第一篇：仿真軟件在環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)教學(xué)中的應(yīng)用（范文模版）

仿真軟件在環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)教學(xué)中的應(yīng)用

楊

靜

趙旭德 劉慶斌

（黃石理工學(xué)院環(huán)境與化學(xué)工程系

湖北黃石

435003）

摘 要：作者通過(guò)在環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)教學(xué)中嘗試應(yīng)用仿真軟件，將其作為實(shí)物實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)的預(yù)習(xí)與補(bǔ)充，取得了較好的教學(xué)效果，提出了一種實(shí)踐教學(xué)的新模式。

關(guān)鍵詞：仿真 環(huán)境工程

實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)教學(xué)

Application of Simulation Softs on Experiments and Training of Environmental Engineering Yang Jing, Zhao Xude, Liu Qingbin(Huangshi Institute of Technology, Huangshi HuBei 435003)Abstract: The authors apply simulation softs as preview and of onsite experiments and trainings on Environmental Engineering, which have got pretty good teaching effects.Key word: Simulation, Environmental Engineering, Experiments and Training 1 前言

我系于2003年5月購(gòu)買了北京東方仿真控制技術(shù)有限公司開發(fā)的環(huán)境工程專業(yè)的水、大氣處理實(shí)驗(yàn)仿真軟件和污水處理實(shí)習(xí)仿真軟件的單機(jī)版，教師個(gè)人使用后感覺對(duì)于教學(xué)非常有幫助。2004年5月又購(gòu)買了網(wǎng)絡(luò)版，使大量學(xué)生進(jìn)行模擬實(shí)踐成為可能。我們對(duì)2002級(jí)環(huán)境工程專業(yè)和給排水工程專業(yè)的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)教學(xué)中開展了這兩套仿真軟件的應(yīng)用，主要 是將它們作為實(shí)物實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)之前的預(yù)習(xí)和之后的補(bǔ)充，取得了明顯良好的教學(xué)效果，現(xiàn)將應(yīng)用總結(jié)如下。用作實(shí)物實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)

常規(guī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，采用的是實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書加老師講解的教學(xué)手段，容易造成主要兩個(gè)方面的不足：一是學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒襟E理解得不夠透徹，總是按照指導(dǎo)書一步一步地做，至于為什么要這樣做不甚清楚，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中處于一種被動(dòng)的地位，往往是實(shí)驗(yàn)報(bào)告做完，實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒襟E也全忘光，沒(méi)有達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的；二是學(xué)生對(duì)一些實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏感性認(rèn)識(shí)，即使把實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中對(duì)設(shè)備的基本構(gòu)造、使用方法和注意事項(xiàng)看了多遍，仍不得要領(lǐng)，到了實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)常不能很快地投入到做實(shí)驗(yàn)中，甚至不能正確地操作設(shè)備，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障，影響了實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程和效果。而在常規(guī)實(shí)驗(yàn)前首先進(jìn)行的仿真實(shí)驗(yàn)，則在很大程度上彌補(bǔ)了這兩點(diǎn)不足。這套軟件中的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都分為實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理、教學(xué)課件四個(gè)部分。

（1）實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)以簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言和形象的動(dòng)畫講解了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、設(shè)備認(rèn)識(shí)等，比老師單純的“口頭＋筆頭”更容易讓學(xué)生理解。

（2）實(shí)驗(yàn)操作是軟件通過(guò)建立的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象，通過(guò)3D互動(dòng)操作界面模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)裝置，學(xué)生可以一人一臺(tái)計(jì)算機(jī)，通過(guò)做仿真實(shí)驗(yàn)，從而了解真實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作，達(dá)到每個(gè)學(xué)生都能夠親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的效果。軟件提供了實(shí)時(shí)幫助功能，對(duì)于不清楚的操作，可以及時(shí)獲得幫助。

（3）數(shù)據(jù)處理是軟件對(duì)學(xué)生所做實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行表格填入、公式計(jì)算、圖形繪制，并生成可以打印的報(bào)表。雖然此步驟沒(méi)有讓學(xué)生進(jìn)行 數(shù)據(jù)分析的練習(xí)，但它對(duì)學(xué)生前面的操作卻要求非常嚴(yán)格，一旦有一點(diǎn)失誤，生成的數(shù)據(jù)就不正確，填表、計(jì)算、繪圖等也就不能正確地進(jìn)行。（4）教學(xué)課件則把課本中相關(guān)的理論知識(shí)以生動(dòng)的CAI課件形式講述了一遍。這樣老師不用再講一次理論，學(xué)生也能理解地更清楚。2.1水處理仿真實(shí)驗(yàn)

水處理實(shí)驗(yàn)仿真軟件可以做的實(shí)驗(yàn)有自由沉淀實(shí)驗(yàn)、過(guò)濾實(shí)驗(yàn)、混凝實(shí)驗(yàn)、氣浮實(shí)驗(yàn)、曝氣充

氧實(shí)驗(yàn)、活性污泥實(shí)驗(yàn)等六個(gè)[1]。其中，第1、2個(gè)屬于物理實(shí)驗(yàn)，第3個(gè)屬于化學(xué)實(shí)驗(yàn)，第4個(gè)屬于物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)，第5、6個(gè)為生物處理法。它們涵蓋了水處理的幾種基本方法，同時(shí)也是教學(xué)大綱[2]中規(guī)定的必修實(shí)驗(yàn)。開設(shè)這六個(gè)實(shí)驗(yàn)，可以為我系環(huán)境工程專業(yè)的專科《水污染治理工程》和本科的《給水工程》和《排水工程》、專科給排水工程專業(yè)的《給水工程》和《排水工程》、環(huán)境監(jiān)理專業(yè)的《環(huán)境工程學(xué)》（水部分）等多門相關(guān)課程服務(wù)。

以下是一位學(xué)生操作混凝實(shí)驗(yàn)中測(cè)試混凝劑最佳投量得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。原水800ml/份

水樣編號(hào) 混凝劑加注量(ml)剩余濁度（NTU）

20.2 15.2 10.2 8.2 9.9 14.9 1

20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0

從數(shù)據(jù)可以判斷最佳混凝劑投量為50.0ml左右，此時(shí)水中剩余濁度最低。這和課本上的數(shù)據(jù)是一致的。

接著是軟件根據(jù)此表自動(dòng)繪出的曲線圖。

可以看到曲線連接光滑，最低點(diǎn)處在50左右，曲線繪制是成功的。2.2大氣處理仿真實(shí)驗(yàn)

