“三圖合一”在中職機電課程中的教學實踐

陳小龍

機電、電氣行業中的所謂“三圖合一”施工流程的“三圖”是指：機電、電氣設備的電氣原理圖（包含電柜、元器件型號，數量）、電氣安裝圖（即機電、電氣元器件安裝在電柜、電箱的布置圖）、電氣接線圖。“三圖合一”的施工流程是指應用AUTOCAD等通用繪圖軟件或專業繪圖軟件繪制電氣原理圖（包含元器件型號，數量等信息），根據電氣原理圖、元器件型號及數量，按行業、協會等相關標準、結合制造成本繪制電氣安裝圖（即機電、電氣設備安裝場所地位置及電柜、元器件的布置圖）;根據電氣原理圖及電氣安裝圖繪制電氣接線圖;按照電氣安裝圖、電氣接線圖和企業、行業的安裝工藝規范進行安裝元器件、電氣接線等施工工作。

一、 支撐“三圖合一” 教學的基礎

“三圖合一”的教學一般在《電力拖動》《電氣安裝》等課程中實施。

1.基礎課程

在中等職業技術學校，“三圖合一”的施工流程教學，是以《鉗工》《金工》《機械電氣AUTOCAD》《電力拖動》等課程為基礎的。學生通過使用AUTOCAD繪圖軟件，繪制電氣原理圖、電氣安裝圖、電氣接線圖完成施工圖紙的繪制。

2.學習階段

授課時間中職學段的第三學期、即二年級的學生，已學習《電工技術》《鉗工》《金工》等課程，正在學習AUTOCAD制圖、《電力拖動》課程。

3.教學師資

有電子、機電電氣行業、企業工作經歷，熟悉機電電氣行業的安裝工藝規范的教師或教師團隊，能講授《鉗工》《金工》《機械電氣AUTOCAD》《電力拖動》等課程。

4.教學環境與設施

電腦（筆記本電腦）及繪圖軟件、線號機、電工接線板或電氣箱（柜）、元器件、施工工具、配套的各種耗材。

二、 “三圖合一”的教學過程

1.電氣原理圖繪制

展示規范的電氣原理圖（樣例）;提供國標電氣元器件圖庫;講解繪圖規范;操作示范：繪制電氣原理圖，錄制視頻。

2.電氣安裝圖繪制

展示規范的電氣安裝圖（樣例）;提供實物電氣元器件及尺寸圖紙和測量量具;講解電氣元器件放置規范及測量要領;操作示范：繪制電氣安裝圖，錄制視頻。

3.電氣接線圖繪制

展示規范的電氣接線圖（樣例）;講解線號編制規范、端子號的選定方法;操作示范：繪制電氣接線圖，錄制視頻。

4.安裝實物電氣箱（柜）

展示規范的已安裝完畢的電氣箱（柜）（樣例）;講解電氣元器件安裝規范及技巧;操作示范：按電氣安裝圖、將實物電氣元器件及配件安裝到電氣箱（柜），錄制視頻。

5.制作線號管、貼紙

學會使用線號機（正確安裝色帶、號碼管、貼紙）;統計線號管、貼紙的名稱、數量，操作示范：按工藝要求使用線號機打印制作線號管、貼紙并錄制視頻。

6.連接電氣箱（柜）內的電路

首先，將打印好的貼紙貼在對應的元器件上;然后，按照電氣接線圖、工藝規范選擇對應載流量的電線、截取合適的長度、兩端逃入對應線號管、壓接線叉（耳）或線針，接入對應的元器件的接線端子;安裝完畢后，對電柜內部的垃圾進行清理，整理走線、將走線綁扎整齊并固定;目檢合格后，蓋上線槽蓋等待調試;整個操作示范過程錄制視頻。

7.教學學時

以上教學過程是基于“三相異步電動機雙重聯鎖正反轉+能耗制動控制電路”內容為載體的教學學時為：每周6節，連續六周，共36個學時;也可為連續一周的模塊課程。當然，若加長學時，會取得更好的教學效果。

三、 “三圖合一”的教學效果

“三圖合一”的實施在教學有以下優點：

1.準確性提高

采用“三圖合一”的施工流程進行電氣線路連接時，是根據電氣接線圖施工的，每條連線的電線編號是固定唯一的，每個線頭的接線端子名稱也是唯一的，只要在施工過程中認真對待，出現差錯的幾率是非常低的，所以采用“三圖合一”的方法連接電氣線路，其準確性得到大大提高。

2.施工效率提高

“三圖合一”的施工流程進行電氣線路連接時，是根據電氣接線圖施工的，每條連線的電線編號是固定唯一的，每個線頭的接線端子名稱也是唯一的，只要在每條帶編號的電線連接完成后在接線圖上做好標記，就不必擔心會出現錯漏，從而大大提高施工效率;特別在批量生產時，可以在做好其中一套樣板后，按樣板做好連線并批量施工、效率極高，優勢明顯。

