基于ELECWORKS的電氣制圖課程改革研究

摘要：設(shè)計(jì)和識(shí)讀電氣圖紙是職業(yè)院校電氣相關(guān)專業(yè)學(xué)生必備的技能，也是工業(yè)生產(chǎn)、設(shè)備制造等行業(yè)對(duì)機(jī)電一體化、自動(dòng)化等工程人員的基本要求。本文結(jié)合具體教學(xué)實(shí)踐，提出了一種將Elecworks軟件融入電氣制圖課程，進(jìn)而提升教學(xué)效果的方法。

關(guān)鍵詞： Elecworks;電氣圖紙;電氣原理圖;接線圖

一、發(fā)展?fàn)顩r

電氣制圖是職業(yè)院校電氣相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課，也為后續(xù)課程的順利開展做技術(shù)性的鋪墊。如何切實(shí)的讓同學(xué)們掌握電氣符號(hào)、系統(tǒng)圖和框圖、電氣原理圖、電氣設(shè)備的預(yù)裝圖、接線圖和線扎圖等知識(shí)，把它們作為能在自動(dòng)化行業(yè)工作的基本技能，一直是電氣制圖課程的目標(biāo)。本文緊密結(jié)合企業(yè)需求和科技發(fā)展方向，以Elecworks這款高端電氣設(shè)計(jì)軟件為工具，對(duì)現(xiàn)有電氣制圖課程進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)電氣圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的項(xiàng)目化、標(biāo)準(zhǔn)化，提升電氣類人才培養(yǎng)水平，使其更能滿足社會(huì)發(fā)展和企業(yè)對(duì)人才技能的要求。

二、課程現(xiàn)狀分析

電氣工程制圖課程經(jīng)過多年發(fā)展，形成了以電氣符號(hào)、系統(tǒng)圖和框圖、電氣原理圖、接線圖等為核心知識(shí)點(diǎn)，以專業(yè)方向?yàn)橥卣沟囊婚T課程。在教學(xué)實(shí)踐中，也存在不少問題：

1、學(xué)生在電氣圖繪制中缺乏對(duì)電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)知。

電氣制圖的實(shí)踐教學(xué)中，繪圖軟件不統(tǒng)一、課程教材中內(nèi)容也非常不同，各類教程參差不齊，內(nèi)容差別很大。有的注重以AUTOCAD器件圖庫繪制電氣圖，有的使用天正電氣等進(jìn)行教學(xué)，還有以VISIO進(jìn)行教學(xué)，這些工具軟件都不能很好的將相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)很好的融入到繪圖或者識(shí)圖的過程中，導(dǎo)致了在教學(xué)過程中偏離原有的教學(xué)目標(biāo)，偏繪制，而非對(duì)電氣設(shè)計(jì)的專注和電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)知培養(yǎng)。

2、課堂中電氣圖繪圖效率低，與企業(yè)脫節(jié)嚴(yán)重。

以往的課堂中常用AUTOCAD作為電氣圖繪圖工具，需要花時(shí)間處理母線間距、符號(hào)大小、文字標(biāo)注等一系列細(xì)節(jié)問題，常常導(dǎo)致繪圖效率很低，練習(xí)時(shí)間很長(zhǎng)但效果不佳。這無法滿足社會(huì)、企業(yè)需要，也無法滿足學(xué)生創(chuàng)新需要。

3、教學(xué)中缺乏對(duì)電氣原理圖完成后的設(shè)計(jì)預(yù)裝、接線圖等延續(xù)性的支持。

傳統(tǒng)的教學(xué)中，在完成電氣原理圖設(shè)計(jì)以后，就很難進(jìn)行一個(gè)項(xiàng)目化任務(wù)在完成電氣原理圖后的后續(xù)工作了。而現(xiàn)代電氣設(shè)計(jì)過程中，往往需要進(jìn)行預(yù)裝、仿真、設(shè)備核算等，提高電氣設(shè)備的穩(wěn)定性，節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本，這是靠傳統(tǒng)的教學(xué)或繪制單獨(dú)的AUTOCAD圖紙實(shí)現(xiàn)不了的。

三、利用ELECWORKS改造電氣制圖課程

為了解決以上問題，本文提出了將ELECWORKS融入電氣制圖課堂教學(xué)的方法來提高教學(xué)有效性。主要工作內(nèi)容包括：

1、改造原課程的課程結(jié)構(gòu)

課程按照ELECWORKS的電氣圖紙?jiān)O(shè)計(jì)思路，改造電氣制圖模塊內(nèi)容。其一、系統(tǒng)圖和框圖中增加了布線方框圖的設(shè)計(jì);其二，增加了PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分的內(nèi)容，以滿足后續(xù)課程的學(xué)習(xí)要求;其三，增加了機(jī)柜設(shè)計(jì)圖，并且結(jié)合SOLIDWORKS還可以完成三維仿真及布線計(jì)算。其四，增加了圖符繪制及圖符管理部分的內(nèi)容。

