Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Vẽ kỹ thuật 1 (mã môn học: MECM52003) là tài liệu học tập chính thức do Trường Cao đẳng Dầu khí (thuộc Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam) ban hành theo Quyết định số 207/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022 tại Bà Rịa – Vũng Tàu. Tài liệu do nhóm giảng viên chuyên môn biên soạn, gồm ThS. Võ Tấn Hoà (Chủ biên), ThS. Lê Anh Dũng và KS. Trần Thanh Ngọc.

+-----------------------------------------------------------------------------------+
|                         TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ (PVMTC)                           |
|                      Giáo trình môn học: Vẽ kỹ thuật 1                            |
|                          Mã môn học: MECM52003                                    |
| Ban hành theo QĐ số 207/QĐ-CĐDK (01/03/2022) - Tác giả: Võ Tấn Hoà (Chủ biên)     |
+-----------------------------------------------------------------------------------+

Trong khung chương trình đào tạo trình độ Cao đẳng và Trung cấp khối kỹ thuật, Vẽ kỹ thuật 1 là môn học kỹ thuật cơ sở (thuộc nhóm II.1 - Môn học, mô-đun cơ sở), được bố trí giảng dạy ngay từ học kỳ đầu của khóa học. Môn học có khối lượng 2 tín chỉ với tổng thời lượng 45 giờ (bao gồm 14 giờ lý thuyết, 29 giờ thực hành/thảo luận/bài tập và 2 giờ kiểm tra). Môn học giữ vai trò nền tảng, cung cấp kiến thức ngôn ngữ kỹ thuật để người học tiếp thu các môn học kỹ thuật cơ sở tiếp theo như Vẽ kỹ thuật 2 (MECM62012), AutoCAD (MECM63013), Dung sai (MECM53001), Vật liệu cơ khí (MECM53002), Cơ kỹ thuật (MECM64011) và các mô-đun chuyên ngành sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị cơ khí - dầu khí.

Chuẩn đầu ra của giáo trình được thiết kế theo hệ thống tiêu chí:

  • Về kiến thức (A1, A2): Trình bày chính xác các tiêu chuẩn trình bày bản vẽ (khung tên, khung bản vẽ, kiểu chữ, nét vẽ theo TCVN); giải thích phương pháp vẽ hình học, hình chiếu vuông góc; diễn giải quy ước vẽ các mối ghép cơ khí, chi tiết thông dụng; trình bày cấu trúc, nội dung của bản vẽ lắp, bản vẽ kết cấu kim loại, bản vẽ sơ đồ công nghệ và sơ đồ đường ống – thiết bị P&ID (Piping and Instrumentation Diagram).
  • Về kỹ năng (B1): Thiết lập được bản vẽ hình học phẳng, khai triển chính xác 3 hình chiếu vuông góc của vật thể; biểu diễn đúng quy ước các mối ghép và chi tiết máy; đọc, phân tích được bản vẽ chi tiết, bản vẽ lắp, bản vẽ kết cấu, bản vẽ P&ID và sơ đồ truyền động cơ khí.
  • Về năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1, C2): Hình thành tác phong làm việc khoa học, tính kiên trì, tỉ mỉ và cẩn thận trong việc lập, quản lý và sử dụng tài liệu kỹ thuật.

Cấu trúc giáo trình gồm 6 chương lý thuyết kết hợp hệ thống bài tập thực hành, đi từ việc chuẩn hóa các quy tắc vẽ phẳng, thiết lập tư duy không gian qua hình chiếu vuông góc đến việc biểu diễn quy ước chi tiết và giải mã bản vẽ thiết bị công nghiệp hoàn chỉnh.


Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương và chủ đề chính

Giáo trình phân bố nội dung thành 6 chương trọng tâm:

  • Chương 1: Những tiêu chuẩn trình bày bản vẽ (3 giờ lý thuyết): Giới thiệu các quy chuẩn kỹ thuật nền tảng:

    • Khổ giấy theo TCVN 2-74 (A0: $1189 \times 841\text{ mm}$, A1: $594 \times 841\text{ mm}$, A2: $594 \times 420\text{ mm}$, A3: $297 \times 420\text{ mm}$, A4: $297 \times 210\text{ mm}$).
    • Quy cách đóng khung bản vẽ, vị trí và nội dung khung tên chuẩn dùng trong sản xuất theo TCVN 3821-83.
    • Tỷ lệ bản vẽ (nguyên hình 1:1; phóng to 2:1, 2.5:1, 4:1, 5:1, 10:1; thu nhỏ 1:2, 1:2.5, 1:4, 1:5, 1:10).
    • Hệ thống đường nét theo TCVN 8-85: nét liền đậm (cạnh thấy, đường bao thấy), nét liền mảnh (đường gióng, đường kích thước, đường gạch gạch mặt cắt, đường chân ren thấy), nét đứt (cạnh khuất, đường bao khuất), nét chấm gạch (đường trục, đường tâm), nét lượn sóng (đường giới hạn hình cắt/hình chiếu). Dãy bề rộng nét quy chuẩn: $0,18;\ 0,25;\ 0,35;\ 0,5;\ 0,7;\ 1,0;\ 1,4;\ 2,0\text{ mm}$.
    • Kiểu chữ viết dạng đứng hoặc nghiêng $75^\circ$, kiểu chữ A ($d = 1/14,h$) và kiểu chữ B ($d = 1/10,h$) với các khổ $h = 1,8;\ 2,5;\ 3,5;\ 5;\ 7;\ 10\text{ mm}$.
    • Quy tắc ghi kích thước dài, góc, bán kính ($R$), đường kính ($\varnothing$), hình cầu, hình vuông và các phần tử cách đều.
  • Chương 2: Vẽ hình học (6 giờ: 2 lý thuyết, 4 thực hành): Cung cấp các phương pháp dựng hình cơ bản:

    • Dựng đường thẳng song song, đường thẳng vuông góc, đường trung trực; chia đều đoạn thẳng thành $n$ phần bằng nhau theo định lý Thales.
    • Vẽ góc bằng thước ê-ke kết hợp ($15^\circ, 75^\circ, 105^\circ, 165^\circ$), xác định độ dốc ($i = \tan\alpha = AC/BC$) và độ côn ($k = (D - d)/h = 2\tan\alpha$).
    • Chia đều đường tròn thành 3, 5, 6 phần và phương pháp chia gần đúng thành 7, 9, 11 phần.
    • Vẽ nối tiếp trơn tru giữa đường thẳng với cung tròn, cung tròn với cung tròn (tiếp xúc trong, tiếp xúc ngoài).
    • Dựng các đường cong kỹ thuật: đường Elip (dựa trên định nghĩa $MF_1 + MF_2 = 2a$ và phương pháp hai đường tròn đồng tâm), đường xoắn ốc Archimedes (bước xoắn $a$), đường thân khai của đường tròn phục vụ vẽ biên dạng răng bánh răng, đường hình sin ($y = \sin x$).
  • Chương 3: Hình chiếu vuông góc (8 giờ: 2 lý thuyết, 5 thực hành, 1 kiểm tra): Kiến thức nền tảng về phép chiếu:

