化工制图的基本知识 根据杰出工程师方案的化工制图课程体系的构建

曹喜承　王妍　郭凤

摘 要：文章从化工制图课程系统变革的必要性动身，论述了国内其他高校制图课程设置现状，比较剖析了中美高校图学课程的差异，并构建了根据杰出工程师计划的化工制图课程系统。

关键词：杰出工程师；化工制图；课程系统

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2014）10-0021-03

制图课程是我国工科高等院校各专业重要的技能根底课之一。但部分穿插学科是跨职业的组合，要求该专业的学生要具有两个院系的根底常识，例如进程配备与操控工程专业，既归于机械范畴，但一起又服务于进程工业。该类专业前期的教育计划依照全国拟定的共同规范施行，一向选用机械制图教材解说，但跟着年代的变迁，专业规模的细化和专业课程的整合等等要素，这样的课程设置不能更好地服务于专业课程的学习，课程系统的调整火烧眉毛。

一、化工制图课程系统变革的必要性

（一）培育杰出工程师的需求

教育部2010年向全国以工科为首要办学特征的大学推出了杰出工程师培育计划，东北石油大学以黑龙江省重点建造专业、黑龙江省重点学科——进程配备与操控工程专业为试点参加该计划。杰出工程师操练着力进步工程认识、工程本质和工程立异才干，经过高校和职业、企业协作，培育立异型的杰出性工程师。而工程图学作为理工科院校一门重要的技能根底课，经过教授制作和阅览工程图样的原理和办法，为低年级学生树立必要的工程认识和专业根底常识、培育形象思维才干起着无可代替的效果。因而，需求对这门课程进行变革、探究与实践，尽力经过多途径的学习办法，培育学生必备的工程本质，为处理后续课程中遇到的工程问题打下根底。并将立异思维办法、实践才干、科学品德、敬业精力和协作精力的培育融入教育进程，以满意工程认识强和专业根底宽厚的高本质立异人才培育要求。

（二）学科建造打开的需求

在校园原有的机械制图教育中，该专业一向与机械类其他专业一起开设机械制图课程，所用教材与授课内容与机械类专业完全共同，没有体现明显的专业特征。工程图学是一门与工程实践紧密联系的课程，对进程配备与操控工程专业的学生要求更高，需求他们在把握工程制图规范和各种机械工程图样表明办法的根底上，还应该学习化工设备图的相关内容，如：压力容器等典型设备的制作办法，化工工艺流程图、化工设备和管道安置图的制作办法，以及容器中焊接结构、图示特征和简化画法等国家规范规则。别的，作为机械类专业的制图课程应该走在常识的前沿，改动曩昔以二维机械图作为悉数教育内容的传统教育系统，添加以三维机械图为主的制图教育结构，这是常识打开的需求，社会打开的需求，三维机械制图教育内容的添加也势在必行。

二、国内其他高校制图课程设置现状

在国内，进程配备与操控工程专业的前身是化工机械专业，树立于1951年。在树立之初，由国内和苏联专家共同调查研究后制定教育计划，整体结构沿用至今，几十年改变不大[1]，根本上都以表述的办法解说各个部分的常识点，内容论述十分翔实，表达精确。一般在大学榜首学年两个学期别离进行画法几许和机械制图的学习，例如，浙江大学是在上学期开设工程图学，下学期开设机械制图及CAD根底；大连理工大学也是在两个学期别离开设画法几许与制图（一）和画法几许与制图（二）课程。尽管课程名称不同，但详细内容改变不大。跟着年代的变迁、计算机技能的打开，各大学在第三学年按学生专业课程的深化状况，别离添加计算机辅佐CAD课程的学习，例如，浙江大学鄙人学期开设进程配备CAD课程；大连理工大学在第二学期开规划算机辅佐规划（CAD）课程。

三、中美高校图学课程的比较剖析

（一）课程内容体现形式的差异

美国图学教育体现了必定的年代气息，各部分均以工程规划和制作这一环节为动身点，着重课程的实践意义，例如，作为工程制图课程都要叙述手绘草图。我国现在的教科书中根本上是用直线和圆进行解说、示例和操练，而在美国大学同类内容中，是使用手绘草图办法进行规划公司标志等实践物品；进入几许作图后，需求制作各种线和图形，美国高校让学生选用美丽的曲线规划灯或许装修墙等[2]。这种从实践的事物动身，必定更能引起学生学习的爱好，并使学生殷切地感受到常识的使用之处。

比照两国高校在课程内容叙述方面，美国教师教育的内容翔实度必定不如我国，但由于他们更多的时刻是交给学生，安置有用性较强的作业，使学生完结作业的一起也添加自主学习的爱好。比照而言，我国大多数高校选用的教材在作业内容上比较单一，首要是针对相应的常识点一对一命题，没有让学生清楚地知道学习这些内容的实践意义。

