电工实训仿真教学范文

时间:2023-12-04 11:13:38

电工实训仿真教学

电工实训仿真教学范文第1篇

关键词:中职;建筑电工;操作技能;仿真实训;教学

1.建筑电工课程中的读图仿真实训教学

一般来讲,中职建筑电工技术课程中的读图实训教学环节主要为:了解和掌握建筑电工中常用的文字、图形等符号以及相关的电气设备与线路标示方法等之后,引导学生结合实际环境开展读图仿真训练。首先,教师需带领学生依据教材内容,认真搜集与建筑电工读图技术相关的图纸设计总说明、系统图纸、平面图纸、局部平面图以及接线图等多项工程文件,以加强学生对该工作步骤的了解与认识。其次,筛选适当的实训内容,其主要表现为多样化的建筑样式,如居民住宅、民用或工用机车间等。最后,带领学生开展建筑电工读图实训活动。从整体上来讲,学生对于建筑电气工程文件中的系统图纸与平面图纸的读图学习是整个读图仿真实训教学中的重点内容,教师教学需以现场演示训练为主,课堂知识讲解为辅,并注重对学生读图方法与步骤的教学,指导其依次进行粗读(或略读)、细读与精读,并对其进行课堂提问,以增强学生参与课堂教学的主动性与积极性,落实各部分细节内容,使其与实际安装相对应,保证学生在仿真训练后能够准确掌握图纸信息的识别与校对技能。

2.建筑工相关设备安装的仿真实训教学

当前环境下,各中职学校与教师须依据校内实际情况,自行设计独具特色的仿真房间,为学生提供建筑电气工程读图、开关、照明灯、配管、配线以及配电箱安装等多个操作技能项目训练的场所和空间,以满足学生仿真实训需求。同时,值得注意的是,学校在设计仿真房间时须满足以下几个条件:①有选择性地选用一般住宅作为学生实训对象,将建筑面积控制在60m2~120m2之间。②合理调整仿真房间与实际建筑的比例,目前多采用1∶1或1∶2比例,二者各有优势;若选用1∶1比例的实训场所,场地宽敞,便于学生训练施展,使其穿线训练效果与实际情况相近,但其消耗较大,成本较高;若采用1∶2比例的实训场所,虽然消耗较小,但空间不足,学生实训操作起来不便。③选用方管与网孔板焊接仿真房间墙壁,并固定接线盒与穿线管,房顶需依照混凝土现浇楼板的规格进行操作,绑扎钢筋以承重,方便学生登高操作。④灵活组合仿真房间墙壁,分别组成各异的空间结构以开展实训,完整的实训内容主要包括读图、电器照明、配管配线以及配电箱安装与电路检测等训练。

3.建筑施工现场临时用电的仿真实训教学

当前环境下教师在建筑电工施工现场临时用电的实践教学中,需引导学生结合电气工程实例,充分利用仿真训练开展实践教学活动。首先,教师需带领学生实地测量建筑电工项目的施工现场,详细调查工程区、生活区、混凝土搅拌区、钢筋加工区、预制构件与木材加工区以及设备安装区等多个区域的负载大小及特点,明确各用电设备系数。其次,选择适当的电力变压器容量,准确计算出主干线与支线导线横截面积,同时依据实际情况设定开关箱、配电箱与电杆的具置,并于此基 础上绘制出详细的工程外线、内线平 面图。最后,待学生完成临时用电设计之后,引导其开展开关箱、配电线路以及配电箱等多项安装仿真实训,以增强其电工实践操作技能,提高实训教学效果。

总之,在中职建筑电工操作技能教学中合理运用仿真实训教学是非常必要的,对增强学生实践操作技能,提高教学有效性等具有重要意义。当前环境下,笔者建议教师在中职建筑电工操作技能实践教学中引导学生从建筑电工课程中的读图、相关设备安装以及施工现场临时用电等多个方面开展仿真实训教学,以深化学生对建筑电工知识的认识与了解,增强学生实训积极性,提升学生学习效率,从而提高建筑电工课程教学质量。

参考文献:

[1]孟秋竹.浅谈仿真技术在中职实训教学中的应用[J].电脑知识与技术,2014(36).

电工实训仿真教学范文第2篇

Abstract: This paper briefly discussed the development trend of electrical training teaching in the future and the challenges facing electrical training teaching in the new situation. At the same time, the shortcomings of the current teaching of electrical training and some problems to be overcome were analyzed. On this basis, the key points in the application of simulation technology in electrical training teaching were discussed.

关键词: 仿真技术;电工实训;发展趋势

Key words: simulation technology;electrical training;development trend

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)01-0189-02

0 引言

随着工业自动化的高度发展,企业对电气人员的实践操作技能要求日益提高,不仅要强化传统电气维修人员的基本操作技能,还需掌握诸如PLC控制技术、变频器技术等发展迅猛应用广泛的新兴技术技能,这就对电工实训教学提出了更高的要求,除了购置电工实训技能训练相关联的器件进行训练外,出于教学成本、教学效果、安全等多方面的考虑,仿真技术在实训教学中的应用愈来愈广,为了使仿真教学更好地应用于电工实训教学,应着重注意以下几个方面:

1 仿真技术应用要与现场电工实训基本技能紧密结合

电工实训教学基础内容之一为电动机继电器-接触器控制系统的设计与接线,传统实训教学需要购置低压器件接线安装,相对学生规模,实训场所、实训器件均有不足,且存在一定的安全隐患。引入仿真技术,可充分满足此部分内容实训的要求,且可解决实训教学存在的诸多问题。具体实施过程可在保证实训内容一致的前提下,先仿真设计实施,仿真设计通过后再予以实物接线验证。仿真教学充分保证学生学习的课时及练习的频率,在掌握相关技能的前提下,现场电工实训强化技能及器件认知,符合技术技能练习由简单到复杂、循序渐进的学习规律,可充分保证学习效果。以宇龙机电仿真软件在T68镗床电气控制实训中的应用为例:首先在仿真软件中根据镗床电气控制原理图构建电气控制接线图,器件的选择与T68镗床应用的电气元件一致,然后在仿真软件中仿真调试。此过程可培养学生认知器件外形、低压器件工作原理、接线规则、识别电气原理图等电工实训需掌握的基本能力,为后续选择器件设计控制线路、排除故障打下基础。

2 仿真技术应用要与电工实训新兴技能紧密结合

传统电工实训教学更多强调电工配线等基本技能的练习而忽视PLC控制技术的训练力度,受困于器件及规模等条件的限制,目前仍无法充分解决此方面的问题,引入仿真教学可解决此问题,仅需配置微机室安装仿真软件即可训练学生PLC接线及编程能力的训练,且仿真与实物的操作基本之一,可与企业对电气维修人员的要求实现无缝对接。以宇龙仿真技术在亚龙YL335B自动化生产线搬运中的应用为例:因器件种类多种多样,目前电工实训安装调试此类控制线路基本难以实现,通过宇龙机电仿真软件可灵活选择相应器件搭建搬运站电气控制原理图,涵盖PLC、步进电机、气动技术、低压电器等多方面电工目前需掌握的高级技术,在此过程中各气动元件认知、PLC接线、步进驱动器参数设置、PLC编程技术等训练内容得到了充分实施,通过重复性的练习,学生可掌握目前高级电工实训技能考核的多方面技能,而且可举一反三,灵活搭建各种各样的控制线路(图2、图3)。

3 仿真技术应用要与电工实训故障排除技能紧密结合

现代电工技能实训很重要的一环是故障的查找及排除,要训练学生查找故障的方法及思路、排除故障的方法技能及具体实施步骤,传统电工实训实施困难重重,线路的搭建、故障的设置局限性很大,应用仿真技术可解决此问题。通过仿真技术灵活搭建电气控制电路,教师登录教师端设置故障,学生登录学生端利用仿真软件中的电气仪表按照培训的方法查找故障,排除后提交,可实时在线验证故障排除的正确与否。教师与学生互动,保障实训的规模及实训的效果,且安全得到充分保障。

以T68镗床为例,针对镗床经常出现的电气故障设置整体故障案例,此案例中共16个故障,见表1。

针对镗床电气原理图,学生可结合电气原理图及接线图,经过故障现象分析、原理图分析、故障原因分析等阶段,使用万用表采取电压/电阻、短接法等常用的故障排除方法排除故障,在此过程中进而强化仪表的使用,为日后从事电气维修工作打下坚实的基础。

仿真软件不是对传统电工实训教学的全面取代,而是针对传统教学的不足及现阶段面临的挑战一种行之有效的辅助工具,通过具体实施,效果良好,可满足学生大规模学生电工实训教学额实施,且学生练习频率高,符合技能训练的特点,实训项目灵活,新知识新技能应用良好,充分训练了学生故障排除的技能。实施环节完整,教学做一体最终达到了提升教学质量的目的。

参考文献:

[1]高勤有.电子仿真技术在电工维修中的应用[J].电子世界, 2014(16).

