仿真教学论文范文

关键词：三菱；训练仿真软件；PLC课程教学；应用探究

中图分类号：G64文献标识码：A文章编号：1672-3791（2015）07（b）-0000-00

PLC技术发展于继电接触器控制和计算机基础之上，编程操作比较简单，在工业控制相关领域有着广泛的应用，成为当今工业自动化控制的三大支柱之一。当前绝大多数院校教学多为理论为主，而PLC编程中有多处需要实际的操作练习。学生课堂上时间有限，因此能够将理论与实际相结合的教学显得尤为重要。比之于传统PLC教学的不足，三菱训练仿真软件应用于PLC课程中的优势主要表现在以下三个方面：首先，较少的资源占用可以获得较高的学习效率。其次，硬件空间较大，给实训更多创造空间。此外，突破了场地的制约，训练更为自主化、多样化。

1传统PLC教学中的问题

理论与实践，前者往往是简单的，容易掌握。而后者无疑是复杂的，结果可能出乎意料，运用起来并不容易。基础性内容较容易掌握，而复杂的内容运用起来效果并不理想。目前个人认为对于运用效果不甚理想的原因主要有四点：其一，设备投入不足。PLC实践性很强，学好它需要大量的实践性课程。而实践需要有相应的设备投入，且资金并不属于小数目。较为巨大的资金投入是许多学院暂时无法支付的，因此PLC实践设备较为匮乏，学生实践动手的机会并不多，因此掌握起来较为困难。其二，许多学院现有的PLC设备并非标准的，被控对象并不均是实际的，有许多为模拟的，如通过按钮或开关来模拟实际现场中的设备。虽然模拟能够节省资本，然而并不利于学生对PLC相关课程的学习与掌握。其三，是教学方面的有待提高。当前教学多为理论的教学，而编程中有许多问题需要实际的操作已获得相应的数据或结果，课堂理论教学就无法完成。其四，一方面学生的理论知识并不扎实，掌握的并不到位、全面。PLC软件主要应用于职业技术院校，学生的综合素质不是特别高，又没有太强的学习主动积极性，因此在学习PLC知识时，并不是总能够正确且及时地理解消化教师课堂教学所讲的内容。

2三菱训练仿真软件教学的优势

理论与实践相结合在PLC教学之中十分重要，而基础性内容较容易掌握，复杂的内容运用起来效果却并不理想。这也成为困扰学校教师及学生的问题。三菱PLC训练仿真软件是解决问题的合理途径之一，刚好能够将理论与实践合理结合，给学生提供更多工业虚拟场景的实践训练机会。三菱训练仿真软件教学的优势主要在于以下两个方面：首先，较少的资源占用可以获得较高的学习效率，缩短学习时间。比之于实物PLC，仿真PLC所占用的时间更少，速度更快，效率更高。其次，硬件空间较大，给实训更多创造空间。三菱训练仿真软件学习内容分为六个等级训练模块，该软件学习由易到难，逐级递进则教学更为快捷化，有针对性，有助于调动学生的学习热情。

3计算机PLC仿真的注意事项

PLC软件主要应用于职业技术院校，学生的综合素质不是特别高，又没有太强的学习主动积极性，因此在学习PLC知识时，并不是总能够正确且及时地理解消化教师所讲的内容。改进而来的三菱训练仿真软件教学具有优势的同时，有存在的不足，也有需要注意的地方，大致分为两点：首先，仿真之后应该对实践操作中的点数分配进行强化。组态软件虚拟元件通过虚拟I/O口的方式进行连接，连接方式应该安排课程进行讲授。其次，仿真之后也应该安排课程来巩固实践。仿真主要是提高学生对程序的编写能力，而实际上，PLC的编程与应用能力还需要借助其他操作加以辅助，仿真和实际有区别也有联系，应相互结合，才能更好地完成教学内容。

