高职电气CAD 课程教学改革探讨

杨 筝

（黄河水利职业技术学院，河南 开封 475004）

0 引言

高等职业教育是以培养高素质应用型技能人才为目的教育。 随着计算机技术的不断普及，人们对CAD（即计算机辅助设计）的需求也在不断提高，在大量的电气自动化岗位，需要进行CAD 制图和设计，因此，我院在电气工程专业开设了AutoCAD 电气工程制图这门课程。 结合近几年的教学实践，笔者认为，该课程教学应体现高职院校电气工程专业的特色，使学生在较短的时间内熟练掌握与专业相关的CAD 绘图方法和技巧，具有较强的岗位实践操作技能，能够满足不同就业岗位的CAD 制图和设计的要求，提高就业能力，提升就业质量。 这是高职院校电气工程专业CAD 课程教学必须解决的课题。

1 电气CAD 课程中存在的问题

1.1 教材内容缺乏专业针对性

传统的电气CAD 教材内容以介绍CAD 各种操作命令为主，习题和案例是以机械零件的绘制为例，与电气专业知识毫不相关。 致使电气专业的学生花费了大量的精力和时间学习一些应用几率极低的知识，造成学习时间的极大浪费，也无益于岗位适应性和就业。

1.2 任课教师缺乏电气专业系统的知识和经验

传统的CAD 任课教师主要由计算机专业的教师来担任，教师对软件很熟悉，但缺乏关于专业课程的系统理解和工程经验，对CAD 软件在电气专业后续课程中的作用及在工程实践中的具体应用不够清楚。 因此，教师在讲授时注重软件的基本命令和操作， 对后续课程和工程实践应用讲解得很少，致使学生无法了解CAD 软件在电气工程中的具体应用及与将来工作岗位的关系。

1.3 授课与实训时间不一致

传统的授课，一般是先在教室内利用多媒体进行演示教学，然后再到CAD 实训室进行练习，从学习到练习要有几天的时间间隔。 这样的教学安排，使教学和训练脱节，学习效果不理想。

1.4 学生自主性欠缺

在传统的CAD 教学模式中，主要是单向灌输，缺乏实际操作和互动。 致使学生在课堂上被动地接受知识，照葫芦画瓢、囫囵吞枣，对知识不理解、对技能不熟悉，不能进行自主创新。

2 电气CAD 课程改革措施

2.1 开发具有电气专业特色的新教材

电气CAD 教材应与电气工程密切相关，通过课程学习，使学生应能够了解电气专业的就业方向和工作内容。 笔者已开发出以电气工程图纸绘制为主要内容的CAD 教材，针对学生工作行业（如制造业、建筑行业、电力行业、流程工业等不同行业）的就业岗位的要求，按不同的项目对学生进行训练。 该教材已于2009 年1 月正式出版并采用[1]，得到了同行和学生的好评。

2.2 由专业教师任课

CAD 教师应由具有运用CAD 设计工程图纸的丰富经验、专业知识全面的专业教师任教。任课教师应当对电气专业的专业基础课程（如电路、模电、数电）理解透彻，对专业课（如电气控制、电机拖动、PLC、过程控制、总装、网络、工厂供电、过程控制等十分熟悉，并且应具有工程设计经验，对CAD 在各个领域中的具体应用非常熟悉。 只有这样，才能将CAD 在后续课程及工作岗位中的应用讲解得明白，才能教好这门课程。

2.3 实施“教、学、练、做”一体化的模式教学

在教学上，应采用“教、学、练、做”一体化、分段集中强化训练的教学模式，使学习过程具有连续性。以工作过程为导向，以具体工作任务为驱动力，按学习型工作项目组织教学， 以项目教学法为主线，将“教、学、练、做”一体化贯穿整个教学过程。 在具体环节上，灵活运用情景教学法、案例分析法等多种教学法，引导学生积极思考、乐于实践，提高教学效果。在实践教学安排上，采用模块化教学，集中一个月的时间，在实训室内进行教、学、做、练一体化的教学，强化学生的学习，使学生在较短的时间内熟练掌握CAD 电气工程图纸的绘制和设计。

