时间：2023-03-27 16:37:37
1.充分探究中职护理教育实施仿真教学的切入点
目前国内部分职业院校开展了护理仿真模拟教学，但多集中在本科高职层次，如郎雪南等发现通过ESC，本科护理学生能够形成“Learningfromyourownmistakes”人性化学习模式[2]。向燕卿等对高职护生开展了高级综合模拟人（ESC）仿真教学与传统案例讲解教学对比研究，运用OSCE考核比较发现仿真教学能显著提高护理评估、技能操作和评判性思维[3]。而中职院校护理专业运用仿真教学较少，或虽引入器材却缺乏有效的教学方式方法，或开展仿真训练却未结合实际深入研究，教学实效不高。究其原因是未能很好的分析探讨护理仿真教学的切入点和落脚点。中职护理专业学生基础差、理论知识掌握不牢固是实施仿真教学的阻碍首因。无论是使用ESC还是创设更为复杂的仿真教学情境，其基础条件就是学生能够扎实的掌握仿真教学过程和内容所涉及的护理学相关基础理论知识，结合传统课堂教学把握仿真训练要点，但中职护理专业传统教学还存在相当的问题未能有效的解决，进一步实施仿真训练收效必定甚微，因此解决理论到实践的过渡问题是第一切入点。大多数研究指出护理仿真训练中的情境设置多采用分组开展、讨论和反思的流程，对中职学生而言，团队配合意识还有不足，在学生日常行为养成教育中还缺乏团队文化的塑造。因此，培养学生团队合作理念是第二切入点。对于仿真训练的效果而言，目前最为流行的是使用OSCE模式进行综合评价，但大多数中职教师由于工作繁重，并没有机会接受相关培训，因此在组织开展仿真训练后缺乏对学生有效的指导和评价，解决该问题是第三个切入点。
2.严谨规划中职护理教育实施仿真教学的流程
从以上分析的切入点入手，应当尊重教学规律，体现“精、广、准”三个字。精，就是在实现理论学习向实践学习的过程中，案例准备精致典型，能够充分将课堂理论与临床实际相贴近，内容不模糊、数据准确无误；仿真情境设置要精细，不是一间训练室，放置训练假人让护生操作，应该按照医学病房要求建造和装修，有标准病房有标准病房、护理站、治疗室、重症监护室等；分组训练要精心，培养团队意识，达到头脑风暴的效果，在护生分组与指导教师配合上，应当注重性格互补、行为统一等要求。广，就是让学生在仿真实训中能够形成提高批判性思维，一个仿真实训的项目要突出相关理论、实践内容的衍生，在设置案例、提供器具时，要把在理论教学中的交叉点、混淆点提供给学生，在教师的引导下，学生学会认识-理解-发现-批判-掌握。准，体现教学、学习的评价流程、评价反馈中，开展对教师组织教学和学生综合实践能力的双向考察评价，制订科学合理的“综合能力考核评价表”，包括教学环节中的课堂气氛、知识面覆盖等，学习环节中的与病患沟通能力、学习兴趣、团队意识、批判性思维等等，这些指标都应量化，有相应的心理行为佐证，并记录备案，体现形成性。
3.精心开发中职护理教育实施仿真教学的外设功能
尽管护理仿真训练教学是对理论学习的有效扩展，但目前有效的仿真训练功能还存在功能单一的情况，局限在某一知识、某一课堂上，推广应用性很差。中职院校护理专业应当借鉴仿真训练的思维理念，在安排临床护理课程中，通过多形式、多角度的仿真模拟，让护生得到更多的训练。如可以改革教学内容，提升教师对教学的认识，在教学设计中更加贴近临床，实现“0”距离。可以开发模拟病房虚拟软件,使用现代化多媒体技术展示真实病例。在整个仿真训练中科室运用网络平台配备技能学习进度查询和学习评价反馈功能,鼓励护生通过计算机终端自行学习和练习。
作者：陈衍 单位：重庆市医药卫生学校
《目视与仪表飞行程序设计》课程是飞行技术专业的专业基础课程。内容主要包括四部分：离场程序设计、非精密进近直线进近程序设计、ILS精密进近程序设计、区域导航程序，课程的重点、难点内容包括：直线离场、转弯离场、全向离场等离场程序设计；离场保护区的概念及具体划法；非精密进近直线进近程序设计；目视盘旋进近；反向程序的限制条件各种反向程序的保护区；ILS精密进近程序设计；精密航段障碍物的评价；区域导航程序的几种方式和限制条件等。飞行程序是一门理论与实践结合性极强的课程，在航空公司和机场实际运行中，飞行程序是民航空中交通服务的一个重要组成部分，它不仅关系到航空器的安全，也关系到航空公司以及机场的运行效益，具有极重要的地位。但在教学方面，主要基于PPT课件，辅以航空公司实际飞行航图及航空相关视频等多媒体资料。由于课程较多涉及飞行程序设计规则，讲授过程中学生感觉较为枯燥，教学效果不理想，与实际飞行应用缺乏关联。美国哈佛大学商学院成功应用了案例教学，并逐渐被教育界广泛推崇。案例教学进入我国教育领域后也日益受到广泛重视。飞行程序设计课程作为我校飞行技术专业的必修的课程，为提高教学效果，培养学生分析与解决实际问题的能力，从根本上提升学生的素养，本文对飞行程序设计课程的案例教学问题进行了探讨。
二、案例教学在飞行程序设计课程中面临的问题
在教学实践中，将案例教学引入飞行程序设计领域，主要存在以下几个难点。
1.理论教学内容与案例存在大量交叉和重复。教材内容组织较为系统完善，按部就班，课堂讲解时条理清楚；而实际应用的飞行程序则内容庞杂，头绪繁多，极易混乱，课堂掌控难度较大。
2.案例质量不高，匹配度较低。教材理论主要进行原理性的介绍，飞行程序设计环境简单，程序内容单一易懂，与理论匹配度较高；而实际应用的飞行程序针对具体应用环境，不仅考虑到机场条件、净空条件、气象环境，还要综合考虑航空公司以及机场的运行效益，设计复杂，与教材理论内容匹配度较低，甚至存在矛盾。
3.启发式教学难度大。仅依靠案例进行课程讲解，调动学生学习积极性的作用有限，难以激发学生主动、创造性的思维，与实际飞行应用关联不紧密。
三、案例教学和仿真实践结合的教学模式
针对以上问题，在教学实践中应围绕这些问题，克服不足，从以下几个方面着手，设法解决难题，努力提高教学质量。
1.根据教学目标确定教学设计的重点。每堂课都要明确教学目标，围绕该目标进行可行的课堂设计，根据目标选取典型且尽可能简单的案例，融入飞行程序设计的理论知识，并且在各个教学环节需要引导学生深刻理解案例所包含的飞行程序设计原则，使学生在案例教学中更深刻地掌握基本的理论和方法。例如在介绍RNP程序时，引入拉萨机场的RNP程序和精密进近程序进行对比，可以显著的体现出RNP程序的特点。总体来说，教学目标越具体，意图越明确，案例教学越能增强针对性并具有启发意义。
2.案例选择要满足实践性、典型性和针对性。设计案例要考虑本堂课的教学重点，案例分析要增强针对性。例如，要使学生透彻地理解目视盘旋进近中的PANS-OPS标准与TERPS差异，选取韩国釜山空难视频案例，并基于现场示意图，引导学生从事故链的各个环节理解忽略不同标准的差异所造成的严重后果。
3.飞行程序仿真实验与课程理论相结合。飞行学院具有多款飞行模拟机，为飞行专业学生提供了良好的飞行程序仿真实验。飞行仿真实验能够使相关的理论教学生动化、形象化。课堂理论教学和飞行仿真实验相结合的方式，让学生有机会设计并验证飞行程序，可以有效提高学生的动手能力，培养学生独立思考和实践的能力。飞行程序设计是一门实践背景比较强的课程，启发动手设计并进行仿真飞行验证将有助于学生学习的积极性和主动性。
4.注重课堂组织学生进行启发式讨论。启发式教学是指教师在教学过程中根据教学任务和学习的客观规律，从学生的实际出发，采用多种方式启发学生的思维，调动学生的学习主动性和积极性，促使他们生动活泼地学习的一种教学指导思想。在飞行程序设计课程的教学中，可以根据课程内容特点，采用讨论、提问、案例启发、实践互动等教学方式来增强师生互动。目前学生对飞行实践活动缺乏深入地理解，这就要求教师要调动学生课前准备的积极性，课前安排查阅相关资料，组织课堂讨论，注重学生课堂及实践教学互动，在分析案例过程中，注意观察和了解学生的反应和表现，及时启发学生以飞行程序设计课程知识为切入点进行思考，聚焦到核心问题上，引导学生树立自主学习的理念，克服长期以来被动获取知识的学习方法，主动把握案例教学的流程，促进学生从被动学习到主动学习的转变，以达到培养学员思维能力和创新精神的目的。
5.充分利用课程网络资源平台。建立《目视仪表与飞行程序设计》网上教学平台，将教案、课件、视频资料、习题材料、拓展资源等上传到共享目录，进一步开拓了课堂教学范畴，为学生提供了自主学习的环境，使学生可以在网站上找到所需的各种学习资料。制作专题课程视频专题，方便学生根据自己的需求有针对性的自我学习，并建立师生互动平台，及时了解学生的学习进度，收到一个更广阔的师生交流平台的效果。
四、结语
实践环节的教育目的是使学生对某一方面的理论或技术融会贯通，并应用于实际。相较于理论课程教学，实践环节中“学生学会”比“教师教好”更为重要。“建模与仿真实践”教学环节也是如此，其教学效果的好与差取决于学生学得好与差。以学生学习效果为教学方法改革的目标，必须从学生的角度客观审视当前教学环节中存在的问题。问卷实施过程中为了较客观反应实际情况，将问卷分为“授课前”和“授课后”两部分，分别于该教学环节的开始前和结束后进行调查。本次调查以匿名的形式总共向58名接受该实践环节教育的工业工程专业学生发放了调查问卷，回收58份有效问卷，结果汇总如下。
