第一篇：Edison仿真軟件在電工基礎課教學中的應用

Edison仿真軟件在電工基礎課教學中的應用

范宏明

（酒泉工貿中等專業學校，甘肅 酒泉 735000）

摘要：《電工基礎》是中等職業學校電工電子類專業的一門專業基礎課程，具有很強的實踐性。在教學中如果能積極創造條件使用Edison軟件進行教學輔助，將會有效調動學生學習興趣與積極性，提高教學質量，改善教學手段，豐富教學內容，提高課堂教學效果，而且對于培養學生的自主能力、創新能力、分析和解決問題的能力都起到了潛移默化的作用。

關鍵詞 Edison 仿真

輔助 教學

《電工基礎》是中等職業學校電工電子類專業的一門專業基礎課程，具有很強的實踐性。學習本門課程需要學生不但具備扎實的數學、物理方面的有相關理論知識，而且要求學生具備較強的抽象思維和嚴謹的推導能力。而從目前中職招生情況來看，所招收的學生大多數是來自初級中學的分流學生，他們不但學習基礎、學習行為和習慣差，而且有相當一部分學生其數學和物理知識更是匱乏，這種現象我校更為普遍。學生的這一現狀對《電工基礎》課程傳統教學模式提出了新的挑戰。面對這一特殊群體，如何有效地開展教學，調動學生學習的興趣與積極性，如何獲得最佳的教學效果，成為課任教師亟需思考的問題。在教學中如果能積極創造條件使用Edison軟件進行教學輔助，將會很好的解決上述問題。下面就Edison軟件及其在教學過程中的應用作如下探討：

一、Edison軟件簡介

Edison（愛迪生）由匈牙利DesignSoft公司推出的電子電路仿真分析、設計軟件，是目前廣為使用的教學軟件，它為課任教師和學生創造了一個獨特的全新學習環境。因為Edison的環境是以3D實體的零件造型，讓初學者有置身于真實電路實驗室的感覺，加上有趣的聲、光效果，如在電路中有發光的燈泡，可以看到燈泡光線強弱的變化，又如電動機，可以看到其轉動的快慢及方向，加上聲音的配合，使初學者仿佛在游戲中學習，讓初學者在不知不覺中學習電學知識，快速引導初學者進入電子學領域，從而引起初學者的興趣，是師生的良師益友。同時，愛迪生可以做幾十個電學方面的實驗，既可以彌補實驗儀器、元件少的不足又可避免儀器、元器件的損壞。在教學中如能充分合理地使用必將使教師的教學及學生的學習效率大大提高。

2電阻的彩色條形碼也會自動地改變！|如果外加的電壓太高燈泡就會燒毀！然而，一切都可以補救，使用修復功能可復原損壞了的元件并使電路工作。

電工基礎課是一門實踐性很強的課程，理論學習必須緊密地與實驗結合起來。在理論課學習過程中,抽幾節課講解Edison畫圖及仿真的用法。在實驗課中，結合實驗進行仿真，先按實驗電路圖及實驗要求在實驗電路板對電路進行連接，然后根據實驗步驟更改各元器件的參數，再對儀表測得的數據分次進行記載，最后根據實驗數據總結驗證實驗結果。這樣學生做實驗的興趣提高，信心加強，實驗教學質量大大提高。特別是在較為復雜的實驗中，學生粗心的連接或操作可能會使電路短路或元器件損壞，通過軟件的提示及修復功能或使學生加深對實驗內容和要求的理解，大大提高了學生分析問題、解決問題的能力，同時又不會造成硬件損壞或人身傷害。

