以学习目标为导向的《化工制图》课程的教学设计

赵云　崔小琴　关云山　许新乐　常兴　朱东海　党力

摘要：本文以教授学生将来在化工专业领域内从事制图工作能够应用的最重要、最基本、最全局的知识为出发点，紧密结合教材内容、专业与课程特点，以学习目标为导向，进行了面向应用的《化工制图》课程的教学设计。将课程分为9章，每个章节都设计了具体的学习目标，解决了“学什么”的问题。同时，探讨了“怎么学”的问题。

关键词：化工制图;教学设计;学什么;怎么学

一、引言

制图是工程技术界交流信息的语言，化学工业中无论是项目的设计、施工、试车，还是设备的制造、安装、检修等各环节都离不开化工图样，《化工制图》就是专门研究化工图样的绘制和阅读的一门课程。

化工制图类课程的教学设计，有学者已發表过相关论文。蒋东海等结合化工厂的工程设计，进行了《化工制图CAD》课程的教学设计。刘立平基于信息化技术，对《化工制图》课程进行了有效教学设计，并总结了教学实践中的教改经验。杨瑞洪利用任务驱动模式，进行了《化工制图与识图》课程的教学设计。曹咏梅通过创建学习情境，进行了《化工制图与测绘》课程的教学设计。

我校《化工制图》课程主要讲授：学生未来在专业领域内从事制图工作能够应用的最重要、最基本、最全局的知识。

“化工制图”相关的知识点，非常之多。全部讲授，既讲授不完，学生也不可能记忆，也没必要去记忆。通过训练，使学生将该课程最重要、最基本、最全局的知识点掌握与记忆，能使学生对化工专业的制图与识图有整体的把握。也就是这门课程“学什么”的问题。本文主要针对“学什么”进行了设计，设计了《化工制图》每章的学习目标。

