油氣儲運工程專業工程制圖教學改革探討

鄧志安 潘杰 肖榮鴿

摘要：在油氣儲運工程教學實踐的基礎上，針對當前社會對該專業教學的要求和《工程制圖》這門課所存在的問題，本文從教學內容、教學方法和教學理念方面提出了相應的改革方案，認為油氣儲運工程制圖教學應從學科特點出發，把工程制圖的內容與管道制圖相結合，探索適合本專業教學的課程體系。

關鍵詞：油氣儲運工程；工程制圖教學；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）39-0101-03

一、引言

《工程制圖》是用圖樣確切表示機械的結構形狀、尺寸大小、工作原理和技術要求的學科，是表達設計意圖和制造要求以及交流經驗的技術文件，常被稱為工程界的語言，對工科專業而言。該門課程是一門既有系統的理論又有較強實踐的專業基礎課。這門課主要通過教授繪制和閱讀工程圖樣的原理和方法，培養學生工程文化素質，增強學生的工程意識。《工程制圖》是工程界的語言，是工程師必須熟練掌握的一門技術，后續的課程設計、畢業設計都將以它為基礎。但對非機械類的學科專業，由于專業性質不同，對制圖內容的要求也不同，本文根據長期的教學實踐，對目前油氣儲運工程制圖中存在的問題進行了簡單的分析，提出了油氣儲運工程制圖課程教學改革的相關措施。

二、目前面臨的問題

1.教材體系不合理。油氣儲運工程領域主要從事油氣田的油氣輸送與處理，天然氣輸配，原油和成品油的儲存及銷售，本學科的學生在以后的工作中，不論是從事生產技術管理工作，還是研究設計工作，更多的要用到管道方面的繪圖及相關圖紙，包括裝置或場站工藝流程圖，場站平面布置圖，設備及管道的安裝圖，這些相關的圖紙繪制是工程制圖在管道系統中的具體應用，其繪制方法是在工程制圖的基礎上逐步形成和發展起來的，與工程制圖既有共同之處，又具有自身的特點，主要區別在于：（1）由于管道系統范圍比較大，制圖時選擇的比例很大，大部分情況可不按比例繪制。（2）由于管道直徑與其長度相比很小，因此在繪圖時，多數情況下，僅用單線條代表管道；對管系中的閥門、泵等設備和儀表也多采用單線條繪制。（3）對系統中的閥門、泵、設備和儀表等用規定的簡單圖形符號（或稱圖例）表示，這些圖形符號僅表示了所繪對象的基本外形，而并不真實地表示實物的真實外形和尺寸。（4）對圖中尺寸的標注，不像機械制圖一樣嚴格，僅要求標準主要尺寸，能滿足施工要求。對尺寸公差沒有要求，采用自由公差。（5）對圖中必要的剖面圖，也采用簡化繪制方法，大多不需繪制剖面線。（6）對圖中的建構筑物的高度或管道高度，大多以標高的形式表示。（7）對圖中構件（管道、閥門等）的引出標注（注釋）與工程制圖的要求不同。（8）對建構筑物明細欄的標注與工程制圖的要求不同。另外，管道圖紙在繪制方面還有許多與工程制圖不一致的地方，這些不同主要是對工程制圖要求的一些簡化，便于繪圖和讀圖，因此，本學科的學生如果僅僅進行工程制圖的學習和訓練，在將來的工作中還不能很快適應管道系統的圖紙閱讀。

2.課程體系不盡合理?，F行的課程體系內容基本是畫法幾何、機械制圖。而隨著計算機技術的發展，計算機繪圖已成為工程制圖的主要手段和工具，因此，在授課內容上，應該滲入計算機繪圖方面的知識講解和實踐。

3.教學方法需要改進。“注入”式、“滿堂灌”式的教學方法在課堂中還時有存在，這種教師“一言堂”的教學模式使學生沒有機會提出問題和思考問題，結果影響了學生的學習興趣，不利于創新能力的培養。另外，理論和實踐的完全脫節，也影響了人才的培養質量。