四、Edison軟件使用中應注意的問題

采用Edison 輔助教學，需要借助多媒體教室，它改善了教學手段，豐富了教學內容，減少了老師由于畫電路圖、波形圖而浪費很多課堂有效教學時間，也能更形象生動地將難于理解的知識用仿真的形式表現出來，也更能激發出學生學習電學知識的興趣。但任何科學技術都是一把雙刃劍，有利亦有弊，如果完全用虛擬實驗取代實物實驗，就只會在電腦上仿真，學生對真實元器件的封裝、檢測等認知程度大大降低，對使用儀器的操作能力大大削弱，缺少對實際電子產品設計的布局能力、布線能力、安裝調試能力。為了避免其弊端，我們應采用虛實結合，一方面要強調仿真實驗對教學的輔助作用，同時也要認識到實際動手能力的重要性，兩者必須相輔相成，有機結合。既要合理安排仿真實驗課時，主要以學生自己上機實驗為主，課堂上進行基本電路的仿真；又要精心選擇仿真實驗課題，為學生提供科學、合理的仿真實驗題目，讓學生通過實驗，掌握知識，提高興趣；還要讓學生做一些設計

第二篇：數控仿真軟件在中職數控教學中的應用

【摘 要】隨著我國科技的不斷進步，導致了我國工業化的程度逐漸加大，所以說，這就需要更為專業的數控人員，各類中職學校的形式也非常緊張。但是由于中職學校的老師整體素質還不是很高，學校對于學生實訓教學的設備還不是很完善，這就導致了在學生學習理論知識的同時并沒有得到相應的實踐，導致了無法適應現今社會對于工業型人才的要求，從而與社會脫節。為了解決這一問題，就要找出新的出路，從而使我國工業型人才能夠適應現今社會的形勢。本文針對在中職學校數控教學用尋在的不足進行分析，從而找出相應的對策。中國論文網

【關鍵詞】中職數控教學；數控仿真軟件；應用

隨著時代的進步，世界經濟形式的不斷變化，已經從傳統的工業手工化發展到現在的全自動化，隨著經濟形式的變化，世界各國對先進的制造技術都引起廣泛的關注，而在工業制造方面，數控技術有其著決定性作用，數控技術發展如何也決定著工業化發展的速度。中職學校的教學目的就是為了培養出一批專業的高素質工業制造仁人才，但是由于中職類學校的師資力量還遠遠沒達到現今社會的需求，學校沒有更多的專業設備讓學生來動手實踐，導致無法讓學生達到理論與實踐相結合，從而造成中職學校的學生不能滿足現階段工業化高度發展的需要，與社會脫節。數控仿真軟件是經過幾十年教育過程中摸索出來的一套能夠讓學生達到理論與實踐相結合的橋梁，能夠充分的讓學生掌握實踐技術，同時也能緩解學校在教學實訓中不能滿足學生要求的壓力。

１．中職數控教學中存在的問題

1.1師資力量上的問題

在現階段中職學校的教育體系中，有許多老師的專業技能不能滿足學生們的需要，有些老師是從其他專業轉行，更有一些老師自己在數控實訓中還沒有得到實踐，導致了在指導學生過程中會出現許多的問題，而學校也并沒有對這一情況太過重視，從而影響學生的發展。另一點就是學校由于資金的短缺，無法購置讓學生能夠進行實踐的專業設備，或者并沒有足夠的設備，所以說，學生在校期間只能學到理論知識而得不到實踐，嚴重的影響著學生的實際操作能力，不能適應現今工業崗位的需求。

1.2教學質量問題

現階段的中職數控教學過程中，很多學校還一直沿用傳統的教學模式，老師在上面講，學生在下面聽，無法從根本上激發學生學習的興趣，也不能鍛煉學生的創新能力與思維能力。老師對于學生提出的問題也是應付了事，不能系統的對學生進行理論指導，沒有理論的指導，導致學生在實踐中的盲目性。

1.3安全性問題

數控加工技術是一項需要人為操作的工業技術，由于學校老師的指導不力，再加上學生沒有經驗，就導致了在學生實訓期間由于疏忽造成的重大事故，不僅僅給學校的設備造成了嚴重的損害，同時也給學生的身體造成極大的傷害，并在學生心理留下陰影。

2.數控仿真軟件的利與弊

數控仿真軟件就是利用計算機的編程，制造出的一套能夠讓學生仿真實踐的軟件，它能夠將三維以及二維圖形能夠以動態的形式將其演示出來。它的優點就是：能夠充分的并且全面的模仿數控實訓教學的加工過程，能讓學生在電腦前進行實踐操作。它需要的配置較低，并不需要高端的微機才能操作；而且其兼容性非常強，安全系數高，不會像真實車床加工中容易導致危險，也不會像真正實訓過程中容易發生人為的事故，對學生造成損傷；還有一個優點就是不需要任何的原材料，投入的資金相當少，也不會浪費資源，同時也為老師與學生架起了溝通的橋梁。