(一)学生状况部分统计
根据调查数据发现，对仿真相关理论知识的学习兴趣一项中，仅25.9%的受访者表示“很有兴趣”或“有兴趣”，74.1%的学生对仿真相关理论知识兴趣“一般”或“根本没有兴趣”;从理论知识掌握情况看，81%的学生在前期的理论课程学习中只“知道一些术语和基础知识，但不是特别明白”，其中22%学生更表示“课程抽象，没什么印象了”;从课程知识的认可度方面，77.6%的学生表示课程知识“以后很难用到”，其中30%的学生认为“如果碰巧工作的公司也用这个软件可能会有用”。
(二)课程特点部分统计
就建模与仿真理论课程难度而言，有91.4%的学生表示“有点难”，其中19%的学生认为该门课程“很难”;从软件学习难度方面，79.6%的学生认为软件学习“有点难”，49%的学生觉得学习ProModel仿真软件时“感觉学会了，但自己动手时又不会做”;而实践环节的效用方面，43%的学生感觉“可能会有点用，不过工作中是很难用到”，29.3%的学生则觉得“如果碰巧工作的公司也用这个软件可能会有用”，仅有22.4%的学生认为“很有用，将来工作中可能会用到”。在实践环节结束后的问卷中，仍有69.9%的学生认为课程所涉及仿真技术“感觉一般企业用不上这样的技术”或“生产实践中靠的是经验，仿真技术派不上用场”。
(三)课程效果反馈部分统计
建模与仿真实践环节的教学效果反馈部分均在实践环节结束后的问卷中进行调查。学习结果方面，74.5%的学生通过课程“学会了软件的简单操作”或“对理论知识又多了一点了解”;满意度方面，42%的学生“比较满意”或“很满意”，54%的学生“一般，讲得有点快，有时跟不上”;学习难点方面，52.8%的学生觉得“对实际问题进行抽象很难，看到问题不知道如何将其转变为仿真模”，26.4%的学生认为“结果分析很难，只看到软件出来的数据，但不知道数据背后的现实意义”。虽然学生由于知识和阅历的限制对于“建模与仿真实践”环节的认知有较大的局限性甚至存在偏见，但这是学生在该实践环节的真实体验。这些从学生视角反馈得到的信息有利于教师客观地分析当前该实践环节开展过程中存在的问题，可以更全面的从“教”与“学”两个层面综合分析教学效果，进而提出改革的具体措施。
二、建模与仿真实践环节问题分析
鉴于实践教学环节对工业工程专业整体教育质量的重要性，必须保证专业教学体系内的所有实践教学环节能以较高的质量标准完成。因此，客观地分析当前存在的问题显得尤为必要。综合学生问卷结果和多年执教经验，对建模与仿真实践教学环节存在如下问题。
(一)教学模式难以满足新生代学生的学习要求
从问卷结果可以总结出学生在学习仿真相关理论和技术时“兴趣低”、“效果差”以及“认可度缺乏”。分析其原因，其一为国内当前本科教育大环境并不利于学生努力学习，尤其是高校本科阶段学业压力大，缺乏系统的规划和设计，导致相当一部分大学生在本科阶段学习缺乏正确的学习压力感;其二为课程教学模式所致，传统的“教师讲，学生听”和“教师做，学生跟”的教学模式无法让学生切实感受和思考制造或服务大系统的生产运作的实际情景;其三为教学资料传统守旧，当前的教材或指导材料中，以学生“看”的内容居多，学生“做”的内容则很少，引导学生“思”的则极少。
(二)教学方法与实际应用衔接不足
课程情况相关的问卷反映出，相当一部分学生认为仿真理论课程“难”，仿真软件“不好学”以及建模与仿真实践“难以付诸实际应用”。当然，就仿真技术在社会生产实践中应用越来越广泛的事实而言，学生的认识和认知有一定的局限性。从中可反映出“建模与仿真”理论和实践教学中，没有或没有足够多地将仿真技术的实际应用展现给学生。在理论教学中，由于理论内容本身的抽象性，导致过于注重数学公式和抽象知识的讲解，而疏于与实际应用情况的衔接;在“建模与仿真实践”教学中，基于软件实际操作的教学和考核，经常在执行时有“重实现、轻分析”倾向，导致学生缺乏衔接实际应用的意识。为期两周的实践环节中，不论教学部分还是考核部分，案例均与实际生产紧密结合，但在具体执行时往往很难将学生的注意力集中到“基于实际的分析”上来。学生在建模学习中，往往对仿真模型的程序实现比较感兴趣，甚至以为“模型能动起来”就达到要求了，而极少关心所实现的模型是否与现实系统吻合;学生在建模完成后，往往只对仿真结果的相关数据进行简单描述，很少利用自己掌握的知识分析数据背后的原因;在提交改善方案时，往往只对某几个甚至是一个仿真参数进行修改，很少关心参数调整背后的实际意义。
(三)教学内容和专业结合度不够高
从问卷中学习效果部分的调查结果可见，大部分学生觉得通过“建模与仿真实践”无非是“学会了软件的简单操作”，学习难点是“建模和分析都很难”，而且整体满意度“一般”。问卷较真实地反映出学生在该实践环节的学习体验不佳:一是学习成就感不足，当仿真模型没有与专业相关领域的典型问题相对应，而分析结果没有和专业其他课程相关知识相互验证时，学生的学习便停留在软件的简单操作，而缺乏真正意义上专业能力提升的成就感;二是实践环节学习有一定的封闭性，没有系统地融合其他专业课程的重要内容，当孤立地从仿真理论看待生产和制造系统的复杂实际问题时，仿真模型抽象和建立就变得极为困难。
三、问题导向的“建模与仿真实践”教学方法
(一)建立基于多重角色学习体验的实践环节教学机制
以往“建模与仿真实践”整个教学过程分为两个阶段，教学阶段以培训式的教学为主，讲解的内容不少，但学生的学习效果却不好;考核阶段以学生自主完成考核课题为主，学生建模过程中常以模型能动起来为目标，分析改善也总是草草了事。这个过程中，学生所扮演的是接受者和被考核者的单纯的学生角色，因此，学习时常常只跟着做而不思考，完成考核课题时完全不关心课题的背景及现实意义。所以，通过学生角色多重化的设计引导学生进行更专业而富有成效的思考和努力是非常必要的。具体做法是:(1)通过案例解读引导学生从生产经理等管理者的角度思考问题，并带着这些问题学习和建模;(2)通过合理分组，建立团队学习机制，使学生在团队中体验不同角色，如领导者，进度控制者，质量把关者和普通成员等，这些角色有助于学生自主学习和团队协调能力的培养;(3)通过考核方法改革，将现实项目的绩效指标引入实践环节的考核体系，让学生更加真切地体会仿真和现实生产系统之间的关系。这种多角色的学习机制，既能提升学习的效率和效果，还能改善学生的学习体验，增强学生的学习成就感。
(二)构建专业领域问题导向的实践框架体系
仿真被称之为继理论研究和实验研究之后的第三种科学研究方法，其在各个领域都有广泛的应用。它的理论有一定的普适性，但各领域的应用却又千差万别。“建模与仿真实践”既要结合工业工程专业的特点，又要衔接实际生产应用，就必须构建以工业工程专业领域问题为导向的实践教学框架体系。工业工程专业在实际生产中应用很广，典型问题也很多，如制造与物流设施规划布局问题，生产线设计与平衡问题，生产系统瓶颈分析问题，生产计划与排程问题，生产资源配置问题等等。针对这些问题，工业工程专业的教学体系都配置了对应的课程，如设施规划与物流分析，生产管理学，基础工业工程，运筹学等等。在实践环节的教学中，应引导学生针对专业领域内的问题结合相关课程知识进行分析，并将模型的运行结果和所分析问题进行对比和验证，最后根据现实生产系统的具体指标分析和改善仿真的对象。通过问题导向的“建模与仿真实践”教学框架，能较好地将仿真技术融合到工业工程专业的方法体系内，并给学生带来系统的、有针对性的综合能力提升训练，也能较大幅度提升学生对于该实践环节的认可度。
(三)设计利于学生实际应用能力提升的教学资料和案例库
仿真技术的实际应用关键在于对现实生产系统的抽象建模能力和仿真结果的分析能力，但在“建模与仿真实践”的教学过程中这两种能力的培养经常被软件的操作和仿真动画的运行所掩盖。这与传统的教学资料和案例形式不无关系:传统的教材在教学阶段将教学模型的所有信息直接呈现给学生，学生在建模学习过程中只要按照教材逐步操作，不用思考如何抽象和建模;传统案例也只有关于现实系统的描述，较少涉及对具体的分析指标提出要求，也没有相关数据来源的信息，学生在对案例建模时自然更多地注重模型能不能运行，从而忽略结合实际情况进行分析。因此，“建模与仿真实践”的指导教程需要进行大幅度的改动，应突出模型抽象的过程，在学生学习仿真软件操作时就培养其对现实进行仿真抽象的意识和能力。案例应展现数据收集过程，并针对具体案例罗列详细的分析指标。通过教学素材的重新设计和整理，有利于在教学过程中突出学生的“学”，并辅助教师引导学生培养实际应用的意识和能力。
四、总结与讨论
摘要：在研究生的计算机仿真技术课程教学中，针对机械工程类研究生的专业方向、课程体系的设置以及工科研究生自身特点，为培养研究生的自主学习能力、创新能力以及增强其工程应用意识，通过在计算机仿真技术课程教学的经验积累，逐步探索出以项目驱动为主要教学方法，通过实践应用，取得良好的教学效果。
关键词：项目教学法；计算机仿真；创新；实践
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）24-0144-02
一、前言
