[摘要]针对当下高等学校教育中的首要任务及化工制图教学中的问题，高校教师必须要认真思考如何将素质教育合理融入到日常教学中，完成立德树人这一神圣使命。笔者通过合理整合化工制图教学内容，选择合适案例作为载体结合可视化教学和化工仿真模拟积极调动学生学习兴趣和创造的主观能动性以解决化工制图教学中存在的问题，使学生树立起严格的标准化概念，培养良好的制图习惯与高度的责任感、使命感及安全意识，熟练掌握课程教学内容并能灵活应用于工程实践，有助于培养化工相关专业的高素质人才。
[关键词]化工制图；素质教育；工程案例；载体；教学实践
2018年9月10日总书记在全国教育大会上指出教育是国之大计、党之大计，并对我国教育的首要问题和根本任务等进行了深入阐述[1]。的讲话为高校学生素质教育提出了明确的要求，即坚持把立德树人作为根本任务，大力培养各领域品德修养高、综合素质拔尖的创新人才，才能为党和国家的兴旺发展输送一代又一代合格的建设者和接班人，实现中华民族的伟大复兴[2]。此外，世界各国的综合国力竞争已逐渐演化为科学技术竞争以及高素质人才培养。大力培养各领域的高素质创新人才，是当前世界各国促进经济发展、提升综合国力的重要途径[3]。因此加强高素质人才的培养是当下高等学校教育中的首要任务。化学工业是国民经济发展的重要工业支柱，故而化工领域人才能力和素质培养也应有更高更严的要求。化工制图课程是高等院校化工类学生一门重要的专业基础课，是专门研究化工图样图示、绘制与读阅的课程，有助于培养学生的形象思维与空间想象能力以及工程实践意识[4]。这也是一门标准性非常严格的课程，要求学生在进行图纸绘制时必须严格遵循相关标准规范，小到字体、图纸选用，大到零件设备图示与尺寸，每个环节都有特别严格、细致的要求，要胜任化工制图工作就必须要具备严谨的态度和实事求是的作风。特别是随着计算机辅助设计(CAD)技术的开发及应用，多数高等学校根据化工设计需求将化工制图与CAD课程合并，以体现学科交叉性以及理论与实践教学相结合的特点[5]。然而笔者在《化工制图及CAD上机训练》课程的教学期间，发现该门课程教学存在以下问题亟待解决：(1)在高校教学改革压缩课时的背景下，如何在课时不变甚至减缩的情况下以立德树人为宗旨合理合并《化工制图》与《CAD上机》两门课程并保证教学质量？(2)讲授课程时大部分学生还未参与生产实践，缺乏对化工流程和工艺设计等形象的认识，很难将理论和实际联系起来，在这样的前提下，如何让学生真正认识到在化工制图时“失之毫厘谬以千里”的真谛？采用何种教学措施以提高学生素质进而树立其化工工程师的责任感？针对当下高等学校教育中的首要任务以及化工制图教学中存在的问题，笔者意识到作为高校教师必须要认真思考如何将素质教育合理融入到日常教学中去，并在传授专业课的同时潜移默化地完成育人这一神圣使命，有助于推动社会整体素质的提升。因此，笔者在近年高校教学改革压缩课时和大力培养各领域高素质专门人才的背景下，探索着通过结合课程特点合理整合化工制图与CAD教学内容体系，适当地改进教学的模式和方法、积极调动学生兴趣和创造的主观能动性等方法解决以上化工制图教学过程中存在的问题，本文详细阐述了笔者是如何尝试以案例为载体将素质教育融入到化工制图这门课程的教学中来(详见图1)，从而使学生树立起严格的标准化概念，培养良好的制图习惯与创造力、高度的责任感、使命感以及安全意识，熟练掌握课程教学内容并能灵活应用于工程实践，以期图一中的方法探索和实践有助于实现培养化工相关专业的高素质人才。
1合理整合授课内容，以相关案例作为教学重点
图样是交流技术、指导制造、使用及维修的工具，被誉为工程技术界的“语言”。要成为一名合格的化工及相关专业人员，掌握好“工程技术界的语言”是首要的[6]。因此，对于化工及相关专业的学生来说，提高其制、阅图能力是提高课程教学质量的基本要求。
1.1授课内容的整合
