1、.基于宇龍機(jī)電仿真軟件電氣仿真故障案例庫(kù)建設(shè)研究-軟件技術(shù)基于宇龍機(jī)電仿真軟件電氣仿真故障案例庫(kù)建設(shè)研究 江波 JIANG Bo（青島港灣職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系，青島 266400）摘要：現(xiàn)代工業(yè)中因?yàn)殡姎庠驅(qū)е碌墓收陷^多，教學(xué)過(guò)程中，因?yàn)槠骷鞍踩确矫娴目紤]，故障排除方法及思路的教學(xué)偏重于原理，缺乏應(yīng)用能力的實(shí)踐培訓(xùn)。電氣故障仿真案例庫(kù)的建設(shè)的重要性凸顯，通過(guò)宇龍機(jī)電仿真軟件建設(shè)案例庫(kù)可有效解決此項(xiàng)需求，既保證教學(xué)安全，培訓(xùn)效果也得到保證。關(guān)鍵詞：宇龍機(jī)電；仿真；案例庫(kù)中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2015）24-0135-03基金項(xiàng)目：本文屬于：基

2、于宇龍機(jī)電仿真軟件的電氣類專業(yè)故障案例庫(kù)開(kāi)發(fā)課題，課題編號(hào)為：GW2014B13。作者簡(jiǎn)介：江波（1980-），男，山東青島人，青島港灣職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系副教授。0 引言電氣控制系統(tǒng)組裝及故障排除技術(shù)在現(xiàn)代企業(yè)電氣控制系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。各電氣類專業(yè)均開(kāi)設(shè)有電機(jī)電氣控制課程。在教學(xué)方法上大多院校偏重于原理的教學(xué)，缺乏應(yīng)用能力的實(shí)踐培訓(xùn)。部分院校加強(qiáng)了電氣控制的實(shí)踐環(huán)節(jié)內(nèi)容，取得了一定的效果，但存在對(duì)電氣控制系統(tǒng)全面性認(rèn)知缺乏的問(wèn)題。雖強(qiáng)調(diào)實(shí)踐練習(xí)，但相關(guān)案例較少，實(shí)踐環(huán)節(jié)單一重復(fù)，缺乏變通，且初期容易造成實(shí)踐設(shè)備的損壞，教學(xué)做一體效果較差。目前較突出的問(wèn)題一是課程案例庫(kù)缺乏，學(xué)生無(wú)法得到與實(shí)

3、踐相關(guān)的技能訓(xùn)練；二是教學(xué)案例脫離實(shí)際，無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)踐技能與工作崗位要求能力契合；三是教學(xué)手段單一，不利于教學(xué)做一體教學(xué)方法的開(kāi)展。1 仿真故障案例庫(kù)建設(shè)分析教育部及山東省教育廳關(guān)于高職高專課程改革提出了明確要求大力推行工學(xué)結(jié)合，突出實(shí)踐能力培養(yǎng)，改革人才培養(yǎng)模式。企業(yè)對(duì)電氣類人才的要求與學(xué)校培養(yǎng)的電氣專業(yè)人才有一定的差距，需要強(qiáng)化實(shí)踐技能培訓(xùn)，更加符合企業(yè)對(duì)人才的需求。案例是進(jìn)行案例教學(xué)的必備條件，案例庫(kù)的數(shù)量和質(zhì)量直接決定了案例教學(xué)實(shí)施的效果。1.1 緊扣實(shí)際生產(chǎn)，使學(xué)生掌握職業(yè)所需實(shí)踐技能 以人才培養(yǎng)方案為依托，緊扣實(shí)際生產(chǎn)中較典型的電氣故障環(huán)節(jié)，基于宇龍機(jī)電仿真軟件建設(shè)故障案例庫(kù)，將學(xué)生

4、典型崗位對(duì)應(yīng)的職業(yè)所需實(shí)踐技能融入其中，實(shí)施教學(xué)做一體的教學(xué)方法，通過(guò)改革教學(xué)方法教學(xué)手段，最終達(dá)到提高高職院校電氣類專業(yè)學(xué)生專業(yè)技能和動(dòng)手能力，實(shí)現(xiàn)專業(yè)技能與崗位能力高度契合。1.2 促進(jìn)多課程模塊的融合 故障案例庫(kù)包括多門(mén)課程的知識(shí)點(diǎn)，強(qiáng)化課程之間的聯(lián)系，使多門(mén)課程在一個(gè)體系內(nèi)以案例庫(kù)為核心完成各個(gè)環(huán)節(jié)故障排除仿真過(guò)程。 1.3 完善項(xiàng)目化教學(xué) 完善項(xiàng)目化教學(xué)，推行完整故障排除流程項(xiàng)目化教學(xué)。并將原有電氣類電氣控制課程的項(xiàng)目進(jìn)行延伸，做到項(xiàng)目有來(lái)源有結(jié)果。1.4 通過(guò)多種多樣的教學(xué)方式提高學(xué)生興趣，強(qiáng)化實(shí)踐技能 將原本的演示為主練習(xí)為輔的教學(xué)方式通過(guò)引入案例仿真實(shí)現(xiàn)多環(huán)節(jié)練習(xí)為主，通過(guò)各種

