陳大勇

(池州學院 化學與材料工程學院， 安徽 池州 247000)

制圖課程既能培養(yǎng)學生的空間想象能力和邏輯思維能力，又能培養(yǎng)學生閱讀工程圖樣和繪制工程圖樣的能力，是工科專業(yè)的專業(yè)基礎課[1]。制圖課程在化工類人才的培養(yǎng)中具有非常重要的作用。制圖課程不僅有利于化工類學生在校期間的專業(yè)課程的學習，也有利于他們?nèi)蘸笤诨I(yè)領域發(fā)揮其專業(yè)特長。池州學院化學與材料工程學院擁有高分子材料與工程、材料化學、應用化學等化工相關專業(yè)。目前，這些專業(yè)開設的制圖相關課程主要是工程制圖。而高分子科學與工程專業(yè)開設了AUTOCAD課程。

1 課程教學現(xiàn)狀分析

1.1 工程制圖課程教學現(xiàn)狀

工程制圖課程內(nèi)容以正投影理論與制圖的基本知識為主[2]。根據(jù)各專業(yè)特點與培養(yǎng)目標不同，這些專業(yè)開設工程制圖的時間、學時數(shù)各不相同。應用化學專業(yè)的工程制圖課程開設時間為第1學期。由于應用化學其工科屬性相對較弱，因此學時設定為52課時。高分子材料科學與工程和材料化學專業(yè)的工程制圖課程開設時間分別為第2、第3學期。因高分子材料科學與工程和材料化學具有很強的工科屬性，對學生的繪圖、看圖能力要求相對較高，因此學時數(shù)相對較多，設定為64課時。多年的教學實踐表明，盡管工程制圖課程在這些專業(yè)的人才培養(yǎng)中發(fā)揮了尤為重要的作用，但其不足也相當明顯。主要表現(xiàn)為：

(1)課程內(nèi)容以正投影理論與制圖的國家標準為主。教學內(nèi)容缺乏與化工專業(yè)制圖的聯(lián)系，不能體現(xiàn)專業(yè)特點。

(2)課程教學與理論知識為主，缺乏對學生實踐能力的培養(yǎng)，對學生實際繪圖與看圖能力的培養(yǎng)不足。因此，課程實用性不足。

(3)工程制圖與化工機械與設備、化工工藝學、化工儀表及自動化以及畢業(yè)設計等后續(xù)專業(yè)課程缺乏關聯(lián)。這些專業(yè)課程往往會涉及到化工設備圖、化工工藝圖等工程圖樣。然而，工程制圖與這些課程的開設時間跨度較大，容易造成學生因遺忘知識而不利于他們的后續(xù)課程學習。

1.2 AUTOCAD教學現(xiàn)狀

計算機技術的發(fā)展極大地促進了制圖課程的發(fā)展。目前，在各行業(yè)各領域繪圖基本上以計算機繪圖為主[3]?，F(xiàn)代制圖的課程也相應地由先前的單一工程制圖轉(zhuǎn)變成包括工程制圖、AUTOCAD在內(nèi)的系列課程。為適應現(xiàn)代制圖課程的發(fā)展的要求，高分子材料科學與工程開設了AUTOCAD課程，課時為36學時。AUTOCAD課程的開設很好地培養(yǎng)了學生計算機繪圖能力，為今后從事專業(yè)領域相關實際工作打下了良好的基礎。但當前AUTOCAD課程教學也存在一些不足之處：

(1)教學內(nèi)容主要針對是ATUOCAD軟件本身的使用，很少讓學生學以致用，真正使用ATUOCAD進行設計畫圖。例如很少讓學生完整地繪制某一裝置的設備圖。也很少讓學生完整地繪制某一生產(chǎn)工藝的流程圖。因此，課程實用性不強。

(2)課程的前修基礎是工程制圖課程，由于工程制圖開設時間較早，而ATUOCAD開設時間較遲。學生在學習AUTOCAD時，遺忘了工程制圖的理論知識。導致學生利用AUTOCAD繪制形體的三視圖困難。

2 制圖課程教學改進探究

2.1 構建工程制圖、AUTOCAD、化工制圖“三位一體”的制圖課程體系

2.1.1 調(diào)整開設時間，加強課程間聯(lián)系

學生在大一、大二學習階段基本上是以外語、思政等公共課和無機化學、分析化學等專業(yè)基礎課程學習為主。這些課程基本不涉及到專業(yè)的工程圖樣。而化工機械與設備、化工工藝學、化工儀表及自動化等專業(yè)課程基本在大三年級開始開設。制圖課程與這些專業(yè)課程存在著千絲萬縷的聯(lián)系。因此為便于學生學習這些專業(yè)課程，加強工程制圖、AUTOCAD與這些專業(yè)課程及的聯(lián)系，建議按表1所示調(diào)整工程制圖、AUTOCAD課程開設時間與學時。將原來在第1、2和3學期開設的工程制圖統(tǒng)一調(diào)整到第4學期開設。而AUTOCAD課程統(tǒng)一調(diào)整到等5學期開設，減小工程制圖、AUTOCAD、化工機械與設備、化工工藝學和化工儀表及自動化這些課程開設的時間跨度，加強課程間的聯(lián)系，以利于學生后續(xù)專業(yè)課程的學習。

