制藥工程專業《工程制圖》課程教學改革探索

范於菟,羅華軍,程 凡,劉祈星,陳永盛

(三峽大學 生物與制藥學院,湖北 宜昌 443002)

《工程制圖》是制藥工程專業的一門專業基礎課，主要通過講授化工制圖的基本知識和相關規范標準，以及AutoCAD基本操作技能和簡單化工專業圖樣的繪制技能，培養學生對化工專業圖樣的讀圖能力、空間想象力和思維能力以及繪圖的基本技能。工程圖樣是工程技術人員交流的語言，學好本門課程對于制藥工程專業學生工程意識和能力的培養具有重要的意義[1]。

2016年我國加入華盛頓協議，工程類專業要與國際接軌，接受工程教育認證、專業認證，這無疑使得工程教育面臨新的挑戰，學生的工程實踐能力和創新能力需要進一步提升。也對《工程制圖》這門最基礎的工科課程提出了非常高的要求。為滿足“工程教育專業認證質量標準”和“卓業工程師教育培養計劃”的要求，探索適合新形勢下人才培養的教學新模式迫在眉睫。

本文分析了制藥工程專業《工程制圖》課程在傳統教學中存在的問題，結合筆者自身課堂教學經歷，就如何提高學生工程實踐能力，總結了思路。對該課程的教學內容、教學方法、考核方式等進行改革探索，以期提高教學質量。

1 《工程制圖》課堂教學中存在的問題

1.1 重理論輕實踐，工程意識不足

長期以來《工程制圖》的教學內容偏重理論知識，注重制圖基本知識、三視圖的繪制和識圖讀圖能力。上機實踐課中也主要側重詳細講解各種基本操作命令和零件圖的繪制，制藥和化工專業圖樣的繪制比較缺乏。圖樣的繪制也主要以照圖畫圖的方式進行，缺乏工程設計能力的鍛煉。這樣的教學方式和教學內容，難以適應新時代、新工科背景下工程教育認證標準的要求。

1.2 內容枯燥，學生興趣不濃

《工程制圖》課程的教學內容知識點零散、繁雜，大多為記憶性知識點，缺少程序性學習的內容，使得學生學習起來感覺較為枯燥、沉悶，學習興趣不高。

另外，該課程與其他理工科課程不同，缺乏嚴密的邏輯體系或運算推導，導致課堂教學過程中，學生的帶入感不強，課堂中容易"開小差"。因此，如何提高學生對該課程的學習興趣，也是筆者從教該課程以來，一直在思考的問題。

1.3 學生空間想象能力差，分析問題能力不足

制圖課程的學習對空間想象能力和形體分析的能力要求較高，經常需要從物體到圖形又從圖形回到物體的空間思維活動。在理論課的教學中，尤其是相貫線、截交線的繪制，學生往往不能完整、正確的判斷截交線和相貫線的彎曲趨向[2]。對已知視圖表達的空間形體，不能順利地補畫所缺視圖。對組合體的表面過渡關系和內部空間結構，缺乏一定的分析能力，不能正確完整的畫出三視圖。上機課的教學中，對車間平面布置圖缺少空間感知，對生產設備缺少事物認知能力等。這些問題給學生讀圖和繪圖帶來一定的困難。

1.4 學時少，教學內容多

工程制圖涉及的內容廣，包括制圖基本知識、投影基本知識、三視圖的繪制、化工專業圖樣的閱讀、AutoCAD軟件基本知識、圖樣的繪制等內容。但學時普遍較少，筆者所在學校該課程為32學時。如此少的課時講授這么多內容，對于教師的授課和學生的學習都是較大的挑戰。同時，由于課程內容多、知識點零散、覆蓋范圍廣，學生難以抓住重點。

1.5 考核方式單一，考核方法不夠科學

該課程傳統的考核方式為期末考試筆試占70%，平時成績占30%，上機課的成績算在平時成績內。這種考核方式形式單一，重理論知識和知識點的記憶成都的考查，對工程繪圖能力的考查較少。容易造成學生一味地死記硬背制圖知識點，不利于學生工程實踐能力、創新能力、獨立自主學習能力的培養。這種傳統的課程考核方式無法全面檢測學生對知識點的掌握和應用，不利于制藥工程專業人才的培養。

2 《工程制圖》課程教學改革探索

2.1 增加上機實踐比例，提高工程實踐能力

教學過程可適當減弱理論課中形體基本知識、畫法幾何、制圖基本知識等基礎知識點，加重上機課學時。如32學時的課程，可設置為理論課12學時、上機課20學時。上機實踐中，加重專業圖樣如帶控制點的工藝流程圖、設備布置圖的繪制所占比例。

