化工制图课程的教学改革与探索

方清化，庄明凤

（集美工业学校，福建 厦门 361022）

制图课程是一门理论与实践相结合，空间概念强，以培养学生绘制和阅读工程图样能力为主要任务的专业基础课[1]。在实际的生产实践中，机械设备的设计、制造和维修，化工生产设备的设计、工艺流程控制设计和技术改造等都离不开图纸。图样作为工程技术人员之间重要的交流语言，正确熟练地掌握识图和绘图能力是进行技术交流的重要保障。因此，化工机械、自动化类专业开设化工制图课程，是为学生后续学习其他相关理论课程、实践类课程以及毕业后从事相关的设计工作奠定基础[2]。

化工制图是一门实践性很强的课程，课程不仅可以培养学生的逻辑思维能力和空间想象力，还可以提高学生的创新能力、工程素养等综合素质，在工科类人才培养中占据着重要地位。然而，由于课程体系的不断改革和调整，课时压缩，注重基础课理论教学等问题，使得学生的综合应用实践能力远不能达到企业的要求。因此，在有限的教学课时下，如何有效地提高教学效果，保证良好的教学质量显得尤为重要。

本论文针对中等职业教育中化工制图课程的教学现状，进行深入思考，提出几点可行性的课程改革思路建议，以促进学生提升学习热情，明确学习目的并端正学习态度，同时空间想象力和实践能力也得到一定的提升。

1 化工制图课程教学存在的问题与原因

1.1 学生的学习兴趣不高

化工制图是针对化工机械、自动化类等专业一年级新生开设的一门专业基础课，课程开头便是以内容较为枯燥的机械制图基础知识拉开序幕，面对抽象化的模型，要求我们的学生具备一定的空间想象力。这对于初学者尤其是空间想象力比较差的学生容易造成“这门课很难学，学不会”的错觉，进而对课程失去了信心，学习兴趣不浓。

另一方面，由于本课程是在一年级开设，此时学生没有任何的化工类相关的基础知识，很多学生也未到化工厂进行参观学习过，对于化工设备、化工生产线和化工工艺等概念感到陌生。比如，对常见的化工设备反应器，常用的设备零件补强圈、法兰等，学生的反应是一脸的茫然，以致提不起任何的学习兴趣。

1.2 内容多，课时少，重理论轻实践

化工制图主要由机械制图的基础知识、化工设备和工艺流程图及Auto CAD绘图软件三大部分构成，教学内容多且涉及的知识面广，教学任务较为繁重。特别是机械制图的基础知识，存在知识点多、内容抽象并且课时有限，初学者理解困难等问题，学生往往需要在课后花费大量的时间进行练习，老师也常常感到教学难度较大，无法达到预定的教学效果。虽然存在上述理解困难、教学难度大的问题，但是这部分的知识是后续内容的基础，因此教师需要改变传统的教学方式，在有限的课时内，做到精简教学，同时适当降低对学习深度和广度的要求，采用结合具体的实例、模型的方式来进行讲解。

随着课程体系的不断改革，但传统教育思想的影响仍然存在，教学方式依然倾向注重理论模式。例如，虽然学生对Auto CAD绘图软件的教学环节较为感兴趣，但是受课时限制上机实践时间还是比较少，导致学生的实践能力得不到有效提高。

综上所述，当前中等职业教育中，化工制图课程存在知识内容多、教学课时少、学生兴趣不高，教学过程重理论轻实践等的问题，这些向传统的教学模式发出了创新改革信号。

2 课程教学改进探索

基于上述当前化工制图课程教学存在的问题，提出以下几点教学改革方面的措施。

2.1 重构教材内容

本课程选用中等职业教育国家规划教材董振珂、路大勇主编的《化工制图》，依据自动化专业的人才培养方案及《仪表工识图与制图》的课程标准，结合中职学生的学习现状[3]等对教材内容进行重构，将原教材的内容进行碎片化处理，重构成项目式的教学任务，如图1所示，采用项目引领，任务驱动的教学方法，激发学生的学习热情，达到解决教材内容多，课时少，重理论轻实践的问题。

图1 教学重构

2.2 提高学生的学习兴趣

在实际的生产实践中，识图是一项重要的技能，而识图依赖于空间想象力的高低。培养学生空间想象力是提高教学质量的关键，进而提高学生的学习兴趣。空间想象力的培养可以通过一些想象辅助工具，如动画，模型，泥型，3D软件等[4]。

