电工电子技术实训装置篇1

关键词：无线控制；实训装置；考勤

1 引言

电工电子技能实训是维修电工技能的重要环节，现阶段对于之前的实训方式中教师的工作量很大，并且考勤的评定也存在一定的难度，在平常的实训中由于学生数量远超于教师数量，导致在实训过程中教师无法及时了解每个工位的运行情况以及学生的考勤情况，通过本装置就能将工位的运行情况实时显示在教师端的上位机界面上，让同学们在平时的训练过程中能够安全使用试验台，本装置不但可以实现对学生工位的监控，还有自动记录考勤的功能，达到实验室安全运行和考勤检查的目的。

2 系统设计

基于无线控制的电工电子实训装置是一款专门为维修电工实训而设计制作的一种实训装置，该装置是由一台上位机和多台从机组成的一个网络式结构采用wifi数字式无线传输装置，该实训设备的设计为维修电工的基础实训教学提供操作平台，本装置中提供可靠有效的直流电源，并以模块化的形式提供了电子电路焊接、调试的设备。

该实训装置中的实验部件均为模块化形式，每一个模块实际上给学生提供的仅仅是一个接口电路，实训老师通过上位机控制对应每一个工位的下位机电源。学生可以自己通过老师的讲解以及查询相关资料学习分析，然后进行电路的焊接与调试，从而让同学们通过实训达到掌握相关专业知识的目的。同时也可以自动记录考勤信息，也使得技能教学更加人性化，也是为了减轻实训教师在授课过程中的工作量。该实训装置适合应用于各大职业技术院校的维修电工的职业技能培训中。

3.系统总体示意图

本设计是一款专门为维修电工实训而设计的装置，所以应注重稳定性能以及易操作性。在稳定性能和易操作性能方面由硬件电路而设计的功能优于由软件实现的功能，而软件实现的功能灵活性较强。基于以上原因，我们决定使用软件和硬件相结合，以硬件电路实现功能为主，由软件辅助实现人机交互功能。其系统模拟示意图如图3所示。

4. 实训装置关键技术

该装置本身和PC机之间采用TCP通信协议，采用无线通信有利于实训室的布局，对于实训室以后的管理也可省去诸多的麻烦；技术层面上来说协议本身具有自组织的特点，可以为通信的准确性提供保障。该系统主要由六部分：单片机控制核心、电源部分、报警灯部分、继电器控制部分、WIFI通信部分、显示部分，总体框图如图4所示。

（1）单片机部分：是该系统的控制核心。负责整个装置系统的控制、信息的传输数据的处理以及检测按键系统，同时还要控制液晶屏的显示，作为主控芯片，芯片的选择是十分重要的，经对比发现选用STM32F407单片机能够满足本系统的功能要求。

（2）电源部分：该部分为整个系统提供电能，是整个系统装置的能量储存区，为整个系统装置提供一个稳定的电源，控制电路部分（单片机和WIFI通信模块）采用+5V的电源供电，实训中用到的路调试版采用+5V和-5V的电源供电。

（3）报警灯部分：可以完成电源故障的警示，对系统电源的故障进行提醒，实现实验室安全运行。

（4）继电器控制部分：单片机能够通过WIFI通信模块将上位机发出的信号进行数据信息处理，从而控制对应的继电器的通断实现电源的设定，以及学生测试电路时控制电源的通断。

（5）WIFI通信部分：包括WIFI发送与接收两部分，是系统中无线射频收发部分，其工作电压为3.3-5V，在本系统中采用的是+3.3V电源供电，可通过编程工作于不同的波特率，最高波特率为115200，有 RS232、485、TTL 接口与无线 WIFI的相互转换，通过无线WIFI进行组网通信，应用方便、传输可靠。

（6）显示部分：根据设计要求，显示部分的作用是能够让学生能够根据上面提供的资料进行操作，同时也是通过显示屏将学生的信息显示出来，便于考勤信息的整理。

参考文献：

电工电子技术实训装置篇2

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，获得多个部级和省级奖项。

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。

电工电子技术实训装置篇3

改革开放以来，随着电子信息产业的快速发展。现代电子企业需要各个层次的人才，其中需求最多的是一线的技术人员，技工院校应用电子技术专业的办学目的就是为现代电子企业培养高素质、高技能的实用型人才。现在，技工院校教育教学改革正在深入地推进，要实施课程改革，就要明确改革思路、找准改革方向、理顺改革主线。要依据社会需求和学生就业情况确定培养目标，制定培养方案，规划课程设置，研究教学方法与模式，进行教学评价。其中课程设置改革是课程改革的重要内容，在技工院校应用电子技术专业的教学改革中，课程设置是一个重点问题，应该深入研究现有课程设置存在的问题，理清改革的思路，进行教学实践，还要在实践中不断地改进，不断地完善。

一、现有课程设置存在的问题

当前的技工院校一般是招收应届初中毕业生，学校的课程设置一般也是按照高中课程基本要求加上专业技能课而构成的教学体系。从学习层次上一般分为基础课、专业基础课和专业技能实训课这三个层次，课程安排上采用按照专业体系和通用要求设置课程。这种课程设置往往是只重视理论传授，不适合技工院校的培养目标，职业教育的是以技能为主，也不能很好地跟就业方向和社会需求结合。应用电子技术专业现有的课程设置脱不了上述的通病，还有自身的不足，归纳起来，具体有以下几点。

1.按照学科体系安排课程。这样的课程安排往往重视的是知识的严密性，严格地按照知识的逻辑关系编排课程内容，注重理论知识的传授。这样的安排对于高校生也许没有问题，但这绝不适合技工院校的教育，学生能够掌握这些理论固然很好，但是对技校的学生来说他们掌握不了，也不需要掌握，他们需要学习掌握的是有用的基础知识和实用的专业技能。而且这样的安排往往理论课比重过大，实验、校内、外实训环节不完善。

2.重设计、轻装配和维修。我们技工院校应用电子专业的课程设置往往是大专院校课程的简化版，从大学课程简化而来的课程设置一般是重设计轻装配和维修。大多数课程开设是为设计服务的，电路原理讲得很深奥，但这些深奥的原理对技校学生来说并不需要，他们将来从事的大多是装配、检测、维护和维修等工作，即使到设计单位，也是从事一些设计的辅助工作。所以掌握装配、检测、维护和维修等方面的技能对技工院校应用电子技术专业的学生是非常重要的，而这些在现有的课程设置中往往被轻视。

3.重功能、轻工艺。在现有的高职应用电子技术专业的课程设置中，一般是只重视电路功能，不重视工艺。这不符合现代职业教育观，在学校，学生主要学习的是如何实现电路的功能，而在企业，我们应用电子技术专业的毕业生往往是被要求能够看懂工艺文件，并能按照工艺文件进行装配，我们的毕业生还被要求能够编写工艺文件，设计工艺流程，改进工艺方法……，出现这种现象的原因有很多，有教材的问题，有教学条件的问题，有教师的能力的问题，但主要还是观念上的问题，课程安排者主观上重功能、轻工艺。

二、课程设置的改革思路

课程设置的改革是教学改革的一个重要环节，应有利于培养高素质的技能型人才。设置课程应以提高学生素质和培养学生职业技能为目标，这一思路进行课程设置时，应注意以下几点。

1.技工院校应用电子技术专业课程设置改革的目标是培养生产、管理、服务第一线需要的中、高等技术应用型人才，是一种能直接上岗的技术型人才，因此，在课程设置时要把握文化基础知识以“必需、够用、用得上”为度，专业知识强调针对性和实用性。

2.在设置专业课程时应以毕业生应具备的技术应用能力为主线重组课程内容，冲破原有课程体系，删除陈旧的与专业培养目标相距过远的课程内容，增添新知识，围绕学生的就业方向，整合教学内容，设置几门核心课程，以理论教学与实验、实训相配合的方式，使学生通过核心课程的学习和训练，掌握专业知识和职业技能。

3.在课程内部采用项目化教学，对教学内容进行项目化改造，具体的必学内容可以兼顾现成模块和框架模块教学的方法，工学结合，应用理论与实践一体化的教学方式，以技能掌握目标作为任务引领学习，力求使学生在学习知识的同时，进行能力锻炼和技能训练。在设计技能实训任务时，应充分调研学生的基础技能掌握程度，注意从技能训练复杂程度上由浅到深，实训任务应是为整体技能目标而设计的任务，能够承载理论教学和技能培训的任务，只有这样才能达到教学目的。

4.以专业技能培养为中心，建立实验、实训课课程体系。以校内实验、实训以及工学一体化教学为基础，结合参观学习、社会实践和企业顶岗实习，完成学生职业技能的培养。

三、课程设置的改革实践

2012年，新乡市技师学院应用电子技术专业实施了较大力度的课程改革。在充分的企业调研的基础上制定了新的人才培养方案，确定了人才培养的目标和层次，在工作岗位分析的基础上规划了新的课程设置，这一方案已在2012级新生电子专业班级使用。现就新乡市技师学院应用电子技术专业新教学方案的课程设置做如下说明：

1.采用公共基础课程、专业核心教学与实训项目和选修课程这三个层次设置课程。公共基础课程及文化基础课程，主要用以提高学生的文化素质；专业核心教学与实训项目为专业主干课程，用以学习专业知识和专业技能；选修课程是专业拓展部分，用以开拓学生的专业知识技能和专业化精研学习和兴趣发展。

2.专业核心教学与实训项目和选修课程以课程的形式展开。但这里的课程并非原有学科体系下的课程，是原有的多门课程的整合，是有机地融合而非机械地叠加。例如模拟电子技术即是原有的模拟电子、电子测量、电子工艺和电子装配、电子CAD等课程的整合。

