AutoCAD技術在工程制圖課程教學中的探索與實踐

韓文勇,陳永正,向廣艷,崔寶東,熊　軍,姜建芳

(遵義醫學院藥學院，貴州　遵義　56300)

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AutoCAD技術在工程制圖課程教學中的探索與實踐

韓文勇,陳永正,向廣艷,崔寶東,熊軍,姜建芳

(遵義醫學院藥學院，貴州遵義56300)

針對工程制圖課程和AutoCAD軟件的特點，以及工程制圖課程教學過程中存在的問題，提出了傳統工程制圖課程與AutoCAD繪圖技術兩者有機融合的新型教學模式，對如何安排教學次序、調整教學重點、提高學生的繪圖能力和培養學生的學習興趣進行了探索與實踐。教學實踐表明，此教學模式不僅可以提高教學質量和繪圖效率，還可以激發學生的學習興趣和空間想象力。

AutoCAD；工程制圖；教學改革

化工生產工藝流程設計是所有化工裝置設計中最先需要處理的工作，它是完成化工設計的關鍵步驟，是整個工藝設計的核心，對后續的物料衡算、能量衡算、工藝設備設計、車間布置以及管道設計等起著決定性的作用，并決定著車間或裝置的基本面貌。其任務是確定工藝流程的組成、載能介質的技術規格和流向、操作條件和控制方法、安全技術措施等。基本程序包括工藝路線的選擇、確定工藝流程的組成和順序、繪制工藝流程框圖、繪制工藝流程示意圖、繪制物料流程圖、繪制初步設計階段帶控制點的工藝流程圖和繪制施工階段帶控制點的工藝流程圖。化工生產工藝流程設計均以流程圖的形式表示設計結果，初步設計階段的主要成果是帶控制點的工藝流程圖和設計說明書[1]。而如何完成工藝流程框圖、工藝流程示意圖、帶控制點的工藝流程圖等的繪制，需要借助工程制圖的理論知識來完成。

工程制圖是化工及化工類相關專業(應用化學、制藥工程、食品工程等)的一門專業基礎課，該課程是后續專業課程學習的基礎，并且還是化工類專業學生走向工作崗位必備的一項專業基本技能[2]。該課程的目的是培養學生的讀圖和繪圖能力、空間思維能力和空間想象力。由于該課程具有很強的實踐性，如何讓學生在有限的課時內掌握該課程的基本知識和技能，激發學生的學習熱情，培養學生的實踐能力和創新思維，為更好地培養學生的工程設計、應用能力打下扎實的基礎，一直是該課程教學中思考和探討的重要問題。

計算機輔助設計-AutoCAD(Auto Computer Aided Design)軟件具有很好的圖形繪制和編輯功能，利用該軟件可以快速、準確、美觀地完成所需圖樣的繪制，這不僅提高了繪圖的效率，也提高了繪圖的質量。因此，工程制圖這門使用傳統手工繪圖的課程面臨著新的挑戰，如何將AutoCAD技術成功應用于此課程的教學以適應現代科技的發展，以及如何將AutoCAD技術與原有的教學知識體系、教學內容、教學方法和教學手段有機結合是當前工程教育領域普遍關注的問題，同時相關學者對此也進行了系列研究[3-4]。

1　工程制圖課程的特點

工程制圖是以畫法幾何的投影理論知識為基礎，直尺、圖板、圓規為工具，黑板、掛圖為媒介，來培養學生的看圖和繪圖能力。而在生產實踐過程中，工程圖紙是必備的技術文件，是規范化且世界范圍通用的“工程技術的語言”。主要內容包括制圖的基本知識和技能、投影基礎知識、圖樣表達、零件圖和裝配圖的繪制等。該課程的主要特點是：①培養學生的讀圖和繪圖能力，包括手工繪圖和計算機繪圖;②工程制圖課程中增添了計算機繪圖的知識;③注重三維圖形的表達;④對傳統工程制圖課程的范圍進行了拓展;⑤注重實踐動手能力的培養。

2　AutoCAD 軟件的特點及主要功能

AutoCAD軟件是美國歐特克有限公司(Autodesk)開發的一種計算機輔助設計軟件，具有強大的二維和三維繪圖功能。通過它無需懂得編程，即可自動制圖，因此它在全球廣泛使用，可以用工業制圖、工程制圖、電子工業、土木建筑等多方面領域。自1982年問世以來，進行了十多次升級，已經發展到AutoCAD2016，功能日趨完善。具有強大的對象捕捉功能，幾乎每一種操作都可以通過輸入“命令”、點擊“菜單欄”和“工具欄”三種方式完成。值得注意的是，通過使用該軟件的“復制”、“鏡像”、“偏移”、“旋轉”等工具可以快速繪制一些比較復雜的圖形，達到事半功倍的效果。同時，以塊的形式存儲所畫的圖形非常方便于裝配圖、工藝流程圖的設計與繪制，圖形塊可以反復引用且易于修改，為裝配圖和工藝流程圖的繪制提供了一條快速繪圖的捷徑。

3　AutoCAD技術在工程制圖課程中的應用

AutoCAD是一種繪圖工具，可以代替手工繪圖，但AutoCAD并不能完全代替工程制圖的內容，它只是改變了繪圖的手段。相比傳統的手工繪圖而言，應用該軟件可以達到準確、高效、規范、快捷的目的。值得注意的是，沒有工程制圖的理論作基礎，無法繪制出規范的工程圖樣，這就如同不會寫字，就不會用Word編輯文字一樣。因此就需要將AutoCAD繪圖的內容與傳統工程制圖的內容有機結合[5]。這就需要合理安排教學內容和次序，這樣才能使計算機繪圖的輔助教學功能得到充分發揮。通過教學實踐，我們總結了以下三點教學模式：

