為助力教育強(qiáng)國(guó)建設(shè),構(gòu)建行業(yè)多方共贏的生態(tài)合作體系,由中望軟件牽頭與國(guó)家工業(yè)軟件行業(yè)產(chǎn)教融合共同體、工業(yè)技術(shù)軟件化產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、廣東省工業(yè)軟件創(chuàng)新中心、工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與仿真軟件創(chuàng)新聯(lián)盟等單位攜手,聯(lián)合推出“標(biāo)桿100”案例采集欄目,邀請(qǐng)100位教育行業(yè)標(biāo)桿先行者,分享在培養(yǎng)國(guó)家戰(zhàn)略人才過程中的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)。本期走進(jìn)華中科技大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院圖學(xué)教育研究與發(fā)展中心,以下根據(jù)國(guó)家教材建設(shè)重點(diǎn)研究基地(高等學(xué)校智能制造與機(jī)器人教材研究)專職研究員、教育部高等學(xué)校工程圖學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)中南地區(qū)工作委員會(huì)副主任、三級(jí)教授阮春紅,中國(guó)圖學(xué)學(xué)會(huì)圖學(xué)教學(xué)名師(青年組)、湖北省圖學(xué)學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)、校公共基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心主任張俐教授,湖北省圖學(xué)學(xué)會(huì)秘書長(zhǎng)、工程制圖課程負(fù)責(zé)人羅年猛副教授的教育實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)整理。

華中科技大學(xué)是國(guó)家教育部直屬重點(diǎn)綜合性大學(xué),是國(guó)家“211工程”重點(diǎn)建設(shè)和“985工程”建設(shè)高校之一,是首批“雙一流”建設(shè)高校。學(xué)校堅(jiān)持開放式辦學(xué)理念,積極開展全方位、多層次的國(guó)際交流與合作,目前已與世界上41個(gè)國(guó)家和地區(qū)的300余所高校和機(jī)構(gòu)開展友好合作。
圖學(xué)教育研究與發(fā)展中心最早源于華中科技大學(xué)(原華中工學(xué)院)建校之際成立的制圖教研室,隸屬于華中科技大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院。中心自1953年起至今,在趙學(xué)田教授、鄔克農(nóng)教授、常明教授、黃其柏教授、阮春紅教授等幾代人的努力下,逐漸發(fā)展壯大為國(guó)家工科機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)基地、國(guó)家機(jī)械實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心等國(guó)家級(jí)基礎(chǔ)教學(xué)平臺(tái)依托單位。

在華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)開放實(shí)驗(yàn)室里,阮春紅帶著她的學(xué)生們輕點(diǎn)鼠標(biāo),中望3D界面上一組機(jī)械組件模型正被快速裝配、進(jìn)行虛擬仿真。
“我們不僅是在學(xué)軟件,更是在用國(guó)產(chǎn)工具,解決真正的中國(guó)工程問題。”這一幕,正是華科大與中望軟件共同推動(dòng)的“國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件進(jìn)課堂”的生動(dòng)縮影。
作為“雙一流”高校中的先鋒,華中科技大學(xué)率先系統(tǒng)性地引入國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件,開展了一場(chǎng)深刻的教學(xué)改革。這一舉措,不僅是對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略需求的積極響應(yīng),更是對(duì)提升我國(guó)工業(yè)軟件自主創(chuàng)新能力、培養(yǎng)高素質(zhì)工程人才的高度自覺。與中望軟件的深度合作,雙方共同構(gòu)建了一套既具前瞻性又具可操作性的產(chǎn)教融合樣本。
破解三大短板:從“能用”到“擅長(zhǎng)用”
當(dāng)前工業(yè)軟件人才培養(yǎng)存在“三大短板”:對(duì)國(guó)產(chǎn)軟件信心不足、教學(xué)與實(shí)踐脫節(jié)、復(fù)合能力訓(xùn)練不足。面向行業(yè)困境,張俐指出:破局之道,在于創(chuàng)新與實(shí)踐并重,在于產(chǎn)教深度融合。
首先,共建“教學(xué)-實(shí)戰(zhàn)”一體化平臺(tái),破除信心鴻溝。 我們將國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件的真實(shí)項(xiàng)目案例,直接嵌入課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)。學(xué)生從“能用”國(guó)產(chǎn)軟件解決復(fù)雜工程問題,到“擅長(zhǎng)用”并建立起技術(shù)自信,完成了從“懷疑者”到“擁護(hù)者”的轉(zhuǎn)變。

