电子实训装置范文
发布时间：2023-09-28 08:54:25
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篇1
中图分类号：F407文献标识码： A
1引言[]
现代电力系统的发展趋势是智能化，而国内原有的非智能变电站的自动化系统作为电力系统的一个重要组成部分不可避免要进行升级改造。通讯软件的硬件平台、操作系统、数据库平台不可避免的会更新升级，由此带来的异构性给应用软件的互操作性、兼容性和平滑性升级能力带来了很大的挑战，尤其是对于通讯软件而言，上百个规约的升级需耗费巨大人力、物力。采用设计模式开发的通讯软件则可以大大减少兼容、升级的工作量。
2设计模式
设计模式（Design patterns）是在设计面向对象软件的过程中记录的知识和经验，它是对被用来在特定场景下解决一般设计问题的类和相互通信的对象的描述。设计模式的目的就是复用这些面向对象软件设计的解决方案以及便于这些抽象解决方案的积累和交流。设计模式不是用来解决某个特定实际问题，而是某类问题解决方案的抽象描述。
软件设计有两种设计方法，分别是结构化设计方法和面向对象设计方法。设计模式作为面向对象软件设计过程中知识和经验的总结成果，具有很重要的作用，可以帮助设计者去分析和解决的问题。与不使用设计模式的软件系统相比，一个大量使用设计模式的软件系统的对象建模更加合理，可以获得高层次的设计复用和代码复用。同时，使用设计模式可以降低软件系统设计的复杂度。
本文主要关注了工厂模式，一个设计模式的描述一般包含模式名、意图、结构、参与者和协作等五个方面。下面结合这五个方面详细介绍工厂方法模式。
模式名：工厂方法（Factory Method） 模式，又称为虚构造器（Virtual Constructor）模式
意图：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法模式使一个类的实例化延迟到子类
结构：工厂方法模式的结构图如图1所示
参与者：产品类定义工厂方法所创建的对象的接口，实际产品类实现产品类；接口创建者类声明工厂方法，该方法返回一个产品类型的对象。创建者类也可以定义一个工厂方法的默认实现，它返回一个默认的实际创建者对象。实际创建者类重定义工厂方法返回一个实际创建者类实例。
协作：创建者类依赖于它的子类来定义工程方法，所以它返回一个适当的实际创建者实例。
图1 工厂方法模式结构
一般，工厂模式适用于类创建对象延迟到子类和类创建对象未知的时候。在实际使用过程中，工厂方法模式的父类和子类分别用来定义创建对象的接口和负责生成具体的对象，实例化的过程在子类中实现。
由于工厂方法模式隐藏了子类实例化不同对象的创建过程，降低了层次之间的耦合性，满足了软件扩展性的需求，从而最大程度的减少增加新子类时需要付出的代价。这个特性很好的满足了在规约转换软件中需要不断升级和开发新规约的特点。
3通讯软件的设计方案
传统的通讯软件针对具体的通信规约，每个软件只能处理单个的通信规约，造成了巨大的资源浪费并且效率低下。本软件采用通用型通讯软件方案，如图2所示。在该方案中，变电站内电力电子装置可只有一个通讯软件，该通讯软件负责接入系统中所有电力电子装置和监控系统的信息交换，每个装置或转出系统相同的规约协议的通讯模块程序仅需开发一次。使用这种通讯软件将大大减少开发通讯模块的工作，提高了代码的复用率。
图2通讯软件
根据软件需求分析得出的通讯软件应具备3方面的功能。
（1）系统配置
此功能主要用来配置系统中电力电子装置信息、接入设备信息、通道信息和规约信息。
电力电子装置信息主要包括装置地址、数据传输通道信息和装置本身具体的遥测、遥信等运行信息，接入设备信息主要包括接入设备地址、数据传输通道和接入的具体遥测、遥信等信息，通道信息主要配置数据传输通道使用的规约以及辅助的通道地址、端口号等，规约信息用来配置具体的使用的规约库。
（2）数据采集与处理
数据采集与处理系统是通讯过程上行和下行的数据按照具体的数据格式采集和发送出去。这是通讯软件实际进行数据交换的地方，但并不进行规约的解析和转发处理。
（3）数据转换
数据转换就是根据系统配置，电力电子装置与接入设备之间进行数据通信，完成信息的无缝传输。这是通讯软件的核心处理部分。
根据需求分析的结果，该软件的系统结构图如图3所示。
图3 系统结构
本软件主要有系统配置工具、数据采集系统和规约换库组成，其工作思想如下：首先运行系统配置程序，在配置界面进行电力电子装置和监控系统的信息配置、物理通道配置和协议配置，进行数据配置时需要该规约库实际存在，否则无效，配置完成后运行数据采集处理系统则可以根据系统配置的结果进行数据采集，而电力电子装置和监控系统数据的交换需要经过中间数据处理组件的转换后才可以进行，而中间数据和具体的规约处理过程在各自的规约中处理。
实际运行配置如图4所示，设备配置和控制配置分别配置各自侧的数据、规约类型和通道信息。图中所示为接入侧IEC61850标准的配置，需要指定该系统的通道信息，然后在通道中配置使用的规约信息。
图4 规约配置
4 103规约向IEC61850标准接入的实现示例
每个设计模式系统地命名、解释和评价了面向对象系统中一个重要和重复出现的设计。基于设计模式的软件设计就是在一个预先定义的设计结构的基础上，根据具体应用完成具体的设计。
4.1工厂模式在通讯软件中的应用
在进行通讯软件的设计时，电力电子装置通讯软件使用的通信规约不尽相同。因此，本软件开发了一些常用的通讯规约，使得他们之间能够相互转换。下面结合工厂方法模式说明IEC-60850-103规约向IEC61850标准转换的过程。
在进行通讯软件的设计时，注意到这样一个现象，不同的规约采用的物理通道不同，也就是通讯方式的不同，而实际的通讯方式的种类远小于规约的种类，如果把具体的通讯方式写在具体的规约中，当不同的规约使用相同的通信方式时，就会出现大量重复劳动的现象。此时把不同的通讯方式抽象成一个基类，由具体的规约在使用时去实例化自己的通讯方式。因此在抽象工厂中定义了创建通道和创建规约的接口，使得规约的创建和通道的创建分开。这样使用工厂模式可以很方便的开发新的规约，而不需要更改原来已经完成的系统，每增加一个规约只需要增加自己的工厂方法和实现类即可。如图5所示。
图5 工厂模式应用
抽象工厂类，将抽象工厂类命名为IFactory，主要是定义了抽象的创建通道和规约的方法。分别是createProtocol()和createChannel()。
具体工厂类，将IEC61850工厂类命名为IEC61850 Factory，继承于IFactory类。实现了具体的规约和通道的创建过程。
抽象通道类命名为IChannel，定义了通道的打开、关闭、读和写的方法以及通道状态判别的方法。
TCP通道类命名为TCP，继承于IChannel类，实现了TCP通信的具体工作。
抽象规约类命名为IProtocol。主要是定义了通用规约的通用数据变量和处理方法。
103规约类命名为IEC103，继承于IProtocol类。主要工作是定义了将采集到的数据局转换为中间数据IDevData的方法，以及将ICtrlData中的数据下发的方法。
IEC61850标准类命名为IEC61850，继承于IProtocol类。主要工作是定义了将IDevData中的数据进行解析的方法和将需要下发的命令转换为ICtrlData中间数据的方法。
4.2 IEC61850数据映射实现
IEC61850[13]是基于ISO/IEC9506制造报文规范（MMS）实现双方的通信，而IEC61850-80-1[14]中提出了可以扩充原有的数据类型，同时也给出了IEC60850-5-101和IEC60850-5-104数据向IEC61850映射的列子，结构如下所示。其中casdu、ioa和ti分别映射的是IEC61850中的逻辑设备[15-16]（Logical Device）、逻辑节点（Logical Node）、数据（Data）。而传统的规约中仍是靠点索引来建模，即通过CPU号、组号和点号等来组织数据，因此传统规约向IEC61850转换时必然要进行一定的映射，这样就利用扩展的数据类型使得传统数据点和IEC61850数据一一对应起来。
数据结构：
当系统在初始化时，将中间数据中的哈希表进行初始化。当IEC61850作为智能设备规约时，通过解析配置文件名，得到主键，按照一定的解析方法就可以得到对应传统规约的CPU号、组号和点号；而IEC61850作为控制规约时，将转出的CPU号、组号和点号按照一定的组织方法形成具体的主键，即可在哈希表中得到唯一对应的IEC61850的SCL脚本。这样使得IEC61850和传统规约就可以方便的进行规约转换工作。
5 结 语
本软件的开发采用了具有跨平台特性的Qt开发环境，使得开发者仅开发一次就可以将源码应用在Windows系列、Unix/Linux、嵌入式等操作系统等平台上，节约开发时间，提高开发效率。
电力电子装置在现代电网中会已有很大的应用，随着计算机网络的发展，电力电子装置的运行数据也会统一纳入电网运行大数据库，所以，灵活通用的通讯软件越发显得重要。本文对设计模式在电力电子装置通讯软件中的设计原理和功能框架进行了分析，并为通讯软件提供了人机友好的配置界面，不针对具体的规约提出了规约模式，并结合实际开发的IEC6080-5-103、IEC61850等通信规约验证规约模式的正确性，为其他的规约开发者提供了一个新的思路和方法。
参考文献
［1］蒋湘涛，贺建飚，李 楠．电力信息采集的通用型通信规约解析系统研究与设计[J]．电力系统保护与控制，2012，40(9)：118-122．
［2］高志勇，宋廉，陈勇等．一种通用的基于“观察者模式”的规约转换器设计方案[J]．电力自动化设备，2011，31（9）：108－110．
［3］ 李永亮，李刚.IEC61850第二版简介及其在智能电网中的应用展望[J]．电网技术，2010，34（4）：11-16．
[4] IEC.IEC61850-7-3 Basic communication structure:compatible logical node classes and data classes[S].Ed 2.0. 2010-12.
