化工制图与ＣＡＤ课程改革探讨

张会欣　王玉环　孙百虎

摘要：《化工制图与CAD》课程是一门为化工工程设计实践服务的技术基础课。为满足高职院校培养技能型、应用型人才的需要，对《化工制图与AutoCAD》的教学内容、教学方法、考核方法等诸多方面进行了全面的改革研究。

关键词：化工制图与CAD；教学内容；教学方法；教学手段；教学改革

作者简介:张会欣（1974-）女，河北深县人，石家庄职业技术学院化工系讲师，从事化工专业教学与科研工作。

中图分类号：Ｇ712文章表识码：B文章编号：1001-7518（2009）11-0058-02

《化工制图》是伴随着化学工业的发展，从制图学中分化出来的，是画法几何与化工专业相结合的产物。工程图样被喻为“工程技术界的语言”。由于它具有很好的直观性和准确的度量性，因此它是工程人员表达设计思想和技术交流的重要手段，高职院校化工类专业直接担负着为国民经济领域各类化工企业培养高技能人才的任务，每一个合格的化工类专业毕业生，均应具有化工制图的知识和能力。随着计算机技术在生产中的应用不断增加，计算机辅助绘图（AutoCAD）是化工专业进行工艺设计不可缺少的软件系统,其工作界面简单、易学,利用它可以大大的提高绘图的速度和精确度，提高工作的效率。所以对于高职化学制药专业来说既要掌握化工制图的基本知识，也需要学习AutoCAD的基本功能，从而能够利用AutoCAD绘制出合格化工图样。在实际教学过程中我们不断改进在教学内容、教学方法、考核方式等方面的改革进行了有益的尝试。

一、教学内容

1.AutoCAD与化工制图的融合教学。当前对化工人才需求,是能将计算机技术与化工专业知识、技能相结合的复合型人才。根据专业特色需求以及未来学生工作岗位的需求调查，推出在教学内容与训练形式上有所创新的《化工制图与CAD》课程。

自九十年代，我们开始探讨将计算机绘图技术引入制图课程中，最初是在学完制图课程后，开设计算机绘图课；由于计算机绘图功能逐渐强大，计算机绘图使绘图效率和绘图质量得到有效提高，为了发挥计算机的优势,适应新形势下对于人才的需求，使设计者甩掉图板。所以我们尝试了化工制图与计算机绘图内容的融合式教学，将AutoCAD各部分功能的教学贯穿于化工制图的教学中,在讲授化工制图知识的同时适时的加入计算机制图的相应命令，利用AutoCAD作为工具来实现化工图样的绘制，所有的课程均在计算机实训机房开设,真正做到讲练结合,这样既练习了CAD的基本命令，又能够熟悉化工制图的基本规范和基本知识，使二者融为一体，从而利用此软件绘制出符合相应国家标准的化工设备图以及流程图等[1]。

2.优化整合授课内容。改革前我们的化工制图教学内容与工程制图的内容近似，大量的学时精力在三视图的绘制部分消耗，而化工工艺图、设备图等结合专业的内容却在其他的课程中讲授，如图1。而通过我们对近年来的毕业生调查分析可知学生毕业后化工工艺流程图等一些专业性较强的图样应用较多，化工制图讲授基础的制图知识在第2学期，而有关的化工工艺图等内容的讲授放在了第5学期，时间间隔长，不利于知识的衔接[2]。所以我们对课程内容进行了整合。对化工制图与CAD的教学内容进行了调整，增加了突出专业特点的化工工艺流程图与化工设备图的内容。如图2所示。

二、教学方法

1.多媒体及AutoCAD的三维功能结合。在教学方法的改革中，我们完成了由传统的“粉笔+黑板+模型+挂图”

的教学模式，向利用多媒体计算机、视频展示台等现代教学工具进行教学的模式转移。目前化工制图与CAD课程全面采用自主开发的多媒体课件授课，受到学生好评。

化工制图的教学和绘制、阅读化工图样都是围绕着“二维”和“三维”的转换,空间想象能力更是在“二维”和“三维”的相互转换中逐渐培养起来的。AutoCAD软件的三维功能很好表达化工制图课程教学中,截交、相贯、组合体等较难理解的部分,利用AutoCAD Powerpoint建立三维的模型库或教师根据教学需要自己画某些模型保存起来,根据讲课需要,将三维模型直接展示出来,并可根据教学需要把模型进行旋转、移动、放大缩小、任意角度观看、体会,通过直观形象的立体图形，使学生更容易理解和学习。例如剖视图的学习中,对于较复杂的零件,采用什么样的剖切方法,从什么地方进行剖切拿不定主意。通过应用AutoCAD绘图就容易从各个不同的方向和部位对零件进行剖切,形成剖视图。