[2]戈江华.电子仿真技术在电工维修中的相关运用[J].山东工业技术,2015(23).

电工实训仿真教学范文第3篇

关键词:仿真技术;电工;实训教学

1项目的意义、现状分析

2014年,在学校的大力支持下,我中心扩建了电工实训室,学校结合实际情况,选用合适的实验设备,并配套和完善了实训室硬件设施,使实训室成为了我校工科学生电工实训教学基地,并为之创造了良好条件。同时,实训室配备了计算机,实现了网络化实训教学,并提供了计算机仿真设计软件(宇龙机电仿真软件)的教学环境和条件。在电工实践训练教学过程中引入计算机仿真实验平台后,学生可进行一些虚拟仿真实验,其意义也是对传统电工实训教学的一种有利的补充,是对传统实验教学方法的充实与改进。使用计算机仿真软件作为实训平台,利用其元器件全、界面直观、操作方便、电路分析手段完备等特点,学生根据指导,自主在模拟实验台上设计实验,待设计成熟后,再在实物设备上进行实验,这样可以大大提高学生的效率和兴趣。利用仿真实验平台,可以充分调动学生的主观能动性,对于某些不易观察到的现象进行仿真分析,可保存仿真结果、以做进一步的分析和处理,对实验数据的分析处理方便快捷,提升了实验水平,更有利于学生对实验现象的观察和分析。但由于各种原因也出现了一些问题。具体如下:(1)实训对象范围狭窄:目前,我校电工实训教学仅面向全校理工类专业同一届学生(大二或大三年级)学生开设。实训对象范围狭窄,不能够实现大学四年不间断的教学目标。另外我们的实训室还没有达到完全开放,对于一些创新能力较强的学生,不能提供一个良好的平台。(2)教学内容偏少:在电工电子实训课程中,电子工艺实训十几年来一直以组装调试收音机项目进行,实训内容已显得陈旧。2010年起中心尝试将室内配线纳入其中。目前电工实训教学内容有:1)常用电工工具的使用;2)导线的常用连接;3)室内照明线路:一地控制和两地控制;4)机床电路。电工实训教学刚刚起步,该课程设置内容不够丰富,略显简单。不能完全满足大学本科生的求知和自主创新欲望。2013年引入了机电实训仿真软件,采用虚拟仿真技术,我们只需要计算机,在计算机房就能完成很多实验。2014年又投入140万进行了电工实训平台基地建设,扩大了电工实训课程建设的空间。(3)教学模式与手段使主体作用不能得到充分发挥:在之前的电工实训中,由于课程内容和实训设备局限性,大大限制了同学们自由发挥的空间。一些基础扎实、创新能力强的同学完成规定项目后,意犹未尽。还想做一些其它感兴趣的、实用性较强的电路实训也只能望而叹息。现有的传统的教学模式使主体作用得不到充分发挥。教学方法与手段不能充分调动学生积极性。利用模拟仿真技术进行理论教学,可以将复杂问题简单化,抽象问题形象化,理性知识感性化,让我们的学生在理论学习时不感到枯燥,调动起他们的思维,让学生在不断的探索中学习。在电工实训平台上,学生可以自主操作,提升了学习的主动性,也增强了创新意识。此项目的顺利进行,不仅是我们教学理念的创新,教学内容的创新,也是教学体制的创新。使我校的基础实训逐步的向现代化、多元化、多层次、开放式的方向转化。构建与现代科学技术发展水平相适应的基础工程训练平台。

2项目实施方案及实施计划

2.1研究与改革的内容、目标和拟解决的关键问题

(1)研究与改革的内容和目标:1)改革原有“教学、实操”实践教学模式,引入仿真实训教学环节,按照创新理念培养目标,构建“教学、仿真、实操”电工实训教学模式。同步优化电工实训教学内容;2)改革目标以突出学生的自我参与,体现技能训练的操作性、过程性、情景性、交互性,使学生了解工作场景、熟悉操作步骤、规范操作方法、培养职业意识;3)新引入的仿真实训教学平台,可以扩大学生的实训范围,为一些对电工方面感兴趣、创新能力较强的学生,提供一个良好的开放式平台。(2)拟解决的关键问题:优化以创新理念为培养目标的电工实训教学内容,确立“教学、仿真、实操”一体化电工实训教学模式,优化电工实训教学内容,修订并编写教学大纲、教案、讲义等

2.2实施方案方法及可行性分析

实施方案方法:(1)前期调研,即研究、分析当前多所高等院校实践教学环节,以及通过对老师学生的调查,了解对新实训项目内容、教学模式及课程安排的意见和建议;(2)分析总结,即该专业教师对提出的意见和建议进行分析研究,总结出适合我校电工实训课程的教学内容和课程体系,找出以创新理念为培养目标“教学、仿真、实操”一体化电工实训教学模式,优化教学方法与手段;(3)实践尝试,即根据初步确定的方案进行小范围实践尝试,将出现的问题再进行整理分析总结;(4)优化确定:将实践尝试中的问题进行整改,优化课程体系和教学模式。使教学体系更加完善。可行性分析:我基地现拥有2个电工实训室,电工仿真机房和电工实训平台也基本就绪,能满足140多学生进行实际操作和理论学习。为本项目的顺利进行提供有力的保障。

3项目预期的成果和效果

该项目最终将在全校所有理工科类专业实施,最大限度的让学生实现独立动手能力,提高学生的创新能力。受益人数每年约4000人。

4本项目的特色与创新之处

本项目的创新之处在于针对我校电工实训课程教学现状及其存在的问题,秉承传统与时俱进,将虚拟仿真技术应用到电工实训教学,确立一套适合我校实际教学情况的以创新理念为培养目标的“教学、仿真、实操”一体化电工实训教学模式。优化了我校电工实训课程的教学内容。通过对电工实训教学全方位的优化改革,切实地提高我校理工科类学生的实践动手能力和就业竞争力。

电工实训仿真教学范文第4篇

关键词:阶段仿真教学法;仿真技术;技能实训;循序渐进

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2014)12-0166-03

中等职业教育的电子、电工技术专业知识大致可分为电路原理、知识应用、实训操作、综合技能、岗位认知等五个阶段知识目标,与之对应的有原理分析、实际应用、技能标准、综合素质、岗位操作等五个阶段技能目标。采取怎样的教学方法实现这五个阶段知识和技能目标,是信息化条件下课程改革和教法创新的重要课题。我校电子技术教研组和计算机专业教师组成仿真攻关团队(以下简称为仿真团队),在承担广东省中职教学资源重点建设项目“电工仿真实训平台”开发过程中,配合电工专业教学,运用阶段仿真教学法开发了“嵌入式”工学结合人才培养网站平台。项目包括电工基础知识与技能学习、教学资源共享、各级课程资源包、核心技能课程、课程考核中心和评价模型等,具备系统数据互通、用户认证功能,方便学生上网自主学习、技能训练,方便教师及时了解学生掌握综合技能情况。运用该网络平台开展日常教学,促进我校学生维修电工中级证考试通过率从89%提高到97%,也方便更多中职学生借助该实训平成电工五个阶段技能训练。

仿真教学法实践效果对比

(一)仿真教学法对学生知识点掌握有明显的促进作用

照明技术专业的镇流器工作原理知识点教学效果对比见表1。

由表1可见,2007届、2008届照明班课堂讲授为主,学生对知识点掌握效果区别不大,而2009届引入仿真教学法后,课堂讲授和仿真演示辅助教学使学生对“电感镇流器”知识点掌握程度平均提高14.3%,“电子镇流器”知识点掌握程度平均提高11.85%,“两种镇流器性能比较”知识点掌握程度平均提高8%,综合比较教学效果得到明显提升。

(二)阶段仿真教学法对学生系统知识掌握有明显的促进作用

在认识到仿真教学法明显提高学生对知识点掌握效果的基础上,2011年仿真团队针对维修电工等级考证开发了电工仿真实训软件。该实训软件注重音效、视觉、3D交互三方面的有机结合,对学生自主建构维修电工系统知识有很好的促进作用,以电动机控制电路安装、维修技能操作实训教学为主要开发对象,通过人机交互式操作突出实训内容,帮助学生完成理解电路原理、识别电工器材、实现电路连接、分析故障和线路维修各阶段的体验学习。另外,将维修电工职业评级考核标准作为仿真实训过程的评价依据,使学生通过实时评价功能及时了解是否正确完成线路连接、故障判断,激励学生反复操作,达到熟练掌握实训项目的教学目标。电工仿真实训教学法使用效果对比见表2。

以上两个例证说明,在中职电工专业基础理论和技能实训的不同阶段教学中,引入仿真教学法能明显改善教学效果。

阶段仿真教学法的提出

学生对专业知识的积累过程,也是教师教学引导、辅助的过程。教学满足学生知识积累需要,容易达到教学目标;教学滞后学生知识积累需要,不易达到教学目标;教学超过学生知识积累需要,教学目标受到干扰。那么,什么样的教法能更有效地满足学生知识积累需要呢?