4三菱训练软件的教学过程及应用

三菱训练软件的教学过程大致可分为下列几个步骤：首先，介绍PLC和继电器控制系统之间的区别和联系，介绍其特点、工作原理、编程基础、发展过程及未来趋势。其次，在学生对上述内容有所掌握之后，开始逐渐进行三菱训练软件的内容，包括软件的安装、基本功能的说明介绍等内容。软件训练的程度应该由简单到复杂，理论与实践相结合，教师讲的同时，学生搭配着进行练习。教师在讲解时不应该只讲授理论知识，还应该讲授实践知识，使学生能在理论的指导下进行实践操作，教师也应该及时发现学生操作的不足，并予以指导。

5三菱FX-TRN-BEG-C中文教学软件分析

以三菱FX-TRN-BEG-C中文教学软件为例，PLC训练仿真软件在教学中的应用主要包括四点：其一，软件内置丰富的图片，使课程变得更加有趣，增加学生的学习兴趣。教学软件分为不同的六个单元，每个单元有各自的作用，让学生更具针对性的掌握知识。其二，编程过程中会有系统设置进行提示。软件会对重难点内容进行分类，并且对每一步骤的操作都进行详细的介绍，学生能够循序渐进的掌握知识，以获得更好的训练效果。其三，学生在学习之前，应对PLC的工作过程有详细的了解，学习的目的是能够理解知识并加以运用。学生在学习基础的编程知识之余，还应该能根据实际要求来进行适当整改，以使程序达到最优状态，也使学生更好的加以运用。编程突破了场景的限制，能够随意按照要求在任意场景进行，也能适时修改。其四，自古孔子主张“因材施教”，注重学生之间的差异，而PLC仿真教学也考虑了学生各方面能力参差不齐的问题，将软件分为6个单元，每个单元由初级、中级至高级过渡，而各级内的题目难度也不尽相同。教师在实际教学中根据学生水平的不同，为其安排适合的课程，旨在使每一个学生都能获得最好的学习效果。

6结语

PLC教学注重理论与实践的搭配，当前传统PLC教学不理想的原因主要分为三点：其一，设备投入不足。其二，许多学院现有的PLC设备被控对象多为模拟的。其三，教学方面的有待提高。三菱训练仿真软件教学的优势主要在于三个方面：首先，较少的资源占用可以获得较高的学习效率。其次，硬件空间较大，给实训更多创造空间。此外，突破了场地的制约，练习更为自主化。理论与实践相结合在PLC教学之中十分重要，而三菱PLC训练仿真软件刚好能够将理论与实践合理结合，给学生提供更多的实践机会。实践表明，三菱PLC训练仿真软件在PLC教学中切实可行，有助于提高学生对理论与实际知识的掌握程度，也有助于增强学生的学习动力。

参考文献

[1]陈国凡，杨洪涛.三菱训练软件在PLC课程教学中的应用[J].机电技术，2013（5）：36-37.

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根据多年的高校教学实践研究表明，教学中把就业岗位对学生知识结构的要求作为依据，重视培养学生的动手能力，以知识本位向能力本位的转变为目标，进行教学内容和方法的整合，对于增强学生的学习兴趣、提高学生的实践技能、增强职业竞争能力、提高教学质量有重要意义。计算机仿真教学模式能够真正激发学生的创新思维，帮助学生构建更灵活、更深层次的知识结构体系。有试验结果表明：仿真教学与传统教学进行比较，多数学生在仿真教学环境中学习可以记忆整个课程多于2/3的内容，而在传统教学模式下只能记忆不到1/3的内容。凭借云技术的强大存储功能等，使用计算机仿真模式进行教学，教师引导，学生身临其境，调动学生的积极性，学生自学并反复试验，提高学习能动性，增强创新意识。基于云技术的计算机仿真教学将理论与实践真正相结合，将为高校教学发展带来新的方向。现代计算机技术的普及带动了仿真技术的发展。仿真技术已经能够使用科学方法建构复杂的物理模型提示真实世界的变化规律，在许多领域进行应用。仿真技术已在世界范围内许多知名高校的研究等领域中应用；计算机仿真教学在国内外的许多课程中进行过使用；在我国高校中，应用基于云技术的计算机仿真教学是一种新的教育理念，各高校正在进行积极的探索。2014年4月22日在北京召开了首届京城高校虚拟仿真实践教学研讨会，提出成立首都高校虚拟仿真联盟，建立推进虚拟仿真实践教学和首都高校间资源和经验分享的平台。在我省高校中，计算机仿真教学还处于比较落后的起步阶段，这种新型的教学模式为学生及专业教师提供了教学和研究的新平台，延展了创新的想象空间，有很大的发展空间和很好的发展前景。

