制藥工程專業AutoCAD教學方法的改進

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改進等，旨在提高“CAD及醫化軟件應用”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“地方綜合性高校化工與制藥類專業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、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及醫化軟件應用”是制藥工程專業的一門重要專業課，旨在使學生靈活應用常用醫療軟件特別是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，在制藥工程專業的工程設計之中，尤其在畢業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，等到大三專業課、生產實習與畢業設計的過程中時，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，傳統課堂的教學重點在軟件本身的應用而忽視了AutoCAD在醫藥設計工程制圖方面的應用，導致在實習和畢業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的教學方法和應用，其他軟件仍遵循傳統教學方法，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]。最后是綜合演練環節，為以后的畢業設計階段做準備，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、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。“CAD及醫化軟件應用”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，培養專業工程需求與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針對性，并且具有一定的實用性，是工科專業學生培養的關鍵[4]。

二、教學模式探討

在往屆“CAD及醫化軟件應用”課程的教學中，授課教師主要借助傳統教學模式，以及PPT展示，由軟件的開發歷史引入，簡單介紹軟件的發展及其應用范圍，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，去掉傳統課堂PPT展示的時間。以培養軟件使用技能為主，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。根據筆者從事制藥工程專業課教學和指導實習的經驗，總結了部分制藥工程專業學生常用的內容，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在制藥工程專業中的針對性教學

筆者認為，對于AutoCAD在制藥工程專業中的針對性教學是極其重要的一步。筆者在指導學生畢業設計和設計競賽時發現，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，可以對未來的專業應用做鋪墊。本課程以下面幾個例題為引導。