2、改造既有的相關(guān)課件及教學(xué)材料

設(shè)計(jì)軟件的改變直接影響了課程的課件，因此，首先要做的就是對(duì)既有的以CAD的課件進(jìn)行修改，使用ELECWORKS強(qiáng)大的電氣圖紙管理功能和模塊化繪圖功能設(shè)計(jì)既有的教學(xué)案例，完成課件的轉(zhuǎn)移;另外，由于ELECWORKS軟件中繪圖功能非常強(qiáng)大，原來需要較長(zhǎng)時(shí)間才可以繪制完成的圖紙現(xiàn)在只需要較短的時(shí)間，因此，對(duì)原來的練習(xí)數(shù)量和難度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，增加課堂練習(xí)的有效性。

3、改造原課程的考核方式

課程考核是學(xué)習(xí)效果的直接體現(xiàn)，電氣制圖模塊不僅要將考核放在最終考試上，在教學(xué)過程中也需對(duì)學(xué)生進(jìn)行過程考核，同時(shí)繪識(shí)并舉、分層分類，實(shí)現(xiàn)課程考核方式的改造。

四、改革取得的效果分析

經(jīng)過對(duì)教學(xué)實(shí)踐的分析，以上的教學(xué)改革措施取得的效果如下：

1、提高了電氣制圖課堂教學(xué)的有效性。

主要表現(xiàn)在三方面，首先，它可以提高學(xué)習(xí)的效率，ELECWORKS軟件是一個(gè)非常適合用于機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的現(xiàn)代軟件，主界面中各個(gè)管理模塊清晰，教學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)于電氣制圖的各個(gè)相應(yīng)知識(shí)模塊，因此，同其他軟件的操作和管理功能類似，因此非常易學(xué);再者，它可以極大地提高繪圖效率。ELECWORKS軟件可以讓學(xué)生將精力集中于電氣圖的設(shè)計(jì)而非其他，因此非常易學(xué);最后，該軟件可以根據(jù)電氣項(xiàng)目的特點(diǎn)選擇相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，有利于學(xué)生對(duì)電氣相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)。

2、提高了學(xué)生學(xué)習(xí)電氣制圖的興趣。

Elecworks軟件將電氣線路、元件等具體化內(nèi)容模塊化處理，只要進(jìn)行簡(jiǎn)單配置或繪制，就可以在后續(xù)設(shè)計(jì)中模塊化調(diào)用。采用這種方式，它讓使用者不用把重心放在軟件的具體操作上，而放在對(duì)具體機(jī)電一體化項(xiàng)目中電氣項(xiàng)目的分析和設(shè)計(jì)上，經(jīng)過具體的課堂教學(xué)發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)過16課時(shí)左右的講授和練習(xí)后，90%以上的同學(xué)可以進(jìn)行簡(jiǎn)單電氣相關(guān)的圖紙的設(shè)計(jì)，在完成本課程后，75%以上同學(xué)在后續(xù)的課程中繼續(xù)使用該軟件進(jìn)行電氣相關(guān)圖紙的設(shè)計(jì)，這些都可以證明，這個(gè)課程模塊的改造可以大大提高同學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。

3、實(shí)現(xiàn)了知識(shí)到能力的培養(yǎng)，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

制造業(yè)是立國(guó)之本、興國(guó)之器、強(qiáng)國(guó)之基。這就需要全社會(huì)提升創(chuàng)新能力，并把創(chuàng)新能力作為核心的生產(chǎn)力，這需要從基礎(chǔ)抓起，完成創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。通過教學(xué)、競(jìng)賽、就業(yè)的長(zhǎng)期追蹤和實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，將Elecworks 滲透到電氣工程制圖的教學(xué)中，可以極大的提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，同時(shí)，也更好滿足了企業(yè)對(duì)電氣相關(guān)專業(yè)人才基本技能的要求。

五、總結(jié)

針對(duì)電氣制圖課程教學(xué)中出現(xiàn)的種種問題，本文將ELECWORKS軟件融入了電氣制圖的課堂教學(xué)，使電氣制圖更偏重于電氣設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了繪制過程;也使電氣制圖標(biāo)準(zhǔn)以更容易接受的方式融入日常的繪圖練習(xí)，提高了出圖的標(biāo)準(zhǔn)化;同時(shí)，以社會(huì)需求和企業(yè)對(duì)人才的技能要求為導(dǎo)向，豐富了學(xué)生知識(shí)面，提高了學(xué)習(xí)興趣。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：史東強(qiáng)（1979-）漢，男，金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院，講師，研究方向：工程圖學(xué)、自動(dòng)控制和模式識(shí)別等