篇2
关键词：电气自动化；实训装置；研制
中图分类号：TM76 文献标识码：A1 建设的意义
近年来，国家提出了淘汰产能落后设备，提高制造业生产能力，中国的制造业产品开始走向世界。因此，培养掌握自动化控制设备应用技术的高技能人才是一项重大的任务。随着近几年自控技术的快速发展，学院原有的电气自动化实训设备已不能满足技能训练和考核的要求。因此，需建设电气自动化综合实训室和实训装置，以达到“以能力为本位、以就业为导向，紧密结合生产实际和职业岗位的技能要求”的目的，为学生日后进入实际工作进行必要的技能培训。
目前国内生产的该类设备有以下几个方面的不足：（1）功能单一，不能满足多模块考核，缺少采集各种信号的传感器装置，设备组合兼容性较差，价格高；（2）产品质量得不到保证，售后服务不及时，一般三年就要更换；（3）与企业实际生产设备差距较大，过于模拟性；（4）产品设计过于模块化，体现不了学生对电气设备安装接线和调试的操作技能水平。
2 设计思路
2.1 实训内容
PLC是先进的工业控制器；变频器作为交流电动机的驱动器，广泛应用于现代的工业生产和民用生活中；而触摸屏技术是现代工业控制的常用手段。这几种技术的结合体现了技术的综合性、现代性和现场性，对在校生的专业知识学习和专业技能训练有及其重要的意义。
PLC主要应用在顺序控制、运动控制和过程控制这三个方面。顺序控制主要是多台电动机的顺序启动、逆序停止控制，交通信号灯控制等；运动控制如三相异步电动机的变频调速控制；过程控制如温度、流量等参数的检测与控制。在设计实训装置时，应具有PLC的这三种控制方式。
本实训装置的设计根据人力资源和社会保障部职业技能鉴定大纲要求，建立在满足本科学历、技能等级在“维修电工”技师、高级技师技能实训的基础之上。本设备集温度、湿度、压力、位移、流量、液位、力、加速度、转矩传感器、可编程控制器、通信模块、变频器、触摸屏、模拟和数字实训对象、数控技术、仿真软件、组态软件、多路交直流电源和对异步电动机、步进电机、伺服电机的控制于一体。实训内容涉及到PLC、变频器、触摸屏、电动机、传感器的使用及各种相关软件的使用等，内容丰富。
2.2 实训装置的设计
根据高技能人才培养的要求，从突出学生的动手能力和培养学生专业技能等角度出发，通过减少验证性实验、增加综合型、设计型的实训项目，尽可能多地给学生创造动手的机会，仿照工作现场，从而缩短学生从学校到企业的适应过程。所以，本实训装置设计的总体思路是以培养学生能力为本位，从实际出发，做到教学方便、实训灵活、经济适用，以满足教学与考证之需求。
为使装置得到充分利用，考虑到教学需要，本装置要能够满足PLC、变频器、触摸屏、组态等课程的相关实训，也要能够满足综合技能训练的要求。因此，采用集成和分立相结合的结构，如图1所示。
工作台上配有两块网孔板，一块用来安装继电、接触器等低压电器，另一块用来安装PLC、变频器、触摸屏。此外，工作台上还配有断路器、电源插座、电源接线柱、负载接线柱、电源指示灯等，电动机放置在工作台下方，使用安全、方便。
2.3 技术性能
工作台主电路工作电压380V，PLC控制电路工作电压AC电压220V、DC电压24V。
稳压电源的主要参数为：AC输入电压220V，DC输出电压24V，额定输出电流6A。
工作环境：温度-10℃~40℃，相对湿度
装置容量：
3 装置特点
3.1 先进性
本实训装置包含了电气控制中涉及的大部分电气元件，把继电器控制线路、PLC技术、变频技术、触摸屏技术以及常用的传感器有机结合起来，既可以进行继电器控制系统的电路设计，又能利用PLC对继电器控制系统进行技术改造，对PLC技术的应用可现场实现，同时可实现人机界面与PLC对系统的控制，实现了电气技术的综合。
3.2 综合性强
本装置在设计时，结合教学大纲以及国家职业能力“维修电工”技师、高级技师的要求，可完成相关课程的实训、课程设计和相关毕业设计，并且可进行技能鉴定考核。
3.3 性价比高
同类型功能的产品需5万元/套，而自制只需要3万元/套，与同类装置相比，每套节省资金2万元。极大地节约了资金，提高了效益。
3.4 维修方便
由于本装置中每个模块都是独立的，当发生故障时，其它模块的使用不受影响，只需维修或更换发生故障的模块，维修方便。
结语
本装置既能进行单独模块项目的训练，也能进行维修电工综合项目的实训。目前已在实验班投入使用，学生的电气控制系统的安装、调试与维修以及PLC技术的应用能力都有了较大的提升，专业设计能力加强，有利于培养高素质高技能型人才。
参考文献
篇3
中职学校电子商务专业师资状况与培训需求调查实际发放调查问卷180份，回收168份，剔除13份无效问卷，有效问卷为155份。被调查对象分布在我国东中西部24个省、自治区、直辖市的113所中职学校，覆盖面较广。能够代表我国中职学校电子商务专业的师资状况以及教师的教学能力。样本为随机发放，满足统计学方面的要求。下面是对调查问卷的统计分析。
1.师资状况分析
（1）样本中职师资学历分布。
被调查教师绝大部分具有本科以上学历，且以大学本科学历的教师为主力。
（2）中职教师年龄段分布。
中职电子商务专业教师大体上随着年龄段的增加人数递减，有明显的年轻化的趋势，并且任课教师大都在40岁以下，这与电子商务专业在我国设置较晚是一致的。
（3）中职教师教龄以及电子商务教龄分布。
问卷调查结果显示，电子商务专业的任课教师教龄在5年以上的约占总数的74%，教龄在10年以下的约占总数50%。并且绝大部分的专业教师电子商务专业课教龄很短，专业课教龄在3年以下的占到总数的52.26%，而专业教龄在6年以上的只占不到总数的13%，这可能会对专业课教学经验有不利影响。
（4）电子商务专业毕业教师比例。
在被调查的155名电子商务专业教师中只有10名毕业前所学专业为电子商务，约占总数的6.45%；计算机类专业（包括电子商务专业）的教师为52名，约占总数的33.55%， 有高达66.45%的电子商务专业教师毕业于与电子商务无关的专业。电子商务专业毕业教师严重缺乏。
（5）电子商务专业教师企业工作经历。
调查问卷汇总结果显示，在接受调查的155人中只有18人有过企业工作经历，而其中只有3人在电子商务相关的企业工作，绝大部分教师没有电子商务方面的实习经历。由此可见，大部分电子商务专业教师对企业的实际工作岗位需求缺乏了解。
2.学校专业基本信息
我们在问卷中设置了受调查对象所在学校的师资状况等有关内容，以更准确地反映我国电子商务专业的师资状况。
问卷结果显示，95%以上的学校是在2000年之后开办的电子商务专业，并且有近1/3的学校是最近五年（2005-2009）开办的电子商务专业。此外，我们还了解到，电子商务专业的任课教师中31-40年龄段的最多，20-30及40以上年龄段的教师略少。从职称等级来看，初级、中级职称的教师占绝大多数，而只有不到四分之一的电子商务教师具有高级职称。
3.教师专业教学基本状况
（1）课堂教学内容。
问卷调查结果表明，电子商务课堂教学内容以电子商务概论、网络营销与技术操作类内容为主，对其他电子商务内容讲授较少，如电子商务高级专门技术和电子商务设计等。
（2）实践教学内容。
就实践教学内容而言，教学内容以电子商务实训、网页设计、网络使用等基础操作性内容为主。同课堂教学内容一致，一些需要较高专业技能的内容则较少。这一方面可能与专业师资薄弱有关，另一方面或许也与学生的学习能力有些联系。
4.教学能力调查
从教师专业教学能力评测结果可以看出，绝大多数专业任课教师基本满足以上10条要求，但是只有较少部分教师能够完全达到上述能力要求。
5.行动导向教学方法使用情况
从教学方法来看，最常采用的三个行动导向教学法为案例教学法、项目教学法和模拟教学法。许多老师对行动导向教学方法使用情况回答是基本能，少数老师回答不能。
6.专业师资培训现状
被调研的155教师中只有27人有过3次以上的培训经历，约占总人数的17.4%，其他被接受调查者大都只有很少次甚至没有接受任何正规的培训。而专业培训的内容以电子商务理论、电子商务实训以及职业教育理论为主，其次是专业教学法以及企业实习。
培训的形式有在职培训、假期培训与脱产培训，以前两种形式为主，脱产培训为最少。就培训的等级而言，国家级、省级培训较少，出国培训几乎没有，其他大多是其他类型的非正规培训。调研发现国家级培训时间最长为8周，而省级培训为4周，其他类型的培训时间更短，大都在一周以下。总体来说，中职电子商务专业的教师接受的培训较少，培训时间较短，正规的培训机会不多，并且缺乏系统全面的培训计划。
7.专业师资培训培训需求
被调查中职电子商务专业师资培训需求如下：
（1）急需培训的课程类别。
问卷调查结果表明，企业实践、电子商务实务、电子商务设计和电子商务前沿是最需要培训的课程类别；大部分专业电子商务专业教师只对教学研究、电子商务管理、考察调研以及职教理论有较小的培训需求，其中又以职教理论培训需求为最小。这表明电子商务专业教师更加注重操作性、实践性的课程，同时对于开展职教研究也有所侧重，而对于职教理论培训不太感兴趣。但并不说明职教理论不重要。
（2）急需培训的电子商务专业知识和技能。
问卷调查结果表明电子商务专业教师最需要培训的五项电子商务专业知识和技能为：电子商务实务、网络营销、电子商务物流、电子商务管理和Web2.0技术。而对于电子商务概念、电子商务设计、电子商务管理、网络技术、电子商务运营、网页设计和电子支付也有不少的培训需求。
（3）急需培训的职业教育基础知识与技能。
问卷调查结果表明，培训需求最多的职业教育基础知识与技能为电子商务职业定位与培养需求、电子商务实践指导能力以及电子商务实践设计能力。对于把握课改动态能力、职教质量测评能力、学分制和弹性学制认识能力的培训需求为最少。其他职教基础知识与技能的培训需求大体相当，均有要求。
（4）急需培训的专业教学方法与技能。
就急需培训的专业教学方法与技能来说，最急需的是课外实践活动指导能力、行动导向教学法、专业培养方案开发能力、课程设计和开发和课程教学方案设方面的培训。学生心理指导能力、学生就业指导能力等也有部分培训需求。而课程教学评价和专业研究能力方面的培训需求最少。
（5）急需培训的职业技术教育研究能力。
问卷调查结果表明，最需要培训的职业技术教育研究能力为职业技术教育研究方法指导，职业技术教育研究理论指导和职业技术教学研究论文撰写也需要加以培训。
问卷调查结论
从上面的统计分析，我们基本上了解了目前中职学校电子商务专业师资状况和培训需求的基本状况：
目前中职电子商务专业教师绝大部分具有本科以上学历，大多都在40岁以下，绝大部分的专业教师电子商务专业课教龄很短，155名电子商务专业教师中只有10名毕业前所学专业为电子商务，约占总数的6.45%；计算机类专业（包括电子商务专业）的教师为52名，约占总数的33.55%，有高达66.45%的电子商务专业教师毕业于与电子商务无关的专业；155人中只有18人有过企业工作经历，而其中只有3人在电子商务相关的企业工作，绝大部分教师没有电子商务方面的实习经历。初级、中级职称的教师占绝大多数，而只有不到四分之一的电子商务教师具有高级职称。