3.提高教學質量的倍增器

“三圖合一”的施工流程在繪制“三圖”時，已經將電路的原理轉化為施工的工藝，使安裝、接線施工更加規范、直觀;學生在制圖過程中能加強對電路原理的理解，若電路較為復雜難以理解電路原理、電氣線路連接時，可以在不理解電路原理的情況下按施工的工藝規范，仍然能正確快速、規范地施工，從而提高了學生的職業能力、降低了對從業人員的理論水平要求;降低了畢業學生進入機電、電氣行業的門檻，同時也降低了學生學習的難度、符合中職學生“先行后知”的特點，真正達到做中學的目的，所以“三圖合一”的施工流程是提高教學質量的倍增器。

四、 “三圖合一”在教學中遇到的問題

1.學生的機械基礎較為薄弱，執行工藝規范的意識較差，體能低下

在教學過程中，發現學生的機械知識貧乏、在繪制安裝圖時有大量的不合理地方;機械裝配能力極需提高、在安裝過程中有部分螺絲未擰緊或擰得過緊;在電氣接線時為求快完成任務，經常出現缺線號管，或未壓接線叉（耳）或線針，直接接入元器件的接線端子的情況;還有的學生力氣較少，竟然不能完成剝線、壓接線叉（耳）的加工環節;個別學生安裝電箱的時間不到一小時就癱坐下來，難以繼續裝配電箱，導致學習效果較差。

2.教學實訓耗材消耗巨大

“三圖合一”在教學實訓過程中的耗材消耗巨大，以基于“三相異步電動機雙重聯鎖正反轉+能耗制動控制電路”內容為例，項目中使用的貼紙、色帶、線號管、線針、線叉、電線、纏繞管、扎帶等耗材消耗約為100元/學生，使教學實訓難以長期堅持。

3.缺乏熟悉行業的專業師資

“三圖合一”在教學實訓過程中，具備教學能力，能講授《鉗工》《金工》《機械電氣AUTOCAD》《電力拖動》等課程，又有電子、機電電氣行業工作經歷，熟悉機電、電氣行業的安裝工藝規范的師資非常少。在教學中出現了專業教師講授的專業課、實訓內容與行業、企業的實際生產存在較大的差異的現象;而行業技術人員又欠缺教學教育能力、教學效果不理想;由于專業教師與行業技術人員的工作對象不同，教學與生產存在明顯的差異，兩者難以達到有效結合。

五、 實施“三圖合一”的教學建議

1.根據本地區的產業發展情況，開設專業課程

隨著《中國制造 2025》的出臺，廣東推進珠江西岸先進裝備制造產業帶建設，對先進機電設備需求不斷增加，同時對高素質從業人員需求也不斷增加，實施“三圖合一”教學正好順應了這一需求，為此應開設對應的專業課程，并制定課程標準。

2.在現有師資基礎上，培養復合型專業的師資隊伍

當前電子、機電的專業教師具備良好的教學能力，部分能講授《鉗工》《機械電氣AUTOCAD》《電力拖動》等課程，但缺乏機電、電氣行業工作經歷、不熟悉機電電氣行業的安裝工藝規范;選派專業教師到電氣設備制造企業，學習與“三圖合一”相關的工藝規范、生產流程，培養成能完成“三圖合一”教學、具有獨立完成電氣裝配能力的工程技術人員，實現專業教師與工程技術人員兩者完美結合、教學與生產無縫接軌。

3.強化基礎課程教學，提高學生的職業素養、加強學生的體能鍛煉

針對“三圖合一”在教學過程發現學生的機械知識貧乏、機械裝配能力不高的問題，建議提高《鉗工》《金工》《機械電氣AUTOCAD》課程的教學要求;培養學生的質量意識，灌輸“不按工藝規范生產的產品是不合格產品、是廢品”、“生產過程中既要注重生產效率、又要保證產品質量”的職業觀念，培育工匠精神;對于力量小、持久力差的學生，督促其加強體育鍛煉，以適應課程的學習要求。

4.實行教學實訓耗材回收利用

“三圖合一”在教學實訓過程中的耗材消耗，是制約教學實施的重要因素，在實訓環節中應該以教會學生掌握工藝、規范為主，使用過電線、線號管、貼紙、纏繞管等可以回收的耗材應分類集中回收，反復使用;從而培養學生勤儉節約的優良品質。

“三圖合一”施工流程是機電、電氣行業生產活動進行的基礎，是一般從業人員必須具備的專業能力。近幾年的畢業生就業情況表明，接受過“三圖合一”課程教學的電子、機電專業的學生，從事電氣行業的人數比例比沒有接受過“三圖合一”課程教學的電子、機電專業的學生的人數比例高。所以，在電子、機電專業開設“三圖合一”的課程是合適、必須的，有利于提高學生的對口就業率，提高從業人員的素質，同時促進本地區的產業發展。