    • Phân loại phép chiếu: phép chiếu xuyên tâm (tâm chiếu $S$), phép chiếu song song (phép chiếu xiên và phép chiếu vuông góc).
    • Phương pháp các hình chiếu vuông góc trên 3 mặt phẳng hình chiếu cơ bản: Mặt phẳng hình chiếu đứng ($P_1$), Mặt phẳng hình chiếu bằng ($P_2$), Mặt phẳng hình chiếu cạnh ($P_3$).
    • Đồ thức của điểm, đoạn thẳng: đoạn thẳng song song với mặt phẳng hình chiếu (đường mặt, đường bằng, đường cạnh cho kích thước thật); đoạn thẳng vuông góc với mặt phẳng hình chiếu (đoạn thẳng tia chiếu bị suy biến thành một điểm).
    • Đồ thức của mặt phẳng: mặt phẳng chiếu đứng, chiếu bằng, chiếu cạnh (hình chiếu suy biến thành đoạn thẳng); mặt phẳng song song với mặt phẳng hình chiếu (mặt phẳng bằng, mặt phẳng đứng, mặt phẳng cạnh cho hình dạng và độ lớn thật).
    • Biểu diễn hình chiếu các khối hình học: khối đa diện (lăng trụ đứng, lăng trụ xiên, hình chóp đáy vuông, chóp cụt); khối tròn xoay (hình trụ tròn, hình nón đứng, hình nón cụt, hình cầu, mặt xuyến).
  • Chương 4: Quy ước vẽ các mối ghép (6 giờ: 2 lý thuyết, 4 thực hành): Quy tắc thể hiện mối ghép tháo được và không tháo được:

    • Mối ghép ren: Cấu tạo và quy ước vẽ bulông lục giác theo TCVN 1892-76 (chiều dài $l$, ren hệ mét bước lớn, hướng xoắn phải); đai ốc lục giác (chiều cao $m = 0,8d$); vòng đệm lót; vít cấy kiểu A (không có rãnh thoát dao) và kiểu B (có rãnh thoát dao).
    • Quy ước biểu diễn ren thấy (đỉnh ren vẽ nét liền đậm, chân ren vẽ nét liền mảnh), ren khuất và mối ghép ren lắp ghép.
    • Biểu diễn mối ghép then, then hoa, đinh tán và mối hàn kim loại.
  • Chương 5: Quy ước vẽ một số chi tiết thông dụng (6 giờ: 2 lý thuyết, 4 thực hành):

    • Bánh răng trụ (vòng đỉnh nét liền đậm, vòng chia nét chấm gạch, vòng chân nét liền mảnh), bánh răng côn.
    • Khớp nối trục, lò xo, trục và ổ đỡ.
  • Chương 6: Các loại bản vẽ cơ khí (16 giờ: 4 lý thuyết, 11 thực hành, 1 kiểm tra):

    • Cấu trúc và phương pháp đọc bản vẽ chi tiết gia công.
    • Bản vẽ lắp cụm máy, kết cấu thiết bị chèn khít cụm bơm - van công nghiệp.
    • Bản vẽ kết cấu kim loại trong công trình dầu khí.
    • Bản vẽ dạng sơ đồ: sơ đồ công nghệ P&ID (Piping and Instrumentation Diagram) và sơ đồ truyền động cơ khí hộp giảm tốc.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình thiết lập các khối lý thuyết kỹ thuật:

  1. Lý thuyết hình học họa hình (Descriptive Geometry): Khai triển hình học không gian 3 chiều lên mặt phẳng 2 chiều bằng phương pháp hình chiếu Monge, xác định giao tuyến, độ dài thật và góc nghiêng thực của các phần tử hình học.
  2. Hệ thống tiêu chuẩn hóa quốc gia và quốc tế: Toàn bộ nội dung tuân thủ chặt chẽ các Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 2-74, TCVN 3821-83, TCVN 8-85, TCVN 1892-76) và cẩm nang tiêu chuẩn quốc tế ISO 12:1991 (ISO Standards Handbook 12 Technical Drawings).
  3. Khung quy ước biểu diễn kỹ thuật cơ khí: Nguyên tắc giản lược hóa các chi tiết tiêu chuẩn (ren, then, bánh răng, mối hàn) nhằm chuẩn hóa hồ sơ kỹ thuật trong sản xuất.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Sử dụng thành thạo dụng cụ vẽ kỹ thuật (thước T, ê-ke, compa, bút chì kỹ thuật); kẻ chính xác các bề rộng nét vẽ; ghi kích thước theo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật; dựng hình học và khai triển hình chiếu của vật thể cơ khí.
  • Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Đọc hiểu, phân tích mối quan hệ không gian giữa các bề mặt, phân tích cấu tạo, chuyển động và nguyên lý hoạt động của cụm chi tiết máy thông qua bản vẽ lắp và sơ đồ động học.
  • Kỹ năng thực hành nghề nghiệp (Practical competencies): Đọc và bóc tách dữ liệu từ bản vẽ kết cấu kim loại, bản vẽ thiết bị chèn khít và sơ đồ công nghệ P&ID ứng dụng trực tiếp tại các nhà máy chế biến dầu khí và cơ sở cơ khí.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Phương pháp tiếp cận sư phạm (Pedagogical approach)

