仿真软件在中职电工实训中的应用

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　　摘  要：对于中职电工电子专业课程的学习强调“理实一体”，电工技能实训在电类专业学习中具有极为重要的作用和地位。但是从学校的现实情况进行分析，传统的手段和方式已经无法满足现代电工技能实训的技术要求。电工仿真软件在电工技能实训的应用，将实训理论课程和技能训练有机融合，有效地提升了实训的质量。本文通过分析科莱尔电工仿真实训软件的特点、在电工技能实训中的一些应用成果以及目前存在的问题等，使仿真实训软件与电工技能实训有机结合，对激发学生学习电工技能的兴趣，培养学生创新思维、提高课堂效率有着重要的作用，电工仿真软件在电工技能实训中的应用会越来越受到师生的亲睐。关键词：仿真软件;电工技能;实训应用中图分类号：TP391;G424   文献标识码：A    文章编号：1671-2064（2019）16-0000-00
　　中等职业教育是直接服务于社会生产，担负着为社会培养中等技能人才的使命，进一步提高教育教学质量，增强中职学生实训操作能力，更好地服务于社会是每一个职业教育工作者最大的愿望。通过实践证实，在职业教育中特别是实训技能训练中引入仿真技术、广泛地应用仿真技术，是提高学生技能实训质量的一个很有效的途径。
　　随着电工电子技术和计算机技术的高速发展，现代信息技术的广泛应用，社会对中职电工电子类专业学生的创新思维和实践操作能力的要求也越来越高。尤其是电工技能与实训这门实践性很强的专业实训课来说，对学生的实训能力的要求更高。如何通过有效地电工技能实训，提高学生的实践操作能力是电工类专业教师一直在探讨和研究的问题。传统的“演示+实物技能实训”由于存在很多问题，很多中职电类教师都在探讨如何改变这种实训模式，采用仿真实训软件与设备实物电路相结合的实训模式应运而生，就是将虚拟仿真技术应用于电工技能实训中，为中职电类专业学生提供更加方便、快捷、有效的实训环境，激发学生的创造性，提高学生的动手能力和创新设计能力。本文以我校现有的科莱尔电工仿真实训软件为例，分析探讨仿真软件在电工技能实训中的应用方法和一些心得，仅供同行参考。
　　1科莱尔电工仿真实训软件的特点及使用
　　科莱尔电工仿真实训软件是一款适用于中职电类学生进行电工技能实训的辅助学习工具，提供了包括元件介绍、布线原则、手动布线、自动布线、运行演示等多方面电工技能实训知识，软件由广东科莱尔教学仪器设备制造有限公司推出，主要采用flash演示模式，更加明白易懂。
　　1.1科莱尔电工仿真实训软件实训内容
　　（1）电工电拖实训部分包括：试验1、异步电动机手动单向运转控制;试验2、异步电动机点动控制;试验3、异步电动机自锁控制;试验4、具有过载保护自锁控制;试验5、异步电动机单向点动起动控制;试验6、异步电动机两地控制;试验7、异步电动机联锁正反转控制;试验8、正反转点动、起动控制;试验9、双重联锁正反转控制;试验10、自动往返控制;试验11、电机延时启动控制;试验12、自动顺序起动控制等。
　　（2）电工照明实训部分包括：试验1、单极开关控制电路;试验2、触摸开关控制电路;试验3、感应开关控制电路;试验4、声控开关控制电路;试验5、单极开关串联控制电路;试验6、单极开关并联控制电路;试验7、单极开关混联控制电路;试验8、白炽灯并联电路;试验9、白炽灯混联电路;试验10、日光灯控制电路;试验11、单相电度表直接安装电路;试验12、单相电度表间接安装电路等。
　　1.2科莱尔电工仿真实训软件的使用方法
　　（1）打開界面，点击进入软件实训项目。
　　（2）选择需要实训项目，点击进入实训界面。
　　以电工电拖实训部分试验9双重联锁正反转控制实训项目为例，进入后有元件介绍、布线原则、手动布线、自动布线、运行演示、返回目录等选项。
　　①元件介绍包括刀开关、按钮、组合开关、行程开关、断路器、熔断器、电流互感器、自耦变压器、电阻器、交流接触器、热继电器、时间继电器、三相异步电动机、单相电度表等相关元件的功能介绍。
　　②布线原则主要是介绍该项目实训时进行布线的方法、要求、注意事项。
　　③手动布线是让学生进行电工技能实训的主要平台，根据电路图通过仿真实训完成电路连接，且不允许接错。
　　④自动布线是系统设置按布线要求自行完成布线，手把手教学生掌握布线的方法，相当于教师的布线演示。
　　⑤运行演示是可以直观演示各元器件工作状态及电路运行情况，可以反复运行、不怕元器件损耗，效果直观。
　　2电工仿真软件在电工技能实训的应用优势
　　电工仿真软件是电工技能实训中的应用有着诸多的优势，其趣味性强、低成本、高回报的特点赢得了越来越多中职电类专业师生的青睐，仿真效果逼真、操作贴近实际、仿真功能全面，提高了中职电类学生对于学习电工技能实训的积极性。
