创新教育论文
培养高技能创新人才是由“中国制造”跨越为“中国创造”的重要环节之一，机械制图可应用于船舶制造、环境工程、土木建筑、轮机工程、动力机械与装备、机械制造及其自动化、电子产品、核装备、化工机械与装备等工程专业，机械制图技能包括手工制图和 CAD 制图。创新人才培养的本质特征是人才培养过程的创新[1].机械制图创新教育是通过工程图学系列课程的课内教学和课外助学为学生创造学习、研究与创新的环境。因此，依托机械制图相关“技能竞赛和考试”（简称“赛、考”），以创新教育理念为指导，探索和改革将机械制图第一课堂与第二课堂有机结合、优势互补的机械制图创新教育，即形成高技能创新人才培养模式。
1 机械制图相关的 “技能竞赛和考试”
在理工类高等院校创新人才培养中，作为机械制图第二课堂活动的“赛、考”是其第一课堂的延伸，且技能竞赛与技能考试相辅相成发挥着各自不可替代的作用。通过对近年机械制图相关“赛、考”分析，归纳考评概况如表 1 所示。
1.1 机械制图相关技能竞赛
目前主要的机械制图相关竞赛有：世界技能大赛 CAD 机械设计项目、“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和各省市及学校组织的竞赛。
（1） 世界技能大赛 CAD 机械设计项目竞赛：中国组队参加了 2011 年、2013 年和 2015 年的第41 届、42 届和 43 届大赛。该竞赛涉及机械设计、机械制图、机械制造和计算机绘图等课程内容。
（2） “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：自 2008–2014 年已连续举办了七届。2015 年大赛宗旨为：贯彻创办世界高水平大学的精神，落实教育部对创办高水平大学的一系列举措，建设世界一流有特色的大学、提高中国大学国际竞争力和影响力、培养图学团队组织能力、沟通能力、合作精神、快速应用知识和技能的能力；通过竞赛强技能、增素质，促进大学生的知识、能力、素质全面协调发展；共同探索图学的发展方向、研究先进成图技术的手段，创新成图载体的方法[3].为迎战该赛事，各地承办了省市级竞赛，且全国百余所高等院校组织了校内选拔赛。
1.2 机械制图相关技能等级考试
全国 CAD 技能等级考试在培养多样化人才、传承技术技能、促进就业、创业和充分发挥高技能人才在国家经济社会发展中的重要作用方面都产生了显着的社会人才培养效果，其机械制图相关技能等级考试包括工业产品类一级（二维计算机绘图）、二级（三维几何建模）和三级（复杂三维模型制作与处理）考试。
2 “技能竞赛和考试”的启迪及促进作用
虽然参加世界技能大赛 CAD 机械设计项目的是少数学校和少数学生，且参加国内技能竞赛和技能考试的学生也不是学习本专业的全体学生，但“赛、考”的考评内容及技能要求（如表 1 所示）引发工程图学教育工作者和理工类学生的思考，开启了高等院校师生面向工业界、面向世界、面向未来的窗口。因此，启迪促进学生自主建构知识体系和技能，启迪促进教师深化教学改革，即以“赛、考”促学、促教。
2.1 以“技能竞赛和考试”促学
依托“赛、考”,可促进学生主动“混合式学习（Blended Learning 或 Blending Learning）”机械制图，所谓 Blending Learning 是将传统学习方式的优势与 E-Learning（即数字化或网络化学习）的优势相结合；其既可发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又可充分体现学生作为学习主体的主动性、积极性与创造性[4].