二、《化工制图》学什么

（一）第一章 课程绪论

1、本章要求学生对图学历史进行基本了解;用动态、历史的眼光看待科学与技术的发展。

2、了解化工设计中所涉及的图类，并能从化工设计图类中区分出本专业图类;区分不同设计阶段的化工图样。

3、了解并区分化工专业有哪些图样。

4、了解化工图样的绘图基本知识;进行绘图基本知识的初步应用。

（二）第二章 化工设备图样的基本知识

1、了解设备上几类主要元素，从图上区分出标题栏、签署栏、质量盖章兰、明细栏、技术要求、管口表、设计数据表;以及区分出管口符号、件号;读出主要尺寸标注的含义。

2、了解并能区分出较典型的装配图、零、部件图、管口方位图、表格图;为将来能举一反三，学习、区分与识别预焊件图、特殊工具图、梯子平台图等设备图样奠定基础。

3、了解绘图标准，树立绘图每一要素，都需遵照标准的意识。

（三）第三章 化工设备图的表达特点

1、理解与记忆化工设备的基本结构特点，能够映射化工设备结构特点与化工设备视图表达特点的关系。

2、区分出化工设备的视图表达特点，并能初步应用于读图。

3、理解化工设备图采用简化画法的原由;基本能从设备图中区分出简化画法的零部件、物件;并能读出一些基本的、规范化的简化图形。

4、能分类读出化工设备图上的尺寸，并能区分它们的作用;了解化工设备图常用尺寸基准，并能初步应用于读图。

5、理解标注顺序，并能进行简单应用。

6、习得一种技术要求的撰写技巧。

（四）第四章 化工设备的焊接及焊缝结构的表达

了解焊缝、焊接基本知识，焊缝的规定画法，焊缝的标注，化工设备图技术要求的焊缝焊接说明，并能初步应用于化工设备的焊缝焊接表达。

（五）第五章 化工设备常用零部件简介

1、能区分什么是标准设备、非标准设备;标准件、非标准件;掌握非标准设备，也可以并尽可能使用标准件。

2、了解通用零部件、标准件的产生原因。熟悉常用的几种标准化通用零部件，了解典型化工设备的常用零部件，并能初步应用。

（六）第六章 化工设备图的绘制与阅读

1、区分工艺专业与设备专业在化工设备设计中的分工，从而理解设备设计条件单。

2、区分化工设备装配图中的基本视图（主视图、俯视图/左视图）、辅助视图（局部放大图、X向视图）、各种表达方法（剖视、剖面、夸大画法、旋转表达）。

3、理解绘制化工设备装配图的大致步骤。理解绘制视图的步骤，掌握其基本思路，能初步应用。

4、简单理解零件图的视图选择要求、零件图的绘制。

5、理解阅读化工设备装配图的基本要求、方法和步骤。能进行化工设备装配图的初步阅读。

（七）第七章 工艺流程图

1、能从化工厂设计众多图纸中，区分出咱们专业的两大类图纸：化工设备图（装配图，零、部件图，表格图，管口方位图，预焊件图，梯子平台图，标准、通用图，特殊工具图）、化工工艺图（工艺流程图、设备布置图、管道布置图）。

2、熟悉与区分三大类化工工艺流程图。区分三大类图的主要用途与主要表达内容。熟悉方案流程图、物料流程图又有不同的型式。

3、熟悉工艺流程图中设备、流程线的画法、管道标注的特殊情况。掌握设备位号与名称的标注、设备位号的标注位置、管道代号、仪表控制点的画法与标注。

4、熟悉PID图包含的主要内容：设备示意图（带接管口的设备、位号、名称）、管道流程线（流程线、阀门等管件、仪表控制点、管道代号）、图例、标题栏。

5、熟悉施工流程图设备、管道、阀门、仪表、相对位置应接近施工后实际情况。

6、了解PID图阀门等管件的画法、标注。

7、能初步进行方案流程图、物料流程图、PID图的阅读。

8、能初步区分工艺PID图与辅助管道/公用系统管道PID图。

（八）第八章 设备布置图

1、认知设备布置设计相关的图样，除设备布置图，还包括：首页图、设备安装祥图/设备基础图、管口方位图;能区分这四类图，分辨它们的作用。

2、熟悉与理解设备布置图与建筑图的先后关系与相互作用。

3、熟悉设备布置图由哪四部分内容组成。

4、熟悉设备布置图的表达需遵循一定的规范与标准，包括图幅、比例、线宽、图名、编号等等。理解分区索引图（首页图）及其产生原因。熟悉设备布置图上尺寸默认单位，除标高单位为m外，其余单位均为mm。掌握平面布置图与立面布置图的产生原理。

5、熟悉设备布置图视图主要表达的两大内容为：建筑与设备。熟悉建构筑物、设备图形/设备基础是按比例简化画出。熟悉建构筑物等图形是遵循一定的规范而画出。熟悉设备图形的表达，可以是设备的实际外形的简化表达，或设备实际的基础外形的简化表达。了解相同设备、动设备等的表达方法。

6、理解安装方位标存在的意义，区分设计/建筑北向与实际北向。

7、了解设备布置图上可以用缩写词来表达。

8、熟悉设备布置图需要标注的四大内容。熟悉厂房建构筑物需标注与设备定位有关的尺寸，如：剖切位置、定位轴线、轴线间距、各层平面及室外标高、厂房长宽总尺寸，等等。除此之外，建构筑物一般不标其它结构尺寸。熟悉设备图形/设备基础，不标定形/结构尺寸，只标定位尺寸。熟悉设备定位尺寸、标高的标注。掌握设备名称和位号的标注。

9、理解随着设计的深入，设备布置图的版本深度越深。

10、理解设备安装详图（设备基础图）、管口方位图存在的意义。

11、理解设备布置所需基础资料。理解设备布置需考虑工艺要求，经济原则，便于操作、安装和检修，满足安全等要求。

12、熟悉设备布置图的绘图步骤：确定视图配置;选定比例与图幅;绘制设备布置平面图;绘制设备布置剖面图;绘制方位标;制作设备一览表;完成图样。

13、理解设备布置图阅读的主要内容与阅读步骤。

（九）第九章 管道布置图

1、熟悉管道布置的相关图样共有四类。熟悉管道布置设计的方式有：模型设计、管道布置图、轴测图。熟悉管道布置图的内容：视图、尺寸标注、管口表、方向标、标题栏、分区索引图。