研究生教学有其突出的特点，他们中多数人理论基础扎实，获取书本知识能力强。但同时也存在创新意识和创新能力不足、工程应用背景不够的缺点。本人通过十多年研究生教学的实践，结合本学院研究生专业方向、课程内容针对性强等特点，对如何在研究生教学改革中突出培养学生的自学能力、创新能力，增强学生的创新意识与工程应用能力等问题进行了一些改革创新。
二、课程定位及课程特点
随着现代工业的发展，科学研究的深入与计算机软、硬件的发展，计算机仿真技术已成为分析、综合各类系统，特别是大系统的一种有效研究方法和有力的研究工具，计算机仿真技术已经广泛应用在各技术领域、各学科内容和各工程部门。仿真技术已经在国防军事、国民经济、社会生活的众多领域发挥了重要的作用，国内外众多学者认为，仿真技术“正在成为与理论、实验并列的第三种认识和改造客观世界以及科学研究的手段”，因此仿真技术
被认为是“使能”技术。计算机仿真技术是仿真科学与技术涉及到的有关具体仿真技术中最为基础的部分，具有综合性、多学科交叉等特点。
为了拓宽机械工程专业基础，提高培养对象的整体素质，更好地适应社会对机械工程专业人才的需求，高校工科专业的研究生应掌握一定的计算机仿真知识与技能。计算机仿真技术课程是我校机械工程学院面向所有研究生各专业方向的研究生开设的一门专业基础课程，考虑专业应用需求并结合教学实践情况，课程目的是通过本课程的学习，要求学生掌握计算机仿真技术方面的基本理论，基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，为今后分析、综合各类工程系统或非工程系统提供一种有力的工具，以便能灵活应用所学的计算机仿真技术为本专业工作服务。
一方面，基于仿真技术课程的内容方法较多，实践性强的特点；另一方面，授课对象专业方向较多、授课学时有限等特点，如何解决在有限的教学课时内讲授内容繁多的仿真内容、对计算机仿真技术课程进行教学方法和手段的改革探索和实践，以达到计算机仿真技术教学目标。
三、教学内容的设置和教学方法的选择
课程开设初期，由于只是机械电子工程专业方向的同学选修，所以所讲内容基本针对该专业方向进行设置。随着选修人数的不断增加，以及选修学生所属专业方向的扩大，专业方向包括：机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、机械工程（专业学位）等，基本涵盖了机械工程学院的所有专业方向。
计算机仿真技术课程涉及多个交叉学科，紧密相关的课程包括数值计算方法、计算机编程、计算机图形学、高等数学、自动控制原理、现代控制理论、优化设计等课程。如何讲出本课程的特点，并充分结合相关课程内容，必须在教学内容的选排上下功夫。
项目教学法是一种以任务驱动、以项目为基本教学单元，将理论教学和实践教学有机融合在一起，强调综合能力的培养在研究生教育中的重要性，突出学生在整个教学过程中的主体地位。因此，为了满足各个专业方向学生的要求，使他们能够掌握一门工程分析技术，为后续的学术论文和硕士学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段，本人在讲授该门课程的过程中，逐年对教学内容、教学手段和教学考核方法等不断进行调整和完善。
1.采取项目专题方式进行教学内容的讲授，调整授课内容，采用专题教学方法使课程主题内容分明，有利于将仿真方法讲深、讲透。
2.扩展所授课程内容涵盖的范围，包括数值计算、优化设计、图形可视化、控制系统特性仿真、控制系统设计以及与外部软件的接口等内容，以满足各专业方向学生的需求。
3.增加与课程相结合的实验教学内容。计算机仿真技术本来是实践性很强的综合性技术，仿真技术本身是在对控制系统分析的过程中不断完善和发展起来的。因此并结合各个专业研究生的不同研究方向，灵活设计若干个专题实验，使学生学以致用，培养学生将该门课程应用于实际工程的能力。
4.采用多个工程应用实例进行教学，从系统应用、数学建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等，使学生从生产实际认知的研究对象，提升到理论高度的学习，应用所学的各科理论知识和技术手段，进行数学建模、仿真建模的建立，并对模型求解以及特性进行分析，获得直观结果，提高学生学习兴趣，最终解决实际工程问题，培养学生解决工程实例问题的能力。
5.结合学科前沿，进行课堂讨论。研究生在初步掌握了对系统的模型、仿真算法设计、仿真及结果分析这一流程后，为强化计算机仿真在实际工程的应用概念，在此基础上，以项目形式，开展课程学科前沿以及⒏妹趴纬逃胂执技术融合等专题讨论。
6.增加实验环节，培养研究生工程实际应用能力。利用各种平台，扩充计算机仿真技术资料，提供最新的仿真案例，结合教学团队的科研课题，设计实验项目，培养研究生工程实际应用能力。
四、项目教学法的教学效果
基于项目教学法计算机仿真技术课程的教学方法改革与实践，满足机械工程学院各个专业方向研究生的需求，教学方法和手段的完善，使研究生自主学习能力、创新能力和工程应用能力等得到了进一步的提高。
计算机仿真技术作为工科研究生的必备研究手段和技术，使学生掌握一门工程分析技术，为后续的课题研究、学术论文和学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段。
近五年的每年30―40人研究生选课，工程硕士每年20人左右选课，课程得到了各专业方向研究生的普遍认同。本人指导的研究生，发表与该课程相关的学术论文近20篇，撰写的硕士论文均用到计算机仿真技术。
论文摘要： 宇龙数控仿真软件在我院实际教学中已使用二年，笔者根据自己的使用经验，结合理实一体化教学改革，介绍仿真软件的使用特点，及如何与理论和实践教学相结合。
0引言
数控编程与操作是数控加工专业学生的一门实践性很强的专业课，单纯的理论教学，易使初学者感到枯燥，难学，使高职教育的数控编程与操作教学陷入异常困难的境地。如何降低学习的门槛，激发学习兴趣，使学生化“难学”为“易学”，化“苦学”为“乐学”，我们在实际教学中，利用宇龙数控仿真软件进行了一些有益的探索。
1数控仿真软件在数控编程与操作课教学中的应用
一般来讲，数控编程与操作课主要讲授，数控车铣床，加工中心的编程，工艺，及机床的操作等内容，而对于没有接触过的初学者，这些内容如果不配合实践教学，没有实际的感性认识，这些内容很难理解掌握。但是如果采用上几节理论课，再上机床做实验的做法。学生上理论课的时候没有听懂，而做实验的时候又没有理论知识的指导，最终学生还是没有理解掌握。如果采取上完理论课再实习的做法，则更是理论和实践脱节。如果想边讲理论边实践的做法，由于课堂无法组织（不可能在机床边上讲理论课，如果在机床边上讲，一个班的学生40人，根本无法看清楚机床上的操作），而无法实现。
有了数控仿真软件就解决了上述问题，数控仿真软件是利用计算机仿真技术，把数控机床搬到了计算机中，搬到了教室里，有了数控仿真软件，就可以利用投影仪把机床和机床操作面板，显示在投影仪上，全班同学都可以看清，教师就可以利用仿真软件边讲理论知识边实践，把所讲理论知识落实在机床操作中，并且所有学生都能看得见。这样一来，教师可以讲一段，操作一下机床，使理论知识很好的和实践结合。
而且，可以把实习车间，搬到了教室，教师讲完课程后可以布置实际操作的作业，让同学们在计算机上进行仿真加工，加工出工件后可以利用仿真测量功能进行测量，检验加工零件的准确性。这样一来实现了教室和实习车间的有机结合。
而且基于这个平台，我们可以做更多的事情。如：我们可以利用仿真软件的录制功能录制教学视频。同样的内容录制好后，教师不用重复的讲，播放视频即可。仿真软件还有出题功能，可以出加工或操作题让同学们在仿真软件上加工，加工结束后系统能自动的判断对错，并给出成绩。
而且仿真软件还可以用作CAD/CAM教学的实际验证，仿真软件具有数据接口，可以直接调用CAM软件生成的加工程序进行仿真加工，用以验证程序的正确性。
2在理论与实践相结合的数控仿真教学中，如何激发学生技能操作的积极性呢
2.1 从实践入手，调动学生学习理论的积极性我在仿真实习教学中，总是先拿出已加工好的真实的零件，精致的外观、光洁的表面，吸引着他们，使学生产生也要加工、想实践的心理，调动其积极性，为上好理论课做铺垫。如讲解点位快速移动代码G00，直线插补代码G01，顺时针插补代码G02，逆时针插补代码G03等，都是采用先看再做的方法，同时，提出一系列相关的问题，使学生产生浓厚的兴趣。
有的学生在练习中会产生一些错误，我就用仿真软件的授课演示功能针对这些问题，让学生观察现象，及时纠正程序的错误之处。使之明白没有正确的理论知识就不能够加工合格的零件，产生一种迫切需要通过实践来掌握理论知识的渴望。
2.2 让学生在仿真课中掌握一定的理论在仿真实习课中，每次我都展示一张难度适当的零件图，用直观的方式提问学生，让他们分析图形及走刀过程，引导学生思考编程指令，得出正确结论，从而来获得知识。如编程时用G71粗车循环的优点是什么？为什么加工外圆用G01直线插补，而回刀用G00快速移动呢？加工锥度时，为什么要用G01指令使X轴、Z轴同时移动产生角度？这些问题的提出，主要是激发学生的思维活动，使学生通过独立思考来获取知识，并提高学生的语言表达能力。在实习课中学生们感觉理论知识不够用时，我马上抓住时机把理论知识适当地拓展、加深，使学生牢固地掌握知识，掌握实践方法。