Giáo trình áp dụng phương pháp dạy học tích cực lấy người học làm trung tâm:

  • Đối với giảng viên: Kết hợp thuyết trình ngắn gọn các nguyên lý lý thuyết, nêu vấn đề kỹ thuật thực tế, hướng dẫn đọc tài liệu và phân chia nhóm sinh viên thực hiện bài tập.
  • Đối với người học: Thực hiện tự học kết hợp làm việc nhóm (mỗi nhóm từ 8 đến 10 sinh viên). Mỗi thành viên chịu trách nhiệm nghiên cứu một phần nội dung được phân công, thảo luận, ghi chép và hoàn thiện báo cáo nhóm trước khi tham gia giờ học thực hành trên lớp.

Bài tập và thực hành (Practical exercises)

Thời lượng thực hành chiếm 64,4% (29/45 giờ), được triển khai thông qua:

  • Phiếu học tập và phiếu thực hành: Bài tập vẽ lại khung tên, khung bản vẽ theo tỷ lệ trên khổ giấy A4; bài tập chia đoạn thẳng, chia đường tròn thành 7 phần bằng nhau; bài tập dựng hình Elip, đường thân khai và đường xoắn ốc Archimedes.
  • Khai triển hình chiếu: Yêu cầu vẽ 3 hình chiếu vuông góc (hình chiếu đứng, hình chiếu bằng, hình chiếu cạnh) của các khối hình học đa diện và khối tròn xoay phức tạp có rãnh, lỗ khoét.
  • Biểu diễn quy ước: Bài tập vẽ lắp cụm mối ghép bulông – đai ốc – vòng đệm theo thông số kích thước cho trước; bài tập đọc sơ đồ truyền động hộp giảm tốc.

Phương pháp đánh giá (Assessment methods)

Quy trình đánh giá kết quả học tập tuân thủ Quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính quy theo Thông tư số 09/2017/TT-LĐTBXH của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội:

Thành phần đánh giá Hình thức kiểm tra Thời điểm Chuẩn đầu ra đánh giá Trọng số
Kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) Viết / Tự luận / Hỏi miệng / Thuyết trình Sau 27 giờ học A1, A2, B1, C1, C2 40% (kết hợp)
Kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) Viết tự luận / Thuyết trình Sau 36 giờ học A2, B1, C2 (trong điểm quá trình)
Thi kết thúc môn học Viết tự luận trên giấy Sau 45 giờ học A1, A2, B1, C1, C2 60%

Điểm đánh giá chấm theo thang điểm 10 (làm tròn đến một chữ số thập phân) và quy đổi sang thang điểm 4 cùng điểm chữ (A, B, C, D, F) theo quy định đào tạo theo hệ thống tín chỉ.

Hướng dẫn tự học

  • Thời lượng tham dự: Người học phải tham dự tối thiểu 70% số buổi giảng lý thuyết; vắng quá 30% thời lượng lý thuyết sẽ không đủ điều kiện dự thi và phải học lại môn học.
  • Chuẩn bị cá nhân: Nghiên cứu kỹ nội dung giáo trình trước khi đến lớp; chuẩn bị đầy đủ học liệu và dụng cụ vẽ kỹ thuật cá nhân (bảng vẽ phẳng, bộ thước vẽ kỹ thuật, ê-ke, bộ compa, bút chì, bìa kẹp giấy).