2基于云技术的高校计算机仿真教学应用

以电子商务课程为例(Theapplicationofcomputersimulationinteachingofcloudtechnology—acasestudyofECcourses)

2.1电子商务课程的教学现状及存在的问题

电子商务专业虽然已经出现多年，但国内高校没有形成系统完整的专业理论体系。当前高校电子商务专业的教学中然而存在一些不可忽视的问题：课程设置方面。因为缺乏对电子商务相关实际应用的理解，在许多高校中相关课程设置具有极大的随意性，多数只是把相关商务、管理和电子技术方面的课程进行简单的罗列堆砌，不能适合电子商务专业实际需求。专业师资队伍方面。国内高校中从事电子商务教学的教师大多是抽调出来的经管或计算机类教师，知识不够系统专业，缺乏电子商务专业实践经验，很少参与实际电商企业的项目运作，讲授专业课程时不能达到专业知识的外延和拓展。专业实践方面。电子商务专业是一个新型的跨学科的综合专业；培养的是能系统掌握电子商务专业的理论知识和技能、熟悉电子商务业务流程并能从事电子商务活动的应用型复合型人才。虽然许多高校正在加强实训教学，但多数缺乏针对专业就业的连贯性，不能很好的达到针对专业就业的实训目的。

2.2电子商务课程中基于云技术的计算机仿真教学模式的构建

使用基于云技术的计算机仿真教学模式能够为学生构建一个虚拟的仿真模拟环境，模拟电子商务的各项活动，具有仿真性、可操作性和适应性强的特点。学生借助于云端存储的相关软件环境模拟实际电子商务项目环境，模拟参与电子商务实务活动；计算机软件的操作便捷人性化；仿真教学环境能够作为与专业相关课程的实训环境，提高实践技能。根据岗位群开发仿真教学课件，根据专业实训的培养要求进行课程设计，基于云技术开发仿真岗位模拟场景和符合教学需求的互动式教学应用平台，为培养学生的实践动手能力提供更理想更完善的方案。从就业岗位对专业人才知识结构的要求出发，以项目教学为主线进行课程实训内容的整合，采用情景模拟和计算机辅助教学为主要手段。借助于云的强大存储功能平台，针对专业课程内容和特点遵循专业方向和教学内容。计算机仿真和真实装置相结合创建教学的仿真物理场所和软件环境(存储于云空间即用即取)，以就业为导向，用实验、见习、实践的方式进行实践模拟，注重安全要求，集中管理，联合开发，实现资源整合与优化。考核上，仿真模拟教学完成整体项目的过程中，专业技能鉴定与考核等领域以学生的表现为主，附带平时成绩，最终作为评定等级的依据。基于云技术的高校计算机仿真教学可以解决电子商务专业教学上存在的问题，教学系统平台存储于云端，使用三维建模方式模拟电子商务实践环境，数据量小、速度快、精度高、互动性强。平台提供了电子商务专业课程教学中真实模拟互动性的教学和实践环境，让学生在亲身实践的过程中提高学习效率。学生通过实际操作，认知并掌握相关专业知识，通过岗位角色扮演来体验相关工作流程和岗位职责。凭借管理模块任课教师可以掌控教学过程和学生操作情况，进行必要的控制和引导。通过教学系统平台的考核模块教师可以对每个学生进行跟踪及考核评价。