第一,以教为主。在这个关系中学情、知识、技能定义为事物发展变化的内因,学情成为主要内因,教法为外部条件,内因与外部条件是否协调是主要矛盾,在以教为主的环境下,易导致教法效果不理想的结果。

第二,以学为主。在这个关系中,将教的外化转为学的内化,对应的教学方式是引导学生自主学习、合作学习,学习方式具有体验、实践、自我构建的特点,强化了学生自身的思考、感悟和体验来获得知识与技能的能力。教的外化转为学的内化,学情、知识、技能、教法定义为事物发展变化的内因,学生、教师处于平等关系,成为主要内因,信息技术成为辅助条件和外部因素。教师的引导、辅助效力有所降低,学生自主学习、合作学习效力有所提升。

第三,教与学并重。在教学实践中单独以教为主或是以学为主都是片面的,于是教学并重应运而生。课上,教师在信息化环境下运用仿真辅助教学手段实现多种角色的转换,辅助学生自主学习与协作探究;课下,学生使用仿真辅助学习软件完成多种角色的转换,进行预习、复习、实验、操作、训练,通过自身的思考、感悟和体验获得知识与技能。教学并重简而言之就是让学生学会上楼梯:“教师领着走、学生跟着走”;“教师教着走、学生学着走”;“教师看着走、学生自己走”,教与学沿着楼梯台阶、在仿真辅助教学“扶手”帮助下螺旋式向上发展,完成各阶段的教学任务。

基于遵循螺旋式发展规律,采用仿真技术改造、创新各阶段教学方法,降低专业知识学习难度,帮助学生树立学习信心,最终使学生掌握劳动技能,满足社会需要,这种方法我们定义为阶段仿真教学法。该教学法的核心是:针对不同教学阶段,采取不同仿真技术,满足积累需要。

教法创新

(一)顺应职教本质规律

中职教育的学情特点、专业知识、技能目标、教学方法、社会需要等几个要素之间既紧密联系、又互相制约。近年来,我校电类专业教学由于有了仿真技术的介入,教法特征随知识、技能阶段发展而变化,有效地支持了教法灵活跟进,为学生提供了知识与技能循序渐进发展的台阶。详见下页表3。

(二)教法创新

阶段仿真教学法与专业知识、技能目标同步发展,详见图1。

仿真教学从最初的课堂原理演示计算机交互操作实时评价纠正虚拟场景漫游岗位角色扮演。仿真教学软件在教学过程的各阶段发挥着优于传统教学方法的辅助功能,成为最为接近配套的真实实验与实训的教学手段,教学方法实现软、硬配合,使教学过程更为丰富多彩。

外延结合

(一)与项目教学法结合

项目教学法的设计要素有情景、任务、组织、过程、资源、评价。引入仿真教学法时也应该沿用上述要素,在“电工仿真实训平台”开发过程中,设计情景要素时采用虚拟环境技术,插入视、声、光渲染技术,强化情景效果。

电动机控制电路接线实训,按照以下步骤完成:(1)针对“元件识别与检测”、“电路装置与调试”、“故障分析与排除”三个阶段建立元件、电路板、仪表、工具的3D模型;(2)根据任务和过程要求实现上述三个阶段的3D交互;(3)在完成3D交互功能的过程中实现实时评价功能;(4)身份识别与实时评价相连接;(5)实现组织分配功能。

(二)与教学重点、难点结合

仿真教学法具有对教材中心内容、主要线索的仿真制作技术优势,能够发挥突出教学重点、降低知识难度的作用,在人机交互控制操作中掌握、理解相关知识内容,对于巩固旧知学习新知起着决定性作用。将教学中难于理解或领会的内容作为仿真教学主攻方向,采用视频编辑技术实现“慢拍快播”或“快拍慢播”;Flash和3D交互技术分解合成;虚拟漫游技术引导学生体会与领悟,化解教学难点。对于“电工仿真实训平台”的交流接触器的工作原理和电路作用的教学重点内容,采用Flas和3D交互技术,结合几种控制电路接线安装,使学生一看就会、一做就成。

(三)与职业资格考核标准结合

“电工仿真实训平台”以初级维修电工证考核标准为制作依据,将电气系统线路及器件的安装、调试与维护,维修电工安全常识和基本技能,室内线路的安装,接地装置的安装与维修,常见变压器的检修与维护,各种常用电机的拆装与维修,常用低压电器及配电装置的安装与维修,电动机基本控制线路的安装与维修,常用机床电气线路的安装与维修,电子线路的安装与调试,电气控制线路设计,可编程控制器及其应用等维修电工操作技能考核内容纳入开发范围,使平台服务于在校学生参加初级维修电工证考试需要。

(四)与岗位实习结合

阶段仿真教学法的最终目标是培养岗位操作人才,因此,仿真实训软件应该有行业人员参与开发,这样制作出来的教学软件才能够保证专业知识、实训操作、岗位实习融为一体。例如,与“电工仿真实训平台”配套开发的“饲料工艺与设备”仿真实训教学软件是与饲料专业订单企业联合开发的,既体现饲料工艺原理,又突出岗位设备电机操作特点。与岗位实习结合的关键是:(1)结合企业岗位工艺原理。工艺技术原理、岗位的操作规程、工艺控制点,岗位工艺纪律与产品质量控制关系。(2)结合企业岗位设备操作。安全操作规程、安全生产和岗位责任制、安全生产监督检查制度、从业人员安全管理制度、岗位设备操作规程、交接班制度、设备故障处置制度、设备维护维修制度。

用仿真技术为电子、电工技术专业教学提供支持,做到教法与专业知识各阶段层层对应,环环相扣,使教与学同步发展。总结其核心内容有以下几点:阶段教学,教法有别;仿真技术,化解制约;循序渐进,层层符合;教学相长,创新改革。

参考文献:

[1]蒋治国.仿真技术在职业教育的应用和前景[EB/OL].[2013-06-25]..

电工实训仿真教学范文第5篇

Abstract: Using of experimental equipment and simulation technique in the course practical training of Electronics in Electrical Engineering and Principles and Applications of Single Chip Microcomputer can stimulate students' interest to study and improve independent learning initiative. Through the application of computer simulation software, bottleneck of resources is solved in the practical training and new ways of practical training of basic courses are set.

关键词: 机电专业;资源;计算机仿真;课程实训;应用能力;新途径

Key words: mechanical and electrical specialty; resources; computer simulation; practical training; application ability; new way

中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)01-0296-02

0引言

由于教学改革的需要,在我院装备分院对单片机原理与应用课程实训中,采用计算机模拟技术和实物教学相结合的方式进行。经过实践,收到了比较好的教学效果。以往的实训课程,是在进行完电工电子实验的基础上,手工焊接一个实际的印刷电路和所需的元器件来完成。在教学资源相对紧张的情况下,此项实训准备材料的周期长,采购、维护成本和场地费用高。同时,由于实训环的课程安排均是在十或十二周的理论课程结束后进行。这段时间,各专业实验室均是在包括白天、晚上星期六、日在内的满负荷运行。我院在校生在一万一千人以上,需要做实验、实训的师生人数众多。为了保证实验实训质量,原制定了严格的制度,必须保证实验、实训时间和实验、实训质量。为此,实验实训资源和时间的矛盾在十二周到十九周这段实践环节安排上,产生了比较突出的时间与资源瓶颈。采用软件仿真技术与实物实验实训相结合,可以有效解决上述瓶颈问题。

1利用Protel印制板绘制软件结合Multisim电工电子仿真软件进行电工电子实训课程教学训练

Multisim电工电子学仿真软件是加拿大InteractiveImageTech公司的产品,是世界公认的几大电工电子仿真软件之一。基于个人计算机运行的该软件,易学易用,高校电工电子学所教授的知识,采用该软件均可进行计算机仿真验证。PROTEL软件是美国PORTEL公司在80年代末推出的EDA软件,在电子行业的CAD软件中,它当之无愧地排在众多EDA软件的前面,是电子设计者的首选软件,它较早就在国内开始使用,在国内的普及率也最高。