2.3 在每一个仿真结束后都及时地引导他们思索对于我们已经做好的零件，你认为还有哪些缺点或者还做哪些改进。当同学们把问题提出来后，再让他们通过讨论，看看自己提出来的问题是不是别人也存在，如果是别人没有研究过的，再进一步制定实施方案，并通过小组讨论确定其可行性，然后在老师的辅导下，把创新后的零件作出来。对于一些有价值的零件，建议他们保留程序，在今后的实际操作中加工出来。
3把课本内容科学地整合到以“实际动手能力为核心”的仿真教学中，应贯彻多元整合的策略思想
职业教育是一种以就业为导向的教育，这就决定职业教育的教学特点必须是以工作为导向的教学思路。强调实践在教学工作中的主导地位，应该使课本的内容是以工作实例出发，逐渐引出今天要学的内容，而且要配合仿真软件讲一步做一步。为此我们编写了新的教材已经出版使用，在实际教学中产生了好的效果。
4仿真教学中，还应构建多元评价体系
教学评价直接影响学生学习的主动性和积极性，所以评价要做到：第一，合理且有一定的弹性，答案不能限制太死，只要合理就行，如一些仿真操作中学生实施方案的可行性讨论，实操过程中加工线路等。第二，对于由系统自动判分的一些操作加工，可以在考试中应用，这种自动判分的模式，降低了教师阅卷的工作量，而且公平公正。第三，既要评价技能操作结果，又要评价技能操作的过程。对在技能操作中学生的积极参与表现出来的良好个性品质要给予充分的鼓励、肯定、嘉奖。第四，转换评价的主客体关系。对学生在课堂上的技能操作情况及结果不仅仅由教师来评，还可以让学生自评或互评。如加工线路的制定、某些图样的理解、坐标点的计算，可采用学生讨论评价的方式，在研讨中发现问题，得出正确结果，学习的主动性、积极性也就调动出来了。
总而言之，数控仿真软件的使用提高了理论和实践教学的结合程度，拉近了理论和实践教学，可以在教室里同时进行理论和实践教学，可以真正的做到讲一步做一步。数控仿真软件的使用可以丰富数控教学的手段，提高学生的学习兴趣，增加学生的练习时间，降低数控实习教学的设备成本。但是在切削用量的掌握，以及工件的装夹练习，数控仿真软件还有值得改进的地方。总之，数控仿真软件有利于全面提高学生素质和综合职业能力，激发独立思考和创新意识，培养学生自主学习和勇于实践的能力，虽然教育教学理念的更新是艰苦的，教改的道路是曲折的，但以此培养出来的学生的前程却是不可限量的。
参考文献：
[1]夏建国，郭扬．职教课程模式开发[N].上海教育出版社，2002．
[2]黄克孝，严雪怡．职教课程改革研究[N].科学普及出版社，1997．
[3]机械工业教育发展中心，华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心．关于数控人才需求与数控职业教育教学改革的调研报告，2003年7月．
关键词：水处理；仿真模型；环境专业
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）01-0128-02
一、背景
环境专业是实践性与操作性很强的专业，目前环境专业教学方法问题主要体现在方法单一、教学时间有限、课堂教学与实践脱节。传统的环境专业教学方式为灌输式教学，学生被动接受，放弃主观能动性，在有限的时间内强记住水处理原理、工艺参数设计要点、调试方法等，很难将理论和实际操作相结合。传统教学方式之所以具有局限性，主要是因为在课堂上学生往往只能通过看与听来获得知识，动手能力和实际操作能力没有得到有效培养。因此，需要一种新的教学手段来解决这一矛盾。而将水处理仿真模型引入教学过程中能较好地弥补这一问题。水处理仿真模型与实际水处理设备相似，是实际构筑物的缩小版。利用仿真模型可以使学生快速了解水处理原理与水处理构筑物构造，并掌握水处理工艺基本设计方法，还可以弥补污水处理厂只能走马观花式的表面参观，无法弥补实际操作的不足。仿真模型引入到环境专业教学课堂中后，学生可以逐个选择水处理工艺所需管道配件和水处理构筑物，并完成整个水处理工艺系统的连接与仿真，有助于提高学习兴趣，开阔思路，加强对水处理工艺的理解。此外，仿真模型还可以验证学生水处理工艺设计是否合理，并可对工艺流程进行改造，同时进行仿真训练可以训练学生的动手能力和解决问题的能力。为了检验水处理仿真模型在教学中的实际应用效果，我们对其应用效果进行了专门的调查，并对其结果进行了分析和讨论。
二、材料与方法
1.一般资料：选取2011级环科专业58人为对照组，2012级环科专业56人为实验组，两组学生在年龄、基础课成绩、课程教学时间等方面比较，差异不显著（p>0.05）。
2.研究方法：2011级对照组学生在相关环境专业教学过程中采用传统的授教型教学方式，2012级实验组学生在教学过程中引入水处理仿真模型；学期结束后对两组学生理论考试与实习阶段的测评成绩进行比较。
3.统计学方法：学生理论考试和实验操作成绩采用均数，采用单因素方差分析，计算p值，p
三、调查结果与分析
1.两组学生实习阶段的测评成绩。对于所有参与测试的学生进行了理论考试和实验操作考核。对照组理论考试平均成绩为83.5分，实验组理论考试平均成绩为85分，经单因素方差分析，两组成绩无显著差异（p>0.05）。对照组实验操作考核成绩为70.5分，实验组实验操作考核成绩为79分，经单因素方差分析，两组差异显著（p
2.学生反馈。采用问卷调查的方式对实验组学生进行了访问，结果显示：多数学生认为教学与实验中引入仿真模型很好（91.2%），有更多动手及实际操作机会（85.3%），能激发学习兴趣（77.5%），能增进理论知识与实际操作的能力（79.3%），对巩固理论知识及提高实践操作技能方面帮助很大（83.6%）。
四、讨论
环境专业学生的很多能力和素质都是在实践教学中锻炼出来的，实验实践教学是环境专业人才培养的关键环节。目前受外界环境的限制，学生在实习单位实习的时间较短，能遇到突发状况并尝试亲自解决的机会就更少，同时由于市场经济等因素，学生普遍对专业理论知识的学习不太重视，有的仅仅是为了混个文凭。因此如何改进教学实习方法，增加趣味性和可操作性，提高学生的学习热情，成为了环境专业教学过程中亟待解决的问题。水处理仿真模型的引入可以弥补有限的参观见习的不足，学生借助仿真模型可以设计不同状态下的水处理效果实验，分析来水特点，更有针对性地进行工艺设计。在强化动手能力的同时也明显提高了分析问题、解决问题的能力，将专业理论知识与实际操作技能紧密地结合起来。同时，仿真模型辅助教学与实验的方法具有可控性和可重复性，学生在进行模拟训练时对特殊情境可以进行反复实验验证，而不必担心自己的操作会给处理效果带来不良影响，且出错时可以被及时纠正，能够更积极地投入操作训练，保持良好的心理状态[1-3]。应用实例结果同样表明，教学与实验中引入仿真模型，改善了理论与实践脱节的情况，有利于解决学生出现高分低能的失常现象。通过本课程建设，我们认为在环境专业教学与实验中运用仿真模型可以提高学生的学习兴趣，培养学生解决问题的能力和动手能力，在学习是为了更好应用于实际的今天，应该是一种有益的探索。因此，随着教学方法的不断探索，在环境类教学中引入仿真模型强化教学效果已成为方向。与此同时，将仿真模型引入到课堂教学中也存在以下几个问题：①仿真模型对老师提出了更高的要求：授课专业教师要熟练掌握专业理论知识，要将教学内容进行仔细的分析，然后根据教学重点来挑选最佳的模型，并能熟练应用各个仿真模型，才能在课堂上运用自如，使其充分发挥提高教学质量的作用。②须正确处理仿真模型与常规教学的关系：仿真模型与常规教学两者是相辅相成的，传统教学有着仿真模型无法替代的优越性，在鼓励引入仿真模型的同时也不能忽视传统教学方式，两者应共存于教学过程，更好地做到理论与实践相结合。学生在动手操作模型前，要有充分的理论知识，而模型是检验理论知识的一个工具。③需进一步完善仿真模型的种类和细节。仿真模型的引入能培养学生的创新精神和自主学习能力，表现出强大的生命力，是未来教学可以尝试的发展方向。
综上所述，水处理仿真模型可以为学生提供发挥主观能动性、主动展开学习的模拟实践环境，能极大地调动学生的积极性。将水处理仿真模型引入环境专业教学过程中后，学生们培养锻炼了自己解决实际问题所必需的各种技能，了解、掌握了所采用的测量方法和仪器设备的性能，为以后的课程学习及参与科研课题打下了良好的基础。另一方面，学生在仿真实践的过程中逐渐提高了兴趣，不断地投入，并尝试各种变化，达到了我们追求的以教为主的教学模式转变为以学为主的教学模式。在实践环节的教学上，重视发挥学生的主动性和创造性，在教学中取得了明显的效果，学生在整个学习过程中处理问题的能力与过去相比得到了较大的提高，对教学质量的提高和应用型人才的培养非常有益，得到了学生的好评。
参考文献：
[1]刘瑶，刘捷，曾超美.模拟装置辅助教学在新生儿窒息复苏教学中的应用探讨[J].中国高等医学教育，2010，（6）：95-96.
