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[摘要]針對當下高等學校教育中的首要任務及化工制圖教學中的問題，高校教師必須要認真思考如何將素質教育合理融入到日常教學中，完成立德樹人這一神圣使命。筆者通過合理整合化工制圖教學內容，選擇合適案例作為載體結合可視化教學和化工仿真模擬積極調動學生學習興趣和創造的主觀能動性以解決化工制圖教學中存在的問題，使學生樹立起嚴格的標準化概念，培養良好的制圖習慣與高度的責任感、使命感及安全意識，熟練掌握課程教學內容并能靈活應用于工程實踐，有助于培養化工相關專業的高素質人才。
[關鍵詞]化工制圖；素質教育；工程案例；載體；教學實踐
2018年9月10日總書記在全國教育大會上指出教育是國之大計、黨之大計，并對我國教育的首要問題和根本任務等進行了深入闡述[1]。習總書記的講話為高校學生素質教育提出了明確的要求，即堅持把立德樹人作為根本任務，大力培養各領域品德修養高、綜合素質拔尖的創新人才，才能為黨和國家的興旺發展輸送一代又一代合格的建設者和接班人，實現中華民族的偉大復興[2]。此外，世界各國的綜合國力競爭已逐漸演化為科學技術競爭以及高素質人才培養。大力培養各領域的高素質創新人才，是當前世界各國促進經濟發展、提升綜合國力的重要途徑[3]。因此加強高素質人才的培養是當下高等學校教育中的首要任務?；瘜W工業是國民經濟發展的重要工業支柱，故而化工領域人才能力和素質培養也應有更高更嚴的要求?；ぶ茍D課程是高等院校化工類學生一門重要的專業基礎課，是專門研究化工圖樣圖示、繪制與讀閱的課程，有助于培養學生的形象思維與空間想象能力以及工程實踐意識[4]。這也是一門標準性非常嚴格的課程，要求學生在進行圖紙繪制時必須嚴格遵循相關標準規范，小到字體、圖紙選用，大到零件設備圖示與尺寸，每個環節都有特別嚴格、細致的要求，要勝任化工制圖工作就必須要具備嚴謹的態度和實事求是的作風。特別是隨著計算機輔助設計(CAD)技術的開發及應用，多數高等學校根據化工設計需求將化工制圖與CAD課程合并，以體現學科交叉性以及理論與實踐教學相結合的特點[5]。然而筆者在《化工制圖及CAD上機訓練》課程的教學期間，發現該門課程教學存在以下問題亟待解決：(1)在高校教學改革壓縮課時的背景下，如何在課時不變甚至減縮的情況下以立德樹人為宗旨合理合并《化工制圖》與《CAD上機》兩門課程并保證教學質量？(2)講授課程時大部分學生還未參與生產實踐，缺乏對化工流程和工藝設計等形象的認識，很難將理論和實際聯系起來，在這樣的前提下，如何讓學生真正認識到在化工制圖時“失之毫厘謬以千里”的真諦？采用何種教學措施以提高學生素質進而樹立其化工工程師的責任感？針對當下高等學校教育中的首要任務以及化工制圖教學中存在的問題，筆者意識到作為高校教師必須要認真思考如何將素質教育合理融入到日常教學中去，并在傳授專業課的同時潛移默化地完成育人這一神圣使命，有助于推動社會整體素質的提升。因此，筆者在近年高校教學改革壓縮課時和大力培養各領域高素質專門人才的背景下，探索著通過結合課程特點合理整合化工制圖與CAD教學內容體系，適當地改進教學的模式和方法、積極調動學生興趣和創造的主觀能動性等方法解決以上化工制圖教學過程中存在的問題，本文詳細闡述了筆者是如何嘗試以案例為載體將素質教育融入到化工制圖這門課程的教學中來(詳見圖1)，從而使學生樹立起嚴格的標準化概念，培養良好的制圖習慣與創造力、高度的責任感、使命感以及安全意識，熟練掌握課程教學內容并能靈活應用于工程實踐，以期圖一中的方法探索和實踐有助于實現培養化工相關專業的高素質人才。
1合理整合授課內容，以相關案例作為教學重點
圖樣是交流技術、指導制造、使用及維修的工具，被譽為工程技術界的“語言”。要成為一名合格的化工及相關專業人員，掌握好“工程技術界的語言”是首要的[6]。因此，對于化工及相關專業的學生來說，提高其制、閱圖能力是提高課程教學質量的基本要求。
