仿真軟件在中職電工實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用

摘 ?要：對(duì)于中職電工電子專業(yè)課程的學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)“理實(shí)一體”，電工技能實(shí)訓(xùn)在電類專業(yè)學(xué)習(xí)中具有極為重要的作用和地位。但是從學(xué)校的現(xiàn)實(shí)情況進(jìn)行分析，傳統(tǒng)的手段和方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代電工技能實(shí)訓(xùn)的技術(shù)要求。電工仿真軟件在電工技能實(shí)訓(xùn)的應(yīng)用，將實(shí)訓(xùn)理論課程和技能訓(xùn)練有機(jī)融合，有效地提升了實(shí)訓(xùn)的質(zhì)量。本文通過分析科萊爾電工仿真實(shí)訓(xùn)軟件的特點(diǎn)、在電工技能實(shí)訓(xùn)中的一些應(yīng)用成果以及目前存在的問題等，使仿真實(shí)訓(xùn)軟件與電工技能實(shí)訓(xùn)有機(jī)結(jié)合，對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電工技能的興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、提高課堂效率有著重要的作用，電工仿真軟件在電工技能實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用會(huì)越來越受到師生的親睞。關(guān)鍵詞：仿真軟件;電工技能;實(shí)訓(xùn)應(yīng)用中圖分類號(hào)：TP391;G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A???文章編號(hào)：1671-2064（2019）16-0000-00

中等職業(yè)教育是直接服務(wù)于社會(huì)生產(chǎn)，擔(dān)負(fù)著為社會(huì)培養(yǎng)中等技能人才的使命，進(jìn)一步提高教育教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)中職學(xué)生實(shí)訓(xùn)操作能力，更好地服務(wù)于社會(huì)是每一個(gè)職業(yè)教育工作者最大的愿望。通過實(shí)踐證實(shí)，在職業(yè)教育中特別是實(shí)訓(xùn)技能訓(xùn)練中引入仿真技術(shù)、廣泛地應(yīng)用仿真技術(shù)，是提高學(xué)生技能實(shí)訓(xùn)質(zhì)量的一個(gè)很有效的途徑。

隨著電工電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，現(xiàn)代信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，社會(huì)對(duì)中職電工電子類專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐操作能力的要求也越來越高。尤其是電工技能與實(shí)訓(xùn)這門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)實(shí)訓(xùn)課來說，對(duì)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)能力的要求更高。如何通過有效地電工技能實(shí)訓(xùn)，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力是電工類專業(yè)教師一直在探討和研究的問題。傳統(tǒng)的“演示+實(shí)物技能實(shí)訓(xùn)”由于存在很多問題，很多中職電類教師都在探討如何改變這種實(shí)訓(xùn)模式，采用仿真實(shí)訓(xùn)軟件與設(shè)備實(shí)物電路相結(jié)合的實(shí)訓(xùn)模式應(yīng)運(yùn)而生，就是將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于電工技能實(shí)訓(xùn)中，為中職電類專業(yè)學(xué)生提供更加方便、快捷、有效的實(shí)訓(xùn)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。本文以我?，F(xiàn)有的科萊爾電工仿真實(shí)訓(xùn)軟件為例，分析探討仿真軟件在電工技能實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用方法和一些心得，僅供同行參考。

1科萊爾電工仿真實(shí)訓(xùn)軟件的特點(diǎn)及使用

科萊爾電工仿真實(shí)訓(xùn)軟件是一款適用于中職電類學(xué)生進(jìn)行電工技能實(shí)訓(xùn)的輔助學(xué)習(xí)工具，提供了包括元件介紹、布線原則、手動(dòng)布線、自動(dòng)布線、運(yùn)行演示等多方面電工技能實(shí)訓(xùn)知識(shí)，軟件由廣東科萊爾教學(xué)儀器設(shè)備制造有限公司推出，主要采用flash演示模式，更加明白易懂。

