基于中藥制藥特色的工程制圖教學改革研究

楊欣欣+包永睿

【摘要】針對工程制圖課程知識體系繁雜、專業(yè)實用性不強以及教學過程存在的問題，文章提出了基于中藥制藥特色的工程制圖課程理論、實驗到與科研結(jié)合的教學改革，從而提高了教學質(zhì)量，強化了學生的工程素質(zhì)，為畢業(yè)生在就業(yè)及深造的競爭中增加一定的籌碼。

【關鍵詞】中藥制藥特色；工程制圖；教學改革

工程制圖是制藥工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，所涉及的理論知識及AutoCAD軟件的應用是實現(xiàn)制藥工程設計自動化的關鍵，是企業(yè)及科研院所提高創(chuàng)新能力和管理水平的重要條件，同時也對大學生的工程實踐能力、創(chuàng)新意識培養(yǎng)具有非常重要的作用。因此，課程的教學體系和內(nèi)容應該順應時代發(fā)展、專業(yè)發(fā)展的要求不斷進行改革和優(yōu)化。

目前課程所涉及的內(nèi)容包括制圖的基本知識、點線面的投影、組合體的繪制及識讀、零件圖等九章知識，其內(nèi)容雖包含了較全面的制圖知識體系，但由于涵蓋過多，容易造成知識體系繁雜、重點不突出、專業(yè)實用性不強等問題。

本文基于中藥制藥特色，借鑒相關院校的教學經(jīng)驗，以體現(xiàn)“專業(yè)實用化”和“強化實踐”為原則，將工程制圖課程從理論到實驗做以整體的教學改革。課程增加與中藥制藥工程實際緊密結(jié)合的制藥設備圖的繪制與識讀等內(nèi)容，以及實驗課上應用計算機輔助設計軟件AutoCAD（以下簡稱CAD）完成制藥工程中常用的零件和設備圖的繪制等，有目的地從藥廠的生產(chǎn)實踐到科研的制造設計等多個方面開展教學改革研究，不斷強化學生工程素質(zhì)。

一、理論教學改革

（一）教學手段多樣化

新增制藥設備圖的教學內(nèi)容，利用多媒體技術及CAD、Pro/E、電子圖板等繪圖軟件制作教學素材及模型，并增加flash動畫在課堂教學中演示。圖1為繪制齒輪油泵裝配圖前拆卸內(nèi)部零件的動畫演示截圖。根據(jù)課堂實際需要，直接在CAD環(huán)境中隨時進行圖樣的繪制、修改，調(diào)用各種電子素材，增加課堂信息量；隨意旋轉(zhuǎn)、剖切、拆卸、放大三維實體，改變對模型的觀察視窗，與視圖建立聯(lián)系。增加復雜模型、可剖開模型、真實零件等三維模型，增強教學的直觀性，降低對學生空間想象力的要求。總之，這樣用以上泛三維模型直觀地表述各種零件及制藥設備圖，可以加深學生的理解，提高教學效率，有利于工程素質(zhì)教育的實施。

（二）增加趣味教學和對分課堂討論環(huán)節(jié)

在第一堂課請幾名學生做方言傳話的游戲，聯(lián)系到工程圖既是工程界的一種通用語言，又可以明確設計、加工及裝配過程的責任，讓學生從趣味性中認識到課程的重要性以及嚴謹認真的態(tài)度在制圖中的重要意義。在講解完中藥制藥常用設備圖的繪制后，讓學生分組繪制設備圖大作業(yè)；然后利用兩節(jié)課的時間，讓兩組學生互相批改作業(yè)，互相發(fā)現(xiàn)圖中的問題，最終完成標準設備圖。這將充分調(diào)動每個學生的積極性，分工合作，強化理解。

二、實驗教學改革

（一）“激發(fā)式+循序漸進式+現(xiàn)場考核”的教學方法

第一次上機便先給學生演示一個已經(jīng)用CAD繪制完成的中藥制藥設備的零件圖，然后再從熟悉基本指令開始繪制簡單圖形，使學生初步掌握繪圖設計的基本要點及CAD軟件的基本操作方法。這樣學生一開始就會對CAD的特點、強大的繪圖功能和繪圖方法等有一個直觀、全面的認識和了解，從而激發(fā)學生極強的好奇心和學習的濃厚興趣。另外，為了及時了解學生的學習情況，避免個別學生拷貝抄襲他人作業(yè)，對學生每次上機實驗的結(jié)果進行現(xiàn)場抽檢與考核，并采取提問學生、現(xiàn)場演示等方式，從而提高教學質(zhì)量。

（二）鼓勵學生自主學習，團結(jié)協(xié)作

實驗用機房采取開放模式，讓學生自由分組，分工合作，繪制教科書中學到的感興趣的中藥制藥設備裝配圖。每組分配不同的零件圖，用CAD軟件繪制，然后按組集中，再分發(fā)給個人畫裝配圖，并討論總結(jié)繪圖中出現(xiàn)的問題，教師集中解答。這樣可以充分激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)自主學習的習慣和團結(jié)合作的意識，同時提高學習效率。

三、與科學研究相結(jié)合

結(jié)合目前藥學及中藥學研究領域中主流發(fā)展方向，將CAD擴展到集成化微流控芯片制備方法及應用等科研中，集成化微流控芯片，從上至下依次包括流體通道層、微閥控制通道層及玻璃基底層，通過氣動微閥實現(xiàn)對細胞和微流體進行操控，并應用于高通量藥物配伍關系研究。引導學生開展科研項目的計算機輔助設計，完成包括用于藥物配伍篩選的集成化微流控芯片、中藥組分配伍及機制篩選芯片、肝腎毒性評價芯片等設計發(fā)明工作，為有進一步深造愿望的學生提供一個良好的科研思路及方法。圖2即為CAD繪圖軟件繪制的用于藥物配伍篩選的集成化微流控芯片的總體結(jié)構(gòu)示意圖。

四、教學改革總結(jié)

教學改革實踐表明，學生的識圖和繪圖能力得到了明顯的提高，且課程內(nèi)容與中藥制藥生產(chǎn)實際密切結(jié)合，工程素質(zhì)也得到了進一步的強化。畢業(yè)生在就業(yè)競爭中能夠較好、較快地熟悉制藥企業(yè)的制藥設備與機械、藥廠車間設計及GMP認證等工作。同時也為進入相關學科繼續(xù)深造的學生提供了必需的科研支撐及相關的前期基礎。

工程制圖課程因擔負著制圖知識的傳授和工程能力的培養(yǎng)兩方面的重任，進行教學改革將是長期而持續(xù)不斷的任務。課程內(nèi)容如何順應科技發(fā)展，與時俱進，并進一步與中藥制藥生產(chǎn)科學融合，都是有待深入研究和實踐的重要課題。

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