课堂教学内容以电子商务概论、网络营销与技术操作类内容为主，对其他电子商务内容讲授较少，就实践教学内容而言，教学内容以电子商务实训、网页设计、网络使用等基础操作性内容为主。
篇4
教学需求分析 好的教学软件需要好的教学设计，好的教学设计需要先进的教学理念指导。目前教育界普遍认为要取得好的教学效果，既要强调学生的主体地位，又要充分发挥教师的主导作用。教学软件的设计中也要贯彻这种教育理念，既要提供充足的图文、动画、视频等演示资源来支持教的功能，又要有良好的界面导航及虚拟实训交互设计来调动学生自主学习的能动性。中职《电子产品装配实训》课程主要以项目教学为主，通过10个典型的电子产品装配让学生获得电子技术基础知识，掌握电子产品装配的基本技能。因此，在虚拟实训教学软件中应具有4种功能：漫游功能，能够多角度观察虚拟实训器件及仪器设备，操作场景；演示功能，能够演示电子产品装配实训中的操作程序、操作方法及错误操作结果；交互功能，能够利用键盘、鼠标对屏幕中的虚拟器件、仪器工具等进行理想的自主操作，该功能是虚拟实训软件的核心功能；考核功能，能够进行理论与虚拟实训操作的考核，验证学生学习水平，并给予反馈。
软件系统功能模块设计 通过上面的需求分析，结合中职学生学习特点，本文以直流稳压电源的虚拟组装项目为例，对软件功能模块加以说明。
实训指导模块，重点以文字说明形式帮助学生熟悉实训目的，进行实训指导，使学生能够了解实训过程及注意事项；知识链接模块，重点以图文、视频动画的形式，对理论性较强的知识如元件器、电路图的识读等加以详细说明；装配演示模块，以二维、三维动画交互的形式，向学生演示相关操作，如元器件的检测、安装等，使学生熟悉操作程序，牢记错误操作导致的严重后果；虚拟装配模块，通过鼠标、键盘的组合，学生可以进行多角度观察，自主拾取器件、工具进行虚拟实训，并给出相应提示；实训考核模块，分为理论考核与虚拟操作考核两部分，理论考试采取随机抽题方式，由后台题库支持，可自主更新，实操考核借鉴游戏过关记分的方法，根据操作的正确与否，扣除相应的分值。
2 虚拟实训教学软件的实现
根据本虚拟实训软件模块的划分，主要进行两方面的系统设计，一是登录和用户管理系统，二是虚拟实训系统。
登录及用户管理 登录及用户管理的实现，主要应用动态网页及数据库技术。在数据库中建立一张具有用户名、用户密码等字段的表，用于记录相关信息。当用户从前台网页登录时，将用户名、密码借助PHP动态网页技术提交至后台，验证用户信息正确后再将学习时间、学习成绩等信息返回前台显示。
虚拟实训系统的实现
1）基于Unity3D的虚拟教学软件实现流程。Unity3D是能够比较方便的创建诸如3D游戏、建筑可视化等内容综合开发工具，包含了图形、音频等方面的引擎支持，并以C#或者一种类似JavaScript的语言为脚本语言，来实现交互设计。Unity3D开发虚拟实训主要分为4个步骤：首先，创建仿真模型；其次，利用3DS max优化模型；再次，利用Unity3D对模型进行交互设计；最后调试，完善并。
2）虚拟元器件模型的建立。在电子产品装配虚拟实训中，主要涉及到电子元器件及印制电路板的模型创建。例如在直流稳压电源装配实训中需要准备的虚拟元器件有电阻、电容、二极管、三极管等，还要有一块虚拟印制电路板。如果这些虚拟物件直接在3Ds MAX中创建相当麻烦，Proteus软件中预置了上千种元件的3d模型，我们可以利用其印制电路板设计模块，方便的生成印制板电路和元器件的3D模型。然后再导入3Ds Max中进行组合优化，最终得到虚拟实训所需虚拟元器件模型，再以FBX文件的形式导出备用。
3）漫游功能的实现。在Unity3D中我们可以利用鼠标、键盘事件对摄像机的视角进行控制来实现对元件和场景的漫游功能。例如，利用按住鼠标右键拖动实现视角的旋转，具体方法如下。
首先，将Unity3D中预置的Camera Scripts
下的MouseOrbit.js导入到工程中；其次，将MouseOrbit.js附加到Main Camera上，然后在其Inspector面板中对MouseOrbit.js组件的Target参数进行设置，本实训项目中选择印制电路板作为该参照物；最后，将鼠标右键触发事件添加到MouseOrbit.js代码中去，实现按下鼠标右键才触发视角旋转的功能。
4）装配演示功能的实现。在本项目的装配演示模块中，我们主要实现元器件在印制电路板上的安装与分解。单击装配演示界面上的分解按钮时，各元器件从电路板上分解出来；单击组装演示按钮，系统将自动将各元器件按照一定的顺序安装在电路板相应的位置，如图1所示。该功能的实现利用附加在Main Camera上的装配演示脚本来实现。具体方法如下：
①在脚本中Awake（）函数里获取所有元件的名称及正确坐标，并记录在数组中。
②在脚本中OnGUI（）函数里利用Button控件创建分解与组装演示按钮。当检测到分解按钮被按下时，将所有元器件的位置进行偏移，完成元器件位置分解操作；当检测到装配演示按钮被按下时，首先根据数组中存的元器件名获取元器件的当前坐标，若其与数组中所存的元件在电路板上的安装位置不同，则利用Vector3.MoveTowards方法将当前元器件移动到数组中所存的该元件的安装位置。移动完成后，进行下一个元件的安装演示，如图1所示。
5）虚拟装配功能的实现。本软件中单击手动组装操作按钮进入虚拟装配实训，这时可以通过键盘、鼠标对屏幕中的虚拟元器件、仪器工具等进行自主操作，组装到正确位置时，元器件会吸附到电路板上。当鼠标指向待安装的元器件时，会在电路板上正确的安装位置显示元器件虚影进行提示。该功能实现的关键技术是鼠标拖放和碰撞检测。具体方法如下。
①准备两套虚拟元器件，一套是辅助安装的元器件虚影。当按下手动组装按钮时，将电路板上的辅助安装元器件的renderer.enabled属性设置为false，并全部添加Box collider组件。然后分组显示将要安装的元器件。
②在Main Camera上附加Unity3D中预置的DragRigidbody.js脚本，为需要安装的元件添加Rigidbody和Mesh collider组件。
③在将要安装的元器件上附加手动组装脚本。编程思路是在Update（）中获取当前鼠标拖动的元器件，然后利用OnTrggerEnter进行碰撞触发检测，若碰撞的是与之对应辅助元器件则将其在安装位置显示出来。
3 作品
在Unity3D中经过功能测试无误后，开发的作品最后能成web网页、可执行EXE文件等多种形式。在本实训教学软件中，为便于与其他教学资源整合，采用网页的形式。
4 结束语
本文以直流稳压电源虚拟实训项目为例，展示综合运用Proteus、3DS MAX、Unity3D开发电子产品虚拟实训软件全过程。该虚拟实训教学软件已经在实际教学中进行应用，取得了初步的成效，经过不同班级对比，使用该软件可以明显增加学生的学习兴趣，提高学习效率，但虚拟实训教学并不能完全替代实践实训项目。
参考文献
[1]姬洪强.《现代教育技术》虚拟实验室的设计与实现[D].杭州：浙江师范大学，2009.
[2]石小法.电子技能与实训[M].北京：高等教育出版社，
篇5
中图分类号：G4
文献标识码：A doi：10.19311/ki.1672-3198.2016.18.094
在信息技术迅猛发展的今天，随着网络技术，多媒体技术的日臻成熟，教学的网络化、多媒体化已经成为现代教育的一大特征。所谓的多媒体教学是指以计算机为平台，储存、传输、处理和运用多种媒体进行教学的方法。随着计算机及其网络的迅速发展和普及，其在教学中以其特有的方便、快捷、交互性、多样化的教学信息表达方式倍受青睐，而教学多媒体应用技术也一直是教育技术学所非常关注的领域之一。
1.电工电子实训多媒体应用现状
众所周知，实训教学在工科高等教育中起着越来越重要的作用，工科教学除了要将工科的一些基本概念和规律传授给学生外，还要对学生进行一系列的工程训练，将其作为有效的教育教学手段。通过这些实际工程项目实践的锻炼，可以全面提升大学生的综合素质，使他们在工程实践过程中反复训练工程技巧、应用学习过的工业基本原理及专业知识，从而提高工科高等教育教学质量，也更能符合国家和社会的人才需求。
然而在传统的电工电子实训教学过程中，教师对学生传授理论知识的方式依然仅限于板书或是简单课件演示。无论从教学内容、方式、手段上都无法满足学生在实训过程中对未知世界所渴求的知识量。许多实践项目做起来容易，但所涉及的内部机械或电磁现象很难观察，这也会严重地影响到实践教学的效果以及学生对相P课程理论的理解程度。
因此采用多媒体技术，把多种教学媒体组成一个系统，使各种媒体之间扬长避短、互为补充，将实际的实训装置、实训系统及实训现象等形象地都展示在学生面前，提供很强的临场感、达到很好的教学效果、提高学生的学习兴趣是很有必要的。
2.电工电子实训多媒体教学的特性与效果
鉴于电工电子实训教学过程的特殊性，其多媒体教学应该集直观性、动态性、虚拟仿真化、网络化、交互性于一身，现分别就其特性和效果进行探讨。
2.1直观性
有关数据表明：人获取的外界信息中，83%来自视觉、11%来自听觉，很显然通过视觉和听觉获取的信息量是最大的。而多媒体辅助教学最重要的目的之一就是使学生以最有效的手段获取知识点，并达到最佳的记忆、理解效果，因此，电工电子实训多媒体教学中直观性非常重要。
对于一些学生陌生或不熟悉的事物，在教学过程中使用多媒体图片展示，充分利用学生的视觉，可使其在短时间内对这些事物产生直观的感性认识。因此，在电工电子实训多媒体教学中对于“物”应多采用实物图片展示，例如实训常用设备、电工实训中的器材、电子实训中的元器件等。在认知的过程中，使用直观图片展示可使认知过程简化，达到最佳的记忆效果。
但需要注意，对于一些相对简单的理论知识点，应以文字简明扼要直接给出，并应避免过于花哨页面设计对学生记忆过程的干扰。
2.2动态性
对于电工电子实训多媒体教学而言最重要的特性就应该是其动态性。动态的多媒体教学系统可以将实训装置的结构、工作过程及原理、项目的实训现象及原理很好的展示在学生眼前，使学生更加透彻的理解实训装置与设备的工作机理和过程，结合理论知识后达到融会贯通的效果。尤其在操作演示方面，电工电子实训多媒体教学的动态性不但可以大幅提高操作的可模仿性和学生的理解程度，更避免了在教学过程中因一师多生而产生的无法让全部同学都能看到教师演示的尴尬状况。
电工电子实训多媒体教学中操作演示的动态性可以以视频实现，但大多数的实训装置动态工作过程及原理还是要通过使用例如FLASH等软件制作动画的方法来实现。这样不但可以将现实世界中的动态加以解读，更可以将微观世界中的电磁、反应过程真实的呈现于学生的眼前，从而加深了学生的理解，提高教学的质量。
2.3虚拟仿真化
