基于工程實踐的工程制圖與CAD課程題庫建設(shè)與實踐

［摘 要］為改善中醫(yī)藥院校學(xué)生工程實踐機會不足、解決實際問題能力弱的現(xiàn)狀，文章梳理了課程內(nèi)容的知識點，并深入企業(yè)調(diào)研，收集工程實踐案例，挖掘其與課程知識點的結(jié)合點。依托真實工程案例，精心設(shè)計工程案例題目，旨在通過習(xí)題與測試，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于工程實踐中。這一系列基于工程實踐的工程制圖與CAD課程題庫建設(shè)舉措，不僅明確了學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還有效提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，增強了教學(xué)效果，為其他工程類課程題庫的建設(shè)提供了借鑒。

［關(guān)鍵詞］工程制圖與CAD；工程實踐；題庫建設(shè)；課程改革

［中圖分類號］G64 ［文獻標(biāo)識碼］A ［文章編號］2095-3437（2024）18-0035-04

中醫(yī)藥院校開設(shè)的工程制圖與CAD課程是制藥工程、中藥制藥和藥物制劑專業(yè)的必修課程，是中醫(yī)藥院校學(xué)生接觸的第一門工程實踐類課程[1]。課程內(nèi)容主要包括工程制圖的基本知識、正投影法基礎(chǔ)、截切立體和相貫立體、組合體、圖樣畫法、零件圖和裝配圖等。通過課程相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，能夠培養(yǎng)學(xué)生讀圖、畫圖的能力，分析、解決工程問題的能力，動手操作的能力，進而培養(yǎng)學(xué)生的工程思維[2]。

一、課程題庫建設(shè)的背景、內(nèi)容和方法

在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生常面臨空間想象力受限、課程難點理解困難、課程內(nèi)容與工程實踐脫節(jié)等問題，導(dǎo)致部分學(xué)生難以掌握專業(yè)知識，興趣缺失，學(xué)習(xí)效果不盡如人意。為此，課程組對工程制圖與CAD課程進行了改革，如革新教學(xué)方法、優(yōu)化課程內(nèi)容、開展教學(xué)方案設(shè)計和課程題庫建設(shè)等[3-5]，旨在增強學(xué)生的空間想象力、讀圖與畫圖能力，同時鼓勵學(xué)生積極參與工程設(shè)計實踐，以此激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣并幫助他們鞏固所學(xué)知識。工程制圖與CAD課程題庫建設(shè)主要聚焦兩大方面：一是豐富并優(yōu)化題庫涵蓋的知識點內(nèi)容，二是增設(shè)貼近工程實踐的題目。題庫建設(shè)的主要內(nèi)容和方法如圖1所示。

二、課程知識點梳理

在遵循各專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上，課程組深入分析了工程制圖與CAD課程的具體教學(xué)要求，并通過與工科類院校相關(guān)課程教師的交流學(xué)習(xí)，明確學(xué)生應(yīng)具備的能力，以及這些能力在后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)及職業(yè)生涯中的實際應(yīng)用。隨后，明確各知識點的掌握程度要求，并有針對性地擴充和完善題庫內(nèi)容。整理后的各章知識點如表1所示。

經(jīng)過對知識點的系統(tǒng)梳理，課程組明確了各知識點與未來工程設(shè)計應(yīng)用的緊密關(guān)聯(lián)及其與大綱要求的契合度，并對教師在授課時講解各知識點的深入程度以及學(xué)生對各知識點應(yīng)掌握的程度進行了明確。因此，知識點的梳理是課程題庫建設(shè)的基礎(chǔ)保障[6]。

三、工程實踐類題目的設(shè)定

為了增強學(xué)生的實踐能力，即運用所學(xué)知識解決實際問題的能力，課程組增加了與實踐密切相關(guān)的題目，巧妙地將各教學(xué)單元的知識點與工程實踐案例相結(jié)合，為學(xué)生提供更貼近實際的練習(xí)與考試素材，以此提升學(xué)習(xí)效率、增強教學(xué)效果，并有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

課程題庫建設(shè)的難點在于如何確保試題有效體現(xiàn)工程性，既要貼近實際工程應(yīng)用，又要難度適中且全面覆蓋知識點。為了解決此難題，可從兩方面著手：一是廣泛收集同類型課程教材、工程實踐案例集、專業(yè)書籍及工程專著中與制藥過程緊密相關(guān)的案例，歸納提煉其核心知識點，并巧妙融入試題設(shè)計中；二是深入制藥企業(yè)，與一線工程師交流學(xué)習(xí)，直接獲取寶貴的工程實際案例作為題庫素材。