數控仿真軟件不僅能夠滿足學校教學實訓的需要，同時也能調動學生動手操作的積極性，從而來培養學生的創造力與想象力，同時也解決了中職數控教學內容的枯燥性，讓學生養成宜城 iyd

自主學習的習慣，同時增強學生的自信心。老師也要全面了解學生的情況，有針對性的對學生進行軟件使用指導。

但是，這種數控仿真軟件也有其弊端，因為畢竟仿真軟件并不是真實的實踐過程，與真實的操作還有著很大的差別，只是對數控加工過程的虛擬演示，僅能夠讓學生體會實踐的方法以及對實際操作的熟悉。這樣，就造成了學生沒有真正進行實踐，在將來的工作過程中會有一些客觀問題存在，在數控仿真軟件的使用中，發生任何事故都可以重新開始，在此操作，而在真實的操作過程中，一次失誤就可能造成極其嚴重的事故，導致在真正工作中會產生緊張的心理，操作失誤，從而起到負面作用。所以，要想解決這一問題，就一定要讓學生在仿真軟件與真實操作中做好結合，鍛煉學生實訓操作的規范性。

3.中職數控實訓教學如何正確使用數控仿真軟件

數控仿真軟件能否在中職數控實訓教學中發揮其真正的作用，從而達到預期的效果，這與學校與老師的正確教導是分不開的。

在數控實訓教學中一定要合理的使用數控仿真軟件，在實訓課堂中，一定要突破以往傳統的教學理念，要以學生為中心，并且有針對性的對學生進行實訓指導，這樣才能夠提高學生的學習興趣，鍛煉學生的創新能力與想象能力，但是，老師一定要掌握好整個實訓過程的方向，嚴格控制學生來合理的使用仿真軟件。

在數控實訓教學過程中，老師與學生不要過分的依賴數控仿真軟件，主要讓學生學會數據的編程以及加工的流程，讓學生清楚的明白數控仿真軟件操作并不是真正的實際操作，不能滿足學生的實際操作要求，只是能夠讓學生在實訓資源匱乏的基礎上了解實際操作的過程與內容。

4.總結

數控仿真軟件作為一項新技術，而且能夠及時解決學生在校期間實訓難的問題，從教學的效率以及效果上來看，不僅僅解決了學校由于資金緊張而無法滿足學生實訓操作的問題，而且也改變了傳統枯燥乏味的教學方法，提高了學生的積極性，鍛煉了學生的思維能力。但是數控仿真軟件與真實的實際操作還有著很大的差距，所以說，如何能夠把握好這個度，就成為了現階段中職學校以及老師的首要任務。[科]

【參考文獻】

［１］張福榮.數控加工仿真系統軟件在數控技術實訓教學中應用研究[J].電腦學習,2010,(03)．

［２］史毅.淺談數控仿真軟件在高職專業教學中的應用[J].中國科教創新導刊,2011,(04).［３］繆天山.淺談數控仿真軟件在技校數控專業教學中的應用[J].時代教育(教育教學),2011,(09).［４］喬衛紅,魏秋紅.數控仿真在數控技術專業教學中的應用分析[J].現代商貿工業,2011,(16).轉載請注明來源。原文地址：

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第三篇：仿真軟件在模擬電子技術教學中的應用

內容摘要：

摘 要： 本文介紹了仿真軟件在模擬電子技術課程教學環節中的一些做法，通過仿真虛擬實驗平臺與理論有機結合的教學手段，對培養學生創造性思維能力，改善了教學手段，豐富了教學內容，提高了課堂教學效率，具有極其重要的作用，使大家認識到仿真軟件在模擬電子技術教學中有著廣闊的應用前景。

摘 要： 本文介紹了仿真軟件在模擬電子技術課程教學環節中的一些做法，通過仿真虛擬實驗平臺與理論有機結合的教學手段，對培養學生創造性思維能力，改善了教學手段，豐富了教學內容，提高了課堂教學效率，具有極其重要的作用，使大家認識到仿真軟件在模擬電子技術教學中有著廣闊的應用前景。

