制藥工程專業(yè)AutoCAD教學(xué)方法的改進(jìn)

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(duì)制藥工藝設(shè)計(jì)中學(xué)生應(yīng)用AutoCAD存在的問題，著重探討AutoCAD在制藥工程專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，包括教學(xué)模式的探討、教學(xué)框架的構(gòu)建、考核說明與綜合評(píng)估和課程持續(xù)改進(jìn)等，旨在提高“CAD及醫(yī)化軟件應(yīng)用”課程的教學(xué)效果，使學(xué)生能真正將所學(xué)軟件知識(shí)應(yīng)用到制藥工程工藝設(shè)計(jì)中，從而提高學(xué)生靈活運(yùn)用醫(yī)化軟件的能力。

[關(guān)鍵詞] AutoCAD;工程制圖;制藥工程;信息化教學(xué);軟件應(yīng)用

[基金項(xiàng)目] 2020年度教育部第二批新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目“地方綜合性高校化工與制藥類專業(yè)改造升級(jí)探索與實(shí)踐”（E-HGZY20202020）;2020年度湖北大學(xué)教學(xué)建設(shè)項(xiàng)目“基于工程教育認(rèn)證的制藥工程專業(yè)核心課程群的改革與實(shí)踐”（No：202004）

[作者簡(jiǎn)介] 潘 潔（1988—），女，湖北武漢人，博士，湖北大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院副教授，主要從事腦科學(xué)方面研究：王 凱（1976—），男，湖北武漢人，博士，湖北大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授（通信作者），主要從事新藥開發(fā)、工藝流程設(shè)計(jì)等方面研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2021）34-0155-04? ?[收稿日期] 2021-01-27

“CAD及醫(yī)化軟件應(yīng)用”是制藥工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課，旨在使學(xué)生靈活應(yīng)用常用醫(yī)療軟件特別是AutoCAD軟件繪制工程圖紙。AutoCAD具有強(qiáng)大的功能和深厚的工程應(yīng)用底蘊(yùn)，在制藥工程專業(yè)的工程設(shè)計(jì)之中，尤其在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段具有十分重要的應(yīng)用[1]。該課程在大二上學(xué)期開設(shè)，總共16學(xué)時(shí)。其中講解了Chemdraw、Origin、Scifinder及AutoCAD等醫(yī)療常用軟件的應(yīng)用。由于所講軟件的繁雜性，學(xué)生往往只學(xué)習(xí)到了皮毛，等到大三專業(yè)課、生產(chǎn)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中時(shí)，往往不能熟練使用。就筆者的觀察，Chemdraw、Origin、Scifinder相對(duì)較簡(jiǎn)單，教學(xué)效果良好，而AutoCAD則不然。在學(xué)習(xí)這門課程時(shí)，傳統(tǒng)課堂的教學(xué)重點(diǎn)在軟件本身的應(yīng)用而忽視了AutoCAD在醫(yī)藥設(shè)計(jì)工程制圖方面的應(yīng)用，導(dǎo)致在實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)階段部分學(xué)生不知所措[2]。

本文著重改進(jìn)AutoCAD軟件在制藥工程專業(yè)的教學(xué)方法和應(yīng)用，其他軟件仍遵循傳統(tǒng)教學(xué)方法，在此不再贅述。AutoCAD軟件教學(xué)占10學(xué)時(shí)。筆者采取“三段式”教學(xué)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(shí)時(shí)演示各種功能的工程制圖，以實(shí)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(shè)計(jì)階段做準(zhǔn)備，使學(xué)生在學(xué)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(diǎn)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(duì)本門課程的基本介紹，包括中英文名稱、課程編碼、總學(xué)時(shí)、適用專業(yè)、使用教材、開課院系與課程關(guān)鍵詞等基本信息，有助于教師和學(xué)生直接把握課程的本質(zhì)?！癈AD及醫(yī)化軟件應(yīng)用”課程信息如表1所示。