大氣處理實(shí)驗(yàn)仿真軟件可以做的實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)：旋風(fēng)除塵器性能實(shí)驗(yàn)、堿液吸收SO2實(shí)驗(yàn)[3]。也正好涵蓋了大氣處理實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱[4]中規(guī)定的必開實(shí)驗(yàn)。其中，旋風(fēng)除塵器性能實(shí)驗(yàn)可以測(cè)定的性能包括處理風(fēng)量、阻力、效率。這兩個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)，可以為我系環(huán)境工程專業(yè)的專科和本科《大氣污染控制工程》、?？骗h(huán)境監(jiān)理專業(yè)的《環(huán)境工程學(xué)》（大氣部分）等相關(guān)課程服務(wù)。

2.3效果

學(xué)生在做了仿真實(shí)驗(yàn)以后，對(duì)于實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、步驟已經(jīng)基本上心中有數(shù)，再到實(shí)物實(shí)驗(yàn)室做真實(shí)實(shí)驗(yàn)，設(shè)備可能會(huì)和軟件上的有些不同，但是大同小異，操作能很快上手，而且做真實(shí)實(shí)驗(yàn)不再是一個(gè)學(xué)生做，是幾個(gè)一起做，結(jié)合了幾個(gè)人的智慧之后，大部分都能按照正確地步驟，順利地完成實(shí)驗(yàn)。學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)，也能夠根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)所提供的參考進(jìn)行正確地?cái)?shù)據(jù)處理和分析。用作實(shí)物實(shí)習(xí)前的預(yù)習(xí)傳統(tǒng)的課程實(shí)習(xí)教學(xué)，是老師把學(xué)生帶到某個(gè)與專業(yè)相關(guān)的單位比如污水處理廠，由廠里的技術(shù)人員給學(xué)生介紹工程的基本情況，然后把學(xué)生帶到每一個(gè)單元參觀、介紹，如果學(xué)生比較多或者現(xiàn)場(chǎng)比較嘈雜，學(xué)生往往看或聽不清楚技術(shù)人員的講解，有些人也就放松了要求，不再認(rèn)真實(shí)習(xí)；這種實(shí)習(xí)還有一個(gè)更大的不足也是缺憾，就是學(xué)生為了遵守工廠的規(guī)章制度，不得隨便動(dòng)任何設(shè)備、儀器，除非進(jìn)行在崗的跟班實(shí)習(xí)，否則對(duì)于如何控制管理水處理工藝的運(yùn)行、出現(xiàn)問(wèn)題如何解決，不能得到實(shí)踐鍛煉，也就沒(méi)有培養(yǎng)出實(shí)踐能力。

而在傳統(tǒng)課程實(shí)習(xí)前首先進(jìn)行的污水處理廠仿真實(shí)習(xí)，極大地彌補(bǔ)了上述不足。這個(gè)軟件是以北京市高碑店污水處理廠為原型，建立在污水處理工藝中各種構(gòu)筑物運(yùn)行過(guò)程的嚴(yán)格動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模擬基礎(chǔ)上開發(fā)完成的。仿真實(shí)習(xí)時(shí)，每個(gè)學(xué)生面對(duì)一臺(tái)計(jì)算機(jī)，可以從總流程、各個(gè)單元多角度地觀察工藝；可以動(dòng)所有的設(shè)備、儀器、閥門等；可以訓(xùn)練對(duì)各種事故的處理；并可以客觀地得出實(shí)習(xí)成績(jī)。

該系統(tǒng)分為水工段、泥工段兩大塊[5]。其中，水工段可以培訓(xùn)的項(xiàng)目有：污水提升泵軸溫超標(biāo)、污水提升泵電流超標(biāo)、來(lái)水PH值過(guò)低、處理負(fù)荷增大、來(lái)水SS增高、來(lái)水BOD增高、來(lái)水NH3－N升高、來(lái)水腐敗、環(huán)境溫度降低、曝氣池污泥膨脹等10個(gè)；泥工段培訓(xùn)的項(xiàng)目有：濃縮池進(jìn)泥中水含量增大、濃縮池刮泥機(jī)發(fā)生故障、濃縮池螺桿泵發(fā)生故障、一級(jí)消化池?cái)嚢铏C(jī)發(fā)生故障、一級(jí)消化池?fù)Q熱器發(fā)生故障、消化池進(jìn)泥溫度降低、壓濾機(jī)配藥濃度降低、壓濾機(jī)皮帶打滑等8個(gè)。

另外還提供了初沉池、活性污泥、消化池三個(gè)重點(diǎn)單元的具體操作培訓(xùn)。老師提出一個(gè)培訓(xùn)項(xiàng)目，學(xué)生就得思考如何解決這個(gè)問(wèn)題，首先要判斷這個(gè)問(wèn)題可能是什么原因造成的，然后去尋找大致的解決途徑，在這個(gè)思 路下再去對(duì)設(shè)備、儀器、閥門等做出一些調(diào)整，如果調(diào)整正確，就可以得到步驟分，如果調(diào)整的程度到位，就可以得到質(zhì)量分。

以下是一位學(xué)生在培訓(xùn)如何處理水工段中來(lái)水處理負(fù)荷增大的問(wèn)題時(shí)所做出的響應(yīng)： 解決問(wèn)題的途徑

具體操作

改變的參數(shù)

過(guò)柵流速

閘

加開泵房備用泵

啟動(dòng)提升泵四

增大曝氣沉砂池曝增大曝氣沉砂池處2#鼓風(fēng)氣量 機(jī)風(fēng)量

開啟11號(hào)初沉池

加開備用初沉池 開啟12號(hào)初沉池 開啟23號(hào)初沉池 開啟24號(hào)初沉池

曝氣沉砂池除砂率

第一組初沉池出口SS值BOD含量

第二組初沉池出口SS值BOD含量

第一組曝氣池中的MLSS濃增大第一組曝氣池回流比 度、出口BOD含量、NH3--N

含量、有機(jī)負(fù)荷

增加曝氣池回流比

第二組曝氣池中的MLSS濃增大第二組曝氣池回流比 度、出口BOD含量、NH3--N

含量、有機(jī)負(fù)荷

增大曝氣池處6號(hào)鼓風(fēng)機(jī)第一組曝氣池中的溶解氧濃增加曝氣池曝氣量

風(fēng)量

度 打開進(jìn)水方閥六 啟動(dòng)提升泵三

集水池液位和配水井液位 加開格柵處進(jìn)水方打開進(jìn)水方閥五

開啟曝氣池處7號(hào)鼓風(fēng)機(jī)

系統(tǒng)打分如下： 測(cè)評(píng)歷時(shí)：600秒 實(shí)際得分：104.00 百分制得分：69.34 其中：

步驟操作得分：60.00 質(zhì)量操作得分：44.00 操作失誤導(dǎo)致扣分：0.00

第二組曝氣池中的溶解氧濃度

可見，通過(guò)對(duì)該仿真污水處理廠的親自“動(dòng)手”操作，學(xué)生可以在以下幾個(gè)方面得到提高：1）加深對(duì)污水處理工藝原理的理解；2）熟悉正常的運(yùn)行指標(biāo)；3）各種異常發(fā)生或設(shè)備故障的修正操作訓(xùn)練。