虚拟仿真是当前实验室教学的手段之一，也是扩充实验室资源、增容实验室设备的新兴方法。它是通过虚拟将现实先进的软、硬件技术高度集成，利用计算机平台实现对这些设备的操作与仿真。电工电子实训的多媒体教学也应借鉴这种手段，利用虚拟仿真技术建立相应的多媒体教学平台，在实验室设备协调不开或增容设备资金紧张时仍然可以提供实训的平台。在建设开放实验室方面虚拟仿真化的多媒体教学更有独到之处，不但能减轻实验室设备管理的负担，还有利于学生自学，不用担心因为错误的连接或使用损坏设备，有效的激发学生的自主创新能力。基于网络化的虚拟仿真多媒体教学更可以让学生在任意有网络的空间进行电工电子实训，对技能进行进一步训练。
2.4网络化
多媒体教学的网络化使得“教”的受众更加广泛，使“学”的时间、地点及方式更具有可选择性，这种便于自学的网络化电工电子实训多媒体教学对工科大学生而言是非常方便而具有意义的。通过网络进行电工电子实训的理论知识学习可以减短课堂接受的学习过程；也可以通过多媒体虚拟的设备进行对设备、器材、工具的使用训练；网络化的多媒体教学题库还可以成为课后学生复习、考证的重要资源。基于B/S模式而建立的基于组件式的多媒体教学平台，其客户端可以通过浏览器实现对教学内容的访问。只要客户端可以上网，就可以不受时间、空间的限制，方便地访问电工电子实训多媒体教学平台而不需要安装。
2.5交互性
教育研究机构研究表明，被动学习与主动参与对于教学对象接受程度是不同的，通过主动参与方式也是通常所说的体验式教学的学习者对于知识的掌握远远强于后者。两种方式最根本的不同就是在于交互环节的区别。
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随着社会的不断发展，企业对技能性人才的需求也在不断变化并提高，对工艺及操作技能的要求也越来越高。技工教育就是在培养学生扎实的基础理论知识的同时，锻炼实践动手操作能力，毕业后才能更好地适应企业的岗位需求。为此，技工学校教学必须从教室搬迁到实训室，在学习理论的同时，进行动手实践操作，真正做到理论联系实践。
通过电子实训课可以提高学生的学习兴趣，培养学生在电子方面的基本技能，还可以掌握许多专业基础知识，不仅提高了学生的动手能力，而且对工程意识、创新思维的初步形成起奠基性的作用。为加强电子实训教学环节、提高实训教学效果，必须进行课程的深层改革。以下是几点改革建议：
一、认真制订实训计划，备好课
备课是提高实训教学质量的关键，它可以发挥教师本身的能力、水平和创造性。实训教学的备课与理论课的备课有很大的区别，使实训课堂生动且具有现实意义，才能提高学生的学习热情。
二、分阶段教学，教学严格，注重基本技能的训练
电子实训的主要内容包括：常用元器件的识别与测试，基本焊接训练及收音机产品的焊接、调试和组装，制作简易的双音报警器装置。俗话说：“麻雀虽小，五脏俱全”，对每一项训练内容做到勤巡视、多检查、把好关。
电子实训课时间较短，要合理安排时间和实训内容。
第一项，要根据现阶段电子产品，来介绍常用电子元器件的基本知识和应用，将理论课引申到实践中，为后面的实训打好基础。
第二项，手工焊接作为基本训练，让学生在旧的印刷电路板上反复练习，体会摸索一下，然后，带着问题听实训教师的讲解及示范。再用正式的电路板练习，学生自己检验质量，小组互检，小组长评议，由此让学生熟练地掌握使用电烙铁焊接的基本功。
第三项，实训内容的综合训练：组装超外差式八管收音机。学生对此制作过程抱有极大的兴趣，但对于刚开始接触实训的学生来讲，它的线路比较复杂，确实有一定难度，但对学生综合能力的训练是有益的。尤其是收音机焊接后的调试，需要耐心细致地查找线路、检测、排除故障，的确是一种很好的综合素质训练，既培养了独立思考、理论联系实际、分析问题、解决问题的能力，又培养了严谨的科学态度。制作完毕后，学生非常兴奋，拿着自己亲手制作的收音机接收电台广播。这样进一步激发和培养了学生的创新意识与获取新知识的能力。
第四项，实训拓展：自制一个双音报警器。利用所学知识，自己查阅网络资源，学生自己绘制图纸、列写清单，由指导老师提供相应的元器件、空白印刷电路板与导线，学生自己研究电路整体的布局与走线。如此可引起学生极大的学习兴趣，有利于发散创新思维的培养和开发。
三、教学方法要多样化
在实训教学中以“启发式”教学为主。让每一个学生都自己动手制作产品，鼓励学生大胆实践，勇于实践，对于一些难点、疑点，让学生们相互研究、相互讨论，培养他们团结协作的精神。实训过程中还可以组织多种小比赛，让动手操作较好的学生当“小老师”，给学生们传达自己的方法与经验，互动交流，使每一个学生都可以借鉴其他学生的方法，找到符合自己的方法，并制作属于自己的电路，使实训课完成得更好。
总之，电子实训教学是以适应职业岗位能力的目标为依据，为学生今后的工作打下良好的基础，以技能操作为先导，通过实训教师的综合化的教学指导过程，培养适应社会企业岗位需要的高技能人才。重视技工学校实训教育不是一句空话，不仅需要学校大量的投入，也需要教师们辛勤的劳动和不懈的努力。
参考文献：
［1］刘德旺.电子制作实训［m］.中国水利水电出版社，2004-08.
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电力电子技术是一门综合了电力技术、电子技术、电力半导体器件、自动控制技术等许多学科的边缘交叉学科。它在一般工业、交通运输、电力系统、不间断电源和各种开关电源、家用电器、能源的开发和利用等方面的应用越来越广泛。社会迫切需要培养在这方面具有综合设计与综合创新能力的高素质工程技术人才。因此，在高职电力电子技术课程教学中，建立与之相适应的电力电子技术实训课程尤为重要。MCL系列电力电子实验台为高职电力电子课程实训教学提供了一个灵活、有效、功能完善的实验平台。
实验系统组成
MCL系列电力电子实验系统由信号电源和实验电路两大部分组成。
信号电源部分该系统采用50Hz三相四线制供电，经过一套过流、过压、漏电等保护电路，再分别通过调压、变压、稳压电路，得到实验需要的交流可调电源（0～250V/8A）、多路直流稳压电源（±15V、+5V、+18V）及斩波信号源、逆变信号源、同步信号源等。它们为不同的实验电路提供不同的电源信号。
实验电路部分根据不同的电力电子器件及各种不同的电力变换电路，分别设计了不同的、相对独立的实验单元挂箱。各实验单元电路原理清晰、可操作性强、效果直观，如有电位器、发光二极管、测试工作点、开关和按钮供学生操作和观察。各单元电路既可独立使用，也可组合使用。系统结构示意如图1所示。
实验系统特点
结构组合模块化采用组件式结构，可根据不同实训内容组合，结构紧凑，使用方便灵活，并且可随着功能的扩展增加组件，能在一套装置上完成《电力电子技术》、《电力拖动控制系统》等课程的主要实验。这是该系统的突出特点。
实训单元电路集成化 将典型的实训单元电路集成在一个挂箱上，并辅之特色名称，清晰易懂。例如直流斩波电路实验箱、IGBT/VDMOS/GTR电力电子器件实验箱等。实验电路绘制在各个单元挂箱的面板上，接线柱、电位器也安装在电路相应的位置，还引出多个测试点，方便学生检测各点的工作状态（例如电压值、工作波形等），便于掌握实验电路的具体动作行为。
实训内容直观化 学生可根据不同的实训内容选取一个或多个实验挂箱，按实训系统线路图进行顺序连接。这样，学生可以直观地了解实训系统构成的各大环节，克服了以往实训设备整体封闭或实训电路连接过于繁琐，学生对实验原理、步骤不明确的缺点。面板上还设有多只发光二极管指示每一个脉冲的有无和熔断器的通断。触发脉冲可外加，也可采用内部的脉冲触发可控硅，并可模拟整流缺相和逆变颠覆等故障现象。
缩短了实训时间采用MCL系列实验台能有效缩短实训时间，且错误率低。提高了学生的实训速度，有利于在有限的实训课时中有效地完成实训教学任务。
实训线路典型MCL系列电力电子实训系统提供了典型的实训线路，配合教学内容，满足教学大纲要求。控制电路全部采用模拟和数字集成芯片，可靠性高，维修、检测方便。触发电路采用数字集成电路双窄脉冲。此外，MCL系列电力电子实验台具有较完善的过流、过压、RC吸收、熔断器等保护功能，提高了设备的运行可靠性和抗干扰能力。
实训系统的应用――单相正弦波逆变器实训举例
单相正弦波逆变器的工作原理 将直流电能转换为交流电能的电路称为逆变电路，或称逆变器。单相逆变器可分为半桥逆变器、全桥逆变器和推挽逆变器等形式。本实训系统采用单相推挽逆变电路。实训系统框图及电路图分别如图2、3所示。逆变器主电路开关管采用功率MOSFET管，具有开关频率高、驱动电路简单、系统效率较高的特点。当开关其间VT1、VT2轮流导通，再经推挽变压器升压后，即可在负载端得到所需频率与幅值的交流电源。控制电路采用集成脉宽调制器SG3525，其管脚排列和内部功能框图见图4。为了使SG3525产生一个SPWM信号，在芯片的9脚加入一个幅度可变的50Hz正弦波作为调制波，与5脚处的锯齿波（即载波）信号进行比较，从而获得SPWM控制信号，如图5所示。改变正弦波的幅值，即改变调制度M，就可以改变输出电压的幅值。正弦波发生电路如图6所示。考虑到5脚处锯齿波（如图7所示）的顶点UH约为3.3V，谷点UL约为0.9V，为此，正弦波信号必须如图8所示，即其峰－峰值必须在0.9～3.3V范围内变化。
实训内容（1）检测控制电路：①调制波与载波的检测。接通+15V电源，先用示波器观察“1”端波形应为正弦波，记录正弦波的频率、最大与最小峰－峰值、正弦波的谷点偏离横坐标的数值以及正弦波上、下半波的对称性。然后测量“2”端锯齿波的周期与顶点UH、谷点UL的值。②SG3525性能的检测。测量“3”端的SPWM波，检查当正弦波发生器的幅度调节电位器在任意位置时，是否都能与锯齿波有符合要求的相交点，保证“3”端能得到正确的SPWM控制信号。③调制度M的测量。当正弦波幅度调节电位器左旋到底与右旋到底时，测出对应的最小与最大调制度M。（2）主电路测试。①MOS管的驱动波形测试。用双踪示波器观察并记录“3”、“4”与地端间的波形（只需看部分SPWM波形），当改变幅度调节电位器位置时，应使该波形均符合互补的要求。②测量不带滤波环节时的MOS管两端电压，及输出变压器原边N11、N22两端电压以及负载端的波形（只需测量部分SPWM波形）。③带滤波环节时的MOS管两端电压、输出变压器原边N11、N22两端电压以及负载端的波形测试。④不同调制度M时的负载端电压测试。⑤不同载波频率时的滤波效果比较。
实训结论由实训结果可知，SG3525可以为主电路开关器件提供正弦PWM信号，改变调制度，确实达到了改变输出电压幅值的目的。通过实训，学生对SPWM控制技术及其在无源逆变电路中的应用有了感性认识，加深了对理论学习的理解，加强了理论与实际的联系。
MCL系列电力电子实验台的应用，丰富地反映出课程的内涵，加深了学生对理论的理解，提高了实际动手能力，使实训教学灵活、准确、直观，取得了较好的教学效果。有利于在新型电力电子器件及新技术的应用方面，拓宽学生知识面，开启新思路，可进一步提高学生的设计和实训技能，为深化实训教学改革创造更加有利的条件。
参考文献：
[1]电力电子及电气传动实验台实验指导书[Z].浙江求是科教设备有限公司，2004.