[2]康秀兰.仿真模型在产科护理教学中的应用分析[J].当代医学，2012，18（14）：1-2.
[3]彭雪冰.妇产科教学中应用模拟设备的体会[J].医学信息，2011，（8）：4109-4110.
论文摘要：随着电子计算机的大量普及，各职业院校计算机不断升级，在计算机上应用电子仿真软件来完成电子教学的实验已成为一种可能。而且这将给职业院校节约了大量的物力、财力，使得电子实验既可以节约环保，又给电子教学带来直观、有效的实验，对理论教学起到了很好的辅助作用。
一、电子仿真在电子教学中的优越性
随着电子计算机技术的大力发展，各种电子仿真软件不断涌现。当今世界流行的电子仿真软件如：ORCAD、PSPICE、MATLAB、PROTELDXP、MULTISIM等。而其中PROTELDXP、MULTISIM在职业院校电子教学中特点突出、功能齐全、操作方便、普及性较高。利用仿真软件来实验的数据和技术指标都是真实有效的，不需要附加额外条件，与实际电路运行相同。无需太多的抽象思维，与在实验室工作一样，任意设计电路、运行、数据分析，许多的教学内容在课堂上就能解决，教学效果好，教学效率高。而且电子仿真在计算机上完成各种实验，将大大的激发学生的学习积极性，使原来无味的理论教学变得生龙活虎。使得从感性认识上升为理性认识变得非常直观。增强了学生的互动性。
用计算机仿真代替了大包大揽的试验电路，大大减轻验证阶段的工作量，其强大的实时交互性、信息的集成性和生动直观性，为电子专业教学创设了良好的平台，极大地激发了学生的学习兴趣，能够突出教学重点、突破教学难点，并能保存仿真中产生的各种数据，为整机检测提供参考数据，还可保存大量的单元电路、元器件的模型参数，采用仿真软件能满足整个设计及验证过程的自动化。所以电子仿真在职业院校电子教学中的广泛应用将会给电子技术带来一场革命。同时也给电子设计人员带来了一场前所未有的发展前锦。
过去有些没有实验条件的学校教师在进行电子教学时，一般都是在黑板上画电路，而且不标准也不美观，起不到很好的示范作用，现在利用仿真软件可以很方便的画出标准而且美观的电路，使得电子教学不论是理论还是实验课大大的提升到新的水平，很容易激发学生的创新精神。过去由于实验器材等因素的影响，很多学生不能亲自参加电子实验。而且有的电子实验学生要接触到电，所以也存在一些不安全的因素，现在利用电子仿真软件可以使学生放心大胆的去完成各种电子实验，给电子教学带来很大的发展前锦。
二、电子仿真在电子教学理论课中的作用
过去由于电子教师在教学中大都采用理论传统的教学模式，使得理论课教学枯燥无味。采用电子仿真软件后，理论课教学可以生动活泼，特别是有些理论课要用实验去验证他的实际性，更显得电子仿真软件的必要性。在以前很难用实验去进行的理论分析，现在显得运用自如，而且电子仿真软件提供了多种理论分析的方法，这些在以前的电子教学中是不容易实现的。电子仿真软件引入电子理论课教学后，一改过去老师讲的课堂教学模式，可以和学生互动，让学生参与到电子理论教学中来，可以大大的激发学生学习理论课的积极性和趣味性，培养学生的理论水平，分析问题和解决问题的能力。
三、电子仿真软件在电子教学实验课中的作用
电子仿真软件引入高职电子实验课后可以有效克服以前为实验设备、实验经费不足、以及环保等问题的困扰，大大的提升了学生电子实验的效率。过去学生进行的电子实验不仅需要大量的实验器材，而且有些实验设备还达不到应有的实验精度而让实验结果出现很大的偏差。有些电子实验由于学生错接一根导线可能导致实验设备的损坏，而在电子仿真软件提供的虚拟实验中，就不会出现这些情况。在有些电子实验中，出现杂散电容、漏电感等因素，导线的长短对电路的影响等，都会使结果偏离正常值。从而混淆了对电路的理解，导致对电路的基本原理和性能的影响。使学生对理论产生怀疑，失去了理论课教学的作用。电子仿真软件在高职电子教学的实训方面，他可以利用了软件上的虚拟仪器、仪表、元器件等进行各种实验，从而达到和实际实验室一样的效果，一样的实验数据，这给电子实训课教学带来了极大的方便。电子仿真软件由于计算机在家庭中的大量普及，使学生在家里也可完成各种电子实验。克服了以往学生只能在实验室做电子实验的缺点，开创了学生可以在不同场所随意进行电子实验方便。由于电子仿真软件提供的实作器材、仪表、仪器种类多，学生可以选择各种电子器材进行实验，不会出现因器材、仪器、仪表不足而不能实验的缺憾。特别是利用电子仿真软件，使学生的实验数据更加准确，更接进实际值。电子仿真软件在电子教学中的应用，大大的推动了电子实训课的改革。使得环保、安全、稳定、方便快捷的电子实训课成为一种可能。
四、 电子仿真软件的电子教学中的利弊
电子仿真软件在高职电子教学中已得到广泛应用，给电子教学带来了极大的方便、直观。节约了大量的财力、物力、资源，也给学生学习电子带了生动直观的教学模式，是一种环保的电子教学手段，是值得大力推广的教学方式。但电子仿真软件的应用，让学生动手能力有一定的影响，特别是一些实际仪器、仪表的使用还是存在一定的差异，教师只要在利用电子仿真软件进行电子教学的同时，恰当地进行引导，既可以方便利用电子仿真软件进行直观电子教学，同时结合实际仪器仪表的操作规范，对电子教学是有很大益处的。
总之，电子仿真软件作为电子教学的辅助教学手段，不论是在电子理论教学，还是在电子实训教学中，都起到很重要的作用。因此，作为计算机技术广泛深入家庭的今天，电子仿真软件是电子教学不可缺少的教学模式。将为电子教学带来一场全新的革命。
参考文献
[1]李东生，张勇.许四毛编著.Protel 99SE电路设计技术入门与应用[M].
