生物工程专业制图课程的教学实践与思考

胡婧

摘要：结合生物工程专业需求及学校“应用型人才”培养方针，重新构建了生物工程专业的《工程制图》和《计算机辅助化工制图》制图课程，实践证明，开设工程图学领域普识性的《工程制图》课程和具有专业针对性的《计算机辅助化工制图》课程，学生在掌握制图基本知识的同时，阅读和绘制专业图样的能力得到更好培养，收到了较好的教学效果，达到了教改的预期目标。

关键词：生物工程；制图课程；教改

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）46-0139-02

工程制图是工科专业学生的一门学科基础课[1]，是研究图形与实物之间相互转化的学科，是工程师必须掌握的一门工程技术界的交流语言，要成为一名合格工程技术人才，就必须掌握这种“语言”。工程制图课程一般分为机械类、土建类、非机械类（近机类）等。对于机械类、土建类制图课程，在我校机械类制图课程主要涉及机械制造专业及机械电子工程专业，土建类制图课程主要涉及土木工程专业、道桥专业、道桥专业和给排水、环境专业，我校一直致力于深化此两类制图课程的教学内容、教学方法、教学手段、考核方法等方面的教学改革。非机械类（近机类）制图课涉及的专业范围较广，如生物工程、环境工程、给排水工程等。

目前各高校将“掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论，基本技能，能在生物技术与工程领域从事设计生产管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才”作为生物工程专业本科生人才培养目标[2]。

一、我校生物工程专业制图课程教学现状

目前每年我校生物工程专业招生人数为35人左右，仅1个自然班。由于历史师资原因，生物工程制图课程开展模式为：大一第一学期开设近机类专业《机械制图》课程，64学时，考核方式为考试（考试成绩占70%，平时成绩占30%）；大二第一学期开设《计算机辅助机械制图》课程，32学时，考核方式为考查（要求学生独自完成课程内要求作业）。

《机械制图》主要包括画法几何、制图基础和机械图样等内容。《计算机辅助机械制图》主要讲授基于AutoCAD软件的计算机辅助绘制二维几何图形、机械零件图及装配图。对于属于交叉学科、复合型专业的生物工程来说，当前的制图课程存在许多不足。

首先，生物工程专业学生在大学期间所学的课程门类较多，包括机械类、化学类和生物类诸多课程，经过《机械制图》和《计算机辅助机械制图》两门课程的学习，虽然制图基础知识、机械图样相关知识学了很多，因为不讲化工制图，学生在啤酒厂见习时需要补充学习工艺流程图的知识，做化工原理课程设计作业时需要补充学习化工设备图的知识，而讲授《化工原理》的老师及带见习实习的老师，由于学时原因认为学生已经上过相关制图课程，在见习和课程设计辅导的过程中就省略了相关化工制图的讲解，导致学生在完成相关课程设计作业时完全按照指导老师提供图纸抄绘，不明白相关工艺流程图、化工设备图的国家标准规范及知识，最终导致课程设计和实习作业图纸质量不高。其次，生物工程专业课程开设了许多化工类课程，学生今后实习与就业也多在化工类行业，而化工专业类的化工制图除了必须遵循《技术制图》国家标准外，一些图示方法、图标、符号有着自己的行业标准，而目前开设的《机械制图》课程主要讲授机械制图及《机械制图》国家标准，脱离化工生产实际，不利于学生行业工程意识的培养和综合素质的提高。再者，《机械制图》课程面向大一学生授课，在画法几何部分内容安排12学时，学时较多，这部分要求学生具有较高的空间思维想象能力，是学生学习的难点，而此部分知识在学生今后工作中利用率很低；机械图部分内容比较庞杂，许多知识与实际机械领域加工和生产紧密联系，需要记忆的内容也很多，学生经常反映此部分内容难于理解。最后，《机械制图》是一门应用性和实践性很强的课程，目前，学生的课程综合成绩主要来自于课堂提问、课后作业和闭卷考试，且闭卷考试成绩占70%。这种考核方式无法满足企业及用人单位对生物工程专业大学本科毕业生的技术要求，考试成绩具有较大的片面性。