5、工況加以強(qiáng)化練習(xí)，提升實(shí)踐技能，實(shí)現(xiàn)教學(xué)做一體。1.5 降低教學(xué)成本 通過(guò)仿真案例的引入達(dá)到提高技能掌握水平的可信度，進(jìn)行可行性驗(yàn)證從而降低后續(xù)實(shí)踐技能練習(xí)中風(fēng)險(xiǎn)率達(dá)到降低教學(xué)成本的目的。2 仿真故障案例庫(kù)建設(shè)實(shí)施調(diào)研企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中電氣故障排除技術(shù)，結(jié)合崗位要求制定項(xiàng)目?jī)?nèi)容，項(xiàng)目流程。最終到達(dá)教學(xué)與企業(yè)契合，學(xué)生所學(xué)技能與生產(chǎn)技能契合，使學(xué)生上崗即能操作。在教學(xué)內(nèi)容上使一個(gè)個(gè)案例來(lái)源于企業(yè)。 宇龍機(jī)電控制仿真軟件是應(yīng)用于機(jī)電控制及相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室實(shí)訓(xùn)的教學(xué)仿真軟件，軟件是由一個(gè)開(kāi)放式的元器件庫(kù)、控制對(duì)象和可視化的機(jī)電控制仿真平臺(tái)構(gòu)成。其中元器件庫(kù)中含有電路、液壓、氣壓中常用到的部件，控制對(duì)象（含

6、有傳送帶、機(jī)械手、售貨機(jī)等），3D控制對(duì)象（含水塔、混料罐、傳送帶等）。宇龍機(jī)電控制仿真軟件可以在全軟的環(huán)境中，通過(guò)系統(tǒng)自帶的各種功能部件，自由搭建用戶所需要的電、液、氣的自動(dòng)控制系統(tǒng)。 基于宇龍機(jī)電仿真軟件電氣故障仿真案例庫(kù)教學(xué)內(nèi)容分為以下三個(gè)部分：第一，宇龍機(jī)電仿真軟件基本操作。此部分主要使學(xué)生熟悉仿真軟件的各項(xiàng)操作方法、步驟和注意事項(xiàng)，為下一步電氣線路的安裝做好準(zhǔn)備工作。第二，以基本電氣控制為主的仿真案例。此部分主要根據(jù)繪制原理圖、器件和線路選型、組裝線路、電氣測(cè)試幾個(gè)步驟，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)器件、熟悉器件圖形符號(hào)、安裝線路的要求、測(cè)試電控系統(tǒng)的能力，通過(guò)完整的線路組裝熟悉電氣控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及

7、相關(guān)注意事項(xiàng)。第三，工業(yè)電氣控制系統(tǒng)典型故障案例庫(kù)。此部分為整個(gè)案例庫(kù)的重點(diǎn)，一是包括CA6140車床、M7120磨床、Z3040鉆床、X62W銑床、T68鏜床為代表的機(jī)床電氣故障案例庫(kù)；二是包括港口皮帶輸送機(jī)、港口起重機(jī)械為代表的港口電氣故障案例庫(kù)；三是包括建筑線路為代表的民用電氣故障案例庫(kù)。通過(guò)以上三部分故障案例庫(kù)將學(xué)生畢業(yè)后從事職業(yè)中典型崗位對(duì)應(yīng)的職業(yè)能力融入其中，使學(xué)生熟悉電氣控制故障排除的一般步驟和方法，既保證了安全，又在教學(xué)過(guò)程中對(duì)出現(xiàn)的典型問(wèn)題進(jìn)行了解決。2.1 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制故障仿真案例 正反轉(zhuǎn)控制線路中，正轉(zhuǎn)接觸器和反轉(zhuǎn)接觸器同時(shí)得電，主電路會(huì)出現(xiàn)相間短路現(xiàn)象，實(shí)物接線設(shè)置

