范於菟,羅華軍,程 凡,劉祈星,陳永盛

(三峽大學(xué) 生物與制藥學(xué)院,湖北 宜昌 443002)

《工程制圖》是制藥工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，主要通過講授化工制圖的基本知識和相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，以及AutoCAD基本操作技能和簡單化工專業(yè)圖樣的繪制技能，培養(yǎng)學(xué)生對化工專業(yè)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(shù)人員交流的語言，學(xué)好本門課程對于制藥工程專業(yè)學(xué)生工程意識和能力的培養(yǎng)具有重要的意義[1]。

2016年我國加入華盛頓協(xié)議，工程類專業(yè)要與國際接軌，接受工程教育認(rèn)證、專業(yè)認(rèn)證，這無疑使得工程教育面臨新的挑戰(zhàn)，學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力需要進(jìn)一步提升。也對《工程制圖》這門最基礎(chǔ)的工科課程提出了非常高的要求。為滿足“工程教育專業(yè)認(rèn)證質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”和“卓業(yè)工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的要求，探索適合新形勢下人才培養(yǎng)的教學(xué)新模式迫在眉睫。

本文分析了制藥工程專業(yè)《工程制圖》課程在傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題，結(jié)合筆者自身課堂教學(xué)經(jīng)歷，就如何提高學(xué)生工程實(shí)踐能力，總結(jié)了思路。對該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等進(jìn)行改革探索，以期提高教學(xué)質(zhì)量。

1 《工程制圖》課堂教學(xué)中存在的問題

1.1 重理論輕實(shí)踐，工程意識不足

長期以來《工程制圖》的教學(xué)內(nèi)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(jī)實(shí)踐課中也主要側(cè)重詳細(xì)講解各種基本操作命令和零件圖的繪制，制藥和化工專業(yè)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(jìn)行，缺乏工程設(shè)計(jì)能力的鍛煉。這樣的教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容，難以適應(yīng)新時(shí)代、新工科背景下工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的要求。

1.2 內(nèi)容枯燥，學(xué)生興趣不濃

《工程制圖》課程的教學(xué)內(nèi)容知識點(diǎn)零散、繁雜，大多為記憶性知識點(diǎn)，缺少程序性學(xué)習(xí)的內(nèi)容，使得學(xué)生學(xué)習(xí)起來感覺較為枯燥、沉悶，學(xué)習(xí)興趣不高。

另外，該課程與其他理工科課程不同，缺乏嚴(yán)密的邏輯體系或運(yùn)算推導(dǎo)，導(dǎo)致課堂教學(xué)過程中，學(xué)生的帶入感不強(qiáng)，課堂中容易"開小差"。因此，如何提高學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣，也是筆者從教該課程以來，一直在思考的問題。

1.3 學(xué)生空間想象能力差，分析問題能力不足

制圖課程的學(xué)習(xí)對空間想象能力和形體分析的能力要求較高，經(jīng)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(xué)中，尤其是相貫線、截交線的繪制，學(xué)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(dá)的空間形體，不能順利地補(bǔ)畫所缺視圖。對組合體的表面過渡關(guān)系和內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)，缺乏一定的分析能力，不能正確完整的畫出三視圖。上機(jī)課的教學(xué)中，對車間平面布置圖缺少空間感知，對生產(chǎn)設(shè)備缺少事物認(rèn)知能力等。這些問題給學(xué)生讀圖和繪圖帶來一定的困難。

1.4 學(xué)時(shí)少，教學(xué)內(nèi)容多

工程制圖涉及的內(nèi)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(yè)圖樣的閱讀、AutoCAD軟件基本知識、圖樣的繪制等內(nèi)容。但學(xué)時(shí)普遍較少，筆者所在學(xué)校該課程為32學(xué)時(shí)。如此少的課時(shí)講授這么多內(nèi)容，對于教師的授課和學(xué)生的學(xué)習(xí)都是較大的挑戰(zhàn)。同時(shí)，由于課程內(nèi)容多、知識點(diǎn)零散、覆蓋范圍廣，學(xué)生難以抓住重點(diǎn)。

1.5 考核方式單一，考核方法不夠科學(xué)

該課程傳統(tǒng)的考核方式為期末考試筆試占70%，平時(shí)成績占30%，上機(jī)課的成績算在平時(shí)成績內(nèi)。這種考核方式形式單一，重理論知識和知識點(diǎn)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(xué)生一味地死記硬背制圖知識點(diǎn)，不利于學(xué)生工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、獨(dú)立自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。這種傳統(tǒng)的課程考核方式無法全面檢測學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握和應(yīng)用，不利于制藥工程專業(yè)人才的培養(yǎng)。

2 《工程制圖》課程教學(xué)改革探索

2.1 增加上機(jī)實(shí)踐比例，提高工程實(shí)踐能力

教學(xué)過程可適當(dāng)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(chǔ)知識點(diǎn)，加重上機(jī)課學(xué)時(shí)。如32學(xué)時(shí)的課程，可設(shè)置為理論課12學(xué)時(shí)、上機(jī)課20學(xué)時(shí)。上機(jī)實(shí)踐中，加重專業(yè)圖樣如帶控制點(diǎn)的工藝流程圖、設(shè)備布置圖的繪制所占比例。

