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【摘要】CAD技术已成为电气工程技术人员设计工作中不可缺少的工具,是工程技术人员必须掌握的基本技能。高职高专院校电类专业目前开设《电气CAD》课程作为电气自动化技术专业的专业基础课,探讨《电气CAD》在职业院校电气自动化技术专业中的教学方法具有十分重要的现实意义。
【关键词】教学方法职业教育多媒体技术电气CAD教学方法
职业院校教育在现阶段以教学为主,而教学以课堂教学为主。本文以电气CAD现实教学的实际经验,从几个方面阐述不同的教学方法,并针对其实用性和先进性提出几点建议,以使学生能在有限的课时内掌握其技能。
1《电气CAD》课程特点及与专业知识的关系
1.1课程特点
《电气CAD》课程是电气自动化技术专业的专业基础课,具有较强的实用性,实践性,与相关基础课及专业课联系密切。 电气自动化技术专业培养目标是:致力于培养具备较强的综合素质、坚实宽广的工程技术基础,系统的专业知识,较强的实践能力和创新精神,具有解决强弱电并举的宽口径专业技术问题的能力,在智能建筑以及工业与电气工程领域从事工程设计,系统分析,研制开发,维护和决策管理等方面,具有市场竞争力的应用型、复合型人才。毕业设计课题要求能覆盖本专业的主干课程,具有一定的实用性和先进性。工程设计型课题除了完成文献查阅、翻译,完成相应的设计计算,编制设计说明书之外,还要完成一定量的工程图纸的绘制。这些工程图纸以前都是手绘完成,工作量大,花费的时间较多,可用《电气CAD》课程中学到的知识,利用CAD技术在计算机上完成。只有把专业知识和《电气CAD》课程有机结合在一起,才能真正做到理论和实际联系,提高计算机水平,提高综合运用绘图知识分析、解决问题的能力。
1.2《电气CAD》与电气自动化专业主干课的关系
CA D毕业设计是CA D教学过程不可缺少的综合应用的环节。学习《电气CA D》的目的,就是要学会使用 Auto CAD这个工具,完成工程设计,提高设计效率。工程设计型课题涉及的主干课程有:《照明工程》、《建筑物供电》 、《电气控制与PLC 》、《 电缆电视系统》、《计算机网络》 、《现场总线技术》等多门专业课。这些课程中都涉及到工程图的绘制,《电气CAD》与上述专业主干课联系密切,我们在掌握主干课的基础上,利用电气CAD技术可以完成工程图的绘制,在毕业设计中就能把学过的专业知识和《电气CAD》结合起来提高学习的主动性和积极性。
1.3《电气CAD》和专业知识的关系
毕业设计中工程设计型课题涉及到的专业知识主要包括:照明,动力 ,变配电装置,电梯,通讯系统,广播系统,电缆电视,火灾自动报警及自动消防系统 ,防盗保安系统,建筑物内微机监测控制系统及自动化仪表等。对电气工程人员来说,熟悉建筑物的各种电气功能,掌握设备、元件、材料的规格型号、数量及安装方式、位置、标高,熟练掌握建筑物的电气管线的走向、布置、敷设方式、位置、标高,掌握控制、联动、监控、监测、计量、报警、显示、摄录等电路的原理及线路,掌握各类机房( 如变配电室、电梯机房、消防中心) 的布置及功能,掌握线路保护方式及防雷接地等专业知识,才能准确绘制施工图,组织设计( 施工方案),编制工程预决算,编制设备、材料清单。在毕业设计中涉及到的工程图主要有:电气总平面图,电气系统图,电气设备平面图,控制原理图,图例,电缆清单,设备材料表等,工程图运用《电气CAD》课程中学到的知识进行绘制。
2 教学中存在的问题及教学方法探讨
2.1教学中存在的问题
