“互聯網+”時代CAD電氣設計課程教學改革研究

摘要：常規的CAD電氣設計課程教學注重繪圖等專業課程，但尚未將“互聯網+”技術應用到實踐教學中，導致教學效果較差，難以滿足實際需求。因此，需要針對“互聯網+”時代下的CAD電氣設計課程進行改革，并結合CAD課程目標，分析其教學現狀，從教學結構、教學手段、教學實踐和教學考核四個方面深入闡述有效的課程教學改革策略，積極進行教學改革。

關鍵詞：互聯網；CAD；電氣設計；課程；教學；改革

一、引言

科技的快速發展推進了“互聯網+”的發展進程，這對我國的技術發展、社會進步均有重要影響[1]。在“互聯網+”時代，各個學科的教學形態不斷發生變化，將自身的教學內容逐漸與互聯網平臺深度融合，提高教育生態發展水平，推動課程建設與創新。CAD電氣課程是電氣自動化課程的重要組成部分，其涉及的知識復雜[2]，包括強弱電、自動化、電子滲透等，在“互聯網+”時代，對該專業也提出了全新的發展需求，包括課程設計、專業培養、管理創新等[3]，因此，對“互聯網+”時代的CAD電氣設計課程進行有效改革是勢在必行的。

CAD電氣設計課程不僅需要豐富的理論知識，更需要實踐培養作支撐，該課程目前主要使用AutoCAD軟件作為實踐教學軟件，繪制相關的設計圖。但在“互聯網+”時代，僅使用AutoCAD軟件進行實踐教學難以滿足程序設計課程的實際教學需求[4-5]，無法培養學生的創新性思維，且實際教學效果較差。為了滿足“互聯網+時代”的電氣設計課程教學需求，提高教學有效性，培養更多高素質人才，解決現有的教學問題，還需要結合各個高校CAD電氣設計課程的教學實際及具備的實踐條件，積極進行教學改革。

二、CAD電氣設計課程教學目標定位

為了正確地進行CAD電氣設計教學改革，必須要明確其教學目標。第一是AutoCAD軟件定位，使用該軟件時要有效地進行圖形渲染、標注圖形尺寸，繪制三維＼平面等電氣圖。第二是繪圖軟件應用定位，即使用時需要根據設備的要求設計基本電器回路，使其滿足電氣運行原理，此外，還需要考慮接線周期，應用計算機生成正確的CAD繪制環境，從而得到符合電子元件連接原理的電氣化CAD設計圖。

三、“互聯網+”時代CAD電氣設計課程教學現狀

CAD電氣設計課程自成立以來已經有多年歷史，在長期發展過程中也形成了一套固有的教學模式，本文對各個高校目前的課程設計教學方法、教學模式等進行深入研究，分析目前的教學現狀，提出當下CAD電氣設計課程所面臨的幾點問題：

第一，教學結構安排不合理。研究表明，大多數高校學生在CAD電氣設計課程教學的過程中普遍在進行理論學習，實踐課程學時微乎其微，以X高校為例，其24個學時中僅有5個學時為實踐教學，而理論課程則占到了19節。在理論課程教學過程中，教師僅單純地向學生傳授課本中現有理論知識，學習內容過于枯燥，學生經常會發生走神、瞌睡等現象，無法有效地進行學習。除此之外，CAD電氣設計課程的學時安排松散，兩個學時之間間隔時間過長，學生在下一節課上課時已經忘了上一節課的知識，無法進行銜接學習。

第二，教學手段較單一。大部分高校的教師在進行CAD電氣設計課程教學時僅使用原有的傳統教學手段，在課堂上寫板書、提問等，或者留課外作業進行講解。在“互聯網+”時代，學生獲取的信息來源渠道越來越廣，原有的單一教學手段已經無法滿足目前學生的學習需求，因此需要進行課程教學改革。

第三，缺乏實踐教學內容。教師在課堂中講授的內容大多數都是知識、規范等，理論教學內容占比較高，而講授實踐教學時僅一筆帶過。學生不了解AutoCAD教學軟件的使用方法，自然無法有效地應用理論知識。除此之外，大多數高校尚未應用工程案例對學生進行教學，學生無法舉一反三，在今后實際的工作過程中將面臨更多問題。

第四，考核體系尚未完善。盡管我國的CAD電氣設計課程已經有了十多年的教學歷史，但并未形成完整的考核體系，目前仍然使用平時成績加卷面成績這種傳統的考核規則進行考核。學生對此積極性較低，學習動力不足，課程教學有效性自然就會降低。

