冯敏 邱东

（河西学院化学化工学院 甘肃·张掖 734000）

化工工程制图是化学工程与工艺专业和应用化学专业的一门专业核心课程。主要研究化工图样的绘制和识图规律，是工程技术人员用来表达和交流技术思想的工具，被誉为“工程界的语言”，工科学生作为未来工程技术从业人员，必须熟练掌握运用这一共同语言。本课程重点开发学生由立体到平面、由平面到立体的三维立体构建能力，对理论与实践结合程度要求很高。本门课为后续专业课程如化工原理、化工设计、化工机械设备基础等课程提供理论与技能储备，同时也为全国大学生化工设计大赛、毕业设计和实习实训打下坚实的基础，在化工及应化专业培养方案中起到承上启下的作用。但经过对我校化学工程与工艺及应用化学两个专业学生的大量调研显示，我校现行的化工制图教学方法和模式不达到预期学习效果，学生理论联系实际能力不足，无法有效运用所学理论知识服务工程实践，笔者期望通过优化教学内容、更新教学理念、丰富教学方法来改善本课程的教与学，提高学生的工程实践能力，以适应应用型人才的培养目标。

1 课程现状分析

1.1 授课内容偏机械基础、轻化工图样

《化工工程制图》内容主要包括两大块：工程制图基础部分、化工图样部分。起初，我校化工、应化专业的化工工程制图由土建学院专任教师担任，授课内容偏向于机械制图基础理论部分，化工图样部分涉及较少，导致学生在后续实践环节如课程设计、全国大学生化工设计大赛、毕业设计中学生基础知识不足，理论应用能力有限，不能很好的完成设计工作。后因学时减少，教师对化工专业图形部分涉及更少，这也是很多学校面临的同样问题。近年来，学院根据需要，将本门课的教授工作交给化工专业教师，期望达到兼顾机械制图和化工专业图形的目的，但教师在授课过程中还存在学时分配不合理、对化工专业图形不够重视的现象。

1.2 授课过程偏理论，轻实践

教师在化工工程制图这门课的讲授过程中将基础知识的讲授作为重点，没有重视理论与工程实践的结合，学生的空间想象能力和图形表达能力没有得到充分的锻炼，导致学生实践与应用能力不足，学生在面对实际工程问题时动手能力不足。对本专业学生调查显示，约50%学生无法充分应用化工工程制图相关理论开展本专业课程设计和毕业设计工作，约85%毕业生初到岗位不能完全读懂化工相关图纸，而对于化工工程制图这类实践课而言，最主要的教学目标是能够应用工程理论读懂并绘制化工专业图形，为化工行业输出合格人才，而目前的纯理论式授课方式远远达不到预期目标。

1.3 授课理念偏经验、轻方法

近年来，很多教师对制图类课程教学方法和教学模式进行了大量探究，但大部分教师还是过分依赖传统授课方式，采用多媒体+理论教授模式进行，但这样的授课方式太过单一，尤其对这样一门实践性知识较强的课程，课堂的吸引力不足，学生的参与感不强，学生容易眼高手低，教学效果不佳，所以探究化工工程制图教学方法，找出最佳的教学方案迫在眉睫。

2 教学改革方案探究

2.1 教学内容优化

考虑到化工专业学生在后续课程及未来就业中对机械图样要求不高，更多的接触化工工程图纸，本着实用、适用、够用的原则对化工工程制图内容进行整合优化，合理分配教学学时，首先精简工程制图基础理论部分，减少制图标准、技术标准部分所占学时，将其放到后续实际绘制化工图纸时进行重点强调说明；其次降低立体投影及表面交线的难度，删除部分轴测图内容；最后重点突出化工图样部分，包括化工设备零部件图、化工设备图、化工工艺图三大块，分别涵盖了化工工程图纸的三大类，也是后续课程设计、毕业设计、认识实习、生产实习的理论基础。化工设备图部分应主要讲授与机械制图的联系和区别，以突出专业特点。授课内容上不仅讲授书本上的规范、方法、技巧，同时引入大量工程实践案例，在理论联系实际中加深学生对理论知识的理解与把握。

2.2 理论与实践相结合

要达到化工制图教学目标必须注重学生实践应用能力的培养，这就要求教师不仅要注重基础理论与规范的讲授，还要与实际应用相结合，所以我们制定三位一体的实践教学方案，分别是课程设计、化工实训基地应用、设计大赛等。

适时引入化工制图课程设计。化工制图课程设计是学生理论应用于实践的重要过程，可结合化工原理课程设计来展开。化工原理课程设计主要针对换热器、塔、反应器等典型化工设备进行设计和选型，在学习完化工制图第二部分中的化工设备图绘制基础理论后，学生根据化工原理课程设计结果绘制出相应的设备图，这样把绘图理论知识直接进行应用，一方面加深了学生对单元设备选型计算过程的理解，同时通过绘制过程，学生对化工设备零部件、装配关系、规格尺寸有了更直观的认识，提升了学生对化工典型设备认知水平，锻炼了学生的实际绘图能力。