《电气CAD》课程主要学习当前使用较广泛的计算机辅助绘图和设计软件。通过《电气CAD》课程学习,使学生掌握绘图软件的基本功能,使用方法,实例操作和设计技巧。应注重培养学生解决实际问题的能力和工程绘图实践能力。目前教学多采用多媒体讲学练教学模式。多媒体教学克服了传统教学中的不足,尤其在培养学生创新能力、个性发展等方面起到了显著效果。但多媒体教学它还存在一些不足,只有通过扬长避短,才能真正发挥多媒体辅助教学的先进作用。
2.2 对电气CAD多媒体教学的几点建议
多媒体教学是值得不断探索优化教学过程的新措施,对多媒体应有充分的认识和思考,把其优势最大化地应用到教学中,才能达到教学最优化的效果。
1.科学教学。科学性是指要正确选择使用多媒体教学。制作多媒体教学的目的是为了提高教学质量,要根据不同课程的性质、不同的教学内容,选择使用教学媒体,要注重实际效果,避免形式主义。教师必须首先具备传授知识的基本技能,然后再利用多媒体课件的独特优势,将优良的传统教学方法与多媒体教学更好地有机结合,以达到增强教学效果的目标。
2.解析教学。解析性是指课件内容要易于讲解,思路清晰,内容精炼,使教学内容化难为易、化抽象为直观、化静态为动态。多媒体课件重点展示的应该是问题的解决过程,而不是结果。在讲解内容时,可以采用“以问题为中心”的教学方法,引导学生进行“质疑- 探究- 深思- 发现-解决问题”的学习过程,这样使抽象的内容直观化、动态化,达到事半功倍的教学效果。
随着广大教师对现代教育理论的深入了解,必将有力地促进多媒体技术的发展与成熟。教师必须强化教学基本功的训练,学会运用系统方法,全面分析教学过程中的目标、内容、教师、学生、媒体、资源和环境等各个教学要素之间的关系,进行课程开发与教学设计,并制定恰当的策略,解决教学过程中的问题,只有这样才能达到最优化的教学效果。
3.任务驱动式教学。让学生有目的的学习和实践,可以提高学习效率,锻炼学生的学习和探索能力。因此,教师可以把每个学习单元中要完成的教学内容设计成一个或多个具体的任务,让学生通过完成一个个具体的任务,掌握教学内容,达到教学目标。比如在教学关于CAD中的线、多边形和圆图形的使用时,教师可先通过多媒体网络将事先做好的绘图过程展示给全班同学,使同学们在头脑里形成一个初步的印象,接着再分析绘图的过程,命令使用的方法。通过分析,学生对线、多边形和圆等概念就有了直观的认识,在此基础上,教师再讲解如何绘制的具体操作方法。这样的教学,教师教学思路清晰,重点难点突出,学生学习目的明确,更容易掌握学习内容。而且授课顺序就是制作贺卡的顺序,符合学生的认知规律。如此,整个教学过程就能够做到条理清楚、层次分明、顺理成章、轻松自然。
4.精讲勤练教学。电气CAD的实践性很强,强调学生操作能力的培养。因此在讲一个问题的同时让学生同步操作,并且重点放在让学生动手实践,这样每堂课讲授的知识,学生都能应用于实践并得到巩固,最终达到熟练掌握。有时可以根据学生的实际水平适当调整讲课内容,精讲重点、难点、疑点,把时间最大限度的留给学生去操作实习。对于一些重要的、较为烦琐复杂的操作,尽可能地利用多媒体教学网络,一边演示一边讲解。这种直观、独特的教学方式往往能引起学生的注意,激发起他们自己尝试的兴趣,有助于提高教学效率。实践证明,学生在自己操作时提出的问题远比被动接受教学时要多得多,而且对这些问题的理解、掌握更为牢固。
2.3《电气CAD》和专业知识结合提高工程实践能力的教学模式
