生物工程專業制圖課程的教學實踐與思考

胡婧

摘要：結合生物工程專業需求及學校“應用型人才”培養方針，重新構建了生物工程專業的《工程制圖》和《計算機輔助化工制圖》制圖課程，實踐證明，開設工程圖學領域普識性的《工程制圖》課程和具有專業針對性的《計算機輔助化工制圖》課程，學生在掌握制圖基本知識的同時，閱讀和繪制專業圖樣的能力得到更好培養，收到了較好的教學效果，達到了教改的預期目標。

關鍵詞：生物工程；制圖課程；教改

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）46-0139-02

工程制圖是工科專業學生的一門學科基礎課[1]，是研究圖形與實物之間相互轉化的學科，是工程師必須掌握的一門工程技術界的交流語言，要成為一名合格工程技術人才，就必須掌握這種“語言”。工程制圖課程一般分為機械類、土建類、非機械類（近機類）等。對于機械類、土建類制圖課程，在我校機械類制圖課程主要涉及機械制造專業及機械電子工程專業，土建類制圖課程主要涉及土木工程專業、道橋專業、道橋專業和給排水、環境專業，我校一直致力于深化此兩類制圖課程的教學內容、教學方法、教學手段、考核方法等方面的教學改革。非機械類（近機類）制圖課涉及的專業范圍較廣，如生物工程、環境工程、給排水工程等。

目前各高校將“掌握生物技術及其產業化的科學原理、工藝技術過程和工程設計等基礎理論，基本技能，能在生物技術與工程領域從事設計生產管理和新技術研究、新產品開發的工程技術人才”作為生物工程專業本科生人才培養目標[2]。

一、我校生物工程專業制圖課程教學現狀

目前每年我校生物工程專業招生人數為35人左右，僅1個自然班。由于歷史師資原因，生物工程制圖課程開展模式為：大一第一學期開設近機類專業《機械制圖》課程，64學時，考核方式為考試（考試成績占70%，平時成績占30%）；大二第一學期開設《計算機輔助機械制圖》課程，32學時，考核方式為考查（要求學生獨自完成課程內要求作業）。

《機械制圖》主要包括畫法幾何、制圖基礎和機械圖樣等內容。《計算機輔助機械制圖》主要講授基于AutoCAD軟件的計算機輔助繪制二維幾何圖形、機械零件圖及裝配圖。對于屬于交叉學科、復合型專業的生物工程來說，當前的制圖課程存在許多不足。

首先，生物工程專業學生在大學期間所學的課程門類較多，包括機械類、化學類和生物類諸多課程，經過《機械制圖》和《計算機輔助機械制圖》兩門課程的學習，雖然制圖基礎知識、機械圖樣相關知識學了很多，因為不講化工制圖，學生在啤酒廠見習時需要補充學習工藝流程圖的知識，做化工原理課程設計作業時需要補充學習化工設備圖的知識，而講授《化工原理》的老師及帶見習實習的老師，由于學時原因認為學生已經上過相關制圖課程，在見習和課程設計輔導的過程中就省略了相關化工制圖的講解，導致學生在完成相關課程設計作業時完全按照指導老師提供圖紙抄繪，不明白相關工藝流程圖、化工設備圖的國家標準規范及知識，最終導致課程設計和實習作業圖紙質量不高。其次，生物工程專業課程開設了許多化工類課程，學生今后實習與就業也多在化工類行業，而化工專業類的化工制圖除了必須遵循《技術制圖》國家標準外，一些圖示方法、圖標、符號有著自己的行業標準，而目前開設的《機械制圖》課程主要講授機械制圖及《機械制圖》國家標準，脫離化工生產實際，不利于學生行業工程意識的培養和綜合素質的提高。再者，《機械制圖》課程面向大一學生授課，在畫法幾何部分內容安排12學時，學時較多，這部分要求學生具有較高的空間思維想象能力，是學生學習的難點，而此部分知識在學生今后工作中利用率很低；機械圖部分內容比較龐雜，許多知識與實際機械領域加工和生產緊密聯系，需要記憶的內容也很多，學生經常反映此部分內容難于理解。最后，《機械制圖》是一門應用性和實踐性很強的課程，目前，學生的課程綜合成績主要來自于課堂提問、課后作業和閉卷考試，且閉卷考試成績占70%。這種考核方式無法滿足企業及用人單位對生物工程專業大學本科畢業生的技術要求，考試成績具有較大的片面性。

