強化工程應用的化工制圖教學改革與實踐

張志蓮，呂　濤，楊曉宇,李建立

(北京石油化工學院，北京　102617)

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強化工程應用的化工制圖教學改革與實踐

張志蓮，呂濤，楊曉宇,李建立

(北京石油化工學院，北京102617)

基于我校面向工程應用的高素質應用型人才培養(yǎng)模式，結合自己的教學實踐和經(jīng)驗，總結和探索了過裝工程制圖教學改革的教學目標、教學內(nèi)容和教學方法。通過有效的教學實踐，實施以學生為本位“教學模型-三維動畫-圖紙”三位一體的教學模式，使學生掌握了化工設備圖的識圖、繪圖、技術條件編制技能，培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)和實踐能力，使其更加符合高素質應用型人才的任職要求。

教學改革；化工制圖；工程素養(yǎng)；高素質應用型人才

《過裝工程制圖課程設計》是過程裝備與控制工程專業(yè)一門重要的集中必修實訓課程。要求學生在修完本專業(yè)規(guī)定的專業(yè)課程后，在教師指導下完成典型化工設備裝配圖的繪制與技術要求的編寫，初步具備閱讀和繪制化工設備圖的專業(yè)技能，培養(yǎng)學生的工程意識和標準化意識，為后續(xù)專業(yè)課程的學習奠定堅實的基礎。作為化工行業(yè)技術儲備人才，無論是從事化工設備的設計和技術改造、化工生產(chǎn)單元的制造和安裝、以及化工設備的維護和檢修都離不開工程圖樣。工程圖樣是表達設計思想，實現(xiàn)技術交流和指導生產(chǎn)的重要技術文獻。因此對于工程技術人員而言必須具備化工設備圖的識圖和繪圖能力，以及準確地提出合理的技術要求和規(guī)范的能力。為期三周的實踐環(huán)節(jié)強調(diào)工程規(guī)范的實際應用，使學生學會用工程技術語言描述實際的工程問題。本門實訓課程是《機械制圖》和《過程設備設計》的有機結合，在本專業(yè)學習中有著至關重要的作用。因此探討該課程的教學方法，選擇合理的的教學實施策略，以及建立完整的課程評價體系顯得尤為重要。

1　改革目標

隨著國際經(jīng)濟、技術貿(mào)易交流日漸加強，化工設備的設計、制造以及使用管理日趨成熟，國內(nèi)外壓力容器的發(fā)展逐漸呈現(xiàn)標準化與通用化，特殊化與專業(yè)化的發(fā)展方向。這就要求本課程的設置以職業(yè)能力培養(yǎng)為主線，堅持走面向工程的實踐之路，將化工制圖與行業(yè)標準有機結合，適應時代發(fā)展，注重科學與工程并重，突出創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。靈活應用案例式教學法、引導式教學法等現(xiàn)代教學方法，培養(yǎng)學生對化工設備圖的空間想象能力、識圖能力和繪圖能力，以及培養(yǎng)貫徹執(zhí)行行業(yè)標準的工程素養(yǎng)，為后續(xù)專業(yè)技術學習和工作搭建良好的接口和通道。在教學內(nèi)容方面，以真實的工程任務序化教學內(nèi)容，將制圖國家標準、行業(yè)標準及專業(yè)知識三者結合起來學習，各項工作任務都有各自的成果輸出。

2　改革內(nèi)容

本專業(yè)自2009年開設《過裝工程制圖課程設計》這門實踐課程以來，持續(xù)不斷地細化教學的每一個環(huán)節(jié)，總結每一輪教學中存在的問題，我們做了一些有益的嘗試。

2.1化工制圖教學觀念的更新

我校是具有石化行業(yè)背景的地方院校，以培養(yǎng)“面向工程應用”的高素質應用型人才為培養(yǎng)目標。因此，教學觀念應適應企業(yè)發(fā)展需求，在制定本門課程的教學實施策略、教學內(nèi)容的選擇、以及課程評價體系的建立等方面應避免教學方法單一、教學內(nèi)容陳舊落伍。在整個教學過程中充分體現(xiàn)“應用型”而非“學術型”，直接針對化工人員在設備設計、制造、檢修安裝等環(huán)節(jié)對化工設備圖樣的識圖、繪圖能力的培養(yǎng)，而不是機械制圖知識的重復和化工圖樣的展示。

2.2教材改革是課程教學改革的當務之急

目前針對化工過程機械專業(yè)的化工制圖沒有標準的教材，或者類似教材是機械制圖與化工圖樣拼湊而成，沒有將機械制圖和化機專業(yè)動靜設備圖樣很好地有機結合起來，存在很多實際問題，如：(1)現(xiàn)有教材落后于社會實際發(fā)展的狀況，設備圖樣表達以及技術要求等落后于國家標準；(2)對化工設備圖中的典型零部件和典型設備的交叉及聯(lián)系缺乏指導；(3)對典型設備的圖紙繪制方法及表達特點講述不詳細。

這就要求教師加工教學內(nèi)容，把握不同化工設備之間的內(nèi)在聯(lián)系、重要差別和行業(yè)要求，引導學生掌握三類典型化工靜設備的圖紙表達特點、圖紙編排次序，從而有序地進行識圖和繪圖。因此，過裝工程制圖教學改革對教師的自身素質和專業(yè)化提出了更高的要求。