2.4 构建“岗、课、证相融通”教学模式

电气工程专业学生的就业方向主要有机械行业、电力系统、建筑行业、流程工业等行业中的电工、设计员、制图员、操作员、维护员等岗位，需要具备电气工程图纸读图能力、CAD 制图能力、操作能力等专业技能，还要有良好的沟通能力和交往能力，以及优良的品性和习惯。 为了检测学生技能、提高学生就业竞争力，学生要参加“CAD 绘图员”的资格认证，而且只有获得相应的证书才可毕业。 因此，课程的设置必须实现“岗位、课程、证书”的融通，参照职业资格标准设计教学内容。

2.5 以职业能力培养为核心组织教学内容

在教学过程中，设置了与行业和岗位密切相关的机械工程电气控制图、建筑电气工程图、电力系统工程图、流程工业过程控制图等的绘制等环节。 通过合理设计课程内容，使学生可以熟练地应用CAD来绘制各类电气工程图纸，提升职业能力。

2.6 采用任务驱动法提高学生学习的积极性

教师在教学过程中，应以启发和引导为主，培养学生学习的自觉性。 针对电气专业的特点，可以采用任务驱动的方法，如先去电气总装实训室观察并测量记录电气控制柜的尺寸、位置，再通过CAD 绘制出实际图形。 这种教学方式既可以让学生掌握专业设计规格和设计尺度，又能够提高学生的学习自主性，调动学生学习的积极性，培养学生一丝不苟、科学严谨的学习态度和工作作风。

2.7 注重个性差异

高职院校学生的学习、理解能力参差不齐。 因此，我们在实际的教学中需要以学生个性差异为依据，因材施教。 对于基础较好的学生，可以相应设置一些较复杂的额外作业，以进一步提高他们的绘图速度，使这些学生不至于荒废课堂时间。 而对于基础相对较弱的学生，在教学中可以进行单个的分析讲解，使其掌握基本操作命令，打好绘图基础。 这样既有利于学生自主学习、提高其学习效率，也有利于建立和谐的课堂秩序。

3 项目化教学课程体系的构建

电气工程图纸的绘制按照从基础到专业、从简单到复杂的顺序进行。 笔者试以电气工程图纸的绘制过程为主线，进行了教学课程体系的构建，其框架包含8 个项目，如图1 所示[2]。

图1 项目化教学体系的构成Fig.1 Project-teaching system

3.1 项目1 电气工程图纸技术要求认知

此项目是电气工程单位进行电气专业设计、施工、安装、操作、维护的前提和基础，它涉及的工作任务直接体现在电气专业的设计、施工、安装等重要的岗位和部门。 通过实施该项目，使学生对电气CAD的应用有一定的认识，对电气图纸能够准确判断和识别，对电气图纸的形式和要求能够进行识读。

3.2 项目2 AutoCAD 软件的操作

学习了AutoCAD 软件基础知识和基本操作，通过实施该项目，可以让学生熟练进行CAD 软件的操作和绘图等工作。

3.3 项目3 常用电气元件的绘制

主要是绘制常用的电气元件（如无源元件、信号器件等），并把常用电气元件创建为图块，以方便设计时调用。 它所涉及的工作任务在电气专业的核心部门（设计部门）。 通过实施此项目，加强对项目1和项目2 的练习，加深理解，提高设计效率。

3.4 项目4 机械电气控制图绘制

此项目是电气CAD 设计中一个重要的应用项目。 它涉及的应用领域非常广泛，只要有电动机的场合都包括机械电气设计。 此项目包括3 个环节：三相异步电动机控制电气图绘制、钻床的电气控制设计图绘制、数控机床电气图绘制。 通过项目实施，可使学生熟练进行机械电气控制图绘制。

