电路设计实训总结十篇

电路设计实训总结篇1

关键词： 电子技术课程设计 教学设计 教学过程

电子技术课程设计是在电子技术实验的基础上进行的综合性的实验训练，是电子技术课程的实践性教学环节，是对电子类和其他相近专业学生进行综合能力培养的实践课程，对于全面、系统、深入地理解与掌握电子系统的知识、设计方法具有重要的教学意义。

1.电子技术课程设计的重点与要求

本课程的重点是电路设计，内容侧重综合应用所学知识，设计制作较为复杂的功能电路或小型电子系统。一般给出实验任务和设计要求，通过电路方案设计、电路设计、电路安装调试和指标测试、撰写实验报告等过程，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力，提高电路设计水平和实验技能。在实践中着重培养学生系统设计的综合分析问题和解决问题的能力，培养学生创新实践的能力。

电子技术课程设计一般要求学生根据题目要求，通过查阅资料、调查研究等，独立完成方案设计、元器件选择、电路设计、仿真分析、电路的安装调试及指标测试，并独立写出严谨的、文理通顺的实验报告。

具体地说，学生通过课程设计教学实践，应达到以下基本要求：建立电子系统的概念，综合运用电子技术课程中所学习到的理论知识完成一个电子系统的设计；掌握电子系统设计的基本方法，了解电子系统设计中的关键技术；进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用器件的原则；掌握查阅有关资料和使用器件手册的基本方法；掌握用电子设计自动化软件设计与仿真电路系统的基本方法；进一步熟悉电子仪器的正确使用方法；学会撰写课程设计总结报告；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

2.电子技术课程设计的教学过程

电子技术课程设计是在教师指导下，学生独立完成课题，达到对学生理论与实践相结合的综合性训练，要求本课程设计涵盖模拟电路知识和数字电路知识，因此课程设计的选题要求包含数字电子技术和模拟电子技术。

教学环节可以分为以下四个部分。

2.1课堂讲授。

课程设计开始前，需要确定指导老师。由指导老师通过两学时的教学，明确课程设计的要求，主要内容包括课程介绍、教学安排、成绩评定方法等。

在课堂教学环节中，指导老师介绍课题的基本情况与要求，要求学生从多个课题中选择一个。

2.2设计与调试环节。

2.2.1前期准备、方案及电路设计。

前期准备包括选择题目、查找资料、确定方案、电路设计、电路仿真等。在确定方案时要求学生认真阅读教材，根据技术指标，进行方案分析、论证和计算，独立完成设计。设计工作内容如下：题目分析、系统结构设计、具体电路设计。

学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计，通过论证与选择，确定总体方案。此后是对方案中单元电路进行选择和设计计算，称为预设计阶段，包括元器件的选用和电路参数的计算。最后画出总体电路图（原理图和布线图），此阶段约占课程设计总学时的30％。

2.2.2在实验室进行电路安装、调试，指标测试等。

在安装与调试这个阶段，要求学生运用所学的知识进行安装和调试，达到任务书的各项技术指标。

预设计经指导教师审查通过后，学生即可购买所需元器件等材料，并在实验箱上或试验板上组装电路。运用测试仪表调试电路、排除电路故障、调整元器件、修改电路（并制作相应电路板），使之达到设计指标要求。此阶段往往是课程设计的重点与难点，所需时间约占总学时的50％。

2.3撰写总结报告，总结交流与讨论。

撰写课程设计的总结报告是对学生写科学论文和科研总结报告能力的训练。学生写报告，不仅要对设计、组装、调试的内容进行全面总结，而且要把实践内容上升到理论高度。总结报告应包括以下方面：系统任务与分析、方案选择与可行性论证、单元电路的设计、参数计算及元器件选择、元件清单和参考资料目录。除此之外，还应对以下几部分进行说明：设计进程记录，设计方案说明、比较，实际电路图，功能与指标测试结果，存在的问题及改进意见，等等。

总结报告具体内容如下：课题名称、内容摘要、设计内容及要求、比较和选择设计的系统方案、画出系统框图、单元电路设计、参数计算和器件选择。画出完整的电路图，并说明电路的工作原理。组装调试的内容，包括使用的主要仪器和仪表；调试电路的方法和技巧；测试的数据和波形并与计算结果比较分析；调试中出现的故障、原因及排除方法。总结设计电路的特点和方案的优缺点，指出课题的核心及实用价值，列出系统需要的元器件清单，列出参考文献，收获、体会，并对本次设计提出建议。