第一教學(xué)單元主要內(nèi)容為國家標(biāo)準(zhǔn)及繪圖基本知識。在工程實踐中，這部分內(nèi)容主要體現(xiàn)在工程圖樣繪制的具體細(xì)節(jié)要求中，如線型、字體、字號的選擇需依繪圖情境而定，標(biāo)題欄設(shè)計需匹配圖樣內(nèi)容，尺寸標(biāo)注需完整、簡潔，不能多標(biāo)、漏標(biāo)等。本教學(xué)單元內(nèi)容嚴(yán)謹(jǐn)且條理清晰，題庫設(shè)計緊密貼合實際工程圖樣，題型以填空、選擇和判斷為主，旨在提升學(xué)生標(biāo)注實際工程圖樣中圖形尺寸的準(zhǔn)確率，以及分析圖形線條使用不恰當(dāng)情況的判斷力。此外，本教學(xué)單元內(nèi)容還可以與后續(xù)的技術(shù)要求、圖樣畫法等內(nèi)容相結(jié)合，設(shè)計高階思維試題，綜合評估學(xué)生對知識的深入理解與靈活應(yīng)用程度，促進知識的內(nèi)化與遷移。

第二、第三教學(xué)單元主要內(nèi)容為工程圖樣繪制的理論基礎(chǔ)——畫法幾何的相關(guān)內(nèi)容，由淺入深，層層遞進。學(xué)習(xí)過程從基礎(chǔ)的點、線、面繪制開始，逐步過渡到簡單立體、回轉(zhuǎn)體、截切立體、相貫立體以及復(fù)雜組合體的繪制。這一過程猶如攀登樓梯，每一步都需穩(wěn)扎穩(wěn)打，只有掌握并熟練運用基礎(chǔ)知識，才能為后續(xù)的專業(yè)學(xué)習(xí)奠定堅實基礎(chǔ)。因此，習(xí)題在此環(huán)節(jié)中尤為重要，通過畫圖練習(xí)等方式，促進學(xué)生對點、線、面及立體投影等知識的深刻理解與運用，題目素材可取材于制藥生產(chǎn)設(shè)備或零件的結(jié)構(gòu)圖。

第四至第六教學(xué)單元主要內(nèi)容為工程制圖知識在工程圖樣繪制實踐中的具體應(yīng)用，課程內(nèi)容緊密對接工程實際需求，涉及制藥生產(chǎn)中零件與設(shè)備的讀圖與繪制，以及繪制的規(guī)范與要求。該部分內(nèi)容涵蓋了需記憶的繪制規(guī)范與要求，如螺紋標(biāo)注及連接的標(biāo)準(zhǔn)畫法，同時著重培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實際零件與設(shè)備結(jié)構(gòu)，靈活選用恰當(dāng)圖樣表達方法的工程思維能力。在考核環(huán)節(jié)，圖形繪制的規(guī)范與要求通過選擇與填空題型來測試，而畫圖方法的選擇、圖樣表達形式的設(shè)計及思考則通過畫圖題進行考查，并結(jié)合圖形繪制的規(guī)范與要求，設(shè)計高階思維試題。以實際生產(chǎn)中的完整工程圖樣為例，要求學(xué)生讀圖作答或繪制相關(guān)圖形，全面評估其綜合應(yīng)用能力。所有工程圖樣的選取均直接來源于生產(chǎn)一線的設(shè)備圖、零件圖及工藝流程圖等，確保教學(xué)內(nèi)容既實用又緊跟行業(yè)趨勢。

第七教學(xué)單元主要內(nèi)容為CAD軟件的應(yīng)用，教學(xué)活動及考核均在機房內(nèi)直接進行，實現(xiàn)了即時考試與成績反饋的高效模式?？己瞬捎妹}式，即直接提供圖形樣本，要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)利用CAD軟件完成繪制任務(wù)。因此，CAD相關(guān)的考核題目并未納入題庫中。

四、課程題庫的建設(shè)過程

工程制圖與CAD課程題庫包括選擇題、填空題、判斷題和畫圖題四種題型，依據(jù)各章節(jié)內(nèi)容的獨特性進行差異化設(shè)計。部分章節(jié)偏重理論講解與知識點記憶，適合采用選擇題和填空題形式；而強調(diào)實踐應(yīng)用與綜合能力的章節(jié)，則更多采用畫圖題形式。鑒于課程的實踐性特點，考核時需特別注重對學(xué)生讀圖和畫圖能力的評估，相關(guān)題型分值占比較大。題庫共包含258題（填空題按空計算），足以編制8套完整試卷。題型分布均衡，判斷題和填空題各約占30%，單選題和畫圖題各約占15%?？陀^題與主觀題的分?jǐn)?shù)比例約為3∶7。試題劃分為基礎(chǔ)知識（約占20%～25%）、中等難度（約占50%～60%）、高階思維（約占15%～20%）三個層次，以全面、客觀地評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。

試題難度劃分為簡單、中等難度和較難三個等級，按照1∶3∶1的比例分配題目，其中簡單題目占20%（約40道），中等難度題目占60%（約126道），較難題目占20%（約40道）。題庫內(nèi)容全面覆蓋了教學(xué)大綱要求掌握的所有知識點，具體題型數(shù)量分配如表2所示。