3.专业主干课程以基础理论、装配和维修并进的方式展开。在保证理论设计方面够用于技能实施的条件下，加强了装配和维修等课程，并开设了电子产品设计技术、电子产品装配技术和电子产品维修技术等综合课程。

4.为了有效地训练学生的技能，每学期都安排了不同种类的工种实训，分别有：电子基础训练、小型电子产品装配实训、电工照明电路安装实训、电工电子仪器仪表使用实训、电动机控制实训、电视机维修实训、单片机实训、PLC实训、SMT实训等等。

5.考工与教学融合。把学生的等级工考核和考前培训安排在教学计划中，让学生在毕业时既拿到毕业证书又拿到等级工证书。把等级工考前培训纳入实训计划，第四学期考

中级家用电子产品维修工、中级维修电工双证，有兴趣的学生还可以拓展考中级通讯维修工。

6.专业课程总体规划上不涉及具体产品。无论是模拟电子技术、数字电子技术课程，还是电子产品设计技术、电子产品装配技术或电子产品维修技术都以基本技能学习为目标，具体电子产品的学习也是以类别区分。在这些课程的框架内让教师和学生有一定的自由地选择，比如家电里面就选择了彩色电视机的原理与维修，并定期组织学生走上社会义务维修，使学生具体的体会学以致用的学习方向和兴趣。

7.理论与实践相结合（工学一体化）的教学法。虽然新的教学计划中课程还是按照课程进行设置，但是在安排课程时已考虑到在所有专业课上要实施工学一体化教学，所以已经对课程进行了有利于实施项目课程的统整，这使得专业课都可以进行项目教学，并在教学实施中根据学生实际学习进程和任务目标，采用分段式项目教学法，让学生每一阶段的技能学习都得到落实有效。教师上课时按照一个个项目编排教学内容，实施工学理实一体化教学，让学生以完成工作任务的形式积极主动地参与学习。

课程改革是一个系统工程，牵涉到诸多方面，课程设置问题是其中的一个方面，也是非常重要的方面。我们在课程设置方面有一些思考，也做了一定的尝试，取得一点经验，也有一定的反思；总之，技工院校教育培养机制应根据市场及行业特点进行修正，加强适销对路的专业技能培养，改变单一的结构，朝专门化和行业化方向发展，同时针对学生的学习能力，创新改革教学模式，改进教学内容面向就业市场“以市场需求为导向，以能力培养为中心”全面提高技工院校教学质量，为祖国建设及社会发展提供高素质人才服务。

参考文献

电工电子技术实训装置篇4

以集成电路设计、制造与应用为代表的微电子学是现展最迅速的高科技应用性学科之一。四川信息职业学院微电子学专业主要是培养掌握集成电路、微电子系统的设计、制造工艺和设计软件系统，能在微电子及相关领域从事科研、教学、工程技术及技术管理等工作的高级技能人才。

2 加强微电子综合实训室建设的必要性

四川信息职业学院在微电子专业教学过程中，之前的实践性课程主要是以专业课程的实验形式开展的。比如在集成电路制作工艺实训、集成电路版图设计专题实习、集成电路设计基础及CAD和微电子专业实训等课程里，学生主要是通过专业仿真软件、虚拟设备来感知课程的实践性，无法动手，只能看，不能“摸”。这种按照专业课程划分实验课的方式，跟真正的集成电路及半导体器件的制造岗位及其相连岗位环境之间还是有很大差距的，这些实验只具备虚拟验证演示，很难使学生的实际动手能力得到锻炼。学生若是只凭看或是在电脑上虚拟仿真学习微电子知识，而不能对当今集成的电路封装和测试有一个全方位的认识，这样的学习效果堪比盲人摸象，自然是很难满足对应企业的岗位需求的。

为了更贴近市场需求，四川信息职业学院重新制定人才培养方案。通过加强实训室的建设，来完善职业技术人才的培养机制，从而体现学校的人才培养目标是向社会输送职业化的高技能型人才。微电子综合实训室的创建，促使现有课程的教学模式得以改革，“教学内容工程化”使得学生更好地从技术上手，再到头脑的理论武装。

3 微电子综合实训室的建设目标与思路

目的就是为四川信息职业学院微电子专业学生的学习和掌握微电子技术知识提供一种有效的技术保障。实验室的建设要体现四川信息职业学院着眼未来，从科技、环保的角度充分体现可持续发展思想，能够承载集成电路制作工艺实训、集成电路版图设计专题实习、集成电路设计基础及CAD和微电子专业实训等课程，注重节约能源和优化环境，极大地提高微电子从宏观到微观展示功能，使之成为四川省智能化实验室典范。

建设思路：结合四川信息职业学院开展实验的基本功能，从当前实际出发，考虑长期需要，坚持开放性，保证可扩充性，坚持经济性、实用性，保证可靠性、先进性，模块化结构、设计灵活、便于维护，基础建设立足于长远，应用系统满足近期需要。

4 微电子综合实训室的说明

1）本实验实训装置共分七大系列，每个系列都是以微电子的工艺环节为单位，每一个子系统又都由若干个实训台和实训屏架所组成，每一个实训台和实训屏架都能独立工作，相关实训台和实训屏架的子系统之间还能互通互联，进行各种网络型的综合实训及演示。同时每个子系统都能根据自身发展的需要进行独立升级，而不影响其他各子系统的功能。所以具有较强的先进性、拓展性和开放性。主要设备包含光刻机、超声波铝丝焊线机、金丝球焊线机、台式无铅回流焊机、丝印机、烘干机、金相试样抛光机、晶体管图示仪、四探针电阻率测试仪等。

2）每个实验实训装置子系统都不仅适用于学生进行器材认识和安装、系统软硬件操作、版图设计、光刻掩膜版设计、光刻工艺、光刻缺陷分析及排除等技能的实训操练，也适用于教师进行实验和实训的教学演示、故障设置、学生考核及相应的成绩评定等。所以能较好地满足教学的实用性、方便性和可操作性要求。

3）每个实验实训装置子系统的所有设备和器材均为现实工程中使用的主流产品，不仅具有典型性，并具有较大的市场占有率，一般是集成电路制造厂商比较常用及典型的器材，或是同国家各考证鉴定所的考证设备相一致的器材，品牌一般为国内知名或国外品牌，且全部符合有关国家标准。产品的设计与集成电路制造、测试环境贴近，能够全面体现集成电路的设计、安装、连接、设置、调试等的全部过程，能体现职业教育的特点，表现系统的应用效果，构建教、学、用一体化的环境。因此，具有较强的真实性和现场感。

4）每个实验实训装置子系统兼顾集成电路“系统控制制造工艺”及“版图设计”两个方面，又以工艺部分为重点。工艺部分全部实现动手操作。在实训期间，学生着装进入“车间”；能够全程虚拟操作和部分动手来实现氧化、扩散和LPCVD工艺以及离子注入与退火；亲自完成光刻工艺、刻蚀工艺、溅射工艺；能手工完成电参数测试；整个工作条件要实现超净环境和动力条件管理。

5 实验室装修、UPS电源

四川信息职业学院微电子实验室保障系统由实验室装修、UPS系统、防雷系统和接地系统四部分组成。墙面、地面、天花板均需做防尘、防静电、恒温等装修处理：要求设计成洁净实验室（进行无尘、恒温、恒湿处理）；对洁净实验室进行防静电建筑材料的整体装修；对洁净实验室配备加湿机等静电防护设备。

配电系统保障设备用电可靠性，预留适当的冗余，单相负荷的配置，三相平衡。设置市电多功能插座，采用防鼠咬电缆。强弱电分开，避免长距离平行走线。电源电波50 Hz波形中，不应混杂其他干扰电波，特别不应有高频电波干扰。

实验室内的照明应分正常照明灯、长明灯及应急照明灯三种照明方式。应急照明主要是在正常照明线路上取一路连接到UPS电源上，当发生断电时即可自动切换到UPS电源。UPS系统的设计目标是为实验室内设备提供后备电源支持，是整个弱电系统的重要组成部分。

UPS系统的主要功能要求是对电源保护有要求的用电负载分别进行集中供电电源管理，对相应的智能化设备提供纯净、稳定的后备电源，充分保证展馆内各弱电系统正常稳定工作。

6 结束语

四川信息职业学院微电子综合实训室建成后，创建了教、学、做的实训平台，学院微电子技术专业学生的动手本领在模拟真实化工作现场实训平台上得到充足的锻炼，职业本领、操纵技能（对动作方式的一种概括，是按一定的方式反复练习或模仿而形成熟练的技术动作）在集成电路工艺、测试技术的项目实训中有长足的进步，提升了学生的就业竞争本领，取得很好的成效。

参考文献

电工电子技术实训装置篇5

为贯彻落实《国家电网公司“十二五”教育培训工作意见》和《江苏省电力公司“十二五”培训工作意见》中关于加强培训资源保障体系建设的要求，全面实施省电力公司“人才强企”和“三新”农电发展战略，提升基层农电职工业务素质和技能水平，打造一流农电职工队伍，省公司提出了在农村供电所实施“四个一”（即一档线、一台变、一间学习室、一间训练室）工程。为广大农电人员创造“就近、随时、方便”的基本培训条件，解决基层农电人员基础知识学习，基本技能训练的需求，达到作业行为标准化，安全保护规范化，全面提升基层农电人员业务技能水平，江苏省电力公司职业训练基地承担了《农村供电所实施“四个一”工程建设标准》的科研任务，笔者现浅谈该课题的研发制定原则。

一、立论依据

1.国家职业农网配电营业工技能等级要求

结合江苏省电力公司职训基地开展的国家职业农网配电营业工高级工、技师技能等级要求，达到作业行为标准化，安全保护规范化；征求来自全省农村供电所生产经营一线的学员意见，了解农村供电所人员对培训工作的要求。

