仿真教學(xué)在《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》課程中的應(yīng)用

孟磊

(西安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西西安 710032)

《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,老師根據(jù)教材章節(jié)只講其對(duì)應(yīng)工作原理,不涉及相關(guān)的實(shí)踐應(yīng)用,學(xué)生只學(xué)理論聯(lián)想不到實(shí)踐生活中怎么應(yīng)用,于是會(huì)出現(xiàn)不動(dòng)腦思考,態(tài)度不積極,以至于只要求能通過(guò)學(xué)期的期末考試,最終理論與實(shí)踐做不到有機(jī)的結(jié)合。高職院校就是培養(yǎng)學(xué)生具備專業(yè)技能,想要在就業(yè)的過(guò)程中獲得更多的機(jī)會(huì),就要在學(xué)習(xí)的過(guò)程中體驗(yàn)更多的工作實(shí)際場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)踐操作,傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)很難體現(xiàn)更多的實(shí)踐環(huán)境,因此可以將相應(yīng)的電氣仿真軟件引入不同的工作情景,在相應(yīng)的情景中,學(xué)生練習(xí)不同崗位需要掌握的操作技能。

1 課程簡(jiǎn)介

學(xué)這門課之前,首先我們要掌握下面幾個(gè)問(wèn)題,為什么要學(xué)該課程？學(xué)了有什么用？我們需要掌握到什么程度。

2 為什么學(xué)這門課

《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》是我院機(jī)電、電氣等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,并且后續(xù)課程中可編程控制器、電氣CAD等專業(yè)核心課程的應(yīng)用能力水平等都依賴于本門課中基本知識(shí)的掌握程度。經(jīng)過(guò)該課程的理論和實(shí)踐學(xué)習(xí)能夠培養(yǎng)學(xué)生具備電氣工程師所需的基本素質(zhì),具有設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)、維修電氣設(shè)備、改造電氣設(shè)備和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理能力,能夠達(dá)到中級(jí)或高級(jí)電工水平的應(yīng)用型人才。

在這門課程中要講解常用電氣設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)、工作原理,并由繼電器線路組成電氣控制系統(tǒng)等理論知識(shí),然后進(jìn)行根據(jù)原理圖進(jìn)行元器件安裝、設(shè)計(jì)并改造成不同功能的控制電路,動(dòng)手安裝并調(diào)試排除故障等實(shí)踐操作。

3 要學(xué)到什么程度

學(xué)生畢業(yè)后主要從事物業(yè)維修電工、工廠安裝維修電工、家用電子、電器維修工等。作為職業(yè)院校就是面向工廠企業(yè)對(duì)電工的實(shí)際需求,使學(xué)生能更快的解決生產(chǎn)實(shí)踐中的技術(shù)問(wèn)題,同時(shí)結(jié)合國(guó)家對(duì)電工職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求以及目前多數(shù)普通工業(yè)企業(yè)招聘所需電工的要求,就業(yè)時(shí)企業(yè)要求大專學(xué)歷以上,電氣、自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)畢業(yè),掌握電氣原理圖的設(shè)計(jì)、電氣控制柜的設(shè)計(jì)、具有識(shí)圖接線等能力、能解決排除運(yùn)行過(guò)程中的故障,有一相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)優(yōu)先。所以在教學(xué)過(guò)程中就要提煉學(xué)生未來(lái)針對(duì)以上幾個(gè)方向就業(yè)所必備的專業(yè)知識(shí)和操作技能,了解每個(gè)工作流程,熟悉操作過(guò)程。

4 仿真軟件的選用

作為一名電工,職責(zé)就是保障企業(yè)中各類生產(chǎn)機(jī)械電動(dòng)機(jī)及其電氣控制系統(tǒng)的生產(chǎn)、生活照明系統(tǒng)的正常運(yùn)行,就要掌握對(duì)應(yīng)的具體技能,即電工基本常識(shí)與操作、電工儀表、照明電路安裝、電機(jī)與變壓器、低壓電器、電動(dòng)機(jī)控制原理圖。控制電路中各種電器元件觸電多,主令電器多,要將各個(gè)控制電器的控制效果利用動(dòng)畫(huà)或者動(dòng)作的方式直觀表現(xiàn)出來(lái),這個(gè)過(guò)程中需要仿真教學(xué)軟件的使用。