學(xué)生心中對(duì)污水處理廠有了基本印象以后，再到真實(shí)污水廠進(jìn)行參觀、學(xué)習(xí)，配合感性認(rèn)識(shí)，能更快地理解現(xiàn)場(chǎng)，能提出更多有意義的問(wèn)題，實(shí)習(xí)會(huì)更有收獲，當(dāng)然也使得課程實(shí)習(xí)及畢業(yè)實(shí)習(xí)這一重要的教學(xué)環(huán)節(jié)更加圓滿和成功。用作實(shí)物實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)后的補(bǔ)充

我系購(gòu)置的環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)設(shè)備，無(wú)論在數(shù)量和種類上，都是全國(guó)同類院校中比較靠前的，但是在開設(shè)實(shí)驗(yàn)課上仍然感覺不夠。仿真實(shí)驗(yàn)、仿真實(shí)習(xí)軟件在很大程度上彌補(bǔ)了這一不足。

此外，學(xué)生在做完實(shí)物實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)以后，如果對(duì)某個(gè)問(wèn)題還不夠清楚，可以通過(guò)再次或多次操作仿真軟件得以解決。這是它的第二個(gè)補(bǔ)充作用。結(jié)束語(yǔ) 環(huán)境工程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際運(yùn)用能力是非常重要的。而仿真軟件的應(yīng)用很有助于提高這一能力，但目前其應(yīng)用還不是非常廣泛，我系環(huán)境工程專業(yè)在全國(guó)同類院校中是比較早購(gòu)置和應(yīng)用的，所以在這里總結(jié)了一些心得。當(dāng)然仿真實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)是不能取代實(shí)物實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)的，這一點(diǎn)應(yīng)該明確。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃石理工學(xué)院環(huán)境與化學(xué)工程系環(huán)境教研室，水污染治理工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

[2] 北京東方仿真控制技術(shù)有限公司，水處理實(shí)驗(yàn)仿真教學(xué)軟件使用說(shuō)明 [3] 黃石理工學(xué)院環(huán)境與化學(xué)工程系環(huán)境教研室，大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

[4] 北京東方仿真控制技術(shù)有限公司，大氣處理實(shí)驗(yàn)仿真教學(xué)軟件使用說(shuō)明

[5] 北京東方仿真控制技術(shù)有限公司，污水處理廠仿真系統(tǒng)使用說(shuō)明

第二篇：數(shù)控仿真軟件在中職數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用

【摘 要】隨著我國(guó)科技的不斷進(jìn)步，導(dǎo)致了我國(guó)工業(yè)化的程度逐漸加大，所以說(shuō)，這就需要更為專業(yè)的數(shù)控人員，各類中職學(xué)校的形式也非常緊張。但是由于中職學(xué)校的老師整體素質(zhì)還不是很高，學(xué)校對(duì)于學(xué)生實(shí)訓(xùn)教學(xué)的設(shè)備還不是很完善，這就導(dǎo)致了在學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)并沒(méi)有得到相應(yīng)的實(shí)踐，導(dǎo)致了無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)今社會(huì)對(duì)于工業(yè)型人才的要求，從而與社會(huì)脫節(jié)。為了解決這一問(wèn)題，就要找出新的出路，從而使我國(guó)工業(yè)型人才能夠適應(yīng)現(xiàn)今社會(huì)的形勢(shì)。本文針對(duì)在中職學(xué)校數(shù)控教學(xué)用尋在的不足進(jìn)行分析，從而找出相應(yīng)的對(duì)策。中國(guó)論文網(wǎng)

【關(guān)鍵詞】中職數(shù)控教學(xué)；數(shù)控仿真軟件；應(yīng)用

隨著時(shí)代的進(jìn)步，世界經(jīng)濟(jì)形式的不斷變化，已經(jīng)從傳統(tǒng)的工業(yè)手工化發(fā)展到現(xiàn)在的全自動(dòng)化，隨著經(jīng)濟(jì)形式的變化，世界各國(guó)對(duì)先進(jìn)的制造技術(shù)都引起廣泛的關(guān)注，而在工業(yè)制造方面，數(shù)控技術(shù)有其著決定性作用，數(shù)控技術(shù)發(fā)展如何也決定著工業(yè)化發(fā)展的速度。中職學(xué)校的教學(xué)目的就是為了培養(yǎng)出一批專業(yè)的高素質(zhì)工業(yè)制造仁人才，但是由于中職類學(xué)校的師資力量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)達(dá)到現(xiàn)今社會(huì)的需求，學(xué)校沒(méi)有更多的專業(yè)設(shè)備讓學(xué)生來(lái)動(dòng)手實(shí)踐，導(dǎo)致無(wú)法讓學(xué)生達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合，從而造成中職學(xué)校的學(xué)生不能滿足現(xiàn)階段工業(yè)化高度發(fā)展的需要，與社會(huì)脫節(jié)。數(shù)控仿真軟件是經(jīng)過(guò)幾十年教育過(guò)程中摸索出來(lái)的一套能夠讓學(xué)生達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的橋梁，能夠充分的讓學(xué)生掌握實(shí)踐技術(shù)，同時(shí)也能緩解學(xué)校在教學(xué)實(shí)訓(xùn)中不能滿足學(xué)生要求的壓力。

１．中職數(shù)控教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.1師資力量上的問(wèn)題

在現(xiàn)階段中職學(xué)校的教育體系中，有許多老師的專業(yè)技能不能滿足學(xué)生們的需要，有些老師是從其他專業(yè)轉(zhuǎn)行，更有一些老師自己在數(shù)控實(shí)訓(xùn)中還沒(méi)有得到實(shí)踐，導(dǎo)致了在指導(dǎo)學(xué)生過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)許多的問(wèn)題，而學(xué)校也并沒(méi)有對(duì)這一情況太過(guò)重視，從而影響學(xué)生的發(fā)展。另一點(diǎn)就是學(xué)校由于資金的短缺，無(wú)法購(gòu)置讓學(xué)生能夠進(jìn)行實(shí)踐的專業(yè)設(shè)備，或者并沒(méi)有足夠的設(shè)備，所以說(shuō)，學(xué)生在校期間只能學(xué)到理論知識(shí)而得不到實(shí)踐，嚴(yán)重的影響著學(xué)生的實(shí)際操作能力，不能適應(yīng)現(xiàn)今工業(yè)崗位的需求。