（二）课程内容设置的异同

1.软件学习。课程内容方面与国内教材比较，根本的章节设置简直无异，但部分内容的差异却体现出了课程主题思维的不同。

美国高校教材在序言之后便开端向学生介绍计算机三维制图软件[3]，这样在连续的课程内容中根本选用实体建模的办法学习。这样做最大的好处是形象生动、便于了解和把握。特别在学习截交线和相贯线部分，国内教材论述得十分翔实，习题量很大，但此处仍是学生把握最欠好的当地，原因在于截切和相贯体的幻想困难。可关于美国高校教材，此刻现已让学生把握了立体的构形，完全能够经过计算机建模后运用穿插集的操作构成截交线和相贯线，经过三维造型十分容易接受。

关于计算机绘图软件，我国大部分高校依然是学习Auto CAD等二维制图软件，开设三维CAD课程的院校才开端有增多的气势。信任三维软件应该能够激起学生的自主学习才干，进一步开辟他们的幻想空间。

2.手绘草图操练。在第二章节中，美国高校教材充沛着重手艺草图制作才干的培育，这是由于草图首要用于勾画自己的规划思维，规划之后才干根据草图构成二维图形或三维模型。并且在视图制作、轴测图和剖视图中都有手绘草图的操练。endprint

关于手绘草图在国内教材中没有满意重视，各类教材的作业中体现得也不多。

3.画法几许内容。关于画法几许内容，国内大部分教材在对其逐年删减[4]，美国高校教材愈加淡化画法几许部分。不过对此日本东京大学的铃木教授在第五届日中图学教育研讨会上曾提出异议，称画法几许没有过期。

（三）课程学习办法的比较

1.自学为主，实践性为首的学生学习办法。美国高校归于学分制，管理机制比较完善，学生的学习主动性强。但最首要的是他们一向发起的是自学为主，实践性为首的教育理念。

在制图课程的学习中，美国讲堂授课时刻十分少，依照课表，教师每周只教育一次课程，50分钟，而上机课每周三次，每次2.5小时，教师选用师生沟通评论的办法完结授课[5]。教师首要以三维软件学习为主，经过很多的自学实践进行学习，每节课的标题有必要完结，下一节课提交作业，作业成果是考试成果的重要参阅。关于杂乱形体，选用分组实践，多人共同完结一个项目。

由于我国国情的不同，关于这种学习办法能够作为三维课程打开的参阅，也能够结合校园的实践状况部分学习。

2.简略有用的多手法教育。我国高校大部分制图课程现已选用多媒体教育，教育课件中实在的立体投影、新颖的动画体现形式是咱们作业的亮点，也极大地促进了学生的学习，由此有些教师以为，咱们的什物模型掉队了。但是，什物模型在美国高校的教育中依然使用着，他们的教育办法有：多媒体课件、黑板板书板画、胶片投影仪和什物模型。所以，就我国实践状况来讲，也不能由于电脑遍及了，就一味地寻求多媒体课件，每个人对什物的接受才干永久都要高于其他办法，什物模型还有它存在的价值。

四、根据杰出工程师计划的化工制图课程系统的构建

我国有自己实践的国情，前苏联的教育内容按部就班、环环相扣，朴素谨慎，是咱们的传统和优势，需求坚持。美国的教育体现先进性和有用性，能促进学生自主学习，也刚好契合杰出工程师培育计划的主旨，需求学习。经过多角度比照，总结剖析，吸收多方利益，扬长避短。

（一）优化教育内容

根据国家杰出工程师计划培育要求，考虑进程配备与操控工程专业本身特征，将教育内容确定为以机械制图为依托，以化工制图为主线。在课程前半部分与机械制图教育内容根本共同，部分形体的解说融入化工零件的典型结构；后半部分的内容根据该专业实习工厂状况，参阅化工制图教材，首要解说化工设备图的表达办法、化工零件的典型画法和化工工艺图、设备安置图、管道安置图，将课程名称确定为化工制图。

现在图学课面对的杰出对立是课时少，内容多，要求高。因而，有必要对教育内容进行全面优化。画法几许部分在机械制图的授课中现已削减为点、线、面根底常识，在本课程中将进一步精简，只重视与后续内容的联接和有用性，解说特别方位即可。截交线部分的绘图求解相对较难，但可经过三维演示让学生快速把握它的构成，这部分可适当下降作业绘图难度，添加部分三维软件操练作为补偿。相贯线部分与截交线状况类似，但由于化工容器多管道与接口，相贯线的呈现率极高，所以这部分删减较少。机件的常用表达办法和特别表达办法侧重于归纳使用，需求多用实例解说，重视与零件图联接，加强常用零件的结构剖析和表达计划的挑选。