Điểm nổi bật và cập nhật

  • Hệ thống hóa theo tiêu chuẩn TCVN và ISO: Giáo trình tích hợp các tiêu chuẩn thiết kế cơ khí hiện hành của Việt Nam (TCVN 2-74 về khổ giấy, TCVN 3821-83 về khung bản vẽ, TCVN 8-85 về đường nét, TCVN 1892-76 về bulông) đồng thời tham chiếu cẩm nang tiêu chuẩn quốc tế ISO Standards Handbook 12 Technical Drawings (1991), bảo đảm tính tương thích kỹ thuật trong môi trường công nghiệp.
  • Thiết kế gắn liền chuyên ngành Dầu khí và Cơ khí bảo dưỡng: Khác với các tài liệu vẽ kỹ thuật đại cương thuần túy, nội dung giáo trình được biên soạn chuyên biệt cho các ngành: Sửa chữa thiết bị chế biến Dầu khí, Vận hành - Bảo dưỡng Bơm, Quạt, Máy nén khí, Công nghệ Hàn và Gia công cắt gọt kim loại.
  • Tích hợp bản vẽ P&ID và sơ đồ công nghệ: Giáo trình đưa nội dung bản vẽ P&ID (Piping and Instrumentation Diagram), bản vẽ thiết bị chèn khít (sealing devices) và sơ đồ động học hộp giảm tốc vào Chương 6. Đây là các dạng tài liệu kỹ thuật đặc thù mà kỹ thuật viên vận hành, bảo dưỡng bắt buộc phải xử lý trong các nhà máy lọc hóa dầu, trạm nén khí và giàn khoan.
  • Tính thực hành cao: Tỷ lệ phân bổ thời gian thực hành, làm bài tập và thảo luận đạt 29/45 giờ (chiếm gần 65% tổng thời lượng môn học), bảo đảm việc chuyển giao kiến thức từ nguyên lý quy ước sang kỹ năng thao tác vẽ thực tế.

Đối tượng sử dụng giáo trình

Người học trong hệ thống đào tạo nghề

Giáo trình phục vụ trực tiếp cho sinh viên, học viên trình độ Cao đẳng và Trung cấp thuộc các chuyên ngành kỹ thuật tại Trường Cao đẳng Dầu khí và các cơ sở giáo dục nghề nghiệp tương đương, bao gồm:

  • Nghề Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí (SCTBCBDK).
  • Nghề Lắp đặt – Vận hành – Bảo dưỡng bơm, quạt, máy nén khí (LĐVHBQMNK).
  • Nghề Gia công cắt gọt kim loại (CGKL).
  • Nghề Hàn.
  • Nghề Vận hành thiết bị chế biến dầu khí (VHTBCBDK).

Điều kiện tiên quyết (Prerequisites)

Môn học được xếp ở kỳ học thứ nhất của chương trình đào tạo, không yêu cầu người học phải hoàn thành các môn học chuyên ngành trước đó. Môn học chỉ yêu cầu kiến thức hình học phẳng và hình học không gian cơ bản trong chương trình giáo dục phổ thông. Kết quả học tập của Vẽ kỹ thuật 1 là điều kiện tiên quyết bắt buộc để tiếp thu các môn học: Vẽ kỹ thuật 2 (MECM62012), AutoCAD (MECM63013), Dung sai (MECM53001) và Nguyên lý – Chi tiết máy (MECM62015).