要實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的工程任務(wù),首先要根據(jù)控制要求將系統(tǒng)中各個(gè)元器件用規(guī)定圖形文字符號(hào)表示并且按照一定要求連接成系統(tǒng),繪制系統(tǒng)原理圖,然后將各電器元件進(jìn)行布局,繪制安裝接線圖并根據(jù)接線圖連接元器件運(yùn)行測(cè)試并排除故障。這就要求仿真軟件介紹包含常用電工工具、測(cè)量?jī)x器的使用方法、注意事項(xiàng),常用電器的動(dòng)畫(huà)結(jié)構(gòu)及電氣符號(hào)、電路原理圖、元器件布局、連線及運(yùn)行演示、故障排除等幾個(gè)方面內(nèi)容。

5 多種仿真綜合應(yīng)用

為了能夠讓學(xué)生滿足畢業(yè)所從事職業(yè)的實(shí)際需要,全面培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力,應(yīng)充分調(diào)動(dòng)各方面資源根據(jù)不同仿真工具的特點(diǎn)綜合應(yīng)用,達(dá)到適應(yīng)不同崗位,仿真過(guò)程既要能夠重視基礎(chǔ)知識(shí)還要能夠貼合工廠實(shí)踐,并且取代價(jià)格昂貴的實(shí)物設(shè)備,教學(xué)過(guò)程中就要盡可能包含家用生活、照明電路及工廠生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)電氣控制系統(tǒng)等實(shí)際生產(chǎn)生活環(huán)節(jié)的應(yīng)用。根據(jù)不同要求,可以選用多種仿真軟件進(jìn)行教學(xué)仿真強(qiáng)化訓(xùn)練。

(1)CADe_SIMU是一款設(shè)計(jì)電路的繪圖仿真軟件,可以快捷繪制電氣線路圖,并實(shí)現(xiàn)電路仿真。作為將來(lái)的電氣工程師首先就需要具備一定的繪圖能力,學(xué)生可以根據(jù)軟件中各種電氣元器件進(jìn)行選型并繪制電氣原理圖。

(2)電工技能與實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)系統(tǒng)是廣東科萊爾教學(xué)儀器的一款電路功能仿真軟件,可以進(jìn)行電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)和電工照明實(shí)訓(xùn)兩大部分,主要仿真電動(dòng)機(jī)的基本控制,燈、開(kāi)關(guān)、電度表的安裝、布線及運(yùn)行演示。學(xué)生可以利用軟件的器件介紹及電路原理進(jìn)行元器件布局,然后連線運(yùn)行,同時(shí)還可以練習(xí)排除電路中常見(jiàn)故障。

(3)V—ELEQ(Virtual-Electric Equipment),是一種實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)、檢測(cè)的模擬仿真軟件,學(xué)生可以利用其實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)、利用軟件中相關(guān)元件組成接近實(shí)際應(yīng)用的控制電路并進(jìn)行虛擬仿真。

(4)EPLAN是面向電氣設(shè)計(jì)和自動(dòng)化集成的系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件,學(xué)生可以進(jìn)行專業(yè)的電氣設(shè)計(jì),電氣控制線路實(shí)現(xiàn)還需要實(shí)物安置,該軟件可以進(jìn)行機(jī)箱機(jī)柜等內(nèi)部安裝布局的設(shè)計(jì)練習(xí)。

6 結(jié)語(yǔ)

采用多種電氣仿真軟件教學(xué),學(xué)生利用仿真電氣工程師崗位所面臨的實(shí)際工作場(chǎng)景,在學(xué)習(xí)的過(guò)程中同時(shí)訓(xùn)練崗位上需要相應(yīng)技能,能夠繪制原理圖并進(jìn)行功能仿真,從而有效的培養(yǎng)工廠企業(yè)所需的應(yīng)用型人才,方便學(xué)生就業(yè),縮短崗位適應(yīng)時(shí)間取得了良好的效果。

[1]董磊.電氣控制及PLC控制技術(shù)課程改革的研究[J].中國(guó)電力教育,2011.(208).165-166

[2]張建斌.《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》課程改革的實(shí)踐與探索[J] .山西教育教學(xué),2011.8:48—49.

[3]李建榮.開(kāi)放式教學(xué)法在《電氣控制技術(shù)》教學(xué)中的應(yīng)用[J].天津職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010.6:78-80.