关键词：中国制造2015；工业工程；生产系统建模与仿真
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）07-0004-03
一、引言
“中国制造2025”的提出，制定了我国迈入世界制造业强国的时间表，为我国制造业的智能化、信息化等提出了新的要求。围绕实现制造强国的战略目标，《中国制造2025》设计了“一二三四五五十”的总体结构。其中“二”指的是工业化与信息化融合，第一个“五”就是五条方针，即“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化和人才为本”。这里面的“二”和“五”与工业工程专业的目标完全一致。工业工程专业基于系统工程思想，以运筹学等数学方法为理论基础，以信息技术为工具，采用定性与定量结合方法对包括制造业、服务业在内的由人、物料、设备、能源、信息等多种因素所组成的各种复杂企业或组织系统中的实际问题进行系统的分析、设计与优化，从而实现系统的最大效率和效益。因此，工业工程在“中国制造2025”战略中扮演举足轻重的地位。
生产系统建模与仿真课程是工业工程专业的一门专业基础课，该课程以系统理论、随机过程与统计学理论和优化理论为基础，以仿真系统软件为工具，通过对系统的分析，建立系统模型和仿真模型，对现实系统或未来系统进行动态实验研究。随着市场竞争的日趋激烈，企业生产系统日趋向柔性化、数字化、智能化、集成化方向发展，对系统的规划设计和运行管理也变得越来越复杂。利用系统建模c仿真技术，可以在计算机上快速再现一个复杂生产系统的状态，模拟其动态行为，分析该生产系统配置是否合理，系统功能能否满足要求，进而为生产系统的设计、改善及优化提供决策支持。学术界和企业界均高度重视对系统建模与仿真技术的研究与应用。《中国制造2025》总体结构中的“十”指高档数控机床和机器人、航空航天装备、先进轨道交通装备等十个重点领域，这些领域都离不开系统建模与仿真。因此，建模与仿真能力是今后制造领域人才的必备技能。通过这门课程的学习，希望学生掌握建模与仿真的理论和方法。
二、教学中存在问题分析
目前生产系统建模与仿真课程，一般都分为理论讲授和仿真实践两部分。其中理论部分又分为建模理论和仿真理论两部分。笔者所在学校，该课程总共48学时，其中理论34学时，上机实验14学时。理论内容包括系统建模的原理、系统建模方法（排队论、库存论、层次分析法等）、仿真的理论基础（随机数发生器、仿真程序调度策略、时钟推进机制等），具体内容和学时数如表1所示。通过多年的教学，发现现有的教学内容和实验方法存在以下问题：
1.部分知识陈旧，不需要在课程中占用大量篇幅介绍。课程中的随机数发生器、仿真程序调度策略、仿真时钟推进机制等，这些内容对于工业工程专业学生来说，太过抽象，不容易理解，而且里面的内容比较陈旧，现在的计算机仿真软件都已不再使用这些技术。这些内容可以让学生了解，但是可以减少篇幅。
2.课程内容设置不合理，排队论和库存论内容一般在运筹学课程中已经讲授过，在本课程中可以再深入一步，但可以不作为重点内容讲解。而目前在企业中广泛应用的问题，如车间调度问题、下料问题、布局问题等，课程没有涉及。同时，神经网络、遗传算法等智能建模技术也在企业中逐渐普及，也需要给学生介绍。
3.生产系统建模与仿真的理论部分表现得较为概念化、抽象化、数学公式化，学生在学习中容易迷失方向，无法将理论学习与实践应用联系起来，从而失去了学习本课程的兴趣。
三、改革方法
针对上述问题，结合“中国制造2025”对人才培养提出的要求，强调教学内容的系统化、智能化、实践性，主要做出了以下的教学改革：
1.删减原教学中陈旧、不和适宜的内容。主要将仿真理论部分的内容进行学时压缩，大量的仿真理论是计算机软件理论，对学生来说理解困难。仿真部分强调应用，学生需要掌握仿真软件的应用，而非开发仿真软件。因此，笔者主要介绍目前主流仿真软件所应用的一些技术，让学生了解即可。总体上，仿真理论部分学时从以前的16学时，压缩到目前的10学时，如表1所示。
2.增加企业实际中经常遇到的问题模型和智能化建模技术。在压缩仿真理论内容的同时，增加建模部分的内容。将排队论和库存论学时压缩以后（从以前的8学时，压缩至2学时），增加神经网络、遗传算法、Agent等智能建模技术，让学生了解这些方法的原理和应用领域。同时，增加常用系统模型一章，介绍在企业中经常遇到的各类模型，如车间调度模型、车间布局模型等，具体内容如表1所示。
3.应用问题导向学习法（Problem Based Learning，简称为PBL），设计“生产系统建模与仿真”课程实验。针对课程理论抽象，学生缺乏工程背景知识、不会理论联系实际解决企业实际问题、难以对各课程内容融会贯通、被动学习等主要问题，以巩固学生理论知识、培养学生工程实践能力、提高学生实际应用和创新能力为目标，应用PBL法设计了三个实验环节（如下表2所示），克服了传统主题导向法仅强调理论、知识点分割、学生被动接受讲课内容等种种弊端。每个环节实验背景一致、衔接紧密，内容高度连贯统一，学生通过不断解决每一环节老师提出的问题，层层深入，完成整个实验。调动了学生学习的主动性和创造性，对提高教学质量，提升学生工程实践能力，培养学生思考、创造、应用等综合素质，有显著作用。在PBL模式下学生学到的知识印象深刻，在未来的工作中遇到类似问题，学生也可以模仿该方法解决实际问题，使得知识能迅速转化为实际应用。
四、总结与展望
本课程的教学改革借势于“中国制造2025”的国家战略，以学生为中心，加强理论与实践结合、强调知识的系统性、智能性和实践性，以培养学生解决问题的能力、独立思考的能力和自主创新的能力为目标。从实施一年的情况看，学生的学习积极性显著增强，综合能力得到提高。基于课程实验，指导学生参加学科竞赛，获得国家级一等奖1项，二等奖1项，省部级奖励2项。但是实施过程中也反映出一些问题，如何与其他课程内容融会贯通是一个问题，学生无法将所学理论结合在一起解决一个实际问题。这需要和相关课程一起，做一个总体的课程实验设计，有待进一步探索和研究。
参考文献：
[1]刘云，龚小军，田斌，王亚民.工业工程专业《生产系统建模与仿真》课程实验教学探究[J].教育教学论坛，2013，（35）：237-238.
[2]查靓，杜轩，赵美云.“生产系统建模与仿真”课程教学改革探索[J].科教文汇，2015，（313）：77-78.
[3]张顺堂，张代芹.国内外工业工程本科人才培养课程体系比较[J].山东工商学院学报，2012，26（5）：115-119.
[4]钱吴永，王育红，曹文彬.工业工程课程体系设置优化研究[J].无锡商业职业技术学院学报，2014，14（2）：83-86.
关键词：电子技术基础；仿真软件；虚拟实验平台
电子技术基础课程是一门实践性很强的专业技术基础课，该课程教学是以理论课教学、课程实验和课程实践等教学环节构成。计算机仿真技术能把复杂事物简化、变抽象为具体、微观的事物放大、宏观事物缩小，缩短时空距离。在教学实践过程中，结合理论教学的进程，利用Multisim，Protel 99 SE，EWB，PSPICE，SystemView等仿真软件辅以生动的仿真演示，作为教学的补充，为传统的教学注入活力。这一方法实现了理论讲解和验证的同步进行，能增强教学的直观性与灵活性，使一些抽象的概念形象化、直观化、简单化，弥补了理论上的抽象性，可以提高课堂教学效率，取得良好的教学效果。
一、利用计算机仿真环境激发学生的学习兴趣
电子课程课本内容过于理论化，过于注重原理分析、公式推导，理论课教学学生听起来枯燥无味，难于理解，对该课程缺乏学习动力和热情。利用计算机仿真作为教学载体，可以很好地解决学生的学习兴趣问题。
利用Multisim 7电路设计仿真软件辅助教学后，在讲解电路原理的同时，可穿插Multisim 7软件对电路进行仿真。如在单级共射极放大器电路教学中，在讲解完基本电路原理后，利用Multisim 7软件对此电路进行仿真演示。先用Multisim 7软件模拟连接电路，确定电路中的各元器件参数，使用Multisim 7软件虚拟仪器进行在线测量，再对照电路设计要求更改相关元件参数，观察所得的变化，最后与理论计算进行对比。这样就将理论上枯燥而不易理解的教学内容形象地展现在学生面前。在整个教学过程中，学生自始至终都保持极高的学习兴趣。
在学习电子技术基础的过程中，抽几节课讲解仿真软件的使用方法。结合教师在课堂上的演示，学生首先学会Multisim 7软件的基本操作。运用Multisim 7软件，学生可以在较短时间内完成各类模拟电路、数字电路的原理验证性实验。使用虚拟测试仪器对电路进行仿真实验如同置身于实验室使用真实仪器测试电路。由于在电子技术基础理论教学引入了虚拟的电子实验，使课堂教学情境化，增强了教学的直观性、形象性、生动性和时效性，激发了学生的学习兴趣。
二、利用虚拟仿真弥补演示实验的不足，提高课堂教学效率
电子技术基础课程中许多概念和原理经常是通过实验来帮助学生加以理解。实物演示方法虽然有直观、生动、真实的特点，但演示准备工作量大，不便观察。教学演示的内容一旦确定，其可变性很小，灵活性差。并且有些现象在传统的演示实验中是无法展示的，很难达到理想的教学效果，因此可以借助于虚拟仿真实验。将仿真技术应用于教学中，能模拟一些用语言难以清楚表述的和现实实验不易进行的内容。
例如，利用Protel 99 SE软件仿真显示出波形，振荡器起振的过程非常直观，还能看出这种振荡电路的波形存在较大的失真，但振荡波形较稳定。如果对波形失真要求较高，则需要采用改进型号振荡电路，即克拉泼或者西勒振荡电路。这种教学模式生动活泼，学生自始至终保持着极高的学习兴趣，加深了理解和记忆，有效提高了课堂教学效率。