2.制定“四个一”工程建设标准课题研究步骤

确立了制定“四个一”工程建设标准课题研究的主要工作内容步骤：一是收集全省苏南、苏中、苏北各地农村供电所以及农电员工对技能培训工作的需求；二是对国家职业农网配电营业工培训需求进行提炼，进而拿出既有培训类产品一般特质又能贴近生产实际的产品研发条件和建设标准；三是将真实的应用于生产营销实际的设备装置引入到培训中；四是细化“四个一”工程的具体建设内容和建设标准。

3.“四个一”工程建设标准定位

明确“四个一”工程建设标准中核心项目“一间实训室”内应配置的实训装置，按照“组合式、模块化、插件式、多功能”的要求到相关厂家进行了调研，初步提出了“配电装置安装排故一体化、表计回路装接检查一体化、表计抄核纠错一体化”的研发条，力争实训室培训装置的配备具有鲜明的农电特色，同时使其在有限的空间内尽可能多地满足农村供电所的培训需求；特色项目“一档线、一台变”；基础项目“一间学习室”包含计算机联网学习课件、查询以及阅览室等功能。

二、技术标准制定原则阐述

1.技术标准制定依据

本标准根据《农网配电营业工－国家职业标准》、《江苏省电力公司农网工程建设标准》、《电力系统技术导则》（试行）、《农村低压电力技术规程》以及《江苏省0.4kV～220kV电网建设技术导则》等规范制定。

2.“一档线、一台变”建设的技术原则

“一档线、一台变”主要包括一档或一档以上10kV、0.4kV电压等级同杆架设的配电线路、一台10kV双杆架设的配电变压器以及相关配电装置，可以进行配电线路架设与检修、配电变压器安装与检修等技能培训和考核。

（1）“一档线、一台变”培训功能。农村供电所室外“一档线、一台变”实训场主要实现10/0.4kV线路架设、配变台架安装、负荷开关安装及常规操作、绝缘子和金具的更换、导线修补与更换、线路线材压接、拉线制作、10/0.4kV电力电缆的制作、变压器分接头的调整与直流电阻的测量、变压器接地装置的安装与接地电阻的测量、低压接户线及电能计量箱的安装、检查与更换、10/0.4kV线路巡视与障碍排除、线路杆位测量和电杆组立与纠偏等培训功能。

（2）实训场地要求及主要建设内容。农村供电所室外“一档线、一台变”实训场面积应在100～400㎡左右，建设内容包括一档及以上的10kV和0.4kV共2个电压等级同杆架设的培训线段，一台容量不超过315kVA的配电变压器及其附属设备，供电所可根据实际工作需要选择安装其他配电装置（10kV断路器、分段开关、并联电容器、故障指示器、低压无功补偿装置等），场地上配置防高空坠落等各种安全装置。

（3）“一档线、一台变”主要设备。农村供电所室外“一档线、一台变”实训场设备主要有：变压器、低压配电箱、变压器台架金具、直线杆、终端杆、10kV金具与绝缘子、0.4kV金具与绝缘子、拉线盘及拉线、故障指示器、三相接户角钢、单相接户角钢、单相计量箱、三相计量箱等。

（4）仪器仪表配置要求。农村供电所室外“一档线、一台变”实训场配置的仪器仪表和工器具主要有：双臂电桥、接地电阻摇表、四极接地电阻测量仪、2500V绝缘电阻表、1000V绝缘电阻表、500V绝缘电阻表、单臂电桥、导线连接钳压工具、测距仪、测高仪、紧线器、脚扣、脚板、双控保险带、安全帽、成套电工工具等。

3.“一间训练室”建设的技术原则

主要配置用于配电设备安装与故障排除、电能计量装置装接及通电前检查、电能表抄读及计量异常处理等训练的综合实训装置。

（1）“一间训练室”主要培训功能。农村供电所“一间训练室”主要实现以下培训功能：低压电源接入系统原理；低压照明及动力回路接线原理；低压照明及动力设备安装及维护（含电工基础工艺）；常见低压照明及动力回路故障排除；低压无功补偿控制接线原理与常见故障的排查与检修；三相三线、三相四线直接接线或经电流互感器、电压互感器接线的各种情况测量、绘图和分析计算训练；对各类错接线方式进行判断和分析以及对电表误差电量的退补等培训；电压互感器、电流互感器极性测试训练等。

（2）“一间训练室”场地及设备配置要求。农村供电所“一间训练室”面积应在40～80㎡，训练室内应配置具有配电设备安装与故障排除、电能计量装置装接及通电前检查、电能表抄读及计量异常处理等功能的综合实训装置，同时配置工器具柜、仪器仪表柜以及相应工器具和仪器仪表。

（3）“一间训练室”主要配置设备。农村供电所“一间训练室”主要配置以下设备：低压配电安装与排故综合实训柜、装表接电检查分析智能实训柜、电能计量抄核智能实训柜等实训装置各1～2台。农村供电所“一间训练室”还可配置以下设备（物品）：仪器仪表柜、静电地板、白（黑）板、仪器仪表桌、移动工具小车、数字（指针）万用表、组合工具、工具盒、实训桌椅、若干规格导线、绝缘垫等。

4.“一间学习室”建设的技术原则

主要包括配置与农村供电所生产经营管理相关的技术类和管理类书籍，能与省公司网络大学相连的若干台计算机等设备。

（1）学习室主要功能：学习室主要满足农电人员基础知识学习需求，学习方式可采用自学、网络大学课件学习、集中授课、学习讨论等多种形式。

（2）学习室场地及主要配置设备。农村供电所“一间学习室”面积应在30～60㎡，室内应配置有书柜、书报架、学习桌椅、计算机（原则上按照每5人/台需求配置）及计算机桌椅、白（黑）板，有条件的亦可配备电子录放设备和教学投影仪等教学用具。

（3）与农村供电所生产经营相关的技术类书籍有：《农网配电营业工－职业技能鉴定指导书》、《装表接电－职业技能鉴定指导书》、《抄表核算收费员－职业技能鉴定指导书》、《用电监察员－职业技能鉴定指导书》、《电力负荷控制员－职业技能鉴定指导书》、《配电线路－职业技能鉴定指导书》、《送电线路－职业技能鉴定指导书》、《电力电缆－职业技能鉴定指导书》、《内线安装－职业技能鉴定指导书》、《农村供电所人员上岗培训题库》、《中低压配电实用技术》、《农网配电营业工岗位及职业技能鉴定培训教材》、《农网配电营业工－职业技能鉴定题库》、《常用电气设备故障诊断技术手册》、《低压配电常见问题分析》、《低压电气技能操作作业指导》、《计算机操作基础教程》等专业书籍；与农网有关的规程和标准，如《农村低压电力技术规程》、《架空配电线路及设备运行规程》、《农网配电营业工－国家职业标准》等；与农网相关的技术类期刊，如《农村电工》、《农村电气化》等。

（4）与农村供电所管理相关的管理及励志类书籍有：《你在为谁工作》、《细节决定成败》、《国家电网公司企业文化读本》、《国家电网公司管理体系知识读本》等；国家电网公司和省公司有关农电管理的制度汇编等；与农电管理有关的期刊，如《农电管理》、《供电企业管理》、《电力职工教育培训》等。

三、该技术标准的创新亮点

1.高度提炼国家职业农网配电营业工技能等级主要培训项目

将国家职业农网配电营业工高级工、技师技能等级主要培训要求，高度提炼成“一档线、一台变、一间实训室、一间学习室”，即“四个一”工程建设标准。

2.高度浓缩实训柜功能空间

核心项目“一间实训室”内配置的实训装置，按照“组合式、模块化、插件式、多功能”的要求，初步提出了“配电装置安装排故一体化、表计回路装接检查一体化、表计抄核纠错一体化”的研发条件，将原先的7块实训柜浓缩至3块实训柜，使其在有限的空间内尽可能多地满足农村供电所的培训需求。

3.高度实现“就近、随时、灵活”的基本培训条件

在农村供电所建设“四个一”的基础培训设施，为农电人员创造“就近、随时、灵活”的基本培训条件，满足基层农电人员基础知识学习，基本技能训练的需求，达到作业行为标准化，安全保护规范化，全面提升基层农电人员业务技能水平。

4.“四个一”工程建设标准实行“四个统一”

即统一技术标准规范，统一各材料规格，统一实施方案图纸，统一验收标准。这样各项清晰明了，便于执行到位。

5.农村供电所兼职培训员的选聘和培训优化到位

农村供电所应按配电运检、装表接电、营业抄核三个专业设立兼职培训员，兼职培训员优先选择技术骨干和具有高级工及以上职业资格等级的农电员工。同时，兼职培训员负责组织本所农电工按照培训计划开展基础知识、专业知识的自学和网络课件学习，组织员工开展基本技能、专业技能的操作训练。

四、实现措施

1.分工明确，责任到位

省公司农电工作部负责制订农村供电所“四个一”工程建设标准，负责农村供电所“四个一”工程建设项目的组织审查和下达工作；省公司人力资源部是“四个一”工程培训工作的归口管理部门，负责制定“四个一”工程培训指导意见，负责指导、督促、检查农村供电所“四个一”工程培训工作。各市、县基层供电所负责汇总、审核、上报各农电工培训计划；负责根据批复的培训计划组织供电所农电工开展基础知识自学、网络课件学习及基本技能、专业技能训练；负责农村供电“四个一”培训设施的日常管理和维护；负责根据实际情况，收集农电工培训需求，提出完善培训设施和培训方法的合理化建议；负责配合上级部门开展农村供电所“四个一”培训效果评估工作。