（二）选用多媒体教育手法

前期机械制图课程的教育手法是“粉笔+黑板+模型+挂图”，现在打开形象、灵动、大信息量的多媒体教育，集教材内容、图形、图画、动画于一体，使笼统、单调的教育内容变得生动、形象，能够开辟学生的思维空间，进步学生的空间剖析才干和空间幻想才干。

化工制图与机械制图均是以图形为主打开教育，殊途同归，在投影、视图等根本图学内容的解说中能够学习和使用现有的多媒体教育资源。但化工制图的后半部分章节学习需求很多的图纸展现和工厂实例，需求树立必定的素材库，以满意在相同的学时内添加讲堂信息量、丰厚教育内容、进步教育功率的授课要求。

（三）整合二维与三维绘图软件

在20世纪末从前有人提出，三维CAD很快要替代二维软件，但现在看，三维软件与二维软件将在很长一段时刻内共存。特别进程操控类设备具有本身明显的特征，常常呈现尺度相差悬殊，例如，筒体直径为1200mm而壁厚仅为8mm，这就需求选用夸张的画法制作，而在标示尺度时仍依照实在尺度标示。在这方面，二维制图相关的国家规范比较健全，但三维制图的规范还不行完善。所以，尽管三维软件是必然趋势，但现阶段对该专业来讲，二维软件的学习不行松懈。为了使学生既能够把握传统软件的使用，又能够走在先进思维的前沿，将二维与三维计算机绘图进行有机结合，先学习Auto CAD，再学习SolidWorks，以“两手抓，两手都要硬”作为主导思维。

（四）重视培育学生的协同协作精力

现代社会对人才的界说越来越详细，要求也越来越高，在具有丰厚的专业常识储藏，高精尖的立异精力的一起，还要有人与人之间团队协作精力，这一点在图学的教育中能够经过完结团体测绘来进行培育。

制图零件测绘不只有助于培育学生调查问题和剖析问题的才干，也是培育学生根本工程本质的有用办法。零件上的结构千变万化，零件的表达和测量办法因其结构的不同而不同。测绘时，将学生编列分组，并给予必定的时刻要求。这首先就要求各组学生要自行研讨分工问题，培育他们团队协作精力；其次能够充沛发挥每个学生的归纳学习才干和发明才干，让他们了解自己的利益，又能够经过其他同学的作业看到自己的矮处；第三，经过要求学生用简略的量具对杂乱零件进行测绘，不只能够进步学生的学习爱好，更有利于培育学生的着手才干和立异才干；第四，在图形表达时，要求学生选用适宜的办法进行表达，稳固前面的学习效果；第五，要求学生在图样表达时要谨慎仔细，有意培育学生的科学精力和一丝不苟的作业态度。

（五）建立多样化成果查核机制endprint

1.课程试卷查核。试卷查核以学生对本门课程根底常识的把握状况为首要内容，以归纳运用作为试卷的难点。归纳运用包含学生对规范件画法的把握、对零件图的了解和对化工图样的阅览等等。卷面成果的60%计入本课程总成果。

2.课程平常作业查核机制。平常作业为每节课的课后作业，共10次，教师悉数修改并打分。平常成果的10%计入本课程总成果。

3.课程零部件测绘查核机制。零部件测绘成果分两部分，首先按每组上交的测绘图样由教师鉴定给出根底分，90分为最高分；其次，由各组的组长依照成员在测绘中的体现和对测绘内容的把握状况给出本组成员分数，最高分为10分，成果不得重复。两项累加为测绘成果，测绘成果的30%计入本课程总成果。

4.绘图软件的查核机制。绘图软件课程的学习是在化工制图课程之后第二学期开设，课程的查核办法为机试，查核内容首要以化工容器类图形为主，成果鉴定根据为学生的画图速度和精确性。

经过学习和学习国内外同行的先进经验，结合进程配备与操控工程专业本身特征，对制图课程系统进行了一系列变革，测绘环节加入到课程学习内，更是避免了传统“填鸭式”教育的坏处，使学生在学习中清晰自己要学什么、为什么学、学会了精干什么等以往比较利诱的问题。特征明显的教育内容，形象传神的教育手法和与时俱进的教育办法将推进教育变革向着预期的方针打开。

参阅文献：

[1]张彦娥，Chulho Yang，李丽.中美工程制图及CAD系列

课程及教育比较[J].图学学报，2013，（3）.

[2]江洪，张培耘，吴巨龙.美国工程图学教材对我国图学教

育变革和精品课横建造的启示[J].工程图学学报，

2006，（6）.

[3]Frederick E Giesecke，Alva Mitchell，Henry C

Spencer，et al.Modern graphics communication

（Third）Edition[M].American：Pearson Prentice

Hall，2004：1-601.

[4]董国耀等.高校图学教育当时几个打开趋势[J].工程图

学学报，1999，（3）.

[5]http：//crown.panam.edu/EG/handout/syllabus.html.endprint