摘 要: 隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,計算機在電力系統(tǒng)繼電保護整定計算和數(shù)據(jù)庫管理等方面的發(fā)展已相當(dāng)成熟和普及,但涉及二次系統(tǒng)的技術(shù)資料的計算機管理和仿真則相對滯后。本文介紹的二次配線仿真教學(xué)軟件,可將每個元件為基本單元進行計算機仿真,模擬設(shè)備的具體連鎖動作過程,設(shè)置每個元件的不同狀態(tài)和不同故障等,應(yīng)用于學(xué)生模擬現(xiàn)場人員讀二次系統(tǒng)圖,分析故障原因,從而提高運行人員的事故應(yīng)變和處理能力。
關(guān)鍵詞: 電類專業(yè) 計算機仿真教學(xué) 二次配線仿真 教學(xué)軟件
一、 引言
傳統(tǒng)的職業(yè)教育以使學(xué)生掌握經(jīng)驗技術(shù)和動作技能為目標,以迅速適應(yīng)工作崗位的要求。但在知識經(jīng)濟時代,由于生產(chǎn)方式的根本變化,人們的職業(yè)能力構(gòu)成必將有大的改變,社會需要更高層次的人才。這就要求我們培養(yǎng)的高等應(yīng)用型人才,不只是對現(xiàn)有知識、技術(shù)、方法的繼承性應(yīng)用,而是應(yīng)通過自身努力能夠不斷學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù)、新方法,形成新方案、新產(chǎn)品、新創(chuàng)意,分析新情況,創(chuàng)造新問題。因而課程實踐教學(xué)的改革應(yīng)以培養(yǎng)的學(xué)生具有一定創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神、有著良好的發(fā)展?jié)摿橹髦?,以行業(yè)科技和社會發(fā)展的先進水平為標準,充分體現(xiàn)規(guī)范性、先進性和實效性。
在電業(yè)專業(yè)教學(xué)中利用計算機進行仿真教學(xué),主要是借助一些具有強大仿真功能的軟件平臺進行電路仿真實驗。這種仿真實驗是在計算機上虛擬出一個元器件種類齊備、先進的電子工作臺,一方面可以克服實驗室各種條件的限制,另一方面可以針對不同的目的(驗證、測試、設(shè)計、糾錯和創(chuàng)新等)進行訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生分析、應(yīng)用和創(chuàng)新的能力。與傳統(tǒng)的實驗方式相比,仿真實驗突出了實驗教學(xué)以學(xué)生為中心的開放模式,有效提高了實驗教學(xué)的效率。
二、傳統(tǒng)實踐教學(xué)的狀況及問題
在傳統(tǒng)實踐教學(xué)中,教師是“帶”實訓(xùn)而不是“指導(dǎo)實訓(xùn)”,即實踐教師是傳授知識和技能的主體,而學(xué)生則被動地接受知識和技能。這種教學(xué)多采用注入式,教師根據(jù)教學(xué)計劃和教學(xué)要求擬定內(nèi)容,其實踐內(nèi)容的選擇、步驟的制定和儀器設(shè)備的組織準備等概由教師進行。實踐時學(xué)生只需按規(guī)定的步驟機械地操作即可。且在執(zhí)行過程中,完全聽從教師安排,全班統(tǒng)一進度和要求,不利于因材施教。
教學(xué)內(nèi)容過于偏重于基礎(chǔ)訓(xùn)練,所以在方法和手段上很單調(diào),主要以“模仿”為主。通過教師詳細講解、操作示范,學(xué)生不需主動思維和創(chuàng)新,只需“依樣畫葫蘆”。學(xué)生反復(fù)訓(xùn)練硬件接線,熟能生巧,形成一定的基本技能。另外所用設(shè)備仍以傳統(tǒng)的電機電器為主,沒有運用現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備和手段,先進性也顯不足。
三、計算機仿真教學(xué)的優(yōu)點
計算機仿真教學(xué)最大的特點是有助于突出教學(xué)重點,分散難點,只要點擊鼠標,就可以進行大量演示。在課堂中無論一個老師多么善于表達、比劃,也難以表現(xiàn)一些抽象的和具有共性的知識內(nèi)容,而這些知識內(nèi)容又往往是一節(jié)課的重點和難點。與傳統(tǒng)的教學(xué)軟件相比,計算機仿真為電氣控制教學(xué)提供了新手段,彌補了傳統(tǒng)教學(xué)中的許多缺憾,為教師、為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了充滿活力與生機的工作、學(xué)習(xí)環(huán)境。