2.分步推广实施，以点带面稳步推进

2010年，在全省1570个农村供电所，挑选200个供电所分步推广实施，不断总结经验，稳步以点带面推进。

3.基层农电工培训要求措施

基层农电工参培基本要求：参加基础知识、专业知识的自学和网络课件学习的学时不应低于48学时/年；参加基本技能、专业技能的操作训练学时不应低于48学时/年。

管理要求措施：供电所负责组织本所农电工日常培训工作，兼职培训员对员工建立培训档案，培训实施中应做好培训（实训）日志和员工培训考勤记录；供电所要设专人负责“四个一”培训设施的日常维护和管理，设备损坏要及时报修，保证培训设施时刻处于可用状态；基层农电工参加培训应利用业余时间，不能影响日常工作；市、县供电公司要建立供电所培训质量定期抽检制度。定期抽取供电所员工进行考试、考核，考核情况纳入供电所年度工作考核；市、县供电公司要不定期对供电所培训情况进行检查和指导，了解最新培训需求，并整理汇总上报省公司。

五、实用价值及评估

1.实用价值

农村供电所“四个一”工程建设标准实用性高、针对性强、效果大；可以全面提升农电员工的技能素质，快速适应电网发展形势的需要。

2.效果评估

电工电子技术实训装置篇6

课程改革与课程体系的建设是提高职业教育教学质量的核心，也是职业教育教学改革的重点和难点。福建工业学校作为首批国家中等职业教育改革发展示范学校之一，准确把握福建经济和行业企业发展对电控技术人才的新需求，将职业岗位所需能力、综合职业能力培养融入电气控制应用(以下简称电控)专业建设中，对培养目标、课程体系、课程标准和教学模式、实训室与师资队伍建设多方面进行探索。下面笔者结合我校实际谈谈具体做法。

1 培养目标

福建“十二五”规划把装备制造业作为重点领域之一，以打造海西先进制造业基地重要区域为目标，将福建建设成为先进制造业的核心基地。围绕职业教育要服务于地方经济发展，根据“海西”制造业基地对电控技能人才的需求，我校确立电控专业学生的培养目标是：具有自主学习能力、良好工作态度、责任意识和团队精神，能按照供配电系统安全操作规程进行操作，具备供配电系统安装、接线与调试、日常运行维护、故障分析与处理的能力。同时具备中级维修电工证、中级家用电子维修工、电工安全证之一的中等应用型技能人才。

2 课程体系构建

电控专业学生的主要就业岗位是从事电气控制设备的装配、调试、检修，供用电系统的安装、维护，次要就业岗位是电控设备销售、电子设备维修。根据电控专业学生的就业岗位，走访用人单位，通过与专业指导委员会专家沟通研讨，进行工作任务分析，列举其工作任务，分析工作过程所需要的职业素质与能力要求。从电控人才培养目标出发，以职业素质与道德教育为基础，确立综合职业能力发展为目标，以专业技术能力培养为主线，依据电控行业所具有的工作岗位能力要求、所涵盖的考证知识与技能来确定学习内容。

在课程设置上，具体做法是：

2.1 整合课程内容

《自动控制系统装调》在设置上是这样考虑的：在原教学内容这一块，《传感器应用技术》课程单独设立，变频器涵盖在《电力电子技术》内，由于课程内容抽象、枯燥，又与可编程控制器应用(以下简称“PLC”)缺少知识和技能的连续，教学效果不理想，学生对传感器、变频器不知该怎么学，用在哪里。考虑到PLC、传感器、变频器这些自动控制设备在企业中被普遍使用，中级维修电工职业标准中已将其列入考证项目。基于此，为了跟上职业岗位的技术需要，把传感器、变频器与PLC结合在一起，形成《自动控制系统装调》课程。

2.2 新设及其他课程

由于信息技术和计算机技术在电控领域中的应用日益广泛，经过调研和反复论证，在课程体系中增加电控领域应用广泛的新技术课程。如：《电气制图与识图》、《单片机应用技术》、《电梯控制维护》等课程。将应用相对较少的《工厂供电》内容进行整理，更名为《供用电技术》，同时与企业合作，让授课内容更贴近生产一线。尽量取消单纯的实训和单一的理论课程，建立理实一体、任务引领的课程体系，如图1所示。

图1 电控课程体系

3 专业课安排

专业课课程安排见表1。

表1 专业课课程安排

专业课课程 课程安排 合计

电工工艺技术 第一学期，110学时 第一学期180学时

照明系统安装与维护 第一学期，70学时

电子工艺技术 第二学期，150学时 第二学期310学时

电气制图与识图 第二学期，80学时

电机设备安装与维护 第二学期，80学时

电气控制技术 第三学期，100学时 第三学期330学时

自动控制系统装调 第三学期，150学时

单片机应用技术 第三学期，80学时

供用电技术 第四学期，100学时 第四学期300学时

电梯控制维护 第四学期，80学时

电子产品检验与测量，电气产品销售（二门选其一） 第四学期，70学时

强化技能训练 第四学期，50学时

4 构建突出职业能力培养的一体化课程标准

为了规范课程教学的基本要求，提高课程教学质量，我校电控专业教师编写了《电工工艺技术》、《电子工艺技术》、《电气控制技术》、《供用电技术》、《自动控制系统装调》等突出职业能力培养的课程标准。根据课程标准的要求，编写了《电工工艺技术》、《电子工艺技术》、《中级维修电工训练》、《自动化生产线组装与调试指导书》等配套校本教材。同时，根据课程标准选择适用的教材。

5 推行“教、学、做”一体的教学模式

在专业课教学中采用任务驱动、项目导向的“教、学、做”一体化教学模式，在做中学，在做中教，师生共同在专业实训室或现场进行边教、边学、边做，把理论与实训紧密结合起来完成教学任务，有利于增强学生的学习能力和团队合作意识。如实施《电气控制技术》课程教学时，在实训室里实施“教、学、做”一体的教学模式，培养学生的工作计划能力、方案实施能力。表2为教学项目设计总表。

表2 教学项目设计总表

6 实训室与师资队伍建设

采用“教、学、做”一体的教学模式，必须加强专业实训室建设，创设尽量真实的工作环境，除配备电工、电子基础实训室、照明线路实训室、电机实训室外，按照专业系统教学模块需要建设仿真教学实训室、供配电实训室、智能实训室、自动化综合实训室等作为理实一体化的教学场地。专业课的教学尽量安排在实训室进行，由过去的“理论+实验验证”的教学模式转到“手脑并用”的理实一体教学模式。

教师是教育质量的生命线，要提高教学质量，必须要有一支素质高的师资队伍。我校电气专业教学部有多名专业带头人赴德国进修，同时选派专业教师参加“福建省骨干教师培训”和“中职专业骨干教师部级培训”，又通过校内开展培训提高教师整体素质。同时聘请企业中具备教学能力的工程师、技术能手充实到师资队伍中，并参与校本教材编写、实训室建设、技能竞赛等教学工作。

7 电控人才培养取得的成效

通过近几年来“教、学、做”理实一体教学活动的实施，推动了学校教学质量的提高与教学改革工作的深入。学生在“做中学”，指导教师在“做中教”，学生变被动学习为自主学习、探究式学习，学生的学习能力、实践能力得到较大提升，培养了学生的综合职业能力。如2009年，我校学生参加中职组单片机控制装置安装与调试项目获全国职业技能大赛二等奖，2010年、2011年，我校学生参加福建省职业技能大赛中职组单片机控制装置安装与调试项目及电气安装与维修（团体赛）项目均获奖。毕业生专业对口率、起薪点和就业质量比以往有了较大幅度的提高，在工作岗位上的表现得到了用人单位的好评。

参考文献：

[1] 戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京：清华大学出版社，2007.

电工电子技术实训装置篇7

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，

电工电子技术实训装置篇8

中图分类号：U270 文献标识码：A 文章编号1672-3791（2016）01（a）-0000-00

与城市轨道交通类专业的蓬勃发展极不相称的是，目前城市轨道交通类专业还不具备完善的与专业建设及课程实施所需要的相配套的实践条件，尤其是车辆电气系统相关实训设备均以感性认识为主，部分实训装置仍沿用原有机电类专业的类似装置，还不能将城市轨道交通车辆上的实际电路与岗位所需的技能训练结合在一起，严重影响了教学效果；另一方面，该专业已有的教学设备都是体型庞大，价格昂贵，不适合于日常授课的演示实验；实际的轨道客车又比较贵重，从经济上来说已不便于拆装，再者车上电气系统用电电压相对人体安全电压来说比较高，对初学者来说存在一定危险性，不利于学生动手能力的培养。因此，开发与轨道交通专业建设及课程实施所需要的相配套的实验实训设备，模拟真实职场环境，将生产性项目引入实训教学体系是相当必要的。

1城轨车辆外部照明系统电气安装实训装置的研究设计

1）载体选取：通过对长春市轨道交通集团进行深入调研及对兄弟院校现有的轨道专业相关实训课程的教学实施及实训设备的研究，本套实训装置选取与实际岗位所需技能有效对接的城轨车辆外部照明系统为载体，包含头灯、尾灯、运行灯、目的地灯及其控制电路。城轨车辆外部照明系统是城市轨道交通车辆电气系统中一个相对独立的小型系统，它的控制功能完整，涉及多种电气器件，但电气线路并不繁复，学生经过学习及单项技能训练后可在4-6个学时内完成整个系统的电气接线。而且学生在日常乘车过程中很容易见到车辆外部照明系统的工作现象，与实验实训的成果相互印证，大大提高了学习积极性。