[2]黄俊，王兆安.电力电子变流技术(第3版)[M].北京：机械工业出版社，2000.
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经过几年的电工电子实训教学，现对如何上好电工电子实训课程有几点想法如下：
一、讲做相结合，提高教学效果
我们在进行电工电子实训前一定要先给学生介绍要使用的实验设备，如果我们在介绍各种仪器设备使用方法的时候，借助多媒体教学学生就能容易理解内容，而且还能开拓学生的思维，加深对仪器设备的理解，培养学生的观察能力和思维能力，同时现场演示一下仪器设备的使用方法，使学生更直接地了解这些仪器，教学效果如何，关键是要看能否提高学生的实训积极性，能否提高实训教学的效果。我们应该恰当地使用多媒体，更好地为电工电子实训教学服务
二、在实训中培养学生的探究能力
有些实训内容比较抽象不便直接讲解，那么老师在教学中就边演示边讲解激发学生的学习兴趣，使学生积极地动脑筋。在实训中，由他们自己动手，比如可以让学生自己选择器材、设计实验方法，在实验中发现问题和寻找解决问题的方法等。让学生充分地动脑、动手、动口，发挥学生学习的主动性，从而激发学生的学习兴趣。鼓励学生大胆地猜想和独立地思考，从而使增加学生解决问题的信心。比如：在做普通二极管的识别与检测时，从表面看二极管的极性可直接识别，它的正负都标在外壳上，当然也可用万用表测出其极性。那么首先强调二极管内部的结构是具有PN结的，利用这一结构特性测正负，当正向电压导通时，它的电阻就比较小；反之不导通，反向电阻就比较大。那么如何利用这一特点并借助于万用表来判别二极管质量的好坏呢？我们应该引导学生设计实验的方案，最后根据实验现象，发现测的的两个电阻的阻值一个比较小，一个为无穷大，二极管的正反向阻值相差越大越好，两者相差越大说明二极管的单向导电性越好，如果二极管的正反向阻值很相近，表明管子内部已短路，若正反向阻值都很大，表明管子内部已断路，不能使用，并且能找出不好的原因以及万用表用哪个量程最好。很多学生经过亲自动手实验，感到有一定的成就感，这样的话他们就会对实验课比较感兴趣。
三、创造条件调动学生的兴趣
实训教学的目的是培养学生的动手能力和创新能力，在实训教学过程中，实行实训室开放管理，保证设备完好率，学生随到随用，让学生独立进行实验或者是分组进行实验，能培养学生的独立性、自主性、合作精神，但是在实训教学过程中，我们却发现有一定的安全问题，比如在日光灯管实验和电动机正反转实验中，短路现象和实验台的报警声时常出现，以至于实验不能顺利地进行下去，有个别学生甚至不敢打开电源或错接电源，而对这种现象，在漏电保护器和实验台保险装置的保护下，我们鼓励学生大胆动手，尽量完成实验任务。高等学校的学生毕竟已经成年了，让他们自己多动手多操作，这样才能锻炼他们的动手实践能力。
四、注重实训过程的管理
学生来上实训课是希望在实训课程中学到一些他想学的知识或是对他有一定帮助的知识。那么在他来学习的时候，他在某些方面的知识肯定是不够充分，因此，我们在实训教学过程中，在不违反实训室安全条例和规章制度的情况下，允许学生在实训过程中出现错误和存在一些问题，同时，当问题出现时，往往能促使学生继续思考，能让学生自己去评价或全面思考自己的实训情况。当然，我们要在必要的时候给予适当的指导。只有遇到了问题，我们才能去解决，相对于能顺利地完成实训课程，达到实训目的学生，那么在实验过程中发现问题又及时解决问题的学生，则更有机会学习到有用的知识和解决问题的方法。如果学生在实训过程中出现了问题，就马上阻止学生进一步动手，这样就会失去很多真正挖掘学生才能的机会，也会慢慢养成学生懒惰的习惯，让学生的思维受到了限制
五、实训总结与自我评价
本实训课程结束后，教师对学生实训情况进行评价，同时让学生总结自己的实训情况，在实训过程中遇到的一些问题，以及如何去解决这些问题，也可以让他们进行分组讨论自已的实训情况，相互交流，感到在实训中他们在相关知识方面有不少的收获，最后老师进行一个完整的总结，来肯定他们的成绩，让学生感到有一定的成就感！
总之，实训教学确实是一门实践性很强的教学，教师在上课前就要经过巧妙的教学设计加上充实的实训课，把理论教学和实践教学接合起来，给学生创造一个良好的学习环境，学生通过自已的动手操作后，要想达到相当的技术标准的要求，必须教、学、练相结合，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，让学生积极参与教学，经常进行自我总结，让学生不但懂操作、会操作，而且更善于创新，为拓宽高等职业教育发展道路做出努力，培养出大量的技能型的合格人才。
参考文献：
[1]肖看，尹仕，严国萍.创新型电工电子全开放实验教学模式探索与实践[J].实验室研究与探索，2010，（4）：79-82.
[2]王俭等.重视过程质量的电子电路类设计实验[J].实验室研究与探索，2009，（11）：131-133.
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唐山学院东校区前身为国家建材局唐山技校。优质化的实训教学是学院办学的特色之一。也是提高教育教学质量，实现培养高技能专门人才的必备条件。为强化自动化学生实践能力与操作技能的培养与训练，实现学生课堂与实习实训地点的一体化，根据学院财力物力情况筹建新电工实训基地。
一、指导思想
认真贯彻落实唐山学院实习实验建设工作会议精神，坚持以服务为宗旨，以就业为导向，以专业性实训基地建设为基础，以生产性实训基地建设为突破，以资源共享、自主发展的校内实训基地建设为重点，坚持产学研结合，进一步提高实践教学水平，建成软硬件设备条件先进、管理科学规范，集教学、培训、生产、科研等多项功能为一体，特色鲜明的电工实习实训基地。
二、建设实施
按照“科学规划、实际使用、安排具体、重点突出、合作共建、资源共享、考核评估”的基本原则进行建设。电工实训基地包括安全教育教室、楼宇照明对讲教室、电拖实训教室、电子实训教室、电机维修教室、机床故障排除教室、高压电工教室，PLC教室、变频器教室。
（一）安全教育教室。实训教室建设要考虑把优质教育资源与行业企业有效结合起来，通过真实或仿真的职业环境，按照与职业岗位群对接的要求，开展各种职业安全教育素质训练。
教室内电行业安全制度，安全警示图上墙。供学员参观。KAH-CPR400高级全自动电脑心肺复苏模拟人两个供急救培训，不仅学校学生使用，也为其他企业提供触电急救培训任务。
（二）楼宇照明对讲教室。实训教室建设目标定位要准确，要充分体现开放性及社会服务功能，使之成为技能型紧缺人才的培养训练基地、农村劳动力转移培训的课堂、校企合作的载体、产学结合的平台。房地产建设的发展，促使安装楼宇照明对讲人员的需求。楼宇照明对讲教室内有RY－Y2楼宇对讲及门禁系统实验实训装置5台及照明实训桌20台（600*1200）能完成建筑房屋内的楼宇对讲内容，及照明安装的实训操作。培养市场急需人才。其他楼宇实训设备将陆续进入电工实训基地。实训基地建设应注重开辟新思路、采用新设备，提高实训基地的投资效益，走自主发展、自我完善、自我管理的道路。
（三）电拖实训教室。传统的老电工实训教室。教室内有操作台（600*1200）28台能完成电力拖动板前配线，槽板配线的实训任务。
（四）电子实训教室。实训基地要通过多种途径，增强实践教学和社会服务能力。特别是电子实训基地，必须高度重视其持续运行能力，要坚持依靠专业办产业，办好产业促专业的原则进行建设，在保证完成实践教学的前提下，和一些工厂签一些焊接合同，增长了学生的见识，提高了学生的能力。使实训基地成为集教学、培训、生产、科研为一体的多功能实体。有BH-DZ-09B电子装配生产线设备5台。TRY-7300B 高级电工 模电 数电成套设备20台。
（五）电机维修教室。有电机拆装实训设备25台，电机实验设备2台，能够满足学生电机实训教学任务，学生可以完成电机拆装和嵌线实习课题。并与社会上一些电机维修部建立合作关系，派学生进行校外实习。深入社会，深入企业，校企联合，走互利互惠共同发展之路。
（六）机床故障排除教室。各种机床故障排除模拟板上墙，规格618*1000.模拟板上方为实物图和电路图。 模拟板为开合式，出故障时把故障板打开，在板后搬动故障开关。合上模拟板时电源通电，可以进行故障排除练习。旁边有万用表挂钩，方便测量。模拟板为可更换式。我校有各种机床模拟板40块。在教室内还有KRN-X62W型万能铣床实训及技能考核装置三台。TRY-Z3050型摇臂钻床电气技能培训考核实训装置三台。开关柜10台，能够满足学生机床电路组装课题。实际车床一台，练习实际维修用。
（七）高压电工教室。高压电工市场培训为空白，学院积极引进新型变电室设备一套，及各种实验设备，编写高压电工实训手册一本。可以演练预防性实验及配电柜故障排除课题，变配电室设备安装等课题。
（八）PLC教室。教室中配备30台电脑，配备天煌教仪的THSMS-1型可编程控制器实验箱。西门子S7-200能够完成十字路通灯、电梯控制、电托控制电路等实习课题。
（九）变频器教室。三菱F700变频器20台，20台电动机，能过完成变频器的各种状态下的参数设置的实习课题。
三、运行机制
1、实训管理。在学院领导的指导下。校内电工实训基地建立对应的管理机制，聘用一名专业技术强具有一定组织能力的人为管理者。电工实训室的学习环境引入了“6S”，全面推行现场管理，使得实训场地的布局与企业环境布局相吻合，实行班前讲话，将“整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全”的职业素养培养全程贯彻课程教学始终。模拟仿真实训和现场实践实习逐层次提高的实践教学环境，实现功能系列化、管理企业化、设备先进化、环境真实化、人员职业化。变消耗性实训变为生产性实训、盈利性实训，通过来料加工电电子产品生产，基地每年为学校创收10万元以上。
2、培训模式。电工实训基地首先要明确人才培养目标，加大实习操作教学内容，采用多媒体教学方法手段，培养知识面宽、动手能力强、职业素养高的实际应用人才。