2.4成绩评定。

课程的实践性不仅体现实际操作能力，而且体现独立完成设计和分析的能力。因此，课程设计的考核分为以下部分：设计方案的正确性与合理性。设计成品：观察实验现象，是否达到技术要求。（安装工艺水平、调试中分析解决问题的能力）实验报告：实验报告应具有设计题目、技术指标、实现方案、测试数据、出现的问题与解决方法、收获体会等。课程设计答辩：考查学生实际掌握的能力和表达能力，设计过程中的学习态度、工作作风和科学精神及创新精神，等等。

3.电子技术课程设计的步骤

在“电子技术基础”理论课程教学中，通常只介绍单元电路的设计。然而，一个实用的电子电路通常是由若干个单元电路组成的。通常将规模较小、功能单一的电子电路称为单元电路。因此，一个电子系统的设计不仅包括单元电路的设计，还包括总体电路的系统设计（总体电路由哪些单元电路构成，以及单元电路之间如何连接，等等）。随着微电子技术的发展，各种通用和专用的模拟和数字集成电路大量涌现，电子系统的设计除了单元电路的设计外，还包括集成电路的合理选用。电子电路的系统设计越来越重要，不过从教学训练角度出发，课程设计仍应保留一定的单元电路内容。

电子系统分为模拟型、数字型及两者兼而有之的混合型三种。

虽然模拟电路和数字电路设计的方法有所不同（尤其单元电路的设计），但总体电路的设计步骤是基本相同的。

电子电路的一般设计方法与步骤包括：总体方案的设计与方案论证、单元电路的设计、单元电路间的连接方法、绘制总体电路草图、关键电路试验、EDA仿真、绘制正式的总体电路图等。

4.电子技术课程设计的效果

学生经过这样系统训练后，各方面技能都通过考核，为后续课程的学习打下了扎实的基础。

参考文献：

［1］高吉祥，易凡，丁文霞等.电子技术基础实验与课程设计（第二版）［M］.北京：电子工业出版社，2006.

［2］杨志忠，华沙，康广荃.电子技术课程设计［M］.北京：机械工业出版社，2008.

电路设计实训总结篇2

高校电类本科专业指通信工程专业、电子与信息工程专业、电子科学与技术专业、电子信息科学与技术专业、计算机科学与技术专业、自动化专业、电气工程和自动化专业等.这些电类专业在专业基础理论课、实践教学体系方面有许多共同之处，是参加电子设计竞赛的主力军.全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一，是面向大学生的群众性科技活动，目的在于推动高等学校促进信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革，有助于高等学校实施素质教育，培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风；有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力；有助于吸引、鼓励广大青年学生踊跃参加课外科技活动，为优秀人才的脱颖而出创造条件.