1.2教學(xué)質(zhì)量問(wèn)題

現(xiàn)階段的中職數(shù)控教學(xué)過(guò)程中，很多學(xué)校還一直沿用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，老師在上面講，學(xué)生在下面聽，無(wú)法從根本上激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，也不能鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力與思維能力。老師對(duì)于學(xué)生提出的問(wèn)題也是應(yīng)付了事，不能系統(tǒng)的對(duì)學(xué)生進(jìn)行理論指導(dǎo)，沒(méi)有理論的指導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)踐中的盲目性。

1.3安全性問(wèn)題

數(shù)控加工技術(shù)是一項(xiàng)需要人為操作的工業(yè)技術(shù)，由于學(xué)校老師的指導(dǎo)不力，再加上學(xué)生沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，就導(dǎo)致了在學(xué)生實(shí)訓(xùn)期間由于疏忽造成的重大事故，不僅僅給學(xué)校的設(shè)備造成了嚴(yán)重的損害，同時(shí)也給學(xué)生的身體造成極大的傷害，并在學(xué)生心理留下陰影。

2.數(shù)控仿真軟件的利與弊

數(shù)控仿真軟件就是利用計(jì)算機(jī)的編程，制造出的一套能夠讓學(xué)生仿真實(shí)踐的軟件，它能夠?qū)⑷S以及二維圖形能夠以動(dòng)態(tài)的形式將其演示出來(lái)。它的優(yōu)點(diǎn)就是：能夠充分的并且全面的模仿數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)的加工過(guò)程，能讓學(xué)生在電腦前進(jìn)行實(shí)踐操作。它需要的配置較低，并不需要高端的微機(jī)才能操作；而且其兼容性非常強(qiáng)，安全系數(shù)高，不會(huì)像真實(shí)車床加工中容易導(dǎo)致危險(xiǎn)，也不會(huì)像真正實(shí)訓(xùn)過(guò)程中容易發(fā)生人為的事故，對(duì)學(xué)生造成損傷；還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是不需要任何的原材料，投入的資金相當(dāng)少，也不會(huì)浪費(fèi)資源，同時(shí)也為老師與學(xué)生架起了溝通的橋梁。

數(shù)控仿真軟件不僅能夠滿足學(xué)校教學(xué)實(shí)訓(xùn)的需要，同時(shí)也能調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)手操作的積極性，從而來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力與想象力，同時(shí)也解決了中職數(shù)控教學(xué)內(nèi)容的枯燥性，讓學(xué)生養(yǎng)成宜城 iyd

自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生的自信心。老師也要全面了解學(xué)生的情況，有針對(duì)性的對(duì)學(xué)生進(jìn)行軟件使用指導(dǎo)。

但是，這種數(shù)控仿真軟件也有其弊端，因?yàn)楫吘狗抡孳浖⒉皇钦鎸?shí)的實(shí)踐過(guò)程，與真實(shí)的操作還有著很大的差別，只是對(duì)數(shù)控加工過(guò)程的虛擬演示，僅能夠讓學(xué)生體會(huì)實(shí)踐的方法以及對(duì)實(shí)際操作的熟悉。這樣，就造成了學(xué)生沒(méi)有真正進(jìn)行實(shí)踐，在將來(lái)的工作過(guò)程中會(huì)有一些客觀問(wèn)題存在，在數(shù)控仿真軟件的使用中，發(fā)生任何事故都可以重新開始，在此操作，而在真實(shí)的操作過(guò)程中，一次失誤就可能造成極其嚴(yán)重的事故，導(dǎo)致在真正工作中會(huì)產(chǎn)生緊張的心理，操作失誤，從而起到負(fù)面作用。所以，要想解決這一問(wèn)題，就一定要讓學(xué)生在仿真軟件與真實(shí)操作中做好結(jié)合，鍛煉學(xué)生實(shí)訓(xùn)操作的規(guī)范性。

3.中職數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)如何正確使用數(shù)控仿真軟件

數(shù)控仿真軟件能否在中職數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)中發(fā)揮其真正的作用，從而達(dá)到預(yù)期的效果，這與學(xué)校與老師的正確教導(dǎo)是分不開的。

在數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)中一定要合理的使用數(shù)控仿真軟件，在實(shí)訓(xùn)課堂中，一定要突破以往傳統(tǒng)的教學(xué)理念，要以學(xué)生為中心，并且有針對(duì)性的對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)，這樣才能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力與想象能力，但是，老師一定要掌握好整個(gè)實(shí)訓(xùn)過(guò)程的方向，嚴(yán)格控制學(xué)生來(lái)合理的使用仿真軟件。

在數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中，老師與學(xué)生不要過(guò)分的依賴數(shù)控仿真軟件，主要讓學(xué)生學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)的編程以及加工的流程，讓學(xué)生清楚的明白數(shù)控仿真軟件操作并不是真正的實(shí)際操作，不能滿足學(xué)生的實(shí)際操作要求，只是能夠讓學(xué)生在實(shí)訓(xùn)資源匱乏的基礎(chǔ)上了解實(shí)際操作的過(guò)程與內(nèi)容。

4.總結(jié)

數(shù)控仿真軟件作為一項(xiàng)新技術(shù)，而且能夠及時(shí)解決學(xué)生在校期間實(shí)訓(xùn)難的問(wèn)題，從教學(xué)的效率以及效果上來(lái)看，不僅僅解決了學(xué)校由于資金緊張而無(wú)法滿足學(xué)生實(shí)訓(xùn)操作的問(wèn)題，而且也改變了傳統(tǒng)枯燥乏味的教學(xué)方法，提高了學(xué)生的積極性，鍛煉了學(xué)生的思維能力。但是數(shù)控仿真軟件與真實(shí)的實(shí)際操作還有著很大的差距，所以說(shuō)，如何能夠把握好這個(gè)度，就成為了現(xiàn)階段中職學(xué)校以及老師的首要任務(wù)。[科]

【參考文獻(xiàn)】

［１］張福榮.數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件在數(shù)控技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中應(yīng)用研究[J].電腦學(xué)習(xí),2010,(03)．

［２］史毅.淺談數(shù)控仿真軟件在高職專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2011,(04).［３］繆天山.淺談數(shù)控仿真軟件在技校數(shù)控專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用[J].時(shí)代教育(教育教學(xué)),2011,(09).［４］喬衛(wèi)紅,魏秋紅.數(shù)控仿真在數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用分析[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2011,(16).轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)源。原文地址：

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第三篇：仿真軟件在模擬電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

內(nèi)容摘要：

摘 要： 本文介紹了仿真軟件在模擬電子技術(shù)課程教學(xué)環(huán)節(jié)中的一些做法，通過(guò)仿真虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與理論有機(jī)結(jié)合的教學(xué)手段，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力，改善了教學(xué)手段，豐富了教學(xué)內(nèi)容，提高了課堂教學(xué)效率，具有極其重要的作用，使大家認(rèn)識(shí)到仿真軟件在模擬電子技術(shù)教學(xué)中有著廣闊的應(yīng)用前景。

