淺析電類專業仿真教學軟件開發的重要性

　　摘 要： 隨著計算機技術的飛速發展，計算機在電力系統繼電保護整定計算和數據庫管理等方面的發展已相當成熟和普及，但涉及二次系統的技術資料的計算機管理和仿真則相對滯后。本文介紹的二次配線仿真教學軟件，可將每個元件為基本單元進行計算機仿真，模擬設備的具體連鎖動作過程，設置每個元件的不同狀態和不同故障等，應用于學生模擬現場人員讀二次系統圖，分析故障原因，從而提高運行人員的事故應變和處理能力。
　　關鍵詞： 電類專業 計算機仿真教學 二次配線仿真 教學軟件
　　
　　一、 引言
　　傳統的職業教育以使學生掌握經驗技術和動作技能為目標，以迅速適應工作崗位的要求。但在知識經濟時代，由于生產方式的根本變化，人們的職業能力構成必將有大的改變，社會需要更高層次的人才。這就要求我們培養的高等應用型人才，不只是對現有知識、技術、方法的繼承性應用，而是應通過自身努力能夠不斷學習新知識、新技術、新方法，形成新方案、新產品、新創意，分析新情況，創造新問題。因而課程實踐教學的改革應以培養的學生具有一定創新能力和創新精神、有著良好的發展潛力為主旨，以行業科技和社會發展的先進水平為標準，充分體現規范性、先進性和實效性。
　　在電業專業教學中利用計算機進行仿真教學，主要是借助一些具有強大仿真功能的軟件平臺進行電路仿真實驗。這種仿真實驗是在計算機上虛擬出一個元器件種類齊備、先進的電子工作臺，一方面可以克服實驗室各種條件的限制，另一方面可以針對不同的目的（驗證、測試、設計、糾錯和創新等）進行訓練，培養學生分析、應用和創新的能力。與傳統的實驗方式相比，仿真實驗突出了實驗教學以學生為中心的開放模式，有效提高了實驗教學的效率。
　　二、傳統實踐教學的狀況及問題
　　在傳統實踐教學中，教師是“帶”實訓而不是“指導實訓”，即實踐教師是傳授知識和技能的主體，而學生則被動地接受知識和技能。這種教學多采用注入式，教師根據教學計劃和教學要求擬定內容，其實踐內容的選擇、步驟的制定和儀器設備的組織準備等概由教師進行。實踐時學生只需按規定的步驟機械地操作即可。且在執行過程中，完全聽從教師安排，全班統一進度和要求，不利于因材施教。
　　教學內容過于偏重于基礎訓練，所以在方法和手段上很單調，主要以“模仿”為主。通過教師詳細講解、操作示范，學生不需主動思維和創新，只需“依樣畫葫蘆”。學生反復訓練硬件接線，熟能生巧，形成一定的基本技能。另外所用設備仍以傳統的電機電器為主，沒有運用現代化教學設備和手段，先進性也顯不足。
　　三、計算機仿真教學的優點
　　計算機仿真教學最大的特點是有助于突出教學重點，分散難點，只要點擊鼠標，就可以進行大量演示。在課堂中無論一個老師多么善于表達、比劃，也難以表現一些抽象的和具有共性的知識內容，而這些知識內容又往往是一節課的重點和難點。與傳統的教學軟件相比，計算機仿真為電氣控制教學提供了新手段，彌補了傳統教學中的許多缺憾，為教師、為學生創設了充滿活力與生機的工作、學習環境。
　　與傳統的方式相比，仿真教學具有如下優點：（1）為學生提供充分動手的機會。強大的交互性能，使得學生可以自己動手設置各種實驗參數，并及時得到結果，這在真實世界中往往是無法實現的。（2）靈活地仿真各種真實情況。在仿真軟件中可以靈活地設置各種參數、模擬條件，自如地模擬真實世界中的各種情況。（3）設定各種事故及極限運行狀態。我們通過仿真，可以了解真實世界中無法實現的危險性操作，或者臨界條件。（4）自動評價功能。在一般情況下，仿真軟件具有評價功能，可以給學生的每一次操作實時地評分，使學生可以即時地了解自己的每一次操作的正確性或合理性。（5）安全性。所有的操作均不是現場實施，因此絕對不會帶來危險的后果。（6）節省開支。
　　除了以上這些顯而易見的優點外，仿真教學還有一些超出人們預期的效果：（1）調動學生的學習主動性。仿真軟件一般都是獨立操作、獨立完成，學生必須開動腦筋認真分析問題，從而才能準確地解決問題。在傳統教學中，學生往往會等待教師給出正確答案。（2）開拓想象空間。仿真軟件的操作不存在限制，學生可以海闊天空地想象，進行各種各樣的設計，并迅速地通過仿真看到結果。這在傳統教學中是不可能實現的。（3）減輕教師的負擔。學生們主觀能動性提高，就意味著教師可以騰出手來做更多的教學工作，或進行有針對性的指導工作。在傳統教學中，一個教師往往要面對幾十位學生，無法跟蹤每個學生的全過程。（4）增強學生的自信心和成就感。通過仿真訓練，學生們能充分了解自己所學知識的應用領域，應用前景等，將理論與實踐相結合，增強對專業技術的認識，從而激發敬業精神。而傳統教學中，學生們掌握了一大堆知識，卻不知道如何應用，往往會對本專業有一種挫敗感，喪失從事專業工作的積極性。（5）增強學生的安全意識。通過計算機仿真，在虛擬世界中由于錯誤的操作而產生的安全事故，可以提高學生的警覺，分析故障原因，掌握排除故障的技巧。
　　四、結語
　　二次配線仿真教學軟件的開發，有利于二次配線教學，能為學生提供充分動手的機會；交互性能強大，學生可以自己動手設置各種參數，并及時得到結果，可以靈活地仿真真實環境。通過仿真，學生可以了解真實世界中無法實現的危險性操作。所有的操作均不是現場實施，不會帶來危險的后果。仿真軟件一般都是獨立操作，獨立完成，學生必須開動腦筋認真分析問題，從而才能準確地解決問題，解決了傳統的教學中學生等待教師給出正確答案的缺陷。仿真軟件的操作不存在限制，學生可以海闊天空地想象，進行各種各樣的設計，并迅速地通過仿真看到結果。通過仿真訓練，學生能充分了解自己所學知識的應用領域、應用前景等，將理論與實踐相結合，增強對專業技術的認識，從而激發敬業精神。通過計算機仿真，在虛擬世界中由于錯誤的操作而產生的安全事故，可以提高學生的警覺，分析故障原因，掌握排除故障的技巧。學生們主觀能動性的提高，就意味著教師可以騰出手來做更多的教學工作，或進行有針對性的指導工作。
　　
　　參考文獻：
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