AutoCAD技术在工程制图课程教学中的探索与实践

韩文勇,陈永正,向广艳,崔宝东,熊　军,姜建芳

(遵义医学院药学院，贵州　遵义　56300)



AutoCAD技术在工程制图课程教学中的探索与实践

韩文勇,陈永正,向广艳,崔宝东,熊军,姜建芳

(遵义医学院药学院，贵州遵义56300)

针对工程制图课程和AutoCAD软件的特点，以及工程制图课程教学过程中存在的问题，提出了传统工程制图课程与AutoCAD绘图技术两者有机融合的新型教学模式，对如何安排教学次序、调整教学重点、提高学生的绘图能力和培养学生的学习兴趣进行了探索与实践。教学实践表明，此教学模式不仅可以提高教学质量和绘图效率，还可以激发学生的学习兴趣和空间想象力。

AutoCAD；工程制图；教学改革

化工生产工艺流程设计是所有化工装置设计中最先需要处理的工作，它是完成化工设计的关键步骤，是整个工艺设计的核心，对后续的物料衡算、能量衡算、工艺设备设计、车间布置以及管道设计等起着决定性的作用，并决定着车间或装置的基本面貌。其任务是确定工艺流程的组成、载能介质的技术规格和流向、操作条件和控制方法、安全技术措施等。基本程序包括工艺路线的选择、确定工艺流程的组成和顺序、绘制工艺流程框图、绘制工艺流程示意图、绘制物料流程图、绘制初步设计阶段带控制点的工艺流程图和绘制施工阶段带控制点的工艺流程图。化工生产工艺流程设计均以流程图的形式表示设计结果，初步设计阶段的主要成果是带控制点的工艺流程图和设计说明书[1]。而如何完成工艺流程框图、工艺流程示意图、带控制点的工艺流程图等的绘制，需要借助工程制图的理论知识来完成。

工程制图是化工及化工类相关专业(应用化学、制药工程、食品工程等)的一门专业基础课，该课程是后续专业课程学习的基础，并且还是化工类专业学生走向工作岗位必备的一项专业基本技能[2]。该课程的目的是培养学生的读图和绘图能力、空间思维能力和空间想象力。由于该课程具有很强的实践性，如何让学生在有限的课时内掌握该课程的基本知识和技能，激发学生的学习热情，培养学生的实践能力和创新思维，为更好地培养学生的工程设计、应用能力打下扎实的基础，一直是该课程教学中思考和探讨的重要问题。

计算机辅助设计-AutoCAD(Auto Computer Aided Design)软件具有很好的图形绘制和编辑功能，利用该软件可以快速、准确、美观地完成所需图样的绘制，这不仅提高了绘图的效率，也提高了绘图的质量。因此，工程制图这门使用传统手工绘图的课程面临着新的挑战，如何将AutoCAD技术成功应用于此课程的教学以适应现代科技的发展，以及如何将AutoCAD技术与原有的教学知识体系、教学内容、教学方法和教学手段有机结合是当前工程教育领域普遍关注的问题，同时相关学者对此也进行了系列研究[3-4]。

1　工程制图课程的特点

工程制图是以画法几何的投影理论知识为基础，直尺、图板、圆规为工具，黑板、挂图为媒介，来培养学生的看图和绘图能力。而在生产实践过程中，工程图纸是必备的技术文件，是规范化且世界范围通用的“工程技术的语言”。主要内容包括制图的基本知识和技能、投影基础知识、图样表达、零件图和装配图的绘制等。该课程的主要特点是：①培养学生的读图和绘图能力，包括手工绘图和计算机绘图;②工程制图课程中增添了计算机绘图的知识;③注重三维图形的表达;④对传统工程制图课程的范围进行了拓展;⑤注重实践动手能力的培养。

2　AutoCAD 软件的特点及主要功能

AutoCAD软件是美国欧特克有限公司(Autodesk)开发的一种计算机辅助设计软件，具有强大的二维和三维绘图功能。通过它无需懂得编程，即可自动制图，因此它在全球广泛使用，可以用工业制图、工程制图、电子工业、土木建筑等多方面领域。自1982年问世以来，进行了十多次升级，已经发展到AutoCAD2016，功能日趋完善。具有强大的对象捕捉功能，几乎每一种操作都可以通过输入“命令”、点击“菜单栏”和“工具栏”三种方式完成。值得注意的是，通过使用该软件的“复制”、“镜像”、“偏移”、“旋转”等工具可以快速绘制一些比较复杂的图形，达到事半功倍的效果。同时，以块的形式存储所画的图形非常方便于装配图、工艺流程图的设计与绘制，图形块可以反复引用且易于修改，为装配图和工艺流程图的绘制提供了一条快速绘图的捷径。

3　AutoCAD技术在工程制图课程中的应用

AutoCAD是一种绘图工具，可以代替手工绘图，但AutoCAD并不能完全代替工程制图的内容，它只是改变了绘图的手段。相比传统的手工绘图而言，应用该软件可以达到准确、高效、规范、快捷的目的。值得注意的是，没有工程制图的理论作基础，无法绘制出规范的工程图样，这就如同不会写字，就不会用Word编辑文字一样。因此就需要将AutoCAD绘图的内容与传统工程制图的内容有机结合[5]。这就需要合理安排教学内容和次序，这样才能使计算机绘图的辅助教学功能得到充分发挥。通过教学实践，我们总结了以下三点教学模式：