表1 相關專業(yè)工程制圖課程開設調(diào)整建議

備注：+8學時為實訓學時。

2.1.2 補充化工制圖內(nèi)容

化工制圖主要研究化工設備圖和化工工藝圖等化工圖樣及有關國家標準[4]。其中，化工設備圖重點討論化工設備的結(jié)構特點以及如何閱讀與繪制化工設備圖。而化工工藝圖主要討論設備布置圖和管道布置圖的特點、繪圖和讀圖方法。而工程制圖與AUTOCAD基本不涉及這些化工專業(yè)的制圖內(nèi)容。而化工設備圖和化工工藝圖在化工行業(yè)具有舉足輕重的作用，因此，針對當前工程制圖與AUTOCAD鮮有涉及化工專業(yè)制圖的內(nèi)容的現(xiàn)狀，建議在第4學期開完工程制圖后，在第5學期開設AUTOCAD的同時一并開設化工制圖課程?；ぶ茍D課程的建議課時數(shù)為24學時?；ぴO備圖和化工工藝圖各為12學時。

2.1.3 開展工程制圖與AUTOCAD課程實訓

針對工程制圖與AUTOCAD課程教學缺乏實踐性的顯著，建議將工程制圖與AUTOCAD的課堂教學與課程實訓相結(jié)合。如表1所示，在原有學時基礎上，增加8學時進行工程制圖與AUTOCAD實訓。工程制圖與AUTOCAD課程的建議實訓內(nèi)容擬定為化工機器圖和化工工藝流程圖的繪制。

2.1.4 構建化工制圖實訓模塊

為進一步增強制圖課程的專業(yè)性和實用性，以化工設備圖與化工工藝圖為載體，以工程制圖與AUTOCAD為工具構建工程制圖、AUTOCAD、化工制圖三位一體的課程教學模塊，實行化工制圖實訓。如表2所示，化工設備圖與化工工藝圖模塊分別給出三個繪圖內(nèi)容以供教學過程根據(jù)教學實際選擇使用。

表2 化工制圖實訓模塊內(nèi)容(選繪)

2.2 發(fā)揮化工專業(yè)繪圖軟件優(yōu)勢，增強課程的實用性

AUTOCAD是由美國公司開發(fā)的一種主要的二維繪圖軟件，其功能非常強大[5]。針對具體的行業(yè)領域?qū)UTOCAD進行二次開發(fā)，可以衍生出許多具有更強專業(yè)性的繪圖軟件。AUTOCAD與化工領域相結(jié)合衍生出一些相關的化工專業(yè)繪圖軟件，如PIDCAD。PIDCAD內(nèi)置了很多工具條，如設備工具條、設備內(nèi)件工具條、管線工具條和閥門工具條等。通過這些工具條可以快速、便捷、準確地繪制化工圖樣。例如：(1)通過設備工具條可添加反應釜、泵、換熱器等各種設備，而且能夠可以根據(jù)設計情況對設備的尺寸進行調(diào)整。(2)通過閥門工具條可以插入閘閥、截止閥、球閥等各類閥門。(3)通過儀表工具條可以添加一次儀表、二次儀表等各類儀表。(4)管件工具條添加異徑管、活接頭管帽、盲法蘭等管件。

在教學過程中，可嘗試讓學生使用AUTOCAD在PIDCAD輔助下繪制冷凝器的管箱的部件圖與管板部件圖，培養(yǎng)學生使用專業(yè)繪圖軟件的能力，加強課程的實用性。

2.3 密切聯(lián)系專業(yè)見習與專業(yè)實習，增強課程的實用性

工藝流程圖、設備布置圖、管道布置圖、化工設備圖等在化工行業(yè)中普遍存在而又非常重要。教學過程要密切聯(lián)系工程項目與化工生產(chǎn)實際，使得工程制圖、AUTOCAD、化工專業(yè)制圖"三位一體"課程體系不脫離了行業(yè)實際?？梢钥紤]讓學生在專業(yè)實習、專業(yè)見習過程中重點考察某一化工生產(chǎn)單元。熟悉生產(chǎn)的工藝流程、熟悉化工設備構造、熟悉化工設備布置、熟悉管道布置。在見習與實習之后，讓學生利用掌握的繪圖知識繪制相應的化工設備圖或設備布置圖。例如在見習丁二烯生產(chǎn)之后，可以考慮讓學生嘗試繪制丁二烯冷凝器冷凝器的裝備圖?；蛘咴趯W生了解丙酮生產(chǎn)之后，讓學生嘗試繪制丙酮儲罐的設備圖。

2.4 密切聯(lián)系大學生化工設計競賽，增強課程的實用性

近年來，全國大學生化工設計競賽得到了有關部門與高校的高度重視。各有關高校普遍開展了大學生化工設計競賽?；ぴO計競賽通常包括流程設計和裝置設計。在化工設計中不可避免地涉及到化工單元設備圖與物料流程圖、管道布局圖和設備布局圖等化工圖樣。而這些圖形的表達需要借助于化工制圖。因此，將大學生化工設計競賽與制圖課程教學相結(jié)合必須而又可行。例如，進行某一殘液處理系統(tǒng)設計之后，可繪制管道布局圖?；ぴO計競賽與制圖課程有機結(jié)合有利于培養(yǎng)學生的工程觀念，也有利于增強制圖課程的實用性。

3 結(jié)論

制圖課程是化工類專業(yè)必修的專業(yè)基礎課程。時代的發(fā)展與化工生產(chǎn)的日新月異對制圖課程教學提出了新的要求。因此，對制圖課程教學進行必要的改革尤為重要。通過構建工程制圖、AUTOCAD、化工制圖"三位一體"的制圖課程體系彌補當前制圖課程在課程體系與內(nèi)容上的不足以及實踐能力培養(yǎng)的不足；通過發(fā)揮化工專業(yè)繪圖軟件優(yōu)勢、密切聯(lián)系專業(yè)見習與專業(yè)實習和密切聯(lián)系大學生化工設計競賽能有效培養(yǎng)學生的實際繪圖能力，增強課程的實用性。