電能表模板測試工藝在電氣測量課程教學中的實踐

隨著計算機技術及微電子技術的不斷發展，測控技術及儀器專業成為了精密機械、信息和自動控制技術等多學科交叉的綜合學科。測控技術及儀器專業的畢業生主要從事測量儀器與系統的研究、設計、制造、運行等方面的工作，直接面向工程實踐第一線。因此，如何將測控技術及儀器專業的課程與工程實踐緊密結合，一直是高校關注的重點。

測控技術與儀器專業依托儀器儀表行業，具有培養目標明確、產業支撐力度強的優勢，但同時也對該專業學生的動手實踐能力提出了更高要求。隨著卓越工程師培養計劃的實施，工程實踐教育已成為測控技術與儀器專業學生培養的重要環節。為解決測控技術與儀器專業課程教學過程中存在的產學脫節問題，本文依托產學研合作資源，探索將電能表模板測試工藝實踐過程引入“電氣測量”課程教學，是湖南大學測控技術與儀器專業卓越工程師培養改革的實踐探索步驟之一，可為其他相關專業課程的工程實踐教學提供借鑒。

電氣測量課程教學對工程實踐內容的需求

面向卓越工程師培養的電氣測量課程

湖南大學測控技術與儀器專業堅持以測量控制儀器為主，融電子、計算機于一體的電氣信息類寬口徑工程教育，面向現代化大中型企業，著重培養理論基礎厚、工程素質高、動手能力強的測控與儀器領域研究型、復合應用型人才。湖南大學測控技術與儀器專業是教育部首批“卓越工程師計劃”專業，入選全國專業綜合改革計劃，要求學生具有良好的人文、科學及工程素養，能夠勝任儀器儀表、測試計量、自動控制、電子技術等相關行業與部門工作的卓越工程技術人才和技術管理人才。

湖南大學測控技術與儀器專業（原電磁測量技術及儀表專業）始辦于1961年，電氣測量與儀器是其傳統優勢和主導方向，開設了面向電氣測量理論與儀器工程設計的“電氣測量”課程。該課程安排在“高等數學”“電路分析”“電子技術基礎”“誤差理論與數據處理”等課程之后，旨在為測控技術與儀器專業學生系統地掌握現代電氣參數測量原理、測量方法、數據采集、誤差分析等有關知識，掌握電氣參數測量儀器的結構、工作原理，為將來的實際工程應用打下堅實的基礎。

工程實踐能力培養對電氣測量課程的要求

電氣測量儀器行業是研究并實現電磁參量測量及控制的儀器儀表工程技術領域。我國電氣測量儀器行業中的電子式電能表產銷量居世界第一，出口率超過15%，極具國際競爭力。電氣測量儀器行業要求學生具有一定的工程實踐能力，包括熟悉電測行業技術標準與儀器生產工藝流程，具備電測儀器研發、設計、生產以及技改等工程技術問題的實踐技能，如圖1所示。

參見圖1，測控技術與儀器專業“電氣測量”課程教學的出發點和落腳點及實施的依據都源于電氣測量儀器行業要求。測控技術與儀器專業的工程實踐能力培養要對電氣測量儀器行的具體工作過程開展分析和歸納，以充分培訓學生的工程實踐職業能力。測控技術與儀器專業學生的工程實踐能力培養對電氣測量課程改革的要求主要包括：

（1）依托電氣測量儀器行業企業的實際工作過程對“電氣測量”的理論知識進行重新排序，形成面向生產一線實際情況的理論教學主線。

（2）以電氣測量儀器工程實踐能力為基礎，設計“電氣測量”實驗教學方案，實驗安排要緊扣電測儀器設計、生產、使用的實際環節。

（3）不僅在“電氣測量”課堂內要強調理論講授與生產實踐的結合，更要將面向電氣測量儀器行業需求的實踐能力培養貫穿于電工電子實習、認知實習和生產實習等實踐環節。

以行業需求為導向，以學生實踐為主體，以產學研合作為依托的測控技術與儀器專業卓越工程師培養，對相關專業理論教學和實踐環節提出了更高要求，“電氣測量”教學改革工作亟待開展和深入。