關鍵詞：仿真軟件 模擬電子技術 虛擬實驗平臺 應用

電子課程教學是以理論課教學、課程實驗和課程設計等教學環節構成。我們在教學實踐過程中，如果結合理論教學的進程，利用仿真軟件在計算機上進行模擬電子電路實驗和電路設計的仿真，作為教學的補充，既幫助學生更好地理解電子技術的理論知識，又能確保課程實驗電路參數的正確性，還為設計者免去了重復“制作—修改—再制作—再修改”的重復勞動，可以取得良好的教學效果。實踐證明，這種教學、設計手段的運用，有助于增強學生感性認識，培養學生創新能力、計算機應用能力和實際動手能力。我現介紹我院將仿真軟件應用于模擬電子技術課程教學中的實際做法。

1.將虛擬仿真引入課堂，進行演示實驗，提高課堂教學效率

過去主要是理論課教學，過于注重原理分析、公式推導，學生聽起來枯燥無味，難于理解。為了提高教學效率，需要配合演示實驗。但準備演示實驗，需要花費較多時間；將多種儀器搬到教室，使用不便；演示操作過程，會占用過多時間，影響教學進度。

現在我們將仿真軟件的虛擬實驗功能引進課堂，在講解理論的同時，利用多媒體同步演示，顯示實驗結果，使一些抽象的概念形象化、直觀化、簡單化，彌補了理論上的抽象性。下面是我們具體應用仿真軟件來仿真的兩個實例。

在模擬電路中講授振蕩電路的起振時，通過電路的正反饋作用，輸出信號就會逐漸由小變大，當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定。學生很難理解，用現有的儀器根本就不能顯示出起振的波形來，現在利用protel仿真顯示出波形（圖2），振蕩器起振的過程非常直觀，還能看出這種振蕩電路的波形存在較大的失真，但振蕩波形較穩定。如果對波形失真要求較高，則需要采用改進型號振蕩電路，即克拉潑或者西勒振蕩電路。這種教學模式生動活潑，學生自始至終保持著極高的學習興趣，加深了理解和記憶，有效地提高了課堂教學效率。

2.開設仿真實驗，改革實驗教學方法，提高實驗教學質量

電子技術課是一門實踐性很強的課程，理論學習必須緊密地與實踐結合起來。以往，實踐環節主要是上實驗課，實驗內容多為驗證性實驗，設計性、綜合性實驗較少。

我們的做法:在學習模擬電子技術的過程中，抽幾節課講解仿真軟件的使用方法。在電子技術實驗課之前，學生必須先將電路進行仿真，得到實驗結果以后，再進行實際的安裝、焊接、調試。學生做實驗的興趣提高，信心加強，實驗教學質量大大提高，特別是在設計性實驗中，可以隨時修改元件參數，并能馬上獲得仿真結果，直到滿足電路設計要求。學生可提出各種設計方案，從而大大提高了分析問題、解決問題的能力，激發了他們的創新意識，也大大提高了學生電子電路的設計水平。這樣很好地解決了原來設計電路的缺陷：先設計出電路，買回元件后，在面包板或印制電路板上安裝調試，需要連接很多的電位器，當調試好以后，必須重新買元件，重新安裝調試，將損耗浪費大量的電子元器件。

第四篇：仿真教學在技工院校電工教學中的應用論文

電工，安裝、保養、操作或修理電氣設備的工人。下面是小編為你帶來的仿真教學在技工院校電工教學中的應用論文，歡迎閱讀。

摘 要：仿真教學具有演示形象、生動以及節省設備、場地、材料的特點，既可以突出重點、突破難點、加深記憶，又可以避免儀器損壞和元件消耗。本文通過教學實例，探索了在電工教學中利用仿真技術進行輔助教學的具體做法，結果表明在電工教學中引入仿真軟件可將理論和實踐有機結合，有益于傳統電子電工實驗教學方法的補充和改進。