模型的制作是最为简单有效的方式之一。例如，投影知识是投影作图的基础，讲解三面投影体系时，可以让学生自己动手用纸做简单投影体系模型，如图2所示，简单易懂可加深对三面投影体系的理解，为投影规律的理解奠定基础。对于一些回转体系，可以让学生两两进行合作探讨制作模型，用不同颜色的笔标注出特殊点和一般位置点，理解点的投影规律，增强学生学习的信心。而对于复杂的组合体，学生可以进行自由组合制作，题目不限，组长负责明确组员的分工和负责的内容，课上同老师及同学一起分享、探讨，老师指出不足并加以修正。

图2 投影体系立体图

采用让学生动手做模型的教学方式，让学生主动参与到教学活动中来，改变学生被动的学习态度，不仅可以提高学生的动手能力，而且有利于学生对知识点更好地理解和掌握，提高学生学习的热情，同时也增进团队合作意识。

2.3 绘图软件与化工制图相融合

化工制图主要由机械制图的基础、化工设备和工艺流程图及Auto CAD绘图软件几部分构成，总体教学课时少、内容多，按课程章节授课难以达到良好的教学效果，因此，教学改革将教学内容整合成机械制图知识和化工设备工艺知识两大模块，而绘图软件Auto CAD则融合贯穿在整个教学过程中[5]。

机械制图知识模块部分，即在第一章节结合绘图软件进行讲解，例如讲解圆弧连接的作图方法时，教师采用绘图软件边解释边绘制，让学生用绘图工具“模仿”画图步骤，加深对知识点的理解。这样改变传统的板书式绘图讲解，可以大大缩短教学时间，学生能够对“模仿”画图步骤中存在的问题进行及时反馈，便于课后独立完成作业。

化工设备工艺知识模块则采用Auto CAD和管道绘制PID绘图软件相结合的教学方式贯穿教学过程中。管道绘制PID绘图软件是一款能够快速设计、绘制工艺管道及仪表流程图等制图工具，内设有各种工具条，设计者可以根据自己的设计需求和工艺要求，快速在图纸上添加相应的化工设备，仪表、管线等常用的零部件。例如，通过设备工具条，可以快速添加常见的化工设备，如反应器、各类换热器、泵、压缩机等[6]。利用管道绘制PID软件讲解化工设备图和绘制工艺流程图，结合Auto CAD软件进行设备的绘制，简单易学，保证在有限的课时内，加深初学者对化工设备和工艺流程图知识的理解，为后续的化工设计奠定基础。

采用理论与实践相结合的教学方式，以创新为出发点，利用Auto CAD和管道绘制PID绘图软件，课上以小组为单位，题目自选，绘制出新颖的工艺设计，促进学科的竞争意识，提高学生的学习兴趣，达到提升教学效果的目的。

2.4 改革课程考核方式

原有的化工制图课程考核比较单一，一般采用闭卷考试方式进行。从严格意义上来讲，并不能全面考核学生的真实水平，学生甚至可以通过“死记”知识点来应付考试，这并不符合中职学生注重知识与技能并重的培养要求，因此，提出“笔试+设计+过程”的考核方式，笔试部分侧重考核学生的理论知识部分，设计采用小组分组形式，让学生随机抽取事先准备好的题目，要求上机实践，并做出简易模型。从多方面考核学生，提高学生的动手能力和团队协作能力。

2.5 以赛促学，以赛促教

鼓励自动化专业的学生参加图学相关的技能竞赛，去获取奖项和技能认定证书，提升学生的成就感，这促进了学生对专业知识的学习，起到了标杆作用，使学生讨论和提问的热情增加，兴趣提升，形成良好的学习氛围。

在课赛深度融合的基础上，老师根据学情重构教学内容，用多彩多样的教学方法开展教学活动，使学生对识图和制图产生浓厚的兴趣，从而提升整体的教学效果。

3 总结

化工制图的教学改革，将教学内容重新整合成五个项目模块，利用项目引领，任务驱动模式，激发学生的学习热情。通过采用简易模型的制作，结合利用Auto CAD绘图软件贯穿教学过程，使教学质量得以保证，提高学生的空间想象力和实践能力。化工设备工艺的学习与应用项目则采用Auto CAD和管道绘制PID绘图软件相结合的方式，扩宽学生的知识面，加深对化工知识的理解，提高学生学习的兴趣，改变传统的教学方式，为教学过程注入新鲜活力，提升教学效果。