《化工制图与CAD》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程代码：CHEM4118

课程名称：化工制图与CAD

课程英文名称：Chemical Engineering Cartography and CAD

课程所属单位：化学与环境工程学院

课程面向专业：化学工程与工艺专业本科生

课程类型：选修课

先修课程：《化工原理》、《机械制图》或《工程制图》

学分：2.0

总学时：32学时（其中理论教学16学时；上机实践16学时）

二、课程性质与目标

《化工制图与CAD》面对化学工程与工艺专业本科学生开设的一门专业基础课。在进入本课程学习前，学生应掌握工程制图基础知识，具备工程制图基本能力，并了解化工设备、设施的工作原理及各种结构形式；在本课程学习中，学生将掌握计算机辅助设计软件的基本使用方法和技巧，熟悉化工专业工程图的基本要素和制图规范；通过本课程的学习，学生应具备使用AutoCAD软件进行化工制图的能力，为将来从事化工工程设计、施工、产品设计以及相关专业软件的二次开发打下坚实基础。

本课程的主要课程目标为：

1、熟悉AutoCAD软件的特点，掌握基本绘图与编辑操作，掌握不同类型化工专业图纸的基本要素及布局方法（支撑毕业要求指标点3.4）；

2、了解各种可用于化工制图的计算机辅助软件的主要内容、特点及应用前景，熟悉AutoCAD软件的优势及局限性（支撑毕业要求指标点5.1）；

3、能够熟练使用AutoCAD软件进行化工制图操作，规范展示化工设计成果（支撑毕业要求指标点5.2）；

4、了解化工设计思想，掌握化工制图标准规范（支撑毕业要求指标点6.1）。

表1 课程目标和毕业要求指标点对应关系

三、课程教学内容与要求

（一）计算机辅助设计软件简介

1. 教学内容与要求

   要求了解AutoCAD软件的发展历程、软硬件环境及安装要点，了解化工专业相关的其他计算机辅助设计软件的应用特点；熟悉AutoCAD的操作界面、快捷菜单、功能键等。