關鍵詞：電工教改 仿真教學 應用

《電力拖動》、《電工電子線路》等電類課程概念抽象、直觀性差、原理難懂，加上技工院校學生素質較低，對理論教學缺乏興趣，故此傳統的教學方法教學效果較差。針對技工院校學生的實際情況，筆者近年來嘗試在所教班級的電工教學中進行計算機仿真教學實驗研究，將仿真技術引入課堂教學和實驗實訓中，顯著地提高了教學效果，節約了教學成本，有效地提高了學生學習應用新知識、新技術的能力，受到了學生的普遍歡迎和好評。本文擬結合這一教改試驗的實踐作一些探討。

一、仿真教學的涵義及其優越性

仿真教學是指應用仿真軟件和技術，借助計算機平臺進行輔助教學活動。隨著計算機技術的發展，利用計算機的仿真技術對電路進行設計、分析和調試已成為趨勢。目前電子電路仿真軟件已成為電路分析和設計中不可或缺的工具，仿真軟件也將是電類專業學生需要掌握的專業技能之一，所以必須將計算機仿真技術引入到模擬電子技術實驗教學中，將傳統的模擬電子技術實驗教學與計算機進行的仿真實驗相結合，提高課程的教學質量和實驗效率。與傳統教學方法相比，仿真教學具有以下明顯的優越性：一是仿真教學用虛擬儀器進行演示和實驗，十分清晰、生動、形象，使抽象的概念原理直觀化、形象化，有利于突破難點、鞏固重點、加深記憶；二是仿真教學實驗實訓不必直接接觸強電，不用進行元件安裝和焊錫操作，從而避免了濺錫傷人、線路短路觸電等危險；三是仿真軟件中的虛擬儀器和元器件與實物非常接近，十分逼真，易學易懂，學生愛學愛用興趣高，且不受場地和設備的限制，能夠多人同時學習操作，可克服實驗場地和設備不足的難題，既節省了購買大量元器件和高檔儀器的費用，又避免了儀器損壞和元件消耗。學生們只要能正確使用常規儀器，都能較快地掌握軟件所提供的虛擬儀器的使用方法?？梢灾苯訌钠聊粓D形中選取元件連接成電路，也可直接從屏幕圖形中選擇測試儀器對電路進行仿真測試，而且儀器的操作開關、按鍵與實物相似，從而為電類課程的實驗、設計等教學環節提供了極大的便利。

二、電工仿真教學的具體做法

1.應用仿真技術激發學生的興趣和求知欲。興趣是最好的老師，應用仿真技術導入課題、引出新知，可有效地激發學生的學習興趣和求知欲。例如，在《電力拖動》課程有關三相異步電動機控制電路的教學中，筆者就應用仿真軟件演示電動機正反轉換原理，演示操作各個正反轉控制電路的控制按鈕，使學生對控制電路產生了好奇心和求知欲，進而模擬出各個聯鎖電路的控制過程，教學內容形象、直觀、逼真，由淺入深，由易到難，緩緩引入，從而使學生興趣大增。

2.應用仿真技術突破教學難點。將抽象的原理、概念、公式推導直觀化，有利于學生理解和記憶，從而突破教學難點。例如電工電子線路教學中有關求解電容電量C的關系公式教學推導，學生往往感到公式抽象，也不會應用。為了突破這一難題，筆者就利用Multisim2001軟件模擬該電路。操作步驟如下：第一步，選擇程序中的Multisim2001，進入原理圖形設計環境的工作界面；第二步，執行菜單設置圖紙大小、顏色、字體、連線寬度、邊框等；第三步，在元件工具欄中找出所需的元件，把它們拖放在工作區域，放置好元件后，再給元件連線；第四步，先用手動連線，然后由Multisim2001自動完成連線；第五步，對元件進行參數調整，先選定元件，然后雙擊鼠標左鍵，改變對話框中的各項內容，達到改變元件參數的目的。經過上面幾個步驟最終可得到整流濾波電路圖。整流濾波電路圖搭建好后，就可以從儀表工具欄中調出示波器，將它放在合適的位置。然后將示波A通道接輸入信號端，B通道接輸出端。該示波器的界面與實驗室里常用的示波器的面板很相似，其基本操作方法差不多。啟動電路仿真開關，示波器屏幕上出現輸入和輸出兩個波形。這時可以通過啟動仿真開關，不斷改變電容容量C的大小，觀察示波器的波形變化。通過波形圖的比較就可以直觀地看出脈動系數與電容容量C之間的關系：當容量C增大到一定數值后，輸出的直流電壓基本是平滑的；繼續增大C，直流電壓的變化不明顯。經過這樣的仿真演示，同學們就較好地理解了這一問題，從而有效地突破了教學的難點。