二、教學實踐與探索

結合生物工程專業需求及學校“應用型人才”培養方針，將原有《機械制圖》、《計算機輔助機械制圖》兩門課程，改為《工程制圖》與《計算機輔助化工制圖》兩門課。

《工程制圖》在大一第一學期開課，40學時，課程著重講授投影的基本理論和方法，基本體及組合體的投影，機件常用的表達方法，標準件和常用件以及機械圖樣的基本知識等，將較為抽象的、此前學生感覺比較難學的畫法幾何部分知識學時減少，適用于非機類專業學生學習，同時它為學生完成后續課程、課程設計、畢業設計以及今后從事專業技術工作提供必要的基礎，此課程以課堂授課為主，習題課小組討論和教師巡回輔導為輔的教學方式，考核方式為考試（考試成績70%，課堂表現及課堂考勤10%，課后作業20%），課后作業主要為手工繪圖作業，主要培養和訓練學生尺規繪圖能力。《計算機輔助化工制圖》在大三第一學期開課，32學時，課程結合生物工程專業需求，著重講授突出專業特點的零件圖、裝配圖、化工設備圖、生產工藝流程圖和車間設備布置圖，并與計算機繪圖相結合，按照實踐環節課程安排，采取以上機實踐和課堂教學相結合的教學方式，課堂講授16學時，上機實踐16學時，授課和上機交叉進行。其次，學校以應用型人才為目標，更加注重實踐能力的培養。將更加貼合生物工程專業需求的化工制圖與AutoCAD繪圖相結合，利用CAD軟件來繪制化工圖樣，教學過程中學與練同步，學生的動手能力得到進一步提高，《計算機輔助化工制圖》課程性質為考查課，以過程考核為主，過程成績70%（課堂考勤10%，課堂提問及表現10%，平時作業50%），課程結束大作業30%，考核方式更加合理。再次，《工程制圖》作為專業基礎課安排在大一第一學期開課，《計算機輔助化工制圖》作為學科課程安排在大三第一學期開課，從課程安排上來說更加貼合學生學習需求，掌握了一定專業相關知識，有了一定專業基礎，再學習化工制圖，對圖中的特有的圖示、圖標及符號和專業術語的學習將更加容易。最后，我校從2013級生物工程專業學生開始制圖課程的教改，經過這三年的教學實踐，逐步完善了教學內容、教學方法和考核方式。實踐證明，針對生物工程交叉復合型專業特點，開設工程圖學領域普識性的《工程制圖》課程與具有專業針對性的《計算機輔助化工制圖》課程，有效地提高了學習效率，學生在掌握制圖基本知識的同時，空間想象力、閱讀和繪制專業圖樣的能力得到更好培養，收到了較好的教學效果，達到了教改的預期目標。

三、教學思考

首先，在講授《計算機輔助化工制圖》課程中，化工制圖是一門標準性很強的課程，一些圖示方法、圖標、符號都有相關國家標準或行業標準，在繪圖過程中需要查閱相關標準，是此門課程學生需要掌握的重要內容之一[3]，由于學時原因，部分學生在完成化工設備圖和化工工藝布置圖時，沒有足夠的時間和耐心查閱相關標準，這對培養學生工程設計思想、工程設計理念和全面樹立學生標準化意識方面，是不足的。因此，我們與專業課程老師溝通，考慮今后在《化工原理課程設計》輔導過程中，增設一次化工制圖相關國家標準查閱輔導，通過課程設計實際動手操作，使學生對機械設備、工藝流程和國家標準等系列知識有更為全面和系統的學習。其次，《計算機輔助化工制圖》既需要講授化工制圖的理論知識，又要與CAD相結合講授計算機繪圖的內容，并帶領學生完成相關課堂作業，課時少而內容多，如果要講解教材中的所有內容，很難講解透徹與深入，學生在處理實際問題時也會出現好像見過但無從下手的狀況。之后需要考慮如何進一步優化《計算機輔助化工制圖》的教學內容，突出教學重難點，使其滿足生物工程專業需求，如果項目成果今后在環境工程、給排水專業制圖課程中實施，也需要調整相關化工制圖的教學內容，如環境專業需要更多講授環保化工設備圖及設備布置圖；給排水專業需要更多講授管道布置圖。

四、結束語

針對學校應用型人才培養方針，重新構建生物工程專業的《工程制圖》和《計算機輔助化工制圖》制圖課程，進行教學改革，取得了較好的教學效果，提高了學生閱讀和繪制專業圖樣的能力，將化工制圖與計算機繪圖相結合，強化了實踐環節，有利于應用型人才培養。

參考文獻：

[1]韓越梅.非機械類《工程制圖》課程改革的研究與探索[J].大連大學學報，2009，（6）：126-128.

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

[3]曹鳴，等.《化工制圖與CAD》課程教學實踐與探索[J].中國科教創新導刊：科教研究，2009，（29）：61.