制药工程专业《工程制图》课程教学改革探索

范於菟,罗华军,程 凡,刘祈星,陈永盛

(三峡大学 生物与制药学院,湖北 宜昌 443002)

《工程制图》是制药工程专业的一门专业基础课，主要通过讲授化工制图的基本知识和相关规范标准，以及AutoCAD基本操作技能和简单化工专业图样的绘制技能，培养学生对化工专业图样的读图能力、空间想象力和思维能力以及绘图的基本技能。工程图样是工程技术人员交流的语言，学好本门课程对于制药工程专业学生工程意识和能力的培养具有重要的意义[1]。

2016年我国加入华盛顿协议，工程类专业要与国际接轨，接受工程教育认证、专业认证，这无疑使得工程教育面临新的挑战，学生的工程实践能力和创新能力需要进一步提升。也对《工程制图》这门最基础的工科课程提出了非常高的要求。为满足“工程教育专业认证质量标准”和“卓业工程师教育培养计划”的要求，探索适合新形势下人才培养的教学新模式迫在眉睫。

本文分析了制药工程专业《工程制图》课程在传统教学中存在的问题，结合笔者自身课堂教学经历，就如何提高学生工程实践能力，总结了思路。对该课程的教学内容、教学方法、考核方式等进行改革探索，以期提高教学质量。

1 《工程制图》课堂教学中存在的问题

1.1 重理论轻实践，工程意识不足

长期以来《工程制图》的教学内容偏重理论知识，注重制图基本知识、三视图的绘制和识图读图能力。上机实践课中也主要侧重详细讲解各种基本操作命令和零件图的绘制，制药和化工专业图样的绘制比较缺乏。图样的绘制也主要以照图画图的方式进行，缺乏工程设计能力的锻炼。这样的教学方式和教学内容，难以适应新时代、新工科背景下工程教育认证标准的要求。

1.2 内容枯燥，学生兴趣不浓

《工程制图》课程的教学内容知识点零散、繁杂，大多为记忆性知识点，缺少程序性学习的内容，使得学生学习起来感觉较为枯燥、沉闷，学习兴趣不高。

另外，该课程与其他理工科课程不同，缺乏严密的逻辑体系或运算推导，导致课堂教学过程中，学生的带入感不强，课堂中容易"开小差"。因此，如何提高学生对该课程的学习兴趣，也是笔者从教该课程以来，一直在思考的问题。

1.3 学生空间想象能力差，分析问题能力不足

制图课程的学习对空间想象能力和形体分析的能力要求较高，经常需要从物体到图形又从图形回到物体的空间思维活动。在理论课的教学中，尤其是相贯线、截交线的绘制，学生往往不能完整、正确的判断截交线和相贯线的弯曲趋向[2]。对已知视图表达的空间形体，不能顺利地补画所缺视图。对组合体的表面过渡关系和内部空间结构，缺乏一定的分析能力，不能正确完整的画出三视图。上机课的教学中，对车间平面布置图缺少空间感知，对生产设备缺少事物认知能力等。这些问题给学生读图和绘图带来一定的困难。

1.4 学时少，教学内容多

工程制图涉及的内容广，包括制图基本知识、投影基本知识、三视图的绘制、化工专业图样的阅读、AutoCAD软件基本知识、图样的绘制等内容。但学时普遍较少，笔者所在学校该课程为32学时。如此少的课时讲授这么多内容，对于教师的授课和学生的学习都是较大的挑战。同时，由于课程内容多、知识点零散、覆盖范围广，学生难以抓住重点。

1.5 考核方式单一，考核方法不够科学

该课程传统的考核方式为期末考试笔试占70%，平时成绩占30%，上机课的成绩算在平时成绩内。这种考核方式形式单一，重理论知识和知识点的记忆成都的考查，对工程绘图能力的考查较少。容易造成学生一味地死记硬背制图知识点，不利于学生工程实践能力、创新能力、独立自主学习能力的培养。这种传统的课程考核方式无法全面检测学生对知识点的掌握和应用，不利于制药工程专业人才的培养。

2 《工程制图》课程教学改革探索

2.1 增加上机实践比例，提高工程实践能力

教学过程可适当减弱理论课中形体基本知识、画法几何、制图基本知识等基础知识点，加重上机课学时。如32学时的课程，可设置为理论课12学时、上机课20学时。上机实践中，加重专业图样如带控制点的工艺流程图、设备布置图的绘制所占比例。