電能表模板測試工藝的教學實踐探索

電能表模板測試工藝

電能表是用來測量電能的儀表，按功能和用途可分為：標準電能表、安裝式電能表，工業與民用電能表、需量表、復費率電能表、多功能電能表等。電能表的一般生產工藝流程包括焊接、清洗、分板、模板測試、裝配、調試、老化、耐壓測試、檢驗、包裝等環節。其中，電能表模板測試工藝是專門針對元器件焊接完畢且通過全檢的電路板進行初步通電測試，用于早期發現焊接錯誤、元件錯誤、液晶故障、電壓故障等存在問題的電路板。

電能表模板測試工藝的執行依照相關國家、行業標準，主要包括：GB/T 17215.211-2006《交流電測量設備 通用要求、試驗和試驗條件》第11部分“測量設備”、GB/T 17215.321-2008《交流電測量設備 特殊要求》第21部分“靜止式有功電能表（1級和2級）”和第22部分“靜止式有功電能表（0.2S級和0.5S級）”、DL/T 614-2007《多功能電能表》、JB/T 5467.2-2002《機電式交流有功和無功電能表》第二部分“長壽命電能表特殊要求”等。

電能表生產工藝引入教學實踐的產學研基礎

湖南大學擁有電能變換與控制國家工程技術研究中心，在電氣測量儀器儀表、電能質量監測與控制等方面具有較好的教學科研條件，并與杭州海興電力科技股份有限公司有著良好、穩定的產學研合作關系。杭州海興電力科技股份有限公司是全球能源計量和管理相關產品的領航者，擁有智能電網能源計量和管理領域完整產業鏈的研發、生產能力，其單、三相智能電表出口量長期穩居國內第一。

根據測控技術與儀器專業卓越工程師培養要求，湖南大學與杭州海興電力科技股份有限公司共同開展校企深度融合型測控技術與儀器專業學生培養模式改革。其核心是探索如何有效地將智能電能表研究、設計、制造、運行各環節融入到專業課程理論教學、實驗教學和專業實習中。本文所論述的“電能表模板測試工藝在電氣測量課程教學中的實踐”是其中重要的一個環節。

工程實例教學內容與實踐

圖2給出了基于電能表模板測試工藝的“電氣測量”實踐項目設計思路。參見圖2，電能表模板測試工藝包括條碼掃描、模板定位、孔位檢查、電壓檢查、工裝上電、液晶顯示測試、電路板電壓測試環節。其中，板卡初裝完畢后，需要進行條碼掃描，將當期測試的電能表電路板專屬條碼輸入測試系統，再將其放入工裝滑道并定位。電能表電路板定位完畢后，需要對測試針板連線、工裝測試電壓設置等進行檢查，以確保測試裝備參數設置和測試條件無誤。測試合格的電能表電路板將正常流入下一道工序，等待整機裝配。未能通過測試的電能表電路板將進入報修環節，并在相應出現錯誤或故障單元做好標記。

參見圖2，與電能表模板測試工藝對應的“電氣測量”儀器生產與測試實踐項目中，安排了4個功能單元，分別是：電能表電路板功能單元認知、電測儀器電路板焊接檢查、液晶顯示器測試技術及故障分析、電路板電壓測試技術及實現。通過上述4個功能單元與電能表模板測試工藝環節的匹配，加深測控技術與儀器專業學生對電氣測量儀器研究、設計、制造、運行各環節的理解。基于電能表模板測試工藝的“電氣測量”實踐項目設計，采用采用“教、學、做”結合的教學方式，實現課程理論內容和實踐內容的相互穿插，以促進學生對生產環節的認知，達到提高學生實際操作能力的目標。

對電氣測量儀器生產一線的充分認知是提高測控技術與儀器專業學生工程實踐能力的必要前提。面向電氣測量儀器行業的人才需求，設計“電氣測量”儀器生產與測試實踐項目，有助于培養和提高測控技術與儀器專業學生的工程素質。

依托湖南大學與杭州海興電力科技股份有限公司的產學研合作平臺，結合智能電能表研究、設計、制造、運行環節的特點，將電能表模板測試工藝引入“電氣測量”課程實踐教學中，將對培養理論聯系實際的測控技術與儀器專業卓越工程師提供重要借鑒。（作者溫和、郭斯羽、滕召勝供職于湖南大學電氣與信息工程學院;劉鵬、周良璋供職于杭州海興電力科技股份有限公司。基金項目：湖南省教學改革研究項目（湘教通[2012]401號），湖南省學位與研究生教育教學改革研究項目（JG2014B017））