1.1科萊爾電工仿真實(shí)訓(xùn)軟件實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

（1）電工電拖實(shí)訓(xùn)部分包括：試驗(yàn)1、異步電動(dòng)機(jī)手動(dòng)單向運(yùn)轉(zhuǎn)控制;試驗(yàn)2、異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制;試驗(yàn)3、異步電動(dòng)機(jī)自鎖控制;試驗(yàn)4、具有過載保護(hù)自鎖控制;試驗(yàn)5、異步電動(dòng)機(jī)單向點(diǎn)動(dòng)起動(dòng)控制;試驗(yàn)6、異步電動(dòng)機(jī)兩地控制;試驗(yàn)7、異步電動(dòng)機(jī)聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制;試驗(yàn)8、正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)、起動(dòng)控制;試驗(yàn)9、雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制;試驗(yàn)10、自動(dòng)往返控制;試驗(yàn)11、電機(jī)延時(shí)啟動(dòng)控制;試驗(yàn)12、自動(dòng)順序起動(dòng)控制等。

（2）電工照明實(shí)訓(xùn)部分包括：試驗(yàn)1、單極開關(guān)控制電路;試驗(yàn)2、觸摸開關(guān)控制電路;試驗(yàn)3、感應(yīng)開關(guān)控制電路;試驗(yàn)4、聲控開關(guān)控制電路;試驗(yàn)5、單極開關(guān)串聯(lián)控制電路;試驗(yàn)6、單極開關(guān)并聯(lián)控制電路;試驗(yàn)7、單極開關(guān)混聯(lián)控制電路;試驗(yàn)8、白熾燈并聯(lián)電路;試驗(yàn)9、白熾燈混聯(lián)電路;試驗(yàn)10、日光燈控制電路;試驗(yàn)11、單相電度表直接安裝電路;試驗(yàn)12、單相電度表間接安裝電路等。

1.2科萊爾電工仿真實(shí)訓(xùn)軟件的使用方法

（1）打開界面，點(diǎn)擊進(jìn)入軟件實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。

（2）選擇需要實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，點(diǎn)擊進(jìn)入實(shí)訓(xùn)界面。

以電工電拖實(shí)訓(xùn)部分試驗(yàn)9雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為例，進(jìn)入后有元件介紹、布線原則、手動(dòng)布線、自動(dòng)布線、運(yùn)行演示、返回目錄等選項(xiàng)。

①元件介紹包括刀開關(guān)、按鈕、組合開關(guān)、行程開關(guān)、斷路器、熔斷器、電流互感器、自耦變壓器、電阻器、交流接觸器、熱繼電器、時(shí)間繼電器、三相異步電動(dòng)機(jī)、單相電度表等相關(guān)元件的功能介紹。

②布線原則主要是介紹該項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)時(shí)進(jìn)行布線的方法、要求、注意事項(xiàng)。

③手動(dòng)布線是讓學(xué)生進(jìn)行電工技能實(shí)訓(xùn)的主要平臺(tái)，根據(jù)電路圖通過仿真實(shí)訓(xùn)完成電路連接，且不允許接錯(cuò)。

④自動(dòng)布線是系統(tǒng)設(shè)置按布線要求自行完成布線，手把手教學(xué)生掌握布線的方法，相當(dāng)于教師的布線演示。

⑤運(yùn)行演示是可以直觀演示各元器件工作狀態(tài)及電路運(yùn)行情況，可以反復(fù)運(yùn)行、不怕元器件損耗，效果直觀。

2電工仿真軟件在電工技能實(shí)訓(xùn)的應(yīng)用優(yōu)勢

電工仿真軟件是電工技能實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用有著諸多的優(yōu)勢，其趣味性強(qiáng)、低成本、高回報(bào)的特點(diǎn)贏得了越來越多中職電類專業(yè)師生的青睞，仿真效果逼真、操作貼近實(shí)際、仿真功能全面，提高了中職電類學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)電工技能實(shí)訓(xùn)的積極性。