三、利用仿真实验，突破教学难关，增强教学效果
将仿真技术应用于教学中，可以把许多抽象和难以理解的内容变得生动有趣，动态地演示一些现象，化难为易，使教学中的难点、重点变得一目了然，便于学习者观察与思维，从而更好地理解和掌握所学知识，有效地实现精讲，突出重点，突破难点。
课堂上教师可以根据讲课需要，运行Multisim 7软件，模拟各种实验，并根据需要随意控制，使“实验结果”反复重现，使实验演示与教师的讲解同步进行；通过屏幕的展示，使一些抽象的概念形象化，将一些学习方法以动态方式图解。这样的教学模式生动活泼，调动了学生的学习积极性，帮助学生正确理解概念，掌握知识，提高了课堂教学效率。例如利用Multisim 7软件对负反馈放大器进行辅助仿真教学。反馈不仅是改善放大电路性能的重要手段，而且也是电子技术和自动调节原理中的一个基本概念。在放大电路中引入电压串联负反，会导致电压放大倍数下降，但输出电压的稳定性提高，非线性失真减少，通频带展宽，输入电阻增加，输出电阻减少。借助于Multisim7软件对电压串联负反馈放大电路进行仿真实验来验证这些影响，得出与理论相符合的结果，以利于课堂教学的成功进行。
四、虚实结合，增加实践环节
电子技术课程是一门实践性很强的专业基础课程，理论学习必须紧密地与实践结合起来。在电子技术实践课之前，学生先利用仿真软件将电路进行仿真，得到实验结果以后，再进行实际的安装、焊接、调试。学生做实验的兴趣提高，信心加强，实验教学质量大大提高，在仿真软件中，可以随时修改元件参数，并能马上获得仿真结果。使教师、学生感觉到自己置身于特殊的教与学的环境之中, 从而产生亲临真实电子技术基础环境的感受和体验。Muhisim 7软件还提供了故障设置功能，实验时，学生可以两人为一组，互设故障，然后通过仿真结果进行故障分析，最后排除。这样，学生能初步学习电路的故障分析，大大提高了学习兴趣和实际动手能力。学生可提出各种设计方案，从而大大提高了分析问题、解决问题的能力，激发了他们的创新意识，也大大提高了学生电子技术基础的设计水平。
例如在典型的互补对称式推挽OTL功率放大电路的实践中，先在Multisim7软件中绘制仿真电路，运行仿真电路，通过数字万用表和示波器观察输出结果。若结果不符合设计要求，则需修改电路再对电路进行仿真调试，直到符合要求为止，并输出Protel格式网络表文件。再应用Protel 99 SE 软件载入网络表，将元件封装形式修改为Protel形式的元件封装，设计PCB布线图。然后，根据布线图制作印刷电路板，并进行实物安装与调试。制作成功时的成就感激发了学生的学习热情，让学生有目的、有针对性地学习相关理论知识。通过相应的电子制作，在实践中巩固所学理论，并能用理论知识解决制作中遇到的问题，达到较好掌握理论知识与实践技能的目的。
（作者单位：恩平市中等职业技术学校）
参考文献：
关键词：数字电子技术；仿真电路；电路工作原理
一、引言
数字电子技术是电类各专业的主要专业基础课，是学习后续专业课程及今后从事电类专业所必需的基础和技能，具有理论性、实践性强的特点，该课程理论知识比较抽象，仅仅靠教师在课堂上讲授理论知识会使学生感到枯燥无味，理论分析中的一些烦琐公式缺乏直观性，学生感到难以理解和接受，产生畏难情绪。另外，由于受实验室设备和场地等条件的限制，学生无法及时领略电路的实际应用。比如，实验课内容与理论教学内容难以同步，学生动手实践的机会有限等，导致理论教学效果受到影响。笔者在多年教学实践活动中摸索发现，在理论教学过程中引入电路仿真软件进行辅助教学，可使抽象的理论知识变得直观、易懂，还可以增强学生对电路的感性认识，明显改善教学效果，提高课堂效率。
二、仿真电路有助实现理论和实验的有机融合
目前电子技术教学采用理实一体化教学模式，让学生在“学中做、做中学”。随着计算机软件技术的迅速发展，电路仿真软件的种类越来越多，功能越来越强大，使得实验室搬进课堂的梦想成为现实。利用仿真软件进行辅助教学，具有直观而形象的特点，可使实验与理论有机地结合，在教学中寓教于乐，提高学生的学习兴趣，帮助学生轻松理解概念和电路工作原理。
应用仿真电路的连接和演示在理论教学中增加了动手实践环节，教师通过教学互动引导学生积极参与搭建仿真电路，一边学理论，一边动手连接电路，一边观察电路现象，验证实验结果，并分析电路工作原理，使理论课教学不再枯燥，使抽象的概念变得具体、直观、生动，学生易于理解和掌握，加强了对理论知识的理解，加深了对电路工作原理的理解和掌握，提高了电路分析能力，实现理论与实验的有机结合。仿真电路的引入极大地提高了课堂教学效率，激发了学生的学习兴趣，
三、仿真电路可弥补实验室实验的不足
教师在理论教学中可以利用仿真软件引导学生做一些实验室中不便做的实验，如故障现象观察等。有些电路故障比如短路或断路会造成电路元器件损坏，甚至是实验仪器和设备的损毁，对这样的故障现象教师只能对学生讲解分析，不便让他们观察到。如果教师使用软件进行仿真实验，不仅可以演示参数不同的电路元器件对电路性能的影响，还可人为设置电路故障让学生观察各种故障现象，学生通过仿真电路可以很快通过测试观测结果是否正确，这样有助于他们对故障进行分析，开展各种探索性、研究性实验。应用仿真电路软件进行仿真实验具有快捷、安全、简便等优势，能够避免传统实验中人樯柚霉收隙陨璞冈斐傻挠跋欤顺利完成传统实验无法进行的项目，同时还可以观察到实物实验不能观察到的电路现象和规律。此外，仿真实验还可有效降低实验成本，弥补实物实验的不足，提高学生学以致用的成就感以及分析问题、解决问题的能力。
四、仿真软件不能完全取代实践教学
仿真软件虽然能很好地辅助教学，激发学生的学习兴趣。但是，也要清醒地认识到仿真实验教学不是万能的，它始终属于辅教学，不能完全取代实践教学，仿真实验所接触的元器件以及仪器仪表都是一些电路符号，这与实际电路操作在材料、体积、外观和封装上有很大差别，而且与实际电路操作的灵活性、不可预见性还有很大的距离，过度依赖仿真实验，就会使学生缺乏对真实元器件的组装、性能检测等方面的知识，会削弱学生对真实元器件的认知程度以及实验仪器、仪表操作技能的训练，影响学生解决实际问题的能力。因此，数字电子技术教学要注重实训环节，教师必须处理好仿真电路和实践教学之间的关系，在使用仿真电路的同时也要加强学生对真实仪器设备和元器件的熟悉程度，使仿真电路真正服务于教学，帮助学生理解理论知识，培养实践技能。
五、结束语
利用仿真软件进行教学辅助，显示出传统教学不可比拟的优越性，软件以其强大的功能和丰富的内容为数字电子技术的学习带来了方便，同时也为教师的教学提供了直观的教具。仿真电路实验与实际电路实验要取长补短，充分发挥各自的优势，只有合理使用仿真电路，将二者有机结合，才能最大限度地发挥仿真软件的辅助功能，才能使教学取得最佳的效果。
参考文献：
[1]刘小兵.数字电子技术实践教学中引入仿真教学改革探讨[J].现代企业教育，2014（14）.
【关键词】分析仪器；仿真软件；教学；意义
【中图分类号】TG115.21+5.9 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2014）20-0263-01
引言
仪器分析是指采用较复杂或特殊的仪器设备，通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一类方法。工业分析与检验专业的专业课程，是一门综合性的学科，具有很强的实践性和应用性。所以只有实际应用与操作，才能真正领会课本的理论知识，才能学好这门课程。然而，中职院校普遍存在班级学生人数较多，实训设备投入不足的现象，特别是设备数量不足、大型设备缺乏、关键设备落后等现状，很难做到每位学生都动手操作；而且设备较为精密和昂贵，教师也很难放心让学生动手实际操作这些仪器，所以给学生学好这门课程增加了很大的难度[1]。
仿真软件，结合外形仿真、操作仿真和视觉感受仿真，使用真实的模型作为参与者的操控平台，利用虚拟现实技术，通过实际操作，使参与者有身临其境的切身体会。学生通过仿真实验可以几乎达到真正做实验的效果，或者在学生真正上仪器做实验之前，给他提供这样一个模拟平台，可以减少仪器的损坏率，更好的保护仪器。故而在《仪器分析》教学中利用仿真软件教学就显得很重要，我校选用了东方仿真中的大型分析仪器仿真软件ISTS3.0。
1.大型分析仪器仿真软件ISTS3.0的概述
双击软件图标进入，选择“单击练习”或“局域网模式”，再选择培训工艺，启动项目，会出现如下界面：
（1）导航界面：进入选择各种学习方式的界面。①应知理论课件，帮助学生学习了解气相色谱理论知识。②思考题，给学生提供自主学习的机会。③仿真操作，模拟气相色谱仪的操作步骤，让学生练习实验操作。④色谱理论模拟，包括“塔板理论”，“速率理论”，“分布（吸附）等温线为非线性时色谱流出曲线，学生通过改变相关参数，查看谱图变化，帮助学生深刻理解相关色谱理论。
（2）流程图界面：学生进行实验操作的主界面。①实验讲义按钮：点击可查看启动的项目的实验内容，包括实验目的、原理、步骤等。②电源按钮：点击即相当于打开或关闭气相色谱仪的电源开关。③参数查看区：可看到各个设定的参数值是多少。④参数状态区：看查看哪些参数已经设定。⑤各种功能按钮：如点击“色谱柱”可弹出色谱柱的参数设置窗口，点击“气化室”可弹出气化室的参数设置窗口。
2.大型分析仪器仿真软件ISTS3.0在教学中的具体应用