而采用此软件可以仿真电工学、模拟电子学、数字电子学的基本电路和复杂电路,运行状态直观明晰,其结果与实物仿真完全一致。所以利用该软件是可行的。

在仿真的基础上,让学生将仿真结果与实物运行的结果相对比,使学生产生立体的思维与学习,有效地扩展了学生的知识深度与广度,收到了良好的效果。由于我院装备分院的本科和专科学生需要进行电工电子实训的学生数达到了11个班级,共计350人以上,实训条件满足不了要求。因此,我们利用Multisim教学版共享软件首先在分院计算机中心开设了电工电子学的仿真训练课程,编写了详细的实训指导书。在上机实习前,对学生集中进行仿真实例和软件基本操作的讲解,然后指导学生上机操作。从软件的安装开始,对实训指导书上精选的仿真实例进行全面的仿真训练,教师全天候的现场辅导教学。由于我院硬件教学资源相对有限,而此软件所提供的仿真直观易用,并且只要有计算机就可以进行,所以,此种方法可解决实验室硬件教学资源矛盾。在现今计算机极大普及的条件下,学生在理论教学上存在难以消化的问题,通过软件仿真都可以得到计算机仿真的验证。这种实训安排,引起了学生的极大兴趣与参与热情。与此同时,我们开设了Protel线路板原理图和印制板绘制软件的训练。两套软件在平均每个班级20学时的实训课程中,收到了极好的实训效果。学生普遍感到利用计算机软件工具,实训学到了自我提高电工电子学理论知识的捷径。在采用此方法的11个班级中,实训的成绩普遍达到中等以上,取得良好以上成绩的学生数达到了75%以上。最可贵的是,学生感到电工电子学不再是难学的理论,而是跃然在计算机屏幕上的鲜活的实例。并且过去感到不理解的问题,通过仿真分析变得简单和容易掌握了。从仿真分析到印制版制作,通过实训培养和锻炼了学生分析问题与解决问题的能力。同时,为后续的课程如传感器与检测技术等专业课程的讲授奠定了有力的基础,也为教学资源相对紧张的条件下开辟实训课程的新路子积累了经验,节约了教学经费。

2利用Proteus单片机仿真软件进行单片机仿真实训教学

单片机课程的教学相比电工电子学的教学难度更大一些,不仅有硬件的学习,也要有汇编语言和C语言的学习。此实训是在相应的单片机实物实验的基础上进行的。与电工电子学实训面临的状态一样,实物实训安排非常紧张,就是安排下了,实训的内容也是有限和单调的。同样,对于学生来讲,在单片机课程理论讲授和课程实验中取得的进展十分有限。为了使学生掌握单片机理论并熟练掌握汇编语言调试与仿真技术,在教学资源相对紧张的状态下,我们在单片机实训课程中引入了英国Labcenter公司开发的电路分析与单片机仿真软件Proteus教学版软件和美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机调试软件Keil。Proteus软件是目前最好的模拟单片机器件的工具,可以仿真 51系列、AVR、PIC等常用的MCU及其电路(如LCD、RAM、ROM、键盘、马达、LED、AD/DA以及部分SPI器件和部分IC器件)。Keil uVision2是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言和汇编语言软件开发系统。两种软件联合使用,进行仿真。针对单片机实训课程,参考相关的资料,我们编写了近160页的单片机实训指导书。以单片机AT89C51为例,例举了70个单片机仿真调试线路,基本上做到学生对单片机从简单到综合应用的实例进行综合性的训练。同样做到了两人一组,每人一题,独立绘制单片机应用原理图,并进行汇编语言编制与调试。结合原理图进行单步调试仿真以及断点仿真和调试。同样,首先由教师进行软件操作和实例讲解,然后由学生每人一机进行实例的仿真实训,教师在实训场地现场辅助指导。学生在计算机上仿照实例进行单片机仿真,并将仿真的结果与实验箱实物仿真结果进行实践对比。通过单片机仿真实训,学生找到了熟悉和掌握学习单片机硬件电路和软件学习的工具。通过对单片机应用实例的仿真调试,使学生对单片机软硬件的熟悉程度有了极大的提高,增加了对单片机理论知识的学习热情,为进一步深入掌握单片机的应用奠定了基础。由于该软件易学易用,通过仿真实训,使学生对单片机的理论和应用不再畏惧,而是焕发了极大的学习热情。单片机的实训成绩均在中等以上,优良率较采用此方法前提高了70%以上。

3经验总结

通过利用以上教学版软件开展的基础课程的实训,我们克服了实验实训资源相对紧张的矛盾,实训的学时和内容不仅满足了教学要求,而且学生通过实训提高了对基础课理论的深入理解和综合应用。最有意义的是,学生掌握了对所学课程自我练习、自我提高的工具和钥匙,有助于学生通过计算机仿真培养提高掌握课程的基本理论和应用的能力;有助于优秀学生在掌握课程基本理论和提高应用基础上,进一步深入钻研和学习,达到较高的综合应用水平。同时,也为后续专业课程的讲授、毕业设计的综合应用,创造了有利的条件。也为理论课开展项目教学,以软件动态多媒体演示和课堂讲解的立体化教学模式积累了经验。

由于教学版软件属于共享软件,因此只要具备计算机硬件条件和有限的实验室硬件资源,就可以开展相应的实训。这种计算机仿真技术与实物的结合,为我们今后进一步总结经验,创造更好的基础课实训条件开创了新的途径,探索与丰富了在实训环节中进行有效教学的新路。

参考文献:

[1]郑步生.Multisim2001电路设计及仿真入门与应用[M].北京:电子工业出版社,2002.

[2]毛哲.电路计算机设计仿真与测试[M].武汉:华中科技大学出版社,2003.

[3]姚四改.Protel99SE电子线路设计教程[M].上海:上海交通大学出版社,2004.

[4]周润景.Proteus在MCS-51&ARM系统中的应用百例[M].北京:电子工业出版社,2006.

[5]张靖武.单片机系统的Proteus设计与仿真[M].北京:电子工业出版社,2007.

电工实训仿真教学范文第6篇

【关键词】 Multisim 仿真 电工电子 理实一体化

1 Multisim概述

Multisim是美国国家仪器有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具软件,具有丰富的仿真分析能力。推出了许多版本,目前在各院校教学中普遍使用的是Multisim10.0。

在职业院校电工电子理实一体化课程教学改革中,我院在原有的实验实训教学内容不变的前提条件下,将Multisim仿真引入到该课程,让学生把学到的理论知识直观的用Multisim仿真再现出来,然后再亲自动手进行实验实训验证,极大地提高了学生学习热情和积极性,做到了变被动学习为主动学习,实现了真正的理实一体化教学,取得了较好的教学效果。

2 Multisim仿真实例——叠加原理的验证

2.1 叠加原理内容

在多个电源共同作用的线性电路中,任一支路中的电流(或电压)等于电路中各个电源分别单独作用时,在该支路中所产生的电流(或电压)的代数和。对不起作用的电源以零值处理:电压源短路,电流源开路,但内阻保留。

叠加原理电路如图1所示,求I1、I2和I3电流。通过理论计算,结果记入表1中。

2.2 用Multisim进行仿真验证

用Multisim仿真验证叠加原理电路图如图2所示。其中,图2(a)图为电压源E1单独作用时各支路电流的仿真结果;(b)图为电压源E2单独作用时各支路电流的仿真结果;(c)图为两个电源共同作用时的仿真结果。

3 用天煌DGJ-2型电工技术实验装置中DGJ-03挂箱进行叠加原理验证

(1)实验实训电路如图3所示,调节直流电压源电压(如图4),使E1=6V,E2=12V,合上电源开关,使E1和E2共同作用,用直流毫安表(如图5)测量各支路电流,测量值记入表1中。(2)E1单独作用,将E2短路,K2扳到左边,重复步骤1的测量,记入表1中。(3)E2单独作用,将E1短路,K1扳到右边,重复步骤1的测量,记入表1中。

4 结语

用Multisim仿真计算得到的数据和理论计算结果相吻合,而通过实验实训测量得到的数据与理论计算结果存在一定偏差。

将Multisim仿真教学引入电工电子理实一体化课程,配合相应的实验实训,弥补了理论教学的不足,极大地提高了学生学习的热情,拓展了教师教学内容的深度和广度,有效提高了电工电子理实一体化课程的教学质量。

参考文献:

[1]王尔申等.Multisim仿真在电工及工业电子学中的应用[J].实验室研究与探索,2013,(02).

[2]公茂法等.浅谈Multisim在电路实验教学中的应用[J].中国电力教育,2011,(07).

