《电气CAD实训》课程教学大纲

课程名称：	电气CAD实训	课程模块编码：	6013A805
周    数：	2	学    分：	2
开课单位：	电信学院
先修课程：	工程图学与电气CAD、电机学、电气设备与供配电系统、电气控制与PLC
适用专业对象：	电气BG18；电气BG19

 

一、课程性质、目的和任务

《电气CAD实训》课程是电气工程及其自动化专业学生必修的专业课程之一，也是一门重要专业技能课。本课程构建于电机学、电气设备与供配电系统、楼宇自动化技术、电气控制与PLC等课程的基础上，基于未来对电气工程师专业能力的需求分析，以计算机为载体，使用AutoCAD Electrical 2015软件平台，通过完成典型的电动机控制图的制作、变电和输电工程初步设计及图纸的绘制、住宅电气初步设计及图纸的绘制，将电气CAD的基本理论与实践技能有机地融合，培养学生具备电气初步设计及CAD绘图的能力，以及相关分析问题、解决问题的能力。本课程对学生专业能力的培养和职业素质的养成起主要的支撑作用。本课程主要支撑毕业要求2.2、2.3、3.2、5.1、5.3、10.2达成。

通过本课程的学习，达到以下教学目标：

1、问题分析

能够运用工程图学与电气CAD、电机学、电气设备与供配电系统、电气控制与PLC等课程的基础知识，阅读和分析电气系统或电气设备的工作原理图、接线图、布局图等样图，以满足电气系统或装备的选用、安装以及运行维护等需要。

2、设计/开发解决方案

能够设计各种电气控制线路、变电和输电系统、住宅照明线路，能够利用AutoCAD Electrical软件设计绘制满足需要的项目图纸。

3、使用现代工具

熟练运用AutoCAD Electrical软件，进行电气工程图纸设计与绘制。

4、沟通

能够独立撰写实习报告和进行技术文档演示与说明。

表1 课程教学目标对专业毕业要求的支撑

 

二、教学内容及教学基本要求

项目一 电动机控制图的制作

1、教学要求：掌握电气元件图形符号，熟练使用软件绘制电动机控制原理图。

2、教学内容：

任务1：创建项目、图纸、图层，设置图纸特性等内容

知识要点：AutoCAD Electrical软件基本操作

任务2：绘制三相异步电动机启-保-停、正反转联锁控制图、三相异步电动机定子串电阻降压起动控制图

知识要点：元件库、导线、线号、交互参考的基本操作

任务3：绘制车床电气设备电路图

知识要点：自主设计绘制车床电气设备电路图，完成相关功能。

3、技能要点

学会使用AutoCAD Electrical软件基本操作和绘图技巧；

掌握原理图的设计思路及绘制方法。

项目二 变电和输电工程设计及图纸的绘制

1、教学要求：掌握二维图形绘制和修改命令，理解变电站电气总平面布置图、电气主接线图绘制方法。

2、教学内容：

任务1：35KV箱式变电站电气总平面布置图

知识要点：熟练地掌握圆、矩形、虚线、线段的画法

任务2：变电站电气主接线图

知识要点：熟练地对阵列、剪切、文字插入等工具栏的使用

3、技能要点

学会使用AutoCAD Electrical软件基本操作和绘图技巧，

掌握布置图、接线图的设计思路及绘制方法。

项目三 住宅电气设计及图纸的绘制

1、教学要求：掌握图层、对象属性、正交、对象捕捉、绘图指令、编辑指令、标注指令及其操作方法。

2、教学内容：

任务1：照明平面图

知识要点：熟练掌握图层、对象属性、正交、对象捕捉的使用方法。

任务2：照明配电系统图

知识要点：熟练掌握绘图指令、编辑指令、标注指令的使用方法。

3、技能要点

学会使用AutoCAD Electrical软件基本操作和绘图技巧，

掌握照明平面图、系统图的设计思路及绘制方法。

 

三、教学进程安排

四、教学策略与方法建议

采用“项目教学法”，结合生产生活实际，使每一教学内容有具体的事物、形象的描述、明确的任务，强调教学内容与实际生产生活的紧密联系，通过师生共同参与，共同努力，达成教学目标。对实训指导教师的要求或建议如下：

