“三减三增”导向下中职机械制图教学改革实践研究——基于Inventor的赛证融通模式探索

摘要：针对中职机械制图课程“重绘图、轻设计”“课赛证脱节”等问题，本研究基于 Inventor平台，提出“三减三增”教学理念，构建赛证融通教学模式。通过实验班与对照班对比教学，将1+X证书标准与技能竞赛任务融入项目化教学，利用Inventor三维建模与仿真功能破解空间想象难题。实践表明，实验班在能力测试、项目完成率、证书获取率及学业成绩等方面均显著优于对照班。该模式为中职机械类课程数字化转型提供了可推广的实践路径。

关键词：三减三增；机械制图；Inventor；赛证融通；教学改革

一、引言

（一）研究背景

中职机械制图作为机械类专业的基础课程，对学生识图、绘图以及空间想象能力的构建起着至关重要的作用，在工业4.0智能制造以及现代职业教育高速发展背景下，该课程面临着诸多挑战，在以三维设计为主、二维出图为辅的行业趋势下，以手绘，尺规作图以及二维表达视图为核心的机械制图课程教学方式不仅与产业技术脱节，智能数字化利用程度低，在中职学生普遍基础薄弱以及空间想象能力近乎零基础的情况下[1]，传统教学方式更容易让学生产生畏难情绪，出现课堂大部分学生打瞌睡的现象。面对以上问题，国家推进1+X证书制度与职业技能竞赛，构建现代职业教育体系、实现“课岗赛证”综合育人，为中职机械制图等课程深度改革提供了坚实的政策支撑和实践路径[2]。

（二）问题提出

传统机械制图教学无法支撑“课岗赛证”一体化的人才培养目标，如何将机械制图课程从单一的绘图转型为涵盖课岗赛证的设计能力，是适应现代制造业智能化、数字化发展的必然要求。

（三）研究意义与目标

本研究旨在探索并浅尝一种以“三减三增”为核心理念、以Inventor为技术平台的中职机械制图教学新模式，通过重构课程内容与教学流程，嵌入技能竞赛标准与1+X证书要求，构建“课赛证”一体化育人机制，实现教学实效的全面提升。

二、“三减三增“理念内涵与改革逻辑

（一）“三减三增“核心理念

减少手工绘图训练的课时，保留投影原理以及基本视图等基础核心内容，优化教学结构。减少与实际脱轨的单一零件绘图任务，避免机械性模仿以及学非所用教学困境。减少理论知识的集中讲解，改变传统的传授知识模式，转为边做边学，边学边悟的项目式实践教学。增建模，以Inventor三维软件为核心平台，实现“零件建模、装配设计、工程图生成、仿真验证”生产全过程，利用软件智能化功能，培养学生数字化设计能力。嵌竞赛，将竞赛任务转化为教学项目，提取竞赛任务融入到日常教学项目当中，与学校竞赛周结合，实现全员参与，营造良好的竞赛氛围，真正实现以赛促学、以赛促练[3]。融证书，以1+X为标准，重构评价体系，将证书中的零件建模等模块融入教学内容，重构课程内容，实现课证融通。通过可视化建模、真实产品设计、竞赛参与等方式，增强学习成就感与趣味性。

（二）改革逻辑框架

为实现传统机械课程改革，构建“理念引领、平台支撑、路径实施、目标达成”的四维一体教学新生态，如图2-1所示。

图2-1

三、基于Inventor的赛证融通教学模式构建

在基于Inventor的赛证融通模式下，构建“理念引领、平台支撑、路径实施、目标达成”的四维一体动态教学机制，实现从“二维绘图”向“三维设计”的转型。

（一）课程内容重构

在三减三增核心理念引领下，以Inventor为核心技术平台，搭建“基础建模、装配设计、工程图生成、仿真验证四项阶梯式的模块，并融合1+X证书考核内容与中职生职业技能竞赛典型项目，将其转化为层级化、项目化的教学案例，实现“课赛证”内容的有机融合与能力进阶。

（二）教学实施路径

1）项目化教学

选取企业真实产品作为教学载体，设计拆装、测绘、逆向建模、工程图输出、优化改进建议的完整项目链。学生以20人小组为单位领取任务，制定工作计划，利用Inventor完成三维建模与装配，最终提交模型文件、工程图及项目报告[4]。通过真实任务驱动的项目化教学，能够培养学生识图、测量、建模、规范表达及团队协作等综合能力，体现“做中学、学中创”的职教理念。