电工实训仿真教学范文第7篇

【关键词】电工技术技能 实训 教学改革

【中图分类号】 G 【文献标识码】 A

【文章编号】0450-9889(2015)05C-0174-02

在高校,电工电子技术是许多工科专业的专业基础课。该课程的重要特点是实践性强,一般在理论教学的同时,需开设电工技术技能实训。通过实训,培养学生的专业技能,提高学生的实际动手能力和学习兴趣。新形势、新技术、新产品(如触摸屏、楼宇工程技术等)对应用型人才提出更高要求。为了提高学生的应用技术能力,使他们更好掌握新技术、新技能,适应市场、就业的需要,更好地开展电工电子技术课程实训教学就显得非常重要。以下结合南宁学院电工技术技能实训教学的改革情况,对电工技术技能实训教学模式进行探讨。

一、电工技术技能实训教学的基本情况

一是南宁学院开设电工电子技术课程实训的专业有十几个,上课的班级多,上课的老师也多。该课程实训内容包括:电工电子类相关的专业基础课、专业课的课内实验,电工电子集中实践环节,校外参观实训以及顶岗实习等。

二是每个老师开设的实训项目、实训内容与申请使用的实验室各不相同;指导老师熟悉哪个实验室的设备,就用哪个实验室上课,随意性很大,致使有的实验室利用率很高,有的实验室利用率低,设备得不到充分利用,也影响实训效果。

三是对于不同班级同一门课程,由于没有统一的实训教学大纲、实训考核要求,随着实训内容与要求的不同,有的实训内容很容易就完成了,有的项目由于时间不够或其它原因就走过场、不了了之。

四是实训场所与教学师资不足。以项目化教学为主线,采用一体化教学会收到较好的教学效果,但实验室又不够用;而大部分课程理论教学与实验实训都是同一教师,有的教师教学任务比较重,很难抽出充足的时间做实验准备,所以在实训过程中有时出现问题较多,或者实训方案比较简单。

五是仿真设备不够。在实训中比较缺乏楼宇工程实际使用的设备,影响着学生的学习兴趣与技术技能提高。

二、电工技术技能实训教学改革的探索

(一)采用集中实训方式,提高学生的电工技术技能

为了进一步提高学生的技术技能,激发他们的学习积极性,我校13机械班学生在完成了电工电子技术课程教学任务后,安排了两周电工电子集中实训。针对他们的专业特点,电工部分以机床常见控制线路为主线,电子部分以制作实际使用的功放器电路板作为检验,开展从电工常用仪表的使用,到提交成品等过程的综合实训,实训的流程如图1所示。

通过实训,让学生了解并熟悉实际线路安装调试与运行维护的操作技能,产品制作的流程及验收的具体要求等。

(二)增加仿真设备、开展仿真实训教学

增加(如楼宇工程等使用的)仿真设备,通过开展仿真实训教学,使学生在学校实训就能了解并熟悉部分楼宇工程的真实情况。电气自动化技术专业的学生进行配电线路安装实训时,从工程应用的实际出发,采用了施工现场使用的开关设备,按实际要求进行照明线路、低压配电屏、低压配电箱等项目的综合实训。通过实训,使学生能体验到施工现场的实际情况,并掌握一定的工艺技术要求。例如在照明线路实训时采取如图2所示的流程方式。

经过实训,学生基本掌握照明线路的布线、灯具开关的安装连接、在施工中要注意哪些事项等技术技能。开始许多同学都说不会,眼看手不动,但在老师指导和个别动手能力强的同学带领下,井然有序动起来,并按要求顺利地完成实训任务。

(三)加强实验教学管理,重视教师队伍的建设

1.加强实验设备的整合,使现有的实验室可承担更多的实训教学任务,这样不仅提高实验室的利用率,也为学生提供更多的实训场所。例如数字电子实验室增加模电实验箱后,可承担数电、模电与相应电工基础的实验,在同一时间又增加一个场所为学生开设模电、电工基础的实验,有效缓解基础实验室使用紧张的情况,为实训教学的开展提供保证。

2.为搞好实验教学管理,南宁学院机电实训中心正在逐步按现有条件整合实验时间、合理安排实验、落实在实训中分批分组、实训考核的具体要求等。同一门课程根据教学计划及教学大纲,结合生产实践情况,设置和安排实验实训的项目内容,统一安排实训及考核。例如开设的电工电子技术课程实训,统一了实训项目、实训内容及具体的考核要求等,在实训中内容充实、学有所获,学生参与的积极性较高,实训效果得到学生和教学督导的好评。

3.为提高教师的综合能力,南宁学院从2014年暑假开始,要求老师每年参加不少于1个月顶岗实习的社会实践。学校出台系列政策支持教师进修培训、提高学历学位;采用多种方式联系企事业单位、寻找项目,为教师开展科研实践活动提供方便。如学校组织教师到邕宁经济开发区进行考察调研,为科研和实验实训教学提供更广的空间。

(四)理论联系实际,精心设计实验实训内容

在进行电工常用仪表的使用和基本测量实训时,根据工作现场的具体情况,不仅要学会电工“三表”的使用与测量,同时还要求掌握电工常用工具(如验电笔、剥线钳等)的使用等。在进行万用表实训时,指针式和数字式万用表都要学会使用,因为这两种表各有优点,考职业资格证是使用指针式万用表,而现场使用的是数字万用表。在进行基本测量时,除了检测基本物理量电阻、电流、电压外,还要检测一些常用物理量、低压电器与电子元器件,如电容、电感、电位器、接触器、继电器等。

三、电工技术技能实训教学改革的思考

(一)加强技术技能与创新能力的培养

培养应用技术人才,创新能力的培养非常重要,那么在电工技术技能实训教学中,怎么培养学生的创新能力呢?南宁学院尝试从以下三个方面努力:一是全方位开放由学生管理的实验室,如创新实验室、仪器维修室和仿真实验室,利用这些实验室学生可以进行小产品制作、仪器的维修和仿真实验等。其它实验室也采取预约式开放,如数电、模电实验室,通过预约申请、审批同意后可进入实验室做实验。二是设立实验室助理岗位。实验室助理除了帮助老师做好实验室的日常管理工作外,还协助老师完成实验准备工作、实验仪器的安装调试、维修维护等。三是鼓励和指导学生参加职业竞赛、义务维修等。如每年都组织指导学生参加全国电子设计大赛和职业竞赛,在校内、校外开展义务维修活动等。

(二)重视技术技能与学习兴趣的培养

兴趣是学习的最好老师,为提高实践动手能力和实训效果,就必须重视对学生学习兴趣的培养。学生普遍对基础验证性实验兴趣不高,针对这种情况在实训中注意培养学生对实验数据的分析判断,指导学生对实验线路进行检查与排故,掌握在操作中的技术技巧等。如首先通过理论分析计算,再考虑实训产生的误差因素,便可判断出实验数据的正确与否。在做“比例运算放大电路”实验时,碰到示波器波形显示不正常等异常情况,这时就要指导学生对可能产生故障的原因逐一分析检查,直到找出并排除故障。在验证基尔霍夫定律时,注意向学生介绍节点连接、支路电流测量及独立电源选择等技巧,掌握了这些技巧,实验就做得比较顺利。

在专业实训时,注意把原理图与实训线路对照结合起来,如做继电保护实验时,把继保测试仪与继电保护装置的连接与原理图对应起来,使学生在连接线路时思路清晰,接线不容易出错。

在综合实训时,强调目标要求,介绍工艺流程,指导交流制作技巧等。如制作功放电路时,首先准备并检测好所需元器件,安装线路时,指导学生怎么固定、焊接元器件,最后怎么进行线路的检测与调试,亲自制作成品,感受成功的喜悦,学生参与积极性很高。

(三)注重社会实践与技术技能的提高

为提高学生的技术技能和综合素质,南宁学院积极组织学生参与社会实践工作,并通过学校联系、老师推荐等多种方式为学生搭建这个平台,把社会实践与技术技能的提高联系在一起。

总之,开展电工技术技能实训对培养高技能应用技术人才非常重要。为了提高电工技术技能实训教学效果,我们必须理论联系实际,精心设计实验实训的教学内容;采用集中实训方式,进一步提高实训效果;增加仿真设备,开展仿真实训教学,提高学生的学习兴趣和动手能力;加强和规范实验教学管理,重视师资队伍的建设;注意培养学生的学习兴趣和创新能力,积极开展社会实践工作,从而更好地培养应用技术人才。

【参考文献】

[1]任晓敏.关于高职院校电工实训教学问题的思考与探索 [J].陕西教育(高教版),2012(8)

[2]王晔,陈素华.关于本科电气专业电工技能实训课程的教学探讨 [J].科技信息,2010(27)

[3]徐长英,张永.《电工实训》教学改革探索与实践 [J].电脑知识与技术,2010(7)

[4]周莉,焦洋. 浅谈高职高专电工实训教学 [J].中国科教创新导刊,2010(26)

【基金项目】南宁学院2015年教学质量与教学改革项目(2015XJJG13)

