浅析电类专业仿真教学软件开发的重要性

　　摘 要： 随着计算机技术的飞速发展，计算机在电力系统继电保护整定计算和数据库管理等方面的发展已相当成熟和普及，但涉及二次系统的技术资料的计算机管理和仿真则相对滞后。本文介绍的二次配线仿真教学软件，可将每个元件为基本单元进行计算机仿真，模拟设备的具体连锁动作过程，设置每个元件的不同状态和不同故障等，应用于学生模拟现场人员读二次系统图，分析故障原因，从而提高运行人员的事故应变和处理能力。
　　关键词： 电类专业 计算机仿真教学 二次配线仿真 教学软件
　　
　　一、 引言
　　传统的职业教育以使学生掌握经验技术和动作技能为目标，以迅速适应工作岗位的要求。但在知识经济时代，由于生产方式的根本变化，人们的职业能力构成必将有大的改变，社会需要更高层次的人才。这就要求我们培养的高等应用型人才，不只是对现有知识、技术、方法的继承性应用，而是应通过自身努力能够不断学习新知识、新技术、新方法，形成新方案、新产品、新创意，分析新情况，创造新问题。因而课程实践教学的改革应以培养的学生具有一定创新能力和创新精神、有着良好的发展潜力为主旨，以行业科技和社会发展的先进水平为标准，充分体现规范性、先进性和实效性。
　　在电业专业教学中利用计算机进行仿真教学，主要是借助一些具有强大仿真功能的软件平台进行电路仿真实验。这种仿真实验是在计算机上虚拟出一个元器件种类齐备、先进的电子工作台，一方面可以克服实验室各种条件的限制，另一方面可以针对不同的目的（验证、测试、设计、纠错和创新等）进行训练，培养学生分析、应用和创新的能力。与传统的实验方式相比，仿真实验突出了实验教学以学生为中心的开放模式，有效提高了实验教学的效率。
　　二、传统实践教学的状况及问题
　　在传统实践教学中，教师是“带”实训而不是“指导实训”，即实践教师是传授知识和技能的主体，而学生则被动地接受知识和技能。这种教学多采用注入式，教师根据教学计划和教学要求拟定内容，其实践内容的选择、步骤的制定和仪器设备的组织准备等概由教师进行。实践时学生只需按规定的步骤机械地操作即可。且在执行过程中，完全听从教师安排，全班统一进度和要求，不利于因材施教。
　　教学内容过于偏重于基础训练，所以在方法和手段上很单调，主要以“模仿”为主。通过教师详细讲解、操作示范，学生不需主动思维和创新，只需“依样画葫芦”。学生反复训练硬件接线，熟能生巧，形成一定的基本技能。另外所用设备仍以传统的电机电器为主，没有运用现代化教学设备和手段，先进性也显不足。
　　三、计算机仿真教学的优点
　　计算机仿真教学最大的特点是有助于突出教学重点，分散难点，只要点击鼠标，就可以进行大量演示。在课堂中无论一个老师多么善于表达、比划，也难以表现一些抽象的和具有共性的知识内容，而这些知识内容又往往是一节课的重点和难点。与传统的教学软件相比，计算机仿真为电气控制教学提供了新手段，弥补了传统教学中的许多缺憾，为教师、为学生创设了充满活力与生机的工作、学习环境。
　　与传统的方式相比，仿真教学具有如下优点：（1）为学生提供充分动手的机会。强大的交互性能，使得学生可以自己动手设置各种实验参数，并及时得到结果，这在真实世界中往往是无法实现的。（2）灵活地仿真各种真实情况。在仿真软件中可以灵活地设置各种参数、模拟条件，自如地模拟真实世界中的各种情况。（3）设定各种事故及极限运行状态。我们通过仿真，可以了解真实世界中无法实现的危险性操作，或者临界条件。（4）自动评价功能。在一般情况下，仿真软件具有评价功能，可以给学生的每一次操作实时地评分，使学生可以即时地了解自己的每一次操作的正确性或合理性。（5）安全性。所有的操作均不是现场实施，因此绝对不会带来危险的后果。（6）节省开支。
　　除了以上这些显而易见的优点外，仿真教学还有一些超出人们预期的效果：（1）调动学生的学习主动性。仿真软件一般都是独立操作、独立完成，学生必须开动脑筋认真分析问题，从而才能准确地解决问题。在传统教学中，学生往往会等待教师给出正确答案。（2）开拓想象空间。仿真软件的操作不存在限制，学生可以海阔天空地想象，进行各种各样的设计，并迅速地通过仿真看到结果。这在传统教学中是不可能实现的。（3）减轻教师的负担。学生们主观能动性提高，就意味着教师可以腾出手来做更多的教学工作，或进行有针对性的指导工作。在传统教学中，一个教师往往要面对几十位学生，无法跟踪每个学生的全过程。（4）增强学生的自信心和成就感。通过仿真训练，学生们能充分了解自己所学知识的应用领域，应用前景等，将理论与实践相结合，增强对专业技术的认识，从而激发敬业精神。而传统教学中，学生们掌握了一大堆知识，却不知道如何应用，往往会对本专业有一种挫败感，丧失从事专业工作的积极性。（5）增强学生的安全意识。通过计算机仿真，在虚拟世界中由于错误的操作而产生的安全事故，可以提高学生的警觉，分析故障原因，掌握排除故障的技巧。
　　四、结语
　　二次配线仿真教学软件的开发，有利于二次配线教学，能为学生提供充分动手的机会；交互性能强大，学生可以自己动手设置各种参数，并及时得到结果，可以灵活地仿真真实环境。通过仿真，学生可以了解真实世界中无法实现的危险性操作。所有的操作均不是现场实施，不会带来危险的后果。仿真软件一般都是独立操作，独立完成，学生必须开动脑筋认真分析问题，从而才能准确地解决问题，解决了传统的教学中学生等待教师给出正确答案的缺陷。仿真软件的操作不存在限制，学生可以海阔天空地想象，进行各种各样的设计，并迅速地通过仿真看到结果。通过仿真训练，学生能充分了解自己所学知识的应用领域、应用前景等，将理论与实践相结合，增强对专业技术的认识，从而激发敬业精神。通过计算机仿真，在虚拟世界中由于错误的操作而产生的安全事故，可以提高学生的警觉，分析故障原因，掌握排除故障的技巧。学生们主观能动性的提高，就意味着教师可以腾出手来做更多的教学工作，或进行有针对性的指导工作。
　　
　　参考文献：
　　［1］竺炜.RTU仿真教学软件的开发.电力自动化设备，2003.7，VOL23，（7）.
　　［2］林玉平.中职汽修仿真教学软件开发.出国与就业·就业教育，2011，（8）.