电气CAD中工程设计型课题要求学生利用计算机绘制工程图,同时为了加强基本功的训练,规定至少有两张手绘图。有关强弱电的课题一般完成4O张左右工程图的绘制,供配电系统的课题完成20张左右工程图绘制。完成的图纸主要有平面图,系统图,控制原理图,图例等。平面图是在建筑物平面上标出电气设备、元件、管线等实际布置的图样。平面图主要有:照明,插座,防雷,接地,电缆电视,火灾报警及自动消防,保安防盗,微机监控,自动化仪表等。通过平面图可了解每幢建筑物及其各个不同标高上装设的电气设备、元件及管线等的实际布置。电气系统图是用单线图表示电能或电信号按回路分配出去的图样。常用的系统图主要有:动力,照明,变配电装置,通讯广播,电缆电视,火灾报警,保安防盗,微机监控,自动化仪表等。通过电气系统图可了解系统回路个数及主要用电设备的容量、控制方式等。图例是用表格的形式列出该系统中使用的图形符号或文字符号。设备材料表是用表格列出系统主要设备及主要材料的规格、型号、数量、走向、敷设方法等内容。通过平面图、系统图的绘制,熟练掌握照明,动力,变配电 装置,电梯,通讯系统,广播系统,电缆电视,火灾自动报警及 自动消防系统,防盗保安系统,建筑物内微机监测控制系统及自动化仪表等专业知识,并把专业知识运用到实际工程中,同时掌 握计算机绘图的基本知识,掌握线型的设置方法,图层设置方法,掌握点、直线、矩形、多边形、圆、圆弧、多段线等基本对象的绘制,掌握图块的使用方法,尺寸标注,文字标注,表格的绘制,并把C A D技术和专业课知识结合在一起,拓宽学生知识面,提高其综合运用知识及解决工程实践的能力。
3 结语
改进教学方法和手段是为实现教学目标和提高教学质量服务的, 《电气CAD》教学方法应体现多媒体教学的优势性,激发学生的兴趣,同时充分发挥教师的主导作用,利用现代多媒体教学手段,做好知识传授和实现技能发展,切实提高学习《电气CAD》的学习效果。
参考文献 :
[1]徐海等.多媒体技术在辅助教学中的应用.电化教育研究.1999.5.
[2]祝智庭主编.现代教育技术:走向信息化教育. 北京: 教育科学出版社, 2002
[3]史凤隆,邹开凤. 探索新的实验课教学模式培养学员创新能力[J].2008.(2):19-20.
[4]舒飞. Au to CAD 2005 电气设计.北京:机械工业出版社,2005
[5]杨中瑞.《电气工程CAD》北京:中国水利水电出版社,2006
【关键词】教学方法职业教育多媒体技术电气CAD教学方法
职业院校教育在现阶段以教学为主,而教学以课堂教学为主。本文以电气CAD现实教学的实际经验,从几个方面阐述不同的教学方法,并针对其实用性和先进性提出几点建议,以使学生能在有限的课时内掌握其技能。
1《电气CAD》课程特点及与专业知识的关系
1.1课程特点
《电气CAD》课程是电气自动化技术专业的专业基础课,具有较强的实用性,实践性,与相关基础课及专业课联系密切。 电气自动化技术专业培养目标是:致力于培养具备较强的综合素质、坚实宽广的工程技术基础,系统的专业知识,较强的实践能力和创新精神,具有解决强弱电并举的宽口径专业技术问题的能力,在智能建筑以及工业与电气工程领域从事工程设计,系统分析,研制开发,维护和决策管理等方面,具有市场竞争力的应用型、复合型人才。毕业设计课题要求能覆盖本专业的主干课程,具有一定的实用性和先进性。工程设计型课题除了完成文献查阅、翻译,完成相应的设计计算,编制设计说明书之外,还要完成一定量的工程图纸的绘制。这些工程图纸以前都是手绘完成,工作量大,花费的时间较多,可用《电气CAD》课程中学到的知识,利用CAD技术在计算机上完成。只有把专业知识和《电气CAD》课程有机结合在一起,才能真正做到理论和实际联系,提高计算机水平,提高综合运用绘图知识分析、解决问题的能力。
1.2《电气CAD》与电气自动化专业主干课的关系
