电气CAD教学实践

电气CAD课程是近几年来新设立的课程,教学方法没有固定的模式,针对这种情况,我们在课程建设中,采取了积极的措施,探索教学效果良好的教学方法.以技术型、应用型人才为培养目标的中高等院校电气专业都开设了“电气CAD”课程.此课程综合了绘图软件和电气图标准体系,具有基础性、多样性、灵活性和实践性等特点.

电气CAD课程把电气技术国家标准、电气专业知识体系和AutoCAD软件技术紧密结合,由于教学内容零散,与工程实践联系紧密,教学难度较大.授课结构是保证课堂教学好坏的一个重要条件,授课内容根据所教课程的目的、要求,通过深入分析和精心组织,将零散的内容进行归纳总结,从而使授课结构条理清楚,有系统性和逻辑性.

一、教学内容结构

1.电气CAD基础

以国家标准局颁布的有关标准为基础,介绍电气工程制图规则,主要讲述电气制图的一般规则、电气图形符号和电气技术中的文字符号和项目代号等.

2.电气图的基本表示方法

讲述电气图的基本表示方法,包括电气线路的表示方法、电气元件的表示方法、电气元件触点的表示方法、元件接线端子的表示方法、连接线的一般表示方法、连接的连续表示法和中断表示法以及导线的识别标记及其标注方法等.

3.基本电气图

讲述几种基本电气图的绘制要求,包括功能性简图、接线图和接线表、控制系统功能表图的绘制以及电气位置图等.

4.AutoCAD2004基本绘图概要

提纲挈领地介绍用AutoCAD2004绘图的基本操作.AutoCAD2004是当今世界上最畅销的图形软件之一,也是我国在目前应用最广泛的软件之一.

5.电气CAD应用实训

讲述用AutoCAD2004软件实现电气制图的方法.通过实例详细介绍概略图、功能图、电路图、接线图和位置图等常用的电气图的绘制过程和操作技巧.这部分内容是本课程的重点.

从上述“电气CAD”课程的教学内容的组织安排上可以看出,内容充实,结构紧凑,注重实践,理论联系实际是本课程的特色,为取得好的教学成效打下良好的基础.

二、教学方法

教学方法是保证教学质量的一个十分重要的因素.电气CAD课程的教学不同于一般理论课的教学,它具有较强的应用性.教师如果按照常规方式照本宣科,很难收到良好的教学效果,我们在“电气CAD”课程的教学改革中有针对性地采取了有效措施.

1.多媒体课件制作和使用中应注意的问题

由于电气设计国家标准内容繁杂,为了使学生能够准确理解电气技术国家标准,可采用多媒体教学.把最基本的、重要的内容用简洁的文字提纲挈领地进行介绍.同时,配以图形示例,使学生能够深刻理解课程内容.课件内容不能过多,应将相关的内容穿插在提纲式的课件中,从而制作出条理分明的课件.

2.AutoCAD软件教学强调学生自主学习

电气CAD课程中AutoCAD软件作为工具应用于电气技术中,专门用来学习AutoCAD软件的教学学时数占课程总学时的1／3,因此,对AutoCAD软件的学习要求学生以自主学习的方式完成.

AutoCAD软件内容很多,对初学者来说容易不得要领,需要教师和学生共同构建一个完整的教与学的环节.对教师而言,就是要做好引导、指明要点、精讲重点和难点,并对重要知识作总结提升.例如,在AutoCAD软件的教学过程中,教师首先介绍的是AutoCAD软件的总体结构,使学生明确AutoCAD软件是以执行命令的方式完成各种功能的.因此,用AutoCAD软件完成电气设计,其本质是用人机对话方式进行操作,由操作者对AutoCAD软件发命令,然后根据软件提示,进行下一步操作.学生在了解了软件的结构后,通过大量而集中的练习,就能够熟悉AutoCAD软件的各种命令和操作技巧,较快地掌握AutoCAD软件的基本操作.

3.注重培养学生的综合能力

在电气CAD课程的教学中,重视对学生综合能力和实践能力的培养,增加CAD的教学内容和实践环节.把电气设计标准通过几种典型的实例加以详细介绍,这些实例包括概略图、功能图、电路图、接线图和位置图等.通过这些常用的电气图的绘制过程和操作技巧,使学生在学习AutoCAD软件的过程中也掌握了电气设计标准的内容.对于每一个实例的上机实践环节通常由实践目的、实践内容、画图操作提示和操作步骤等四部分组成.例如在电路图的CAD实现中,我们对学生的画图提示如下：

（1）电路图的特点是有大量的电器元件重复出现,比较适合用AutoCAD建块、插入块的方法来绘制.

（2）对于相似的元件图形符号,可先复制已画好的元件符号,再用各种编辑命令根据各种元件的图形进行修改,这样可以提高绘图速度.

（3）若把元器件块建成外部图形块,就可以在画其他类似的电路时重复使用,大大提高绘图效率.

4.加强实践教学环节,注重理论与实际的结合

必须让学生进行大量上机实践,接触各种实际的和模拟的设计与建造课题,提高分析、解决问题的能力.通过大量的上机实践和思考,可以进一步提高学生灵活应用的能力.在实践教学内容的安排上,与实际应用中典型的电气图紧密结合.通过大量实际训练,使学生获得能够举一反三的专业应用能力,将掌握的CAD技能运用于电气专业的各项设计与建造中.

5.考核方式的多样化

电气CAD课程是实践性很强的课程,尽管在教学过程中尝试了很多方法,仍然发现部分同学的主动性不够,学习不够深入.为了激发学生学习的自觉性、主动性,考核采取多样化的形式.考试成绩由三部分组成：平时成绩、电气CAD基本理论知识考试和上机操作实践.平时成绩主要是对学生平常的学习态度、随堂表现和平时作业所做的综合评价；电气CAD基本理论知识考试主要对学生掌握电气设计国家标准和电气设计的基本方法掌握程度的考核；上机实践是对学生综合运用AutoCAD软件实现电气技术的计算机辅助设计的考核.

另外,为使学生能够真正掌握电气CAD课程内容,除了认真组织教学内容外,教学过程中还采取作业和考试兼顾的方式,精选与实际应用紧密结合的电气设计案例作为作业和考试的内容,以培养学生解决工程实际问题的能力.

通过电气CAD课程的建设和改革,课程内容及课程体系得到了优化.在教学方式上应通过不断地改革和创新,加强和优化实践环节,注重理论联系实际,注重培养学生自主学习的能力和创新实践能力.

（作者单位：珠海市高级技工学校）