2.3电子商务课程中基于云技术的计算机仿真教学的具体应用

高校电子商务专业教学中使用基于云技术的计算机仿真教学，常见的方法包括：课堂演示，情景模拟，认识实践等。以电子商务专业教学为对象，针对专业性质和教学特点进行具体的规划。凭借云技术的基于网络的仿真教学系统平台、课件、资料库、仿真实训的教学软件(包括教学过程的多媒体课件；操作仿真技能的训练；模拟实际专业岗位的各种学习和工作环境等)；教师和学生在网络PC终端登录使用云空间里存储的相关教学资源；在同一个网络多媒体机房，合法用户可以进行不同的实训练习；集中管理各种资源更安全，添加、修改、上传、下载等使用更方便。构建电子商务交易的真实过程和相应的计算机仿真教学系统，多媒体网络机房能满足现有各种仿真培训系统的要求(电商方、客户方、物流配送方、第三方等)。实现仿真系统与真实电商系统在线连接，将数据通过网络传输到系统中，将系统中的数据信息与真实数据信息进行比较，指导学生的操作。软件技术和Internet支持平台运行，教师与平台中学生实时沟通，实现电子商务完整交易过程的各环节的实时动态信息和数据的交互。采用局域网和Internet结合使用的模式可以方便的对仿真平台系统进行扩充和统一维护管理。包括进行用户注册、远程登录、调试等，所有资源以云技术在“云端”共享。以淘宝、天猫商城等作为实践平台进行仿真教学的案例，如以现有的已经开设的淘宝商铺作为仿真系统中的模拟电商方，学生分组形式进行仿真系统的岗位模拟：部分学生注册淘宝会员并用账户和密码登录作为仿真系统中客户方，部分学生登录商铺作为仿真系统中电商方的客服，部分学生作为仿真系统中电商方的库存管理员，部分学生作为仿真系统中下订单后的在线支付(经过支付宝作)或者电子银行系统(快捷支付)为第三方，部分学生作为模拟的仿真系统中的物流配送方，部分学生作为仿真系统中电商方的售后服务客服方等，模拟各个环节的进程，最终完成项目形式的电子商务完整交易。具体包括：收集相关资料，进行学生分组；申请并注册开设电商方(如淘宝)店铺，注册客户端用户、注册支付宝账户等；制定仿真电商交易完整方案；进行仿真系统进程，学生按部就班地进入岗位角色，展开电子商务过程；教师的总结点评，教学内容的延伸等。

3结论(Conclusion)

仿真教学论文范文篇3

关键词：物流；仿真；教学模型

中图分类号：G642文献标志码：A文章编号：1673-291X（2013）06-0322-02

引言

物流专业具有综合性、交叉性及实践性强的特点，要求培养出的学生具有比较强的实践动手能力、组织协调能力、创新能力等能力，如此方能缩小当前用人单位对物流人才的期望与物流专业毕业生能力之间的差异。这就要求物流专业人才培养不仅要强调物流专业的理论知识、基本技能和基本方法，还要重视学生的实践动手能力的训练。目前各高校主要通过组织学生到物流公司实习来锻炼学生的实践能力，但现实中由于大学本科教育的大众化，众多的学生到企业实践，存在着企业接收难、安排指导难、教学管理难等一系列难题。虽然一部分高校建立了物流实训中心来对学生进行实操训练，但是也存在实训中心造价高昂、设施设备不齐全等问题，实训中心的作用有限。因此，如何更有效地在教学过程中提高学生的实践动手能力成为物流教学工作者思考的一个问题。

自20世纪40年代以来，系统仿真得到了飞速的发展，已成为复杂系统的辅助设计与分析的重要工具，是科学研究中除理论研究和科学实验之外的第三种重要方法。而现代物流系统正朝着自动化、信息化、集成化的方向快速发展，随着功能的不断综合完善，现代物流系统的构成也越来越复杂。物流系统仿真与优化已被认为是现代物流系统分析与规划的重要手段之一，得到了普遍的关注与重视。此外，本文认为仿真方法也可在物流教学方面大有可为。一些研究者在这方面做出了一定的尝试：文献[1]提出仿真是物流教学的一个新方向，文献[2]提出了基于经营型游戏软件的模拟仿真教学方法，文献[3～4]对仿真教学法进行了一定的探讨。大体而言，在物流教学中应用物流仿真手段可以低成本地提高学生的对物流知识的感性认识、物流理论的理性认识和物流实践的动手能力，这是在实习、实训之外的第三个提高学生实践动手能力的有效方式。