工程實踐能力的提升光靠《工程制圖》這一門課的學習是遠遠不夠的，作為制藥工程專業學生接觸的第一門工科基礎課，要結合后續課程的學習及學科競賽、實踐實訓等方式全面提升工程實踐能力[3-4]。關于提升學生的工程實踐能力的培養，筆者有以下幾點想法：第一，要以設計類學科競賽為抓手，提升學生的工程設計能力；第二，以工程制圖、化工原理課程設計、制藥設備及工程設計等“工程設計課程群”的建設為手段，全面提升學生解決復雜工程問題的能力；第三，以專業見習、GMP車間實訓為突破口，著力改善學生分析解決實際工程問題的能力。表1所列為筆者所在學校制藥工程專業工程教育在每學期的具體體現。

表1 工程教育在制藥工程專業教學中的體現

2.2 改革教學方式，充分調動學生的積極性

在《工程制圖》的授課中，為了達到更好的教學效果，教師應該融合多元化的教學手段和方法來激發學生的學習興趣。首先，可采用翻轉課堂的方式，側重以學生為中心的自主學習方式。對于理論課中枯燥知識點的學習，可采用此法，如制圖國家標準的學習，讓學生課前做好預習和充分準備，分組討論或上講臺給大家講解知識點和自己的看法。其次，課堂中設計隨堂測驗環節，讓學生“變靜為動”，改被動聽課為主動完成任務。例如，在上機課中講完基本的繪圖命名后，就可以布置一個簡單的圖樣讓學生當堂完成，即調動了學生的積極性，也直觀的檢驗出學生的實際掌握情況。最后，以提交作業的方式，鼓勵學生課下自主學習。學生可通過查閱資料、慕課網絡學習等方式，最終完成作業作品。

2.3 借助實物，提高空間想象力

工程制圖這門課程的精髓就是正投影理論，應讓學生透徹地理解投影的基本知識。教學中應通過對模型、實物的觀察、分析，使學生建立起空間認識，從而化抽象的空間形體為具體的平面圖形。可通過對基本體、組合體及化工零件圖的觀察和繪圖練習，教學中遵循由易到難、由簡到繁的教學策略，使學生對空間與平面的相互轉換有較深的認知，從而逐步提高學生的空間想象能力。也可適當加入三維繪圖的訓練，帶學生進化工原理實驗室或去企業參觀等方式，增強對實物的感性認識。

2.4 整合優化教學內容，突出重點章節

化解教材內容多而課程學時少的矛盾，不是簡單的壓縮內容，而應在教學內容的選擇上仔細斟酌。教學內容的選擇既要考慮其實用價值，還要注意到與其它學科的內在聯系，對于與后續課程密切相關的內容，則應保留[5]。要正確處理工程制圖課程幾部分內容之間的關系，整合及優化教學內容。第一，對于制圖基本知識部分，可適當減少畫法幾何、尺規作圖內容，降低相貫線、截交線的教學要求，去掉軸測圖部分。第二， 突出化工專業圖樣的講解，包括圖樣的概念、意義、作用、表達內容、標注內容、讀圖步驟和繪圖步驟。第三，工程實踐性很強的計算機繪圖要貫穿整個教學過程，加強上機課中專業圖樣繪制所占比例，可布置設計型的繪圖任務，而不是簡單的照圖畫圖作業。

2.5 完善課程考核方式，綜合評價學生成績

教學內容及教學方式的改變必然要求考核方式的改變。《工程制圖》這門課的教學內容包括制圖理論知識和AutoCAD實踐兩大塊，具有很強的工程實踐性和操作性。因此，該課程考核方式的改變首先是變考試為考查，其次是實行過程化考核，一改以往一考定成績的模式。筆者將該課程的考核分為五部分，各占比例見圖1。課測驗為開卷形式，考查基本知識點的掌握情況，重點突出化工專業圖樣的識圖讀圖能力，同時也有對AucoCAD軟件操作掌握情況的考查。繪圖作品是布置簡單的設計型任務，學生在機房當場完成作品，可杜絕學生相互抄襲的弊端。同時，在此期間通過與學生的交流討論，可直觀了解學生的實際掌握情況。平時作業主要為三視圖繪制、專業圖樣讀圖、上機課小作業的完成。隨堂作業、平時表現、考勤等都在平時過程考核中通過"痕跡管理"逐一體現。

圖1 課程考核內容及所占比例

3 結語

《工程制圖》是制藥工程專業一門非常重要的專業基礎課，與許多專業課程和畢業設計緊密相連。針對教學中出現的問題，結合專業特點，提出了強化工程實踐能力培養的思路，采取改革教學方式、整合優化教學內容、完善課程考核方式等幾點改善措施。現已取得良好的教學效果和反饋，受到了學生的一致好評。總之，要不斷探索和改進教學方法，達到提高教學質量的目的，從而使培養的學生更加符合制藥工程類人才要求的要求。