2）总体设计：本实训装置主要包含3个部分，操作台，控制柜及外部照明灯。其中，操作台模拟实际列车驾驶室内的操作台，为控制指令输入端，同时具有反馈信息的指示灯；控制柜中包含控制器件及安全保护装置，是控制指令的执行部分；外部照明灯是输出端，是整个系统的控制对象。

1.1操作台及外部照明灯设计

在城市轨道交通车辆中，外部各照明灯具位于车体外部，为各灯具的亮灭提供控制命令的牵引手柄，司机钥匙等器件均位于车体内部的司机台上，两者之间通过控制柜中的低压电器实现控制功能。所以，在实际电路中外部照明灯与操作台的空间距离是比较远的，但在本实训装置设计中，为了方便实操训练与试验演示，将其模拟在一张面板上。

操作台上有三个主要的控制输入：司机钥匙，方向手柄，调亮开关。还有2个反馈信息的指示灯：运行灯1，运行灯2。外部照明灯包括：头灯，尾灯及目的地灯。其中头灯有两种亮度，分别通过不同的端子接出。

以上器件均通过简单的电路与端子排相接，在实训的过程中，学生可以通过端子排，将其与控制柜中的低压电器连接，来实现控制功能。这种连接可以大量、反复的进行，以满足训练学生技能的要求。

1.2控制柜设计

控制柜是实现控制功能的关键所在，也是学生需要深入训练的部分，为了与岗位紧密对接，控制柜的设计仿照了车辆上实际的电气控制柜。所有的器件都安装在导轨上，可以随意拆卸，方便学生进行电路设计、安装与检修的训练。所有的导线都通过走线槽，不仅是模仿实际，而且规范了学生的操作，提高学生的职业素质。

1.3产品制作与功能测试

经过初期研制、测试、改进及完善，本实训装置到达了预期效果。

1.4创新设计

（1）安全性：车辆上各照明灯具的电压均不相同，头灯电压高达110V，而指示灯电压只要24V，为了保证学生的实训安全，本装置在保留原电路功能及安装方法的条件下，对电路进行了改造，使其能够在12V直流电下正常工作，保证学生操作安全。（2）实用性：本实训装置的操作难度可调节，装置上的器件不仅与接线端子排相接，而且每个器件均设置了单独的接线端子。这种设计使得本装置既可以进行难度较高的电气安装规划、电气安装接线、电气检修等多种实训；又可以进行难度较低的插线实验及车辆电气系统功能分析的教具；也可做为学生技能大赛的基础训练，能满足不同的教学需要；同时，本实训装置还可用于轨道企业员工的职业培训及提高本专业教师的科研能力和服务社会的能力。（3）方便性及经济性，本实训装置将列车中的中央控制系统信号替换为继电器控制信号，将列车方向手柄等特型器件替换为万能转换开关等市面上常见的标准器件，制作成本较低；另外本装置的实训板中设计了滑道及走线槽，各器件均可拆卸，便于进行检修与按要求更换器件，即使有器件损坏也不必换掉整个装置，而且装置上的各器件都设置了单独的接线端子，无需拆开面板可通过端子直接进行器件的检测，可重复使用，既方便又经济，满足了城轨车辆电气类实训装置进行大量、反复的电气元件及线路拆装训练的需要。

2城轨车辆外部照明系统电气安装实训装置的实际应用与前景

城轨车辆外部照明系统电气安装实训装置研制出来以后，得到了较为广泛的实际应用，并取得了较好的使用效果和社会效益。

1）作为综合实训装置，已应用于我院工程技术分院城市轨道车辆专业《电气安装规划与实施》课程的教学中，完成了电气安装规划、电气安装接线、电气检修等多个实训项目，训练了学生电气线路安装规划与实施的各项技能，取得了较好的教学效果。

2）作为演示教具，已应用于我院工程技术分院城市轨道车辆专业《车辆驾驶技术》等课程的教学中，完成了插线实验及车辆电气系统功能演示分析，帮助学生理解掌握了车辆外部照明系统的功能及原理，取得了较好的教学效果。

3）作为学生技能大赛的基础训练设备，已被用于我院工程技术分院城市轨道类专业学生技能大赛的基本技能训练，提高了该专业学生的基本技能，为学生日后走向城市轨道交通制造、运营企业的车辆电气安装，维护，维修等岗位打下基础。

4）作为师资培养手段，已被用于我院工程技术分院城市轨道类专业教师岗位练兵，提高了该专业教师的理论水平和实践技能。我院教师在2013年全国高校电子信息实践创新作品评选评比中获二等奖。

此外，本实训装置也可用于轨道企业员工的职业培训。本实训装置的新颖性、实用性及应用前景，本实训装置创新性的将城市轨道交通车辆上的实际电路与岗位所需的技能训练结合在一起，在国内尚属首创；同时本实训装置可进行电气安装规划，电气安装接线，电气检修等多种实训项目，也可作为车辆电气系统功能分析的教具，而且实训难度可调节，满足了不同专业方向学生不同的技能需求。通过设备的实训，学生所掌握的电气系统分析能力，电气安装规划能力不仅是未来工作所必备的岗位能力同时也是技能大赛考察的重点。

本实训装置为我院轨道交通类专业及其它兄弟院校相关专业提供了贴近专业岗位的实训设备，能有效提高轨道交通类专业的课程教学效果和学生的实践技能等职业能力。本装置可经实训设备制造企业批量生产后投入市场，具有较高的经济效益与社会效益。

电工电子技术实训装置篇9

电工电子技术实践技能与能力培养体系

(一)课内实验课内实验按照“由简单到综合、由学习到创新”的思路，设置了由操作性实验、验证性实验、设计性实验和综合性实验等“四个层次”组成的实验教学体系。操作性实验，重点针对电工电子技能方面的工程训练，使学生掌握元器件的辨识、使用，仪器仪表的操作，基本电工电子电路的安装、调试和测试方法等。验证性实验，重点解决理论与实践相结合，理想模型与实际物体相结合等问题。通过实验比较深入的理解基础理论，掌握科学实验的方法和步骤，培养学生实验技能以及在实践中运用、推广和提高知识的能力。设计性实验，主要培养学生根据实验目的和实验目标，设计实验方案，选择仪器设备，组装实验系统以及调试、测试、分析和总结等能力。综合性实验，以自由组合形成选题小组，通过自选或自定设计题目等方式，使学生能够较系统地掌握从选题、方案论证、电路设计、电路实现、装配调试，直到最后的文档整理和总结报告等全过程的各个环节。(二)集中技能培训集中技能培训是针对具体问题，学生通过器件选择、产品制作、安装调试等训练，熟悉电工、电子产品的制造工艺以及器件和电路的安装、测试和调试方法。在内容选择上，与现代电工电子技术实际应用并将国家职业技能考核标准融入教学内容中;在训练方法上，让学生身临实践现场“真刀真枪”地训练。(三)创新实践活动创新实践活动安排在课外进行，针对各专业常见的实际问题以及电子设计竞赛、电工数学建模竞赛和电工技能鉴定等活动，开展综合训练、创新设计或自主实验，对学生电工电子技术的应用能力进行再提高。同时，结合各专业学生的生产实习和毕业实习，有针对性地进行相关设备的电工电子技术方面的实践。在学生进行生产实习和毕业实习的时候，根据现场电工电子技术应用的实际，给学生布置电工电子技术方面的实习内容，学生在专业实习的同时，得到电工电子技能与能力的培养。

教学方法和教学手段的改革

学生利用课外时间，通过查阅文献、咨询等多种渠道开展自学活动，构建各自独到的见解。组织讨论。教师在课堂组织学生开展讨论。在讨论中，教师要注重启发引导，并根据实际情况设疑、质疑，充分调动学生的思维，主动思考，踊跃发言。对于错误的、模糊的观点，教师要及时予以纠正。效果评价。评价采用学生自我评价、同学之间评价和教师评价相结合的方式进行。通过同学评价加深知识的理解和掌握，促进共同进步;通过教师的评价，指出存在的问题，并为学生布置课后思考题，进一步实现知识的升华。PBL教学法的灵活运用，不仅提高了学生对电工电子基本知识和基本理论的掌握和理解，而且培养了学生自学能力、探究问题、分析问题、解决问题、归纳整合和交流表达、团队合作等实际工作能力。集中实践教学采用任务驱动教学模式在电工工艺实习和电子工艺实习等集中实践教学中，采用任务驱动教学模式组织教学活动，培养学生的综合应用能力。1．电工工艺实习首先进行电工安全知识、电工工具使用、电工仪器仪表的选择与使用、导线的连接与绝缘的恢复、室内线路的敷设与安装、动力线路的敷设与安装、电缆接头的制作和常用低压电器的选择与安装等基本技能与能力训练，然后，采用任务驱动教学模式，以典型机床动力配电盘或电气控制柜为载体，将相关教学模块、训练项目与内容有机结合，使学生通过电工产品的安装、调试以及技术文件的编写，掌握电工产品的生产工艺与调试、测试方法。2．电子工艺实习首先进行示波器、万用表、信号发生器、交流毫伏表、直流稳压电源等常用电子仪器的操作方法以及电子器件辨识与检测、电路板制作与焊接技术等基本技能与能力训练，然后，以方波发生器、电压报警器和SMT技术的FM收音机为载体，将教学模块、训练项目与内容有机地结合起来，使学生通过电子产品的装配、调试和测试以及技术文件编写等训练，掌握电子产品整机装配与调试工艺流程以及整机装配与调试的项目和方法。

