仿真教学在《电机与电气控制技术》课程中的应用

孟磊

(西安职业技术学院 陕西西安 710032)

《电机与电气控制技术》是一门实践性很强的课程。在传统的教学模式下,老师根据教材章节只讲其对应工作原理,不涉及相关的实践应用,学生只学理论联想不到实践生活中怎么应用,于是会出现不动脑思考,态度不积极,以至于只要求能通过学期的期末考试,最终理论与实践做不到有机的结合。高职院校就是培养学生具备专业技能,想要在就业的过程中获得更多的机会,就要在学习的过程中体验更多的工作实际场景进行实践操作,传统的实习很难体现更多的实践环境,因此可以将相应的电气仿真软件引入不同的工作情景,在相应的情景中,学生练习不同岗位需要掌握的操作技能。

1 课程简介

学这门课之前,首先我们要掌握下面几个问题,为什么要学该课程？学了有什么用？我们需要掌握到什么程度。

2 为什么学这门课

《电机与电气控制技术》是我院机电、电气等专业的专业基础课,并且后续课程中可编程控制器、电气CAD等专业核心课程的应用能力水平等都依赖于本门课中基本知识的掌握程度。经过该课程的理论和实践学习能够培养学生具备电气工程师所需的基本素质,具有设计电气控制系统、维修电气设备、改造电气设备和生产现场管理能力,能够达到中级或高级电工水平的应用型人才。

在这门课程中要讲解常用电气设备的组成结构、工作原理,并由继电器线路组成电气控制系统等理论知识,然后进行根据原理图进行元器件安装、设计并改造成不同功能的控制电路,动手安装并调试排除故障等实践操作。

3 要学到什么程度

学生毕业后主要从事物业维修电工、工厂安装维修电工、家用电子、电器维修工等。作为职业院校就是面向工厂企业对电工的实际需求,使学生能更快的解决生产实践中的技术问题,同时结合国家对电工职业标准的要求以及目前多数普通工业企业招聘所需电工的要求,就业时企业要求大专学历以上,电气、自动化等相关专业毕业,掌握电气原理图的设计、电气控制柜的设计、具有识图接线等能力、能解决排除运行过程中的故障,有一相关工作经验优先。所以在教学过程中就要提炼学生未来针对以上几个方向就业所必备的专业知识和操作技能,了解每个工作流程,熟悉操作过程。

4 仿真软件的选用

作为一名电工,职责就是保障企业中各类生产机械电动机及其电气控制系统的生产、生活照明系统的正常运行,就要掌握对应的具体技能,即电工基本常识与操作、电工仪表、照明电路安装、电机与变压器、低压电器、电动机控制原理图。控制电路中各种电器元件触电多,主令电器多,要将各个控制电器的控制效果利用动画或者动作的方式直观表现出来,这个过程中需要仿真教学软件的使用。

要实现一个完整的工程任务,首先要根据控制要求将系统中各个元器件用规定图形文字符号表示并且按照一定要求连接成系统,绘制系统原理图,然后将各电器元件进行布局,绘制安装接线图并根据接线图连接元器件运行测试并排除故障。这就要求仿真软件介绍包含常用电工工具、测量仪器的使用方法、注意事项,常用电器的动画结构及电气符号、电路原理图、元器件布局、连线及运行演示、故障排除等几个方面内容。

5 多种仿真综合应用

为了能够让学生满足毕业所从事职业的实际需要,全面培养学生实践能力,应充分调动各方面资源根据不同仿真工具的特点综合应用,达到适应不同岗位,仿真过程既要能够重视基础知识还要能够贴合工厂实践,并且取代价格昂贵的实物设备,教学过程中就要尽可能包含家用生活、照明电路及工厂生产机械运转电气控制系统等实际生产生活环节的应用。根据不同要求,可以选用多种仿真软件进行教学仿真强化训练。

(1)CADe_SIMU是一款设计电路的绘图仿真软件,可以快捷绘制电气线路图,并实现电路仿真。作为将来的电气工程师首先就需要具备一定的绘图能力,学生可以根据软件中各种电气元器件进行选型并绘制电气原理图。

(2)电工技能与实训仿真教学系统是广东科莱尔教学仪器的一款电路功能仿真软件,可以进行电力拖动实训和电工照明实训两大部分,主要仿真电动机的基本控制,灯、开关、电度表的安装、布线及运行演示。学生可以利用软件的器件介绍及电路原理进行元器件布局,然后连线运行,同时还可以练习排除电路中常见故障。

(3)V—ELEQ(Virtual-Electric Equipment),是一种实现电路设计、检测的模拟仿真软件,学生可以利用其实现电路设计、利用软件中相关元件组成接近实际应用的控制电路并进行虚拟仿真。

(4)EPLAN是面向电气设计和自动化集成的系统设计软件,学生可以进行专业的电气设计,电气控制线路实现还需要实物安置,该软件可以进行机箱机柜等内部安装布局的设计练习。

6 结语

采用多种电气仿真软件教学,学生利用仿真电气工程师岗位所面临的实际工作场景,在学习的过程中同时训练岗位上需要相应技能,能够绘制原理图并进行功能仿真,从而有效的培养工厂企业所需的应用型人才,方便学生就业,缩短岗位适应时间取得了良好的效果。

[1]董磊.电气控制及PLC控制技术课程改革的研究[J].中国电力教育,2011.(208).165-166

[2]张建斌.《电机与电气控制技术》课程改革的实践与探索[J] .山西教育教学,2011.8:48—49.

[3]李建荣.开放式教学法在《电气控制技术》教学中的应用[J].天津职业大学学报,2010.6:78-80.