摘 要： 本文介紹了仿真軟件在模擬電子技術(shù)課程教學(xué)環(huán)節(jié)中的一些做法，通過(guò)仿真虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與理論有機(jī)結(jié)合的教學(xué)手段，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力，改善了教學(xué)手段，豐富了教學(xué)內(nèi)容，提高了課堂教學(xué)效率，具有極其重要的作用，使大家認(rèn)識(shí)到仿真軟件在模擬電子技術(shù)教學(xué)中有著廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：仿真軟件 模擬電子技術(shù) 虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 應(yīng)用

電子課程教學(xué)是以理論課教學(xué)、課程實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)構(gòu)成。我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐過(guò)程中，如果結(jié)合理論教學(xué)的進(jìn)程，利用仿真軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬電子電路實(shí)驗(yàn)和電路設(shè)計(jì)的仿真，作為教學(xué)的補(bǔ)充，既幫助學(xué)生更好地理解電子技術(shù)的理論知識(shí)，又能確保課程實(shí)驗(yàn)電路參數(shù)的正確性，還為設(shè)計(jì)者免去了重復(fù)“制作—修改—再制作—再修改”的重復(fù)勞動(dòng)，可以取得良好的教學(xué)效果。實(shí)踐證明，這種教學(xué)、設(shè)計(jì)手段的運(yùn)用，有助于增強(qiáng)學(xué)生感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和實(shí)際動(dòng)手能力。我現(xiàn)介紹我院將仿真軟件應(yīng)用于模擬電子技術(shù)課程教學(xué)中的實(shí)際做法。

1.將虛擬仿真引入課堂，進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，提高課堂教學(xué)效率

過(guò)去主要是理論課教學(xué)，過(guò)于注重原理分析、公式推導(dǎo)，學(xué)生聽起來(lái)枯燥無(wú)味，難于理解。為了提高教學(xué)效率，需要配合演示實(shí)驗(yàn)。但準(zhǔn)備演示實(shí)驗(yàn)，需要花費(fèi)較多時(shí)間；將多種儀器搬到教室，使用不便；演示操作過(guò)程，會(huì)占用過(guò)多時(shí)間，影響教學(xué)進(jìn)度。

現(xiàn)在我們將仿真軟件的虛擬實(shí)驗(yàn)功能引進(jìn)課堂，在講解理論的同時(shí)，利用多媒體同步演示，顯示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使一些抽象的概念形象化、直觀化、簡(jiǎn)單化，彌補(bǔ)了理論上的抽象性。下面是我們具體應(yīng)用仿真軟件來(lái)仿真的兩個(gè)實(shí)例。

在模擬電路中講授振蕩電路的起振時(shí)，通過(guò)電路的正反饋?zhàn)饔?，輸出信?hào)就會(huì)逐漸由小變大，當(dāng)振蕩幅度增大到一定的程度后，由于三極管的限幅作用，最后使得輸出的波形穩(wěn)定。學(xué)生很難理解，用現(xiàn)有的儀器根本就不能顯示出起振的波形來(lái)，現(xiàn)在利用protel仿真顯示出波形（圖2），振蕩器起振的過(guò)程非常直觀，還能看出這種振蕩電路的波形存在較大的失真，但振蕩波形較穩(wěn)定。如果對(duì)波形失真要求較高，則需要采用改進(jìn)型號(hào)振蕩電路，即克拉潑或者西勒振蕩電路。這種教學(xué)模式生動(dòng)活潑，學(xué)生自始至終保持著極高的學(xué)習(xí)興趣，加深了理解和記憶，有效地提高了課堂教學(xué)效率。

2.開設(shè)仿真實(shí)驗(yàn)，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量

電子技術(shù)課是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，理論學(xué)習(xí)必須緊密地與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)。以往，實(shí)踐環(huán)節(jié)主要是上實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)較少。

我們的做法:在學(xué)習(xí)模擬電子技術(shù)的過(guò)程中，抽幾節(jié)課講解仿真軟件的使用方法。在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課之前，學(xué)生必須先將電路進(jìn)行仿真，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果以后，再進(jìn)行實(shí)際的安裝、焊接、調(diào)試。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣提高，信心加強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量大大提高，特別是在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，可以隨時(shí)修改元件參數(shù)，并能馬上獲得仿真結(jié)果，直到滿足電路設(shè)計(jì)要求。學(xué)生可提出各種設(shè)計(jì)方案，從而大大提高了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，激發(fā)了他們的創(chuàng)新意識(shí)，也大大提高了學(xué)生電子電路的設(shè)計(jì)水平。這樣很好地解決了原來(lái)設(shè)計(jì)電路的缺陷：先設(shè)計(jì)出電路，買回元件后，在面包板或印制電路板上安裝調(diào)試，需要連接很多的電位器，當(dāng)調(diào)試好以后，必須重新買元件，重新安裝調(diào)試，將損耗浪費(fèi)大量的電子元器件。

第四篇：談PLC仿真學(xué)習(xí)軟件在PLC教學(xué)中的應(yīng)用

談ＰＬＣ仿真學(xué)習(xí)軟件在ＰＬＣ教學(xué)中的應(yīng)用

摘要：在PLC的教學(xué)過(guò)程中，要尋找到突破口，提高教學(xué)質(zhì)量，可以利用PLC仿真學(xué)習(xí)軟件，輕松有趣地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)PLC，取得事半功倍的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：PLC仿真學(xué)習(xí)軟件；PLC編程；教學(xué)效果

PLC是可編程控制器的簡(jiǎn)稱，PLC技術(shù)是在繼電接觸器控制和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)上開發(fā)的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。由于它可以通過(guò)軟件來(lái)改變控制過(guò)程，且編程較為簡(jiǎn)單，所以目前PLC在工業(yè)控制中占據(jù)了主導(dǎo)地位，得到了非常廣泛的應(yīng)用。為適應(yīng)這種形勢(shì)需求，PLC技術(shù)已成為各類職業(yè)技術(shù)學(xué)校電子電氣專業(yè)的一門專業(yè)課，我校也不例外。PLC是我校電子信息與應(yīng)用專業(yè)開設(shè)的專業(yè)課之一，教材版本以學(xué)習(xí)三菱FX2N系列PLC的基本指令和應(yīng)用為主。