作者：张运波 郑文 姜志宏 单位：长春工程学院

电工电子技术实训装置篇10

一、构建无线电装接工考证技能训练体系的意义

中职院校在无线电装接课程教学内容主要包括：电子装接安全知识与常用工的介绍、常用电子元器件的识别与检测、手工焊接技术与工艺、初级无线电装接工电路理论与实践、中级无线电装接工电路理论与实践等等。中职院校在无线电装接课堂的教学中除了理论知识的教学，实训课程更是不可少，学生的动手实践能力与学生步入社会后能否适应企业的要求有着重要的关系。构建无线电装接工考证技能训练体系有利于无线电装接课程中学生动手能力的培养、有利于学生实践经验的积累，有利于加快学生适应市场要求的步伐、有利于学校无线电装接竞争力的提升，有利于无线电装接工考证通过率的大幅提高。

二、当前无线电装接工考证技能训练体系中存在问题

当前无线电装接工考证技能训练体系中存在一定的问题，严重影响了实训教学效果。下面从教学内容设置、教学设施等方面进行具体介绍。

（一）教学内容设置不合理

当前中职院校无线电装接课程中教学内容设置上的不合理，严重影响了无线电装接工考证技能训练体系的构建。部分中职院校在无线电装接工考证技能训练体系的构建与实施过程中并未对无线电装接课程特点以及学生特点进行全面综合的分析，在无线电装接工考证技能训练体系内容上不符合无线电装接工考证技能训练的实际需求，造成无线电装接工考证技能训练课程与学生专业相脱离，严重影响了技能训练的教学效果。也有部分中职院校在技能训练体系的实施中分不清主次，不能突出重点，制约了技能训练教学效果。

（二）教学设施构建不合理

目前大部分中职院校在无线电装接工考证技能训练体系中存在教学设施构建不合理的问题。首先，无线电装接工考证技能训练体系中教学设施较为陈旧，更不上当前企业与市场的需求，学生在校期间所学的内容与市场脱轨，达不到企业的要求。学生进入企业后不能很快的融入到工作当中，需要较长时间去学习新知识。其次，无线电装接教学设备不仅低效，而且所涉及的面非常的狭窄。很多中职院校在无线电装接工考证技能训练过程中用到的仪表、试验台等设备无法得到及时更新，有些无线电装接工考证技能训练设备甚至是十几年前的，不仅市场出现故障，而且功能已经达不到技能训练教学的需求，直接成了技能训练教学中的摆设。

（三）实训与行业脱节

中职院校教学环境相对封闭，与企业以及市场之间的互动教育交流较少。无线电装接技术与市场结合紧密，市场需求对汽车电子专业教学具有导向作用。当前部分中职院校开展的无线电装接工考证技能训练体系忽视了与行业发展的联系，在课程内容的设置上不符合市场需求，导致学生步入工作岗位后无法适应企业的要求。

三、无线电装接工考证技能训练体系构建的优化措施

无线电装接工考证技能训练体系构建可以从以下几个方面进行优化：合理设置教学内容、完善教学设施、加强与企业的交流。

（一）合理设置教学内容

无线电装接工考证技能训练体系在构建的过程中需要对各部分内容进行深化，要对教学内容进行调整，保证教学内容与学生专业需求一致，从学生专业内容出发形成对应体系结构。教师要对实践教学实际进行全面分析，依照实训标准及要求形成现场模拟操作，从而达到学生素质的全面提升。教师要在教学允许的范围内对实训内容进行适当调整，将重点内容进行重点实训，加大实训量，确保学生能够在实训中提升知识、技能的掌握程度。教师要尽量实施实训基地开放性管理，为学生提供良好的课余实训时间，提升日常实训培养效益。

（二）完善教学设施

对于中职院校无线电装接工考证技能训练体系的构建来说，教学设施的完善必不可少。中职院校培就是为了培养技术型人才，而技术的获得需要长时间的动手实践练习，若练习的工具达不到教学要求，练得再多也不会达到多好的效果。在教学设施的完善上应当充分研究当前市场对无线电装接专业的要求，根据市场需求采购必要的实训设施。

（三）加强与企业的合作交流

本文认为，中职院校无线电装接工考证技能训练体系的构建不能闭门造车，应当加强与企业的合作交流。一是将学生安排到对口实习单位进行为期2-4周的实习，让学生切身感受到企业的氛围，感知工作岗位对专业水平的要求高度;而是引入企业优秀的无线电装接工为学生讲课，将市场新需求，行业新动向带给学生，在最短的时间内提高学生职业技能，增加学生学习信息，提高学生考证通过率。

参考文献：

[1]钱春梅.浅谈无线电装接一体化教学方法[J].科学大众（科学教育）.2011（05）

[2]孙丽华.理实一体化教学在无线电装接中的实践和应用[J].科技视界.2013（10）

电工电子技术实训装置篇11

从以教师为中心逐步转变为以学生为中心，积极引导学生发现问题、提出问题、解决问题，将学生制作的电子作品归学生所有，极大地激发了学生的实习热情，培养了学生的自主意识、独立意识和责任意识，将学生实践和创新能力的提高贯穿于实习教学全过程。

1.2分层分级设置教学要求

《电子工艺实习》课程的改革坚持“以生为本，因材施教”的原则，改变了传统的教学方式方法，逐步建立了分层分级的教学模式。根据不同的培养对象，将电子工艺实习教学内容和目标划分为基础训练层、提高设计层和综合应用层。[2]根据不同专业教学需求，将开课对象分为电类专业和非电类专业，电类专业开设基础训练层和提高设计层两层实习内容，简称为二级实习，非电类专业只开设基础训练层一层实习内容简称为一级实习。同时将实习内容整合成若干训练项目，纳入到学校教务管理系统进行网络选课，打破原先集中1-2周安排实习的方式，电类专业的二级实习每周4学时，共计14周完成教学任务；非电类专业的一级实习每周4学时，共计7周完成教学任务。表1为分层分级教学形式划分。

1.3课内课外训练有机结合

电子工艺实习的一级和二级训练仅包含基础训练层和提高设计层实习内容，都是专业人才培养方案中规定的课内教学环节，而综合应用层训练环节主要满足具有学习兴趣和积极性的同学课外自主学习训练的需要。充分利用实验实训室的有效资源，制定详细可行的实验实训室开放计划，明确开放的时段、场地、设备、项目和指导教师配备等要素，为学生研究性学习、创新创业训练、电子设计竞赛等综合性设计性课题（项目）的实施创造了条件，提供了训练平台。[3]基于课内教学与课外训练相对接的自主学习模式，极大地提高了学生的学习积极性和主动性，营造了勇于实践、敢于创新的良好育人氛围。

2优化实习教学内容体系

2.1合理规划实习项目，构建分级教学体系

为克服传统电子工艺实习内容单一、学生兴趣不高、重视程度不够等不足，紧紧围绕电子工艺实习两级教学模式的实施，加大实习教学内容改革力度，整合优化实习项目，形成知识点和技能点相互支撑、相互交织的网状结构，建立分层分级的教学内容新体系。同时，根据不同类专业教学要求，在教学过程中明确重难点，引导学生加强训练，对于一级实习而言，重点是手工焊接技术的训练，难点是电子产品的调试。二级实习重点是电路设计软件Protel的使用，难点是单片机最小系统板的调试。具体的实习项目设置如表2。

2.2鼓励自主开发设计，注重综合能力培养

为全面提高学生的综合实践能力和创新能力，紧跟现代电子技术的发展动态，在二级实习中，将EDA（电子设计自动化）技术纳入教学实践，在老师的指导下，让学生掌握protel软件的使用方法，利用软件完成一个规定电路原理图设计，按照设计流程，完成印刷电路板的制作。[4]同时，结合本校学生的实践能力状况，组织力量研制开发出基于STC89C51系列单片机最小系统板，如图1。学生通过组装最小系统板，了解单片机的组成、结构以及工作原理，掌握复杂电子设备的组装工艺流程，电子产品的调试方法。系统板组装调试成功后，具有在线编程功能，通过STC-ISP开发环境，在实验室、寝室等有电脑的地方就可以利用该板学习单片机原理、开发智能产品，也为后续的相关课程教学、毕业设计提供了开发应用平台。

2.3引入现代组装技术，强化工程实践训练

表面安装技术（SMT-SurfaceMountingTechnology）,又称表面组装技术或表面装配技术，它是一种集电子元件、焊接方法、装配设备和辅助材料等于一体的新一代装配技术。它突破了传统的印制电路板通孔基板插装元器件方式（THT-Through-HT）,并在其基础上发展起来的第四代组装方法。[5]SMT技术已经成为现代电子产品制造的核心技术，快速应用在各类电子产品的制造业，它使现代电子产品呈现出“轻、薄、短、小”的特点，并提高了可靠性，降低了生产成本。基于SMT技术的先进性和实用性，我们在电子工艺实级训练中引入了SMT装配联接技术，购置了小型SMT设备和手动焊膏印刷机，让学生在实践中了解新技术、新工艺，熟悉SMT印制板再流焊工艺流程（如图2），掌握手工贴装等操作技能。学生在组装单片机最小系统板中，使用电阻、电容等贴片元件33个，如图1所示。学生在熟悉SMT先进制造工艺的基础上，完成电子产品设计制作任务，从而达到工程训练的目的，有利于学生工程意识和创新思维的培养。

3加强实习教学资源建设

3.1实验室硬件建设

为保障电子工艺实习教学有序有效开展，学校不断加大投入，积极改善实验室装备和用房条件。先后建成了工艺实训室、仿真实验室、PCB制板室、SMT训练室等，提供了100个实习实训工位，所有工位配齐常用工具和常规仪器，能同时接纳100名学生进行实习。定期开展仪器设备的维护、保养和维修工作，并根据教学需要，适时购置增添新设备，最大程度地满足学生课内课外学习和训练的需求。

