基于Flash軟件的電氣原理模擬軟在《電氣設備》和《電工電子技術》改革中的探索與實踐

李波　屈原

摘 要：本文提出將基于Flash軟件的電氣設備應用在《電氣設備》和《電工電子技術》課程中，分析了《電氣設備》和《電工電子技術》課程教學現狀和基于Flash軟件的電氣設備在《電氣設備》和《電工電子技術》課程改革中的優勢，將基于Flash軟件的電氣設備電氣原理模擬接線軟件應用在《電氣設備》和《電工電子技術》教學中，電氣設備電氣原理模擬接線軟件以操作簡單、交互功能強大，讓學習者可以通過軟件進行電氣設備接線訓練，從而提高學習者對電氣設備電路原理的理解。詳細介紹了基于Flash軟件的電氣設備在《電氣設備》和《電工電子技術》改革中的實踐應用，在職業教育和企業培訓中，學生實訓課和企業等實操培訓不僅實現了材料的零消耗，過程零隱患，更重要的是現在的實操培訓可針對任何設備開展，不受時間、環境、設備體積的影響，提高學生和學員學習的積極性和主動性，取得了較好的教學效果。

關鍵詞：電氣設備 Flash軟件 電工電子技術

Exploration and Practice of Electrical Principle Simulation Software based on Flash Software in the Reform of “Electrical Equipment”and“Electrical Engineering and Electronics Technology”

Li Bo，Qu Yuan

Abstract：This article proposes to apply Flash software-based electrical equipment in the "Electrical Equipment" and "Electrical and Electronic Technology" courses， and analyzes the teaching status of "Electrical Equipment" and "Electrical and Electronic Technology" and the advantages of the electrical equipment based on Flash software in the curriculum reform of "Electrical Equipment" and "Electrical and Electronic Technology"， by applying the Flash software-based electrical equipment electrical principle simulation wiring software in the teaching of "Electrical Equipment" and "Electrical Engineering Electronic Technology". The electrical equipment electrical principle simulation wiring software is based on simple operation， and the powerful interactive functions allow learners to train electrical equipment wiring through software， thereby improving their understanding of electrical equipment circuit principles. The practical application of electrical equipment based on Flash software in the reform of "Electrical Equipment" and "Electrical and Electronic Technology" is introduced in detail. In vocational education and corporate training， student training courses and corporate practical training not only achieve zero material consumption， zero hidden dangers in the process， and more importantly， the current practical training can be carried out for any equipment， regardless of time， environment， and equipment volume， which improves the enthusiasm and initiative of students and students in learning and achieves better teaching results.

Key words：electrical equipment， Flash software， electrical engineering and electronics technology

1 引言

Flash動畫交互性特別好，廣泛用于職業教育教學中，它們可以包含豐富的視頻、聲音、圖形和動畫，使得教學過程更加形象逼真、降低專業課教學難度、提高學生的學習興趣。Flash動畫作為網絡上流行的多媒體表現形式，在師生與數字環境及媒體的相互作用中發揮著越來越重要的作用，被廣泛應用于課堂教學、精品課程網站建設、教育游戲、產品展示等領域[1]。Flash軟件的教學資源建設在很多理工科課程中都有實踐運用，但在知網、萬方等數據庫中查找到使用Flash軟件應用在《電氣設備》和《電工電子技術》課程中的相關文獻少之又少。

教育部關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見（教高〔2006〕16號）中指出：重視優質教學資源和網絡信息資源的利用，把現代信息技術作為提高教學質量的重要手段，不斷推進教學資源的共建共享，提高優質教學資源的使用效率，擴大受益面。特別是2020年以來受疫情的影響，線上教學資源的建設顯得更為重要，本文提出基于Flash軟件的電氣設備在《電氣設備》和《電工電子技術》課程改革中的探索與實踐，利用Flash設計電氣設備原理交互式軟件，易于廣泛傳播、動畫不失真，制作成本低、操作容易，用于線上課程后不僅提高了學生的學習興趣，還提高了學習效率，學生在學習過程中對電氣設備原理理解起來比較容易[2]。

