基于示教/實(shí)訓(xùn)/考核一體化的電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的開發(fā)與研究

摘 要：文章通過對(duì)當(dāng)前我國技工教育電力拖動(dòng)課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，提出了示教/實(shí)訓(xùn)/考核一體化實(shí)訓(xùn)設(shè)備的構(gòu)想，并提出了設(shè)計(jì)的基本原則。通過介紹實(shí)訓(xùn)設(shè)備的硬件模塊、軟件功能及典型應(yīng)用，展示了一體化設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，為一體化課程教學(xué)的建設(shè)提供了一種思路。

關(guān)鍵詞：示教/實(shí)訓(xùn)/考核一體化；電力拖動(dòng)；教學(xué)改革；技工教育

電力拖動(dòng)電氣回路應(yīng)用范圍廣泛，運(yùn)行中發(fā)生故障的概率很大，經(jīng)常需要檢修，所以，電力拖動(dòng)這門課是技工院校電工專業(yè)及其重要的一門專業(yè)課，對(duì)教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的要求越來越高。然而現(xiàn)在該門課程的教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備較為單一，在接線實(shí)訓(xùn)較多，故障排除訓(xùn)練較少，而現(xiàn)實(shí)工作中，絕大部分的學(xué)生畢業(yè)后需要進(jìn)行電力拖動(dòng)柜的故障排，較少接線組裝。

針對(duì)以上問題，筆者設(shè)計(jì)了一種示教/實(shí)訓(xùn)/考核一體化的電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，重點(diǎn)突出排故實(shí)訓(xùn)和考核，模擬真實(shí)工作，取得較好的教學(xué)效果。

1 實(shí)訓(xùn)設(shè)備的現(xiàn)狀

當(dāng)前很多技工院校推行一體化教學(xué)，實(shí)訓(xùn)設(shè)備的建設(shè)直接影響教學(xué)效果和專業(yè)能力的培養(yǎng)。實(shí)訓(xùn)設(shè)備的開發(fā)應(yīng)當(dāng)根據(jù)專業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革的方向，針對(duì)學(xué)生的就業(yè)實(shí)際情況，服務(wù)于專業(yè)教學(xué)。但目前在電力拖動(dòng)教學(xué)過程中（設(shè)備）存在若干待解決問題：

（1）設(shè)備采用傳統(tǒng)的立式柜體，體積大，不利于教師觀察學(xué)生活動(dòng)。

（2）設(shè)備拆卸不方便，不利于新增教學(xué)項(xiàng)目，影響開展項(xiàng)目教學(xué)的效果。

（3）設(shè)備沒有充分利用信息化資源，教學(xué)手段為學(xué)生手拿圖紙進(jìn)行接線、檢修，故障設(shè)置為手動(dòng)，工作量大，導(dǎo)致訓(xùn)練時(shí)間減少。

（4）實(shí)操過程中與理論沒有很直觀地緊密結(jié)合。

（5）沒有標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)考核系統(tǒng)，教師要兼顧全班40個(gè)工位的考核工作量大。

所以，迫切需要突破當(dāng)前設(shè)備教學(xué)的局限，滿足技工院校和職業(yè)院校項(xiàng)目課程實(shí)訓(xùn)的需求，電力拖動(dòng)示教/實(shí)訓(xùn)/考核一體化設(shè)備將電力拖動(dòng)安裝與調(diào)試課程通過多個(gè)現(xiàn)代信息技術(shù)系統(tǒng)貫穿起來，提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)針對(duì)性。

2 設(shè)備主要部件

電力拖動(dòng)示教/實(shí)訓(xùn)/考核一體化設(shè)備由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分包括：電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)柜及電氣元件、攝像系統(tǒng)、觸摸式多媒體互動(dòng)屏、故障設(shè)置控制器、身份驗(yàn)證讀卡器和控制主機(jī)，整個(gè)實(shí)訓(xùn)通過以太網(wǎng)將所有主機(jī)相連到教師服務(wù)器。其中電力拖動(dòng)柜采用網(wǎng)孔板式，方便學(xué)生接線組裝實(shí)訓(xùn)和故障設(shè)置控制器的安裝。

軟件系統(tǒng)包括：3D示教系統(tǒng)、故障設(shè)置系統(tǒng)、身份管理系統(tǒng)、理論/實(shí)操考核系統(tǒng)、錄像系統(tǒng)及其網(wǎng)絡(luò)。

3 設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)

電力拖動(dòng)示教/實(shí)訓(xùn)/考核一體化設(shè)備包括多媒體示教系統(tǒng)、教學(xué)引導(dǎo)系統(tǒng)、故障設(shè)置模塊、排故實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、身份識(shí)別模塊、自動(dòng)考核系統(tǒng)，通過系統(tǒng)和模塊組合，可在教學(xué)中靈活選擇教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目引領(lǐng)，在實(shí)操中提高理論知識(shí)和綜合能力，完成不同層次學(xué)生的教學(xué)。設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)包括：

（1）電力拖動(dòng)信號(hào)采集與線路控制模塊的研發(fā)。包括多觸頭信號(hào)端子，故障設(shè)置執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電力拖動(dòng)背板線路與接口。

（2）示教軟件的研發(fā)。包括示教軟件、5個(gè)以上示教項(xiàng)目案例資料。

（3）多媒體觸控互動(dòng)系統(tǒng)的研發(fā)。包括多媒體觸控屏、互動(dòng)教學(xué)軟件的組合應(yīng)用。

（4）身份驗(yàn)證系統(tǒng)的研發(fā)。包括非接觸式傳感器、身份驗(yàn)證控制模塊。

（5）故障設(shè)置系統(tǒng)的研發(fā)。包括觸控式故障設(shè)置軟件、交互式故障排除實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。

（6）自動(dòng)化考核系統(tǒng)的研發(fā)。包括試題管理、考試計(jì)時(shí)、實(shí)操錄像、聯(lián)網(wǎng)評(píng)分。

本實(shí)訓(xùn)設(shè)備的結(jié)合交互式多媒體，實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)訓(xùn)考一體化，將實(shí)訓(xùn)理論知識(shí)和實(shí)際操作同步進(jìn)行訓(xùn)練、考核，也可以聯(lián)網(wǎng)檢查訓(xùn)練效果，回看錄像、分析操作不當(dāng)，提高學(xué)習(xí)訓(xùn)練效率。

4 結(jié)束語

本實(shí)訓(xùn)設(shè)備結(jié)合《電力拖動(dòng)設(shè)備安裝與調(diào)試》這門課程的教學(xué)特點(diǎn)與具體工作過程，而開發(fā)的一款教學(xué)設(shè)備。本設(shè)計(jì)還綜合應(yīng)用模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)、電工技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)控制等學(xué)科知識(shí)，它不僅豐富了電力拖動(dòng)設(shè)備安裝與調(diào)試課程教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)破解了電類專業(yè)，學(xué)生對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)理解和實(shí)施的教學(xué)難題，一方面有利于鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力，同時(shí)也適應(yīng)了職業(yè)教育的培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]吳麗，牛雙國.基于PLC的磨床實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備設(shè)計(jì)與開發(fā)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010年29卷第8.

[2]李樹雄.自動(dòng)控制專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備的開發(fā)與研究[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2011年14卷第4期.

[3]張敬南.“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”中的仿真教學(xué)[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2010（4）.

作者簡介：李澤明（1978-），男，湖南耒陽人，深圳技師學(xué)院，工程師，碩士研究生，研究方向?yàn)榭删幊炭刂破髋c自動(dòng)控制。