2高校电子设计竞赛的组织

全国大学生电子设计竞赛由教育部高等教育司和信息产业部人事司共同主办，负责领导全国范围内的竞赛工作.各地竞赛事宜由地方教委（厅、局）统一领导.为保证竞赛顺利开展，组建全国及各赛区竞赛组织委员会和专家组.以高等学校为基本参赛单位，参赛学校应成立电子竞赛工作领导小组，负责本校学生的参赛事宜，包括组队、报名、赛前准备、赛期管理和赛后总结等.高校在组建成立电子竞赛工作领导小组时，如果学校电类专业单一，可设常设机构，由具体电类专业所在院系负责、教务处、学生处、团委、后勤集团等单位参与；若学校电类专业较多，可由电类专业相关院系轮流担任理事，按届组织，其它院系积极参与，教务处、学生处、团委、后勤集团等单位参加，适当引入竞争机制.在参赛小组的选拔中，首先由学生自由组队报名，要求组队后的3个队员各自具有较强的能力且队员之间能配合默契，在单片机系统设计与应用，模拟和数字电路的应用，硬件焊接与调试，计算机编程以及撰写设计报告论文等方面要有所分工；然后组织报名参赛队进行选拔考试，内容包括模拟电路、数字电路、单片机、传感器等方面的基本知识及应用，典型测量系统的设计方案，对电子竞赛的了解，参加竞赛的优势自述等；最后指导教师根据各参赛队成员选拔考试的结果、面试表现以及综合考虑各参赛队在团队合作、硬件制作、软件编程、报告撰写能力等方面的实力，确定参加竞赛的组数和各组成员.电子设计竞赛的命题范围广,涉及到电子技术(模拟电路、数字电路)、高频电子线路、通信原理、单片机技术、可编程器件等多门课程,并鼓励新技术的应用.这就要求赛前指导老师要有更宽的知识面和更丰富的实践经验.年青教师对新技术、新软件上手快,但实践经验缺乏,老教师经验丰富但计算机应用和新技术的掌握上又有不足.为了发挥特长,实现互补,在赛前指导上成立赛前指导小组,在小组中注意年龄和特长的结合,注意学科的结合.教师在指导学生的过程中相互学习,共同提高.知识和经验的相互渗透和补充促进指导老师的业务素质的提高,这使教师能够在日常的教学和科研中发挥更大的作用,推动师资队伍建设.

3参赛学生的培训

3.1参赛学生的现状

参加电子设计竞赛的学生一般是大学二、三年级的学生，已学习了很多相关课程的理论知识，也具有一定的实践能力，特别是在外语能力、计算机能力、单片机编程能力、查阅文献能力方面.但是在模拟电路，单片机硬件，电路安装工艺，如何根据系统性能指标设计电路方案和确定单元电路的性能指标，单元电路调试排错能力，系统的联调方面却存在着一定的不足.学生在此前的课程中，虽然学习过一些电子设计制作中常用的软件，如Protel电子原理图的设计，印刷电路板设计绘制，以及电子逻辑分析仿真等，但是缺乏一定的深度，其熟练程度需加强.常规电子仪器（如示波器、信号发生器、仿真器、扫频仪、万用表等）的使用不够熟练.虽然学生在电工电子、电子线路等实验课中使用过常规电子仪器，但是往往更换型号后就不能很快地熟练使用，影响电路的调试速度.另外学生的“单片机原理与技术”课程实验通常采用普通的51单片机，而电子竞赛往往会使用一些功能强大的单片机，因此在开发工具和仿真器方面存在差异.学生在培训期间，要加强理论与实践的结合，使学生在电子竞赛中涉及的知识点的深度和实践动手能力方面能得到很快的提升，这样才能确保在电子竞赛期间顺利完成竞赛的设计任务.为了鼓励电类大学生积极参加电子设计竞赛培训全部过程（包括前期课程与后期竞赛培训），可在完成竞赛训练作品设计与设计报告后，由指导教师给出相应成绩，可替代相应一门课程或实践环节的成绩，如“电子系统设计”、“认识实习”、“电子技术课程设计”等.

3.2培训内容选择、方案讨论及实际制作

如何在一个相对短的时间内尽快地提高参赛学生的设计开发和实践动手能力是培训阶段要解决的关键问题，在辅导中采用实战训练的方法，即模拟进行一次次的竞赛过程.包括给各组布置不同的设计题目、限时提交设计方案、全体队员集中由各组分别介绍设计方案并进行交流讨论、指导教师点评、各组分别实际制作、撰写设计总结报告，最后进行实物演示和总结答辩，这样尽管每个组只具体设计制作了一个系统，但是通过互相交流，对其它组所涉及的技术也有较系统的了解，在以后类似技术的实际设计制作过程中能起到事半功倍的效果.在培训开始时，向参赛学生详细介绍大学生电子竞赛的竞赛规则、竞赛命题、评审和评奖等方面的情况，邀请已参加过电子竞赛的高年级学生介绍参赛期间的注意事项及参赛体会；对历年的大学生电子竞赛题目、实现的方案、获奖小组的总结报告等进行深入的破析和讨论；让参赛学生对竞赛及要求有一个全面的了解.引导学生既要重视困难又不能畏惧困难，在充分认识本小组的优势与弱势的情况下，心理上充分地做好艰苦训练的准备.组织责任心强、具有相当专业技术水平和经验丰富的老师，针对电子竞赛的特点，在模拟电路、数字电路、单片机应用技术方面进行讲解，讲解中对基本电路的原理，实现的方法，相关电路的主要性能指标及测试方法、设计及调试中需要注意的事项作简明的介绍，对涉及的电子元件进行实物展示，对一些辅助设计软件、查阅科技论文的方法及常用的电子元器件及应用的网站作一些推荐性的介绍.