【作者简介】凌小莲(1965- ),女,广西南宁人,南宁学院机电与质量技术工程学院教师,工程师,研究方向:电工技术。

电工实训仿真教学范文第8篇

1.1电工仿真虚拟实训的目标

设计虚拟教学系统目的是把在实训中的理论分析、接线设计和模拟测量,压缩在学生的课前预习阶段。加强培养学生实训时的安装检测和排故分析综合能力训练,。提高实训场室的利用率。要提高课堂效率,学生必须预习,独立阅读实训指导书,对操作步骤和实物接线熟练掌握。如果课前没有提供相应的指导资料和学习目标,学生会没兴趣深入探究,实训盲目性大。建立网络化的任务、资源、过程模块,实现开放式实训指导。目前各院校均建有校园网系统,。尽可能的把大量的实训指导书以动态网络页面的形式移植到网络中去,并加以多媒体化改进。解决方法:1、建立资源模块。教学文档、实训指导书要电子化,供学生自由浏览。电路图、原理图应利用网页技术配备动画、文字和语音说明。2、建立过程模块。实训步骤、技术要领和器件结构展示,要拍成视频,或提供相关网站的视频链接,以便下载和反复收看。3、仪表测量要做成动画,模拟测量和视频连贯演示,并加以类似游戏的升级鼓励。违反操作规程的给与降级重做的处罚。仪表、器材的外形和型号以图片的形式展示。4、提供电工或电子产品网站的链接,方便学生快速查阅有关技术资料,自主解决实践中遇到的技术问题。5、在每一网络实训课件中设立任务模块。要求学生通过手机、局域网、互联网随时进行电工实训的课前预习与解疑。在这样的电工实训中,学生清晰的知道训练的目标、过程、注意事项、故障的解决途径。采用成熟的Web技术,利用互联网和任意终端都可访问网络教学资源,实现网络开放性学习,突破时空限制,便于学生在网络上带着问题进行自主探究性的学习,提高电工实训前的预习效果,为后续的实操训练提供良好的基础,提升实训的教学效果。

1.2仿真虚拟实训操作

仿真虚拟操作平台与实训操作环境要衔接。虚拟操作界面应和现场实训设备环境相一致,线路的排查由计算机自动生成,能完成短路、断路、漏接和违规判断功能。可通过使用FLASH平台和矢量操作动画,结合actionscript的编程功能实现上述要求,自动的计算电路的通断情况。直接显示错误点,提示学生修改。这样,通过反复的虚拟连线练习,促使学生掌握正确的接线图。和开放式实训教学资源类似,仿真虚拟实训操作同样依赖于成熟的Web技术和矢量动画视频。要求方便嵌入各种网络页面并且有良好的链接功能。另外,要注意检测的算法很多,要根据实际的要求,选择合适的检测方案,以完成动态的显示。如果实验数据太多,可以将接线方法以数据化的形式存到本地数据库中。还有FLASH可通过XML加以访问,供学生比对与学习。仿真虚拟实训操作突破了硬件的限制,给学生提供了更贴近真实实操的体验。

2建立多功能的理实一体化电工实训教学平台

信息技术与课程整合是当前职业教育的发展潮流,电工实训的课程整合也刻不容缓。理实一体化,工校整合,网络搭桥,远程教学是建设多功能一体化电工实训教学系统平台的主要内容。建立如图1的电工实训教学平台,有利于高新电气专业技术人才的培养,具有教学、实训、远程教育、创新培养的功能。

2.1理实一体化

要学好电气专业技术必须把理论和实践有机的结合,紧密联系生产实际,把理论教学的课堂搬进实训场室,采用案例、探究、项目、模块等有效的教学模式,实行学中做,做中学;把理论、演示、实践、反馈结合在一体,实现知识的连贯性和实训的高效性。理实一体化的开展方法、过程和评价,因篇幅的原因在此不作论述。

2.2电工实训场室网络集成化,实训指导实时化和远程化

利用互联网和校园网,通过数字化传输、数字化存储和网络应用软件,把各教学实践模块集成整合,组成网络数字化系统,在电工实训室里可通过多媒体、网络课堂等灵活多样的手段进行教学,同时利用计算机网络,通过远程操控触摸屏、可编程控制器等器件,远程监控其运行状态,让学生充分了解当前计算机与光机电一体化设备的通讯和远程管理技术,了解自动化制造业信息化发展和虚拟制造等先进的制造方式,同时解决电工高新设备工位少,学生多,操作时间短的矛盾。还有,通过图1的拓扑结构图可知,实训老师可通过录像或实时的场室监控截图,指出违规同学的操作问题和错误点。另外还可通过远程视频,指导学生进行项目实训设计与操作,实现真正的远程教学。

3电工实训课程开发和精品电工实训课件制作

基于网络主题探究式电工实训教学课程的开发,要从五个方面入手:(1)准备调研。深入企业和高、中职院校广泛地进行头脑风暴式调研,了解与电工专业相关的岗位需求、能力需求、技术要求和发展要求,还要了解高、中职院校的教学需求,不同层次的技能和知识需求,获得第一手资料,为课程开发做好储备(。2)收集素材。负责课程开发的老师,收集操作训练现场的影像资料,组织编写小组对资料进行剪辑和修正。编写项目化模块式一体化的实训课程(。3)组织专业人员制作精品课程。精品课程可以实行分拆编写,请行业专家或企业一线专业高级技师进行合作,进行分拆任务购买,然后再嵌套重组(。4)组织制作电类精品课件。课程开发后应及时组织电工类理、实教师进行精品课件制作竞赛,挑选优秀人才负责其熟悉领域的精品课件制作(。5)结合课程开发,进行电工高、中职教师培训,保证基于Webquest的电工实训教学体系能在高、中职院校的电工教学中实现模块化、快速化、效益最大化。

4创新研究和评价体系的结合

基于Webquest的电工实训教学系统设计时应加强学生创新能力的培养与拓展。建立师生网络互动交流平台和创新能力的评价体系。在实训评价反馈体系上实行个人评价与团队评价结合。个人评价方面对出色完成实训项目的个人给予“实操标兵”称号,对团体进行的项目设立优秀项目奖励基金。鼓励实训中的学生争优、创新、团结协作。评价内容包括操作规范、设计创新能力、工艺表现、安全文明生产等方面。对学生的评价由老师对学生评价、学生小组内评和学生自评共三部分组成。对老师的评价由学生、家长和学校这三部分组成。反馈体系建立在网上,师生进行实时互动、解疑等项目。利用交互交流平台,教师可以取得教学效果信息,及时诊断教学问题,调控学习进程,引导教学方向。学生能及时了解自身存在的问题。

5结束语

基于网络主题探究式的电工实训教学系统有利于培养高新型电工类人才,有利于学生多时空、多方位进行电工实训学习,有利于职教师资教学水平的整体提升,有利于电工专业技能人才培养体系的完善,解决了电工高新设备工位少、学生多、操作时间短的矛盾。本教学系统软硬件结合程度高,要求相应的师资力量比较雄厚,推广上有相对的难度。在高职院校可以逐步实行,在中职学校里可以有选择性的实行。

电工实训仿真教学范文第9篇

关键词:电工基础;教学一体化;proteus等;专职教育

中图分类号: G420 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)18-129-2

0 引言

电工基础指研究电磁领域的客观规律及其应用的科学技术,以及电力生产和电工制造两大工业生产体系。它是以下专业基础课学习的基石――电路和磁路理论、电磁测量、电机与继电接触控制、安全用电、模拟电子电路、数字电路、自动控制系统等;同时它又是电工进网的知识宝库。对于内蒙古电力的新入职员工首要的基础培训,它的知识地位与储备关系着电力员工今后的学习与工作。电工基础课程的教学一体化改革,不仅让学员扎实理论知识并且加深对电力知识的理解。

1 教学一体化

所谓教学做一体化,就是理论实践相结合,教中学,学中做,教学做一体化的教学模式。就是坚持实用为主、够用为度的原则,以职业技能训练为核心,建立若干教学模块,将理论教学和技能训练有机结合的教学模式。

2 电工基础教学一体化现有模式的优缺点

现有的电工基础教学一体化模式不仅满足教学一体化要求,而且符合电工基础理论特点。

电工基础一体化教学的特点是:①教师一体化,即专业理论课教师与实习指导课教师构成了一体。②教材一体化,即理论教材与实习课教材构成了一体。③教室一体化,即理论教室和实训室构成了一体。

按照试点教学反映的情况,①学员学习兴趣高,自学能力变强,理解电工中的概念深刻而具体;②教员讲课时间变长,但是教学效果好,教学兴趣浓,更快激发学员的思维;③实训室利用率合理,实训耗材更合理化。

虽然试点教学非常成功,但是也突显出一些问题,总结如下:①与其他专业的联系有所欠缺,导致学员虽然学到了但是目标不明确,学历教育中不用考虑这方面,但是对于职业教育来讲,如何应用所学知识才是每一科目的最终目的。②实训围绕理论,但有些项目的实训过于简单,应该考虑用软件模拟试验,节省课程整体用时。

作为一种新的教学模式,下一步研究如何改进。

3 电工基础教学一体化改进

3.1 实训重点内容的确定

电工基础里的内容是很多电相关专业的基础,打好基础,才能建好电力工作人员自身的高楼大厦。学以致用是职业教育的关键,也是电工基础的教学一体化实施的重要目标之一。为了达到这一点,需要明确实训科目,明确重点的方向。经过一番教学试点与考虑,下面列举以下科目:

