浅析宇龙机电控制仿真软件在中职电气控制技术与实训课程中的应用

摘要：本文结合中职电气控制技术与实训的课堂教学实际，分析宇龙机电控制仿真软件在中职电气控制技术与实训课程中的意义和作用，研究了宇龙机电控制仿真软件在教学中的几种应用形式，总结梳理了该软件在课程思政中起到的积极意义，旨在为培养适应机电技术应用岗位需求的高素质技能应用型人才、打造新形态课堂教学提供思路。

关键词：宇龙;虚拟仿真;中职;电气控制;应用

随着我国加工制造业的不断发展，各行各业对机电技术应用人才的要求越来越高，需求也越来越紧迫。电气控制技术与实训课程作为机电技术应用等相关专业的核心课程对培养高素质的机电技术应用人才具有重要作用。但是，电气控制设备电路复杂、操作危险系数大，对学生的电路分析能力和动手接线能力要求高，因此创新教法，在课程实施过程中安全、高效的培养大批量的高素质电气安装维修技能人才刻不容缓。

一、宇龙机电控制仿真软件概述

宇龙机电控制仿真软件主要用于机电一体化及相关专业的教学和实验仿真，同时也是一个可以进行二次开发的工具平台。该软件由元器件库和可自由搭建控制系统的仿真区构成。该软件制作精良、功能强大，其中的元器件库为开放式资源库，用户可以根据自身需求添加、修改各种电气元件和控制对象，其中的PLC电路元器件涵盖了欧姆龙、西门子和三菱三种系列，并提供以上三种系列PLC部件的仿真程序编辑器。将该软件应用到电气控制技术与实训课程教学中，可以拓展课程教学的广度和深度，对实现学生的自主实践能力具有重要意义。

二、中职电气控制技术与实训课堂教学存在的问题

（一）设备操作危险系数大，学生课下训练受限

在课程教学过程中，教师虽然可以借助微课、教学平台等信息化手段，在课前、课中、课后全过程对学生进行理论教学和学习效果监控。但是，由于电气控制技术的实操设备供电电源为380V，电路运行需要通电验证，因此实操环节只能在课上实施。这样在很大程度上限制了学生的学习时间和空间，不利于学生熟练掌握电路的控制原理和接線方法。

（二）配套的硬件资源设施不能及时跟进

建立一个标准化的电气控制实训室需要几十万甚至上百万的资金，这让一些学校望而却步，很大程度上阻碍了课程的提升。有的学校虽然有配套的标准化实训场地，但是设备型号单一，不能满足行业的用人需求，不利于实现课堂教学与企业岗位的有效对接。

三、宇龙机电控制仿真软件在电气控制技术与实训课堂教学中的应用措施

（一）常用电气元件的识别、检测与选择应用

在电气控制技术与实训的基础模块课堂教学中，常用电气元件的外观与图形符号识别、内部结构检测以及型号选用是一个重要的学习内容，衔接了从电工技术的基本技能到电气控制线路安装与测试两大部分知识模块。由于常用的电气元件品牌、型号多样，虽然各生产商的产品工作原理一样但结构稍有不同，在实际教学过程中受硬件资源限制，教师往往只对一种品牌的电气元件结构、功能和工作原理进行详细讲解和测试示范，但是中职学生的迁移能力有限，在具体电气控制线路安装与维修过程中经常出现因不了解陌生品牌电气元器件结构而无从下手的状况。该软件开放式资源库使学生可以自由添加不同品牌的同种电气元件，学生选择不同的电器元件拖拽到仿真区再点击菜单栏中的数字万用表图标就可以对所选电气元件进行测试，加深了学生对不同品牌的同种产品结构异同的了解。由于有些电气元件如断路器，只能进行破坏性拆解，要想观察测试它的内部结构就需要毁坏教学设备，在实际教学中难以实现。该软件实物3D立体图与内部结构立体图之间的自由切换功能，大大方便了学生对电气元件内部结构的了解，使学生直观的了解常用电气元件的结构和工作时的内部动作过程。笔者在实际教学过程中，运用6个课时，主要对断路器、熔断器、接触器、热继电器、按钮开关、限位开关、万能转换开关、中间继电器、时间继电器、各种电机、指示灯等电气元件进行虚拟仿真训练，拓宽了学生学习的广度和深度。

（二）控制系统搭建应用

电气控制技术与实训课程中搭建不同控制系统的接线手法一致，难点在于对不同控制电路工作原理的理解和应用，能够熟练转换原理图、布局图与实物图之间的对应关系并根据项目需求选择合适型号的电气元器件搭建电路。由于搭建电气控制系统接线耗时长，带电调试危险系数大，因此学生很难在课前进行自主探索和课后及时实践巩固，宇龙机电控制仿真软件提供了上百种基础控制对象涵盖生产生活的方方面面如：传送带运输机、立体仓库、出料小车、电动机顺序启停控制系统、物料搬运系统、小车自动往返系统、镀电生产线、自动卷帘门等，学生不仅可以根据课程安排，在课前、课中、课后全过程进行常用基础控制电路的模拟搭建，还可以运用软件自带的基础控制对象实现理论教学与实际应用之间的转换。降低课下实操的危险系数，提高了教学效率。

（三）融入课程思政理念

新课程背景下，课堂越来越重视培养学生的探究意识和创新精神，教师在课堂中主要起启发引导作用，学生是学习的主体。我们在实施课堂教学过程中应重视学生思维的训练和学习方法的锻炼。宇龙机电控制仿真软件强大的元器件库和自由搭建电路仿真功能，方便学生根据实际需要搭建基础的电气控制电路;配套的100余种基础控制对象，帮助学生将理论知识与生产实际相对接;二次开发功能，使学生可以发挥想象力、创造力尝试进行电路设计。三大功能层层递进，帮助学生有序思维渐进操作，将原本单一技能的学习转化为思维的训练，方法的学习，有利于培养学生细致严谨的职业规范，锻炼学生的探究意识和钻研精神，培养学生成为复合型人才。

四、结语

将宇龙机电控制仿真软件应用到电气控制技术与实训课程教学中，解决了学生实操过程中受时间、空间、硬件资源的限制，促进电气控制技术与实训课程向高效化和信息化方向发展。在教学过程中运用软件自带的基础控制对象促进了学生由课堂教学到生产实际之间的转化，提高了学生对电路的理解和应用能力。该软件的二次开发功能提高了学生的学习热性，培养了学生的创新意识、潜心钻研精益求精的工匠精神和良好的职业素养。

参考文献：

[1]曹立硕，刘一明，朱丽琴.宇龙仿真软件实现PLC控制气动系统[J].技术交流，2016，（23）：136

[2]宇龙机电控制仿真软件使用手册.

[3]林学栋，赵君.高职院校微课教学效果的实证研究——以南通某高职院校为例[J].江苏工程职业技术学院学报，2018（3）：18.

作者简介：周晓革（1991.02-）女，汉族，河南洛阳人，本科学历，河南省洛阳经济学校助理讲师，研究方向：机电技术应用。