在PLC教學(xué)過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)PLC普遍感到比較困難。一方面是因?yàn)镻LC是以微處理器為核心，將自動(dòng)化控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。要學(xué)好這門課程，對(duì)學(xué)生在電力拖動(dòng)、工業(yè)電子學(xué)等課程的理論、實(shí)操能力有一定的要求，而職校學(xué)生的基礎(chǔ)普遍較差，學(xué)習(xí)起來(lái)比較吃力。另一方面，學(xué)校缺乏相應(yīng)的PLC實(shí)驗(yàn)設(shè)備，學(xué)生沒(méi)有動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)。在這種情況下，如何尋找到PLC教學(xué)的突破口，提高教學(xué)質(zhì)量呢？通過(guò)教學(xué)實(shí)踐和探索，筆者認(rèn)為利用PLC仿真學(xué)習(xí)軟件（該軟件名稱為FX-TRN-BEG-C），可以輕松有趣地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)PLC，取得事半功倍的教學(xué)效果。

FX-TRN-BEG-C是三菱電機(jī)最新推出的中文版教學(xué)軟件，它將虛擬舞臺(tái)和專家操作指導(dǎo)合成在一起，學(xué)習(xí)通用梯形

圖邏輯編程。將該軟件安裝在學(xué)校多媒體教室的電腦上，學(xué)生上PLC實(shí)訓(xùn)課時(shí)只要到多媒體教室上機(jī)，就可以身臨

其境地感受到PLC的無(wú)窮魅力了。

該軟件在教學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾方面。

大量生動(dòng)的圖片，可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)PLC的興趣和熱情教育心理學(xué)認(rèn)為，學(xué)習(xí)興趣是學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，是推動(dòng)學(xué)生努力學(xué)習(xí)的強(qiáng)大動(dòng)力。學(xué)生只有對(duì)PLC學(xué)習(xí)有了濃厚的興趣，才會(huì)有求知的欲望，才能勤于思考。該教學(xué)軟件一共分六個(gè)單元，分別是A～F。A是PLC簡(jiǎn)介單元，它用大量的圖片介紹了在工廠自動(dòng)化領(lǐng)域以及日常生活中應(yīng)用PLC技術(shù)的許多實(shí)例，通過(guò)A單元的入門學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到PLC技術(shù)的實(shí)用性。PLC已經(jīng)滲透到我們?nèi)粘Ｉ钪械母鱾€(gè)角落，在提高我們的生活質(zhì)量方面扮演著很重要的角色，以此來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)PLC的興趣和熱情。這些生動(dòng)的圖片演示，比在教室里枯燥的講述有趣，學(xué)生更樂(lè)于接受。

專家指導(dǎo)式的編程提示，可突破學(xué)生學(xué)習(xí)PLC的難點(diǎn)在PLC學(xué)習(xí)中，學(xué)會(huì)編程是重點(diǎn)，如何繪制梯形圖是難點(diǎn)。利用該軟件可以較容易突破難點(diǎn)，掌握重點(diǎn)。因?yàn)樵撥浖腂單元就是基本程序的學(xué)習(xí)單元，它主要介紹了基本輸入輸出程序、標(biāo)準(zhǔn)程序、控制優(yōu)化程序、輸入狀態(tài)讀取程序等等。在每一個(gè)程序的學(xué)習(xí)單元中，它都列出了詳細(xì)明了的操作步驟，一步一步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)編制簡(jiǎn)單的梯形圖，以及進(jìn)行仿真運(yùn)行，使學(xué)生對(duì)基本程序的編程有初步的認(rèn)識(shí)。該軟件的C單元是輕松的練習(xí)單元，它詳細(xì)介紹了基本定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的編程要領(lǐng)，并介紹了應(yīng)用定時(shí)器和基本計(jì)數(shù)器來(lái)編程的兩個(gè)典型實(shí)例。通過(guò)這個(gè)單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)常用的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的編程有了基本的了解。在B、C兩個(gè)單元的基本編程訓(xùn)練中，它都采用了專家指導(dǎo)式的編程提示，為基礎(chǔ)較差的學(xué)生學(xué)習(xí)PLC提供了非常有用的幫助。通過(guò)這兩個(gè)單元基本編程的訓(xùn)練，學(xué)生能基本了解PLC編程的特點(diǎn)，對(duì)PLC的基本編程方法有了一定的認(rèn)識(shí)，突破了學(xué)習(xí)PLC的難點(diǎn)，為后續(xù)的實(shí)際應(yīng)用題的編程學(xué)習(xí)打下較扎實(shí) 的基礎(chǔ)。

模擬場(chǎng)景中的仿真運(yùn)行，可幫助學(xué)生更好地理解PLC的工作原理要讓學(xué)生對(duì)PLC的工作過(guò)程有全面的認(rèn)識(shí)和了解，除具備一定的編程能力，掌握基本的編程技巧外，還要讓學(xué)生按照實(shí)際的控制要求進(jìn)行仿真運(yùn)行和調(diào)試，從而找到程序中的不足和漏洞，進(jìn)行反復(fù)修改，達(dá)到優(yōu)化程序、熟悉編程的目的。而FX-TRN-BEG-C教學(xué)軟件就是這樣一個(gè)能提供各種控制要求、仿真運(yùn)行各種控制程序的教學(xué)平臺(tái)。它操作簡(jiǎn)單，利用3D虛擬空間設(shè)計(jì)，模擬出各種真實(shí)場(chǎng)景。例如，交通信號(hào)燈控制、正反轉(zhuǎn)控制、分揀和分配線控制、舞臺(tái)裝置控制、升降機(jī)控制等等，每一個(gè)場(chǎng)景都惟妙惟肖，圖文并茂。學(xué)生可以在任意一個(gè)場(chǎng)景中按照控制要求進(jìn)行編程，繪出梯形圖，并對(duì)PLC進(jìn)行仿真運(yùn)行操作，在仿真運(yùn)行中可以觀察運(yùn)行結(jié)果是否符合設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，在運(yùn)行中還可以確認(rèn)各個(gè)元件與程序的狀態(tài)，適時(shí)監(jiān)控各個(gè)元件的工作過(guò)程。通過(guò)運(yùn)行監(jiān)控，學(xué)生更好地理解和掌握PLC各個(gè)元件的作用，鞏固課堂上所學(xué)的理論知識(shí)。