學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，可以先用電工仿真軟件在工作平臺(tái)上連接實(shí)訓(xùn)電路，可以自由的選擇元器件、選擇導(dǎo)線、連接電路，而不必考慮元器件、導(dǎo)線等的消耗及元器件損壞和老化等問題，可以把元件的所有可能的連接方式、運(yùn)行模式等都可以試驗(yàn)并分析可能的結(jié)果直觀呈現(xiàn)出來，通過在實(shí)訓(xùn)軟件上反復(fù)地訓(xùn)練，可以得到不同的結(jié)果、現(xiàn)象，并進(jìn)行對(duì)比分析，最終選擇正確的元器件，連接出完美的實(shí)訓(xùn)電路。然后組織學(xué)生在學(xué)校電工實(shí)訓(xùn)室里現(xiàn)有的亞龍YL-103/104維修電工與儀表及照明實(shí)訓(xùn)考核裝置上進(jìn)行實(shí)物電路的技能實(shí)訓(xùn)，并驗(yàn)證最后的實(shí)訓(xùn)效果。采用電工仿真實(shí)訓(xùn)電路模式讓學(xué)生創(chuàng)造性和設(shè)計(jì)思維得以發(fā)揮，可以把更多的時(shí)間用放在電路的具體設(shè)計(jì)、創(chuàng)新、連接、糾錯(cuò)和排故等方面，幫助學(xué)生更快、更好地理解和掌握各種電工電路的工作原理、實(shí)際電路的連接技能，大大提高了中職學(xué)生學(xué)習(xí)電工技能的興趣，鍛煉了他們電路元器件選擇、電路設(shè)計(jì)、電路連接和排除故障的能力，培養(yǎng)了他們創(chuàng)新的能力和新電路應(yīng)用開發(fā)的能力。

2.1有利于提高學(xué)生進(jìn)行電工技能實(shí)訓(xùn)的興趣

學(xué)生技能實(shí)訓(xùn)是讓學(xué)生能夠通過技能實(shí)訓(xùn)課程的學(xué)習(xí)來驗(yàn)證理論知識(shí)、鍛煉實(shí)訓(xùn)能力，能透徹清晰地理解理論知識(shí)，鞏固學(xué)生的專業(yè)技能。傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)主要靠老師的講解和演示，然后學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，很多學(xué)生對(duì)實(shí)際元器件選擇、電路連接無從下手且畏懼實(shí)訓(xùn)，導(dǎo)致學(xué)生慢慢的失去技能實(shí)訓(xùn)的興趣。電工仿真軟件技術(shù)的應(yīng)用讓學(xué)生在仿真實(shí)訓(xùn)中不怕出錯(cuò)，敢于動(dòng)手，趣味性強(qiáng)，大大提高了學(xué)生對(duì)電工技能實(shí)訓(xùn)的積極性和學(xué)習(xí)興趣。

2.2有利于提高技能實(shí)訓(xùn)的效率和效果

在傳統(tǒng)的電工技能實(shí)訓(xùn)過程中，教師只能通過畫平面示意圖、飛線連接，學(xué)生經(jīng)常跟不上老師連線的步伐，難于理解電路連接的順序和方法，飛線圖連接完成后一頭霧水。教師只能再通過講臺(tái)演練方式加強(qiáng)學(xué)生電路連接能力，然而教師需要花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行演練的準(zhǔn)備，需要將各種儀器、設(shè)備、元器件、導(dǎo)線、工具等搬到講臺(tái)，操作不便、過程時(shí)間長，影響教學(xué)進(jìn)度，演示效果還特別不理想。采用電工仿真軟件的實(shí)訓(xùn)模式，教師在進(jìn)行電路連接講解的同時(shí)，利用仿真軟件同步進(jìn)行展示，使元器件、設(shè)備、儀器的選擇和電路的連接更加形象、直觀、簡單，彌補(bǔ)了畫飛線圖和講臺(tái)演練的不足，使學(xué)生更易掌握、理解，提高了電工技能實(shí)訓(xùn)的效率和效果。

2.3有利于降低電工技能實(shí)訓(xùn)的成本

在傳統(tǒng)的技能實(shí)訓(xùn)中，學(xué)生只是在教師的飛線圖或演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行技能實(shí)訓(xùn)，電路經(jīng)常接錯(cuò)，連接導(dǎo)線耗費(fèi)很多;元器件的連接螺絲緊松次數(shù)非常多，損壞的幾率高，學(xué)生的電工技能實(shí)訓(xùn)耗材費(fèi)用高。而使用電工仿真軟件進(jìn)行技能實(shí)訓(xùn)前的訓(xùn)練，只是在軟件工作平臺(tái)上直接搭建實(shí)訓(xùn)電路，選擇元器件、選擇導(dǎo)線、連接電路，都不必考慮元器件、導(dǎo)線等的消耗及元器件損壞和老化等問題，對(duì)各種元器件進(jìn)行拆卸、組裝，可以反復(fù)、無數(shù)次的訓(xùn)練，最后在進(jìn)行實(shí)物實(shí)訓(xùn)，準(zhǔn)確率高，連接導(dǎo)線損耗少、元器件損壞少，大大降低了技能實(shí)訓(xùn)的成本。