四、“互聯網+”時代CAD電氣設計課程教學改革策略

（一）合理優化教學結構

研究表明，CAD電氣設計課程內部知識與工程建造、電氣等都密切相關，因此在其教學改革過程中不能脫離專業知識，需要根據課程知識內容制定一個有效的培養目標，確定教學側重內容[6]，從而優化現有的教學結構，改進CAD電氣設計課程的主要教學方式。以往的教學方式主要包括國家標準、AutoCAD實踐繪圖技術，以及電氣設計理論知識。這三部分與工程實踐均有重要聯系，將這三部分進行整合，統一教學的難度較高，因此在后續CAD電氣設計課程教學改革的過程中，需要根據教師的授課結構總結教學狀態[7]，了解教學要求，才能制定合理的教學目標。除此之外，各個高校的教師可以利用互聯網時代下先進的新媒體技術進行教學知識整合，確保教學結構的邏輯性正確，條理清晰，從而降低CAD程序設計課程的教學難度。常見的CAD電氣設計課程內容示意圖如圖1所示。

圖1 " CAD電氣設計課程示意圖

結合圖1中的CAD電氣設計課程內容可以對課程教學結構進行逐一優化，可以將國家標準與電氣CAD設計基礎知識相結合，制定合理的基礎知識學習方案，用相關的符號、圖案等代替復雜的知識，降低基礎知識的學習難度。電氣圖表示是CAD電氣設計課程的重點，可以根據各種電氣線路的主要表示方法進行篩選，得到簡單表達、容易理解的圖案，然后有效地進行電氣圖表示。電氣圖繪制要求主要由實際功能決定，即可以結合基本繪制需求設置電氣圖線路位置。AutoCAD是通用的CAD圖形繪制軟件，可以根據該軟件的基礎操作設置實踐環節，豐富實踐教學結構。在CAD應用實訓過程中還可以借助相關的工程案例，提高課堂重點的理解力。從上述幾個部分可以有效地對CAD電氣設計課程的教學結構進行優化，從而提高教學改革的有效性。

（二）創新教學手段

教學手段是決定最終教學效果的重要因素，與其他課程教學不同，CAD電氣設計課程不僅包括理論教學，應用實踐在教學中的占比也極高，教師在以往的教學過程中盲目地進行理論教學，依照課本的知識內容傳授知識點，很難獲得良好的教學效果，因此需要積極應用“互聯網+”時代的多媒體等技術，創新教學手段。

首先，可以采用多媒體課件來創新教學手段。因為CAD電氣設計課程的知識點連接不緊密，內容繁雜，學生難以理解。因此，熟練地將CAD電氣課程中的知識點放置在趣味化多媒體課件中，有利于提高學生的理解力。在教學過程中，教師可以對國家規定的教學標準進行總結，并在學生觀看課件之前進行介紹，讓學生了解基本的課程知識點。再利用多媒體課件中的圖形等內容，幫助學生深入理解。在制作多媒體課件時，需要結合CAD電氣設計課程的教學規律及課程建設現狀，合理地安排相關的教學元素，明確地向學生展示某些復雜問題的解法，從而形成一個有效的教學知識體系。CAD電氣設計課程涉及的教學知識點較多，不能進行并列展示，需要挑選課程重點，穿插至課件中，并將各個知識點進行動態連接，從而得到一個主次分明、邏輯緊密的趣味性教學課件。同時，課件的講解也十分重要。教師在教學的過程中需要定期對課件展示的內容進行歸納，提出相應的問題，以確保學生能有效理解教師傳授的內容。

其次，AutoCAD軟件自主學習創新手段。AutoCAD軟件是CAD電氣設計課程教學過程中使用的核心軟件，也是理論知識的實際應用練習工具。以往在CAD電氣設計課程教學時，由教師帶領學生進行AutoCAD軟件學習。但是學習內容局限性較高，學生對其學習熱情低下，不利于AutoCAD軟件的學習。因此，在后續的課程教學改革過程中，教師可從旁進行輔助指導，由學生自主完成學習內容。即在AutoCAD軟件教學過程中，由學生選擇自己感興趣的課題，主動學習相關的知識，擺脫原有的固化學習模式，也打破了以往教學模式的桎梏。還可以將AutoCAD軟件教學劃分成引導性和自主性兩個階段。在引導性階段，教師可以引導學生學習基礎使用知識，讓學生感受到學習的樂趣；在自主學習階段，則由學生自主進行學習，積極探索，提高學生的學習熱情。