CA D毕业设计是CA D教学过程不可缺少的综合应用的环节。学习《电气CA D》的目的,就是要学会使用 Auto CAD这个工具,完成工程设计,提高设计效率。工程设计型课题涉及的主干课程有:《照明工程》、《建筑物供电》 、《电气控制与PLC 》、《 电缆电视系统》、《计算机网络》 、《现场总线技术》等多门专业课。这些课程中都涉及到工程图的绘制,《电气CAD》与上述专业主干课联系密切,我们在掌握主干课的基础上,利用电气CAD技术可以完成工程图的绘制,在毕业设计中就能把学过的专业知识和《电气CAD》结合起来提高学习的主动性和积极性。
1.3《电气CAD》和专业知识的关系
毕业设计中工程设计型课题涉及到的专业知识主要包括:照明,动力 ,变配电装置,电梯,通讯系统,广播系统,电缆电视,火灾自动报警及自动消防系统 ,防盗保安系统,建筑物内微机监测控制系统及自动化仪表等。对电气工程人员来说,熟悉建筑物的各种电气功能,掌握设备、元件、材料的规格型号、数量及安装方式、位置、标高,熟练掌握建筑物的电气管线的走向、布置、敷设方式、位置、标高,掌握控制、联动、监控、监测、计量、报警、显示、摄录等电路的原理及线路,掌握各类机房( 如变配电室、电梯机房、消防中心) 的布置及功能,掌握线路保护方式及防雷接地等专业知识,才能准确绘制施工图,组织设计( 施工方案),编制工程预决算,编制设备、材料清单。在毕业设计中涉及到的工程图主要有:电气总平面图,电气系统图,电气设备平面图,控制原理图,图例,电缆清单,设备材料表等,工程图运用《电气CAD》课程中学到的知识进行绘制。
2 教学中存在的问题及教学方法探讨
2.1教学中存在的问题
《电气CAD》课程主要学习当前使用较广泛的计算机辅助绘图和设计软件。通过《电气CAD》课程学习,使学生掌握绘图软件的基本功能,使用方法,实例操作和设计技巧。应注重培养学生解决实际问题的能力和工程绘图实践能力。目前教学多采用多媒体讲学练教学模式。多媒体教学克服了传统教学中的不足,尤其在培养学生创新能力、个性发展等方面起到了显著效果。但多媒体教学它还存在一些不足,只有通过扬长避短,才能真正发挥多媒体辅助教学的先进作用。
2.2 对电气CAD多媒体教学的几点建议
多媒体教学是值得不断探索优化教学过程的新措施,对多媒体应有充分的认识和思考,把其优势最大化地应用到教学中,才能达到教学最优化的效果。
1.科学教学。科学性是指要正确选择使用多媒体教学。制作多媒体教学的目的是为了提高教学质量,要根据不同课程的性质、不同的教学内容,选择使用教学媒体,要注重实际效果,避免形式主义。教师必须首先具备传授知识的基本技能,然后再利用多媒体课件的独特优势,将优良的传统教学方法与多媒体教学更好地有机结合,以达到增强教学效果的目标。
2.解析教学。解析性是指课件内容要易于讲解,思路清晰,内容精炼,使教学内容化难为易、化抽象为直观、化静态为动态。多媒体课件重点展示的应该是问题的解决过程,而不是结果。在讲解内容时,可以采用“以问题为中心”的教学方法,引导学生进行“质疑- 探究- 深思- 发现-解决问题”的学习过程,这样使抽象的内容直观化、动态化,达到事半功倍的教学效果。
随着广大教师对现代教育理论的深入了解,必将有力地促进多媒体技术的发展与成熟。教师必须强化教学基本功的训练,学会运用系统方法,全面分析教学过程中的目标、内容、教师、学生、媒体、资源和环境等各个教学要素之间的关系,进行课程开发与教学设计,并制定恰当的策略,解决教学过程中的问题,只有这样才能达到最优化的教学效果。
