生物工程專業(yè)制圖課程的教學(xué)實踐與思考

胡婧

摘要：結(jié)合生物工程專業(yè)需求及學(xué)校“應(yīng)用型人才”培養(yǎng)方針，重新構(gòu)建了生物工程專業(yè)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(shè)工程圖學(xué)領(lǐng)域普識性的《工程制圖》課程和具有專業(yè)針對性的《計算機輔助化工制圖》課程，學(xué)生在掌握制圖基本知識的同時，閱讀和繪制專業(yè)圖樣的能力得到更好培養(yǎng)，收到了較好的教學(xué)效果，達(dá)到了教改的預(yù)期目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：生物工程；制圖課程；教改

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

工程制圖是工科專業(yè)學(xué)生的一門學(xué)科基礎(chǔ)課[1]，是研究圖形與實物之間相互轉(zhuǎn)化的學(xué)科，是工程師必須掌握的一門工程技術(shù)界的交流語言，要成為一名合格工程技術(shù)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(yè)及機械電子工程專業(yè)，土建類制圖課程主要涉及土木工程專業(yè)、道橋?qū)I(yè)、道橋?qū)I(yè)和給排水、環(huán)境專業(yè)，我校一直致力于深化此兩類制圖課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、考核方法等方面的教學(xué)改革。非機械類（近機類）制圖課涉及的專業(yè)范圍較廣，如生物工程、環(huán)境工程、給排水工程等。

目前各高校將“掌握生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化的科學(xué)原理、工藝技術(shù)過程和工程設(shè)計等基礎(chǔ)理論，基本技能，能在生物技術(shù)與工程領(lǐng)域從事設(shè)計生產(chǎn)管理和新技術(shù)研究、新產(chǎn)品開發(fā)的工程技術(shù)人才”作為生物工程專業(yè)本科生人才培養(yǎng)目標(biāo)[2]。

一、我校生物工程專業(yè)制圖課程教學(xué)現(xiàn)狀

目前每年我校生物工程專業(yè)招生人數(shù)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(xué)期開設(shè)近機類專業(yè)《機械制圖》課程，64學(xué)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(xué)期開設(shè)《計算機輔助機械制圖》課程，32學(xué)時，考核方式為考查（要求學(xué)生獨自完成課程內(nèi)要求作業(yè)）。

《機械制圖》主要包括畫法幾何、制圖基礎(chǔ)和機械圖樣等內(nèi)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(xué)科、復(fù)合型專業(yè)的生物工程來說，當(dāng)前的制圖課程存在許多不足。

首先，生物工程專業(yè)學(xué)生在大學(xué)期間所學(xué)的課程門類較多，包括機械類、化學(xué)類和生物類諸多課程，經(jīng)過《機械制圖》和《計算機輔助機械制圖》兩門課程的學(xué)習(xí)，雖然制圖基礎(chǔ)知識、機械圖樣相關(guān)知識學(xué)了很多，因為不講化工制圖，學(xué)生在啤酒廠見習(xí)時需要補充學(xué)習(xí)工藝流程圖的知識，做化工原理課程設(shè)計作業(yè)時需要補充學(xué)習(xí)化工設(shè)備圖的知識，而講授《化工原理》的老師及帶見習(xí)實習(xí)的老師，由于學(xué)時原因認(rèn)為學(xué)生已經(jīng)上過相關(guān)制圖課程，在見習(xí)和課程設(shè)計輔導(dǎo)的過程中就省略了相關(guān)化工制圖的講解，導(dǎo)致學(xué)生在完成相關(guān)課程設(shè)計作業(yè)時完全按照指導(dǎo)老師提供圖紙抄繪，不明白相關(guān)工藝流程圖、化工設(shè)備圖的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及知識，最終導(dǎo)致課程設(shè)計和實習(xí)作業(yè)圖紙質(zhì)量不高。其次，生物工程專業(yè)課程開設(shè)了許多化工類課程，學(xué)生今后實習(xí)與就業(yè)也多在化工類行業(yè)，而化工專業(yè)類的化工制圖除了必須遵循《技術(shù)制圖》國家標(biāo)準(zhǔn)外，一些圖示方法、圖標(biāo)、符號有著自己的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而目前開設(shè)的《機械制圖》課程主要講授機械制圖及《機械制圖》國家標(biāo)準(zhǔn)，脫離化工生產(chǎn)實際，不利于學(xué)生行業(yè)工程意識的培養(yǎng)和綜合素質(zhì)的提高。再者，《機械制圖》課程面向大一學(xué)生授課，在畫法幾何部分內(nèi)容安排12學(xué)時，學(xué)時較多，這部分要求學(xué)生具有較高的空間思維想象能力，是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點，而此部分知識在學(xué)生今后工作中利用率很低；機械圖部分內(nèi)容比較龐雜，許多知識與實際機械領(lǐng)域加工和生產(chǎn)緊密聯(lián)系，需要記憶的內(nèi)容也很多，學(xué)生經(jīng)常反映此部分內(nèi)容難于理解。最后，《機械制圖》是一門應(yīng)用性和實踐性很強的課程，目前，學(xué)生的課程綜合成績主要來自于課堂提問、課后作業(yè)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(yè)及用人單位對生物工程專業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)生的技術(shù)要求，考試成績具有較大的片面性。