需要注意的是AutoCAD軟件教學的內容較復雜，學生無法自行掌握學習要領，因此需要教師與學生共同構建一個完整的教學鏈。教師應該先向學生講解AutoCAD軟件的整體結構及使用規范，指出學習重點，并讓學生進行實操，掌握學習要領。為了驗證階段性學習對AutoCAD軟件教學的有效性，本文選取x高校的20名學生進行分析。其中，編號01～10的學生使用以往的學習方式，編號11～20的學生則采用了革新后的階段性學習方法。AutoCAD軟件的教學共48學時，學生完全掌握AutoCAD軟件的使用規范花費的學時如表1所示。

由表1可知，使用創新后的階段性學習方法學習，學生掌握AutoCAD軟件使用規范所需的學時較短，證明階段性學習方法對提高學習效率有重要作用。

最后是綜合能力創新，CAD電氣設計課程對學生的綜合能力要求較高，若學生綜合能力不足，則無法有效地理解教學內容，在實踐環節也會面臨諸多問題。因此，在后續CAD電氣設計教學改革過程中可以積極進行教學拓展，選取有效的案例進行講解，包括電氣設計圖、操作技巧視頻等，讓學生全面了解標準化設計內容，有效地進行實踐操作。在繪制電路圖中，若出現大量的重復元件，可以進行AutoCAD建塊或復制已經畫好的區塊進行修改，從而提高繪制效率，降低繪制所需時間，同時可以定期使用案例對學生進行抽查，以判斷學生的綜合能力水平。

（三）加強教學實踐

教學實踐是CAD電氣設計課程中最重要的部分，直接影響最終的教學效果。因此，在教學改革中必須加強教學實踐，將理論教學內容與實踐環節深度結合起來。在教學過程中，可以使用先進的互聯網技術進行上機實踐。學生可以通過觀察各種實際案例，進行思考，分組討論，有效地解決教學實踐過程中的問題，提高教學實踐效果。在安排教學實踐課程時，需要結合實際需求進行思考，確保學生學習的知識能夠應用于實踐。這樣可以查缺補漏并增長經驗，從而提高學生的綜合能力。

（四）推動教學考核多樣化

研究發現，盡管高校正在進行課程教學優化改革，但學生的內在學習動機不足，直接影響了教學效果。因此，應積極推動教學考核多樣化，完善CAD電氣設計考核體系和相關規范。目前，僅采用試卷和平時成績的考核方式無法激發學生的學習熱情和提高其能動性。為此，可以將學習態度、作業等納入考核體系，并采用標準化規則進行考核。另外，將AutoCAD軟件實踐成績添加到考核體系中，并制定獎懲條例，全面提高學生的主觀能動性，以促進學生全面發展和提高教學效果。

五、結束語

綜上所述，在“互聯網+”時代，我國對各個學科的教學要求與日俱增，各高校也紛紛根據自身的教學環境進行創新改革。CAD電氣設計課程是電氣自動化課程中的一門基礎學科，它不僅包含了電氣轉換、自動化等理論知識，還涵蓋了CAD設計圖繪制等實踐內容。過去各高校的CAD電氣設計課程教學較為單一、靈活性較差，不能滿足“互聯網+”時代新工科課程建設的需求。因此，本文結合課程教學實際及課程教學目標定位，深入分析了CAD電氣設計課程的教學改革策略，為提高新工科課程教學有效性做出了一定的貢獻。

作者單位：李雪霞 張瑞南 鄭州電力職業技術學院 電力工程學院

參 "考 "文 "獻

[1]林敏.《C#程序設計》課程思政教學探索與實踐：以“循環語句”教學章節為例[J].武漢工程職業技術學院學報，2022，34（03）：92-95.

[2]趙海燕，賈丙靜，葛華等.基于MOOC+SPOC的線上線下交融式教學模式實踐：以“C語言程序設計”為例[J].現代信息科技，2022，6（16）：177-181.

[3]王姝音，運海紅，鄭妍.基于混合式教學的程序設計類課程思政建設的教學實踐：以C語言程序設計為例[J].黑龍江工程學院學報，2022，36（04）：81-84+88.

[4]王煜煒，陳剛，向華，等.基于混合教學模式的教學平臺設計與實現：以C語言程序設計課程為例[J].信息與電腦（理論版）， 2022，34（12）：241-244.

[5]趙軍富，徐揚，胡勇，等.應用型本科院校工科專業“C語言程序設計”創新型教學改革研究[J].包頭職業技術學院學報， 2022，23（02）：69-71.

[6]陳傳明，俞慶英，夏蕓，等.新工科實踐類課程《Java面向對象程序設計》線上線下混合式教學模式研究[J].電腦知識與技術， 2022，18（15）：140-142+157.

[7]魏晉.TPACK架構下醫學專業《Python程序設計》課程教學研究：以實現辦公自動化（OA）為例[J].辦公自動化，2022，27（10）：6-8+64.