二、教学实践与探索

结合生物工程专业需求及学校“应用型人才”培养方针，将原有《机械制图》、《计算机辅助机械制图》两门课程，改为《工程制图》与《计算机辅助化工制图》两门课。

《工程制图》在大一第一学期开课，40学时，课程着重讲授投影的基本理论和方法，基本体及组合体的投影，机件常用的表达方法，标准件和常用件以及机械图样的基本知识等，将较为抽象的、此前学生感觉比较难学的画法几何部分知识学时减少，适用于非机类专业学生学习，同时它为学生完成后续课程、课程设计、毕业设计以及今后从事专业技术工作提供必要的基础，此课程以课堂授课为主，习题课小组讨论和教师巡回辅导为辅的教学方式，考核方式为考试（考试成绩70%，课堂表现及课堂考勤10%，课后作业20%），课后作业主要为手工绘图作业，主要培养和训练学生尺规绘图能力。《计算机辅助化工制图》在大三第一学期开课，32学时，课程结合生物工程专业需求，着重讲授突出专业特点的零件图、装配图、化工设备图、生产工艺流程图和车间设备布置图，并与计算机绘图相结合，按照实践环节课程安排，采取以上机实践和课堂教学相结合的教学方式，课堂讲授16学时，上机实践16学时，授课和上机交叉进行。其次，学校以应用型人才为目标，更加注重实践能力的培养。将更加贴合生物工程专业需求的化工制图与AutoCAD绘图相结合，利用CAD软件来绘制化工图样，教学过程中学与练同步，学生的动手能力得到进一步提高，《计算机辅助化工制图》课程性质为考查课，以过程考核为主，过程成绩70%（课堂考勤10%，课堂提问及表现10%，平时作业50%），课程结束大作业30%，考核方式更加合理。再次，《工程制图》作为专业基础课安排在大一第一学期开课，《计算机辅助化工制图》作为学科课程安排在大三第一学期开课，从课程安排上来说更加贴合学生学习需求，掌握了一定专业相关知识，有了一定专业基础，再学习化工制图，对图中的特有的图示、图标及符号和专业术语的学习将更加容易。最后，我校从2013级生物工程专业学生开始制图课程的教改，经过这三年的教学实践，逐步完善了教学内容、教学方法和考核方式。实践证明，针对生物工程交叉复合型专业特点，开设工程图学领域普识性的《工程制图》课程与具有专业针对性的《计算机辅助化工制图》课程，有效地提高了学习效率，学生在掌握制图基本知识的同时，空间想象力、阅读和绘制专业图样的能力得到更好培养，收到了较好的教学效果，达到了教改的预期目标。

三、教学思考

首先，在讲授《计算机辅助化工制图》课程中，化工制图是一门标准性很强的课程，一些图示方法、图标、符号都有相关国家标准或行业标准，在绘图过程中需要查阅相关标准，是此门课程学生需要掌握的重要内容之一[3]，由于学时原因，部分学生在完成化工设备图和化工工艺布置图时，没有足够的时间和耐心查阅相关标准，这对培养学生工程设计思想、工程设计理念和全面树立学生标准化意识方面，是不足的。因此，我们与专业课程老师沟通，考虑今后在《化工原理课程设计》辅导过程中，增设一次化工制图相关国家标准查阅辅导，通过课程设计实际动手操作，使学生对机械设备、工艺流程和国家标准等系列知识有更为全面和系统的学习。其次，《计算机辅助化工制图》既需要讲授化工制图的理论知识，又要与CAD相结合讲授计算机绘图的内容，并带领学生完成相关课堂作业，课时少而内容多，如果要讲解教材中的所有内容，很难讲解透彻与深入，学生在处理实际问题时也会出现好像见过但无从下手的状况。之后需要考虑如何进一步优化《计算机辅助化工制图》的教学内容，突出教学重难点，使其满足生物工程专业需求，如果项目成果今后在环境工程、给排水专业制图课程中实施，也需要调整相关化工制图的教学内容，如环境专业需要更多讲授环保化工设备图及设备布置图；给排水专业需要更多讲授管道布置图。

四、结束语

针对学校应用型人才培养方针，重新构建生物工程专业的《工程制图》和《计算机辅助化工制图》制图课程，进行教学改革，取得了较好的教学效果，提高了学生阅读和绘制专业图样的能力，将化工制图与计算机绘图相结合，强化了实践环节，有利于应用型人才培养。

参考文献：

[1]韩越梅.非机械类《工程制图》课程改革的研究与探索[J].大连大学学报，2009，（6）：126-128.

[2]百度百科[DB/OL].http：//baike.baidu.com/.

[3]曹鸣，等.《化工制图与CAD》课程教学实践与探索[J].中国科教创新导刊：科教研究，2009，（29）：61.