3.1合理設計教學次序

在課堂上完成工程制圖的基本理論知識的授課之后，再開展AutoCAD內容的教學。因為此時正處于工程制圖課程學習的中間階段，學生掌握了一定的基本繪圖理論知識和計算機知識，此時開始AutoCAD課程的學習，便于教學的順利展開，同時學生也會集中精力來學習繪圖技能。

3.2調整教學重點，加強上機實踐環節[6]

減少畫法幾何的授課學時，把更多的學時分配給工程制圖和計算機繪圖內容上，其目的是通過計算機繪圖使學生加深對理論的理解，提高操作技能。通過計算機繪圖不僅可以提高繪圖的效率，加深理解工程圖樣的表達方法，還可以熟練應用AutCAD操作界面，熟悉制圖的標準，是強化學生讀圖和繪圖基本技能的重要手段。同時教學過程中注重圖紙表達的標準化、結構設計的合理化、尺寸及技術要求標注可測性和可加工性。

3.3利用AutoCAD 2015可以提高學生的看圖和繪圖能力，并培養了學生的學習興趣

工程制圖的教學過程中除了應用多媒體課件講授外，還可直接在AutoCAD 2015操作界面中進行實際工程圖樣的繪制，通過現場繪圖和過程演示，學生可以更加清楚理解繪圖過程以及視圖之間的關系，同時也使學生通過觀看老師的現場演示進一步熟悉AutoCAD 2015的操作界面，并掌握AutoCAD 2015的繪圖技巧。由于AutoCAD 是一門實踐性很強的課程，學生可逐步根據教師實例操作完成學習任務，達到教與學的同步性。隨著繪圖實例的增加，學生的繪圖水平也逐漸提高，學生在完成實際工程圖紙的繪制后，會獲得一定的成就感，學習興趣逐漸提高。

4　課程教學實踐效果

該課程最后階段以繪制二氯甲苯精餾工段帶控制點的工藝流程圖為綜合訓練項目，將工程制圖基礎知識、AutoCAD繪圖知識有機融合。通過本課程的實踐訓練，學生的看圖、繪圖能力得到了大幅度提高，并且掌握了一定的工藝設計及繪圖經驗。學生能夠分析、閱讀、并利用AutoCAD軟件完成中等復雜程度的化工、制藥專業圖紙的繪制，工程實踐能力得到大幅度提高。

最近，我們培養的6名制藥工程專業學生參加了教育部高等學校藥學類專業教學指導委員會主辦的第五屆“國藥工程杯”全國大學生制藥工程設計競賽，其設計內容包括8萬字的項目設計說明書、35幅包含制藥車間布置在內的CAD平面圖，9幅車間的三維立體的設計圖。設計方案本著“綠色制藥”的設計理念，得到了競賽組委會評審專家們的高度評價，最終榮獲本次大賽二等獎。這些是得益于工程制圖課程的研究型教學模式，學生們可以綜合應用課堂所學知識開展工程設計實踐活動。

5　結　語

AutoCAD技術的應用，推動了工程制圖課程的教學改革，如何通過教學內容的優化和課程的整合，加強教學方法改革，提高學生的讀圖繪圖能力，培養學生的空間想象能力和學習興趣，較好地培養學生的實踐動手能力和創新能力，還有待在今后的教學實踐中進一步探索。

[1]王志祥.制藥工程學[M].北京:化學工業出版社,2014:26-53.

[2]李鳳蓮.淺談工程制圖的課堂教學[J].科技與企業,2015(19):171.

[3]丁喬,仵亞紅,李茂盛.工程制圖與CAD繪圖課程融合式教學的研究與實踐[J].機械管理開發,2011(2):185-186.

[4]徐靜,董雁.AutoCAD與《工程制圖》的融合式教學探析[J].裝備制造技術,2011(5):201-203.

[5]簡惠云.工程制圖中AutoCAD教學的幾點思考[J].高等理科教育,2004(1):112-115.

[6]張淑娟.工程制圖課程的多媒體計算機輔助教學[J].山西農業大學學報,2004,3(4):369-375.

Exploration and Practice of Teaching of Engineering Drawing Based on AutoCAD

HANWen-yong,CHENYong-zheng,XIANGGuang-yan,CUIBao-dong,XIONGJun,JIANGJian-fang

(School of Pharmacy, Zunyi Medical University, Guizhou Zunyi 563000, China)

Pointing at the characteristic of Engineering Drawing and AutoCAD as well as many existent problems during the teaching of Engineering Drawing, the new teaching mode of combining traditional Engineering Drawing with the technology of AutoCAD was proposed. In this teaching mode, how to arrange teaching order, how to adjust the importance of teaching, how to enhance the ability of drawing were researched as well as how to cultivate students’ interest. Teaching practice showed that this new teaching mode could enhance the quality of teaching and the efficiency of drawing, and also could motivate the students’ interest and spatial imaginative ability.

autoCAD; Engineering Drawing; teaching reform

韓文勇(1985-)，男，講師，主要從事過渡金屬催化的碳-碳鍵、碳-雜鍵的構筑研究。

G642.0

B

1001-9677(2016)012-0234-02