1.1授課內容的整合
CAD作為化工及相關專業制圖的輔助工具，是一項基本的上機操作，使用方法與其它專業是相似的，只要敢于嘗試CAD軟件各命令的功能與操作方法再加以適當練習就可很好的掌握，所以在整合授課內容時無需占用較多課時用于CAD的基本操作講解，而是要注重利用CAD基本操作繪制化工制圖常用圖元，既可讓學生掌握化工制圖常用圖元的CAD繪制方法、熟悉CAD軟件的基本操作命令，還可有效提高教學效率、合理壓縮課時。此外，還要注重突出專業特色。對于化工相關專業，制圖課程要重點講授化工工藝圖、設備布置圖、管道布置圖以及化工容器裝配圖的作用、基本內容與圖示特點、繪制方法與步驟以及相關制、閱圖方法和技巧，并融入繪圖標準、規范，授課時應特別注意提醒學生在進行化工制圖時，既要保證繪圖內容準確，又要使各圖元的線型、標注等繪圖環境也符合相應的標準要求。因此，在課程整合中將CAD基本操作命令講解與化工制圖常用圖元繪制進行合理融合是提高授課效率的關鍵。解決這一問題的方法是把具有代表性的化工工程案例圖紙分解為簡單的基本圖元，如：各類封頭、普通精餾塔主體與塔板、支座與人孔等，課上重點講授這些基本圖元的CAD繪制方法以及繪圖環境的準確設置。在實際教學中以學生上機練習為主，課堂講授為輔。針對各類化工圖紙均從最簡單的圖元繪制出發，并將分解圖紙內容的任務布置給學生，在每次上機練習中都布置相應的繪圖任務，遵循循序漸進的原則不斷引導學生獨立進行上機操作，提高學生學習的興趣和主動性，同時也能提高他們的CAD軟件操作能力。由此，學生在學習制、閱圖時由淺入深、由簡至繁，可最大限度調動學生學習的主動性和積極性，逐步掌握化工制圖的要領，最終可熟練地根據實際生產情況與化工基礎理論知識以CAD軟件為輔助工具進行相關化工工程設計。
1.2案例選擇與資源庫的創建
在高校改革壓縮學時的背景下，本門課程的內容繁多而課時有限?？紤]到學生對化工制圖CAD軟件的掌握能力是通過在實際作圖中不斷嘗試和摸索來提高的，所以可利用學?，F有的網絡教學平臺建立教學資源庫，提供教學課件、課程錄像和工程案例等豐富的資源，保證學生在課堂內、外都有條件和資源繼續提高圖紙閱讀與繪制能力，同時可加強學生對專業項目問題的理解和解決能力。由此可見，化工制圖教學要在有限的課時內取得好的教學效果，需以豐富的、具有代表性的實際案例為基礎進行教學，以充分調動學生的學習興趣，將授課中心轉變為化工工程案例分析，促進學生積極思考，實現理論與生產實際相結合的教學目的，進而培養學生的職業能力。可見合理選擇案例可確保學生的學習效果，筆者邀請在化工與相關行業生產實踐中具有豐富經驗和能力的4位老師，請他們提供所涉及領域3~5個具有代表性的可公開案例及相關工藝制圖，創建化工制圖網絡資源庫，引導學生利用課下時間查閱了解資源庫中所涉及項目的背景與工藝，總結并記錄相關內容，例如：工藝流程在廠區的分布、廠房各層設備的布置以及設備的主要結構等。在此基礎上結合化工專業基礎理論以及本門課程所學習的制、閱圖知識在課上完成相關圖紙的閱讀與CAD抄圖，從而可鞏固加深學生對化工設備裝配圖、工藝流程圖、設備布置圖以及管道布置圖等各類化工圖紙作用、內容、繪制方法以及標準規范的理解與應用。通過檢查學生完成圖紙的準確性和規范性來考察體現其將實際案例與CAD制圖相融合的能力與水平，進而來鑒定、確保學生的學習效果，以上措施既能提高教學效率、擴展學生的知識面，又能增強學生對實際工程案例的理解，學會借助相關工具把理論知識與實際案例相結合。
2在良好的制、閱圖基礎上以案例為載體融入素質教育
近年來科技的飛速發展使知識傳授型的教學模式開始向教師引導、任務驅動與學生自主學習模式過渡[7]。在此特殊變革時期，如何保證教學和人才質量成為高校教學改革的焦點。在此新形勢下人才的質量指標應由社會根據學生的能力與綜合素質來評判。因此，在良好的制、閱圖基礎上，以案例為載體合理地將素質教育融入到化工制圖教學中，必將對化工及相關專業學生個人修養和綜合素質穩步提升起到一定的潛移默化的幫助作用，也將對國民整體素質提升起到積極的推動作用。