2、熟悉管道、管道交叉、管道重叠、管道转折、管道分叉、管道连接的画法。熟悉管道上管件、阀门、传动结构、控制点、管架的画法。

3、熟悉管道布置图与车间布置图的关系，熟悉它们的首页图，即分区索引图。熟悉PID图、设备布置图、管道布置图，一般都采用A1图幅。熟悉管道布置图绘图比例、图线、字体，需遵循一定标准或规范。熟悉管道布置图的视图配置，及其与车间布置图视图配置的关系。

4、能区分管道布置图与设备布置图上设备图示的一般区别。熟悉管道布置图中设备与建构筑物，是按比例画出，而管道不按比例。

5、熟悉管道布置圖与车间布置图，标高默认单位都是m，其余尺寸默认单位都是mm，基准地平面的标高都是EL100.00（0）或±.（0）。熟悉设备图与三类工艺图的尺寸数字，横向都是在尺寸线上方且字头向上，纵向都是在左侧且字头向左。熟悉管道布置图上管道，一般需标注定位尺寸、标高、公称直径、物料代号、管道编号、异径管直径、坡度坡向等等。熟悉管件、阀门，一般不标注定位尺寸，阀门要在立面图上标注安装标高。熟悉仪表控制点的标注，管道布置图与PID图一样，一般用指引线从安装位置引出。熟悉管道支架需标注定位尺寸、标高、管架编号。

6、理解管架图、管件图存在的意义。

7、熟悉管道轴测图是用来表达一段管道及该管段上所有附件空间位置情况的立体图样。了解轴测图的形成原理、参数、性质、分类、画法。

8、理解管道布置所需基础信息。理解管道布置需考虑物料因素，要便于施工、操作、维修，需考虑安全生产，等等因素。

9、熟悉管道布置图绘图的一般步骤：拟定表达方案、确定图幅比例、绘制管道平面布置图、绘制剖视图、绘制方位标、填写管口表、填写标题栏等等。

10、熟悉管道布置图阅读的一般步骤：明确视图数量及关系，看懂管道的来龙去脉，分析管道位置。

三、《化工制图》怎么学

以上回答了《化工制图》“学什么”。接下来，就是“怎么学”的问题。怎么学才能够使学生掌握这些最重要、最基本、最全局的知识。

针对本课程的特点，设计了大量的训练题目，且题型多样。

让学生在解决问题或做题的实践过程中，以主动思考、主动解决问题、甚至翻转的方式去学习，掌握“学什么”中的内容。通过各种实践过程，以求达到最高的掌握度。并借助我校购买的雨课堂软件实现各种互动以及线上线下的混合。

四、结语

本文以教授学生在专业领域内从事制图工作能够应用的最重要、最基本、最全局的知识为出发点，面向应用，紧密结合教材内容、专业与课程特点，解决《化工制图》“学什么”的问题，详细设计了各章节学习目标。并探讨了“怎么学”。

参考文献：

[1]蒋东海，史永永，唐安江等.基于工程实践的《化工制图CAD》教学设计[J].山东化工，2018，（14）：164-165.

[2]刘立平.信息化技术下化工制图教学设计与实践[J].科教文汇，2015，（11）：54-55.

[3]杨瑞洪.高职《化工制图与识图》课程设计探讨[J].晋城职业技术学院学报，2014，（2）：50-52.

[4]曹咏梅.基于工作过程的高职化工制图与测绘课程设计与构建[J].中国职业技术教育，2011，（2）：59-62.

基金项目：本文系青海大学《化工制图》三类课程建设项目（FL193004）;青海省一流专业建设项目（化学工程与工艺专业）。

作者简介：赵云，出生年月：1984年12月，性别：男，民族：汉族，籍贯：湖南岳阳，学历：博士，职称：高级工程师/副教授，毕业院校：北京理工大学，毕业专业：材料科学与工程，研究方向：化工与材料。