CAD作为化工及相关专业制图的辅助工具，是一项基本的上机操作，使用方法与其它专业是相似的，只要敢于尝试CAD软件各命令的功能与操作方法再加以适当练习就可很好的掌握，所以在整合授课内容时无需占用较多课时用于CAD的基本操作讲解，而是要注重利用CAD基本操作绘制化工制图常用图元，既可让学生掌握化工制图常用图元的CAD绘制方法、熟悉CAD软件的基本操作命令，还可有效提高教学效率、合理压缩课时。此外，还要注重突出专业特色。对于化工相关专业，制图课程要重点讲授化工工艺图、设备布置图、管道布置图以及化工容器装配图的作用、基本内容与图示特点、绘制方法与步骤以及相关制、阅图方法和技巧，并融入绘图标准、规范，授课时应特别注意提醒学生在进行化工制图时，既要保证绘图内容准确，又要使各图元的线型、标注等绘图环境也符合相应的标准要求。因此，在课程整合中将CAD基本操作命令讲解与化工制图常用图元绘制进行合理融合是提高授课效率的关键。解决这一问题的方法是把具有代表性的化工工程案例图纸分解为简单的基本图元，如：各类封头、普通精馏塔主体与塔板、支座与人孔等，课上重点讲授这些基本图元的CAD绘制方法以及绘图环境的准确设置。在实际教学中以学生上机练习为主，课堂讲授为辅。针对各类化工图纸均从最简单的图元绘制出发，并将分解图纸内容的任务布置给学生，在每次上机练习中都布置相应的绘图任务，遵循循序渐进的原则不断引导学生独立进行上机操作，提高学生学习的兴趣和主动性，同时也能提高他们的CAD软件操作能力。由此，学生在学习制、阅图时由浅入深、由简至繁，可最大限度调动学生学习的主动性和积极性，逐步掌握化工制图的要领，最终可熟练地根据实际生产情况与化工基础理论知识以CAD软件为辅助工具进行相关化工工程设计。
1.2案例选择与资源库的创建
在高校改革压缩学时的背景下，本门课程的内容繁多而课时有限。考虑到学生对化工制图CAD软件的掌握能力是通过在实际作图中不断尝试和摸索来提高的，所以可利用学校现有的网络教学平台建立教学资源库，提供教学课件、课程录像和工程案例等丰富的资源，保证学生在课堂内、外都有条件和资源继续提高图纸阅读与绘制能力，同时可加强学生对专业项目问题的理解和解决能力。由此可见，化工制图教学要在有限的课时内取得好的教学效果，需以丰富的、具有代表性的实际案例为基础进行教学，以充分调动学生的学习兴趣，将授课中心转变为化工工程案例分析，促进学生积极思考，实现理论与生产实际相结合的教学目的，进而培养学生的职业能力。可见合理选择案例可确保学生的学习效果，笔者邀请在化工与相关行业生产实践中具有丰富经验和能力的4位老师，请他们提供所涉及领域3~5个具有代表性的可公开案例及相关工艺制图，创建化工制图网络资源库，引导学生利用课下时间查阅了解资源库中所涉及项目的背景与工艺，总结并记录相关内容，例如：工艺流程在厂区的分布、厂房各层设备的布置以及设备的主要结构等。在此基础上结合化工专业基础理论以及本门课程所学习的制、阅图知识在课上完成相关图纸的阅读与CAD抄图，从而可巩固加深学生对化工设备装配图、工艺流程图、设备布置图以及管道布置图等各类化工图纸作用、内容、绘制方法以及标准规范的理解与应用。通过检查学生完成图纸的准确性和规范性来考察体现其将实际案例与CAD制图相融合的能力与水平，进而来鉴定、确保学生的学习效果，以上措施既能提高教学效率、扩展学生的知识面，又能增强学生对实际工程案例的理解，学会借助相关工具把理论知识与实际案例相结合。
2在良好的制、阅图基础上以案例为载体融入素质教育
近年来科技的飞速发展使知识传授型的教学模式开始向教师引导、任务驱动与学生自主学习模式过渡[7]。在此特殊变革时期，如何保证教学和人才质量成为高校教学改革的焦点。在此新形势下人才的质量指标应由社会根据学生的能力与综合素质来评判。因此，在良好的制、阅图基础上，以案例为载体合理地将素质教育融入到化工制图教学中，必将对化工及相关专业学生个人修养和综合素质稳步提升起到一定的潜移默化的帮助作用，也将对国民整体素质提升起到积极的推动作用。