三、油氣儲運工程制圖教學改革

1.教學內容的改革。油氣儲運工程學科專業是培養適應我國社會主義現代化建設需要，德智體全面發展，基礎扎實、知識面廣、能力強、素質高，具備油氣儲運工程等方面的知識，畢業后能夠在油氣儲運生產管理部門、交通運輸規劃與設計部門從事油氣儲運工程設計、施工、銷售、生產管理等方面工作，并具有一定科學研究及技術開發能力的高級工程技術人才。因此，油氣儲運工程專業的教學內容應該緊緊圍繞著學生培養目標，根據學生未來工作面向科研設計機構和生產一線的特點，本著“必需”、“夠用”的原則，將油氣儲運工程制圖的理論教學與實踐教學進行有機結合，把教學重點放在識圖和繪圖能力的培養上；在能力培養方面，首先講解工程制圖中物體的投影關系，使學生建立投影的概念，然后介紹這些投影關系在油氣儲運工程制圖中是如何簡化和應用的；其次，在教學中，應加強生產實際應用圖例的講解，例如管線安裝圖、剖面圖的識圖，在課后，最好多布置一些相關識圖作業，讓學生通過大量的課后練習，熟練掌握識圖和繪圖的方法和技巧。

以往，本學科的學生主要是以學習《工程制圖》為主，該課程中教學的主要內容以畫法幾何和機械構件設計和繪制為主，其中的大部分內容集中在復雜的機械零件的投影關系描繪、公差配合的學習，但在大學第四學年開展的畢業設計以及參加工作后所接觸的圖紙繪制，主要是以管道圖設計為主，因此造成學生在學習了《工程制圖》后，仍然不會繪制管道圖，因此，改革油氣儲運工程學科《工程制圖》的教學顯得迫在眉睫。

本課程教改的目的，就是從油氣儲運工程學科的特點出發，從培養學生在未來工作中能夠較快適應從事的工作為目的，制訂油氣儲運學科的工程制圖的知識體系，它主要以幾何學理論為依據，以投影理論為基礎，以管道圖為學習對象，讓學生通過投影準確地確定各視圖之間的相互關系，從而正確地表達圖形，學會從簡單的單管路系統到復雜的管網系統的圖紙繪制和識圖。所以對投影理論的掌握是學習油氣儲運工程制圖的重點內容。除此以外，管路設計中各種管件的繪制，設備的表達等則是投影理論指導下的重點學習部分。因此，在教學內容上，油氣儲運工程制圖應包括管道圖制圖的原理、方法與識圖，管材、管件、附件的繪制方法、主要設備識圖、儀器儀表識圖以及管道系統制圖。在教學內容的廣度上，應涵蓋油氣儲運工程領域的全部工作內容，如油氣田集輸管路、油庫設計、城市燃氣輸配管網、加油加氣站以及化工管道的設計及識圖內容。另外，課程內容還應該涉及系統的儀表自控系統、消防系統的識圖，以便讓該專業的學生和工程技術人員對管道系統建設有一個全面的掌握。在講解中也以管道投影為基礎展開、深入、漸進。在內容的具體安排上注意以下幾點。

（1）以正投影的基本性質為出發點，在投影基礎部分貫徹以基本管道立體為主線的內容體系。投影基礎部分是該學科工程制圖的理論基礎，從內容安排順序是從點、線、面投影到立體投影，循序漸進。管道平面圖的制圖是管道制圖中最基本的內容，在教學中，不但要讓學生掌握管道平面圖的畫法原則，還有讓學生了解管道平面圖與機械制圖中平面圖畫法的關系和演變過程，這樣才能做到讓學生在學習中深刻認識管道圖設計的思想，做到由淺入深，有利于培養學生的圖示表達能力和空間想象能力。

（2）把管道立體圖的繪制作為管系設計的深入。在教學內容安排上，應介紹管道立體圖的繪制，并從管道軸測圖制圖的原理出發，講解管道軸測圖與管道平面投影圖不同之處。并從正等軸測軸和斜等軸測圖繪制的基本方法出發，讓學生了解各個管路及管件、設備的對應關系。如圖1所示為某管道的平、立面圖，圖2所示為該管道的斜等測圖，在課堂講解時，就應從管道的平面圖、立面圖設計入手，給學生講解立體圖的繪制以及兩者的對應關系，并且通過讓學生進行更多作業練習，熟悉管道立體圖的繪制。