其次,打造“學(xué)研產(chǎn)”閉環(huán),解決復(fù)合能力訓(xùn)練不足與產(chǎn)教脫節(jié)問題。我們不僅教學(xué)生“用”中望CAD/CAE,更與中望共建多層次復(fù)合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室。通過“中望杯”工軟大賽、全國(guó)大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽、中國(guó)大學(xué)生機(jī)械工程創(chuàng)新創(chuàng)意大賽機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)賽等高水平學(xué)科競(jìng)賽選拔培訓(xùn)一大批軟件技術(shù)高、解決復(fù)雜問題能力強(qiáng)的優(yōu)秀學(xué)生;通過企業(yè)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn),構(gòu)建真實(shí)產(chǎn)業(yè)場(chǎng)景和前沿工程技術(shù)問題,引導(dǎo)學(xué)生從“用戶”思維轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;開發(fā)者”思維,成為既懂工藝、又懂原理、還能創(chuàng)新的復(fù)合型人才。
最終,產(chǎn)業(yè)真問題成為教學(xué)新課題,學(xué)生培育成果反哺企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,而優(yōu)秀的畢業(yè)生又不斷充實(shí)行業(yè)人才庫(kù),從而構(gòu)建起一個(gè)健康、可持續(xù)、能夠自我造血的人才培養(yǎng)生態(tài)。
重構(gòu)教學(xué)體系:從“國(guó)外工具”到“中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)”
針對(duì)教學(xué)與實(shí)踐方面,阮春紅、張俐、羅年猛等所在的圖學(xué)教育研究與發(fā)展中心,配合機(jī)械工程、材料科學(xué)與工程、動(dòng)力工程與工程熱物理、電氣工程、光學(xué)工程等多個(gè)“雙一流”學(xué)科建設(shè),響應(yīng)落地國(guó)產(chǎn)軟件進(jìn)教材進(jìn)課堂的策略,在2019年開始,這所全國(guó)首批雙一流高校就率先將國(guó)產(chǎn)軟件中望3D引入到工程制圖的課堂教學(xué)中,逐步形成獨(dú)具特色的工程制圖課堂教學(xué)體系,重構(gòu)了傳統(tǒng)CAD課程框架。建立了基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教材與習(xí)題的虛擬模型交互平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)模型虛擬交互,提升空間思維能力。


羅年猛介紹,圖學(xué)教育研究與發(fā)展中心主編的《畫法幾何及機(jī)械制圖》(由阮春紅、張俐、何建英、李喜秋聯(lián)合編寫)、《3D工程制圖》(由張俐、阮春紅、何建英、李喜秋、韓斌聯(lián)合編寫)兩套教材,已成為全國(guó)首批深度融合中望3D軟件的高校教材,進(jìn)入首批國(guó)家級(jí)一流本科課程,在華中科技大學(xué)、昆明理工大學(xué)、武漢科技大學(xué)、江南大學(xué)、武漢輕工大學(xué)、武漢工程大學(xué)、山西大學(xué)、浙江師范大學(xué)、青島理工大學(xué)、安徽建筑大學(xué)、湖南工商大學(xué)、中南民族大學(xué)、河南科技學(xué)院、桂林航空工業(yè)學(xué)院、山西工學(xué)院、湖南文理學(xué)院、武昌工學(xué)院、武昌首義學(xué)院等全國(guó)100多所高校推廣使用,得到師生的廣泛好評(píng),年使用人次超6000。