2 《電氣設備》和《電工電子技術》課程現狀

在如今的信息化時代，職業教育教材數字化程度越來越高，現有的《電氣設備》和《電工電子技術》數字化教材只是把教師課件、視頻、試題和教案等教學資源制作成資源庫，只是簡單的資源整合，然后學習者通過手機等智能終端獲得相應學習資源，這種數字化資源在應用層面有一定的局限性：缺乏互動性，學習者只能被動接受信息，限制了學習者的學習積極性和學習效果。但通過Flash設計的軟件能靠功能強大的Action Script指令實現人機交互，提高學習者對設備元器件及原理圖的直觀認識能力[3-4]。

在《電氣設備》和《電工電子技術》課程中，目前職業教育和企業員工培訓中使用的紙質教材只能提供圖片、電路圖或接線圖供學習者學習，當學生和企業員工在分析設備的各個元器件在電路中的連接關系時就會遇到困難，大部分學生和企業員工不知道各個元器件的原理以及接線的原理，只是按照老師的要求機械式的完成接線，這樣不能牢固掌握、長時間記憶所學知識，在設備發生故障時不能及時有效的處理，針對電氣設備的學生實訓課和企業培訓實操課受到諸多方面的制約，如原材料消耗過大、學生和企業員工實操過程存在安全隱患、大型設備無法實操裝配等，培訓往往只停留在書面講解、設備如何操作等層面上，缺乏學生和企業員工實際操作環節，導致學生實訓課和企業培訓實操課效果不理想。職業院校和企業培訓對《電氣設備》和《電工電子技術》的教現在只是停留在對設備的型號、結構、用途、原理的書面講解及設備如何操作等層面上，很多學生和企業員工只是知其然不知其所以然，因此開始被動的學習，學習效果一般，對于職業學校的學生不能很好的理解電氣設備復雜電路的原理，實訓時安全隱患就更大，企業員工對于電氣設備高效排除故障的能力有待提高。本文提出通過Flash軟件設計交互式的電氣設備零部件及設備原理圖，即基于Flash軟件的電氣設備電氣原理模擬軟件，學習者可自主學習線路連接過程，通過動手、動腦及可視覺直觀感知的動畫，提高學習效果，降低學習者學習難度。

3 基于Flash軟件的電氣設備在《電氣設備》和《電工電子技術》改革中的優勢

電氣設備交互式軟件應用于職業教育和企業培訓中，學生實訓課和企業培訓實操課不僅實現了材料的零消耗，過程零隱患，更重要的是現在的實操培訓可針對任何設備開展，不受時間、環境、設備體積的影響。

運用Flash軟件制作的電氣設備和電工交互式軟件可以把教材中的教學資源通過移動終端顯示出來，Flash友好界面，簡單易懂的操作，使得職業學院基礎知識相對薄弱、學習不太積極的學生容易入手，有一定基礎后學生可以利用Flash軟件，發揮無限的想象力，制作精彩小巧的動畫，學生學習興趣濃厚，改變了上課低頭看手機和睡覺的現狀。特別是學生在學習時可不受時間、環境、具體設備的影響，只要有一部智能移動終端或電腦就可以隨時學習，利于學生或者企業員工自學。

4 電氣設備電氣原理模擬軟件操作步驟

基于Flash軟件的電氣設備電氣原理模擬軟件可操作性強，適用于初學者和有一定基礎和經驗的使用者，對于初學者來說操作主要分為以下三步：

第一步：安裝flash軟件，并打開接線軟件;

第二步：點擊“手動布線”按鈕;

第三步：根據右邊黃色閃爍線的提示，在左邊原件上分別點擊與閃爍線兩端相對應的兩個點，完成接線。

初學者可點擊機界面中的交互按鈕進行電路連線，操作界面中加入電氣原理圖可設計出現對應的提示線，軟件使用者根據該提示線，使用鼠標在界面中的電器元件上進行點擊接線。也可以模擬設計電氣設備停送電操作，以及根據給定負荷進行整定計算，通過鼠標點擊相應的按鈕對設備進行參數修改。對于有一定基礎和經驗的使用者可以自己設計電路圖，或者將實際工作中復雜的電路圖在該軟件中進行學習，可以很容易的掌握電路圖的原理。

