电气类专业课程教学中仿真技术的应用

广东理工学院 陈新欣

电气类专业课程教学中仿真技术的应用

广东理工学院 陈新欣

作为一种理想的教学和实验手段，仿真技术的应用正逐步出现在医学研究、课程教学、军事训练等领域。将仿真技术应用于高校电气类专业课程的教学中，有助于提高学生的学习兴趣，使学生更快掌握相关技能，实现高效率、低成本、内容丰富、性能有效安全的教学效果。

仿真技术；电气类；课程教学

1.引言

仿真，是指应用相关计算机软件，模拟真实的场景。将仿真技术应用于日常教学中，为学生提供模拟的场景进行学习和研究，将会增强教学方法的形象性，对提高学生的学习兴趣，短时间的促进学生对相应场景的熟悉，真实的体验现实中操作的过程，从而更快的掌握相关技能将会有很大的帮助。这种教学方法还可以借计算机软件日新月异、成本低的优势模仿出更多样的学习、工作场景，为学生掌握更多技能提供可能。作为高校的电气类专业，我们培育人才的目标是面向研发、生产、服务、管理等岗位培养技能型人才，其工作岗位主要有电气产品和装备的设计、制造、操作、调试、维修和售后服务等，电气行业范围大，工种多，由此教学过程中就需要学生掌握更多的技能，但有限的实验实训设备，使得我们必须探索新的教学手段和方法。

传统模式的电气类专业课程的教学，是先理论课，再实验课，两种课程的进行是分开的，这就使得实验实训不能得到及时的理论指导，而理论教学也无法和生产实际相结合，导致学生对理论和相关技能的掌握都不够理想。随着时代的发展，现在出现了项目教学，教、学、做一体化等新兴的教学模式，这些新兴的教学模式通常选用的实验实训方式有两种，第一种是借助于实验箱，学生通过几个固定的实验对相关理论课的内容加深理解和消化，在此过程中学生只要按要求连好线，按实验指导书对的步骤依次完成即可，这种过程学生的自主思考较少，学习效果有限；第二种是从最根本的步骤开始，通过制作一些实验板或小制作，在此基础上进行安装、调试，最终试验出结果，这种过程给学生提供了更多的动手的机会，但相应的，完成每个实验实训过程的时间成本和经济成本也将高很多。由此看来，将仿真技术引入到日常教学中，充分发挥其高效、低成本、优性能等优势，将其与现今流行的项目教学和教、学、做一体化教学模式相结合，充分发挥各自的优点，使得学生的学习过程不再过多的受设备和场地的限制，必将得到更好的教学效果。

2.电气类专业课程教学中仿真技术的应用

在专业课程教学过程中，为提高课堂的教学效果，我们将有机的融合各种先进的教学方法，通过理论论证和实际的教学过程，摸索出仿真技术在课程教学中的最佳应用方案。并选取几门重要的专业课，比如模拟电子技术、数字电子技术、单片机应用技术等专业课程，采用合适的仿真工具软件，制定出具体的教学方案，并且应用在新学期的教学过程中。本文在深度分析社会、企业人才需求和本校学生学习特点的基础上，按照工学结合的课改基本要求，结合仿真技术的自身特点，采用项目教学方法，以工作任务为驱动，实现教、学、做一体化教学模式。该模式由项目课题提出、制定项目计划、实施项目计划和项目成果展示与评价四个模块组成，其中仿真技术应用于该模式的所有模块中。下面我们就简单的介绍一下这种模式的实施方案。

在项目课题提出模块，授课教师借助虚拟学习环境，提出项目课题的任务和目标，展示项目课题的结果，使得学生对整体项目有一个最初的整体性的认识，然后安排具体的工作步骤和学习任务。应用仿真技术，通过虚拟的实验场景和环境，使学生了解当前的具体任务和任务中将涉及到的理论知识，以及对相关知识点的应用应该达到的水平。在学生现有知识能力水平的基础之上，将学生分组，充分发挥成员间协同合作的能力，并规定明确的项目课题的完成时间和评价方案等内容，让学生有的放矢，有序的完成整个项目课题要求。

在制定项目计划模块，学生通过预习、学习、查阅资料的过程，小组成员间协同合作等方式，对整个项目的任务目标进行分析，弄清楚项目所涉及的各个方面的要素和要求，确定解决问题的手段和方案，充分应用已掌握的前序知识，基于仿真工作环境为任务的实施做好充分的准备。

在实施项目计划模块，学生应用仿真技术，在仿真工作环境中按照已制定好的计划逐步完成项目任务。授课教师借助仿真工作环境对学生进行指导，实现教师和学生以及学生和学生之间的交流。学生采用理论课的知识完成项目任务，从而对理论内容的掌握有更进一步的理解和消化，并由此具备基本的岗位能力。

在项目成果展示与评价模块，学生在仿真工作环境中展示自己的项目成果，然后接受其他学生的评价和授课教师的反馈。在成果展示和汇报的过程中，学生通过比较和总结本组和其他组的成果，取各家之长，补己之短，从而进一步完善整个项目的设计内容。

3.结语

将仿真技术应用到高校教学中，是实验教学示范中心建设和高等教育信息化建设的重要内容，是信息技术和学科专业深度融合的产物。目前有很多软件，比如Multisim,、Keil 、Proteus等都为电气类专业课的教学提供了仿真的条件，这为将仿真技术应用到电气类专业课程的教学中提供了可能。本文将项目教学和仿真技术紧密的结合起来，更好的实现教、学、做一体化的效果，同时减少了设备消耗，节省了实验经费，而且克服了时间与空间上的限制，使学生的操作技能和实验实践课的开课率得到明显提高。不同专业的课程教学，可以根据各自教学的实际需要，灵活添加教学软件、实验实践器材和典型教学情境，教学计划的设定紧跟社会发展步伐，教学效果的实现灵活有效。

2015年广东省教育厅重大科研项目（编号2015GXJK170）。