3.應用仿真技術進行一體化教學。以往進行理實一體化教學，教師需要帶學生到實驗室上課，或將實驗儀器設備搬到普通課堂，十分不便。為達到省時高效，教師可將EWB的仿真實驗功能引入課堂，進行一體化教學，開展師生之間、生生之間的互動交流，教學效果顯著。例如我在講解橋式整流濾波電路時就應用EWB進行電路仿真，其電路圖和仿真波形如圖1和圖2所示：

同學們通過連接電路進行仿真，藍色波形為正弦交流電波形，紅色波形為橋式整流后的波形，大家很快明白經過橋式整流后的波形是什么樣的；再通過兩個電壓表的數值比較，很容易得到UO=0.9UE2。

在此基礎上進一步分析電容濾波電路的波形和電壓，如圖3和圖4，通過選擇開關A、B、C、D，從而改變負載電阻和濾波電容的大小分別測出輸出波形。將輸出波形進行對比，很容易明白R?C越大，濾波效果就越好，UO=（1.2-1.4）UE2。

在學生對EWB操作水平熟悉后，學習能力提高了，很樂意做實驗，而且實驗總結能力明顯增強。學習能力在學習過程中起決定性作用，是改變學生自身精神和知識結構狀態、促進學生自身素質發展的力量。

4.應用仿真技術開展模擬實訓。過去，因受場地、經費、器材等硬件條件限制，電類專業的實習課題和時間安排往往達不到規定的要求，不利于學生實踐能力的提高。隨著仿真技術的應用，在教學中，教師可以選取有代表性的課題，開設一定比例的模擬實訓，實行實物實訓與模擬實訓相結合，發揮模擬實訓省時、高效、安全、經濟的長處，解決了過去實訓課完全依賴實驗儀器，且電子元器件損耗大和實驗儀器損壞后維修不及時的問題。通過仿真訓練，學生們充分了解自己所學知識的應用領域和前景等，將理論與實踐相結合，增強了對專業技術的認識，從而激發出敬業精神。而傳統教學中，學生們掌握了一大堆知識，卻不知道如何應用，往往會對本專業有一種挫敗感，喪失從事專業工作的積極性。同時，仿真訓練也有助于增強學生的安全意識。通過仿真訓練，在虛擬世界中由于錯誤操作而產生的安全事故，可以提高學生的警覺和分析排除故障的能力。

三、實施效果

近年來，筆者在所教班級的《電工技術》、《電力拖動》、《電子線路》等課程教學中進行仿真教學試驗，均取得了良好的效果，顯著提高了教學效率，充分調動了學生的學習積極性，提高了教學效果，節約了教學成本，受到同學們的歡迎和好評。通過班級的問卷調查表明，學生們普遍認為，仿真教學在課堂氣氛、吸引力、學習興趣、理解知識、記憶程度、學習效果等各個方面都明顯優于傳統的知識講授，值得推廣。這一項教改試驗的成功實踐表明，仿真技術作為一種高新技術，可以通過計算機及多種輸入輸出設備創建一種虛擬的情況，讓學生產生與現實生活一樣的感覺，使學生學習興趣和學習積極性大大提高，變被動學習為主動學習，提高學習效果。