工程实践能力的提升光靠《工程制图》这一门课的学习是远远不够的，作为制药工程专业学生接触的第一门工科基础课，要结合后续课程的学习及学科竞赛、实践实训等方式全面提升工程实践能力[3-4]。关于提升学生的工程实践能力的培养，笔者有以下几点想法：第一，要以设计类学科竞赛为抓手，提升学生的工程设计能力；第二，以工程制图、化工原理课程设计、制药设备及工程设计等“工程设计课程群”的建设为手段，全面提升学生解决复杂工程问题的能力；第三，以专业见习、GMP车间实训为突破口，着力改善学生分析解决实际工程问题的能力。表1所列为笔者所在学校制药工程专业工程教育在每学期的具体体现。

表1 工程教育在制药工程专业教学中的体现

2.2 改革教学方式，充分调动学生的积极性

在《工程制图》的授课中，为了达到更好的教学效果，教师应该融合多元化的教学手段和方法来激发学生的学习兴趣。首先，可采用翻转课堂的方式，侧重以学生为中心的自主学习方式。对于理论课中枯燥知识点的学习，可采用此法，如制图国家标准的学习，让学生课前做好预习和充分准备，分组讨论或上讲台给大家讲解知识点和自己的看法。其次，课堂中设计随堂测验环节，让学生“变静为动”，改被动听课为主动完成任务。例如，在上机课中讲完基本的绘图命名后，就可以布置一个简单的图样让学生当堂完成，即调动了学生的积极性，也直观的检验出学生的实际掌握情况。最后，以提交作业的方式，鼓励学生课下自主学习。学生可通过查阅资料、慕课网络学习等方式，最终完成作业作品。

2.3 借助实物，提高空间想象力

工程制图这门课程的精髓就是正投影理论，应让学生透彻地理解投影的基本知识。教学中应通过对模型、实物的观察、分析，使学生建立起空间认识，从而化抽象的空间形体为具体的平面图形。可通过对基本体、组合体及化工零件图的观察和绘图练习，教学中遵循由易到难、由简到繁的教学策略，使学生对空间与平面的相互转换有较深的认知，从而逐步提高学生的空间想象能力。也可适当加入三维绘图的训练，带学生进化工原理实验室或去企业参观等方式，增强对实物的感性认识。

2.4 整合优化教学内容，突出重点章节

化解教材内容多而课程学时少的矛盾，不是简单的压缩内容，而应在教学内容的选择上仔细斟酌。教学内容的选择既要考虑其实用价值，还要注意到与其它学科的内在联系，对于与后续课程密切相关的内容，则应保留[5]。要正确处理工程制图课程几部分内容之间的关系，整合及优化教学内容。第一，对于制图基本知识部分，可适当减少画法几何、尺规作图内容，降低相贯线、截交线的教学要求，去掉轴测图部分。第二， 突出化工专业图样的讲解，包括图样的概念、意义、作用、表达内容、标注内容、读图步骤和绘图步骤。第三，工程实践性很强的计算机绘图要贯穿整个教学过程，加强上机课中专业图样绘制所占比例，可布置设计型的绘图任务，而不是简单的照图画图作业。

2.5 完善课程考核方式，综合评价学生成绩

教学内容及教学方式的改变必然要求考核方式的改变。《工程制图》这门课的教学内容包括制图理论知识和AutoCAD实践两大块，具有很强的工程实践性和操作性。因此，该课程考核方式的改变首先是变考试为考查，其次是实行过程化考核，一改以往一考定成绩的模式。笔者将该课程的考核分为五部分，各占比例见图1。课测验为开卷形式，考查基本知识点的掌握情况，重点突出化工专业图样的识图读图能力，同时也有对AucoCAD软件操作掌握情况的考查。绘图作品是布置简单的设计型任务，学生在机房当场完成作品，可杜绝学生相互抄袭的弊端。同时，在此期间通过与学生的交流讨论，可直观了解学生的实际掌握情况。平时作业主要为三视图绘制、专业图样读图、上机课小作业的完成。随堂作业、平时表现、考勤等都在平时过程考核中通过"痕迹管理"逐一体现。

图1 课程考核内容及所占比例

3 结语

《工程制图》是制药工程专业一门非常重要的专业基础课，与许多专业课程和毕业设计紧密相连。针对教学中出现的问题，结合专业特点，提出了强化工程实践能力培养的思路，采取改革教学方式、整合优化教学内容、完善课程考核方式等几点改善措施。现已取得良好的教学效果和反馈，受到了学生的一致好评。总之，要不断探索和改进教学方法，达到提高教学质量的目的，从而使培养的学生更加符合制药工程类人才要求的要求。