组织大学生参加各级竞赛（国赛、省市赛、校赛）和全国 CAD 技能等级考试，为学生搭建创新学习、交流和展示个人才能的平台、提升学生高技能创新水平。通过第二课堂学习和参与课外相关创新活动，从思想上解决学生“为什么学习”机械制图的问题，使学生重视学习并认真夯实制图基础知识和技能，提高工程意识和创新意识；从专业上引导学生关注专业对机械制图需求，解决学生“如何应用”机械制图知识和技能的问题，使学生掌握制图基本知识、国家标准、手工绘图等方法和要领，提高学生计算机三维设计的理念和技能，激发学生创新热情及参加科技创新活动，提高学生机械制图能力、工程素质和创新能力，并结合专业实施科技创新和研究。
2.2 以“技能竞赛和考试”促教
教师依托“赛、考”,调研、分析和跟踪国内外人才培养对机械制图创新教育的需求、最新国家标准、先进教学及助学的经验；借鉴学习国内外高校开展创新活动提高学生创新技能的经验；以创新教育为主线不断深化机械制图教学改革，将国内外“赛、考”考评要求及理念融入到机械制图创新教育中，提高教学质量并使其教学效果在学生后续课程学习、毕业设计、考研和就业等环节中发挥重要作用。根据培养高技能创新人才的师资要求，教师需不断学习与提高，努力成为“双师型（教师和工程师）”教师，加强师资专业技能储备。
3 机械制图创新教育的改革对策
以创新教育理念为指导，依托“赛、考”构建工程图学创新教育立体化教育资源和学习环境，并使各种资源在教学和助学环节有机组合，产生聚集效应，提升机械制图创新教育，培养高技能创新人才。
3.1 创新教育理念
面向工业界、面向世界、面向未来，强调“学生为中心，教师为主导”和“加强研究与创新”的教育理念，教师应以建构主义学习理论、情境认知学习理论、人本主义教学理论和多元智力理论等现代教育思想为指导，实现课程教育过程最优化。
依托“赛、考”促学、促教，教师要注重为学生课内和课外学习创设情境、扩大学生的知识面，将工程实践知识及生产环境与机械制图有机结合、有效衔接，使学生了解和掌握本专业生产制造工艺，提升分析问题和解决工程问题的理性思考能力及技能，促进理论学习向实践能力的转化，以便学生更顺利地学习和理解机械制图内容，激发学生参与教学和师生互动的热情及求知欲，培养学生的专业兴趣，强化培养学生的工程实践能力、创新能力和可持续发展能力。
高技能创新人才培养是一个复杂的渐进过程，整体优化学生工程素质的培养体现在教育全过程中并渗透到教学的每一个环节。教育应该把学生培养成富有灵活性、适应性和创造性的人；在课内与课外创造一种围绕发展个人和团队的环境；强调多元性、差异性、创造性和开发性。
3.2 课程体系和内容改革
课程体系和教学内容是大学人才培养的主要载体，是“卓越计划”的指导思想和先进工程教育理念付诸于实践的桥梁[5].
在高等院校中，除极少数院校专门开设 CAD软件课程外，大部分院校将 CAD 安排在工程制图课程中，其主要侧重在投影理论和手工绘图训练方面。计算机二维绘图和三维绘图多是穿插进行，时间有限，造成学生在计算机绘图、特别是计算机三维绘图能力较弱。在大部分中等院校中，将工程制图和 CAD 教学设置成不同的课程。工程制图课时较长，而且普遍要求学生进行零部件测绘；CAD 课程多在机房边授课边上机练习，且上机时间也能得到充分保证。因此，中等院校学生手工绘图和 CAD 软件使用方面较高等院校学生更熟练[2].由此可见，在高等院校中，需要对大学生加强创新技能方面的培养。
要培养高技能创新人才，以“赛、考”为导向，依据教育部工程图学课程基本要求，对机械类专业制图课程采用分段式“工程图学基础+机械制图+计算机绘图”的机械制图创新教育课程体系，如图 1 所示。学生在不同阶段系统地学习、复习、巩固、提高和强化所学到的机械制图知识及技能。
应用数字信息技术将工程生产实践知识与机械制图教学内容有机结合，将知识、能力和素质的均衡发展体现在其课程体系和课程内容中，构建学生合理的知识体系。借鉴国内外竞赛考评要求，改革机械制图教学，继续削减画法几何中复杂综合作图，重点培养学生的空间形象思维能力、构形能力和形体表达能力，加强尺规绘图、徒手绘图、组合体构形设计、轴测图绘制和机件表达诸环节基本功训练；简介产品开发过程，培养学生设计制图能力而非单纯制图技能，强调表达设计过程与加工工艺相关联的结构特征；加强零件构形设计教学环节，结合工程实例分析零部件的构形设计；强化应用制图标准表达零件的训练；加强制图综合测绘教学环节，培养学生综合实践能力，鼓励应用三维软件与 AutoCAD 软件有机结合完成综合测绘建模及模型投影工程图，并通过学生示范向全体学生演示二维绘图、三维建模及虚拟装配效果，使学生全面综合复习和应用机械制图的知识及技能。