　　学生在教师的指导下，可以先用电工仿真软件在工作平台上连接实训电路，可以自由的选择元器件、选择导线、连接电路，而不必考虑元器件、导线等的消耗及元器件损坏和老化等问题，可以把元件的所有可能的连接方式、运行模式等都可以试验并分析可能的结果直观呈现出来，通过在实训软件上反复地训练，可以得到不同的结果、现象，并进行对比分析，最终选择正确的元器件，连接出完美的实训电路。然后组织学生在学校电工实训室里现有的亚龙YL-103/104维修电工与仪表及照明实训考核装置上进行实物电路的技能实训，并验证最后的实训效果。采用电工仿真实训电路模式让学生创造性和设计思维得以发挥，可以把更多的时间用放在电路的具体设计、创新、连接、纠错和排故等方面，帮助学生更快、更好地理解和掌握各种电工电路的工作原理、实际电路的连接技能，大大提高了中职学生学习电工技能的兴趣，锻炼了他们电路元器件选择、电路设计、电路连接和排除故障的能力，培养了他们创新的能力和新电路应用开发的能力。 　　2.1有利于提高学生进行电工技能实训的兴趣
　　学生技能实训是让学生能够通过技能实训课程的学习来验证理论知识、锻炼实训能力，能透彻清晰地理解理论知识，巩固学生的专业技能。传统的实训教学主要靠老师的讲解和演示，然后学生进行实训，很多学生对实际元器件选择、电路连接无从下手且畏惧实训，导致学生慢慢的失去技能实训的兴趣。电工仿真软件技术的应用让学生在仿真实训中不怕出错，敢于动手，趣味性强，大大提高了学生对电工技能实训的积极性和学习兴趣。
　　2.2有利于提高技能实训的效率和效果
　　在传统的电工技能实训过程中，教师只能通过画平面示意图、飞线连接，学生经常跟不上老师连线的步伐，难于理解电路连接的顺序和方法，飞线图连接完成后一头雾水。教师只能再通过讲台演练方式加强学生电路连接能力，然而教师需要花费大量时间进行演练的准备，需要将各种仪器、设备、元器件、导线、工具等搬到讲台，操作不便、过程时间长，影响教学进度，演示效果还特别不理想。采用电工仿真软件的实训模式，教师在进行电路连接讲解的同时，利用仿真软件同步进行展示，使元器件、设备、仪器的选择和电路的连接更加形象、直观、简单，弥补了画飞线图和讲台演练的不足，使学生更易掌握、理解，提高了电工技能实训的效率和效果。
　　2.3有利于降低电工技能实训的成本
　　在传统的技能实训中，学生只是在教师的飞线图或演示实验的基础上进行技能实训，电路经常接错，连接导线耗费很多;元器件的连接螺丝紧松次数非常多，损坏的几率高，学生的电工技能实训耗材费用高。而使用电工仿真软件进行技能实训前的训练，只是在软件工作平台上直接搭建实训电路，选择元器件、选择导线、连接电路，都不必考虑元器件、导线等的消耗及元器件损坏和老化等问题，对各种元器件进行拆卸、组装，可以反复、无数次的训练，最后在进行实物实训，准确率高，连接导线损耗少、元器件损坏少，大大降低了技能实训的成本。
　　2.4有利于学生课外强化技能训练
　　只要在计算机、平板、智能手机上安装电工仿真实训软件，学生可以随时随地进行电工技能实训，周末在家里的计算机、平板上可以进行，课外时间在班级、宿舍通过智能手机上可以进行。还便于同学之间互相谈论、对比、参照学习。
　　2.5有利于学生理解各种元器件、仪器仪表的使用
　　电工仿真软件中有对各种元器件和仪器仪表的相关知识进行注释，可以分解、组装各元器件，帮助学生更好的熟悉各种元器件内部结构及仪器仪表的使用方法，更好地帮助学生理解、研究其工作的特性和原理。
　　3电工仿真软件在电工技能实训中应注意的问题
　　虽然采用虚拟仿真辅助实训，改善了实训手段，丰富了实训内容，也能更形象生动地将难于理解的知识用计算机仿真技术形式表现出来，更能激发出学生的创新意识和思维。但也存在实训项目有限、元器件不够全面、连接电路预设限制多、电路设计多向性不够等多种问题。期待后期的设计者不断完善电工仿真实训软件的功能。
　　如果完全让学生仅仅只用仿真实训取代“演示+实物训练”而不进行实物训练，那么那学生只会在电脑上仿真，学生对真实元器件的拆装检测、仪器仪表的使用操作、设施设备的调试等能力大大削弱，电工电路的设计布局能力、線路安装能力、故障检修能力等得不到很好的培养。因此教师要将仿真技术与传统的技能实训相互结合，两者相辅相成，更好地为现代中职教育服务。既合理安排仿真实训讲授，让学生课后自己上计算机或智能手机上训练，课堂上主要进行实际电路的安装调试故障检测等工作。还可以让学生做一些设计性的实验，自己设计、制作安装调试，让电工仿真实训真正变成激发学生兴趣、培养创新精神的利器。
　　将电工仿真软件应用于中职电工技能实训中，能够把学生难以理解的元器件内部结构与原理、电路连接、仪器仪表的使用等各种电工技能训练变得生动有趣味，能够动态地展示电工实训的结果和一些不易观察的特殊现象，能够使一些实物实训不易进行的内容直观展示出来，如三相异步电动机的拆卸及内部结构的展示等。 因此，将电工仿真软件应用于中职电工技能实训不仅提高了技能实训质量，改善了技能实训手段，丰富了技能实训内容，提高了技能实训效率，而且激发了学生的学习兴趣，对于培养学生的创新能力、分析和解决问题的能力都起到了潜移默化的作用，为中职电类专业学生电工技能实训提供了很好的手段。
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　　收稿日期：2019-07-16
　　作者简介：梁森明（1973—），男，汉族，福建三明人，本科，高级讲师，研究方向：电工电子技能实训。
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