一、物流仿真教学模型的概念及优点

本文提出的物流仿真教学模型，是指根据物流专业理论教学的内容，使用物流仿真软件设计的与物流理论相配套的教学用的仿真模型。教师在理论讲授时可以进行教学模型的现场演示，如果条件允许的话，也可让学生在课堂或课后自行演练或模仿设计。在物流教学中应用物流仿真模型辅助教学具有如下优点：

1.具备理论性与实训性的良好结合能力，降低了理论讲解的难度，增强了理论的易接受性。当前的物流教学基本上由理论教学与实践教学两部分组成，理论教学部分主要是针对教材内容为学生讲授物流的原理、理论与方法，实践教学部分则为学生提供实习与实训的机会，二者存在时间上的分离性，在内容上也难以完美地融和。一般而言，理论部分较为晦涩、枯燥，一方面难以被学生理解和接受，另一方面也难以调动学生的听课兴趣。据我们在课堂上教学得到的感受，现在的大学生往往对纯粹的理论部分提不起兴趣，而对可参与的、直观性的东西感兴趣。物流仿真教学模型是针对具体的理论点而设计，它们的应用可以达到理论知识与实践认识的交叉融合，其演示过程是一个理论或方法应用的动态展示过程，这样降低了理论讲解的难度，也易于为学生接受。

2.具备三维的、动态的展示效果与丰富的结果表现形式，具有较强的直观感受力。当前市场上可用于物流仿真的仿真软件很多，例如Anylogic、Flexsim、Arena、Witness、ExtendSim、RaLC等，这些软件尽管存在着功能上的差异，但是大多具备三维的、动态的模型效果展示功能，以及强大的结果数据的统计分析与图表表示功能。例如Flexsim具有突出的3D显示功能、逼真的效果，使用者可以在仿真环境下操控3D模型，从不同的角度、放大、缩小来观测，仿真结果可以以各种统计图表的形式输出。这种能力使得学生对物流教学模型的运行过程及结果分析一目了然，具有非常强的直观感受力。针对仓储系统、运输系统等物流系统的教学模型可以给予学生接近于真实效果的直观认识，帮助学生建立对相关设施、设备的感性认识，可以到达类似于现场参观的效果。

3.具备包括设施规划、设备作业、业务操作、业务流程运作、系统评价的全方位业务展示能力。物流仿真教学模型的这些能力基本上涵盖了物流企业各个方面的业务，与物流教学的理论点可以很好地衔接。

4.具有相对于实训的低成本、相对于实习的便利性。建立一个实训中心需要高昂的资金投入，少则几十万、多则几百万，而且建好之后还需要专人维护，这种费用不是每个院校所能承受的。组织学生校外实习需要不断地联系外面的公司，建立实习基地，而且校外的公司接受实习生具有诸多的要求，对实习日期与时长、实习岗位安排、实习生的选择标准均有规定。学校只能适应公司的要求，没有主动权与灵活性。物流仿真教学模型除了在初建模型库时需要一定的投入外，建好的模型库可以随时随地的使用，基本不再需要额外的投入。目前市面上的建模软件一般都有免费试用版，或者价格低廉的教学版，软件部分的费用并不高，学校一般都可以接受。