从历年的竞赛题目中确定各参赛小组的第一次训练题目，尽量做到各参赛小组选择不同的训练题目，按照电子竞赛的要求，规定在一个适当的时间内完成实物的制作、性能指标的测试、总结报告的撰写.然后由各小组对训练情况进行详细的介绍，各小组之间展开广泛的讨论，商讨是否有更好的实现方案，设计的电路及测试的结果是否合理，撰写的报告是否严谨，尽可能地发现训练中的不足之处，辅导老师根据各组的完成情况进行讲评.要求各小组根据讨论情况在1～2天时间内完善制作的实物及报告，同时要求各小组对另外小组的实物进行测试，通过相互交流在相对短的时间内能掌握更多的知识.在第一个实际系统设计后，协商电子设计竞赛第二次训练题目，要求尽可能多地涉及未曾接触的知识点，在规定的时间内完成设计任务，然后各小组演示实物的功能，测试电子系统的各项指标，注重测试方法是否正确，测试性能指标是否符合设计要求，对于差异较大的需要认真分析其原因，找出合理的解决方案并实施.最后，要求各参赛小组认真整理前一阶段培训完成的实物，单元电路要求注明电源要求、详细且清楚的输入输出接口信息，达到的性能指标并形成文字，软件要求有整体的说明，需要占用的资源说明、语句有详细的注释.辅导老师对培训中出现的问题向学生做详细的介绍，对竞赛中容易出现的问题也需要提醒学生.在参赛的前一天不安排具体的工作，保证学生能休息好，以极佳的状态参加电子设计竞赛.

4竞赛过程中的注意事项

4.1注意竞赛纪律

全国电子设计竞赛采用全国统一命题、分赛区，“半封闭、相对集中”的组织方式.竞赛题目在竞赛开始时打开（如2009年全国大学生电子设计竞赛是9月2日8:00正式开始）.每支参赛队限定在提供的A、B、C、D、E、F等题中任选一题；要求认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》由赛场巡视员暂时保存.参赛者必须是有正式学籍的全日制在校大学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）供随时备查.每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员.竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地以外进行设计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须回避，对违纪参赛队取消评审资格.竞赛开始后，为保证竞赛工作顺利进行，参赛学校应组织专人负责提供竞赛所需设备、元器件、后勤保障等工作.竞赛结束后（如2009年全国大学生电子设计竞赛是9月5日20:00竞赛结束），上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存，并在指定时间前送到指定地点.

4.2竞赛题目分析及方案设计

参赛队员应仔细阅读所有竞赛题目，根据自己组3个队员的训练情况，选择相应的题目进行参赛制作.选择题目应注意题目中不应该有知识盲点，即要能够看懂题目要求.如果不能看懂题目要求，原则上该题目是不可选择的.设计制作分基本要求和发挥部分，一般各占50分，设计总结报告30-50分（2009年30分，以前50分）.应注意的是基本要求的各项分值题目中没有给出，但在发挥部分给出了各小项的分值，选择题目时应仔细分析各项要求.确定竞赛题目的时间原则上不要超过两小时，题目一旦选定，中途不要随意更改.确定竞赛题目后，参赛小组的3个队员应认真讨论设计方案，设计方案应考虑制作的可行性，包括元器件是否能够采购到都必须考虑.设计方案可以提出一到两个，或者确定一个方案，对有些部分作出两个或者两个以上方案.同时应尽快提出元器件清单，确定元器件库中没有的元器件，提出采购清单.元器件采购清单应提供元器件名称、型号、规格、数量、替代型号及规格.确定方案的时间应不超过6小时.

