積木式電工電子實訓教學裝置的設計

王曉晶

摘要

本文在充分了解電工電子實訓裝置基礎上，對實訓設備存在的維修成本高以及集成化水平高，易發生故障等問題展開研究，并通過設計制作電工電子實訓裝置，提高電工電子實訓設備的應用效果，在培養學生自主學習興趣和主動性的基礎上，突出電工電子實訓課程的重要價值，并以積木式電工電子實訓裝置的設計研究，體現實訓課程的重要地位。

【關鍵詞】積木式 電工 電子實訓 教學裝置設計

電類專業課程的學習是一個循序漸進的過程，而實訓課程的開展同樣具有重要的作用，在基礎課程建設開展中起到促進課程開發作用。

本文研究積木式電工電子實訓裝置的設計研究，為電工電子實訓課程研究奠定了實踐基礎，提高了實訓類課程發展的效果，并提高學生的實訓認知和主動探索能力。同時積木式電工電子實訓裝置具有成本低、維修方便等特征，可以滿足實訓教學的需要，同時是替代學校電工電子實訓裝置的有效途徑之一。

1研究設計背景

電工電子實訓課程對設備裝置的依賴程度日益提高，但由于設備本身構造復雜，學生很難充分了解內部不同元器件的運行狀況，使得學生對電子實訓設備的應用認知能力不足。電工電子技術實訓課程具有較高的應用頻率，同時實訓設備故障發生率逐漸提高。且由于電工電子技術實訓設備構造復雜，通常維修難度大，在發生故障后需要經過一系列繁瑣的程序來獲得供應商的維修，不僅需要耗費較長時間來維修，甚至有可能需要更換設備，增加電工電子實訓課程開展的成本，繼而影響實訓課程教學進度。

2積木式電工電子實訓裝置設計結構

應用簡單易得的塑料盒子作為積木塊的底座，在將各類電子元器件按照設計原理流程安裝在積木塊上。在絕緣塑料盒底部安裝一塊磁鐵，并在各個電子元件處聯結好引腳，在引腳兩端分別安裝接線端，使得導線可以連接電子元件引腳，達到實訓應用的目的。如圖1所示。

由圖1可知，電工電子元件積木結構的設計中，學生可以選取積木式電子元件，并利用積木式電子元件的磁鐵固定在絕緣鐵板上。在教師的幫助與指導下按照實訓課程流程完成整個電路的調試與接線研究，繼而達到電工電子元件積木結構設計研究的目的。且在此過程中給，將電工電子元件與絕緣鐵板分離操作，可以實現電子元件的更換便利，培養學生的自主操作實訓能力。在更換過程中，依據自身對于實訓的理解選擇需要更換的電子元件，達到意想不到的實訓學習效果。

3積木式電工電子實訓裝置的設計關鍵技術研究

3.1補償技術

積木式電工電子電路設備在信號傳輸過程中的損耗衰減問題相對整體設備損耗而言較大。所以，有必要針對信號傳輸過程中的損耗過大問題涉及補償電路內容，并利用損耗補償電路原理，將信號加以放大，在采用兩級運算放大器電路的過程中，達到損耗補償的目的。所以，積木式電工電子電路實訓設備的設計運用需要補償技術的支持，并在補償技術的大力支持下，滿足積木式電工電子電路設備的發展要求，全面的提高該實訓設備的應用效果。

3.2故障自動識別和保護技術

積木式電工電子電路設備的故障自動識別和保護技術是十分必要的。學生通過構建電路設計庫，并在完成相應的接線內容后，用小電流測試電路連接情況是否正確。針對整個積木式電路設備故障出現的小故障，可以通過實訓平臺達到自動識別報警的目的，且不需要教師實時監測，就可以達到自主監測的目的，提高了故障識別的便利可靠性。所以，積木式電工電子電路故障自動識別和保護技術是十分必要的，可以提高實訓平臺發展的效果，達到實訓目標和完成實訓任務。通過故障自動識別技術，自動向操作者輸送故障信息，以便于學生根據提示操作自主消除故障影響，繼而保證實訓課程的順利開展。且在保證技術的支持下，保證積木式電工電子電路設備持續穩定的應用，能夠為學生帶來更多實訓機會，滿足電工類學生的實訓需要，培養學生的實踐操作能力和實訓創新能力，促進電工電子實訓體系的科學發展。

3.3電路過載短路保護裝置

電路本身安全性是實訓課程開展中必不可少的部分，在電路過載故障發生時，容易對設備以及人身安全構成一定的影響。這就需要通過電路保護裝置來提高電路運行的穩定性，降低故障發生率。尤其是針對電路過載和過壓故障信號的判斷，需要通過選取一定的控制芯片來實現。

由此可見，積木式電工電子實訓裝置的理論性強，且實訓項目實施過程中，實訓裝置適用范圍相對比較廣泛，不僅適用于低壓照明和帶電變壓器項目，同時滿足了實訓教學任務目標。并對實訓裝置進行對比可以發現，積木式電工電子實訓裝置能夠滿足教學實訓的要求，同時具有很多優越處，不僅提高了電工電子課程實訓效果，同時有助于降低實訓課程設備成本，完成實訓教學目標。在保證該裝置維修簡單以及故障識別率高的基礎上，降低了實訓難度，提高了學生主動操作的積極性，并培養了學生的自我探究能力。

4結論

本文通過設計制作出具有一定創新形式的電工電子教學實訓積木式裝置，在積木式教學設備結構系，各個電子元器件相互獨立，并集中與積木塊中具有以下幾個特征。首先，積木式電子元件的應用具有直觀性強的特征，且在能夠充分利用設計原理圖搭建電路圖的過程中，提高了可視性，學生可以更只顧的觀察元器件的內部布局結構，了解不同元器件之間的關系。其次，積木式電子實訓裝置內部附著強力磁鐵，不僅可以提高磁鐵吸附力，同時該裝置的拆卸方便，操作簡單，學生和教師可以依據實訓需要及時調整位置，滿足不同的電工電子實訓需要。電工電子教學實訓裝置中，通過對各個線路的故障自測，教師的輔助監測，可以達到平衡實訓平臺的目的，并針對可能出現的故障問題預先輸入到系統中，通過系統自動識別技術提示故障。所以，積木式電子教學實訓裝置具有安全可靠等特征。另外，積木式電工電子技術實訓設備的維修相對比較簡單，學生不僅可以自覺解決問題，同時可以通過自己的努力達到維修目的，提高學生解決問題的能力和實踐操作能力。

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