工程實(shí)踐能力的提升光靠《工程制圖》這一門課的學(xué)習(xí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，作為制藥工程專業(yè)學(xué)生接觸的第一門工科基礎(chǔ)課，要結(jié)合后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及學(xué)科競賽、實(shí)踐實(shí)訓(xùn)等方式全面提升工程實(shí)踐能力[3-4]。關(guān)于提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，筆者有以下幾點(diǎn)想法：第一，要以設(shè)計(jì)類學(xué)科競賽為抓手，提升學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力；第二，以工程制圖、化工原理課程設(shè)計(jì)、制藥設(shè)備及工程設(shè)計(jì)等“工程設(shè)計(jì)課程群”的建設(shè)為手段，全面提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力；第三，以專業(yè)見習(xí)、GMP車間實(shí)訓(xùn)為突破口，著力改善學(xué)生分析解決實(shí)際工程問題的能力。表1所列為筆者所在學(xué)校制藥工程專業(yè)工程教育在每學(xué)期的具體體現(xiàn)。

表1 工程教育在制藥工程專業(yè)教學(xué)中的體現(xiàn)

2.2 改革教學(xué)方式，充分調(diào)動學(xué)生的積極性

在《工程制圖》的授課中，為了達(dá)到更好的教學(xué)效果，教師應(yīng)該融合多元化的教學(xué)手段和方法來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。首先，可采用翻轉(zhuǎn)課堂的方式，側(cè)重以學(xué)生為中心的自主學(xué)習(xí)方式。對于理論課中枯燥知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)，可采用此法，如制圖國家標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生課前做好預(yù)習(xí)和充分準(zhǔn)備，分組討論或上講臺給大家講解知識點(diǎn)和自己的看法。其次，課堂中設(shè)計(jì)隨堂測驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生“變靜為動”，改被動聽課為主動完成任務(wù)。例如，在上機(jī)課中講完基本的繪圖命名后，就可以布置一個(gè)簡單的圖樣讓學(xué)生當(dāng)堂完成，即調(diào)動了學(xué)生的積極性，也直觀的檢驗(yàn)出學(xué)生的實(shí)際掌握情況。最后，以提交作業(yè)的方式，鼓勵學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)。學(xué)生可通過查閱資料、慕課網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)等方式，最終完成作業(yè)作品。

2.3 借助實(shí)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(yīng)讓學(xué)生透徹地理解投影的基本知識。教學(xué)中應(yīng)通過對模型、實(shí)物的觀察、分析，使學(xué)生建立起空間認(rèn)識，從而化抽象的空間形體為具體的平面圖形?？赏ㄟ^對基本體、組合體及化工零件圖的觀察和繪圖練習(xí)，教學(xué)中遵循由易到難、由簡到繁的教學(xué)策略，使學(xué)生對空間與平面的相互轉(zhuǎn)換有較深的認(rèn)知，從而逐步提高學(xué)生的空間想象能力。也可適當(dāng)加入三維繪圖的訓(xùn)練，帶學(xué)生進(jìn)化工原理實(shí)驗(yàn)室或去企業(yè)參觀等方式，增強(qiáng)對實(shí)物的感性認(rèn)識。

2.4 整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，突出重點(diǎn)章節(jié)

化解教材內(nèi)容多而課程學(xué)時(shí)少的矛盾，不是簡單的壓縮內(nèi)容，而應(yīng)在教學(xué)內(nèi)容的選擇上仔細(xì)斟酌。教學(xué)內(nèi)容的選擇既要考慮其實(shí)用價(jià)值，還要注意到與其它學(xué)科的內(nèi)在聯(lián)系，對于與后續(xù)課程密切相關(guān)的內(nèi)容，則應(yīng)保留[5]。要正確處理工程制圖課程幾部分內(nèi)容之間的關(guān)系，整合及優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。第一，對于制圖基本知識部分，可適當(dāng)減少畫法幾何、尺規(guī)作圖內(nèi)容，降低相貫線、截交線的教學(xué)要求，去掉軸測圖部分。第二， 突出化工專業(yè)圖樣的講解，包括圖樣的概念、意義、作用、表達(dá)內(nèi)容、標(biāo)注內(nèi)容、讀圖步驟和繪圖步驟。第三，工程實(shí)踐性很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)繪圖要貫穿整個(gè)教學(xué)過程，加強(qiáng)上機(jī)課中專業(yè)圖樣繪制所占比例，可布置設(shè)計(jì)型的繪圖任務(wù)，而不是簡單的照圖畫圖作業(yè)。

2.5 完善課程考核方式，綜合評價(jià)學(xué)生成績

教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)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(xué)內(nèi)容包括制圖理論知識和AutoCAD實(shí)踐兩大塊，具有很強(qiáng)的工程實(shí)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(shí)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(yàn)為開卷形式，考查基本知識點(diǎn)的掌握情況，重點(diǎn)突出化工專業(yè)圖樣的識圖讀圖能力，同時(shí)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(shè)計(jì)型任務(wù)，學(xué)生在機(jī)房當(dāng)場完成作品，可杜絕學(xué)生相互抄襲的弊端。同時(shí)，在此期間通過與學(xué)生的交流討論，可直觀了解學(xué)生的實(shí)際掌握情況。平時(shí)作業(yè)主要為三視圖繪制、專業(yè)圖樣讀圖、上機(jī)課小作業(yè)的完成。隨堂作業(yè)、平時(shí)表現(xiàn)、考勤等都在平時(shí)過程考核中通過"痕跡管理"逐一體現(xiàn)。

圖1 課程考核內(nèi)容及所占比例

3 結(jié)語

《工程制圖》是制藥工程專業(yè)一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，與許多專業(yè)課程和畢業(yè)設(shè)計(jì)緊密相連。針對教學(xué)中出現(xiàn)的問題，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，提出了強(qiáng)化工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的思路，采取改革教學(xué)方式、整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、完善課程考核方式等幾點(diǎn)改善措施?，F(xiàn)已取得良好的教學(xué)效果和反饋，受到了學(xué)生的一致好評?？傊?，要不斷探索和改進(jìn)教學(xué)方法，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的，從而使培養(yǎng)的學(xué)生更加符合制藥工程類人才要求的要求。