基地用于教学时是实习实训场所，用于产品生产时，是生产车间。 以“生产中育人，在育人中生产”为培训模式，实现校企环境融合，校企文化融合；构建“企业化管理，市场化运作”的管理模式，实行对外培训和职业技能鉴定服务。
3、师资队伍。为使电工实训基地正常运转、发挥作用，必须建立一支高素质的实习教师团队，增加电工实习指导教师，生师比在20:1以内，实习实训指导教师要求具有企业工作经历，同时具有中级以上专业技术或高级职业资格，或新分配实习教师下厂工作一年，全部为“双师型”教师；从企业聘请的技术人员具有中级以上中级技术职务或高级职业资格证书。培养1名省级专业带头人。
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【论文摘要】电工电子类实验是职业中学电工电子类专业课程的重要组成部分，教学的质量高低在很大程度上取决于专业课演示实验和学生分组实验的实际开出率。由于电子技术的飞速发展，学校在实验设备的配备上很难跟得上实验教学的要求。在这种情况下，如何寻找实验教学的突破口，直接影响了实验教学任务能否顺利完成。通过教学实践和探索，发现利用虚拟仿真软件可以很好地解决这个问题。
电工电子类实验是职业中学电工电子类专业课程的重要组成部分，教学的质量高低在很大程度上取决于专业课演示实验和学生分组实验的实际开出率。本文以中等职业教育电工电子实验在教学中的作用为基础、结合目前中等职业教育电工电子类实验课开出率的现状和原因分析，以及仿真实验在实验教学中的优势等方面，探讨利用仿真软件组建电工电子仿真实验室的可行性和实用性。
一、实验课对教学的重要性
教师的演示实验对学生起着潜移默化的直接示范作用，为学生学习电子技术概念和规律提供了直观的环境，通过指导学生观察和分析实验现象，使学生获得直观的感性认识，从而更好地理解和掌握电子概念和规律。成功的演示实验可以引起学生浓厚的学习兴趣，而学生的分组实验是最具体的，需要学生开动脑筋，动手操作，比用其他方法更能有效地激发学生的学习兴趣，更有利于学生观察现象，并从中发现问题而获取知识，更能加深学生对知识的理解和掌握。所以，加强实验教学是学习电工电子技术，推行职业教育，掌握技能的重要措施。
二、实验教学现状及主要原因分析
现实中，总有很多实际情况影响教师演示实验和学生分组实验的开出率，从而直接影响了教学效果。究其原因主要还是因为学校已有实验设备陈旧落后，或者数量跟不上学生规模的发展，使分组实验难以组织和进行。学校经费不足，对损耗损坏的仪器设备无力及时补充。实验设备管理有难度，仪器设备人为损坏或学生操作失误损坏多。
三、中等职业教育电子类专业实验课程简介
1.电工基础实验:常用电工仪器仪表的使用 、晶体管简易测量等。
2.数字电子技术实验:基本逻辑门电路、组合逻辑电路等。
3.模拟电路实验:电子仪器实验、晶体管的简易测试、整流、滤波和稳压、单级交流放大器、稳压电源制作等。
4.高频电子技术实验: 通频带展宽电路、LC振荡器 、调幅与检波系统 、非线性波形变换、调频与鉴频系统、FM 接收机组装等。
5.电子设计自动化实验:1位全加器输入设计 、多路选择器设计 、8位硬件加法器设计、7段数码显示译码器设计等。
6.C语言程序设计实验:C语言程序的运行环境和运行、C语言程序 、数据类型、输入与输出、综合程序设计等。
7.电子组装工艺与设备实验:波形合成法测频率、信号发生器的使用、频率特性测试仪的使用、元器件的识别与测量、检测等。
8.单片机原理与接口技术实验:清零程序 、MCS—51实验系统的使用、数据传送程序 、数据排序实验等。
9.电子CAD实验：PROTEL99软件的安装、基本操作、原理图编辑入门、原理图设计、元件库编辑 、印制电路板的编辑、PCB元件库编辑、电路仿真等。
四、仿真软件功能简介
根据上述电子类专业实验课程内容选择仿真软件。
1．电子仿真软件Multisim。它有十分丰富的电子元器件库，可供用户调用组建仿真电路进行实验；它提供18种基本分析方法，可供用户对电子电路进行各种性能分析；它还有多达17台虚拟仪器仪表和一个实时测量探针，可以满足一般电子电路的测试和实验。较新的版本NI Multisim10软件则不仅仅局限于电子电路的虚拟仿真，其在虚拟仪器、单片机仿真等技术方面都有更多的创新和提高。功能相当强大，能胜任各种电子电路的分析和仿真实验。
2．Proteus的ISIS。是一款Labcenter出品的电路分析实物仿真系统，可仿真各种电路和IC，并支持单片机，元件库齐全，使用方便，是不可多得的专业的单片机软件仿真系统。该软件的特点是可全部满足单片机软件仿真系统的标准，并在同类产品中具有明显的优势。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS-232动态仿真、C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。该软件功能极其强大，可满足学校C语言程序设计实验和单片机实验教学仿真要求。
3．FX-TRN-BEG-C是三菱公司新推出的中文版PLC教学软件，是一个能提供各种控制要求、仿真运行各种控制程序的教学平台。它利用3D虚拟空间设计，模拟出各种真实场景，操作简单、效果明显。例如，交通信号灯控制、正反转控制、分拣和分配线控制、舞台装置控制、升降机控制等等，每一个场景都惟妙惟肖。学生可以在任何一个场景中按照控制要求进行编程，绘出梯形图，并对PLC进行仿真运行操作，观察运行结果是否符合设计要求，完全能胜任中等职业教育PLC实验教学要求。
五、仿真实验在实验教学中的优势
1．弥补了实验经费不足的缺陷
传统电工电子类专业实验需要有仪器设备和元器件的支持。有些实训器材价格昂贵，如单片机实训箱、PLC实训装置，有些实验耗材大，有些实验设备易损坏等等，都制约着学校实验项目和数量的开出。在这种情况下，仿真电子实验实训很好地弥补了因实验器材和经费不足造成的这种遗憾。而且，仿真实验一般不用考虑仪器的更新换代，只需通过软件的升级就能保证仿真设备的先进性。一些因需要价格昂贵或特殊设备而无法开展的实验，也可以通过仿真轻易实现。 2．投入少，几乎无损耗的实验过程，维护成本低
传统的电工电子实验中，如果因为人为原因或者别的因素造成短路或电压过高、仪器档位选择错误等，都很容易烧毁元器件，甚至烧毁贵重仪器。使用仿真技术可以从根本上避免实际仪器价钱高、易损坏、维护难的问题。甚至即使是人为地大幅度增大电源电压、人为选择错误量程，都不用担心仪器会损坏，把对仪器设备的投入转化成计算机软硬件的投入，把仪器设备的维护转变成对计算机软硬件的维护，极大地减少了投入成本和维护成本。更不用担心学生在实验过程中会触电造成人身安全事故。这些都是传统电工电子类实验不可能做到的。
3．丰富的测量仪器和元器件库
除了常规实验常用的万用表、双通道示波器、函数信号发生器、扫频仪等，还有逻辑分析仪、逻辑转换仪、失真分析仪、频谱分析仪、网络分析仪等。克服一般学校仪器品种、数量不足的问题。元器件库，包括基本元件、半导体器件、运算放大器、TTL和CMOS数字电路等，并且用户可以通过元件仿真编辑器自行创建或修改所需元件模型，还可以进行元件模型的扩充和更新。更重要的是不再需要购买实际元件，极大地减低了实验成本。
4．有利于学生开展探索性研究性实验
传统的电工电子实验教学，由于实验条件的局限性，实验老师在课前会把本节课所需的仪器设备和元器件准备好，然后学生按照实验的要求和步骤进行实验，这样的实验，学生很少有自我发挥的机会，这也不符合目前以学生为主体的教育理念。在仿真实验中，实验成本下降了，仪器仪表和元器件的选择范围扩大了，更利于以学生为主体，开展一些设计研究性实验和探索性实验，更有利于培养学生的创新能力。
六、结论
随着计算机技术的飞速发展，一般的电工电子实验都可以通过计算机辅助分析和仿真技术来完成。计算机仿真在实验教学中的应用，越来越体现出它相对于传统电工电子实验的优势。通过教学实践证明，用仿真软件进行实验教学是可行的，结合了目前计算机仿真最新技术组建而成的电子仿真实验室，为电工电子专业教学创设了良好的平台，能极大地激发学生的学习兴趣，完全可满足电工电子技术课程多层次实验教学的需要，使学生的创新、创造能力得到全面的锻炼和发挥，满足现代仿真教学的需要。
【参考文献】
[1]杨泽富.电工基础实验教学改革的研究[J].2006（10）.
[2]周宏.电工电子实验教学改革模式的探讨[J].2005(3).
篇11
中图分类号：G642 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2016）10-0143-03
On-campus Practical Training Exploration of Measurement and Control Technology and Instrument Specialty//YIN Lunhai， WANG Junsheng， LAN Hehui
Abstract The on-campus practical training teaching system is established. Training target， training content and training module is formulated. All the training contents are from basic to professional， and go from the easy to the difficult and complicated. The Engi-neering practice ability of the students can be increased through training. Students of three year of graduation are trained and good results have been achieved. Both the Engineering practice ability and ability to research of the students are all increased.