4.3元器件的采购和设计装配制作

元器件采购是保证竞赛顺利进行的基础，没有元器件，作品是不可能制作成功的.因为竞赛题目事先不知道，学生作出的设计方案也是各不相同，需要的元器件也是多种多样的，可以事先准备一些元器件，但不可能完全备齐.竞赛中采购是必须的.不同的院校在不同的城市，要保证能够采购到竞赛所需要的元器件，应在竞赛开始前两天，派1-2名老师到比较大的电子市场去采购，找好元器件供应商.竞赛开始后，竞赛学生不断的提出需要的元器件清单，由教师去购买，并以最快的速度运送给竞赛学生.在竞赛中，各队学生可以按照在训练中的分工，按照软件编程、硬件制作、设计总结报告写作三部分分头进行，每个队员各有侧重，注意分工合作.设计制作过程中，可以分模块设计、安装、调试，一步一步进行.3人之间要注意多沟通，多交流.遇到问题，要冷静处理，不要慌张.在设计、安装、调试的每一步，都需要两人以上进行核对和检查.特别是到总调试阶段，一定要格外小心，通电前一定要两人以上进行核对和检查，不要急于通电，否则通电烧掉作品而前功尽弃.作品应该在第四天的下午全部完成，到第四天下午没有完成的功能和指标，也就不要再做了.很有可能的是，为了追求更好的指标和功能，结果将已完成的部分弄坏了.负责设计总结报告写作的队员，要根据软件和硬件设计队员提供的电路图纸、程序清单等设计资料，按照设计总结报告写作要求进行整理.到第四天上午，除测试数据外，应全部完成.测试数据可以在作品调试完毕，竞赛结束前补充到设计总结报告中去.竞赛一般在第四天下午8点结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由赛场巡视员封存.封存时应注意文件完整，符合竞赛要求.作品要妥善包装，要能防止运输和搬运过程中的冲击和振动.整个竞赛时间是四天三夜，要注意竞赛时间的合理安排，注意休息和饮食，参赛学校应组织专人负责提供饮食后勤保障，使参赛学生保持充沛的精力，圆满完成竞赛.

电路设计实训总结篇3

一我校电子大赛的组织、培训和实施

(一)精心组织

参加大学生电子设计竞赛活动是反映一个学校教学水平的重要窗口之一。竞赛活动搞得好，必将有利于带动学校电子学科的发展，有利于提高学校的声望、鼓舞学生的学习热情。这些对于我们这样一所普通本科商科院校来说尤为重要。组织分为学校、学院、系室三级，学校领导高度重视，确保电子设计竞赛基地实验设备、器材、培训经费、参赛经费的到位;学院成立由学院领导牵头的竞赛活动组委会，全面负责电子大赛的组织工作，选拔指导老师，选拔参赛学生，保障实验场地与参赛条件;系室具体组织老师指导，学生培训，参加研讨等。我院已5次组队参加全国大学生电子设计竞赛，获全国一等奖一项、二等奖一项，省级一等奖三项、省级二等奖二项，省级三等奖四项。作为一所普通商科院校，我校在参加全国性电子设计竞赛这样大规模、竞争非常激烈的竞赛活动中，能取得这样的好成绩，精心组织是保障。

(二)科学培训

竞赛要求参赛者在4天内，每队完成从选择题目、论证方案、设计硬件、软件、焊接元器件、调试程序、固化程序、撰写文章等一系列的工作。必须经过科学严格的培训。我校的做法是从寒假开始进行训练，整个训练分为4个阶段:基础知识、基本技能培训阶段，模块训练阶段，综合训练阶段，强化训练阶段。基础知识、基本技能培训阶段。基础知识训练的目标是达到“六会一牢固”，即基本知识牢固，会看图，会画PCB板，会焊接安装，会测量，会使用互联网进行查阅资料，会写文档。为了使学生牢固掌握基础知识、基本技能，指导教师必须精心的准备，通过翻阅大量资料，由于没有现成的书籍，综合性强，必须是创造性的工作。通过教师不懈的指导，学生的刻苦努力，使学生在电子元器件知识的应用，焊接技术，通用电子设备的操作使用技巧，Protel绘制原理图，PCB板图等方面达到质的飞跃。使学生在主流单片机系列的工作原理及接口技术等方面得到全面的提高。