四、結語

教學實踐證明，仿真教學是具有綜合作用的輔助教學手段，學生置身于仿真環境中，可以充分調動感官與思維，激發出學生學習電類知識的興趣，極大地提高學習效率。在教學中，筆者體會到仿真教學也不能完全取代真實的教學和實驗實訓，如果完全用虛擬實驗取代實物實驗，學生對真實元器件的封裝、檢測等認知程度大大降低，對使用儀器的操作能力大大削弱，缺少對實際電子產品設計的布局能力、布線能力、安裝調試能力。為了避免其弊端，我們應采用虛實結合的方法，相輔相成。只要我們充分發揮仿真技術的特點，使仿真教學與傳統知識講授有機結合，就一定能有效地減少教師無效的工作時間，提高工作效率，節約教學資源，充分調動學生的學習積極性，提高課堂教學效果，而且對于培養學生的創新能力、分析和解決問題的能力都能起到潛移默化的作用。

參考文獻

[1]石煥玉 運用EDA手段進行電子技術輔助教學[J].長江大學學報，2005年，04期。

[2]韓峰 虛擬儀器及其在實驗教學中的應用[J].實驗技術與管理，2006年，03期。

第五篇：談PLC仿真學習軟件在PLC教學中的應用

談ＰＬＣ仿真學習軟件在ＰＬＣ教學中的應用

摘要：在PLC的教學過程中，要尋找到突破口，提高教學質量，可以利用PLC仿真學習軟件，輕松有趣地引導學生學習PLC，取得事半功倍的教學效果。

關鍵詞：PLC仿真學習軟件；PLC編程；教學效果

PLC是可編程控制器的簡稱，PLC技術是在繼電接觸器控制和計算機基礎上開發的工業自動控制裝置。由于它可以通過軟件來改變控制過程，且編程較為簡單，所以目前PLC在工業控制中占據了主導地位，得到了非常廣泛的應用。為適應這種形勢需求，PLC技術已成為各類職業技術學校電子電氣專業的一門專業課，我校也不例外。PLC是我校電子信息與應用專業開設的專業課之一，教材版本以學習三菱FX2N系列PLC的基本指令和應用為主。

在PLC教學過程中，筆者發現學生學習PLC普遍感到比較困難。一方面是因為PLC是以微處理器為核心，將自動化控制技術、計算機技術、通信技術融為一體的工業自動控制裝置。要學好這門課程，對學生在電力拖動、工業電子學等課程的理論、實操能力有一定的要求，而職校學生的基礎普遍較差，學習起來比較吃力。另一方面，學校缺乏相應的PLC實驗設備，學生沒有動手實踐的機會。在這種情況下，如何尋找到PLC教學的突破口，提高教學質量呢？通過教學實踐和探索，筆者認為利用PLC仿真學習軟件（該軟件名稱為FX-TRN-BEG-C），可以輕松有趣地引導學生學習PLC，取得事半功倍的教學效果。

FX-TRN-BEG-C是三菱電機最新推出的中文版教學軟件，它將虛擬舞臺和專家操作指導合成在一起，學習通用梯形

圖邏輯編程。將該軟件安裝在學校多媒體教室的電腦上，學生上PLC實訓課時只要到多媒體教室上機，就可以身臨

其境地感受到PLC的無窮魅力了。

該軟件在教學中的應用主要體現在以下幾方面。

大量生動的圖片，可激發學生學習PLC的興趣和熱情教育心理學認為，學習興趣是學習動機的重要組成部分，是推動學生努力學習的強大動力。學生只有對PLC學習有了濃厚的興趣，才會有求知的欲望，才能勤于思考。該教學軟件一共分六個單元，分別是A～F。A是PLC簡介單元，它用大量的圖片介紹了在工廠自動化領域以及日常生活中應用PLC技術的許多實例，通過A單元的入門學習，可以讓學生充分認識到PLC技術的實用性。PLC已經滲透到我們日常生活中的各個角落，在提高我們的生活質量方面扮演著很重要的角色，以此來激發學生學習PLC的興趣和熱情。這些生動的圖片演示，比在教室里枯燥的講述有趣，學生更樂于接受。