2.1树立、提高学生的生产意识，纠正制图不良习惯
授课时由于学生还未开始生产实习，不熟悉化工设备与相关零部件、工艺流程以及设备、管道布置等知识，但本门课程中涉及的化工设备装配图、设备和管道布置图以及工艺流程图等内容都与生产实际密切联系，故而学生很难将理论知识与生产实践联系起来。若按照传统的化工制图教学模式，单纯地靠课堂讲解各类图纸的制、阅方法以及遵循规范标准的重要性，这样单方面的灌输就好似空中建楼。因为学生对课上所讲的内容缺乏感性的认识，也无法展开合理的想象，使得教学效果事倍功半。鉴于此，根据资源库中已选的具有代表性的工程案例，通过播放相关视频材料或借助VirtualReality(VR)技术虚拟代表性工艺进行沉浸式、可视化教学，同时结合引导学生查阅文献、开展小组讨论等方式，尽量将课程中抽象的知识形象化甚至可视化，让学生能够真正体会到图样中每一个数据、符号都与实际的生产要求、安全要求相关，并深刻认识到绘图时任何绘制或者标注失误都可能引起不堪的后果，以至于危害社会安全。由此，可使学生充分认识到化工制、阅图的严密性、科学性对实际生产的重要性，进而培养学生工作时的严谨认真态度，初步建立生产意识，树立其对生产现场和用户负责的责任感。以上改进将原本以讲授为中心转化为以工程案例为中心，从实际案例中如车间选址、构筑物耐火等级、设备和管道布置情况等细节开始，让学生能够结合生产现场弄清楚准确、规范绘制相关图纸的重要意义，使学生真正树立起技术必须对生产负责的使命感和责任感，感悟“失之毫厘谬以千里”的真谛。通过这种教学方法的实施，可以以立德树人为指导思想，巧妙地将素质教育融入到化工制图中，时刻提醒学生要有极强的生产意识和责任意识，必须严格按照生产实际需求与标注规范制图，及时纠正不良的绘图习惯。
2.2树立、强化学生的安全意识
在进行案例教学时，教师要特别注意强调“安全第一”的原则，因为对于化工及相关行业来说，具有超强的安全生产意识也是个人综合素质提升的重要表现[8]。因此，在教学中通过典型案例来树立、强化学生的安全意识，也是将素质教育融入化工制图课程中的重要途径。在授课中注重以一些相关的真实安全事故为例，借此充分、形象地讲解化工图样各个图元、符号以及标注在实际工程中的重要作用，例如：设备装配图样技术要求中的焊接点以及压力、密封性测试等的具体意义与要求，以及设备布置图在进行设计绘制时为何要严格遵循安全生产的要求。因为只有在安全第一的前提下才能实现和保证经济效益最大化[9]，从而培养学生树立真正的“安全第一”意识。此外，还可通过化工仿真技术模拟预测所得的代表性工程案例在不同设计指标下的运行数据，在分析对比所得模拟数据的基础上，让学生切身体会在化工工程设计中万万不可存在“偷懒、侥幸”心理，一念之差可能就会导致严重的生产事故。因此，即使学生已经通过课程学习掌握了良好的制、阅图方法与技术，也树立了生产意识，但是还应该在这个基础上通过案例教学强化学生“安全为天”的思想，只有时刻把“安全第一、环保优先”的理念放在一切工作的出发点，才有助于培养高素质的化工及相关专业的人才，才算真正达到本门课的教学目的。
3结论
通过优化现有的化工制图课程内容与教学模式，以案例为载体将素质教育融入到日常授课中，由机械模仿抄图变为学生自主完成、完善，力求从培养学生的自学能力出发，以立德树人为根本任务，在授课过程中通过实际案例的讲解与绘制提高学生制、阅图的能力和想象力，同时提高学生的生产意识、纠正不良的作图习惯，树立并强化学生的安全意识。课程结束后学生的工程实践能力、设计能力以及专业素质均有望提高，有助于全面提高相关专业的教学质量，有利于培养理论和实践相结合的高素质化工及其相关专业人才。
作者：王榕 罗美 蔡建信 陈慧萍 单位：南昌大学 资源环境与化工学院