2.开辟空中课堂，实现网络教学资源全面共享。提供与课堂教学相关的教案、电子教材、习题与解答、试卷与答案，以及2D、3D素材库、多媒体课件等；我们利用学校的网络平台，建立和同学互动的交流论坛，教师和多个学生在计算机网络支持下，通过对某一内容有目的的分析讨论与交流等协作活动，加深对问题的理解，从而获得高级认知能力。实现资源共享、信息反馈。

3.任务驱动模式的课程教学方式。根据实际教学条件，我院的《化工制图》课程采用项目化、任务驱动模式为主的工作一体化的课程教学。采取提出任务——学习相关概念、知识——解决问题——总结提高——作图实训的教学模式，从实践——理论——再实践——提高和拓展，从而实现从理论到应用能力提高的质的飞跃。按照大纲的要求将需要掌握的内容设置到相应的任务中,使同学们在完成任务的过程中掌握制图的基本知识、计算机绘图的基本技能，循序渐进，逐步提高同学们手工及计算机的绘图能力[3]。

例如在化工工艺流程图的绘制与阅读讲授过程中，我们设定如下的任务：

绘制如图所示的空压站工艺流程图。这种图样是化工生产过程中最常用到的技术文件，是化工工程技术人员必须掌握的交流工具。图中表达了化工生产从原料到成品的整个过程，如物料的来源和去向，采用了哪些生产设备，生产的控制方式等。因此，我们要完成本任务，必须搞清楚如何用流程线和标注表示物料的来源与去向，如何按规定画出生产设备，生产过程用什么方法进行控制并如何在图样中表示等内容，为能够绘制和读懂工艺流程图作准备。

通过对任务进行分析，我们给予了具体的作图指导：

作图步骤：

1）在AutoCAD软件中设置合适的作图环境，合理分层、设置图线、文字、标注等样式。

2）相应图层用细实线绘制地平线，再按流程顺序用细实线绘制设备基座及设备的简单外形。设备的主要管口要画出。（设备的大小不必按比例画出，但必须近似反映其相对大小和高低位置。）

3）按物料走向用粗实线画出主要物料的流程线。（交叉物料流程线断开表示）

4）用中粗线画出辅助物料的流程线。（流程线的长短不反映管路的真实长短，但要近似反映出其高低位置，反映地下的管道应画在地平线之下。）

5）用细实线按规定的图形符号画出所有阀门。

6）用细实线按规定的图形符号画出所有仪表及控制点。

7）标注设备的位号、名称，流程线和仪表控制点的编号，物料的来源与去向。

8）填写标题栏。

任务驱动教学法把学生作为学习的主体,以任务作为驱动,让学生通过自己的操作,把书上的“死理论”变成“活应用”。这种方法较好地解决了教与学的矛盾,在整个教学过程中,充分体现了学生在学习中的主体地位和教师的主导作用,充分调动了学生学习的积极性、主动性,可以在较短的时间内提高学生学习和应用知识的能力。

三、考核方式

1.笔试绘图结合口试问答的考试方式。传统的闭卷作答考试方式一方面由于试卷篇幅、考试时间及试题形式所限内容单一、试题的深度广度不够，并且实践性不强；全班一份卷，同学们缺乏创新性。计算机绘图和化工制图不能很好的结合，为此我们采用笔试加口试的方式来进行考核。在一定时间内布置难度适中的化工工艺流程图让同学们绘制，这样在绘制过程中既考核了学生制图的基本知识、基本技能、计算机绘图的基本技能，又能发挥同学们的创造性思维，更加全面的衡量学生的能力。笔试结束后通过每位同学所绘图样，进行相关知识的提问，即：读图能力的考核。并且就绘图中出现的问题给予指导。避免考试结束万事大吉，做到以考促学，为后续课程及今后的工作打下良好的基础。

2.增加平时绘图作业所占比重。平时成绩从原来的占最后考核成绩的30%，增加到了50%。为了提高同学们的学习积极性，建立了随机作业题库，同学们之间每次的作业并不相同。每个同学的作业利用网络平台随时上传，教师在线批改，一方面及时掌握同学们的学习情况，另一方面能够客观的评价每个同学的学习效果。

通过以上的一系列改革，学生的学习积极性有明显增高。通过改革前后对学生问卷调查的对比，改革前学生对本课程的满意率为87.6%，主要不满意项目为教学内容抽象，不易理解，考试方式不能更好的体现真实水平；改革后满意度达到98.7%，主要不满意的项目变化为机房作为教室的不便之处。所以我们下一步将改造CAD化工制图的专用机房教室，将背靠背的电脑转移，课桌全部面向讲台，方便同学的记录和操作。

参考文献：

[1]江会保.化工制图[M].北京：机械工业出版社，2007（1~4）.

[2]安青.《AutoCAD化工制图》教学探讨[J].内蒙古石油化工2007（8）：34~35.

[3]姚建平，涂晓华.创造性教学在职教《化工制图》教学中的应用[J].江西化工，2007（4）：146～147.

责任编辑：夏焕堂