油气储运工程专业工程制图教学改革探讨

邓志安 潘杰 肖荣鸽

摘要：在油气储运工程教学实践的基础上，针对当前社会对该专业教学的要求和《工程制图》这门课所存在的问题，本文从教学内容、教学方法和教学理念方面提出了相应的改革方案，认为油气储运工程制图教学应从学科特点出发，把工程制图的内容与管道制图相结合，探索适合本专业教学的课程体系。

关键词：油气储运工程；工程制图教学；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）39-0101-03

一、引言

《工程制图》是用图样确切表示机械的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求的学科，是表达设计意圖和制造要求以及交流经验的技术文件，常被称为工程界的语言，对工科专业而言。该门课程是一门既有系统的理论又有较强实践的专业基础课。这门课主要通过教授绘制和阅读工程图样的原理和方法，培养学生工程文化素质，增强学生的工程意识。《工程制图》是工程界的语言，是工程师必须熟练掌握的一门技术，后续的课程设计、毕业设计都将以它为基础。但对非机械类的学科专业，由于专业性质不同，对制图内容的要求也不同，本文根据长期的教学实践，对目前油气储运工程制图中存在的问题进行了简单的分析，提出了油气储运工程制图课程教学改革的相关措施。

二、目前面临的问题

1.教材体系不合理。油气储运工程领域主要从事油气田的油气输送与处理，天然气输配，原油和成品油的储存及销售，本学科的学生在以后的工作中，不论是从事生产技术管理工作，还是研究设计工作，更多的要用到管道方面的绘图及相关图纸，包括装置或场站工艺流程图，场站平面布置图，设备及管道的安装图，这些相关的图纸绘制是工程制图在管道系统中的具体应用，其绘制方法是在工程制图的基础上逐步形成和发展起来的，与工程制图既有共同之处，又具有自身的特点，主要区别在于：（1）由于管道系统范围比较大，制图时选择的比例很大，大部分情况可不按比例绘制。（2）由于管道直径与其长度相比很小，因此在绘图时，多数情况下，仅用单线条代表管道；对管系中的阀门、泵等设备和仪表也多采用单线条绘制。（3）对系统中的阀门、泵、设备和仪表等用规定的简单图形符号（或称图例）表示，这些图形符号仅表示了所绘对象的基本外形，而并不真实地表示实物的真实外形和尺寸。（4）对图中尺寸的标注，不像机械制图一样严格，仅要求标准主要尺寸，能满足施工要求。对尺寸公差没有要求，采用自由公差。（5）对图中必要的剖面图，也采用简化绘制方法，大多不需绘制剖面线。（6）对图中的建构筑物的高度或管道高度，大多以标高的形式表示。（7）对图中构件（管道、阀门等）的引出标注（注释）与工程制图的要求不同。（8）对建构筑物明细栏的标注与工程制图的要求不同。另外，管道图纸在绘制方面还有许多与工程制图不一致的地方，这些不同主要是对工程制图要求的一些简化，便于绘图和读图，因此，本学科的学生如果仅仅进行工程制图的学习和训练，在将来的工作中还不能很快适应管道系统的图纸阅读。

2.课程体系不尽合理。现行的课程体系内容基本是画法几何、机械制图。而随着计算机技术的发展，计算机绘图已成为工程制图的主要手段和工具，因此，在授课内容上，应该渗入计算机绘图方面的知识讲解和实践。

3.教学方法需要改进。“注入”式、“满堂灌”式的教学方法在课堂中还时有存在，这种教师“一言堂”的教学模式使学生没有机会提出问题和思考问题，结果影响了学生的学习兴趣，不利于创新能力的培养。另外，理论和实践的完全脱节，也影响了人才的培养质量。

