立足襄阳制造业需求的机械制图可视化教学改革探析

　　■  刘呈呈

　　机械制图是机械类专业学生进入制造岗位前必须打牢的基础课程，其教学质量直接关系到学生后续识图、绘图、测绘、建模和工艺理解能力。进入“十四五”中后期，随着襄阳汽车零部件、高端装备、智能机床等产业持续升级，企业一线对技术技能人才的图纸理解能力、三维建模能力和现场问题转化能力提出了更高要求。传统机械制图课程若仍停留在通用案例讲解、二维图样训练和规范条文记忆层面，便难以回应区域制造业真实需求。基于此，课程改革应立足襄阳制造业岗位能力需求，优化教学内容，开发本地化可视化资源，推动机械制图教学由知识传授转向岗位能力培育。

　　襄阳制造业升级倒逼制

　　图教学体系革新

　　机械制图课过去常被理解为“画图规范课”，课堂重点多放在线型、比例、尺寸标注和三视图作图步骤上。这样的教学能够帮助学生掌握基本规则，却难以有效回应襄阳制造业转型后的岗位变化。

　　襄阳汽车零部件、高端装备、智能机床等产业链条较长，企业一线图纸与加工工艺、装配关系、质量检测、三维模型转换紧密相关。学生进入实习岗位后，常见问题是面对底盘支架、箱体端盖、模具镶块等真实零件时，看得出外轮廓，却说不清孔位基准、剖切位置和装配配合关系。有企业技术人员反馈，部分学生能按课堂习题完成三视图，却在审读生产图纸时忽略技术要求，甚至把倒角、沉孔、螺纹孔的表达混在一起。由此可见，机械制图课程若继续使用通用化、脱离地方产业的案例，学生获得的只是纸面制图能力，难以转化为岗位所需的工程识图能力。襄阳制造业升级倒逼课程体系革新，实质上是要求教学从规范知识讲授转向真实图纸任务训练，从“二维静态讲解”转向“结构可视化理解”，从“单张作业评价”转向“识图、改图、建模、校核一体化培养”。只有将地方产业实际、企业图纸流程和课堂教学逻辑真正衔接起来，机械制图课程才能成为学生进入制造现场前的有效能力支撑。

　　以襄阳制造业岗位标准重构机械制图课程内容体系

　　课程内容优化要从岗位任务倒推学生应具备的制图能力。围绕襄阳制造业常见岗位需求，机械制图课程可将企业图纸任务拆解为识读零件结构、判断投影关系、规范标注尺寸、理解公差配合、完成三维建模、生成工程图、开展图纸校核等环节。教师在调研本地汽车零部件和装备制造企业时发现，企业不只要求学生会画标准图，更关注其能否看懂图纸背后的加工意图。例如，同样是一个带孔支架，课堂习题多关注主视图和俯视图是否完整，而企业现场还会追问孔距基准从哪里取、安装面是否需要标注粗糙度、加强筋是否影响加工顺序。

　　基于此，课程内容可分为四类进行重构。基础识图模块嵌入底盘连接件、轴套、端盖、支座等高频零件，引导学生在真实结构中理解三视图和剖视图。标准制图模块重点训练尺寸基准、公差、表面粗糙度和技术要求，避免学生只会画轮廓。三维建模模块应围绕零件结构还原、剖切观察、工程图生成展开。综合实训模块可设置“旧图改绘”“实物测绘”“装配图拆读”等任务，让学生经历接近企业现场的图纸处理流程。对于使用频率不高、与本地岗位关联较弱的理论内容，可适当压缩；对数字化图纸流转、版本校对、协同审图等新内容，则应及时纳入。这样形成的课程体系更贴近襄阳制造业现场，也更容易让学生理解“为什么这样画”。

　　构建适配襄阳制造场景的

　　可视化教学支撑体系

　　机械制图教学面临一个基础性难题：学生掌握了制图规则，却难以将其还原到具体结构中加以运用。课堂现象反复印证着这一困境——学生能说出剖视图的概念，却在面对真实零件时拿不准从何处剖开；能背诵虚线的使用规范，却无法在多视图间建立起孔腔的对应关系；能照着例题完成练习，却在新零件面前感到无所适从。这些问题的实质，是学生缺乏从二维符号向三维实体进行认知转换的有效通道。