1、实训指导教师应按照项目的学习目标编制项目任务书。项目任务书应明确教师讲授的内容；明确学生预习的要求；提出该项目整体安排，以及各模块训练的时间、内容等。

 2、实训指导教师应以学生为主体设计教学结构，营造民主、和谐的教学氛围，激发学生参与教学活动，提高学生学习积极性增强学生学习信心与成就感。

3、实训指导教师应指导学生完整地完成项目，并将有关知识、技能与职业道德和情感态度有机结合。

4、实训指导教师应依据工作任务中的典型产品为载体安排和组织教学活动。教师既讲理论更能指导实践，组织现场教学，师生多互动。教师示范操作动作要规范，理论讲解方法要得当，要善于巡回指导学生操作，及时指正。

 

五、课程考核方式及要求

本课程考核内容为支撑毕业要求对应的课程目标，主要考查毕业要2.2、2.3、3.2、5.1、5.3、10.2所对应的课程目标的达成情况。

（一）实践考核内容

1、AutoCAD Electrical软件基础操作

2、电动机控制图的制作

3、变电和输电工程设计及图纸的绘制

4、住宅电气设计及图纸的绘制

（二）考核方式

1．考核方式：考试（）；考查（√）

2．成绩评定：采用（N+2）的考核模式

计分制：百分制（）；五级分制（）；两级分制（√）

采用（N+2）考核模式：考勤考核（10%）过程考核（40）％；结课考核（50）％
其中过程考核构成：

第一次：AutoCAD Electrical软件基础操作；成绩比例：10%

第二次：电动机控制图的制作；成绩比例：10%

第三次：变电和输电工程设计及图纸的绘制；成绩比例：10%

第四次：住宅电气设计及图纸的绘制；成绩比例：10%

过程考核是学生在各项目的设计过程中，实训教师根据每个学生的设计过程表现给出平均分，具体的评价可以采用观察、现场操作、实训报告等方式进行。

结课考核为设计作品和最终的答辩成绩，实训教师根据每个学生的设计作品和答辩表现给出平均分。

六、课程教学目标达成情况评价分析

1. 定量评价

需要根据公式逐步计算出每项课程教学目标的达成度。

2. 定性分析

需要针对课程教学目标以及毕业要求分析以下内容：

（1）上次评价中存在的问题，这次改进的情况；

（2）该课程目前存在的问题，以及后续教学过程需要改进的措施。

七、指导教材及参考资料

指导教材：

《电气CAD技术实训》，樊爱龙、张军主编，皇冠体育·(中国)官方网站校内印刷

参考资料：

《电气设计完全自学手册》，李波、朱从英主编，化学工业出版社，2012年

八、课程教学目标与毕业要求关系表

表3 课程教学目标与毕业要求的关系

毕业要求	指标点	电气CAD实训
1．工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础、专业基础和专业知识用于解决电气工程及相关领域的复杂工程问题。	1.1 能够运用数学、自然科学和工程基本知识对电气工程领域相关工程问题进行识别、准确表达、分析或求解。
	1.2掌握专业基础知识，并能将其用于电气工程领域相关工程问题的推演和分析，得出有意义的结果。
	1.3 掌握电气工程领域的专业知识，能够对电气工程领域复杂工程问题的数学模型或解决方案进行比较、综合、优选，并提出改进思路。
2．问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献查阅、研究分析电气工程领域的复杂工程问题，获得有效结论。	2.1能够运用数学、自然科学和工程科学的基本原理对电气工程领域复杂工程问题进行数学建模、求解或机理分析。
	2.2能够运用工程科学的基本原理，对电气工程领域的工程实际问题进行识别和准确表达，以满足电气运行维护、工程设计的需要。	M
	2.3能够运用电气工程专业知识对复杂工程问题进行分解、分析和钻研，并结合文献研究得出有效结论。	M
3．设计/开发解决方案：针对电气工程相关领域的复杂工程问题，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。	3.1能够综合运用所掌握的专业知识、技术手段和开发工具，设计满足特定需求的产品或系统。
	3.2掌握电气工程设计领域的专业知识、设计方法和工程设计工具，为满足特定需求和标准的电气工程设计项目提供解决方案。
	3.3在电气工程相关领域复杂工程问题设计过程中，体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。