三、油气储运工程制图教学改革

1.教学内容的改革。油气储运工程学科专业是培养适应我国社会主义现代化建设需要，德智体全面发展，基础扎实、知识面广、能力强、素质高，具备油气储运工程等方面的知识，毕业后能够在油气储运生产管理部门、交通运输规划与设计部门从事油气储运工程设计、施工、销售、生产管理等方面工作，并具有一定科学研究及技术开发能力的高级工程技术人才。因此，油气储运工程专业的教学内容应该紧紧围绕着学生培养目标，根据学生未来工作面向科研设计机构和生产一线的特点，本着“必需”、“够用”的原则，将油气储运工程制图的理论教学与实践教学进行有机结合，把教学重点放在识图和绘图能力的培养上；在能力培养方面，首先讲解工程制图中物体的投影关系，使学生建立投影的概念，然后介绍这些投影关系在油气储运工程制图中是如何简化和应用的；其次，在教学中，应加强生产实际应用图例的讲解，例如管线安装图、剖面图的识图，在课后，最好多布置一些相关识图作业，让学生通过大量的课后练习，熟练掌握识图和绘图的方法和技巧。

以往，本学科的学生主要是以学习《工程制图》为主，该课程中教学的主要内容以画法几何和机械构件设计和绘制为主，其中的大部分内容集中在复杂的机械零件的投影关系描绘、公差配合的学习，但在大学第四学年开展的毕业设计以及参加工作后所接触的图纸绘制，主要是以管道图设计为主，因此造成学生在学习了《工程制图》后，仍然不会绘制管道图，因此，改革油气储运工程学科《工程制图》的教学显得迫在眉睫。

本课程教改的目的，就是从油气储运工程学科的特点出发，从培养学生在未来工作中能够较快适应从事的工作为目的，制订油气储运学科的工程制图的知识体系，它主要以几何学理论为依据，以投影理论为基础，以管道图为学习对象，让学生通过投影准确地确定各视图之间的相互关系，从而正确地表达图形，学会从简单的单管路系统到复杂的管网系统的图纸绘制和识图。所以对投影理论的掌握是学习油气储运工程制图的重点内容。除此以外，管路设计中各种管件的绘制，设备的表达等则是投影理论指导下的重点学习部分。因此，在教学内容上，油气储运工程制图应包括管道图制图的原理、方法与识图，管材、管件、附件的绘制方法、主要设备识图、仪器仪表识图以及管道系统制图。在教学内容的广度上，应涵盖油气储运工程领域的全部工作内容，如油气田集输管路、油库设计、城市燃气输配管网、加油加气站以及化工管道的设计及识图内容。另外，课程内容还应该涉及系统的仪表自控系统、消防系统的识图，以便让该专业的学生和工程技术人员对管道系统建设有一个全面的掌握。在讲解中也以管道投影为基础展开、深入、渐进。在内容的具体安排上注意以下几点。

（1）以正投影的基本性质为出发点，在投影基础部分贯彻以基本管道立体为主线的内容体系。投影基础部分是该学科工程制图的理论基础，从内容安排顺序是从点、线、面投影到立体投影，循序渐进。管道平面图的制图是管道制图中最基本的内容，在教学中，不但要让学生掌握管道平面图的画法原则，还有让学生了解管道平面图与机械制图中平面图画法的关系和演变过程，这样才能做到让学生在学习中深刻认识管道图设计的思想，做到由浅入深，有利于培养学生的图示表达能力和空间想象能力。

（2）把管道立體图的绘制作为管系设计的深入。在教学内容安排上，应介绍管道立体图的绘制，并从管道轴测图制图的原理出发，讲解管道轴测图与管道平面投影图不同之处。并从正等轴测轴和斜等轴测图绘制的基本方法出发，让学生了解各个管路及管件、设备的对应关系。如图1所示为某管道的平、立面图，图2所示为该管道的斜等测图，在课堂讲解时，就应从管道的平面图、立面图设计入手，给学生讲解立体图的绘制以及两者的对应关系，并且通过让学生进行更多作业练习，熟悉管道立体图的绘制。