二、教學(xué)實踐與探索

結(jié)合生物工程專業(yè)需求及學(xué)校“應(yīng)用型人才”培養(yǎng)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(xué)期開課，40學(xué)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(dá)方法，標(biāo)準(zhǔn)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(xué)生感覺比較難學(xué)的畫法幾何部分知識學(xué)時減少，適用于非機類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)，同時它為學(xué)生完成后續(xù)課程、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計以及今后從事專業(yè)技術(shù)工作提供必要的基礎(chǔ)，此課程以課堂授課為主，習(xí)題課小組討論和教師巡回輔導(dǎo)為輔的教學(xué)方式，考核方式為考試（考試成績70%，課堂表現(xiàn)及課堂考勤10%，課后作業(yè)20%），課后作業(yè)主要為手工繪圖作業(yè)，主要培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生尺規(guī)繪圖能力。《計算機輔助化工制圖》在大三第一學(xué)期開課，32學(xué)時，課程結(jié)合生物工程專業(yè)需求，著重講授突出專業(yè)特點的零件圖、裝配圖、化工設(shè)備圖、生產(chǎn)工藝流程圖和車間設(shè)備布置圖，并與計算機繪圖相結(jié)合，按照實踐環(huán)節(jié)課程安排，采取以上機實踐和課堂教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式，課堂講授16學(xué)時，上機實踐16學(xué)時，授課和上機交叉進(jìn)行。其次，學(xué)校以應(yīng)用型人才為目標(biāo)，更加注重實踐能力的培養(yǎng)。將更加貼合生物工程專業(yè)需求的化工制圖與AutoCAD繪圖相結(jié)合，利用CAD軟件來繪制化工圖樣，教學(xué)過程中學(xué)與練同步，學(xué)生的動手能力得到進(jìn)一步提高，《計算機輔助化工制圖》課程性質(zhì)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(xiàn)10%，平時作業(yè)50%），課程結(jié)束大作業(yè)30%，考核方式更加合理。再次，《工程制圖》作為專業(yè)基礎(chǔ)課安排在大一第一學(xué)期開課，《計算機輔助化工制圖》作為學(xué)科課程安排在大三第一學(xué)期開課，從課程安排上來說更加貼合學(xué)生學(xué)習(xí)需求，掌握了一定專業(yè)相關(guān)知識，有了一定專業(yè)基礎(chǔ)，再學(xué)習(xí)化工制圖，對圖中的特有的圖示、圖標(biāo)及符號和專業(yè)術(shù)語的學(xué)習(xí)將更加容易。最后，我校從2013級生物工程專業(yè)學(xué)生開始制圖課程的教改，經(jīng)過這三年的教學(xué)實踐，逐步完善了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式。實踐證明，針對生物工程交叉復(fù)合型專業(yè)特點，開設(shè)工程圖學(xué)領(lǐng)域普識性的《工程制圖》課程與具有專業(yè)針對性的《計算機輔助化工制圖》課程，有效地提高了學(xué)習(xí)效率，學(xué)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(yè)圖樣的能力得到更好培養(yǎng)，收到了較好的教學(xué)效果，達(dá)到了教改的預(yù)期目標(biāo)。

三、教學(xué)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(biāo)準(zhǔn)性很強的課程，一些圖示方法、圖標(biāo)、符號都有相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在繪圖過程中需要查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，是此門課程學(xué)生需要掌握的重要內(nèi)容之一[3]，由于學(xué)時原因，部分學(xué)生在完成化工設(shè)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(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這對培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計思想、工程設(shè)計理念和全面樹立學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)化意識方面，是不足的。因此，我們與專業(yè)課程老師溝通，考慮今后在《化工原理課程設(shè)計》輔導(dǎo)過程中，增設(shè)一次化工制圖相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)查閱輔導(dǎo)，通過課程設(shè)計實際動手操作，使學(xué)生對機械設(shè)備、工藝流程和國家標(biāo)準(zhǔn)等系列知識有更為全面和系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。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(jié)合講授計算機繪圖的內(nèi)容，并帶領(lǐng)學(xué)生完成相關(guān)課堂作業(yè)，課時少而內(nèi)容多，如果要講解教材中的所有內(nèi)容，很難講解透徹與深入，學(xué)生在處理實際問題時也會出現(xiàn)好像見過但無從下手的狀況。之后需要考慮如何進(jìn)一步優(yōu)化《計算機輔助化工制圖》的教學(xué)內(nèi)容，突出教學(xué)重難點，使其滿足生物工程專業(yè)需求，如果項目成果今后在環(huán)境工程、給排水專業(yè)制圖課程中實施，也需要調(diào)整相關(guān)化工制圖的教學(xué)內(nèi)容，如環(huán)境專業(yè)需要更多講授環(huán)保化工設(shè)備圖及設(shè)備布置圖；給排水專業(yè)需要更多講授管道布置圖。

四、結(jié)束語

針對學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)方針，重新構(gòu)建生物工程專業(yè)的《工程制圖》和《計算機輔助化工制圖》制圖課程，進(jìn)行教學(xué)改革，取得了較好的教學(xué)效果，提高了學(xué)生閱讀和繪制專業(yè)圖樣的能力，將化工制圖與計算機繪圖相結(jié)合，強化了實踐環(huán)節(jié)，有利于應(yīng)用型人才培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[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(xué)學(xué)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(xué)實踐與探索[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊：科教研究，2009，（29）：61.