①电力系统。电工基础教学一体化教学中R-L-C科目模块的试验,是未来学员掌握电力系统中的电力网参数及等值电路方面知识的基础,以及系统振荡等方面的原理。基于此,在教这组实验时,介绍其对后续科目的影响。

②电力营销计量。电工基础教学一体化教学中P-U-I-R科目、单相-三相、三个重要三角形模块实验,是电力营销专业计量方面的重点。基于此,在教这组实验时,应将计量知识提前介绍与讲解。

3.2 相关软件教学融入教学一体化

工欲善其事,必先利其器,电工基础教学一体化教学中,不仅让学员手动实验,更应该紧跟科学发展的步伐,加入相关实验软件的学习,为未来学员在各自岗位中的创新能力加砝码。下面推荐一下实验教学软件。

①Proteus软件介绍。Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及器件。

在电工基础教学一体化中,该款软件能够清晰仿真简单电路的实验,不仅能得到相关定律,而且能模仿一些器件的反应时间、充放电等时间,如图3-1电容器隔直通交实验,图3-2电容器直流时,图3-3电容器交流时所示。

②MATLAB软件介绍。MATLAB中的Simulink提供了动态系统建模、分析和仿真的交互环境,能够实现交互建模、交互仿真,并允许用户扩展仿真环境等功能。Sim PowerSystems是Simulink的一个专用模块集。该模块集包含电气网络中常见的元器件和设备,以直观易用的图形方式对电气系统进行模型描述。模型可与其它Simulink模块相连接,进行一体化的系统级动态分析。在电工基础教学一体化中,一般用SimPowerSystems仿真三相交流电为电源的一些简单对称电路与不对称电路的试验,而且后续研究生阶段的电力系统仿真也多数用Simulink来做仿真,这样既能做出实训室内不能演示的非对称电路的试验而且调动学员探索知识的热情。图3-4 Simulink中有关电力系统的模块集示意图。

另外也可以用MATLAB中的MATPOWER, MATPOWER能用其本身提供的电力系统模型进行电力系统潮流计算,不仅方便简单,而且快速精准。

对电力市场环境下的最优潮流,MATPOWER能计算出满足经济性与安全性的结果。电力市场下的最优潮流(Optimal Power Flow,OPF)是进行现代电力系统经济调度的重要依据之一,OPF以数学优化理论和潮流方程为基础,把电力系统经济调度和潮流计算有机地融合在一起。目前,电力市场环境下最优潮流的模型越来越复杂,任何形式的目标函数,都可以包含表示电压、电流、功率限制的约束条件。在约束众多的情况下,最优潮流都能将它们整合到统一价值标准下进行协调。这样宏观上的教学模式,可以帮助学员深刻了解电力营销概念。

3.3 小结

综上所述,从两方面改进电工基础教学一体化,综合MATLAB、Proteus的一些教学仿真功能与电力系统、电力营销计量专业知识,将能满足仿真教育与科学研究的需求。

比如在电工基础简单的系统振荡、短线、短路等故障,

MATPOWER能计算出相应潮流结果,让学员深刻认识到电力系统的宏观性与重要性

4 总结

电工基础课程实现一体化教学,就是整理融会教学环节,把培养学生的职业能力的理论与实践相结合的教学作为一个整体考虑,单独制定教学计划与大纲,构建职业能力整体培养目标体系。本文重点讨论了电工基础教学一体化需要改进的地方并提出了解决方案,今后的教学过程中,将继续深化教学一体化。

参 考 文 献

[1] 河南省电力公司组编.电工基础[M].北京.中国电力出版社,2010.

[2] 内蒙古电力公司培训中心自编教材《电工基础》,非公开,内部使用.

电工实训仿真教学范文第10篇

关键词 电工课程;模拟仿真;实践操作;一体化教学

中图分类号:G712 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2016)10-0135-03

Simulation and Practical Integration Teaching in Electrician Course//ZHANG Qitao

Abstract Integration teaching of simulation and practice in the elec-

trician course, is a kind of way of teaching that abstract, difficult, boring electrical engineering learning object constructed as visua-lization, visualization, practice, it is not only accurately and vividly

describe electrical equipment, electric work principle, operation en-

vironment, electrical electrician process and practice of achieve-ment, but also can make students feel the learning interest, inspire participation practice power and skill enhancement to achieve a

sense of accomplishment. Reduce the difficulty of theoretical know-ledge of electrician course, improve students’ practice skills.

Key words electrician course; simulation; practice; integration teaching

1 电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学概述

电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学,是指专业教师在电工基础、电工技能与训练、电气控制与运行等电工课程的教学中,以贴近电气技术岗位的教学内容为主,利用自己设计和开发的教学课件、教学软件或教材配套的教学软件等多媒体电工教学信息资源[1],通过计算机和投影仪真实、直观、形象地再现电工原理、电工操作程序和工作场景,让学生上机进行电工原理、电工操作过程的模拟仿真操作,然后进行电工技能训练的实际操作;或者将多媒体引进实训室,一边进行模拟仿真操作,一边进行实践操作,使学生不仅学到电工课程的理论知识,又学到电工实训操作的技能,从而培养学生电工实际工作能力,实现电气工程专业技术人才的培养目标。

2 电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学的意义

电工课程的特点是理论知识抽象难懂,实训操作则具体实在,而且只有在掌握电工理论知识的基础上,才不至于盲目而机械地操作,真正地掌握实际的电工操作技能。如电动机控制电路的工作原理是比较抽象难懂的,但只有理解和掌握电动机控制电路的工作原理,才能正确而有效地进行电动机控制电路配电板的安装、调试、检测、通电运行与故障排除。如果按照常规的教学方法,教师借助于粉笔与黑板对电动机控制电路的工作原理进行讲解和描述,学生难以理解和接受,实践也仅是简单地模仿和机械地操作,不能真正领悟和掌握专业技能。导致学生容易产生厌学的心理和情绪,丧失学习的兴趣和信心,不利于知识学习与实践能力提升的有效结合。所以,如何把抽象难懂的电工原理变得形象直观、生动易学,又如何把电工的理论知识与具体实在的操作有机地进行过渡和衔接,提高电气工程技术人才培养的质量,这就是电工课程教师需要思考和解决的问题。

电工课程的模拟仿真,不仅可以把许多抽象枯燥和难以理解的电工理论和原理变得形象直观、简单易学、生动有趣,而且具有丰富的交互界面和人机交互的特性,学生可以在人机互动的过程中模拟在真实场景下的电工操作,给人以身临其境的视觉和感受。教师在电工课程的教学活动中,让学生将电气工作原理、电工作业环境和实践操作过程进行全面、生动、形象的模拟与仿真,然后使用电工器材的实物,进一步进行电气工程安装的技能训练,从而培养学生电工实际工作的能力。

如针对现阶段中职学生喜欢电脑和游戏,形象思维能力优于逻辑思维能力,模仿能力和动手能力较强的特点,教师在电工技能与实训课程[2-4]“两地控制一盏灯电路”的教学中,通过动画的形式,呈现电路工作的原理、电器元件的实物和楼上、楼下两个地方控制一盏灯的工作场景,卡通人物在不同的方位进行开关灯操作的同时,电路原理图中电灯的图形符号与仿真工作环境下的电灯也就显示对应的或亮或灭的工作状态。学生在理解和掌握“两地控制一盏灯电路”工作原理的基础上,以游戏的方式,按照原理图中给出的先后顺序,在实物图中模拟在真实场景下进行连接导线的练习:1)断开总开关,切断电源,防止带电操作;2)按原理图完成全部接线;3)通电运行。

学生在通过虚拟的学习获得实际的知识和初步操作技能的基础上,采用双控开关、电灯和导线等实物,按上述步骤,进行实际而真实的技能操作的训练,就能够进一步掌握“两地控制一盏灯电路”安装操作的技能。

由此可见,电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学,是融电工知识、动画和音响效果、操作实践为一体,符合学生兴趣和爱好的教学方法。它降低了学生学习电工理论知识的难度,把电工的理论知识与具体实在的操作有机地进行过渡和衔接,避免了电工操作的盲目性,提升了学生动手实践的能力,激发了学生的学习兴趣,调动了学生参与学习的积极性,达到让学生深刻理解电工理论知识、熟练掌握电工操作技能、充分发挥学习主体作用的效果,从而促使学生全身心融入教学活动之中,以利于学生专业能力的培养和职业素养的成长。

3 电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学应用分析

电动机单向运转控制电路是最基本和典型的电动机控制电路,学生在学习了低压电器的构造和原理的基础上,通过该内容的学习,为正反转电路、Y-降压启动电路等电动机控制电路的学习打下基础。下面以电工技能与实训[2-3]

及配套的电工技能与实训仿真系统[4]“电动机单向运转控制电路”的教学内容为例,进一步介绍电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学方法及应用。