（3）在内容融合方面，应在讲解各种系统和不同设备的绘制过程中，对该系统或设备的作用、基本原理结合起来进行介绍，这样，才能让学生对所学的知识有更深入的了解，留下更深的印象。例如，在讲解各类控制仪表的绘制时，就要对不同类型的控制仪表的控制原理进行介绍，这样，不仅加深了学生对识图的印象，同时，也学习了相关的基本理论知识。

（4）理论与实例相结合。在本门课程的学习中，不仅要讲解绘图和识图的基本方法，更应该加强基本方法的运用，所以，在学习的过程中，要结合油气储运工程的具体实例或图纸，讲解油气储运工程制图在该领域不同方面中的应用，使学生更加深刻地认识到所学知识的重要性。

2.教学方法的改革。教学方法的改变对提高学生学习的积极性以及学习的效果有着重要影响。大多数工程制图课的教学方法与手段还是以教师讲、学生听的“填鸭式”教学方法为主，不能发挥学生学习的主动性。因此，我们应根据油气储运工程专业的教学特点，突出“以教师为主导，学生为教学主体”的教育原则，采取多种形式的教学方法，引入更新的教学手段，从而培养学生的想象力和创新思维，让学生以积极主动的态度参与教学的全过程。

（1）在传统的教学方式中加入多媒体教学模式，对课堂教学采用讲授与课堂演示结合应用的方式进行。通过多媒体动画直观形象的演示效果，不仅能够让学生更直观地理解教学内容，而且对于提高学生空间形象思维能力以及对某些知识难点的学习有较大的帮助。

（2）加强计算机辅助绘图教学，培养学生计算机应用能力。计算机辅助设计已成为当今工程设计中的主要手段，因此，在油气储运工程制图教学中，应融入计算机辅助绘图教学的内容，这样，才能使学生较快地适应生产需要。

（3）充分发挥多媒体优势，提高教学效率，改善教学效果。对制图教学中的重点、难点问题，可以采用多媒体教学，例如采用工程实际管道设计图例和实际工程管道安装等相关视频，给学生更多直观印象；对一些相关课程教学配套的电子教学软件，通过改进，也可应用于课堂教学和校园局域网上教学。但在教学中，应考虑到多媒体教学自身的弊端，应将黑板与多媒体教学结合应用，达到事半功倍的教学效果。

（4）网络教学。目前，各个学校都有健全的教学网站，为教师和学生提供网络课程教学、网上答疑、网上虚拟模型库等，使学生能够随时进行网上学习。

3.教学理念的改革。传统的工程制图教学理念，在学生培养能力上缺乏有效的方法和手段，只注重课后作业的练习，造成的结果是教师费了很大努力，而学生能够接受的较少，这种教学方法容易让学生失去学习该课程的兴趣。作为大学本科教育应将培养学生的应用能力和独立思考能力放在首位。表现在油气储运工程制图课程教学上，教师教学的目的不仅仅是让学生能够听懂，更主要的是让学生能够熟练地应用所学的知识。因此，一方面，教师应围绕讲课的基本内容，选择适当的习题，通过提问或讨论，让学生消化所学的理论和方法；另一方面，教师应在教学过程中，通过一些现场的综合实例讲解，引导学生积极思考，扩大学生的知识面，以形成生动活泼的学习环境。

四、教学成效评估

教学成效是课程改革成败的标准，对于本课程教改效果，可通过本专业的专业课程设计、毕业设计中的工程设计题目中管道安装图、工艺流程图的识图和制图的熟练程度，评估学生对本课程教改的成效，从而为今后本课程计改革制定更加有效的方向。

五、结语

油气储运工程是一个应用性和实践性较强的学科，油气储运工程制图是本学科学生生产实践的基础，随着教学改革的不断深入，传统的《工程制图》已不能满足本专业学生教学的要求。教改的目的是为了探索适合本学科学生教学的课程体系，更好地培养学生的综合素质，因此，教学过程中应积极地去探索新的教学方法和手段，提高课堂教学效率和效果，保证教学质量的提高，达到教学改革的目的，以适应时代发展的需要。