2.3考核方式的改革

化工制圖課程設計的教與學不同于基礎理論課程的學習，其考核方式應該與傳統(tǒng)教學有很大的不同，為了提高學生的學習積極性?？己朔椒▍⒄諌毫θ萜髟O計院資質申請的模式，分為圖紙繪制和讀圖、標準解析兩大部分。學生在緊湊的三周內(nèi)完成相關理論和標準的學習、圖紙的繪制、標準圖紙的認識與解答三個環(huán)節(jié)，層層遞進，合理有效地利用時間，提高學習效率。

目前含有化學工程和化工過程機械專業(yè)的工科類大學，以及二類本科院校、職業(yè)技術學校都已經(jīng)開設化工制圖課程，并且選擇實際生產(chǎn)中具有代表性的實踐題目，利用計算機繪圖，實現(xiàn)提高職業(yè)素養(yǎng)與能力的教學目標。在計算機廣泛應用的今天，Autocad造型與工程分析已成為研究所，企業(yè)，高校展開設計、開發(fā)、生產(chǎn)、科研工作的關鍵部分。充分利用校內(nèi)外教學資源，全力為后續(xù)專業(yè)課程的學習服務為宗旨，來重構課程體系，改革課程教學方法。在學院和機械系配套政策的支持下，積極推進教學實施和課程教學質量評價，使得課程體系更加符合高技能人才培養(yǎng)目標和科研人才任職要求。

3　教學實施的探索

3.1強化工程素養(yǎng)培養(yǎng)

閱讀和繪制化工制圖必須熟悉和遵守現(xiàn)有的《壓力容器圖樣設計技術通用規(guī)定》。學生在作圖中往往僅遵循《機械制圖》的繪圖標準，而沒有把握化工設備本身存在的結構尺寸相差懸殊、殼體上開孔和管口多、大量采用焊接結構等特點，導致在實際繪制中選擇了不合理的繪圖比例、結構表達不完整、符號規(guī)格不準確等現(xiàn)象，使得最終完成的圖紙質量較差，甚至繪制的結構不合理無法制造安裝。因此，在教與學的過程中，教師首先要強化學生對壓力容器設計制造標準的學習，使學生熟悉壓力容器能夠在設計壽命內(nèi)安全運行必須遵守的標準，如GB150、151，JB4732，固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程等；學生繼而才能在圖紙表達中準確應用這些標準，無論從材料的選擇、容器的設計、技術要求的提出等都能夠做到有理有據(jù)、有章可循。從而培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、科學嚴謹?shù)墓こ趟仞B(yǎng)。

3.2引導式教學方法

在開展實踐類過裝工程制圖時，學生的參與度與積極性相較于理論課較高，所以教師一定要因勢利導，采用以“學生為主導”的引導式教學方法，采用大量的教學模型、多媒體動畫、圖紙等媒體介質刺激學生的感官和思維，及時抓住學生自主的心理探索需求，使學生自主完成對化工設備結構的認識，且認識層面層層遞進：由具體到抽象，由立體到平面、由裝配圖到零件圖，最終完成圖紙的繪制。如：換熱器、塔和儲罐均是由母線繞旋轉軸旋轉而成，只需要采用兩個視圖進行表達即可，因此學生在掌握了《機械制圖》的前提下，結合《過程設備設計》就基本具備了識讀和繪制設備圖的基礎；于此同時教師給予合理的引導，補充化工設備圖獨有的表達方式，如焊接詳圖、管口表、技術條件和技術要求等知識，真正實現(xiàn)“以學生為主，教師為輔”的引導式教學，強調(diào)知識的實用性，從而大大激發(fā)學生的學習熱情，提高學習效率。

3.3案例式教學

我們在教學中針對化工過程機械專業(yè)的典型設備：換熱器、塔、儲罐進行案例性教學，透過多媒體-模型-圖紙三位一體的手段使學生熟悉這三類容器各自的特點，熟悉剖視圖、局部放大圖等圖樣畫法；熟悉化工設備標準化零部件的結構和畫法；熟悉化工設備圖的內(nèi)容及畫法；掌握化工設備圖的表達特點和閱讀方法。

4　結　論

《過裝工程制圖課程設計》是一門具有很強實踐性的實訓課程，直接關乎學生的職業(yè)素養(yǎng)和前途，同時對教師的個人能力也提出了嚴格的挑戰(zhàn)。該課程自教學改革以來充分利用校內(nèi)外教學資源，重構課程體系，實施以學生為本位“教學模型-三維動畫-圖紙”三位一體的教學模式，積極推進教學實施和課程教學質量評價，培養(yǎng)學生的專業(yè)素養(yǎng)和實踐能力，使其更加符合高技能人才培養(yǎng)目標和科研人才任職要求。

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Teaching Reform and Practice of Chemical Engineering Drawing in view of Engineering Application

ZHANG Zhi-lian,LV Tao,YAND Xiao-yu,LI Jian-li

(Beijing Institute of Petrochemical Technology,Beijing 102617,China)

According to our school’s high-quality applied talents cultivation mode oriented engineering application and the teaching experience,the teaching goal,method and contents of chemical engineering drawing were explored and summarized.Through effective teaching performance,in the trinity teaching model based on Teaching Models-3D Animation-engineering Drawings,students can master the knowledge of chemical equipment drawing,improve their professional quality and practical ability and let them meet the requirements of high-quality applied talents.

teaching reform;chemical engineering drawing;engineering quality;high-quality applied talents

G642

A

1001-9677(2016)04-0212-02