其中,張俐、阮春紅等多位教授編寫的《3D工程圖學(xué)•理論篇》教材目錄中明確了國(guó)產(chǎn)中望軟件的相關(guān)內(nèi)容:



《3D工程圖學(xué)•實(shí)踐篇》為理論篇的習(xí)題集,提供更加詳細(xì)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。在該實(shí)踐篇中,基于二維碼和中望3D模型瀏覽技術(shù),實(shí)現(xiàn)習(xí)題的三維模型實(shí)時(shí)瀏覽,協(xié)助學(xué)生理解相關(guān)理論知識(shí),培養(yǎng)空間想象能力。
“國(guó)產(chǎn)軟件進(jìn)課堂不是簡(jiǎn)單的工具替換,而是教育鏈的系統(tǒng)性重構(gòu)。”阮春紅強(qiáng)調(diào)。
中望3D是一款功能強(qiáng)大的CAD/CAM一體化軟件(包含模型設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、裝配、工程圖、數(shù)控編程、逆向工程、鈑金設(shè)計(jì)等功能模塊),具有兼容性強(qiáng)、易學(xué)易用等特點(diǎn),可以輕松滿足從概念到產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)流程的教學(xué)需求。中望3D軟件的引入重構(gòu)了傳統(tǒng)工程制圖課程框架,將中望參數(shù)化設(shè)計(jì)思想等內(nèi)容融入到“自主技術(shù)實(shí)踐”工程制圖教材的各個(gè)知識(shí)模塊,理論與實(shí)踐融合,培養(yǎng)既懂技術(shù)又懂行業(yè)的復(fù)合型人才。
圖學(xué)教育研究與發(fā)展中心承擔(dān)的工程制圖課程分別入選國(guó)家級(jí)線上、線上線下混合式2個(gè)一流本科課程,其支持MOOC課程《3D工程圖學(xué)》《3D工程圖學(xué)應(yīng)用與提高》同步引入了中望3D軟件的在線教學(xué),選課人數(shù)年均超過6000人。

慕課教學(xué)新舊課程大綱對(duì)比,如下:


打造實(shí)戰(zhàn)平臺(tái):從“學(xué)軟件”到“造工具”
在華科大的公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái),所有機(jī)房終端均已部署中望二維、三維設(shè)計(jì)軟件,形成“教學(xué)—科研—競(jìng)賽”一體化賦能陣地。
華中科技大學(xué)開放實(shí)驗(yàn)室機(jī)房全面部署中望的三維和二維軟件版本,并持續(xù)更新。“我們與中望共建學(xué)科交叉實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái),搭建了計(jì)算機(jī)實(shí)踐課程體系,并啟動(dòng)教材教案編寫,計(jì)算機(jī)實(shí)踐課程配套案例模型、課件與視頻9套。”羅年猛介紹。



這一平臺(tái)也成為全國(guó)大學(xué)生成圖大賽、機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)國(guó)賽等重要賽事的技術(shù)支撐基地。2023年,華科大承辦的國(guó)賽首次引入中望作為技術(shù)支持方,獲獎(jiǎng)作品直接進(jìn)入中望產(chǎn)業(yè)案例庫(kù),實(shí)現(xiàn)“以賽促學(xué)、以學(xué)促產(chǎn)”的閉環(huán)。
以 “學(xué)生發(fā)展”為導(dǎo)向,通過培養(yǎng)一批掌握計(jì)算機(jī)可識(shí)別、可理解的表達(dá)方法的“種子”選手,去帶動(dòng)和影響整個(gè)學(xué)生群體的工程表達(dá)與分析能力,提高工程圖樣的優(yōu)秀率,以促進(jìn)華中科技大學(xué)圖學(xué)教育的教學(xué)改革。