專家指導式的編程提示，可突破學生學習PLC的難點在PLC學習中，學會編程是重點，如何繪制梯形圖是難點。利用該軟件可以較容易突破難點，掌握重點。因為該軟件的B單元就是基本程序的學習單元，它主要介紹了基本輸入輸出程序、標準程序、控制優化程序、輸入狀態讀取程序等等。在每一個程序的學習單元中，它都列出了詳細明了的操作步驟，一步一步引導學生學會編制簡單的梯形圖，以及進行仿真運行，使學生對基本程序的編程有初步的認識。該軟件的C單元是輕松的練習單元，它詳細介紹了基本定時器和計數器的編程要領，并介紹了應用定時器和基本計數器來編程的兩個典型實例。通過這個單元的學習，學生對常用的定時器和計數器的編程有了基本的了解。在B、C兩個單元的基本編程訓練中，它都采用了專家指導式的編程提示，為基礎較差的學生學習PLC提供了非常有用的幫助。通過這兩個單元基本編程的訓練，學生能基本了解PLC編程的特點，對PLC的基本編程方法有了一定的認識，突破了學習PLC的難點，為后續的實際應用題的編程學習打下較扎實 的基礎。

模擬場景中的仿真運行，可幫助學生更好地理解PLC的工作原理要讓學生對PLC的工作過程有全面的認識和了解，除具備一定的編程能力，掌握基本的編程技巧外，還要讓學生按照實際的控制要求進行仿真運行和調試，從而找到程序中的不足和漏洞，進行反復修改，達到優化程序、熟悉編程的目的。而FX-TRN-BEG-C教學軟件就是這樣一個能提供各種控制要求、仿真運行各種控制程序的教學平臺。它操作簡單，利用3D虛擬空間設計，模擬出各種真實場景。例如，交通信號燈控制、正反轉控制、分揀和分配線控制、舞臺裝置控制、升降機控制等等，每一個場景都惟妙惟肖，圖文并茂。學生可以在任意一個場景中按照控制要求進行編程，繪出梯形圖，并對PLC進行仿真運行操作，在仿真運行中可以觀察運行結果是否符合設計要求。同時，在運行中還可以確認各個元件與程序的狀態，適時監控各個元件的工作過程。通過運行監控，學生更好地理解和掌握PLC各個元件的作用，鞏固課堂上所學的理論知識。

循序漸進式的課程設置，科學合理，可以照顧到全體學生教學是面向全體學生的。從心理學的角度來講，人的個性特征及心理傾向不盡相同，學生在智力上有差異，在觀察力、理解力、想象力、記憶力、模仿力、表達及思維能力方面有所不同。因此，在PLC教學中，筆者采用了“因人施教”的分層教學法。而PLC教學軟件就提供了一個分層教學的良好平臺。因為該軟件的D、E、F單元分別是初級、中級、高級挑戰單元，每一單元均有6道設計題，難度不等，其中初級挑戰題難度較低，難度系數為1～2顆星；中級挑戰題的難度稍大，難度系數為2～3顆星；高級挑戰題的難度最大，難度系數為3～4顆星。在具體教學過程中，對程度較低的學生，采用“初級挑戰單元”中的部分內容進行訓練。對程度較好的學生采用“中級挑戰單元”或“高級挑戰單元”中的部分內容進行訓練。學生各取所需，各有所獲，這樣既提升了學生的自信心，又拓展了學生的創造性思維。另外，對于較復雜的設計題，如自動門操作控制、輸送帶控制等等，還可以采用讓學生分工合作的教學形式，將全班學生分成不同的小組，明確各小組的設計任務和目標，培養學生團結協作的團隊精神。

總之，通過教學實踐，筆者認為用PLC仿真學習軟件進行PLC輔助教學是可行的，能收到較好的教學效果。學生通過電腦上機，仿真實踐，可以更好地觀察和消化所學的理論知識，同時通過PLC仿真學習軟件實現人機交互，可以嘗試改變某些指令、程序，再觀察試驗結果，立竿見影，能極大地調動學生的學習熱情，使學生體會到成功的快樂，有成就感，學習時興趣盎然，產生不斷深入學習PLC的動力。在筆者所教授的學生當中，就涌現了不少學習積極性高、編程能力強的尖子生，通過這些尖子生可帶動班級同學共同學習、共同進步。筆者所教授班級的大部分學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效果。

參考文獻：

[1]龐廣信.可編程控制器技術應用[M].北京：化學工業出版社，2006.[2]李俊秀，趙黎明.可編程控制器技術應用實訓指導[M].北京：化學工業出版社，2006.