循序漸進(jìn)式的課程設(shè)置，科學(xué)合理，可以照顧到全體學(xué)生教學(xué)是面向全體學(xué)生的。從心理學(xué)的角度來(lái)講，人的個(gè)性特征及心理傾向不盡相同，學(xué)生在智力上有差異，在觀察力、理解力、想象力、記憶力、模仿力、表達(dá)及思維能力方面有所不同。因此，在PLC教學(xué)中，筆者采用了“因人施教”的分層教學(xué)法。而PLC教學(xué)軟件就提供了一個(gè)分層教學(xué)的良好平臺(tái)。因?yàn)樵撥浖腄、E、F單元分別是初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)挑戰(zhàn)單元，每一單元均有6道設(shè)計(jì)題，難度不等，其中初級(jí)挑戰(zhàn)題難度較低，難度系數(shù)為1～2顆星；中級(jí)挑戰(zhàn)題的難度稍大，難度系數(shù)為2～3顆星；高級(jí)挑戰(zhàn)題的難度最大，難度系數(shù)為3～4顆星。在具體教學(xué)過(guò)程中，對(duì)程度較低的學(xué)生，采用“初級(jí)挑戰(zhàn)單元”中的部分內(nèi)容進(jìn)行訓(xùn)練。對(duì)程度較好的學(xué)生采用“中級(jí)挑戰(zhàn)單元”或“高級(jí)挑戰(zhàn)單元”中的部分內(nèi)容進(jìn)行訓(xùn)練。學(xué)生各取所需，各有所獲，這樣既提升了學(xué)生的自信心，又拓展了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。另外，對(duì)于較復(fù)雜的設(shè)計(jì)題，如自動(dòng)門操作控制、輸送帶控制等等，還可以采用讓學(xué)生分工合作的教學(xué)形式，將全班學(xué)生分成不同的小組，明確各小組的設(shè)計(jì)任務(wù)和目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神。

總之，通過(guò)教學(xué)實(shí)踐，筆者認(rèn)為用PLC仿真學(xué)習(xí)軟件進(jìn)行PLC輔助教學(xué)是可行的，能收到較好的教學(xué)效果。學(xué)生通過(guò)電腦上機(jī)，仿真實(shí)踐，可以更好地觀察和消化所學(xué)的理論知識(shí)，同時(shí)通過(guò)PLC仿真學(xué)習(xí)軟件實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，可以嘗試改變某些指令、程序，再觀察試驗(yàn)結(jié)果，立竿見影，能極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生體會(huì)到成功的快樂(lè)，有成就感，學(xué)習(xí)時(shí)興趣盎然，產(chǎn)生不斷深入學(xué)習(xí)PLC的動(dòng)力。在筆者所教授的學(xué)生當(dāng)中，就涌現(xiàn)了不少學(xué)習(xí)積極性高、編程能力強(qiáng)的尖子生，通過(guò)這些尖子生可帶動(dòng)班級(jí)同學(xué)共同學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步。筆者所教授班級(jí)的大部分學(xué)生都具備了初步的編程能力，掌握了一定的編程技巧，取得了較為顯著的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]龐廣信.可編程控制器技術(shù)應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.[2]李俊秀，趙黎明.可編程控制器技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

第五篇：談PLC仿真學(xué)習(xí)軟件在PLC教學(xué)中的應(yīng)用

淺談ＰＬＣ仿真學(xué)習(xí)軟件在ＰＬＣ教學(xué)中的應(yīng)用

摘要：在PLC的教學(xué)過(guò)程中，克服設(shè)備缺乏的困難，要尋找到突破口，提高教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可以利用PLC仿真學(xué)習(xí)軟件，輕松有趣地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)PLC，取得事半功倍的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：FX-TRN-BEG-C學(xué)習(xí)軟件；可編程控制器；PLC編程軟件

PLC是可編程控制器的簡(jiǎn)稱，PLC技術(shù)是在繼電接觸器控制和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)上開發(fā)的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。由于它可以通過(guò)軟件來(lái)改變控制過(guò)程，且編程較為簡(jiǎn)單，所以目前PLC在工業(yè)控制中占據(jù)了主導(dǎo)地位，得到了非常廣泛的應(yīng)用。為適應(yīng)這種形勢(shì)需求，PLC技術(shù)已成為各類職業(yè)技術(shù)學(xué)校電子電氣專業(yè)的一門專業(yè)課，我校也不例外。PLC是我校電氣自動(dòng)化專業(yè)開設(shè)的專業(yè)課之一，教材版本以學(xué)習(xí)三菱FX2N系列PLC的基本指令和應(yīng)用為主。

在PLC教學(xué)過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)PLC普遍感到比較困難。一方面是因?yàn)镻LC是以微處理器為核心，將自動(dòng)化控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等多種知識(shí)、技能融為一體的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。要學(xué)好這門課程，對(duì)學(xué)生在電力拖動(dòng)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)用、工業(yè)電子學(xué)等課程的理論、實(shí)操能力有一定的要求，而職校學(xué)生的基礎(chǔ)普遍較差，邏輯思維能力較差，學(xué)習(xí)起來(lái)比較吃力。另一方面，學(xué)校的PLC實(shí)驗(yàn)設(shè)備較為緊張，學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)較少。在這種情況下，如何尋找到PLC教學(xué)的突破口，提高教學(xué)質(zhì)量呢？通過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐和探索，我認(rèn)為利用PLC仿真學(xué)習(xí)軟件（該軟件名稱為FX-TRN-BEG-C），可以輕松有趣地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)PLC，取得事半功倍的教學(xué)效果。

FX-TRN-BEG-C是三菱最新推出的中文版教學(xué)軟件，它將虛擬舞臺(tái)和專家操作指導(dǎo)合成在一起，學(xué)習(xí)通用梯形圖邏輯編程。將該軟件安裝在學(xué)校多媒體教室的電腦上，學(xué)生上PLC實(shí)訓(xùn)課時(shí)只要到多媒體教室上機(jī)，就可以身臨其境地感受到PLC的無(wú)窮魅力了。

該軟件在教學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾方面。大量生動(dòng)的圖片，可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)PLC的興趣和熱情教育心理學(xué)認(rèn)為，學(xué)習(xí)興趣是學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，是推動(dòng)學(xué)生努力學(xué)習(xí)的強(qiáng)大動(dòng)力。學(xué)生只有對(duì)PLC學(xué)習(xí)有了濃厚的興趣，才會(huì)有求知的欲望，才能勤于思考。該教學(xué)軟件一共分六個(gè)單元，分別是A～F。A是PLC簡(jiǎn)介單元，它用大量的圖片介紹了在工廠自動(dòng)化領(lǐng)域以及日常生活中應(yīng)用PLC技術(shù)的許多實(shí)例，通過(guò)A單元的入門學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到PLC技術(shù)的實(shí)用性。PLC已經(jīng)滲透到我們?nèi)粘Ｉ钪械母鱾€(gè)角落，在提高我們的生活質(zhì)量方面扮演著很重要的角色，以此來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)PLC的興趣和熱情。這些生動(dòng)的圖片演示，比在教室里枯燥的講述有趣，學(xué)生更樂(lè)于接受。