五、課程題庫的應(yīng)用情況

以第五、第六教學(xué)單元的習(xí)題（見圖2）為例，題目結(jié)構(gòu)清晰，分為兩大部分：一是解析裝配圖及其標(biāo)注含義；二是根據(jù)裝配圖，在相應(yīng)的零件圖上完成孔或軸的標(biāo)注。習(xí)題巧妙融合了配合制、配合種類、公差帶代號、極限與配合標(biāo)準(zhǔn)等知識點，展示了它們在工程圖樣設(shè)計和實踐中的應(yīng)用。第一部分直接檢驗學(xué)生對知識點的記憶與理解程度，而第二部分則依據(jù)標(biāo)注的準(zhǔn)確性，評估學(xué)生對知識的綜合運用能力及讀圖技能水平。題目設(shè)計層次分明，既考查基礎(chǔ)記憶，又涵蓋應(yīng)用實踐，有助于區(qū)分不同學(xué)習(xí)水平的學(xué)生，為教師的個性化教學(xué)和方案優(yōu)化提供依據(jù)。此類題目深化了學(xué)生對知識應(yīng)用過程的理解，明確了學(xué)習(xí)目標(biāo)，并得到了學(xué)生的積極反饋。

六、課程題庫建設(shè)的主要問題與展望

由于課程內(nèi)容主要與圖形相關(guān)，為增強學(xué)生的實踐能力，特別是讀圖和畫圖能力，題目設(shè)計上更側(cè)重于讀圖和畫圖內(nèi)容的練習(xí)。相比之下，判斷、填空等文字類題目較為基礎(chǔ)，主要考查學(xué)生的概念理解能力，而選擇題和畫圖題則更全面地考查了學(xué)生的讀圖和畫圖技能。

本次題庫建設(shè)聚焦于工程實踐類題目設(shè)計，但對章節(jié)知識點的覆蓋尚不足，主要集中于第六、第七教學(xué)單元。未來，課程組將致力于題庫的持續(xù)優(yōu)化，計劃將更多知識點融入綜合性、高階試題中，并深入挖掘現(xiàn)有知識在工程實踐中的應(yīng)用，以開發(fā)更多貼近工程實踐的題目。

為豐富工程實踐類題目內(nèi)容，建議走訪制藥設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)、制藥工藝設(shè)計單位、制藥生產(chǎn)企業(yè)等，直接與生產(chǎn)實踐對接，挖掘并設(shè)計更符合實際需求的題目。同時，邀請實踐經(jīng)驗豐富的企業(yè)工程師參與題目設(shè)計，這樣不僅能確保題目緊密貼合工程實踐，還能促進題目的動態(tài)更新，緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢。

在廣泛搜集工程實踐案例的基礎(chǔ)上，深入挖掘其蘊含的課程思政元素，旨在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實、精益求精的工作態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生正確的工程技術(shù)人員行為意識和工程思維。同時，著重培養(yǎng)未來制藥工程人員的職業(yè)道德與專業(yè)素養(yǎng)，確保他們嚴(yán)格遵守制藥行業(yè)的法律法規(guī)。

工程制圖與CAD課程題庫建設(shè)的過程與方法具有普適性，同樣可適用于中藥制藥工藝學(xué)、中藥制藥分離工程等其他工程類課程。通過精選中藥生產(chǎn)中的實際工程案例，設(shè)計緊扣課程知識點的練習(xí)題與測試題，能有效促使學(xué)生將理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合。因此，這種基于工程實踐的題庫建設(shè)模式值得推廣。

七、結(jié)語

工程制圖與CAD課程題庫的建設(shè)，不僅提升了教學(xué)質(zhì)量，還促進了學(xué)生掌握相關(guān)技能。通過精心設(shè)計的題目，學(xué)生在實踐中深化了對理論知識的理解，并提升了實踐能力。此外，該題庫豐富了教學(xué)資源，使教學(xué)更具趣味性和針對性。題庫的建設(shè)思路在其他工程類課程中同樣具有推廣價值。然而，題庫建設(shè)也存在一些不足之處：部分題目的更新速度可能跟不上工程制圖與CAD技術(shù)的快速發(fā)展，因此需不斷更新和優(yōu)化，與時俱進。展望未來，課程組將持續(xù)對題庫進行優(yōu)化，并積極探索在線測試、智能推薦題目等，以進一步改善教學(xué)效果和學(xué)習(xí)體驗。

［ 參 考 文 獻 ］

[1］ 張杰，莫麗. 基于大工程觀的工程制圖課程教學(xué)改革探索[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2023（7）：84-86.

[2］ 周丹云. 中醫(yī)藥院校工程制圖課程教學(xué)改革與實踐[J].中醫(yī)教育，2007（2）：51-53.

[3］ 穆浩志，薛立軍. 混合式課程教學(xué)設(shè)計與實踐：以工程制圖課程為例[J].中國輕工教育，2021，24（4）：67-75.

[4］ 李杞超，張洪軍. “工程制圖”課程與“CAD技術(shù)”課程融合研究[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2023（2）：29-31.

[5］ 李興田，張麗萍. 畫法幾何答疑系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J].中國教育信息化，2019（8）：89-93.

[6］ 王娜，李峰，付姝菲，等.中醫(yī)藥院校工程制圖課程教學(xué)設(shè)計[J].藥學(xué)教育，2018，34（5）：41-44.

［責(zé)任編輯：梁金鳳］