8、故障會(huì)導(dǎo)致器件燒毀且危險(xiǎn)性較高。利用仿真軟件搭建的仿真案例可有效解決此類問(wèn)題。在講解原理的過(guò)程中可展示故障現(xiàn)象，是學(xué)生有直觀的認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化學(xué)習(xí)的效果。故障案例見(jiàn)圖1。2.2 X62W銑床故障仿真案例 以X62W銑床為例，針對(duì)銑床經(jīng)常出現(xiàn)的電氣故障設(shè)置整體故障案例，此案例中共設(shè)以下16個(gè)故障（如表1所示）。通過(guò)宇龍機(jī)電仿真軟件搭建仿真實(shí)物接線圖，培訓(xùn)學(xué)生按照對(duì)應(yīng)故障現(xiàn)象使用萬(wàn)用表查找故障。（圖2）在排除故障的過(guò)程中，著重培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)故障現(xiàn)象分析故障原因，結(jié)合電路圖識(shí)圖分析，利用工具儀表排除相應(yīng)故障，可有效融合電氣專業(yè)學(xué)生需要掌握的專業(yè)實(shí)踐技能，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程與工業(yè)過(guò)程的有效對(duì)接。工業(yè)過(guò)程中電氣故障主

9、要有斷路、短路、器件損壞等典型原因，基于宇龍機(jī)電仿真軟件可將上述故障原因融入其中，故障案例庫(kù)培養(yǎng)學(xué)生按照故障現(xiàn)象分析、確定故障原因、分析電路圖、使用儀表排除故障的步驟進(jìn)行故障排除，使學(xué)生掌握試燈法、短接法、電壓電阻的分階/分段等常用排除故障的方法，學(xué)會(huì)萬(wàn)用表、鉗形電流表等儀表的使用注意事項(xiàng)，同時(shí)在仿真故障案例庫(kù)建設(shè)過(guò)程中，對(duì)接電氣職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，過(guò)程考核可得到有效實(shí)施。3 仿真故障案例庫(kù)建設(shè)特色將崗位實(shí)踐技能要求作為目標(biāo)引入教學(xué)當(dāng)中，達(dá)到學(xué)生上崗即能操作的目的。在教學(xué)過(guò)程中產(chǎn)生案例可充實(shí)案例庫(kù)，深化校企合作。創(chuàng)新點(diǎn)：將教師教學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)學(xué)生練習(xí)融合為一體達(dá)到零距離貼近崗位要求的教學(xué)過(guò)程。學(xué)生可在保

10、證安全的前提下，重復(fù)練習(xí)各種故障的排除方法及步驟，逐步形成正確的故障排除思路，對(duì)各種故障的排除可對(duì)號(hào)入座，總結(jié)故障現(xiàn)象及其對(duì)應(yīng)的故障原因，為以后工作崗位排除故障打下基礎(chǔ)。應(yīng)用價(jià)值及推廣途徑：技能培訓(xùn)手段具有普視性，有利于工科各專業(yè)的推廣。先仿真再實(shí)物操作，可消除學(xué)生的畏難情緒，增強(qiáng)學(xué)生排除故障的成就感，同時(shí)教學(xué)內(nèi)容承前啟后有利于各項(xiàng)專業(yè)知識(shí)的相互融合，可有效保證項(xiàng)目化教學(xué)的實(shí)施。經(jīng)該系涉電專業(yè)一個(gè)年級(jí)12個(gè)班約600人使用，可保證人均30課時(shí)的仿真練習(xí)時(shí)間，學(xué)生實(shí)踐技能提升明顯，中級(jí)電工證及高級(jí)電工證通過(guò)率均超過(guò)90%。通過(guò)問(wèn)卷調(diào)研及實(shí)地考察，畢業(yè)生崗位對(duì)接效果良好，現(xiàn)場(chǎng)查找、排除故障的能力得到用人單位肯定。綜上所述，通過(guò)基于宇龍機(jī)電仿真軟件開(kāi)發(fā)電氣故障案例庫(kù)，可研發(fā)出適應(yīng)于電氣類電氣控制課程教學(xué)的教學(xué)模式。仿真故障案例數(shù)量多且貼近生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，故障設(shè)置靈活，學(xué)生可重復(fù)練習(xí)，實(shí)踐設(shè)備投入少，可有效解決實(shí)踐設(shè)備缺乏與實(shí)踐培訓(xùn)要求之間的矛盾。既保證培訓(xùn)效果，且使得完整技能培訓(xùn)項(xiàng)目化教學(xué)在課程教學(xué)中得以實(shí)施，并發(fā)揮其貼近生產(chǎn)，實(shí)踐環(huán)節(jié)完整，利于調(diào)