3.2实习教材建设

为提高实习教学的针对性和实效性，将教学内容和生产实践有机结合，充分发挥现有仪器设备的作用，对自编的《电子工艺实习讲义》不断进行修改，淘汰陈旧落后的内容，适时引入现代电子技术和工艺，经过5年的探索和实践，成功编写了《电子工艺实习教程》，2008年8月由中国科技大学出版社出版，被多所本科院校选用，为同类高校的相关课程建设提供了借鉴。

电工电子技术实训装置篇12

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）35-0034-02

我们学校是2004年专升本的新本科院校，在50多年的职业教育中，依托行业背景和丰富的办学资源，形成了突出的职业教育特点及优势，因此，我们升本后定位为：“应用型技术本科教育”，我们的理念是“技术立校，应用为本”。培养的目标是生产一线的高等工程技术人才。学校升本以后，面临着教学的转型，要从高职教育转向本科教育。高职高专的教育主要是技能教育，培养的着力点是动手能力。尤其是近年来为了满足技能型人才的增量需要，工程训练基本上都是以等级工培训为核心的，而技术本科教育虽然强调应用，但教学重点是应用知识和技术，培养的人才不是技能型的工人，而是一线的工程师，这与高职教育有很大不同。应用型本科学生除了要掌握一定的技能外，还必须掌握一些应用技术或者说是工程实践的要素，比如：工程的设计知识、安装与调试知识、生产维护知识等。通过技术本科教育应能缩短或消除学生到工作岗位后的过渡期，为他们的发展提供有利的基础支撑和扎实的工程基础。基于以上考虑，学校给我们下达了一个课题，即：要开发具有技术教育特色，适合一线工程师培养的教学装置，我们结合现代工业生产的实际，开发了一套具有机电复合、工业网络、开放性较强的实训装置，在此介绍给大家。

一、实训装置的开发研究

我们经过一年多的调查研究，参观了一些大学的实验室，走访了多家教学仪器厂，给我们的感觉是现有实训装置不能完全适合技术本科教育，原因是一些研究型大学注重的是前沿科学，实验室的专业性太强，而教学仪器厂的产品，往往是重美观，轻实用；重便捷，轻开放；重实验性，轻实训性；功能单一，不具柔性。为此，我们自己开发了一套实训装置。我们认为还是有其长处和特点的。

1.实训项目设计。我们的开发团队，有多年的实践和工业生产的经验，在广泛听取生产一线专家和技术人员建议的基础上，对实验的内容和项目进行了遴选。就设备的类型而言，应包括继电控制、变频控制、计算机和PLC控制、现场总线和工业以太网技术。基于这种思路，我们确定了实训装置的开发方向和功能：（1）工件的顺序传送线。工件的传送、定位、抓取等环节在工业自动化生产，尤其是汽车业、加工业生产中非常多见，它具有物流控制的特性，也具有自动化要求的特性。整个生产线由5段辊式传送带组成，上料和下料部分机械手。正常工作时，每段传送带只能存放一个工件，当前面一段的工件取走后，检测装置会发出空位信号，从而指挥后面的传送带启动，工件自动前行，到达指定位子后停止，实行自动补位。在这个实训项目中，学生能够掌握工件如何检测、采用什么方法检测、各种检测设备的特点和适用范围等。由于这个环节的目的是控制方法的训练，所以，每段的传送带选择了用普通交流电机恒速驱动。当然，对于这种精确、快速的控制PLC的采用是必不可少的。（2）运料车控制。运料车、过跨车在钢铁生产、煤炭生产、原材料生产中广泛使用，它结构虽简单但具有机电复合的特点，控制方便。该项训练可以让学生了解类似移动设备的简单控制方法，由于结构简单，机电一体，便于学生了解和掌握机械结构及动作原理，通过位置控制、变速控制来掌握PLC与变频器的使用，学会交流电机的交流变速控制概念。通过改变接近开关、光电开关的位置，改变卸料点的位置，学生自己通过改变检测开关的组合及PLC的程序，可以实现多种运输方案。（3）恒压供水实训系统。在工业生产中，物理量的定值控制是非常重要的。例如：加热炉的恒温控制、轧钢机的恒速控制、卷取机的恒力矩控制、高层建筑的水压恒定控制等。虽然生产中用到的物理量是多样的，但其控制方法是相同的，因此，学生只要掌握了恒压供水的控制方法，到生产岗位后就可以举一反三，照此办理了。（4）电梯模拟装置。电梯的应用可以说是无处不在，电梯的控制具有典型特点。我们的电梯装置，具有透明的结构，学生可以直观地看到传动装置的所有动作，能清楚看到轿厢的移动、变速和启停。由于是可视的机械结构，学生更能理解机械与控制的关系，这对于培养学生解决实际问题的能力很有益处。

2.实训装置的特点。我们设计装置的出发点就是要具有真实性，尽量接近生产实际，同时我们注重开放性，尽量让学生能看清，能动手，同时，必须兼顾设备的先进性，让学生掌握前沿知，与实际接轨。（1）力求与实际相符以体现真实。先前，我们所看到的实训或实验装置，基本上都是封闭的，以模拟仿真功能为主，例如：水位的高低用信号灯指示，电梯的移动也是图形加指示的方式，明明是电机控制装置却没有电机，明明是位置控制却没有移动，学生看到的或摸到的只是信号灯。这对于毫无实践经验的学生来说，只是当作一个游戏或看看热闹，益处不大，原因是实验装置与实际的应用相差甚远。有一次我们带学生到工厂参观时，学生竟不认识做实验用过的元件和设备。我们的装置就是要克服这些弊端，使每个环节都能在生产实际中找到出处，是实实在在的东西。它们需要移动就移动，需要旋转就旋转，就连一些检测元件学生也能看得见，摸得着，可调整，给学生的东西是真真切切的。（2）块化设计以体现柔性。以前很多的实训装置集成度较高，一种装置只能做一个或两三个简单的实训项目，而且一旦出厂，内容就固定不变了。由于追求了美观和集成度，往往就只能做一些抽象化的实验，牺牲的是功能性和实用性，也降低了性价比。我们的装置，既可分散为单体实验，又可组合成系统实验。我们把各装置按功能划分，分成多个模块，如：继电器模块、按钮信号灯模块、PLC模块、变频器模块、输入输出模块等。学生可以根据需要自由使用。既方便了学生，又锻炼了学生的创新能力。又如PLC模块，我们是按照GGD固定式开关柜（箱）的标准制作，PLC采用标准导轨安装，为了便于学生完成基本项目实训，箱内配备了按钮和信号灯，PLC的I/O接口也只是就近引到端子上，PLC与其他元件的关系一目了然。除了继电器、PLC模块外，还有变频器模块、计算机网络模块、机械传动模块等。（3）分立式安装以体现开放性。我们见到过实训装置大多为封闭式的，元器件都装在内部，学生看不到，摸不着。学生所能做的是在面板上插线，看指示灯。而我们开发的装置是把元器件敞露在外，让学生自己动手去安装、去接线，检查和调试。学生不但明白了实验结果，更重要的是掌握了实现的过程，在弄懂系统原理的基础上又掌握了元件特性和工程实现方法。通过一段时间的使用证明：开放性的实训装置，对于培养学生的设计、创新能力和增强实际操作的动手能力是有极大帮助的。在设计继电器、PLC、变频器等模块时，我们都充分考虑了它们的开放性，所有元件和设备都是只安装到位而不连线，每个元件都是相互独立的，学生在实训时根据需要再把它们连接起来。为了方便学生接线和减少元件损失，我们在元件旁引出了接线端子。其布置图如下图所示，图中只画出了两个模块，其余类似，不再赘述。

该装置中元件与元件之间是独立的，元件之间的连线也是学生自己根据需要进行的，用多少接点，用哪个接点学生根据需要而定。这样的实验实训，学生既知其然，也知其所以然，学生能学到应有的知识。（4）瞄准生产前沿以体现先进性。在现代的工业生产中，技术水平是超前于我们的教学的，我们设想实训教学应作为生产一线的岗前培训和练兵，因此，实训的装置水平至少不能落后于目前工业应用的先进水平。例如：从上世纪90年代开始，在工业生产中就已应用了现场总线，之后工业以太网技术也相继成熟，可以说工业以太网技术代表着今后的发展方向。因此，我们把以太网技术引入到我们的机电复合实训装置中，通过工业以太网把各个实训装置连接起来，这样投资增加不多，却具有了一个重要的功能，也提升了整体实验装置的先进性。我们的现场总线的主站选用了S7—300的西门子PLC，从站是S7—200和变频器。其结构示意图如图1所示。

技术本科教育对我们来说是新事物，我们只是在创新实训装置的研发上作了一点尝试，我们开发的创新实训装置具有技术和技能实训的长处，虽然不尽完美，确实受到了学生和老师们的认可，该课题的研发为我们进一步提高实训教学水平奠定了良好的基础。

参考文献：

[1]夏建国.技术本科教学领域若干问题探讨[J].技术教育研究，2007，12（3）：5.

电工电子技术实训装置篇13

中图分类号：U464 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（a）-0001-03

Abstract：The engine manufacturing technology is very important to the quality of the car. The car engine production conveyor line in a sequential operation of the assembly line process. The automatic control system using PLC of the Germany Siemens company - 300 series controller as the main body of the whole conveyor line controller， I/O system as a control signal acquisition system， the Profibus field bus technology to communicate， automatically moving engine parts for linear， rotating， lifting， flip， and so on.Using WinCC software interface to form into a system operating monitor product quantity， production rhythm of monitoring. The team members on this basis， according to the actual production to make the corresponding transfer machine is suitable for school teaching practice system， the development of teaching equipment.