电动机单向运转控制电路的模拟仿真

1)器材识别。进入“器材”界面,清晰地呈现交流接触器、空气断路器、热继电器、按钮和熔断器的外形结构,让学生对电器有直观的、整体的认识。将鼠标放到各器件的触点上,师生观察和讨论器件各触点的名称及电路符号。

2)工作原理。进入“电路”界面,呈现电路实物图和电气原理图,将鼠标放到原理图中器件符号上,电路实物图中突出显示对应的器件,与学生一起查看和讨论器件的名称和作用。学生通过电气原理图与电路实物图的对比,为理解电路的工作原理做好了铺垫。然后进入“原理”界面,通过动画演示,教师讲解或师生讨论分析“有过载保护的单向运转控制电路”的工作原理。

3)电路安装。

①元件的布局:进入“布局”界面,从系统元件库中取出器件,合理布局;布置器件时应考虑器件的位置要与主电路有一定的对应,相同电器尽量摆放在一起,达到布局合理、间距合适、接线方便的效果。

②电路的连线:进入“连线”界面,让学生以交互性模拟仿真的方式,按照原理图中给出的先后顺序(连接线闪烁的先后顺序),在器件布局完毕的实物图中连接导线。

4)试车运行。进入“运行”界面,学生模拟仿真操作:合上电源开关,按动启动按钮SB2,电动机旋转;按动停止按钮SB1,电动机停止旋转。

5)故障排除。进入“排故”界面,根据仿真电路出现的故障,引导学生观察、分析、查找和排除故障。

学生通过上述过程的模拟仿真练习,基本上掌握了的电路的工作原理和安装操作的步骤,为电动机单向运转控制电路配电板的安装实训奠定基础。

电动机单向运转控制电路配电板的安装实训

1)绘制电动机单向运转控制电路图:学生用铅笔、三角板、图板等绘图工具,或者用计算机AutoCAD软件,绘制电动机单向运转控制电路图,为电动机单向运转控制电路安装的实践操作打下基础。

2)电动机单向运转控制电路配电板的安装:①电器元件的检测;②电器元件的定位及配线;③通电运行;④电气线路故障处理;⑤清理现场。教师巡视和指导学生安装电动机单向运转控制电路配电板,检查、指导学生通电调试,设置电气故障,让学生分析和排除故障。学生在配电板实物的安装实践中提高了职业技术的能力。

作品展示与交流 学生在完成了电动机单向运转控制电路配电板的安装操作之后,进一步展示自己的作品,介绍实训操作的经验和体会;然后,教师点评学生作品,赞赏和鼓励学生积极参与实训操作的热情。

值得一提的是,这一教学步骤往往容易被忽略,使得教学过程不完整而感到缺憾。其实,它不仅是激活课堂欢乐气氛,促进师生交流与沟通的主要环节,也是整个教学过程的精华和高潮部分。学生通过作品展示与交流,不仅可以相互学习、共同提高,激发和保持参与操作实践的动力,还可以共同分享彼此之间的劳动成果,体验参加集体活动的乐趣,增强团队意识与合作精神,展现自我,提升职业素养。因此,作品展示与交流是进一步地深化教学内容,实现教学效果最大化的教学手段和方法。

通过以上几个步骤的学习,学生掌握了电动机单向运转控制电路的工作原理和配电板安装的操作技能,实现了预定的教学目标。在教学实践中,结合学生的特点,通过计算机模拟仿真和配电板安装的操作训练,以及作品展示与交流,激发学生的学习兴趣和参与职业技能训练的热情,锻炼学生的专业能力,也促进教师直观地测评学生成长指标,关注学生技能的实现以及项目教学的具体化。而且在教学活动中,师生共同体验和感受课堂氛围和谐的愉悦,关注师生的思维发展及情感交流的融合,促使教师积极探索教学方法,促进教师专业发展。

需要注意的是,将模拟仿真引入电工课程的理论教学,可以增强课堂教学效果,但它并不是增强课堂教学效果唯一的手段和方法,还要根据学生的文化层次、年龄大小和教学内容的难易程度而综合地考虑,灵活地加以应用或取舍。再者,在电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学实践活动中,计算机模拟仿真是通过虚拟设备和电路的形状、工作原理、操作程序,使学生在视觉和感觉上有身临其境的体会和感受,实现人与机的交流,便于学生对电工的理论知识和电路原理以及操作程序的理解和掌握。

然而,虚拟的情境和操作必然要回归真实的电工设备和器材的操作,才能掌握实实在在的电工操作技能。因此,在电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学的实践活动中,既要重视计算机模拟仿真的应用,更要重视真实的电工设备和电工器材的实践操作。

4 电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学的价值体现

利于学生胜任企业岗位工作能力的培养 电气科学技术的进步和企业生产设备的更新,呈现出日新月异的发展趋势,反衬出教材内容和教学设备呈现出相对滞后和更新缓慢的状况。模拟仿真能够使用真实先进设备模型,作为学习者的操控平台,利用虚拟现实技术,通过实际操作,给学习者身临其境的切身感受,使得模拟仿真教学可以及时跟进产业技术的变革和高新设备的学习,从而适应和实现“课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接”的职教新理念,以利于学生胜任企业岗位工作能力的培养。

形象直观,符合学生的认识规律 电工课程是理论和实际联系比较紧密的课程,如果理论知识与实践操作的教学同时进行,效果是最理想的。因此,在电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学过程中,学生通过模拟仿真的演示和操作,将比较抽象难懂的理论知识变得直观易学,再通过亲身实践操作,就容易理解和掌握教学内容,增强学习兴趣。从直观到抽象再回归实践的认识过程,符合学生的认识规律。

避免实践操作的盲目性 在传统教学过程中,教师讲完理论知识后才指导学生进行实践操作,如果教学班级的人数过多,教师的指导就难以顾及每一个学生。所以,很多学生在操作实训的最初阶段就感到难以下手,无所适从,甚至带有一定的盲目性。如果学生通过模拟仿真的演示和操作,就容易掌握实践操作的方法和步骤,在实践操作的过程中就容易上手,按正确的方法和步骤进行实训操作。因此,电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学,避免了学生实践操作的盲目性,提高了教学的实效性。

节约教学成本 为了培养学生的动手操作能力,学校必须购置一定数量的电气实训器材供学生实习用。但在实习过程中,由于学生对规范性操作行为的养成需要一定的时间和过程,因此,学生在实习过程中会不可避免地损坏一定的实习器材,增大学校的教学成本。计算机仿真,模拟真实环境下的电工作业,没有损坏电工器材的后顾之忧。通过电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学,学生就容易养成规范的操作习惯,损坏器材的可能性大大减小,而且也可以缓解因实习器材不足影响教学的压力。

强化技能训练,让学生掌握实际的操作技能 电工课程的模拟仿真,逼真地再现了电工技能训练的项目,对学生身临其境和亲身参与从而获得技能提升和技能养成起到潜移默化的作用。不过,模拟仿真虽然具有直观性的教学效果,毕竟它是虚拟的教学场景,与实际的真实场景还有一定的距离。要使学生掌握真实的实际操作技能,还必须对学生进行实践操作的教学,以培养学生实际操作的动手能力。模拟仿真教学是实践操作的桥梁,通过实践操作强化技能训练,让学生掌握实际的操作技能。

促进教师的专业发展 电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学,对教师使用现代教育技术的能力、专业理论知识运用的能力、动手实际操作的能力、营造寓教于乐环境的能力和调控课堂秩序的能力提出更高的要求,需要教师提升自身的专业素质和教学能力,尽可能成为“双师型”专业教师。因此,通过电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学的研究与应用,可以促进教师的专业发展。

5 结束语

电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学,是一种把抽象、难懂、枯燥的电气工程专业学习对象构造成可视化、形象化、实践化、技能化的教学方式,它不仅真实而生动地展现了电气设备、电气工作原理、电工作业环境、电工操作过程和电工实践的物化成果,还可以让学生感受到学习的兴趣,激发参与实践的动力和增强技能实现的成就感,降低了学生学习电工课程理论知识的难度,提升了学生动手实践操作的技能,使学生在学到电工课程理论知识的同时,又锻炼了电工实际操作的能力。如此一来,就为学生及时跟进产业技术的变革,提高适应企业岗位工作的能力,为学生专业素质的全面发展,为学生的职业生涯和终生学习打下坚实的基础。

参考文献

[1]蒋发伦.仿真软件在电工电子技术教学中的应用[J].科技视界,2012(20):138-139.

[2]陈雅萍.电工技能与实训(基础版)[M].北京:高等教育出版社,2009:77-254.

[3]曾祥富,邓朝平.电工技能与实训[M].2版.北京:高等教育出版社,2006:203-248.

[4]大连海事大学信息工程学院信息教育技术研究所.电工技能与实训仿真教学系统[M].北京:高等教育出版社,

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