與傳統(tǒng)的方式相比,仿真教學(xué)具有如下優(yōu)點:(1)為學(xué)生提供充分動手的機會。強大的交互性能,使得學(xué)生可以自己動手設(shè)置各種實驗參數(shù),并及時得到結(jié)果,這在真實世界中往往是無法實現(xiàn)的。(2)靈活地仿真各種真實情況。在仿真軟件中可以靈活地設(shè)置各種參數(shù)、模擬條件,自如地模擬真實世界中的各種情況。(3)設(shè)定各種事故及極限運行狀態(tài)。我們通過仿真,可以了解真實世界中無法實現(xiàn)的危險性操作,或者臨界條件。(4)自動評價功能。在一般情況下,仿真軟件具有評價功能,可以給學(xué)生的每一次操作實時地評分,使學(xué)生可以即時地了解自己的每一次操作的正確性或合理性。(5)安全性。所有的操作均不是現(xiàn)場實施,因此絕對不會帶來危險的后果。(6)節(jié)省開支。
除了以上這些顯而易見的優(yōu)點外,仿真教學(xué)還有一些超出人們預(yù)期的效果:(1)調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。仿真軟件一般都是獨立操作、獨立完成,學(xué)生必須開動腦筋認真分析問題,從而才能準確地解決問題。在傳統(tǒng)教學(xué)中,學(xué)生往往會等待教師給出正確答案。(2)開拓想象空間。仿真軟件的操作不存在限制,學(xué)生可以海闊天空地想象,進行各種各樣的設(shè)計,并迅速地通過仿真看到結(jié)果。這在傳統(tǒng)教學(xué)中是不可能實現(xiàn)的。(3)減輕教師的負擔(dān)。學(xué)生們主觀能動性提高,就意味著教師可以騰出手來做更多的教學(xué)工作,或進行有針對性的指導(dǎo)工作。在傳統(tǒng)教學(xué)中,一個教師往往要面對幾十位學(xué)生,無法跟蹤每個學(xué)生的全過程。(4)增強學(xué)生的自信心和成就感。通過仿真訓(xùn)練,學(xué)生們能充分了解自己所學(xué)知識的應(yīng)用領(lǐng)域,應(yīng)用前景等,將理論與實踐相結(jié)合,增強對專業(yè)技術(shù)的認識,從而激發(fā)敬業(yè)精神。而傳統(tǒng)教學(xué)中,學(xué)生們掌握了一大堆知識,卻不知道如何應(yīng)用,往往會對本專業(yè)有一種挫敗感,喪失從事專業(yè)工作的積極性。(5)增強學(xué)生的安全意識。通過計算機仿真,在虛擬世界中由于錯誤的操作而產(chǎn)生的安全事故,可以提高學(xué)生的警覺,分析故障原因,掌握排除故障的技巧。
四、結(jié)語
二次配線仿真教學(xué)軟件的開發(fā),有利于二次配線教學(xué),能為學(xué)生提供充分動手的機會;交互性能強大,學(xué)生可以自己動手設(shè)置各種參數(shù),并及時得到結(jié)果,可以靈活地仿真真實環(huán)境。通過仿真,學(xué)生可以了解真實世界中無法實現(xiàn)的危險性操作。所有的操作均不是現(xiàn)場實施,不會帶來危險的后果。仿真軟件一般都是獨立操作,獨立完成,學(xué)生必須開動腦筋認真分析問題,從而才能準確地解決問題,解決了傳統(tǒng)的教學(xué)中學(xué)生等待教師給出正確答案的缺陷。仿真軟件的操作不存在限制,學(xué)生可以海闊天空地想象,進行各種各樣的設(shè)計,并迅速地通過仿真看到結(jié)果。通過仿真訓(xùn)練,學(xué)生能充分了解自己所學(xué)知識的應(yīng)用領(lǐng)域、應(yīng)用前景等,將理論與實踐相結(jié)合,增強對專業(yè)技術(shù)的認識,從而激發(fā)敬業(yè)精神。通過計算機仿真,在虛擬世界中由于錯誤的操作而產(chǎn)生的安全事故,可以提高學(xué)生的警覺,分析故障原因,掌握排除故障的技巧。學(xué)生們主觀能動性的提高,就意味著教師可以騰出手來做更多的教學(xué)工作,或進行有針對性的指導(dǎo)工作。
參考文獻:
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