陳冠玲,張衛綱,王素娟
(上海第二工業大學電子與電氣工程學院,上海 201209)
現在,以技術型和應用型人才為培養目標的高等院校電氣專業都開設了“電氣CAD”課程。本課題組在課程建設中,探索項目教學法在“電氣CAD”課程教學中的具體應用,為此進行了實質性的教學改革與課程建設。
項目教學,也稱為基于項目活動的研究性學習,其突出特點在于學習過程的實踐與研究活動相融合[1]。項目教學法的含義是在教學中引入綜合案例[2],按照案例的工作過程將其分解成幾大模塊,在具體模塊中再劃分系列任務,并與相應知識點關聯,使學生通過任務驅動、問題解決來領會知識的內涵和應用,同時擴展對知識的深層次學習和應用,即按“項目—模塊—任務—問題—知識點”的思路實施教學,最終實現由“知識點—問題—任務—模塊—項目”整個過程的完整學習。這一互逆過程既能讓學生在具體任務驅動下學習關聯知識,又能領會知識的應用價值,真正起到學以致用的效果,達到專業能力和綜合能力的真正提升。
“電氣CAD”課程內容涉及電氣技術國家標準、電氣專業知識體系和AutoCAD軟件技術。課題組以項目教學法為指導思想,通過深入分析和精心組織,將教學內容依據項目和電氣技術實際應用進行梳理歸納,從而使授課結構條例更加清楚,有系統性和邏輯性。
“電氣CAD”課程具體的教學內容結構由如下幾部分構成。
(1)電氣CAD基礎—以國家標準局頒布的有關標準為基礎,介紹電氣工程制圖規則,涉及到電氣制圖的一般規則、電氣圖形符號和電氣技術中的文字符號和項目代號等。
(2)電氣圖的基本表示方法—介紹電氣線路、電氣元件、電氣元件觸點、元件接線端子和連接線等的一般表示方法。此外,還有連接的連續表示法和中斷表示法以及導線的識別標記及其標注方法等。
(3)基本電氣圖—介紹幾種基本電氣圖的繪制要求,包括功能性簡圖、接線圖和接線表、控制系統功能表圖的繪制以及電氣位置圖等。
(4)AutoCAD繪圖概要—介紹用美國Autodesk公司推出的AutoCAD軟件繪圖的基本操作。
(5)基于項目教學法的實踐—這部分內容是本課程的重點。通過電氣CAD應用中的典型實例詳細介紹了概略圖、功能圖、電路圖、接線圖和位置圖等常用的電氣圖的繪制過程和操作技巧。
從“電氣CAD”課程的教學內容的組織安排上可以看出,其內容充實,結構緊湊,注重實踐。本課程的特色是理論聯系實際,這樣的安排可以取得好的教學成效,打下良好的基礎。
實踐環節的內容安排是體現項目引導法教學的關鍵。在“電氣CAD”課程的實踐環節的設計上,緊密結合電氣自動化技術的專業培養目標和項目引導法教學的具體要求,把實際工程應用中具有典型意義的案例作為項目在實踐環節上實施。
在選取教學項目案例時,我們遵循如下的五項原則[3,4]:①目的性—項目案例應有明確的指向性,即對企業所需能力的培養;②涵蓋性—項目案例涉及的知識點應包含或超出教材內容,使得項目學習的過程既可完成知識體系的課程學習,又能對所學知識有一定的擴展和延伸;③問題性—項目案例應具有一定的難度,能啟發學生思考和研究,使學生在問題解決的過程中鍛煉實踐能力;④協作性—項目案例應在個體研究和實踐基礎上提供小組合作機會,使學生在協作過程中鍛煉社會能力;⑤開放性—項目案例應具有一定的彈性和靈活性,有利于學生發揮自身創新力以形成個性化。
基于這五個原則,課題組選擇與實際應用緊密聯系的項目案例如下表1所示。

表1 項目列表
在“電氣CAD”課程的教學中,重視對學生綜合能力和實踐能力的培養。項目教學法增加了CAD的教學內容和實踐環節,拓寬“電氣CAD”教學的廣度和深度。把電氣設計標準通過幾種典型的實例加以詳細介紹,通過這些常用的電氣圖的設計、繪制過程和操作技巧,使學生在學習AutoCAD軟件的過程中也掌握了電氣設計標準的內容。
與此同時,在教學活動中,教師將需要解決的問題或需要完成的任務以項目的形式提交給學生,在教師指導下,由學生自己按照實際工作的完整程序,以個人或小組工作方式,制定計劃、共同或分工完成整個項目。在項目教學中,學習過程成為一個人人參與的創造性實踐活動。學生在項目實踐過程中,理解和把握課程要求的知識和技能,培養分析問題和解決問題的能力及團隊精神和合作能力等[5]。
在“電氣CAD”課程教改中,采用項目引導教學法,獲得了顯著的實際成效。
(1)通過對電氣技術設計國家標準和CAD技術基本知識的有機整合,形成“電氣CAD”的課程教學的基本框架,使學生形成完整的電氣CAD的概念,培養學生掌握設計方法和相關的國家標準規程,提高實際設計和CAD操作能力。
(2)構建基于項目案例的模塊化的教學環節,根據對項目任務的分解把本課程教學內容重新組合和優化。
(3)強調為專業服務,提高電氣CAD設計效率。籍此克服以往計算機輔助設計與電氣專業教學中存在的理論與實際相脫節、應用性不強的問題,從而滿足電氣行業對人才的需求。
教學實踐證明,基于項目引導法的“電氣CAD”課程教學改革與實踐,對培養應用型、技能型電氣專業計算機應用人才是有效的,得到了包括企業在內的各個方面的好評。
[1]賀 平.項目教學法的實踐探索[J].北京:中國職業技術教育,2006.8
[2]姜大源.職業教育學研究新論[M].北京:教育科學出版社,2007
[3]胡清房,程可拉.美國項目研究模式的學習概論[J].長春:外國教育研究,2003,(8)
[4]吳言.項目教學法[J].北京:職業技術教育,2003.7
[5]沈顯慶.培養雙師型人才實踐教學體系的構建[J].上海:實驗室研究與探索.20097,122-124