二、物流仿真教学模型的开发与应用

要成功地应用物流仿真教学模型到物流教学中，需要遵循如下步骤：（1）由院/系领导牵头，召集各任课教师开展专业教学讨论会，大家经过商讨确定出各门课程所需要的仿真模型，以及对仿真模型的具体要求。（2）建立仿真模型开发项目团队，由该项目团队负责仿真模型库的建立。团队的成员必须具有相应的知识结构，团队成立后必须进行必要的培训。项目团队要制订出详细的仿真模型库的开发计划与开发方案，开发方案要确定出各个模型所需的建模仿真软件。（3）建立仿真模型库。项目团队可以采用自行开发与外包相结合的办法完成模型库的建立，模型的开发还可以借助仿真软件中现有的模型库或者请求软件供应商提供更多的案例模型，这样可以大大地降低模型开发的成本与周期。可以吸纳一些有潜力的本科生与研究生加入开发团队，这既可以减轻教师的模型开发工作量，还可以起到高端人才培养的作用。（4）在仿真模型库建立完成后，编制模型库应用的教程。准备充分的教程有利于教师更好地组织教学活动，提高教学质量，收到预期的教学效果。当然也并不需要等到模型库全部开发完成才可使用，可以采取一边开发一边使用的策略。（5）仿真模型在各门专业课程教学中的具体应用，主要采取教师演示、讲解的方式，在知识产权有保障的情况下也可交学生自行演练，还可以作为学习任务要求学生模仿设计。（6）教学模型库的完善。模型使用后多少都会暴露出一些问题，因此需要不断地收集反馈意见，进一步完善模型。此外，随着教学内容的更新，需要对模型库进行相应的更新。

各个具体模型的开发是项重要的工作，必须有一定的方法论指导。在文献[5]提出的物流系统仿真步骤的基础上，本文提出仿真模型的开发应遵循这样的步骤：（1）设立目标并进行调研，对研究的系统进行全面、深入地了解，尽可能地将问题描述清楚，明确仿真的目标和系统所涉及的范围。（2）根据仿真目标，对系统进行逻辑梳理，将模型所涉及到的一些数学问题确定下来，建立数学模型，并根据数学问题的特点设计适当的数学算法、启发式算法或人工智能算法。（3）建立系统仿真模型。对仿真系统的特征进行分析，选择合适的建模方法构建模型，如实体流图建模法、活动周期图建模法、Petri网建模法、系统动力学建模法、MAS建模法等，然后在仿真软件中实现模型，其中可能还需要编制一定的程序。（4）模型运行与结果检验。检验结果是否合理，进行仿真结果分析处理，如果发现问题则需要改正。（5）利用软件自带的统计分析功能，对仿真结果进行统计分析，并通过统计图表输出。

模型库的建立毕竟是一项较为重要的工程，需要一定的资金的保障。在院系层次，可以对项目团队的成员给予一定的报酬或者设立一个专项资金；在学校层次，可以通过教改项目立项获得资金的资助。当然项目团队还可以进一步申报省部级的基金项目。

结论

当前国内的物流就业市场上存在着一个两难的困境：一方面是物流企业抱怨找不到合适的人才，认为物流专业毕业生眼高手低、动手能力差、工作不安心、高层次的物流人才难觅；另一方面是广大的毕业生抱怨工作难找，物流公司提供的待遇低。其实问题的关键还是在于毕业生知识与技能不够扎实，缺乏自己的核心竞争力。一般而言就业者只能适应就业市场的要求，所以我们还是得把眼光放在高校的物流人才培养模式的改进上。

由于系统仿真技术的快速发展，物流系统仿真与优化不仅是现代物流系统分析与规划的重要手段，还可以用于物流教学。建立物流仿真教学模型库并用之于物流教学，是在实习、实训之外的第三个提高学生实践动手能力的有效方式。物流仿真教学模型具备理论性与实训性的良好结合能力、具备三维的、动态的展示效果与丰富的结果表现形式、具备包括设施规划、设备作业、业务操作、业务流程运作、系统评价的全方位业务展示能力、具有相对于实训的低成本、相对于实习的便利性等方面的优点。成功地应用物流仿真教学模型到物流教学中应遵循一定的步骤，需要院系领导的高度重视，组织专门的工作团队，予以人力与资金的支持。总而言之，物流仿真教学模型库是一个增进物流专业学生实践能力的新思路，值得进一步探究与尝试。

参考文献：

[1]冉雪峰.仿真——物流教学的新方向[J].物流工程与管理，2010，（1）：135-138.

[2]桂云苗，龚本刚.应用型物流类本科人才培养的实践教学方法研究[J].物流工程与管理，2011，（10）：150-152.

[3]路以兴.基于仿真教学法的《农产品配送管理》课程教学情境设计[J].齐鑫物流教育，2012，（8）：439-441.