Key words measurement and control technology and instrument specialty； on-campus practical training； training content； training syllabus
1 引言
目前许多院校校外实习以走马观花为主，虽然学生在实习过程中可以见到许多未曾见过的仪器设备，可见识到实习单位的整个生产流程和生产工艺，但实习效果仍不理想。所以在校外实习基础上做好校内实习、实训，对提高学生实践动手能力尤为重要。
辽宁工业大学为保障学校各专业培养学生工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力，不断提高工程人才培养质量，在实验实训硬件设施方面采取了一系列保障措施。同时，测控技术与仪器专业（以下简称测控专业）教研室教师丰富的工程实践能力为测控专业学生实习提供了有力的保障。
2 校内实习实训平台建设
目前测控专业可用校内实训的实验室和实训基地条件良好，足可满足学生实训需要。
实验室建设 测控专业基础类实验室有测控技术实验室、单片机实验室、计算机控制技术实验室、“电工电子技术”辽宁省实验教学示范中心、“智能控制理论及应用”省高校重点实验室；专业实验室有过程控制实验室、智能机器人实验室、“新能源汽车智能控制技术”省重点实验室、与德国西门子共建的“PLC实验室”、与美国罗克韦尔自动化公司共建的“工业控制网络实验室”、与美国飞思卡尔半导体公司共建的“嵌入式应用实验室”。
学校实习实训基地建设 2012年，辽宁工业大学在国家发改委专项资金资助下，投资8000余万元建设工程实训中心，面积2.8万余平方米，目前完成试验设备安装并投入使用的有金工实训平台、电工电子实训平台、现代加工技术平台、电气工程综合实训平台、光网络通信实训平台、新能源技术综合实训平台、汽车检测与维修工程训练平台、工业生产过程自动化训练平台、化工生产工艺实训平台和材料工程实训平台。基地可同时满足1000名学生从事创新创业项目训练[1]。10个实训平台中测控专业学生可利用8个进行实训。
实习实训中心实训平台及测控专业实验室的实验设备及装置，为测控专业学生校内实训提供了良好的实训硬件条件。
3 合理的实训师资队伍建设
测控专业教师学历、职称结构合理 测控专业现有专任教师15人，其中教授4人，副教授5人，讲师3人，高工1人，实验师2人；具有博士学位6人，硕士学位7人；中国仪器仪表协会理事1人，辽宁省“百千万人才工程”千人层次1人，辽宁省青年骨干教师2人[2]。聘请了丹东东方测控集团有限公司、丹东华日理学电气有限公司、锦州利达航海电器有限公司等公司8名高级工程师为客座教授，联合指导生产实习、实训等。
测控专业教师具有较强的实践经验和指导学生实习实训的能力 自2013年以来，测控专业教师共指导大学生创新创业计划项目11项，其中省级6项、校级5项；3年来指导学生参加全国大学生电子竞赛，获得国家一等奖1项、省级一等奖4项、省级二等奖5项、省级三等奖3项；指导学生参加中国机器人公开赛，获得国家一等奖1项、国家三等奖1项、省级一等奖2项、省级二等奖1项、省级三等奖1项；指导学生参加飞思卡尔杯智能车竞赛，获得全国总决赛二等奖1项、东北赛区一等奖2项；指导学生参加“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、中国大学生计算机设计大赛、创青春全国大学生创业大赛、“蓝桥杯”软件创业团队赛等大赛，获得多个国家级和省级奖项。
4 确定实训教学目标，建立适合测控专业的实训教学体系
实训的目标是通过实训教学培养学生实践动手能力、创新能力和工程设计能力。基础训练要求：通过实训，学生能够完成控制系统设计；根据被控对象特性与技术参数要求，学会选择传感器、变送器、控制器、执行器、显示仪表等装置，能够完成系统组装调试、系统投运与参数整定；学会各个装置的拆卸与组装、设备维护与维修。能力提高训练要求：能够完成信号调理电路、简单变送器、控制器、输出控制电路的设计、焊接、调试。实训项目包括专业基础技能实训、专业技能实训和创新训练。
专业基础技能实训 主要包括金工实习、电子实习、生产实习、毕业实习、信号变换综合设计、过程控制系统课程设计、单片机原理及接口技术设计、专业基础技能实训。对于基础实训模块内容以“实用、够用、熟练”为原则，要求学生掌握基本的实训技能。综合运用电子技术、电路等电类基础课程知识，设计完成实物制作与调试。实训指导教师根据学生实际情况，有针对性地选择实训内容或项目，为专业技能实训打好基础。
专业技能实训 主要包括以智能仪表为主线的综合实训，培养学生具有仪器仪表开发、设计的创新能力；以仪表工程为主线的综合实训，培养学生具有控制系统设计与仪表选型、安装及调试的工程实践能力。
1）智能仪表实训：主要训练传感器与检测技术、单片机技术、嵌入式技术、DSP技术、测控电路等专业课程内容的综合应用，包括完成仪器仪表的设计、参数选择、仿真、实物制作、调试等环节。
2）仪表工程实训：主要训练传感器与检测技术、测控电路、PLC技术、过程控制系统、控制仪表及装置、DCS技术、工控网络技术、工控组态软件等专业课程内容的综合应用，包括完成控制系统的方案设计与仪器仪表的选型、安装、调试及维修等环节。
实训内容要随着知识的更新有所创新、增减，体现实训的实用性和先进性，同时着重于学生的创新意识和实践能力的培养教育。
创新性训练 主要包括开放性实验设置、创新创业项目设置、科技竞赛项目设置：开放性实验以信号调理、单片机技术和PLC技术课程内容为主设置实验项目；创新创业项目以企业需求为导向，设置检测与控制为主的工程实践类项目；科技竞赛依托校电工电子实验教学示范中心、罗克韦尔自动化实验室、西门子共建PLC实验室、浙大中控共建DCS实验室、校实习实训中心的实验实训资源，开展相应的专业技能竞赛。
5 建立测控专业实训模块
根据培养目标设计相应的实训教学模块，包括专业基础技能实训设置和能力提高实训模块设置。
基本技能实训模块
1）熟悉检测变送器、控制装置结构原理，学会拆卸与组装。传感器拆装与调试包括热电偶拆装与调试、热电阻拆装与调试、压力或差压传感器拆装与调试、流量传感器拆装与调试、物位传感器拆装与调试。变送器拆装与调试包括温度变送器拆装与调试、流量变送器拆装与调试、压力或差压变送器拆装与调试、液位变送器拆装与调试。执行器拆装与调试包括气动薄膜控制阀拆装与调试、气动推杆拆装与调试、电动调节阀拆装与调试、电动推杆拆装与调试、低压电器拆装与调试、变频器调试、电动机拆装与调试。显示仪表拆装与调试包括模拟式显示仪表和智能显示仪表拆装与调试。控制器拆装与调试包括模拟式控制器和智能控制器拆装与调试。
2）根据被控对象特性设计控制系统，如单闭环、串级、比值等控制系统。根据系统要求和被控对象特性选择传感器、变送器、控制器和执行器，然后组成所需控制系统。
3）控制系统组装，将所选择的自动检测和控制装置组装成实际应用的控制系统。根据设备情况，可组成温度检测控制系统、压力检测控制系统、流量检测控制系统、液位检测控制系统，以及四种控制系统合成的综合控制系统。
4）控制器作用方向的确定。根据被控对象特性，选择执行器、变送器作用方向的选择或设定，最终确定控制器作用方向。
5）根据被控对象特性，选择控制规律，设置控制参数。
6）系统投运，包括投运前仪器设备的校验与检修、控制器参数的整定。
能力提高实训模块 为了进一步提高学生工程实践能力，设置了能力提高的实训环节，包括网络控制系统实训和电路设计、制作与调试实训。
网络控制系统实训包括PLC技术、过程控制系统、控制仪表及装置、DCS技术、工控网络技术、工控组态软件等专业课程内容的综合应用，包括完成控制系统的方案设计与仪器仪表的选型、安装、调试及维修等环节。
电路设计类实训包括信号调理电路、变送器、控制器、输出控制电路设计、制作、焊接和调试。相应的实训环节有基于传感器与检测技术、测控电路等课程的信号变换综合设计，基于单片机技术、嵌入式技术、DSP技术等课程的控制器设计等。有些能力提高实训部分安排在基础技能实训模块中进行。
6 制定实训大纲
制订了较为详尽的培养计划，使实训与课程设置紧密结合，实训环节尽量安排在相关课程结束后就进行。比如：专业基础技能实训在电路、电子技术基础结课后的第5学期进行，2学分；信号变换综合设计在传感器与检测技术、测控电路、电力电子技术课程结束后的第5学期进行，2学分。
对于综合性实训环节，只能在所有理论课程都结束后进行，或者分步进行实训。如表1综合实训教学计划，分为6、7两个学期进行实训。同时，根据实训内容多次安排实训学时，并根据学时数与实训项目权重分配成绩比例。实训成绩最终通过现场演示、报告、答辩等方式进行考核。
7 实训效果
实训教学中以学生为中心、以教师为主导开展，根据不同实训模块、教学内容以及每节实训课的重难点，采用不同的教学方法。以教师为主导开展采用启发式教学方法，把学生作为教学的主体，引导学生肯思考、会思考，以提高其分析和解决问题能力。从2013年开始，对2010、2011、2012级测控专业学生进行实训。
传感器拆装、调试实训 使学生深入了解传感器工作原理、特性和输出信号特点，从而可以根据信号特点制作信号调理电路，或者选择传感器。
专业基础技能实训 通过对电子元器件性能测试和简单电路设计制作，充分了解器件性能，为复杂电路设计制作时器件选型获得第一手经验；信号变换综合设计实训要求学生设计信号放大、滤波、隔离、线性化等功能的信号调理电路，设计输出控制电路，利用自己设计的控制器组成一个简单控制系统。这样可以锻炼学生掌握较复杂的控制电路设计、开发、制作能力和电路检修能力。
控制器制作实训 在单片机原理及接口技术、DSP技术及应用、嵌入式系统设计实训过程中，利用相应的开发板，并分层次设置实训内容。在此基础上进行控制器设计、制作、焊接和调试，培养学生电路设计、开发、制作能力，培养学生设计性、综合性和创新性工程设计的能力。
网络控制系统实训 在PLC技术、DCS与FCS实训中，依托S7-300实验室、罗克韦尔实验室、DCS实验室开发创新性实验项目，在3届学生中开展多项技能培训、技能竞赛，取得较好的工程训练效果。
经过实训锻炼，测控专业学生的工程实践能力、研发能力都有了较大的提高，提高了就业竞争能力，部分工程能力较强的学生在工作伊始就表现出较强的科研能力和业务能力。如2010级一名学生，工作不到一年，就成为丹东华日理学仪器有限公司技术骨干，承担科研项目；就业于丹东金洋科技发展集团有限公司的一名2011级学生在实习期满后就成为项目组长，承担项目。
具有了较强的工程实践能力，毕业生在就业时具有较强的竞争优势。通过统计，近3年来，本专业毕业生的一次协议率分别是49.06%、63.86%、73.08%，就业率分别为90.57%、96.39%、98.78%，呈现稳步攀升趋势。
8 结语
建立实训教学体系，实训过程形成从简单到复杂、从基础到专业、从接受基本知识和技能到培养综合能力这样一个逐步积累、深化和提高的完整的教学体系。实训教学与理论教学组成一个完整的测控专业培养体系，全面培养学生的实训技能、科学作风，以及综合分析、发现和解决问题的能力，使学生具有创新、创业精神和较强的工程实践能力。
篇12
湖南城市学院（以下简称“我校”）是一所地方本科院校，成立时间不长，基础环节薄弱，实验实训设备能基本满足实践教学的需要。为切实提高学生实践动手能力，培养创新型人才，在实践性教学方面进行了一系列的改革与试点，摸索出了一些经验。本文主要就“我校”实训中心在电类专业实践性教学改革方面所采取的一系列措施进行总结，旨在为同行提供一些借鉴。
一、课程、专业之间加强融合，淡化界限
实践性课程体系与相应的理论课程体系紧密联系。我校实验实训中心在教学改革中坚持了“三淡化”：一是淡化了理论教学与实践教学的界限，将理论教学与实践教学有机结合；二是淡化了专业之间的界限，加强各专业之间的交叉渗透；三是淡化了软件实验与硬件实训的界限，充分利用各种手段提高实践效果。将电工电子实训课程设立成多模块化实训课程体系结构，有助于不同专业进行优化组合。