化工实训基地的应用。目前我校建有煤制烯烃现代化工实训中心，占地1000平米，以煤制烯烃全流程装置为原型，等比例缩小并还原了煤制烯烃工艺装置，装置包含水煤浆气化、一氧化碳变换、低温甲醇洗、甲醇合成、甲醇精制、甲醇制烯烃等多个工段，构建出高度仿真的虚拟实训环境，实习实训是化工类专业教育的重要环节，对于树立学生的工程意识，促进理论知识转化为工程实践能力，提高学生就业本领极为重要。化工制图中的化工设备图和化工工艺图可以结合实习实训基地进行展开，让学生结合现场情况，了解物料基本走向，摸清工艺路线，找准控制点及控制方案，理解每个设备、管件、阀门的作用，学习整个工艺流程过程、设备布置情况及管道布置情况，进而绘制出一个工段或多个工段的工艺流程图、设备布置图、管道布置图，这样才能更好的巩固理论课堂所学内容。理论与实践相结合可以使学生在绘制化工图纸时够更好地发挥空间想象力和形象思维能力，促使学生在良好学习兴趣引导下进行有效学习，能够大大提高化工工程制图教学效果，提高学生读图、绘图能力，使学生理论与实践结合能力得到锻炼。

鼓励学生积极参与全国大学生化工设计竞赛。全国大学生化工设计竞赛由中国化工学会化学工程专业委员会、教育部和中国化工教育协会共同主办，面向全国高等院校化工专业的学生，是国内化工类级别最高、参赛队伍最多、影响最大的比赛。其任务包括化工新产品和化工新技术的研发，新流程和新装置的设计以及新的化工厂生产过程操作运行方案等方面，对提高化工专业学生的专业素养、培养卓越工程师、拓宽专业知识、增强工程实践和创新能力等诸多方面具有积极的促进作用。通过竞赛，学生不仅对所学专业知识如化工原理、化工反应工程、化工分离工程、化工设计、化工制图等进行系统综合应用，而且锻炼他们的工程实践能力，培养学生追求创新、高效工艺过程的理念，特别是在新工艺开发、新设备应用、节能降耗方案探索等方面的创新能力。化工设计竞赛作品最终由设计说明书、工程图纸和图表三种形式呈现，其中工程图纸占比很大，图纸也是实际化工厂设计和设计院设计中最重要的部分之一，所以，通过化工设计大赛的锻炼，学生能够更加清楚化工工程制图中的制图方法、制图规范等理论，能够更加理解化工专业图形的表达方法与技巧，能够更加熟练应用所学理论知识进行实际有效应用。

2.3 教学方法多样化

任务驱动式教学：任务驱动式教学是教师为学生提供体验实践和感悟问题的情境，围绕任务展开学习，以任务的完成结果检验和总结学习过程等，改变学生的学习状态，使学生主动建构探究、实践、思考、运用、解决高智慧的学习体系。在化工工程制图教学过程中，引入任务驱动式教学能让学生“动”起来，进而乐于学习，主动学习。例如在组合体三视图绘制过程中，创设特定情境，让同学们以工程师的身份给车间损坏的轴承座绘制一幅三视图，将复杂的过程分解为三个子任务进行，分别是形体分析、主视图选择和绘制图形，每个子任务通过任务单的形式进行细化，课前发放给给大家，随着课堂进度完成相应的子任务，同时通过老师点评和组间互评对任务完成情况进行定量打分，既让学生体验完成任务的成就感，又培养学生作为工程师的责任感。

合作探究法：在任务驱动式教学中结合合作探究法，推动学生团结协作，共同解决复杂问题。例如在轴承座三视图第一个子任务形体分析中，轴承座可分为四个基本体，分别是底板、套筒、支撑板、肋板，这四个基本体三视图学生可以通过分工合作的方式分别绘制出来，这样学生对整个轴承座的结构非常清楚，便于后续叠加绘制工作。

基于微课的翻转课堂教学法：在传统课堂教学中，由于学时和学生接受能力的限制，一些重点、难点知识没有办法充分讲解，学生仅用课堂时间难以完全把握，课下无法及时与老师沟通，造成学习难度加大，长此以往，学生失去学习信心、丧失学习兴趣。所以教师有目的的引入微课教学法，将课堂知识点进行拆分，分割成几个独立的小知识点，总结其中的重点、难点，提前录制好5-10分钟的短视频，也可通过网络获取相关优质资源，最后对学习视频、PPT、讲义等内容进行整合，课前通过教学平台发放给大家，通过作业、练习、小考等手段检查学生学习情况。而课堂实施环节主要通过“翻转课堂”教学模式，也是学生吸收和消化知识点的关键阶段。翻转课堂的宗旨是把学习的主动权交给学生，教师可以结合我们之前提到的任务驱动法和合作探究法等多种教学方法，充分调动学生参与活动的积极性，最大程度的提升课堂学习效果。同时教师需引导学生对微课知识点进一步学习和深入理解，并对分割化的知识点进行融会贯通，使学生的学习更加系统与完整。最后教师对学生在学习过程中碰到各种问题进行面对面交流，完成答疑、解惑、提升工作，最终引导学生完成对知识点深入理解和熟练应用的目的。

3 结论

《化工工程制图》是一门重要的专业核心课程，随着时代的进步而不断发展。笔者针对本校《化工工程制图》课程开展过程中存在的一些重要问题，借鉴其他类似课程的教学改革成果，使用目前比较先进的教学方法与教学理念进行本课程的教学改革工作，以启发为方式、以应用为导向，理论联系实际，最大程度的解决学生眼高手低、实践能力不足、理论实践脱钩现象。从课堂效果及学生反馈信息来看，课程改革后学生学习兴趣明显提高，学习主动性大大增加，读图、制图水平明显提升。学生连续多年在全国大学生化工设计大赛中获赛区及全国性奖励；越来越多的毕业生进入设计院从事设计、制图工作，并获得设计单位的一致好评。化工工程制图教学改革使我校化工专业人才更符合社会、企业的需求。