3.任务驱动式教学。让学生有目的的学习和实践,可以提高学习效率,锻炼学生的学习和探索能力。因此,教师可以把每个学习单元中要完成的教学内容设计成一个或多个具体的任务,让学生通过完成一个个具体的任务,掌握教学内容,达到教学目标。比如在教学关于CAD中的线、多边形和圆图形的使用时,教师可先通过多媒体网络将事先做好的绘图过程展示给全班同学,使同学们在头脑里形成一个初步的印象,接着再分析绘图的过程,命令使用的方法。通过分析,学生对线、多边形和圆等概念就有了直观的认识,在此基础上,教师再讲解如何绘制的具体操作方法。这样的教学,教师教学思路清晰,重点难点突出,学生学习目的明确,更容易掌握学习内容。而且授课顺序就是制作贺卡的顺序,符合学生的认知规律。如此,整个教学过程就能够做到条理清楚、层次分明、顺理成章、轻松自然。
4.精讲勤练教学。电气CAD的实践性很强,强调学生操作能力的培养。因此在讲一个问题的同时让学生同步操作,并且重点放在让学生动手实践,这样每堂课讲授的知识,学生都能应用于实践并得到巩固,最终达到熟练掌握。有时可以根据学生的实际水平适当调整讲课内容,精讲重点、难点、疑点,把时间最大限度的留给学生去操作实习。对于一些重要的、较为烦琐复杂的操作,尽可能地利用多媒体教学网络,一边演示一边讲解。这种直观、独特的教学方式往往能引起学生的注意,激发起他们自己尝试的兴趣,有助于提高教学效率。实践证明,学生在自己操作时提出的问题远比被动接受教学时要多得多,而且对这些问题的理解、掌握更为牢固。
2.3《电气CAD》和专业知识结合提高工程实践能力的教学模式
电气CAD中工程设计型课题要求学生利用计算机绘制工程图,同时为了加强基本功的训练,规定至少有两张手绘图。有关强弱电的课题一般完成4O张左右工程图的绘制,供配电系统的课题完成20张左右工程图绘制。完成的图纸主要有平面图,系统图,控制原理图,图例等。平面图是在建筑物平面上标出电气设备、元件、管线等实际布置的图样。平面图主要有:照明,插座,防雷,接地,电缆电视,火灾报警及自动消防,保安防盗,微机监控,自动化仪表等。通过平面图可了解每幢建筑物及其各个不同标高上装设的电气设备、元件及管线等的实际布置。电气系统图是用单线图表示电能或电信号按回路分配出去的图样。常用的系统图主要有:动力,照明,变配电装置,通讯广播,电缆电视,火灾报警,保安防盗,微机监控,自动化仪表等。通过电气系统图可了解系统回路个数及主要用电设备的容量、控制方式等。图例是用表格的形式列出该系统中使用的图形符号或文字符号。设备材料表是用表格列出系统主要设备及主要材料的规格、型号、数量、走向、敷设方法等内容。通过平面图、系统图的绘制,熟练掌握照明,动力,变配电 装置,电梯,通讯系统,广播系统,电缆电视,火灾自动报警及 自动消防系统,防盗保安系统,建筑物内微机监测控制系统及自动化仪表等专业知识,并把专业知识运用到实际工程中,同时掌 握计算机绘图的基本知识,掌握线型的设置方法,图层设置方法,掌握点、直线、矩形、多边形、圆、圆弧、多段线等基本对象的绘制,掌握图块的使用方法,尺寸标注,文字标注,表格的绘制,并把C A D技术和专业课知识结合在一起,拓宽学生知识面,提高其综合运用知识及解决工程实践的能力。
3 结语
改进教学方法和手段是为实现教学目标和提高教学质量服务的, 《电气CAD》教学方法应体现多媒体教学的优势性,激发学生的兴趣,同时充分发挥教师的主导作用,利用现代多媒体教学手段,做好知识传授和实现技能发展,切实提高学习《电气CAD》的学习效果。
参考文献 :
[1]徐海等.多媒体技术在辅助教学中的应用.电化教育研究.1999.5.
[2]祝智庭主编.现代教育技术:走向信息化教育. 北京: 教育科学出版社, 2002
[3]史凤隆,邹开凤. 探索新的实验课教学模式培养学员创新能力[J].2008.(2):19-20.
[4]舒飞. Au to CAD 2005 电气设计.北京:机械工业出版社,2005
[5]杨中瑞.《电气工程CAD》北京:中国水利水电出版社,2006