2.1樹立、提高學生的生產意識，糾正制圖不良習慣
授課時由于學生還未開始生產實習，不熟悉化工設備與相關零部件、工藝流程以及設備、管道布置等知識，但本門課程中涉及的化工設備裝配圖、設備和管道布置圖以及工藝流程圖等內容都與生產實際密切聯系，故而學生很難將理論知識與生產實踐聯系起來。若按照傳統的化工制圖教學模式，單純地靠課堂講解各類圖紙的制、閱方法以及遵循規范標準的重要性，這樣單方面的灌輸就好似空中建樓。因為學生對課上所講的內容缺乏感性的認識，也無法展開合理的想象，使得教學效果事倍功半。鑒于此，根據資源庫中已選的具有代表性的工程案例，通過播放相關視頻材料或借助VirtualReality(VR)技術虛擬代表性工藝進行沉浸式、可視化教學，同時結合引導學生查閱文獻、開展小組討論等方式，盡量將課程中抽象的知識形象化甚至可視化，讓學生能夠真正體會到圖樣中每一個數據、符號都與實際的生產要求、安全要求相關，并深刻認識到繪圖時任何繪制或者標注失誤都可能引起不堪的后果，以至于危害社會安全。由此，可使學生充分認識到化工制、閱圖的嚴密性、科學性對實際生產的重要性，進而培養學生工作時的嚴謹認真態度，初步建立生產意識，樹立其對生產現場和用戶負責的責任感。以上改進將原本以講授為中心轉化為以工程案例為中心，從實際案例中如車間選址、構筑物耐火等級、設備和管道布置情況等細節開始，讓學生能夠結合生產現場弄清楚準確、規范繪制相關圖紙的重要意義，使學生真正樹立起技術必須對生產負責的使命感和責任感，感悟“失之毫厘謬以千里”的真諦。通過這種教學方法的實施，可以以立德樹人為指導思想，巧妙地將素質教育融入到化工制圖中，時刻提醒學生要有極強的生產意識和責任意識，必須嚴格按照生產實際需求與標注規范制圖，及時糾正不良的繪圖習慣。
2.2樹立、強化學生的安全意識
在進行案例教學時，教師要特別注意強調“安全第一”的原則，因為對于化工及相關行業來說，具有超強的安全生產意識也是個人綜合素質提升的重要表現[8]。因此，在教學中通過典型案例來樹立、強化學生的安全意識，也是將素質教育融入化工制圖課程中的重要途徑。在授課中注重以一些相關的真實安全事故為例，借此充分、形象地講解化工圖樣各個圖元、符號以及標注在實際工程中的重要作用，例如：設備裝配圖樣技術要求中的焊接點以及壓力、密封性測試等的具體意義與要求，以及設備布置圖在進行設計繪制時為何要嚴格遵循安全生產的要求。因為只有在安全第一的前提下才能實現和保證經濟效益最大化[9]，從而培養學生樹立真正的“安全第一”意識。此外，還可通過化工仿真技術模擬預測所得的代表性工程案例在不同設計指標下的運行數據，在分析對比所得模擬數據的基礎上，讓學生切身體會在化工工程設計中萬萬不可存在“偷懶、僥幸”心理，一念之差可能就會導致嚴重的生產事故。因此，即使學生已經通過課程學習掌握了良好的制、閱圖方法與技術，也樹立了生產意識，但是還應該在這個基礎上通過案例教學強化學生“安全為天”的思想，只有時刻把“安全第一、環保優先”的理念放在一切工作的出發點，才有助于培養高素質的化工及相關專業的人才，才算真正達到本門課的教學目的。
3結論
通過優化現有的化工制圖課程內容與教學模式，以案例為載體將素質教育融入到日常授課中，由機械模仿抄圖變為學生自主完成、完善，力求從培養學生的自學能力出發，以立德樹人為根本任務，在授課過程中通過實際案例的講解與繪制提高學生制、閱圖的能力和想象力，同時提高學生的生產意識、糾正不良的作圖習慣，樹立并強化學生的安全意識。課程結束后學生的工程實踐能力、設計能力以及專業素質均有望提高，有助于全面提高相關專業的教學質量，有利于培養理論和實踐相結合的高素質化工及其相關專業人才。
作者：王榕 羅美 蔡建信 陳慧萍 單位：南昌大學 資源環境與化工學院
