电气工程制图课程教学探索

电气工程制图课程教学探索

一、通常的教学方法

由于“电气机械复合型”专业教师不是非常普遍,电气工程制图课程大多数只能由电气工程师背景的专业教师或者有机械设计背景的任课教师承担,前者擅长采用AutoCAD绘制电气原理图、电气元件布置图、接线图、明细表制作等一些基础制图功能,后者擅长采用制图软件进行二维、三维机械制图,都会导致课程教学内容偏离课程目标,无法实现从电气原理图开始到电气控制柜效果图、加工图设计这样整套流程的教学,导致学生普遍认为电气工程制图和电气自动化专业的相关度不高,或者无法独立完成实际工作中电气工程师需要的设计技能。

二、教学内容

教学内容一般是根据企业要求电气工程师具备哪些制图和设计能力来确定。通常一个小企业中电气工程师人数不会太多,因此要求电气工程师需要掌握涉及电气方面多数的技能。在承接一个项目后,由机械工程师和结构工程师进行项目机械结构的设计,通常都会采用Solidworks、Pro/E、UG等结构设计软件进行机械结构的设计。电气系统的主要功能是驱动和控制机械设备,因此在机械结构设计时,会与电气工程师协同设计电气部分,电气工程师要根据控制对象,绘制电气原理图,通过计算,选择电气元件的类型、型号、供应商等,再进行采购;完成采购工作后,需要对电气元件进行排布,设计电气控制柜、控制面板,此时需要与机械结构工程师协调设计,如何安装方便、美观等工作就在此时确定;根据设计结果,绘制电控柜的效果图和加工图,外协加工;完成加工后,电气工程师进行元件布置和接线,然后进行调试。在这个过程中,电气专业毕业生需要会电气原理图、电气元件布置图、接线图、明细表制作等一些基础制图技能,同时要熟练使用三维机械设计软件,进行机械电气协同设计,绘制效果图和加工图,才符合现代企业的基本要求。在68课时的教学时间里,要精通所有的软件有相当的困难,因此教学内容主要突出AutoCAD的电气原理图、电气元件布置图、接线图设计,加上三维结构设计软件中其中一个到两个软件的结构设计学习,通过教室内电气控制柜的实测练习,初步掌握整个流程的操作方法,在后续的课程里,通过加深练习,完全掌握上述流程和技能。

三、优化的教学方法

在传统的电气制图课程教学过程中,…大多是采用画法几何及机械制图体系转化过来的模式进行教学,对识图和二维制图能力进行充分教学,缺乏直观性,由于电气自动化专业课程里面缺乏机械制图、机械设计方面的先修课程,使得电气学生在学习识图和绘制机械零件图形时非常困难。在实际教学过程中,采用二维软件和三维软件相结合的教学方法,较易被学生接受。采用简单图形学维制图软件Autocad,在掌握一定技能后,绘制电气原理图、电气元件布置图、接线图等专业图形,配以国家标准的图框和表格,采用虚拟打印的方式展示学生设计成果。在二维软件学习同时,采用简单机械3D模型的绘制,让学生渐进式掌握三维设计软件的使用方法,后续通过实测计算机房里面的电脑、桌子、配电箱、路由器控制箱等设备综合练习,获得三维设计技能。在后续的课程里,可以加入测绘复杂的电气控制柜、流水线等内容,使得电气学生熟练掌握电气工程需要的制图技能。从三维设计简单模型或者零部件入手,使没有机械制图和画法几何基础的电气自动化学生容易入门和掌握机械制图相关的知识和技能,可以避免传统的大量时间进行二维机械设计过程教学,符合现在企业中大量采用三维设计二维出图的设计流程。同时,在机械设计同时,学习Autocad绘制简单的二维图形,进而掌握电气原理图、电气元件布置图、接线图、明细表制作等一些基础电气制图技能,使得学生逐步掌握软件的使用方法。分析几届学生的课程教学,大多数学生可以跟上教师的教学节奏,最终可以独立完成中等难度的电气工程图绘制任务,达到教学要求。

四、小结

根据企业对电气工程师的技术需求,在高职培养阶段要求电气自动化专业学生掌握一些必备的制图和设计能力,包括用二维设计软件绘制电气原理图、电气元件布置图、接线图等基本的电气图,同时要求能使用三维设计软件进行简单结构的设计,能与机械结构工程师协调设计电气控制部分,为设计出融合电气与机械美学的优秀产品而打下基础。

作者:沈国泉 单位:杭州科技职业技术学院