Key Words：Engine Production Line；Assembly Line Process；PLC Controller；Fieldbus；Automatic Line Training System

汽车的动力来自发动机。为了提高了工作的效率和优化了工作流程我们将发动机生产线分为5个子系统，包括缸体生产线、缸盖生产线、曲轴生产线、凸轮轴生产线及发动机装配线，以便对发动机主要零件进行机加工和装配。在每一条生产线上有多个完成不同作业的工位，在一定工位上安装的转台，举升台，翻转机等设备。如发动机总装工艺流程就包括：机体上线翻转涂胶、装后端盖装活塞连杆翻转拧紧连杆螺栓装机油泵、水泵装飞轮装离合器总成测定曲轴驱动力矩装油底壳装汽缸盖装机油滤清器、发电机装凸轮轴装变速箱装启动电机总成泄露试验送试验。在汽车发动机装配过程中，汽车发动机装配线是一个对发动机顺序装配的流水线工艺过程，每个工位之间是流水线生产。本文研究的任务就是对发动机生产输送线进行规范化，模块化设计。这样对使用者来说，既简洁又节省时间。每个环节设计最优的自动控制系统才能保证生产的连续性和稳定性。

1 输送线设计方案

我们设计生产输送线主要采用摩擦辊道和启停式动力辊道、自动升降机系统、机械手。在线上为了方便在不同的工作面上装配，配备自动翻转机以提高效率。一条发动机装配线要保证发动机的装配技术条件，要保证装配节拍，实现高效率；要多机型同时装配，实现高柔性；要有效地控制装配精度，实现高质量。要实现以上几个方面必须从生产线的规划开始着手。要在总装线和分装线上设计柔性输送线。

1.1 现动机生产输送线应该具有如下功能

该输送线方案如图1所示。

1.2 设计输送器件

（1）轨道：轨道是整个摩擦输送系统的运行基础，平滑、顺畅的输送轨道是系统平衡可靠运行的关键。

（2）道岔：道岔是改变载货小车的行走路线的装置，按走向又分为分流、合流道岔两大类。

（3）停止器：停止器是用来控制工件在输送线路中的安全准确停放位置，通常布置在工件转挂处及输送线路发生变化的道岔处，主要是安全阻车的作用，防止台车因惯性或其它原因发生时，造成系统的损坏。

（4）止退器：通常和停止器配合使用，布置在停止器后边，用于防止小车运动惯性后退。止退板以本身的自重复位。

（5）移载轨道/升降轨道：因摩擦输送机有工位节距上的单元驱动，所以很容易实现物品（轨道）的平移、旋转和升降功能。

（6）升降机：升降机在输送系统中起着关。

1.3 输送线工位设计

（1）具体设计正常加工过程（各工位没有不合格）：走主干线，如下：

ap10ap…ap45..ap60D02D06D07ap80ap90D10AP80AP90ap95..ap900

（2）自动工位加工不合格时（以Ap80工位为例）走返修路线如下：

不合格时走：D10D9M80，M90（ap80，ap90返修工位）。如返修合格时D8D7D10ap95；如返修不合格时从转台D8下线维修下线维修后D8D7AP80AP90D10AP95AP900。为了提高效率，节省空间和资源我们将两个自动工位Ap80，ap90设计成共用一个返修工位m80，m90。

2 汽车自动生产线实训装置设计

结合发动机生产线工作原理和工艺，项目组成员开发了适合学校教学的汽车自动生产线实训装置本实训装置贴近工业现场要求，是典型的汽车自动生产线，设备从选材、工艺、流程、结构、控制等各方面都从实际工业现场出发，考虑工学结合要求，有机融合了机械、电气、气动、传感器、交流电机变频调速、步进电机驱动控制、伺服电机驱动控制、直流电机控制、PLC控制及工业通信等多种技术。通过该实训系统的工作任务训练，能较好地锻炼程序编写设计能力、自动线设计开发能力、自动线连接与调试能力、工程实施能力和安全意识。引导高职院校、机电及自动化等专业教学改革，满足汽车生产制造、自动化技术专业的核心能力训练要求，突出强调技术的综合运用。

2.1 传感器

首先选择能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的传感器。在发动机生产线上主要采用了光电传感器和电感传感器。

（1）光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现检测物体有无的接近开关；当光电传感器检测到发动机缸体时，气缸将发动机缸体推入存储货道。

（2）电感式传感器由三大部分组成：LC高频振荡器、开关电路及放大输出电路组成。因为发动机零部件大多数具有铁磁性质，就可以用电感传感器检测转台旋转到位与否，当检测到转台旋转到位时给PLC提供输入信号。

（3）光电编码器：用光电编码器来对升降的速度、距离、方向进行检测，以脉动信号的形式向PLC反馈，PLC根据输入的反馈信号来控制升降距离实现精确定位。

2.2 电磁阀控制

在实训装置中应用了大量气动控制技术如：

（1）无杆气缸：由单控电磁阀控制。当气动电磁阀得电，带动机械手向后移动。

（2）带导杆气缸：由单控电磁阀控制。当气动电磁阀得电，带动机械手向下伸出。

（3）双导杆平行气夹：由双控电磁阀控制。当气动电磁阀一端得电时，气动手指张开或夹紧。

2.3 实训装置模块化设计

该装置采用导轨式型材，其上安装有上料台、行车机械手、输送辊床、提升机、循迹搬运车、堆垛机、转台站、4轴搬运机械手等工作站及相应的电源模块、按钮模块、PLC模块、变频器及交流电机模块、步进电机驱动模块、伺服电机驱动模块、直流电机模块和各种工业传感器等控制检测单元。采用西门子S7-300 PLC实现系统控制，真实再现汽车工业自动生产线中的输送、搬运、暂存、协调生产的过程。它在接近汽车工业生产制造现场的基础上又针对教学及实训目的进行了专门设计。如行车机械手站主要由伺服电机及驱动器、步进电机及驱动器、继电器、限位开关、磁性传感器、涡轮蜗杆减速传动机构、齿轮齿条传动机构、滚珠丝杠传动机构、高精直线导轨、双导杆平行气夹、双控电磁阀、工业铝型材、钣金结构件、机械零部件构成。

2.4 接线端子设计

该实训考核装置PLC模块I/O端子、变频器接线端子、各常用模块接线端子，均采用安全型插座，使用带安全插头的导线进行电路连接；各指令开关、光电开关、传感器和指示元件的电路通过端子排进行连接。插拔线连接电路与端子排连接电路相结合，既保证学生基本技能的训练、形成和巩固，又保证电路连接的快速、安全和可靠。用于教学，可按工作过程导向、工学结合的模式规划教学活动，可完成多种工业现场环境下的技能培训任务。

3 实训装置软件设计

以行车机械手为例进行说明软件设计（见图2）。

4 WinCC的监控能力开发及Profibus总线的运用

PLC的程序设计能力、WinCC的监控能力和Profibus总线应用能力是自动化技术的专业技能人才不可缺失的知识，本课题对控制结构、硬件连接、软件开发现场总线、系统接口、人机界面进行了设计。采用Prifibus现场总线网络技术完成各工位间的通讯。组建的现场信息监控系统，完成了装配线上的信息采集、生产下达、工位监控及装配提示等功能。

西门子S7-300PLC作为控制器，其本身集成MPI及PROFIBUS DP通信口，在发动机生产输送线上用德国西门子公司的可编程控制器S7-300直接将控制数据传递到控制系统中，而且有上位机的实时监控，真正做到自动控制。

本课题Profibus的成功运用对生产厂家的经济效益提供帮助很大。由于系统运行平稳，通讯可靠性好，从而减少了维护的必要性，同时又保证了产品的质量，大大节约了生产成本；而从另外一个方面来看，由于Profibus现场总线使得建设期间工程量也大大减少―― 包括布线工程量和工程师操作编程工作量，所以对生产厂家来说，真正做到了投资少见效快。

5 控制系统的调试

虽然本项目庞大，通讯点很多，但是各个子系统设备很大部分是相同，也具有一样的控制要求，因此，我们将整个项目按照设备划分成的不同的功能组，这样可以增大一次开发的利用率，避免了重复开发，节省时间和成本。

升降机的自动控制是项目中的难点，主要是因为升降机的自动控制如果故障就有可能将设备以及车体损坏，对一次调试成功的要求很高。升降机虽然有硬件保护措施，需要特定条件，比如升降机只有在失电后，抱闸将会抱死，因此，对于升降机控制程序的编写需要反复修改，模拟试验，才能保证调试中的万无一失，不会出安全事故。

6 总结与评价

（1）提高了生产效率和管理质量。由于该项目大量应用了先进的西门子自动化驱动系统，从画图、硬件、软件和培训实现标准化、模块化，这样可以将项目细化，大家分工合作。由于自动化系统提高通讯速率使发动机输送线的工艺水平得到提高产品质量好也增加了企业的效益。

（2）提高了生产的安全性，减少了事故的发生。由于该项目方案中对生产安全相当重视，设有很多急停按钮，在编写程序中，对重要设备有多重保护，从而保证了设备、人身的安全。

（3）加大了设备可靠性。传感器使用时对设备的输入输出点都是双重对比的，保证点的信号都是真实可靠，设备的故障率降低了，生产的安全性就提高了。

（4）交流电动机启动和停止更加平稳、准确。由于起动器在转台控制系统中的使用，使电动机平滑升高端子电压，可以实现无冲击起动，因此可以最佳地保护电源系统以及电机。变频器不仅仅是改变电机的转速，因为转速的下降，势必带来力矩的改变，使转台的带载能力大大提高。

（5）通过三届学生的实训验证，课题开发的实训设备在工作的状态下说使用的各种传感器、控制电机、机械设备能够达到规定技术指标，并且具有短路过载保护。

参考文献

[1] 胡云萍，刘文婷.汽车发动机原理课程教学改革研究[J].科技创新导报，2013（7）：180.