才能较好地完成了基础知识、基本技能培训阶段的任务。模块训练阶段，模块训练的内容和目标是由浅入深，循序渐进，有计划地进行培训，独立完成电子电路模块设计与制作，组织各种形式的学习讨论会，促进信息交流，优秀作品及时整理归档，达到建立相关硬件、软件、资料的“共享资源库”。结合电子设计竞赛常用到的模块，进行相应基本单元电路的设计与制作，其内容包含有单片机最小系统、A/D与D/A电路、集成直流稳压电源电路、信号放大电路、信号产生电路、信号处理电路、声音报警电路、压力、光电等传感器应用电路、功率驱动电路、显示电路等。模块训练分为三个阶段进行，每个阶段都要举行学生作品展示，以小组为单位让学生讲解作品的实现原理、方法和手段，调试过程中遇到的问题等，指导老师进行点评，然后学生对点评后的作品进行性能改进。

综合训练阶段，综合训练的目标是将模块综合成某种系统，培养学生电子设计的综合能力。我们的学生存在的主要弱点是理论与实践结合不够，不具备综合运用所学知识进行设计的能力，创新及独立工作的能力较差，新器件、新技术应用能力差，因此在赛前训练中紧密结合各个模块功能设置训练题目进行实训。训练题目为最初几届电子大赛题和指导老师自己设计的一些题。对于同一个制作题目让学生采用不同的设计方案实现，然后比较制作实物的性能参数，加深他们对不同器件、不同模块特性的认识。比较各种不同类型的解决方案，总结出最优，最成熟的解决方案。强化训练阶段，训练目标是模拟实际竞赛。以近几年的全国竞赛题目和各省的竞赛题目为模板，设计一些题目。每周一个题目，全部训练要求按照实际竞赛要求进行，采用“半封闭、相对集中”的组织方式进行。在此阶段学生没休息，指导教师也得连续作战，一直坚持到赛前。

强化训练阶段必须培养学生的工程意识和创新意识，必须面对工程实际问题，具有解决工程实际问题的能力，必须有针对性地进行赛前模拟训练，确保取得优秀的成绩。指导教师要全面的培训学生各方面的知识，帮助学生解决实际工程问题，还要把握方向，预测有可能出现的考题，这对指导老师提出了更高的要求，既要有全面的专业基础知识、有解决实际工程问题的能力，还要能把握学科前沿。在竟赛前，学生应独立完成数控直流电源、实用信号源的设计和制作、易智能电动车、液体点滴速度监控装置、悬挂运动控制系统、消防智能电动车、智能搬运车、国旗自动升降系统、电梯控制模型系统等课题的整套训练。

(三)具体实施

(1)竞赛题目的分析

竞赛题目在竞赛开始时(8:00)打开。参赛队员仔细阅读所有的竞赛题目，根据自己组3个队员的训练情况，选择相应的题目进行参赛制作。选择题目应注意题目中不应该有知识盲点，即要能够看懂题目要求。如果不能看懂题目要求，原则上该题目是不可选择的。设计制作分基本要求和发挥部分两部分，各占50分;设计与总结报告50分;总共150分。应注意的是基本部分的各项分值题目中是没有给出的，但在发挥部分给出的各小项的分值。选择时要仔细分析各项要求。确定竞赛题目的时间最好不要超过2小时。题目一旦选定，原则上是应保证不要中途更改。

(2)方案的设计

确定竞赛题目后，参赛小组的3个队员应认真的讨论设计方案，设计方案应考虑制作的可行性，包括元器件是否能够采购到都必须考虑。设计方案可以提出一到两个，或者确定一个方案，对有些部分作出两个或者两个以上的方案。应尽快的拿出元器件清单，确定元器件库中没有的元器件，提出采购清单。元器件采购清单应提供元器件的名称、型号及规格(例如:电阻器RJ14－0．25W－510Ω±5%)、数量、替代型号及规格。从时间上考虑，确定方案的时间不应该超过6小时。

(3)元器件的采购

元器件采购是保证竞赛顺利进行的基础，没有元器件，作品是不可能制作成功的。因为竞赛题目事先是不可能知道的，学生作出的设计方案也是各有不同，需要的元器件也会是多种多样的。可以事先准备一些元器件，但不可能完全备齐，竞赛中采购是必需的。