理论教学与实践教学的有机结合扬弃了传统实验内容，系统地增加设计性、综合性和工程性实训，注意培养学生的创新意识。如实训中心开设的电工技术等7门基础实训课程，实训项目78个，其中综合性、设计性、创新性实训占60%。电子产品组装、设计实验室、创新性实验室长期对学生开放，给学生提供了一个拓展的空间和平台，学生利用课余时间在开放实验室进行创新实践活动，如完成“大学生创新性、研究性项目”、“电子设计竞赛”等，学生的创新意识、实践能力和创造能力得到了较大的提升。电子科学与技术专业2008级2位同学在2011年全国大学生电子设计大赛中获得湖南赛区一等奖、国家二等奖。
实践教学内容的设立强调课程之间和专业之间的融合、个人能力培养与团队协调发展的融合，从电工电子实践初步、电路基础实验、电工技术实训等八个方面开设实训项目，并先后编写出版相应的实训教材和自编实训讲义。
在修订教学计划的同时加大了实践教学课时量，以突出实践教学的重要性。在新的人才培养方案中，电子技术的理论课学时为56，实践学时为16，实践学时与理论学时之比为1∶3.5；电路基础（电工基础）的理论课学时为56，实践学时16，实践学时与理论学时之比为1∶3.5；单片机原理与应用的理论课学时为32，实践学时为32，实践学时与理论学时之比为1∶l。
二、教学方法上，创新教育教学模式，开展递阶式教学
在实践性教学方法上，我校实验实训中心打破了传统的将实验依附于课程的教学体系，建立了基础知识教育、基本技能培养、设计能力训练、综合技能提高、创新人才指导的“五级递阶式教学”新模式。
基础知识教育指在电工电子实习基地内进行为期1周的实习，包括基本工具的使用、基本焊接技术练习、基本的继电控制电路安装调试、电子小产品的安装调试、交直流电路的常识、安全用电知识教育等。这项教育每年面向全校电类专业的学生，受益面广。
基本技能培养包括电工技术实训、电路基础实训、模拟电子技术实训、数字电子技术实训等，其中综合性、设计性、创新性的实训占60%以上，主要培养实践技能和实验的分析方法。该级实训同样面向全校电类各专业的学生。
设计能力训练主要面向电类各专业进行电子课程设计和单片机课程设计，由给定题目或自选题目到设计、安装、调试全过程，采用项目式进行系统的训练，各门课程的设计训练时间为1周。
综合技能提高是指电子综合实训和课外自主创新性实训与研究：电子综合实训包括电子技术实训、单片机技术实训、PLC可编程控制技术实训、电路板制作、电子产品的设计安装调试等。课外的创新性实训与研究包括毕业设计、电子设计竞赛等，利用课外时间进行，通常2个人组成一组，老师进行指导，培养学生的综合应用能力和创新思维，培养学生的团队精神。
创新人才指导主要是指培养“三创”人才，即创业、创新、创造性人才，利用课外时间（含寒、暑假时间），组织学生参加全国大学生科技创新竞赛、电子设计比赛及社会团体组织的各种竞赛、“挑战杯”创业竞赛、老师的科研课题等，培养学生的科学研究能力和创新能力。
在一至三级的实践教学模式中实训课尽量采用1人1组，可减少学生依赖性，增加主动性，体现以学生自我训练为主。第四级和第五级是与科研工程和社会应用实践密切联系的环节，引导学生尽早进入科学研究领域，如步进电机控制器、简易汽车信号控制器、简易数字频率计、低频数字式相位测试仪等实训项目都融入了科技创新的成果，尤其是与实际工程应用相结合，激发了学生理论联系实际的学习热情，取得了一些理论联系实际的创新研究成果，如三相应急电源、智能综合继电保护装置、电子节气门智能控制器等。
在实践教学手段上，采用多媒体课件、虚拟、仿真与实际相结合的实践教学模式，将部分多媒体课件放在系部的网站上，供学生事先浏览和预习，为进行实训做好准备。此外，还实行实训室全面开放、学生网上预约实训，形成以课内与课外、必修与选修相结合的自主式、合作式、开放式、研究式的实践教学模式，提高实践教学效率和资源的利用率，为广大学生投身社会实践提供条件。
三、加快实践性师资队伍建设，实行实践教学人员多样化
实践教学体系的构建与实施对从事实践教学的师资队伍提出了更高的要求。实训中心的实践教学师资队伍绝不仅仅是单纯的实训技术人员，还必须有较高水平的理论课程任课教师和科研人员等参与到实验实训室建设、实践教学课程建设中来，以整体提升实践教学水平与质量。针对过去实践教学中存在的问题，学校多次召开实践性教学研讨会，广泛听取意见，探索符合新时期办学规律的队伍组成模式，形成了由五部分人员构成的动态稳定的队伍组成模式，并提出了相关要求。
目前活跃在实训中心的人员实行“五线谱”，有五个部分：实行八小时上班的专职实训人员、兼职教师、涉及实训教学内容的任课老师、新进中青年教师、动手能力较强的优秀学生。对涉及实践教学内容的任课老师，学校要求必须保证实训课时在现场指导，要求新进中青年教师必须在实训中心工作一段时间，安排动手能力较强的优秀学生在实训中心协助工作。
学校为了提高师资水平，有计划地组织实训人员进行培训，还将专职人员派出去培训、学习和交流。目前学校实训中心现有专职实训技术人员7人，全部具有高级职称或者硕士学位，平均年龄35岁，形成了一支结构合理、核心骨干相对稳定的实践教学队伍。
四、考核方法上，实行考核多元化，并形成了完善的考核体系
篇13
中图分类号：G424 文献标识码：A
Talking about the Teaching of "Automotive
Electrical and Electronic Eechnology"
YAO Yumei[1], NIU Chao[2]
([1] Employee Education and Training Center, He'nan Coal Chemical Industry Group, Jiaozuo, He'nan 454003;
[2] He'nan Mechnical and Electrical Vocational College, Zhengzhou, He'nan 450003)
Abstract Automotive electrical and electronic technology as a basic course in vehicle maintenance class, with the development of new electronic technologies in the automotive sector, the traditional teaching content, teaching mode no longer meet the training requirements of modern vehicle inspection and maintenance professionals in the electrical control maintenance. Therefore, this article from the automotive electric and electronic course materials, laboratory construction, teacher training, teaching methods, a series of improvements, in order to really achieve their training objectives.
Key words automotive electrical and electronic technology; teaching methods; curriculum reform
1 根据汽车专业电子维修技能要求，编写合适的教材
教学改革首先是教材的改革，目前学生所使用的汽车电工电子技术教材，大多是将传统的电工、电子技术稍作修改而成的，在内容上并没有突出针对汽车的应用，缺乏实际针对性。随着汽车领域电子新技术的应用越来越广泛，汽车上电子装置越来越多，汽车维修早已从单一的机械维修转向机电一体化的有机结合，电子技术已成为汽车维修人员必须掌握的知识。因此，原有的汽车电工电子技术课程内容迫切需要进行改革和整合。首先，以够用为原则，将课程中对汽车专业要求不高和关系不大的内容以及一些复杂的理论公式推导和计算，该减则减，以减少学生的课程负担，同时避免学生的厌学现象。例如：传统电子电工中涉及到戴维南定理、叠加原理等内容，理论较深，在汽车专业中应用较少，故在汽车电工电子教学中将这部分内容删除掉。其次，将电工电子技术与汽车专业结合，突出专业特色，使学生学习更具有目的性，如在磁路和电磁器件部分引入汽车点火线圈，在半导体器件中引入汽车三相整流电路、电子调压器电路，电子点火器电路、信号报警电路等。最后，在课程相关内容中增加现代汽车电子控制的新技术，如增加汽车自动空调装置、中央控制门锁装置、汽车驾驶巡航系统、汽车防抱死制动系统、主动安全气囊、电子主动悬架控制系统、汽车全球定位系统等电子装置在汽车上的应用①，这样可以使学生提前了解汽车电子控制技术，诱发学生的学习兴趣，实实在在感受到学有所用，从而调动学生学习的积极性。
2 建立专门的汽车电工电子实验室，加强理论与实践相结合
当今汽车的发展很快，各种高、新、尖科技产品都已充分地应用到汽车上，只具备拆装操作技能已远远不能适应汽车维修的需要，因此，作为一名维修人员在具备必要的基本操作技能同时还必须具备扎实的汽车理论知识。实验是理解和掌握理论知识的一种最有效、最合适的方法，对于汽车电子电工学习而言，同样如此。然而，传统的汽车电工电子实验、实训一般情况下都在普通的电工电子实验室进行，而普通的电工电子实验室只能满足学生基础实验和普通实验的验证和学习。因此对于汽车专业的学生来说，很难通过实验来掌握与汽车相关的电工电子理论知识，如在半导体实验中，学生也只能做一些二极管、三极管的普通验证实验，根本没有办法知道这些半导体在汽车电路中的功能和作用，所以，建立专门的汽车电工电子实验室是必然的，也是必须的，如电磁器件实验设备中增加汽车点火线圈实验设备，只有这样，理论与实验相融合才能达到最好的效果。
3 采用多样化教学方法提高学生学习的主动性
传统教学方法的一个很大缺点就是不能充分调动学生学习的积极性，学生是一种被动式的学习，不利于职业人才的培养。而作为一名教师，在教学中应遵循的正确原则是：知识不应当由教师简单地灌输给学生,应当由学生自己积极地探索而获得。采用研究性的教学方法，使学生不在局限于课本上或者老师安排的学习方法和实验方法，学生自己处于探索之中，寻找问题的答案，这样学生不但能够理解原理，而且能够对出现的问题进行分析和排除，从而提高了学生学习主动性和学生解决问题的能力。
运用讨论式、互动式教学，在讲解习题课或一些实际应用问题时，提出问题，让同学们去思考，然后展开讨论，充分发挥学生的主动性，激发学习兴趣，让学生在掌握学习内容的同时，培养锻炼对问题的表述能力和参与意识。
4 加强师资建设，提高教师素质
由于汽车电工电子属于汽车类和电子类相结合的综合性课程，同时具备擅长两个专业技术的教师严重缺乏，很多学校只是让电工电子的老师去担任汽车电工电子的教学，这样涉及到汽车专业的内容，一般电工教师就束手无策，严重制约了教学计划的实施。因此，要求学校不断加强师资的建设，不断提过教师业务素质，以保证汽车电工电子技术教学的顺利进行。教师要具有新课程的学习能力和教学能力。 汽车电工电子技术是一门新兴技术，它要求教师在具备电工电子技术专业知识外，还要对汽车电子的发展有所了解，掌握汽车电子线路的分析能力，这都需要教师不断进行跨学科学习。教师必须主动适应市场要求，能够对教学内容的进行改进，摒弃无用陈旧的教学内容，学习和引进新知识、新技术，否则就会影响学生学习的效果。同时，教师要努力向双师型教师转变，加强双师型教师队伍建设，改善学校的师资队伍结构，是全面落实提高学生实践动手能力的基本保证②。通过向双师型教师转变，教师应具备扎实的专业技能知识，具备良好的实践能力和创新意识等职业素养，以承担起工程师或技师的角色。
5 结论
在汽车工业的高速发展和汽车领域电子新技术的应用越来越广泛的大环境下，重新审视汽车电工电子课程的教学内容与教学方法，建立符合实践教学规律与人才培养要求的教学体系。全面推进当代学生的素质教育，才能更好的为汽车维修行业输送更多、更好、更有用的人才，以适应社会的需求。
