作環(huán)境，大大增強了他們日后的就業(yè)競爭力，幫助他們更快地融入未來的工作崗位。通過校企之間的密切合作，學校和企業(yè)形成了一個良性循環(huán)，既促進了教學內容的不斷更新和優(yōu)化，也為企業(yè)的技術創(chuàng)新和產品升級提供了新鮮的血液和智慧支持。

４ 結語

通過本次工程制圖課程改革的探索與實踐，課程教學質量得到了顯著提升，實現(xiàn)了理論教學與實踐應用的有機結合。以汽車變速器為典型案例的教學方式，使學生能夠在真實工程問題中學習和應用工程制圖知識，使整個教學過程緊密圍繞產業(yè)需求展開，切實提升了學生的實踐能力和創(chuàng)新思維。未來，工程制圖課程仍需不斷優(yōu)化，以適應車輛工程行業(yè)的快速發(fā)展?？稍诟嘟虒W環(huán)節(jié)中引入智能制造、數字孿生、仿真分析等先進技術，加強與汽車企業(yè)的合作，持續(xù)完善課程內容，使學生始終緊跟行業(yè)前沿，掌握更具競爭力的技能。

基金項目：安徽科技學院校級質量工程項目：《工程制圖》課程思政示范課堂（Xj2024027工程制圖；安徽省教育廳質量工程項目：機械電子工程專業(yè)改造提升（省級，編號：2023zygzts051）；安徽科技學院校級質量工程項目“《互換性與測量技術》線上線下混合式課程”（Xj2023022）；“六卓越一拔尖”項目：機械電子工程專業(yè)卓越工程師教育培養(yǎng)計劃（省級，編號：2022zybj025）；傳統(tǒng)專業(yè)改造提升項目：機械設計制造及其自動化專業(yè)改造提升（省級，編號：2021zygzts012）。

參考文獻：

[1]張亞琴，趙海燕，杜潔.基于智能制造的高職課程改革探索與實踐——以“工程制圖與數字化表達”課程為例[J].南方農機，2024，55（22）：164-167+174.

[2]張趙良，谷衛(wèi)，姚召華，等.產教融合背景下“現(xiàn)代工程制圖”課程思政教學改革探究[J].大學，2023（21）：89-92.

[3]王賓，鄭富玲，溫永宏.產教融合背景下工程制圖課程教學模式創(chuàng)新[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2022（19）：149-151.

[4]王賓，鄭富玲，溫永宏.翻轉課堂教學改革與實踐探析[J].西部學刊，2018（09）：17-19.

[5]馮健，李娜.智能控制技術在車輛工程中的應用分析[J].汽車維修，2024（01）：18-20.

[6]賓勝海.汽車變速器變速傳動機構優(yōu)化設計研究[J].汽車工藝師，2024（12）：53-56.