2）赛教融合

结合学校每学期的竞赛周，将技能竞赛的流程、时间限制和评分标准引入课堂。设置基础赛与挑战赛双通道，让所有学生参与限时建模、图纸输出等基础任务，优秀者进入创新设计等高阶挑战，实现全员参与。根据竞赛周成绩选拔竞赛苗子进行重点培养，同时将竞赛表现纳入课程平时成绩，形成以赛促学、以赛促练的良性循环，激发学习内驱力[5]。

3）证教融合：以标准引领教学过程评价

将机械产品三维模型设计1+X证书的考核标准细化为可操作的课堂评价指标。在项目实施过程中嵌入阶段性认证，实现学完即认证[6]。探索“课程项目成绩合格=1+X证书实操部分免考”或“竞赛获奖=证书考核加分”的机制，增强学生参与动力，真正实现课证融通[6]。

四、实践案例与成效分析

为验证“三减三增”导向下基于Inventor的赛证融通教学模式的实效性，本研究选取某中职学校工业机器人技术应用专业2024级两个入学成绩、前期基础相当的平行班作为研究对象，开展为期一学期（20周，共80课时）的教学实验。

表4-1 实验班与对照班教学实施方案对比

表4-2 综合成效数据对比表

从图表与数据可见，实施“三减三增”教学模式的实验班在各项指标上均显著优于对照班：后测成绩提升30分，远超对照班的14分，说明Inventor赋能与项目化教学有效破解了空间想象难题，提升了综合制图能力。作业完成率高出31个百分点，表明混合式教学与模拟竞赛显著激发了学习兴趣。项目完成率与证书获取率均实现翻倍增长，验证了“课赛证”融通模式的有效性。期末考试平均分高出23分，说明改革未牺牲基础知识，反而通过能力驱动促进了全面学习。

五、问题与对策

（一）面临挑战

多数中职机械制图教师长期从事传统二维绘图教学，对Inventor等三维CAD软件的操作不熟练，缺乏真实项目设计经验。部分教师虽具备软件操作基础，但难以将企业级设计流程、参数化建模思维有效融入课堂教学，导致软件用了，但教学没变。三维建模与仿真对计算机CPU、显卡、内存要求较高，现有老旧机房难以流畅运行，需投入资金升级设备。“1+X证书”考核标准与技能竞赛规程每年动态调整，涉及新软件功能、新工艺要求（如增材制造设计规范）[8]

（二）改进对策

组织教师参加企业实践与软件认证培训；争取专项资金，推进机房升级改造。建立“课赛证”动态更新机制，定期修订教学标准；深化产教融合，引入企业真实项目与技术标准，实现课程内容与产业同步迭代；建设校本Inventor微课、项目案例、虚拟仿真资源库，支撑教师教学与学生自主学习。

六、结语

实践表明，该模式能有效破解学生空间想象难、学习动力不足、能力与岗位脱节等现实问题。实验班在空间想象能力、项目完成率、证书获取率及综合学业表现上均显著优于对照班，验证了“理念引领、平台支撑、路径实施、目标达成”的四维一体教学新生态的可行性与实效性。同时，研究也正视师资能力、软硬件成本、课程动态适应性等实施挑战，并提出了强化师资培训、优化资源配置、建立敏捷更新机制等改进对策，为改革的可持续推进提供保障。

参考文献：

[1] 陈勇. 中职机械制图教学中空间想象力培养策略研究[J]. 机械职业教育, 2020(5): 23-26.

[2]王健,李红. 基于Inventor的中职机械制图课程教学改革实践[J].职业技术教育, 2021, 42(10): 45-48.

[3]刘伟, 陈刚. 技能大赛引领下的中职机械专业教学改革探索[J]. 教育与职业, 2020(18): 92-95.

[4]赵敏. 项目教学法在中职机械制图教学中的应用研究[J]. 职教论坛, 2019(6):112-115.

[5] 周晓燕. “岗课赛证“融通背景下中职课程改革路径探析[J]. 中国职业技术教育, 2023(8): 65-70.

[6] 徐琳. 1+X证书制度下中职学生职业能力评价体系构建[J]. 教育与职业, 2021(22): 88-92.

[7] 黄志刚, 王芳. 基于Autodesk Inventor的中职机械设计教学案例开发[J]. 职业技术, 2022, 31(4): 67-70.

[8] 国家职业教育机械产品三维模型设计职业技能等级证书标准（初级）[S]. 北京：北京赛育达科教有限责任公司, 2021.