1. AutoCAD的简要发展历程；

2. AutoCAD的软硬件环境与安装要点；

3. AutoCAD的操作界面及绘图思想；

4. 管理图形文件；

5. AutoCAD的坐标轴和坐标。

2. 教学重点

   AutoCAD的操作界面和AutoCAD的坐标轴和坐标。

3．教学难点

模型与布局的理解与应用。

（二）基本图元的绘制和编辑

1. 教学内容与要求

   掌握各类二维图形的基本绘制和编辑方法，能熟练使用对象捕捉、对象追踪、夹点编辑等功能。

1. 绘图命令输入方式及响应特点；

2. 绘图辅助功能介绍；

3. 常用绘图命令；

4. 构造选择集及快速选择对象；

5. 常用编辑命令；

6. 使用夹点进行编辑；

7. 特性匹配和对象特性管理器。

2. 教学重点

   绘制及编辑各类对象要注意的关键点。

3．教学难点

绘图辅助功能的合理应用，修剪、倒角及夹点编辑命令使用技巧。

（三）图层、线型和颜色

1. 教学内容与要求

   熟悉图层特性管理器，掌握线型、线型比例和颜色的定义及设置方法。

1. 图层与图层管理工具；

2. 线型及线型比例；

3. 颜色。

2. 教学重点

   图层特性管理器、加载线型和调整线型比例。

3．教学难点

图层特性管理器、加载线型和调整线型比例。

（四）复杂图元的绘制与编辑

1. 教学内容与要求

   掌握复杂线类对象、文字、图案填充等绘制与编辑命令的操作要点。

1. 多段线、多线、样条曲线及徒手绘图；

2. 图案填充；

3. 注写文本及其文本功能的增强。

2. 教学重点

   注写文本方法及注意事项。

3．教学难点

文本字体及特殊符号的选择与匹配。

（五）尺寸标注

1. 教学内容与要求

   掌握各种类型尺寸标注和编辑尺寸标注的方法，熟悉标注样式管理器。

1. 尺寸标注的类型；

2. 标注样式管理器；

3. 标注各类型尺寸；

4. 编辑尺寸标注。

2. 教学重点

   标注样式管理器。

3. 教学难点

   标注样式的设置与调整。

（六）块、外部参照及应用、设计中心

1. 教学内容与要求

   理解块、属性和外部参照的概念和区别，掌握块、属性和外部参照的基本操作，了解外部应用的基本操作和设计中心的基本功能。

1. 块及属性；

2. 超级链接、外部参照；

3. 外部应用；

4. 计算、查询等辅助命令；

5. AutoCAD设计中心；

2. 教学重点

   块的创建及编辑。

3. 教学难点

   块和外部参照的应用

（七）出图设置及打印

1. 教学内容与要求

   了解配置绘图设备，理解布局设置的原理，熟悉绘图输出的操作方法。

1. 传统出图设置与布局设置的异同点；

2. 绘图比例与出图比例的设置思想与方法；

3. 文字、标注等的注释性比例问题；

4. 打印出图操作。

2. 教学重点

   布局设置和注释性比例。

3. 教学难点

   绘图比例、出图比例及注释性比例的关系。

（八）化工制图的基本要素、规范与案例分析（总图）

1. 教学内容与要求

   了解一套完整化工类工程图纸的主要组成，掌握PID及PFD图、总平面布置图的基本要素、制图规范及常见布局方式，了解在不同类型的图中CAD绘图命令的应用特点及技巧。

2. 一套工程图纸的组成；

3. 总图设计说明；

4. PID及PFD图；

5. 总平面布置图；

6. 教学重点

   不同类型的图基本要素及制图规范。

7. 教学难点

   不同类型的图中CAD绘图命令的应用技巧。

（九）化工制图的基本规范与案例分析（单体图）

1. 教学内容与要求

   掌握车间布置图、设备条件图及管道平面、系统图等的基本要素、制图规范及常见布局方式，了解在不同类型的图中CAD绘图命令的应用特点及技巧。

2. 车间布置图

3. 设备条件图

4. 管道平面及系统图；

5. 设备安装、非标制作图等；

6. 教学重点

   车间布置图和设备条件图的基本要素及制图规范。

7. 教学难点

   不同类型的图中CAD绘图命令的应用技巧。

四、学时分配

本课程总参考学时数：32学时。其中：

1. 理论课16学时，其分配学时如下所示：

   表2 课程理论学时分配表

1. 上机实践课16学时，其分配学时如下所示：

   表3 课程上机实践学时分配表

五、教学环节与教学方法

本课程包括课堂讲授、上机实践、课堂问答/讨论和课程作业四个主要教学环节。课堂讲授主要用于基本绘图思想、方法和制图要素及规范的讲解，同时通过课堂实操软件和案例解析让学生对CAD软件操作和化工制图规范及方法有明确认识；上机实践要求学生通过自主练习（教师现场答疑）掌握应用CAD软件进行规范化工制图的技能；课堂问答/讨论主要用于教学难点的讨论和解析，拓宽学生的知识面，鼓励学生积极参与；课程作业主要用于促进学生掌握软件操作方法，熟悉巩固化工制图基本要素和标准规范。

表4 课程目标及其实现方法

六、课程考核评价

本课程采用期末考查、课程作业和课堂表现综合评价的考核办法。其中，课程作业为跟课程教学进度相匹配的绘图实操任务，以锻炼、检验并提高学生的化工制图实操能力；课堂表现（包括问答/讨论）要求学生围绕教师所提出的问题/讨论题进行课堂回答或汇报。课堂表现总评分10%，课程作业占总评分30%，期末考查占总评成绩60%，课程目标对应观测点/考核方式及分值分布如表4所示。

表5 课程目标对应的考核内容及考核方式

期末考查采用百分制，考核标准见各年度课程考查评分标准；课堂问答/讨论和课程作业评价标准见以下各表：

表5 课堂表现（问答/讨论/报告）评价标准

备注：课堂问答/讨论根据课程教学进展安排。

表6 课程作业评价标准

备注：1.本课程总计安排2次课程作业，每次标准作业时间为1.5周；2.各次课程作业均有特定制图要求及标准。

七、教材与主要参考书

教材：《简明化工制图》林大钧编，化学工业出版社。

参考书：1．《AutoCAD2018中文版从入门到精通》，张莹主编，中国青年出版社；

2.《化工制图与CAD》刘星编，大连理工大学出版社；

3.化工制图与CAD习题集》刘星编，大连理工大学出版社。

八、课程目标达成度评价

课程目标达成度从学生个体达成情况和课程整体达成情况两方面评价，前者将作为评判学生是否达到毕业要求以及能否通过课程考核的依据；后者作为课程实施质量的评价及持续改进措施的依据。当参加课程考核的学生班级数为2个班时，样本集为所有学生；当参加课程考核的学生班级为3个班及以上时，样本集通过间隔采样获取（按照所有学生学号序列间隔采样）。学生个体达成度统计表和课程整体达成度统计表如表7和表8所示。

九、补充说明

本教学大纲是为了适应化学工程与工艺专业工程认证要求，在2018版《化工制图与CAD》教学大纲的基础上进行的修订。主要修订内容包括：拓宽对相关绘图软件的了解和认识，增加了化工专业制图的练习，以强化学生对化工专业制图的规范化和标准化方面的认识，另外，在课程考核方面也提出了更细致具体的标准和要求。

表7 学生个体对课程目标的达成度统计表

备注：*期望值根据各年度考核覆盖面、难度、预期区分度等因素调整，但不低于所对应课程目标观测点全分值的60%；课程考查采用百分制，各观测点得分值×60%后输入本表格。

表8 课程整体目标达成度评价及持续改进

备注：*课程分目标达成度计算方法为，样本中与课程目标对应观测点的平均得分/课程目标对应观测点的总分值。

执笔人：李芙蓉

2020年1月