“电气ＣＡＤ”课程建设与教学实践

陈冠玲　张卫纲

文章编号：1672-5913(2009)10-0053-03

摘要：文章介绍了“电气CAD”课程建设中的教学改革与实践的体会，总结了教学、教改工作中的一些具体做法和措施，着重对课程教学内容的组织、教学体系的整合和优化以及实践教学内容安排进行了讨论，旨在提高课程教学质量，培养学生自主学习能力。

关键词：电气CAD；课程建设；教学改革

中图分类号：G642

文献标识码：A

1引言

CAD技术在工程学科领域中越来越重要，它已成为工科类学生必需掌握的一项重要技能。CAD所涉及的内容十分广泛，学科跨度大，因此，必须从CAD学科的系统性，同时结合各专业的系统性来综合考虑CAD课程的教学工作。

广为流行的软件AutoCAD，伴随着整个PC基础工业的突飞猛进，正迅速而深刻地影响着人们从事设计和绘图的基本方式。在这种情况下，在以技术型、应用型人才为培养目标的高等院校电气专业都开设了“电气CAD”课程。对于这样一个结合绘图软件和电气图标准体系的综合性课程，具有基础性、多样性、灵活性和实践性等特点。由于其多样化的特点，如果没有一个合理的授课结构，学生会认为课程内容零散、各章节间无联系，从而导致学生对课程不能产生兴趣。另外，电气设计与工程实践联系紧密，学生的领悟性和理解能力差，学生容易感觉到杂乱无序，无从学起。

由于“电气CAD”课程是近几年来新产生的课程，教学方法没有固定的模式，针对这种现象，笔者在课程建设中，采取了积极的措施，探索教学效果良好的教学方法。

2合理组织教学内容，优化教学结构

CAD技术作为设计与建造的一种极为重要的手段，与专业知识联系密切，CAD教学不能脱离专业教学而存在，应紧密结合具体专业的培养目标来确定CAD的教学内容，不同专业的CAD教学应有不同侧重。

“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。讲课结构是保证课堂教学好坏的一个重要条件，讲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，从而使授课结构条例清楚，有系统性和逻辑性。“电气CAD”课程具体的教学内容结构由如下几部分构成：

(1) 电气CAD基礎。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) AutoCAD2000基本绘图概要。提纲挈领的介绍用AutoCAD2000绘图的基本操作。AutoCAD是美国Autodesk公司推出的一个通用二、三维CAD图形软件系统，主要在微机上运行。它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AutoCAD2000软件实现电气制图的方法。通过实例详细介绍了概略图、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。

3教学方式、方法和手段

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的采取了有效措施。

3.1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。多媒体课件应该包括条理清晰的文本编辑，把电气设计国家标准进行合理的归纳和总结，删繁就简，把最基本的、重要的内容用简洁的文字提纲挈领的进行介绍。同时，配以图形示例，使学生能够深刻理解课程内容。在制作教学课件时，要注意其教学规律、讲课的方法、教学内容的安排。在文本编辑时，有些系统性知识和复杂的问题，要组织分类总结后形成一个有逻辑关系的知识体系。课件内容不能过多，首要突出教学重点和难点，进行友好、方便的动态联接，再将相关的内容穿插在提纲式的课件中去，从而制作出节奏感强、条理分明的课件。使用课件也离不开一个合理的讲课方法。在讲课时，要反复归纳总结，通过动态联接方式，前呼后应，使学生对问题有一个全面、透彻的理解。

3.2AutoCAD软件教学强调学生自主学习

“电气CAD”课程中AutoCAD软件是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1/5，因此，对AutoCAD软件的学习要求学生以自主学习的方式完成。自主学习是教师提供学习指导，由学习者自主选择适合其本人的教育资源，以自身已有的知识和经验主动获取知识。自主学习教学模式的生成经历两个必要阶段——引导性自主学习阶段和自主性自主学习阶段。上述两个阶段主要在课内和课外两个时间段内完成。在引导性自主学习阶段，学生通过教师的引导，掌握自主学习的基本方法，感知自主学习的实质和乐趣，这个部分主要体现在课堂教学上。在自主性自主学习阶段，学生通过第一阶段教师的引导，基本上领悟了自主学习的方法和实质，自觉地投入到自主学习中去，这部分主要在课后完成。在“电气CAD”课程中AutoCAD软件的教学中所进行的自主学习的探索实践，主要是针对引导性自主学习阶段的教学。

AutoCAD软件内容繁杂，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，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，比较快的掌握AutoCAD软件的基本操作。通常，AutoCAD软件教学需要48学时才能完成，而在本课程的教学中，通过自主学习的教学方式，学生的学习兴趣大增，只用12学时学生就能够基本掌握AutoCAD软件的使用，使教学效率和教学效果都有明显的提高。

3.3 “电气CAD”课程教学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，拓宽“电气CAD”教学的广度和深度。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) 電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，大大提高了绘图效率。

由此可以看出，在整个教学环节的内容安排上，采用与实际应用紧密结合的实例作为教学案例，通过对示例的详细剖析培养学生的综合能力。

4加强实践教学环节，注重理论与实际的结合

电气CAD是在应用中不断发展的技术，教学过程中要融入先进的设计方法，注重理论与实际相结合。在课堂教学的同时，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，可以进一步消化、巩固所学理论知识和提高分析解决问题的能力，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。在实践环节的教学中，安排实例分析，启发学生思路。在保证必备的基础知识的同时，通过具体软件在设计中的使用，通过大量实际训练，使学生达到掌握举一反三的、熟练的专业应用能力的程度，使学生能将掌握的CAD技能应用于点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3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，除了对教学内容认真组织外。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。

6结束语

通过“电气CAD”课程的建设和改革，使课程内容及课程体系得到了优化。在教学方式上通过不断的改革和创新，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，“电气CAD”课程建设取得了比较满意的效果。2007年这门课被列入上海第二工业大学精品课程建设资助项目。

参考文献：

[1] 侯建军,佟景才,鞠颂东,等. 引导学生自主学习促进学改教改互动[J]. 中国高教研究,2004(1).

[2] 程树铭. 关于探究型教学模式的研究[J]. 中国高教研究,2003(3).

[3] 陈冠玲,曹菁. 电气CAD[M]. 北京:高等教育出版社,2005.

Teaching Reform and Practice in “Electronic CAD” Course

CHEN Guan-ling ZHANG Wei-gang

(Shanghai Second Polytechnic University, Shanghai 201209, China)

Abstract: Electronic CAD course is an important basic course in the electronic specialty. It introduced the experience of reform and practice in this course. It also summarized some methods in teaching reform. This paper is focus on the research for the organization of course construction, restructure & optimization of teaching system as well as drawing exercise content & teaching methods. The purpose of the reform and research is to increase the ability of practice and improve the quality of teaching. It is demonstrated that the good effect has been achieved in the teaching of Electronic CAD course

Key words: Electronic CAD, course contraction, teaching reform.