4. 研究：能够基于科学原理并采用科学方法对电气工程领域的复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。	4.1能够针对电气工程领域的实际工程问题进行初步的建模与仿真分析。
	4.2能够基于专业理论并运用科学方法设计实验方案、搭建实验平台、获取实验数据。
	4.3能够对实验结果进行合理分析、解释，通过信息综合得出合理有效的结论，完善解决方案，并反馈到工程设计和实践中。
5．使用现代工具：能够针对电气工程及相关领域的复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。	5.1具有计算机熟练应用和电气图纸绘制的技能。	H
	5.2熟悉C语言、MATLAB、STEP7、PROTEUS、KEIL等软件仿真和在线硬件仿真工具的运用，能对工程问题进行模拟和预测，并理解其局限性。
	5.3能够根据工程实际问题检索文献、查询资料、合理选择技术。	H
6．工程与社会：能够基于电气工程领域的背景知识进行合理分析，评价复杂工程问题的解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。	6.1具有工程实习和社会实践的经历，熟悉与电气工程相关的技术标准、行业政策、法律、法规。
	6.2 认识工程问题与社会伦理道德联系，树立正确的工程伦理道德观，具备高度的责任感从事工程活动。
	6.3能够评价电气工程领域工程实际问题的解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并能正确理解由于这些影响所应当承担的责任。
7．环境和可持续发展：针对电气工程及相关领域的复杂工程问题，能够分析和评价工程实践对环境、社会可持续发展的影响。	7.1了解电气工程及其自动化技术对于可持续发展的影响，理解电气工程行业与环境保护的关系。
	7.2熟悉环境保护的相关法律、法规，能够从经济效益、社会效益、 利用效率、污染以及安全隐患多个方面贯彻环境保护和社会可持续发展的理念。
	7.3理解电气工程及相关领域的工程实践活动对环境和社会的双重性，判断其可能对人类和环境造成损害的隐患。
8．职业规范：具有人文社会科学素养、 社会责任感，能够在工程实践中理解并遵守职业道德和规范，履行责任。	8.1 具有人文知识、思辨能力和科学精神。
	8.2了解国情，理解社会主义核心价值观，维护国家利益，具有推动民族复兴和社会进步的责任感。
	8.3理解工程伦理的核心理念，了解电气工程师的职业性质和责任，在工程实践中，能自觉遵守职业道德和规范，具有法律意识。
9．个人和团队：具有团队精神，能够在多学科背景下的团队承担个体、团队成员以及负责人的角色。	9.1对企业运作的模式有认知能力。
	9.2 能够主动与其他学科的成员合作，胜任团队成员的角色与责任。
	9.3 具有技术团队的构建、运行、协调和负责的能力。
10.沟通：能够就电气工程及其相关领域的复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。	10.1 具备就电气工程及其相关领域的工程实际问题进行人际交往和口头表达的能力。
	10.2 具有撰写设计文稿、技术总结报告及项目申请报告的能力。	H
	10.3 具备一定的外文文献阅读、理解能力和外语交流和沟通能力。
11.项目管理：理解并掌握工程管理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。	11.1 了解电气工程领域工程管理与经济决策基本知识，理解并掌握相应的工程管理与经济决策方法。
	11.2 能够在多学科环境中应用工程管理与经济决策方法进行工程设计与实践。
	11.3 具有初步的项目实施过程中的运行和管理能力。
12．终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。	12.1有积极向上的价值观，具备自主学习和终身学习的意识。
	12.2掌握自主文献检索、资料查询及运用现代信息技术跟踪并获取相关信息的基本方法。
	12.3能够针对个人或职业发展的需求，采用合适的方法自主学习、自我完善、可持续发展。

 

九、大纲说明

需要特殊表述的大纲中未尽事宜，如课程改革、整合情况等。

 

执   笔   人：孙娜

参加研讨人员：樊爱龙 关大陆 孟昭军 张军

审   核   人：关大陆  

审   批   人：赵双元