(4)设计装配制作

在竞赛中，各队学生可以按照在训练中的分工，按照软件编程、硬件制作、设计总结报告写作3部分分头进行，每个队员各有侧重，注意分工合作。设计制作过程中，可以分模块设计、安装、调试，一步一步的进行。3人之间要注意多沟通，多交流。遇到问题，不要慌张，要冷静处理。在设计、安装、调试的每一步，都需要两人以上进行核对和检查。特别是到总装调试阶段，一定要格外的小心，通电前一定要两人以上进行核对和检查。不要蒙蒙懂懂的，一通电，就烧掉了。作品应该在第四天的下午全部完成。根据多次竞赛总结的经验，到第四天的下午没有完成的功能和指标，也就不要再做了。

负责设计总结报告写作的队员，要根据软件和硬件设计队员提供的电路设计图纸、程序清单等设计资料，按照设计总结报告写作要求进行整理。到第四天的上午，设计总结报告应该可以全部完成，有缺省的应该是测试数据部分，因为作品此时可能还在调试过程中。测试数据部分可以在作品调试完毕，竞赛结束前补充到设计总结报告中去。竞赛第四天20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由赛场巡视员封存。封存时应注意文件完整，作品要妥善包装。包装要防振，要能够防止运输和搬运过程的冲击和振动。电源有特殊要求的最好自带电源，一起打包。

二电子设计竞赛对学生创新能力培养

(一)竞赛活动推动了教学创新

全国大学生电子设计竞赛推动了高等学校的教学改革，尤其是实践教学改革和实验室建设，能更好的培养了学生的创新意识和综合素质。从赛前培训及竞赛中暴露出一些问题，如学生理论知识薄弱，理论根本无法指导实践，遇到任何一个小问题和小故障均无法用所学的理论知识解决实际问题;学生的工程意识与实际动手能力较弱，普遍存在不敢动手、不能动手、不会动手的现象;学生都存在对新知识和新器件应用的获取能力不足。为了提高学生的综合素质和动手能力，有必要对教学内容和课程体系进行改革:(1)以系统设计为中心，组织专业技术课教学。在教学过程中，注重整体概念的建立和集成方法的灌输，注重新电子技术的应用;(2)建立四个层次的实验教学模式，即基础实验、设计性实验、综合设计性实验和设计研究性实验;(3)成立以电子科技小组为主的第二课堂，激发学生积极性与主动性。为获得经费支持和条件保障，可以向学校申报“创新研究项目”;(4)建立开放型实验室，为学生课外实践创造良好的外部环境;(5)把最新的开发工具和应用技术引入到实践教学中，如将新技术、新器件和先进的实验平台软件引入，强化在线可编程器件(ISPLD)、硬件描述语言(VHDL)等方面的教学内容，将Pspice、MAX－Plus、Protel和Protus等软件开发工具穿插于课程的实践教学环节中。

(二)竞赛活动促进教师教学能力的提高

竞赛不仅对参赛学生的实践能力进行检验，同时也对指导教师提出了更高的要求。指导教师需要不断学习、更新知识，才能从容面对指导任务。赛前的培训过程中，只有老师具备了很强的实践动手能力，才能够应对自如地指导学生。因此，竞赛对教师的实践能力、教学能力的促进作用是不言而喻的。教师的水平提高了，教师在实践活动中有意识地去引导、培养学生的创造性思维，进一步促进教学质量提升。

(三)培养了学生的团队合作精神和创新能力

(1)培养学生团队合作精神

高等院校不但要对学生进行知识、技能、能力的培养，还要对其进行严谨、坚韧、合作等非智力因素的培养。电子设计竞赛要求3人组队参赛，集体计算成绩，这就使得3个人必须具有团结协作精神。第一天早上8点竞赛开始时，参赛队员应仔细阅读所有的竞赛题目，根据自己组3个队员的训练情况，选择相应的题目进行参赛制作。确定竞赛题目后，参赛小组的3个队员应认真的讨论设计方案，设计方案应考虑制作的可行性。这些都需要大家精诚团结，共同合作完成。在竞赛中，各队学生要进行合理的分工，按照硬件制作、软件编程、设计总结报告写作3部分分头进行，每个队员各有侧重，注重分工合作，培养协作精神。