以“白酒中甲醇的测定”为例，打开实验讲义按照讲义中操作步骤来练习。开“电源”按钮，设置“柱温240”、“气化室温度270”和“选择检测器FID”，设“载气流量50ml/min”，点击“升温按钮”当温度达到设定值之后，设定“空气流量500ml/min”，“氢气流量100ml/min”，点击“点火按钮”，回调“氢气流量50ml/min”，点击样品选择“白酒1”设置“进样量10ul”，点击“开始进样”，采集色谱图。根据图谱的结果，优化实验条件，如降低柱温和气化室温度，减小载气流速等，使分离度达到1.5以上，同时所用时间最短。再进行标准样品的测定，绘制出工作曲线，用一元线性回归方程计算出相关系数。
3.大型分析仪器仿真软件ISTS3.0应用的意义
在中职学校，学生的生源越来越差，传统的教学思想、教学方法、教学手段都面临着前所未有的挑战。作为专业教学，它的理论与高等院校的专相比，只是略容易一点，但是由于面对的是中职的学生，学习这样的课程就显得很难。而仿真软件能在其中显示出桥梁作用，能使理论和实践有效的衔接，打破了传统的教学模式[2]。
第一，仿真软件可以帮助学生学习《仪器分析》这门课程。和其它专业课一样，仪器分析课程也是非常抽象的学科。而仿真软件以声音、图像、动画等丰富的表现力帮助学生进行多感官学习[3]。同时，仿真软件上有练习题可以帮助同学们理解理论内容，可以自主进行学习和考试。
第二，仿真软件可以减少学生的错误操作。在学生实际操作时，由于仿真软件不易发生安全问题。仿真软件还可以对学生的操作过程进行自动检测，如果学生出现错误操作，则不能进行下一步操作，迫使学生反复演练，直至成功，有助于学生掌握正确的操作规程。
第三，仿真软件可以减少教学投入、减少仪器和药品的损耗。大型分析仪器仿真软件相对于购买一台大型分析仪器来说，价格都是很便宜的。仿真软件只需在现有计算机房的基础上安装一套软件，可以让每位学生都有机会练习实验，并且无维护费用。
对于实验室已有仪器，学生可在完成仿真实验后，再到实验室进行实际操作，错误操作大大减少，降低了药品浪费，减少对仪器的损害。仪器分析中所用的气相色谱一台都要好几万，不会使用仪器的学生在上面操作，会很容易造成损坏，所以对于大型仪器，特别是昂贵的仪器来说，先仿真再进行实验很有必要。对于实验室没有的仪器，可通过计算机多媒体进行模拟，在一定程度上掌握学习内容，使理论知识与实际操作有机结合，也几乎能达到我们所要求的教学效果，因为完成一次仿真实验，相当于完成了一次真正的仪器分析实验。
第四，仿真软件可以帮助仪分老师更好的考核这门课程。仪器分析是一门以实践为主的课程，按理其考核内容应以操作技能为主，但一般一个实验时间都比较长，分析设备数量较少等因素的影响，使技能考核难以实现。利用仪器仿真软件的智能评分系统，教师可以便捷地对学生技能掌握程度进行考核，利用仿真软件自带的试题还可对学生进行理论“在线测试”。仿真软件压缩了考核过程所用时间，做到“随堂考核、随时考核”，增强了考核成绩的客观性。
总之，将大型分析仪器仿真软件应用于《仪器分析》教学中，激发了学生学习的积极性，帮助学生理解课本理论知识和掌握仪器正确的操作规程，减少了教学、实训室投入和设备损耗，帮助教师进行《仪器分析》课程的理论和操作技能考核。
参考文献
[1]马竹青.仿真技术在高职仪器分析实训中的应用探讨.实验技术管理，2010（6）：134-136
【关键词】MATLAB 仿真 电工学 教学研究
【资助项目】上海工程技术大学校级教学建设项目（k201224001）资助。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）09-0243-02
1.引言
“电工学”是高校工科非电类专业必修的一门专业基础课程。该课程知识面广泛，理论性和系统性很强，且有广阔的工程背景。传统的教学模式往往只在理论上进行论述、推导和证明，并借助一些公式来阐述问题，很难给学生较直观的印象，教学效果不理想[1]。因此，在教学过程中应当借助现代教育技术来加强教学效果。
MATLAB是Math Works公司推出的一种科学计算软件，它是一种以矩阵为基本编程单元的程序设计语言，不但拥有强大的数值计算功能、图形表达功能，还具有可视化的仿真环境。在电工学教学中引入MATLAB，可以加强教学效果，提高教学质量[2]。一方面，通过MATLAB仿真，可以使一些不易理解的抽象知识比较直观地显示出来，便于学生理解和接受。另一方面，在仿真过程中，也可以根据教学需要，随时修改电路结构和参数，实时观察输出结果，从而使学生加深对电路本质的理解，进一步掌握课堂内容。MATLAB仿真方法一般可以分为函数编程仿真和Simulink仿真[3]。本文通过实例探讨这两种仿真方法在电工学教学中的应用。
2.函数编程仿真
MATLAB是一种具有丰富函数资源的高效编程语言，在电路分析过程中，可以根据需要选择函数编程，而无需再去编写繁琐的程序代码，从而提高了工作效率。下面例子是通过函数编程来对电路进行仿真的。
例1 在图1所示的RC电路中，开关S打向2前，电容C充电，UR+UC=U。当开关S打向2后，电压UR=UC，电容储存的能量将通过电阻以热能的形式释放出来。
最后，使用画图函数figure和subplot函数。得到其波形如图2所示。
注：线1（下）代表参数1下的特性曲线，线2（上）代表参数2下的特性曲线。
从上述例子可知，采用MATLAB编程的仿真方法，求解的数学过程可以通过MATLAB来实现，使得整个计算过程十分快捷方便，这样就可以将更多的课时放在电路特性的分析上。
3.Simulink仿真
Simulink是基于MATLAB语言环境下的一个集成软件包，具有框图界面和交互仿真、动态系统建模、仿真和综合分析等功能[4]。用户只需在Simulink的图形用户界面（GUI）中，用鼠标对所需的系统模块进行简单的拖拉操作，即可构造得到复杂的仿真模型。下面结合例子，说明如何通过Simulink来对电路进行建模和仿真的。
步骤二，模型创建。建立本系统用到的模块有：Continuous模型库中的TransferFen模块；Sinks模型库中的Scope模块；Sources模型库中的Signal Generator模块。具体操作如下：
进入Simulink集成环境窗口，单击菜单项/File/New/Model创建一个Simulink模型文件。鼠标单击Simulink公共模型库中的Continous子库，选取传递函数模块Transfer Fcn，将其拖动到新建模型文件中的适当位置，并选中该模块，单击鼠标右键，会弹出快捷菜单，再从快捷菜单中选取“Signal Generator Parameters”项修改传递函数参数，将传递函数分子系数“Numerator”分母系数”Denominator”分别设置为[10]和[3 10]，其余参数使用默认值.采用同样方法，将Sources模型库中的SignalGenerator模块，Sinks模型库中的Scope模块拖入模型文件中，并修改模块参数。
Signal Generator模块设置：将波形Waveform、幅度Alnplitude、频率Frequeney分别设置为Square，l和0.2，以产生频率为0.2Hz、幅度为1的方波。
Scope模块设置：双击Scope模块，打开SCoPe显示窗口，点击Parameters图标自即可打开scope参数设置窗口，将坐标轴数目设置为2，使之成为双踪显示，这样可以同时观察系统的输入输出波形，将显示时间范围（Timerange）设置为20，其余采用默认参数.模块参数设置好后，用鼠标将三个模块连接起来，完成后的建模系统可以通过File菜单存盘为模型文件，扩展名为“mdl”，如命名为”rc1.mdl”，如图4所示。
步骤三，系统仿真参数设置。使用Configuration Parameters仿真参数对话框中的Solver选项卡设置参数。仿真时间范围设置为0-20s；使用变步长连续求解器（variable-step）；仿真算法为ode45；最大仿真步长（Max step Size）为0.01；其余仿真参数使用默认值。
步骤四，进行仿真。点击模型文件工具栏的Start Simulation图标，通过simulation菜单下的start来启动仿真。仿真结束后，双击Scope模块可以显示仿真结果，如图5所示。
通过Simulink仿真，学生可以进行参数与结构的调整，将电路逐一实现，分析产生不同“仿真结果”的原因，成为学习的主导者，把理论知识运用起来。从而更加理解元件的工作特点、电路的组成和原理，实现理论与实践的完美结合。
4.结论
本文研究了MATLAB的两种仿真方法，即函数编程和Simulink方法，并通过RC电路的实例探讨了这两种方法在电工学中的应用。函数编程的特点是灵活性好，但计算结果往往要在仿真完毕之后才能看到，故直观性方面稍有不足；Simulink仿真的直观性好，可以在仿真过程中实时地修改系统模块的参数，并能够实时地显示当前的仿真结果，但灵活性一般。因此，在教学中应根据具体内容，选择合适的MATLAB仿真方法，以达到最佳的教学效果。
参考文献：
[1]邓红雷， 李春茂， 张廷锋.“电工学”教学方法的研究与实践.电气电子教学学报，2009，31（4）：108-109.
[2]李春茂，王英，钟诚.现代教育技术引入电工学课程教学的影响[J]. 电气电子教学学报，1999，21（2）：110-112.
[3]钟麟，王峰.Matlab仿真技术与应用教程[M].北京： 国防工业出版社， 2004.
[4]朱霞清.基于Matlab/ Simulink的电工学电路仿真[J].黑龙江科技信息，2010（01）：86.