專家指導(dǎo)式的編程提示，可突破學(xué)生學(xué)習(xí)PLC的難點(diǎn)在PLC學(xué)習(xí)中，學(xué)會(huì)編程是重點(diǎn)，如何繪制梯形圖是難點(diǎn)。利用該軟件可以較容易突破難點(diǎn)，掌握重點(diǎn)。因?yàn)樵撥浖腂單元就是基本程序的學(xué)習(xí)單元，它主要介紹了基本輸入輸出程序、標(biāo)準(zhǔn)程序、控制優(yōu)化程序、輸入狀態(tài)讀取程序等等。在每一個(gè)程序的學(xué)習(xí)單元中，它都列出了詳細(xì)明了的操作步驟，一步一步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)編制簡(jiǎn)單的梯形圖，以及進(jìn)行仿真運(yùn)行，使學(xué)生對(duì)基本程序的編程有初步的認(rèn)識(shí)。該軟件的C單元是輕松的練習(xí)單元，它詳細(xì)介紹了基本定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的編程要領(lǐng)，并介紹了應(yīng)用定時(shí)器和基本計(jì)數(shù)器來(lái)編程的兩個(gè)典型實(shí)例。通過(guò)這個(gè)單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)常用的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的編程有了基本的了解。在B、C兩個(gè)單元的基本編程訓(xùn)練中，它都采用了專家指導(dǎo)式的編程提示，為基礎(chǔ)較差的學(xué)生學(xué)習(xí)PLC提供了非常有用的幫助。通過(guò)這兩個(gè)單元基本編程的訓(xùn)練，學(xué)生能基本了解PLC編程的特點(diǎn)，對(duì)PLC的基本編程方法有了一定的認(rèn)識(shí)，突破了學(xué)習(xí)PLC的難點(diǎn)，為后續(xù)的實(shí)際應(yīng)用題的編程學(xué)習(xí)打下較扎實(shí)的基礎(chǔ)。

模擬場(chǎng)景中的仿真運(yùn)行，可幫助學(xué)生更好地理解PLC的工作原理要讓學(xué)生對(duì)PLC的工作過(guò)程有全面的認(rèn)識(shí)和了解，除具備一定的編程能力，掌握基本的編程技巧外，還要讓學(xué)生按照實(shí)際的控制要求進(jìn)行仿真運(yùn)行和調(diào)試，從而找到程序中的不足和漏洞，進(jìn)行反復(fù)修改，達(dá)到優(yōu)化程序、熟悉編程的目的。而FX-TRN-BEG-C教學(xué)軟件就是這樣一個(gè)能提供各種控制要求、仿真運(yùn)行各種控制程序的教學(xué)平臺(tái)。它操作簡(jiǎn)單，利用3D虛擬空間設(shè)計(jì)，模擬出各種真實(shí)場(chǎng)景。例如，交通信號(hào)燈控制、正反轉(zhuǎn)控制、分揀和分配線控制、舞臺(tái)裝置控制、升降機(jī)控制等等，每一個(gè)場(chǎng)景都惟妙惟肖，圖文并茂。學(xué)生可以在任意一個(gè)場(chǎng)景中按照控制要求進(jìn)行編程，繪出梯形圖，并對(duì)PLC進(jìn)行仿真運(yùn)行操作，在仿真運(yùn)行中可以觀察運(yùn)行結(jié)果是否符合設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，在運(yùn)行中還可以確認(rèn)各個(gè)元件與程序的狀態(tài)，適時(shí)監(jiān)控各個(gè)元件的工作過(guò)程。通過(guò)運(yùn)行監(jiān)控，學(xué)生更好地理解和掌握PLC各個(gè)元件的作用，鞏固課堂上所學(xué)的理論知識(shí)。

循序漸進(jìn)式的課程設(shè)置，科學(xué)合理，可以照顧到全體學(xué)生教學(xué)是面向全體學(xué)生的。從心理學(xué)的角度來(lái)講，人的個(gè)性特征及心理傾向不盡相同，學(xué)生在智力上有差異，在觀察力、理解力、想象力、記憶力、模仿力、表達(dá)及思維能力方面有所不同。因此，在PLC教學(xué)中，筆者采用了“因人施教”的分層教學(xué)法。而PLC教學(xué)軟件就提供了一個(gè)分層教學(xué)的良好平臺(tái)。因?yàn)樵撥浖腄、E、F單元分別是初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)挑戰(zhàn)單元，每一單元均有6道設(shè)計(jì)題，難度不等，其中初級(jí)挑戰(zhàn)題難度較低，難度系數(shù)為1～2顆星；中級(jí)挑戰(zhàn)題的難度稍大，難度系數(shù)為2～3顆星；高級(jí)挑戰(zhàn)題的難度最大，難度系數(shù)為3～4顆星。在具體教學(xué)過(guò)程中，對(duì)程度較低的學(xué)生，采用“初級(jí)挑戰(zhàn)單元”中的部分內(nèi)容進(jìn)行訓(xùn)練。對(duì)程度較好的學(xué)生采用“中級(jí)挑戰(zhàn)單元”或“高級(jí)挑戰(zhàn)單元”中的部分內(nèi)容進(jìn)行訓(xùn)練。學(xué)生各取所需，各有所獲，這樣既提升了學(xué)生的自信心，又拓展了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。另外，對(duì)于較復(fù)雜的設(shè)計(jì)題，如自動(dòng)門操作控制、輸送帶控制等等，還可以采用讓學(xué)生分工合作的教學(xué)形式，將全班學(xué)生分成不同的小組，明確各小組的設(shè)計(jì)任務(wù)和目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神。

總之，通過(guò)教學(xué)實(shí)踐，我認(rèn)為利用PLC仿真學(xué)習(xí)軟件進(jìn)行PLC輔助教學(xué)是可行的，能收到較好的教學(xué)效果。學(xué)生通過(guò)電腦上機(jī)、仿真實(shí)踐，可以更好地觀察和消化所學(xué)的理論知識(shí)，同時(shí)通過(guò)PLC仿真學(xué)習(xí)軟件實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，可以嘗試改變某些指令、程序，再觀察試驗(yàn)結(jié)果，立竿見影，能極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生體會(huì)到成功的快樂(lè)，有成就感，學(xué)習(xí)時(shí)興趣盎然，產(chǎn)生不斷深入學(xué)習(xí)PLC的動(dòng)力。在我所教授的學(xué)生當(dāng)中，就涌現(xiàn)了不少學(xué)習(xí)積極性高、編程能力強(qiáng)的學(xué)生，通過(guò)這些學(xué)生可帶動(dòng)班級(jí)同學(xué)共同學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步。我所教授班級(jí)的大部分學(xué)生都具備了初步的編程能力，掌握了一定的編程技巧，取得了較為顯著的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]龐廣信.可編程控制器技術(shù)應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.[2]李俊秀，趙黎明.可編程控制器技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.