Giảng viên và người tự học

  • Giảng viên: Sử dụng giáo trình làm khung chuẩn để xây dựng giáo án lý thuyết, thiết kế phiếu bài tập thực hành, bố trí phòng học có bàn vẽ phẳng, bảng chia ô, compa chuyên dụng và xây dựng ngân hàng đề kiểm tra đánh giá theo chuẩn đầu ra.
  • Kỹ thuật viên tại doanh nghiệp và người tự học: Sử dụng tài liệu làm sổ tay tra cứu nhanh các quy chuẩn về đường nét, ký hiệu mối ghép ren, quy ước bánh răng và phương pháp đọc sơ đồ hệ thống đường ống công nghiệp.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Giáo trình được biên soạn chuyên biệt cho sinh viên trình độ Cao đẳng và Trung cấp khối ngành kỹ thuật cơ khí, chế tạo và dầu khí (sửa chữa thiết bị dầu khí, vận hành bảo dưỡng máy nén khí, hàn, cắt gọt kim loại) cùng các kỹ thuật viên vận hành bảo dưỡng trong nhà máy công nghiệp.

2. Cần kiến thức nền nào để học?

Môn học không yêu cầu kiến thức chuyên ngành cơ khí trước đó. Người học chỉ cần nắm vững kiến thức toán học và hình học không gian cơ bản cấp trung học cơ sở/trung học phổ thông để tiếp thu các nội dung về phép chiếu và dựng hình.

3. Điểm khác biệt với giáo trình khác?

Giáo trình tích hợp các nội dung thực tế gắn liền với công nghiệp dầu khí như cấu tạo thiết bị chèn khít bơm - van, bản vẽ kết cấu kim loại, sơ đồ truyền động hộp giảm tốc và bản vẽ lưu đồ công nghệ P&ID, thay vì chỉ giới hạn ở các bài tập hình học trừu tượng.

4. Làm sao để tự học hiệu quả?

Người học cần kết hợp đọc trước lý thuyết từng chương, tự chuẩn bị đầy đủ bộ dụng cụ vẽ kỹ thuật (thước T, ê-ke, compa) để làm toàn bộ bài tập dựng hình ở cuối mỗi chương, đồng thời tham gia thảo luận nhóm 8–10 người để giải quyết các phiếu bài tập tình huống.

5. Có tài liệu bổ trợ nào kèm theo?

Tài liệu tham khảo chính thống được nêu trong giáo trình bao gồm:

  • Bộ sách Vẽ Kỹ Thuật Cơ Khí (Tập 1, 2) của Trần Hữu Quế, Đặng Văn Cứ, Nguyễn Văn Tuấn (NXB Giáo dục, 1998).
  • Hệ thống Tiêu chuẩn Nhà nước về tài liệu thiết kế cơ khí (TCVN 2-74, TCVN 3821-83, TCVN 8-85, TCVN 1892-76).
  • Cẩm nang tiêu chuẩn quốc tế ISO Standards Handbook 12 Technical Drawings (1991).
  • Hệ thống phiếu thực hành, phiếu học tập và bản vẽ mẫu do bộ môn cung cấp.

Kết luận

Giáo trình Vẽ kỹ thuật 1 (mã môn học: MECM52003) của Trường Cao đẳng Dầu khí đóng vai trò thiết lập nền tảng ngôn ngữ kỹ thuật theo tiêu chuẩn TCVN và ISO cho người học khối ngành kỹ thuật cơ khí và công nghệ dầu khí. Tài liệu kết hợp chặt chẽ giữa 31% khối lượng lý thuyết quy chuẩn và gần 65% thời lượng thực hành thực tế.

Lộ trình học tập khuyến nghị bắt đầu từ việc nắm vững tiêu chuẩn trình bày và dựng hình học phẳng (Chương 1, 2), phát triển tư duy không gian qua hình chiếu vuông góc (Chương 3), ứng dụng vẽ quy ước mối ghép và chi tiết (Chương 4, 5) trước khi hoàn thiện kỹ năng đọc bản vẽ cơ khí, kết cấu kim loại và sơ đồ công nghệ P&ID (Chương 6). Để đạt hiệu quả tối ưu, người học cần kết hợp giáo trình với bộ tài liệu tham khảo của Trần Hữu Quế (1998) và hệ thống tiêu chuẩn TCVN/ISO hiện hành.