3.5 项目5 建筑电气图绘制

此项目包括3 个环节：认识建筑电气工程图、别墅电气照明工程图的绘制、 别墅弱电工程图的绘制。 通过此项目的实施，可使学生熟练进行建筑电气的工程设计。

3.6 项目6 电力工程图绘制

此项目包括5 个环节：电力工程的认识、电气主接线图、低压配电系统、变电所平面图、变电所剖面图。 通过此项目实施，可使学生熟练进行电力工程的工程设计。

3.7 项目7 过程控制系统图绘制

此项目在化工、石化等流程工业中应用十分广泛。 项目包括4 个环节：过程控制系统工程图基本知识、逻辑图的绘制、就地控制盘绘制、计算机控制系统。 通过该项目的实施，可以使学生熟练进行过程控制的工程设计。

3.8 项目8 利用电气工程专用绘图软件Auto CAD Electrical 绘图

此项目是电气CAD 设计中的提高项目。 实施利用此项目，可以快速设计复杂的电气图纸，使学生的绘图能力大大提高。 此项目的具体实施过程包括3 个环节：认识AutoCAD Electrical、原理图工具、AutoCAD Electrical 绘图实例。 通过此项目的实施，可使学生掌握绘制电气工程图的相应技巧，提高绘图效率。

通过上述8 个项目的教学，学生能够在较短时间内掌握CAD 在电气工程专业领域的具体应用方法，同时也可以为后续相关专业的课程打下了坚实的基础[3]。

4 考核与认证

4.1 考核

每个项目结束后，均从知识、技能和态度3 个方面对学生进行项目成绩评定。 其中知识占30%，技能占40%，态度占30%。 对所有项目成绩加权汇总，得出项目考核成绩。 在学期的最后一周，集中进行专业技能认证，认证成绩与项目成绩加权累计计算后，得出课程考核成绩[4]。

4.2 认证

精湛技能证书是学院为增强学生就业竞争力、提高学生就业能力， 针对本课程所面对的职业岗位要求（职业标准或技术等级），用以强化学生从事相关职业岗位能力而设立的职业技能登记证书。 登记项目涵盖专业面对的职业岗位，并将职业标准或技术等级标准融入相关课程。 课程结束后，参照国家职业资格鉴定方式，由学院统一组织考核认证，考核成绩分为精湛、合格、不合格3 个等级，合格和精湛等级直接记入技能证书， 不合格者可以申请重新认证，直至合格为止。以此引导课程体系切实融入职业岗位要求，强化就业能力培养，引导学生注重就业能力养成。 如果通过国家“CAD 绘图员”资格认证，可以免予学院认证考试，认证成绩记为优秀。

5 总结

通过电气CAD 课程实施“岗、课、证相融通，教、学、练一体化”的模块式项目化教学，使专业核心课程的教学实现了“四个统一”，即教材内容与职业和专业的统一，理论教师、实训指导教师的统一，教室与实训室的统一，技能训练与知识传授的统一。实现了学生、教师、学院、社会多方受益，对学生而言，调动了学习积极性，提高了学习效率，学到了真本领；对教师而言，提高了课程教学设计、教学实施能力和科研能力； 对学院而言， 按高职教育规律和培养目标，实现了高效教学；对社会而言，获得生产、管理、服务需要的高素质的技术、技能人才[5]。

[1] 杨筝. AutoCAD 2008 电气工程设计[M].天津：天津大学出版社，2009：3-281.

[2] 庄燕. 实践法教学在工程CAD 技术中的应用[J]. 广东交通职业技术学院学报.2007,2:120-124.

[3] 徐敏. 高职院校环艺专业CAD 教学的探讨[EB/OL].[2009/09-20]. http://blog.sina.com.cn/. 2009-09-08.

[4] 纪银光. AutoCAD 2008 电气设计[M].北京：电子工业出版社，2007：10-20.

[5] 王强. 高职课程建设的思考[EB/OL]. [2009/03-04]. http://www.tech.net.cn/. 2009-08-20.