3.1合理设计教学次序

在课堂上完成工程制图的基本理论知识的授课之后，再开展AutoCAD内容的教学。因为此时正处于工程制图课程学习的中间阶段，学生掌握了一定的基本绘图理论知识和计算机知识，此时开始AutoCAD课程的学习，便于教学的顺利展开，同时学生也会集中精力来学习绘图技能。

3.2调整教学重点，加强上机实践环节[6]

减少画法几何的授课学时，把更多的学时分配给工程制图和计算机绘图内容上，其目的是通过计算机绘图使学生加深对理论的理解，提高操作技能。通过计算机绘图不仅可以提高绘图的效率，加深理解工程图样的表达方法，还可以熟练应用AutCAD操作界面，熟悉制图的标准，是强化学生读图和绘图基本技能的重要手段。同时教学过程中注重图纸表达的标准化、结构设计的合理化、尺寸及技术要求标注可测性和可加工性。

3.3利用AutoCAD 2015可以提高学生的看图和绘图能力，并培养了学生的学习兴趣

工程制图的教学过程中除了应用多媒体课件讲授外，还可直接在AutoCAD 2015操作界面中进行实际工程图样的绘制，通过现场绘图和过程演示，学生可以更加清楚理解绘图过程以及视图之间的关系，同时也使学生通过观看老师的现场演示进一步熟悉AutoCAD 2015的操作界面，并掌握AutoCAD 2015的绘图技巧。由于AutoCAD 是一门实践性很强的课程，学生可逐步根据教师实例操作完成学习任务，达到教与学的同步性。随着绘图实例的增加，学生的绘图水平也逐渐提高，学生在完成实际工程图纸的绘制后，会获得一定的成就感，学习兴趣逐渐提高。

4　课程教学实践效果

该课程最后阶段以绘制二氯甲苯精馏工段带控制点的工艺流程图为综合训练项目，将工程制图基础知识、AutoCAD绘图知识有机融合。通过本课程的实践训练，学生的看图、绘图能力得到了大幅度提高，并且掌握了一定的工艺设计及绘图经验。学生能够分析、阅读、并利用AutoCAD软件完成中等复杂程度的化工、制药专业图纸的绘制，工程实践能力得到大幅度提高。

最近，我们培养的6名制药工程专业学生参加了教育部高等学校药学类专业教学指导委员会主办的第五届“国药工程杯”全国大学生制药工程设计竞赛，其设计内容包括8万字的项目设计说明书、35幅包含制药车间布置在内的CAD平面图，9幅车间的三维立体的设计图。设计方案本着“绿色制药”的设计理念，得到了竞赛组委会评审专家们的高度评价，最终荣获本次大赛二等奖。这些是得益于工程制图课程的研究型教学模式，学生们可以综合应用课堂所学知识开展工程设计实践活动。

5　结　语

AutoCAD技术的应用，推动了工程制图课程的教学改革，如何通过教学内容的优化和课程的整合，加强教学方法改革，提高学生的读图绘图能力，培养学生的空间想象能力和学习兴趣，较好地培养学生的实践动手能力和创新能力，还有待在今后的教学实践中进一步探索。

[1]王志祥.制药工程学[M].北京:化学工业出版社,2014:26-53.

[2]李凤莲.浅谈工程制图的课堂教学[J].科技与企业,2015(19):171.

[3]丁乔,仵亚红,李茂盛.工程制图与CAD绘图课程融合式教学的研究与实践[J].机械管理开发,2011(2):185-186.

[4]徐静,董雁.AutoCAD与《工程制图》的融合式教学探析[J].装备制造技术,2011(5):201-203.

[5]简惠云.工程制图中AutoCAD教学的几点思考[J].高等理科教育,2004(1):112-115.

[6]张淑娟.工程制图课程的多媒体计算机辅助教学[J].山西农业大学学报,2004,3(4):369-375.

Exploration and Practice of Teaching of Engineering Drawing Based on AutoCAD

HANWen-yong,CHENYong-zheng,XIANGGuang-yan,CUIBao-dong,XIONGJun,JIANGJian-fang

(School of Pharmacy, Zunyi Medical University, Guizhou Zunyi 563000, China)

Pointing at the characteristic of Engineering Drawing and AutoCAD as well as many existent problems during the teaching of Engineering Drawing, the new teaching mode of combining traditional Engineering Drawing with the technology of AutoCAD was proposed. In this teaching mode, how to arrange teaching order, how to adjust the importance of teaching, how to enhance the ability of drawing were researched as well as how to cultivate students’ interest. Teaching practice showed that this new teaching mode could enhance the quality of teaching and the efficiency of drawing, and also could motivate the students’ interest and spatial imaginative ability.

autoCAD; Engineering Drawing; teaching reform

韩文勇(1985-)，男，讲师，主要从事过渡金属催化的碳-碳键、碳-杂键的构筑研究。

G642.0

B

1001-9677(2016)012-0234-02