　　解决之道在于引入可视化载体，使不可见的内部结构变得可观察、可旋转、可比较。面向襄阳制造业，学校可选择本地企业常见的、不涉及核心技术的零部件，在脱敏处理的基础上建立服务于教学的三维模型资源库。资源不追求复杂炫目，而要突出教学关键，如孔槽对应、筋板遮挡、内腔剖切、装配配合等。教师可围绕一个支座模型制作三类素材：一是动态剖切动画，让学生看到剖切面经过实体后的真实形态；二是投影生成动画，从三维模型逐步落到主视、俯视、左视图；三是错图比对资源，把学生常见的漏线、多线、错线直接放入课堂讨论。实物模型与数字模型也应配合使用。学生先通过实物触摸和观察建立整体印象，再借助三维模型旋转确认细节，最后回到二维图纸完成表达。对于基础较弱的学生，可视化资源能降低空间想象门槛；对于能力较好的学生，则可进一步支持其开展工程图生成和装配关系分析。这样的载体建设是服务于制图理解的学习支架。

　　可视化赋能下机械制图课堂教学实施路径

　　可视化教学进入机械制图课堂后，教学流程也需要随之调整。若仍然按照“教师讲例题、学生照图画、课后交作业”的方式推进，即使增加三维动画，也难以改变学生被动接受的学习状态。更适合的做法，是以襄阳制造业典型零部件为项目单元，把课堂组织成一个小型图纸任务过程。以汽车连接支架制图为例，教师可先出示实物或三维模型，让学生判断安装孔、加强筋、定位面和折弯面的作用；随后通过模型旋转和剖切，引导学生确定主视方向、剖切位置和视图数量；再进入二维工程图绘制，要求学生说明每条主要轮廓线和尺寸标注的结构依据。这样处理后，学生便在观察、判断、表达之间不断转换。

　　课前可推送简短可视化微课，让学生提前标出难以理解的结构；课中围绕学生集中错误开展动态演示，如剖切后内孔漏画、尺寸基准随意选择、装配关系看反等；课后则布置图纸纠错和模型观察任务，要求学生写出修改理由。分层教学也可嵌入同一任务链。基础层完成简单零件三视图和剖视图识读，提升层处理公差和技术要求，拓展层尝试三维建模并生成工程图。课堂评价应关注学生能否说清结构来源、投影依据和修改过程。经过这样的课堂重组，可视化便成为学生完成制图任务的认知路径。

　　政校企联动夯实课程优化与可视化教学改革基础

　　企业产品在更新，图纸标准在细化，软件平台和审图流程也会随着技改变化而变化，如果课程资源几年不更新，即使当前改革有效，也可能再次与岗位脱节。因此，课程优化和可视化教学改革必须建立政校企协同保障机制。

　　学校可依托市域产教联合体或本地产业学院，邀请企业制图员、工艺员、质量检测人员参与课程研讨，把真实岗位中的图纸问题带进课堂。例如，企业人员指出学生常在尺寸基准、技术要求和装配配合上出错，教师就可据此调整实训任务。专业教师也应定期进入襄阳本地制造车间，观察图纸从设计、出图、审图到加工流转的实际过程，更新对岗位能力的理解。资源建设方面，校企可共同开发脱敏图纸、三维模型、测绘样件、错图案例和实训任务书，形成可更新的本地化资源库。资源库要记录适用章节、教学难点、常见错误和企业反馈，便于教师持续调用。评价机制也要同步调整，将识图准确率、尺寸标注规范性、模型转图能力、图纸校核能力纳入考核。这样，机械制图改革才能沉淀为服务襄阳制造业人才培养的长期机制。

　　面向襄阳制造业需求优化机械制图课程，关键在于重建课程内容、教学载体、课堂模式与产教协同之间的内在联系。通过嵌入本地零部件图样、强化企业制图规范、开发三维可视化资源、推进项目化课堂实施，学生能够在真实制造场景中理解图纸表达逻辑，提升空间想象、规范绘图和工程转化能力。后续改革还需持续依托政校企协同机制，及时吸纳襄阳制造业技改、新产品开发和岗位标准变化的最新动态，使机械制图课程始终贴近产业现场，真正服务区域制造业高质量发展。

　　（作者单位：湖北文理学院理工学院）

　　【课题名称】本文系2024年度湖北省高等教育学会教育科研课题（编号：2024XD076）阶段性研究成果。