2.4有利于學(xué)生課外強(qiáng)化技能訓(xùn)練

只要在計(jì)算機(jī)、平板、智能手機(jī)上安裝電工仿真實(shí)訓(xùn)軟件，學(xué)生可以隨時(shí)隨地進(jìn)行電工技能實(shí)訓(xùn)，周末在家里的計(jì)算機(jī)、平板上可以進(jìn)行，課外時(shí)間在班級(jí)、宿舍通過智能手機(jī)上可以進(jìn)行。還便于同學(xué)之間互相談?wù)?、?duì)比、參照學(xué)習(xí)。

2.5有利于學(xué)生理解各種元器件、儀器儀表的使用

電工仿真軟件中有對(duì)各種元器件和儀器儀表的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行注釋，可以分解、組裝各元器件，幫助學(xué)生更好的熟悉各種元器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)及儀器儀表的使用方法，更好地幫助學(xué)生理解、研究其工作的特性和原理。

3電工仿真軟件在電工技能實(shí)訓(xùn)中應(yīng)注意的問題

雖然采用虛擬仿真輔助實(shí)訓(xùn)，改善了實(shí)訓(xùn)手段，豐富了實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，也能更形象生動(dòng)地將難于理解的知識(shí)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)形式表現(xiàn)出來，更能激發(fā)出學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和思維。但也存在實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目有限、元器件不夠全面、連接電路預(yù)設(shè)限制多、電路設(shè)計(jì)多向性不夠等多種問題。期待后期的設(shè)計(jì)者不斷完善電工仿真實(shí)訓(xùn)軟件的功能。

如果完全讓學(xué)生僅僅只用仿真實(shí)訓(xùn)取代“演示+實(shí)物訓(xùn)練”而不進(jìn)行實(shí)物訓(xùn)練，那么那學(xué)生只會(huì)在電腦上仿真，學(xué)生對(duì)真實(shí)元器件的拆裝檢測、儀器儀表的使用操作、設(shè)施設(shè)備的調(diào)試等能力大大削弱，電工電路的設(shè)計(jì)布局能力、線路安裝能力、故障檢修能力等得不到很好的培養(yǎng)。因此教師要將仿真技術(shù)與傳統(tǒng)的技能實(shí)訓(xùn)相互結(jié)合，兩者相輔相成，更好地為現(xiàn)代中職教育服務(wù)。既合理安排仿真實(shí)訓(xùn)講授，讓學(xué)生課后自己上計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)上訓(xùn)練，課堂上主要進(jìn)行實(shí)際電路的安裝調(diào)試故障檢測等工作。還可以讓學(xué)生做一些設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，自己設(shè)計(jì)、制作安裝調(diào)試，讓電工仿真實(shí)訓(xùn)真正變成激發(fā)學(xué)生興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新精神的利器。

將電工仿真軟件應(yīng)用于中職電工技能實(shí)訓(xùn)中，能夠把學(xué)生難以理解的元器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)與原理、電路連接、儀器儀表的使用等各種電工技能訓(xùn)練變得生動(dòng)有趣味，能夠動(dòng)態(tài)地展示電工實(shí)訓(xùn)的結(jié)果和一些不易觀察的特殊現(xiàn)象，能夠使一些實(shí)物實(shí)訓(xùn)不易進(jìn)行的內(nèi)容直觀展示出來，如三相異步電動(dòng)機(jī)的拆卸及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的展示等。 因此，將電工仿真軟件應(yīng)用于中職電工技能實(shí)訓(xùn)不僅提高了技能實(shí)訓(xùn)質(zhì)量，改善了技能實(shí)訓(xùn)手段，豐富了技能實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，提高了技能實(shí)訓(xùn)效率，而且激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、分析和解決問題的能力都起到了潛移默化的作用，為中職電類專業(yè)學(xué)生電工技能實(shí)訓(xùn)提供了很好的手段。

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收稿日期：2019-07-16

作者簡介：梁森明（1973—），男，漢族，福建三明人，本科，高級(jí)講師，研究方向：電工電子技能實(shí)訓(xùn)。