定義教育標(biāo)桿:從“跟隨者”到“標(biāo)準(zhǔn)制定者”
這套以國(guó)產(chǎn)軟件為載體的教學(xué)體系,已走向全國(guó),得到100多所高校推廣使用。張俐指出,“華科大機(jī)械學(xué)科能連續(xù)6年位列軟科世界第一,其背后是中國(guó)工程教育從技術(shù)依賴到標(biāo)準(zhǔn)自主的深刻轉(zhuǎn)變。”
她認(rèn)為,“當(dāng)學(xué)生在中望平臺(tái)上完成從機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)到仿真優(yōu)化的全流程,他們正在成為中國(guó)工業(yè)軟件自主化之路上的建設(shè)者。”
在華中科技大學(xué)的課堂與實(shí)驗(yàn)室中,中望軟件不再僅僅是教學(xué)工具,更成為工程教育重構(gòu)的載體、技術(shù)自信建立的橋梁、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)輸出的平臺(tái)。從一本教材、一門課程為起點(diǎn),華科大正與中望軟件共同書寫中國(guó)工業(yè)軟件人才培養(yǎng)的“突圍樣本”。這所雙一流高校的實(shí)踐證明:能力標(biāo)準(zhǔn)重構(gòu),終將重塑國(guó)家產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新基因--未來工程師從學(xué)生時(shí)代就用中國(guó)工具解決中國(guó)問題,這才是中國(guó)制造真正的未來競(jìng)爭(zhēng)力。
關(guān)于廣州中望龍騰軟件股份有限公司
國(guó)內(nèi)首家A股上市的CAx解決方案商,擁有7大全球研發(fā)中心,深耕教育領(lǐng)域16年,為超4000所院校及8.5萬(wàn)所K12機(jī)構(gòu)提供專業(yè)人才培養(yǎng)支持。
關(guān)于國(guó)家工業(yè)軟件行業(yè)產(chǎn)教融合共同體
共同體由中望軟件、哈爾濱工程大學(xué)、深圳職業(yè)技術(shù)大學(xué)牽頭,聯(lián)合相關(guān)行業(yè)組織、學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)、上下游企業(yè)共同參與組建。共同體以推動(dòng)我國(guó)工業(yè)軟件研發(fā)及應(yīng)用類人才培養(yǎng)為宗旨,通過聯(lián)合開展人才培養(yǎng)、協(xié)同開展技術(shù)攻關(guān)、有組織開發(fā)教學(xué)資源、服務(wù)行業(yè)國(guó)際產(chǎn)能合作,培養(yǎng)工業(yè)軟件行業(yè)急需的高素質(zhì)技術(shù)技能人才,賦能區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
關(guān)于工業(yè)技術(shù)軟件化產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟
工業(yè)技術(shù)軟件化產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2017 年于北京成立,接受工業(yè)和信息化部業(yè)務(wù)指導(dǎo),掛靠單位是工業(yè)和信息化部電子第五研究所。秘書處設(shè)在電子五所,自成立以來,積極發(fā)揮行業(yè)紐帶作用,持續(xù)開展產(chǎn)業(yè)研究、公共服務(wù)、生態(tài)培育等多項(xiàng)工作,有力地促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展。
關(guān)于廣東省工業(yè)軟件創(chuàng)新中心
聯(lián)合工業(yè)和信息化部電子第五研究所等11 家主要成員單位共同組建,中心于 2022 年獲廣東省工業(yè)和信息化廳批復(fù)籌建。
關(guān)于工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與仿真軟件創(chuàng)新聯(lián)盟
由工軟數(shù)創(chuàng)牽頭組建,院士領(lǐng)銜專家團(tuán)隊(duì),匯聚近百家單位構(gòu)建全鏈條創(chuàng)新體系,主攻設(shè)計(jì)與仿真軟件核心技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。
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