基于機械CAD課程電氣繪圖教改實踐

摘要：針對當前機電設備維修與管理專業在工程圖教學中存在的問題，圍繞快速繪制機械電氣圖的課程目標，將電氣制圖基本知識、國家標準及CAD繪圖相關知識有機融合，以“適用、管用、夠用”為指導編寫“CAD電氣制圖簡明講義”；基于機械CAD課程，以塊功能為節點，將“簡明講義”嵌入講授。教改使學生在學習一門課程中學會了快速繪制機械圖和電氣圖的兩種技能，提高了教學效果，滿足了企業對高技能人才的要求。

關鍵詞：Auto CAD；工程繪圖；課程改革

一、問題的提出

（一）企業需求。

機電設備維修與管理（以下簡稱機電維修）是一個面向生產型企業的大維修專業。在生產實際中，企業既需要能解決生產設備的機械系統、液壓系統、電氣系統以及計算機控制系統故障的維修人員，也需要能承擔專用設備設計和傳統設備升級改造的設計人員。由于維修工作涉及面大，造就維修人員見多識廣，技術素養全面，一些企業的產品開發部門尤其喜歡從維修技術隊伍中選擇合適人才來加強自身建設。

（二）教學現狀。

讀懂和快速繪制機械、電氣和液壓等工程圖是機電維修專業的一個重要教學內容。然而在當前的教育系統中，不同的作者根據Auto CAD在繪制不同類型工程圖中的作用，分別編著出版機械CAD、電氣CAD、建筑CAD等不同的教材。無論是哪一類CAD教材，一般都包括如下內容：一是CAD自身的繪圖功能，二是這些功能在某個專業或幾個相近專業的應用及技巧。由于在“2+1或2.5+0.5”的高職教學模式下校內教學課時偏緊，更為了減少課程內容的重復，因此一般的高職院校不在機電維修專業中開設機械CAD和電氣CAD兩門課程，這就造成機電復合型人才培養鏈在繪制機械和電氣兩種工程圖的教學環節中出現技能缺失。

顯然，當前的這種教學狀態不能滿足企業對高技能人才的要求，更不利于學生的求職和未來的發展，必須進行教學改革。

二、教學改革思路

針對上述情況，我們在充分討論、廣泛征求相關企業專家、學者意見的基礎上，對機電設備維修與管理專業人才培養方案進行了重大修訂，即在以機械為主體的原課程方案基礎上增設了電工電子基礎、電機與電氣控制、傳感器與檢測技術以及PLC控制與應用課程。但在如何培養學生快速繪制機械電氣圖的技能上，有著不同的意見，其簡單方法是開設機械CAD和電氣CAD兩門課程。但由前述知，這樣做會造成教學內容大量重復，并形成課時浪費、學生厭倦的狀況。

一般地要掌握用Auto CAD快速繪制一份機械電氣圖的技能，只需掌握如下知識：（1）熟悉電氣控制原理和機械電氣圖的基本知識；（2）掌握Auto CAD的繪圖技能；（3）掌握國家標準中關于繪制工控電氣圖的規范，熟悉電氣元件圖形符號。

為了使學生盡早掌握電氣控制原理和機械電氣圖的基本知識，我們對新的人才培養方案教學內容和順序進行調整，其有關電類課程的教學安排如下：

（一）學校在第二學期開設了“電機與電氣控制”課程。該課程電氣控制部分的主干線是電氣元件——典型控制回路——電氣控制系統圖，講授電氣控制原理、讀識電氣圖的基本知識，為學生讀圖、繪圖打下了一定的基礎，

（二）學校在第二學期為機械系各專業開設“Auto CAD機械繪圖”，通過對CAD基本功能及其繪圖應用的學習和實訓，學生已掌握了快速正確繪制機械圖的技能。

根據這些條件，我們把融合CAD繪圖課程作為更好地培養高技能人才的一個教改項目。

三、課程融合的內容和方式

（一）課程內容融合。

根據上述情況，以培養機電復合人才為目標，通過對機械CAD和電氣CAD繪圖兩門課程內容進行全面分析，基于“機械CAD”課程，將電氣制圖基本知識、國家標準及CAD繪圖相關知識有機融合，以“適用、管用、夠用”為指導，編寫“CAD電氣制圖簡明講義”。

（二）教學方式融合。

機械電氣圖的種類有電氣原理圖、電氣元件布置圖和接線圖，主要構圖元素是電氣元件圖形符號和連線。當一個電氣控制方案形成后，表達方案的主要工作就是通過繪制許多圖形符號和連線，再經過編輯、修改形成圖。在繪制電氣圖時，為減少勞動強度，提高工作效率，人們一般先利用CAD的塊功能將圖形符號繪制成“圖塊”并存入圖庫，待繪制完線路結構圖，再用“插入”命令將相應的圖塊插入圖中。在教學實施中，圍繞快速繪制機械電氣圖的課程目標，我們以塊功能為節點，將“CAD電氣制圖簡明講義”嵌入到“機械CAD”課程的教學中。

嵌入內容及時間見下表：

電氣原理圖的圖框需要按照各條電氣回路控制功能和元件的功能類別對圖幅進行分區。分區采用行與列兩組編號組合的方式來表示。編號從圖紙的左上角開始，水平方向用阿拉伯數字編號，垂直方向用大寫英文字母編號，圖區代號為字母+數字。由于這些知識對讀圖和繪圖都非常重要，在教學中對其進行專題講授。

四、結語

本教改項目在校內機電維修專業實施了3輪教學，取得了如下效果：

（一）通過一門課的教學，學生僅用8課時就增加了快速繪制電氣圖的技能。提高了教學效率，擴大了學生求職和發展的空間，滿足了企業對機電復合型高技能人才的要求。

（二）在實施中本教改項目與“電機與電氣控制”課程安排在同一學期教學，使兩者相互作用，教學效果明顯提高。尤其在繪制電氣原理圖圖框的實訓中，學生通過按線路功能和元件功能類別對圖幅分區，加深了對電氣原理圖的理解，進一步提高了讀圖識圖能力。

【本文系廣州科技職業技術學院教改課題“加強課程融合，探索機電復合型人才培養模式”（編號：2011004）的研究成果。】

（作者單位：廣州科技職業技術學院）

參考文獻：

[1]林黨養.Auto CAD 2008 機械繪圖[M].北京：人民郵電出版社，2009.

[2]黃瑋.電氣CAD實用教程[M]. 北京：人民郵電出版社，2010.

責任編輯 朱守鋰