潘潔 葉文靜 趙一玫 姜軍 王凱
[摘 要] AutoCAD是一種常用工程制圖軟件。針對制藥工藝設計中學生應用AutoCAD存在的問題,著重探討AutoCAD在制藥工程專業(yè)教學中的應用,包括教學模式的探討、教學框架的構建、考核說明與綜合評估和課程持續(xù)改進等,旨在提高“CAD及醫(yī)化軟件應用”課程的教學效果,使學生能真正將所學軟件知識應用到制藥工程工藝設計中,從而提高學生靈活運用醫(yī)化軟件的能力。
[關鍵詞] AutoCAD;工程制圖;制藥工程;信息化教學;軟件應用
[基金項目] 2020年度教育部第二批新工科研究與實踐項目“地方綜合性高?;づc制藥類專業(yè)改造升級探索與實踐”(E-HGZY20202020);2020年度湖北大學教學建設項目“基于工程教育認證的制藥工程專業(yè)核心課程群的改革與實踐”(No:202004)
[作者簡介] 潘 潔(1988—),女,湖北武漢人,博士,湖北大學化學化工學院副教授,主要從事腦科學方面研究:王 凱(1976—),男,湖北武漢人,博士,湖北大學化學化工學院教授(通信作者),主要從事新藥開發(fā)、工藝流程設計等方面研究。
[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324(2021)34-0155-04? ?[收稿日期] 2021-01-27
“CAD及醫(yī)化軟件應用”是制藥工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課,旨在使學生靈活應用常用醫(yī)療軟件特別是AutoCAD軟件繪制工程圖紙。AutoCAD具有強大的功能和深厚的工程應用底蘊,在制藥工程專業(yè)的工程設計之中,尤其在畢業(yè)設計階段具有十分重要的應用[1]。該課程在大二上學期開設,總共16學時。其中講解了Chemdraw、Origin、Scifinder及AutoCAD等醫(yī)療常用軟件的應用。由于所講軟件的繁雜性,學生往往只學習到了皮毛,等到大三專業(yè)課、生產實習與畢業(yè)設計的過程中時,往往不能熟練使用。就筆者的觀察,Chemdraw、Origin、Scifinder相對較簡單,教學效果良好,而AutoCAD則不然。在學習這門課程時,傳統(tǒng)課堂的教學重點在軟件本身的應用而忽視了AutoCAD在醫(yī)藥設計工程制圖方面的應用,導致在實習和畢業(yè)設計階段部分學生不知所措[2]。
本文著重改進AutoCAD軟件在制藥工程專業(yè)的教學方法和應用,其他軟件仍遵循傳統(tǒng)教學方法,在此不再贅述。AutoCAD軟件教學占10學時。筆者采取“三段式”教學方法(見圖1),從軟件介紹入手,先講解軟件背景及功能介紹,再從分步講解并實時演示各種功能的工程制圖,以實例繪制AutoCAD圖[3]。最后是綜合演練環(huán)節(jié),為以后的畢業(yè)設計階段做準備,使學生在學完本門課程后,掌握AutoCAD工程制圖的方法,并能夠熟練做出帶控制點的工藝流程圖、平立面布置圖等。
一、課程信息與課程目的
(一)課程信息
課程信息是對本門課程的基本介紹,包括中英文名稱、課程編碼、總學時、適用專業(yè)、使用教材、開課院系與課程關鍵詞等基本信息,有助于教師和學生直接把握課程的本質?!癈AD及醫(yī)化軟件應用”課程信息如表1所示。
(二)課程目的
這門課的中心任務是培養(yǎng)學生的工程制圖概念和軟件應用能力。以CAD軟件為依托,對相關教材進行重構,主要講述二維、三維圖形的繪制與編輯,主要注重操作技能的訓練,培養(yǎng)專業(yè)工程需求與CAD繪制的結合能力。因此,教學內容具有很強的制藥工程專業(yè)針對性,并且具有一定的實用性,是工科專業(yè)學生培養(yǎng)的關鍵[4]。
二、教學模式探討
在往屆“CAD及醫(yī)化軟件應用”課程的教學中,授課教師主要借助傳統(tǒng)教學模式,以及PPT展示,由軟件的開發(fā)歷史引入,簡單介紹軟件的發(fā)展及其應用范圍,然后通過展示軟件頁面及各個工具欄依次介紹產品功能。在學生初步了解軟件的基本應用之后,以舉例的方法介紹各種平面圖、立體圖的畫法。最后,將學生帶入機房進行實際操作與更復雜的實例展示。這種教學方法在學生初始接觸,興趣很濃的時候進行理論教學,可能會使絕大多數(shù)學生失去興趣,相應減少了最后參與實際操作的時間,達不到熟練使用CAD的教學效果[5]。針對這一問題,筆者在教學模式上采用“三段式”教學方法。
第一,直接進入機房上機學習,壓縮軟件介紹的時間(限1課時),之后的教學都以實際操作展示為主,去掉傳統(tǒng)課堂PPT展示的時間。以培養(yǎng)軟件使用技能為主,加快基本操作技能的掌握。
第二,在加強基本操作練習的基礎上布置課前例題,調動學生學習的積極性,使他們自己在課下也可以練習繪制圖形,增加趣味性,適時引入翻轉課堂,讓學生演示多種畫法。
第三,為畢業(yè)設計做鋪墊,以帶控制點的流程圖、設備圖及平立面布置圖為例,設計并引導學生對這些重難點進行分析和討論。授課教師可以安排學生分組討論,并且讓學生親手操作看其是否能獨立完成。在這個過程中,教師可以適時引導和幫助學生完成。
三、教學框架的構建
(一)AutoCAD在工程制圖中需掌握的基礎知識
CAD基本作圖基礎是必備知識,為以后的應用夯實基礎。AutoCAD所授知識很多,課堂學時數(shù)不夠,不能講授所有知識點。那么,在知識點的選擇上,教師或者各學校之間可能大相徑庭。根據(jù)筆者從事制藥工程專業(yè)課教學和指導實習的經驗,總結了部分制藥工程專業(yè)學生常用的內容,如AutoCAD的常用功能內容涵蓋二維繪制、二維編輯、基本繪圖工具、文字和表格、尺寸編輯、輔助繪圖工具和編輯命令等。本門課程的教學內容見表2。
(二)AutoCAD在制藥工程專業(yè)中的針對性教學
筆者認為,對于AutoCAD在制藥工程專業(yè)中的針對性教學是極其重要的一步。筆者在指導學生畢業(yè)設計和設計競賽時發(fā)現(xiàn),許多學生會用CAD,但是涉及制藥設備、管道或者平面圖的畫法時,往往遭遇各種問題。因此,以例題進行講解,可以對未來的專業(yè)應用做鋪墊。本課程以下面幾個例題為引導。