5 Flash軟件的電氣設備在《電氣設備》和《電工電子技術》課程改革中的實踐

在教學過程中，首先對企業實際使用的電工設備情況進行調研收集，對在《電氣設備》和《電工電子技術》課程中使用較廣泛的電氣設備利用Flash以及Photoshop軟件將電氣設備的各個元件以及電氣原理圖制作成圖片，設備中的電氣元件可以完全按照真實原件進行設計，接線原理和電氣元件能夠真實反映出設備各部分的電氣關系。使用ActionScrip計算機語言進行編程，制作出整套軟件，以《電氣設備》和《電工電子技術》課程中都出現的QJZ-400型磁力啟動器為例進行實踐探索，見圖1。

軟件使用者點擊開始界面中的“手動布線”按鈕后，操作界面右邊的電氣原理圖上立即會出現相應的提示線，軟件使用者根據該提示線，然后在界面左面的電器元件上進行點擊接線。該軟件可設計為游戲模式，接線正確得1分，同時會出現下一步接線操作的提示，接線錯誤減1分，重新開始接線，直至接線正確，見圖2。

當軟件使用者根據電氣原理圖完成整臺設備的接線操作后，軟件會提示接線成功。接線成功后就可進行下一步操作，軟件使用者擊相應的原件進行送電，送電操作完成后，軟件會自動模擬設備真實得電狀態并呈現出來。此時，軟件使用者須根據所給定的負荷進行整定計算，然后用鼠標點擊相應的按鈕對設備進行參數修改，參數設置完成后，點擊啟動按鈕，此時軟件會自動識別軟件使用者的參數設置是否正確，正確則設備可正常運行，錯誤則會給出相應的錯誤提示，軟件使用者開始排查錯誤，直到設備可以正常運行，見圖3。

基于Flash軟件的電氣設備電氣原理模擬軟件中的模擬電氣元件是完全按照真實原件設計，接線原理和實際情況相似度在99%以上，能夠真實反映出設備各部分的電氣關系。

6 結語

運用Flash軟件制作的電氣設備交互式軟件可以把《電氣設備》和《電工電子技術》教材中的教學資源通過移動終端顯示出來，學習者在學習時可不受時間、空間的限制，基于Flash軟件的電氣設備電氣原理模擬軟件可解決以往學生實訓課和企業培訓學員實操培訓過程中大量消耗元器件的問題，減少實操培訓的資金投入，節約成本。基于Flash軟件的電氣設備電氣原理模擬軟件以操作簡單、交互功能強大，讓學習者可以通過軟件進行電氣設備接線訓練，從而提高學習者對電氣設備電路原理的理解。本文詳細介紹了基于Flash軟件的電氣設備在《電氣設備》和《電工電子技術》改革中的實踐應用，在職業教育和企業培訓中，學生實訓課和企業等實操培訓不僅實現了材料的零消耗，過程零隱患，更重要的是現在的實操培訓可針對任何設備開展，不受時間、環境、設備體積的影響，

以2020年某小微企業為例，受條件限制，該企業只能開展針對小型電氣設備的實操培訓，全年損耗的元器件費用至少在5萬元左右，電氣設備交互式軟件的應用不僅可以完全節省5萬元左右的耗材費，還有大大拓寬了實操范圍，所以節約的資金要遠遠大于5萬元。電氣設備交互式軟件應用到《電氣設備》和《電工電子技術》課程中，提高了學生實訓課和企業培訓學員實操培訓過程中的安全性，沒有安全隱患，以前在企業培訓中員工在實操過程中要接觸220V、380V、甚至660V的危險電壓，如果操作不當極有可能造成人身傷害。另外，該軟件方便學員學習，軟件采用游戲積分模式，使員工在游戲中體會到學習的樂趣，提高了學習效率。

基金項目：內蒙古自治區教育科學研究“十三五”規劃課題“基于Flash軟件的礦井電氣設備教學資源建設研究”，課題批準號：NZJGH2018141;鄂爾多斯市新時代職業教育研究所職業教育研究課題“基于Flash軟件的《煤礦電工》課程改革實踐研究”，課題批準號：EZJK1907。

參考文獻：

[1]劉菲，于文超，孟祥增.Flash教育資源內容分析與管理平臺的開發研究[C]//計算機輔助教育軟件開發與應用研討會.2009.

[2]田睿.煤礦電氣設備安全管理存在問題及對策[J].機械工程與自動化，2018（3）.

[3]魯曉荻.淺析高職院校F1ash軟件應用教學實踐與創新[J].信息記錄材料，2016（10）.

[4]王大明.F1ash軟件教學中實例引導法的應用研究[J].電子則試，2015（9）.