（3）在內容融合方面，應在講解各種系統和不同設備的繪制過程中，對該系統或設備的作用、基本原理結合起來進行介紹，這樣，才能讓學生對所學的知識有更深入的了解，留下更深的印象。例如，在講解各類控制儀表的繪制時，就要對不同類型的控制儀表的控制原理進行介紹，這樣，不僅加深了學生對識圖的印象，同時，也學習了相關的基本理論知識。

（4）理論與實例相結合。在本門課程的學習中，不僅要講解繪圖和識圖的基本方法，更應該加強基本方法的運用，所以，在學習的過程中，要結合油氣儲運工程的具體實例或圖紙，講解油氣儲運工程制圖在該領域不同方面中的應用，使學生更加深刻地認識到所學知識的重要性。

2.教學方法的改革。教學方法的改變對提高學生學習的積極性以及學習的效果有著重要影響。大多數工程制圖課的教學方法與手段還是以教師講、學生聽的“填鴨式”教學方法為主，不能發揮學生學習的主動性。因此，我們應根據油氣儲運工程專業的教學特點，突出“以教師為主導，學生為教學主體”的教育原則，采取多種形式的教學方法，引入更新的教學手段，從而培養學生的想象力和創新思維，讓學生以積極主動的態度參與教學的全過程。

（1）在傳統的教學方式中加入多媒體教學模式，對課堂教學采用講授與課堂演示結合應用的方式進行。通過多媒體動畫直觀形象的演示效果，不僅能夠讓學生更直觀地理解教學內容，而且對于提高學生空間形象思維能力以及對某些知識難點的學習有較大的幫助。

（2）加強計算機輔助繪圖教學，培養學生計算機應用能力。計算機輔助設計已成為當今工程設計中的主要手段，因此，在油氣儲運工程制圖教學中，應融入計算機輔助繪圖教學的內容，這樣，才能使學生較快地適應生產需要。

（3）充分發揮多媒體優勢，提高教學效率，改善教學效果。對制圖教學中的重點、難點問題，可以采用多媒體教學，例如采用工程實際管道設計圖例和實際工程管道安裝等相關視頻，給學生更多直觀印象；對一些相關課程教學配套的電子教學軟件，通過改進，也可應用于課堂教學和校園局域網上教學。但在教學中，應考慮到多媒體教學自身的弊端，應將黑板與多媒體教學結合應用，達到事半功倍的教學效果。

（4）網絡教學。目前，各個學校都有健全的教學網站，為教師和學生提供網絡課程教學、網上答疑、網上虛擬模型庫等，使學生能夠隨時進行網上學習。

3.教學理念的改革。傳統的工程制圖教學理念，在學生培養能力上缺乏有效的方法和手段，只注重課后作業的練習，造成的結果是教師費了很大努力，而學生能夠接受的較少，這種教學方法容易讓學生失去學習該課程的興趣。作為大學本科教育應將培養學生的應用能力和獨立思考能力放在首位。表現在油氣儲運工程制圖課程教學上，教師教學的目的不僅僅是讓學生能夠聽懂，更主要的是讓學生能夠熟練地應用所學的知識。因此，一方面，教師應圍繞講課的基本內容，選擇適當的習題，通過提問或討論，讓學生消化所學的理論和方法；另一方面，教師應在教學過程中，通過一些現場的綜合實例講解，引導學生積極思考，擴大學生的知識面，以形成生動活潑的學習環境。

四、教學成效評估

教學成效是課程改革成敗的標準，對于本課程教改效果，可通過本專業的專業課程設計、畢業設計中的工程設計題目中管道安裝圖、工藝流程圖的識圖和制圖的熟練程度，評估學生對本課程教改的成效，從而為今后本課程計改革制定更加有效的方向。

五、結語

油氣儲運工程是一個應用性和實踐性較強的學科，油氣儲運工程制圖是本學科學生生產實踐的基礎，隨著教學改革的不斷深入，傳統的《工程制圖》已不能滿足本專業學生教學的要求。教改的目的是為了探索適合本學科學生教學的課程體系，更好地培養學生的綜合素質，因此，教學過程中應積極地去探索新的教學方法和手段，提高課堂教學效率和效果，保證教學質量的提高，達到教學改革的目的，以適應時代發展的需要。