（二）課程目的

這門課的中心任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的工程制圖概念和軟件應(yīng)用能力。以CAD軟件為依托，對(duì)相關(guān)教材進(jìn)行重構(gòu)，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(xùn)練，培養(yǎng)專業(yè)工程需求與CAD繪制的結(jié)合能力。因此，教學(xué)內(nèi)容具有很強(qiáng)的制藥工程專業(yè)針對(duì)性，并且具有一定的實(shí)用性，是工科專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)的關(guān)鍵[4]。

二、教學(xué)模式探討

在往屆“CAD及醫(yī)化軟件應(yīng)用”課程的教學(xué)中，授課教師主要借助傳統(tǒng)教學(xué)模式，以及PPT展示，由軟件的開發(fā)歷史引入，簡(jiǎn)單介紹軟件的發(fā)展及其應(yīng)用范圍，然后通過展示軟件頁面及各個(gè)工具欄依次介紹產(chǎn)品功能。在學(xué)生初步了解軟件的基本應(yīng)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(xué)生帶入機(jī)房進(jìn)行實(shí)際操作與更復(fù)雜的實(shí)例展示。這種教學(xué)方法在學(xué)生初始接觸，興趣很濃的時(shí)候進(jìn)行理論教學(xué)，可能會(huì)使絕大多數(shù)學(xué)生失去興趣，相應(yīng)減少了最后參與實(shí)際操作的時(shí)間，達(dá)不到熟練使用CAD的教學(xué)效果[5]。針對(duì)這一問題，筆者在教學(xué)模式上采用“三段式”教學(xué)方法。

第一，直接進(jìn)入機(jī)房上機(jī)學(xué)習(xí)，壓縮軟件介紹的時(shí)間（限1課時(shí)），之后的教學(xué)都以實(shí)際操作展示為主，去掉傳統(tǒng)課堂PPT展示的時(shí)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(qiáng)基本操作練習(xí)的基礎(chǔ)上布置課前例題，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使他們自己在課下也可以練習(xí)繪制圖形，增加趣味性，適時(shí)引入翻轉(zhuǎn)課堂，讓學(xué)生演示多種畫法。

第三，為畢業(yè)設(shè)計(jì)做鋪墊，以帶控制點(diǎn)的流程圖、設(shè)備圖及平立面布置圖為例，設(shè)計(jì)并引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些重難點(diǎn)進(jìn)行分析和討論。授課教師可以安排學(xué)生分組討論，并且讓學(xué)生親手操作看其是否能獨(dú)立完成。在這個(gè)過程中，教師可以適時(shí)引導(dǎo)和幫助學(xué)生完成。

三、教學(xué)框架的構(gòu)建

（一）AutoCAD在工程制圖中需掌握的基礎(chǔ)知識(shí)

CAD基本作圖基礎(chǔ)是必備知識(shí)，為以后的應(yīng)用夯實(shí)基礎(chǔ)。AutoCAD所授知識(shí)很多，課堂學(xué)時(shí)數(shù)不夠，不能講授所有知識(shí)點(diǎn)。那么，在知識(shí)點(diǎn)的選擇上，教師或者各學(xué)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(xué)和指導(dǎo)實(shí)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了部分制藥工程專業(yè)學(xué)生常用的內(nèi)容，如AutoCAD的常用功能內(nèi)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(xué)內(nèi)容見表2。

（二）AutoCAD在制藥工程專業(yè)中的針對(duì)性教學(xué)

筆者認(rèn)為，對(duì)于AutoCAD在制藥工程專業(yè)中的針對(duì)性教學(xué)是極其重要的一步。筆者在指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)競(jìng)賽時(shí)發(fā)現(xiàn)，許多學(xué)生會(huì)用CAD，但是涉及制藥設(shè)備、管道或者平面圖的畫法時(shí)，往往遭遇各種問題。因此，以例題進(jìn)行講解，可以對(duì)未來的專業(yè)應(yīng)用做鋪墊。本課程以下面幾個(gè)例題為引導(dǎo)。