(2)培养学生的创新能力

全国大学生电子设计竞赛竞赛命题范围广，涉及多门课程，并鼓励新技术的应用，竞赛题目涉及的内容涵盖了电子信息类大学本科的大部分课程，竞赛主要考察学生的创新意识。竞赛的每一道选题都经过千挑万选，题目的解决方法往往具有多样性，既能采用常规方法达到目的，又可用新方法新手段来实现，这为学生提供了足够的发挥空间。竞赛题目的这种特点，促使学生充分发挥主观能动性，广开思路，促进了学生创新意识和创新能力的形成。比赛中涉及到不少新技术、新器件，促使学生不断学习新知识，提高自己的知识水平和获取知识的能力。电子设计竞赛的操作性很强，促使学生不断实践、不断磨练，提高学生的动手操作能力。电子元器件不断更新，种类层出不穷，不可能全部在书本找到，必须上网查询，培养学生获取知识的能力。通过参加竞赛，学生的实践能力大幅度加强，综合素质有很大提高，创新能力得到培养。

电路设计实训总结篇4

关键词：中职；电工技术；项目教学法

《电工技术》是中职学校电工专业学生必修的专业课，该学科教学中有大量的实训项目，笔者经过多年的教学实践，认为采用项目教学法进行实训教学，可以取得显著的教学效果。

一、项目教学法的概念

项目教学法是将一个相对独立的实训项目，交由学生自己去完成，从信息的收集、方案的设计、项目实施及最终的评价都由学生自己完成，学生通过项目的实施过程，了解并把握整个过程中每一个环节的基本要求。这种教学方式能使信息由单向传递变为双向、多向交流，促使学生由被动接受，转变为主动探索。在学习中，学生是主体，教师只是引导者。

二、项目教学法的实施步骤

项目教学法一般按以下五个步骤进行：

（一）确定项目任务。

教师提出一个或几个项目，与学生一起讨论，确定项目的目标和任务。

（二）制定项目计划。

根据项目的目标和任务，制定项目计划，确定实施步骤和程序。此阶段包括三步：（1）学生分组，以小组合作的形式进行学习。（2）学生自主学习，搜集资料。（3）制定小组的项目实施计划。

（三）组织项目实施。

此阶段中，学生明确自己在小组中的分工以及小组成员合作的形式，按照已确定的步骤和程序工作。对项目实施步骤，教师要解释清楚，除了告诉学生需要完成的项目内容，还要提醒学生每个步骤的细节。这样，既可避免接受能力较差的学生面对项目时束手无策，又能避免学生走不必要的弯路。

（四）检查评估、总结。

在项目完成后要及时进行评价总结，以促进学生的进一步发展。先由学生对自己的实训表现进行自我评估，然后小组内互评，再由教师进行考核评分。师生共同讨论，评判项目工作中出现的问题、学生解决问题的方法以及完成项目的情况，并最终形成实训报告。

（五）成果展示。

项目实施工作结束后，对优秀作品进行展示。

三、项目教学法实施举例

以典型项目“机床电机控制线路实训”为例，该项目要求能实现正反转控制，并有短路、过载、欠压和失压保护，试设计并安装。具体过程如下：

（一）实训前的准备和注意事项。

实训前应充分学习相关专业知识，如单个元件的认识、选择、装接、拆卸等，以及万用表工作原理，电动机结构及原理。实训注意事项包括：

（1）实训前准备好有关参考资料、绘图纸笔、操作工具、接线板、实训器材、实训报告等。

（2）在实训前先将学生分好组，一般每组4～6人，并使每组好、中、差的学生合理搭配，以利学生之间取长补短，互相学习，共同发展。

（3）每组成员认真参与设计，在充分审题、分析基础上设计出一个组内统一的电气原理图及电器布置图，并经教师认可后，方可实施。

（4）学生根据本组设计的电气原理图完成安装后，必须要认真检查。由于“强电”的危险性，特别考虑电路存在“短路”的可能，故实训指导教师在电路检查方面给予适当指导，对主电路的“通路、短路、缺相”和控制回路中的“自锁、联锁、启动”等项目进行检查，以确保通电前电路的正确性，安全、顺利地通电试车。

（5）实训应在规定时间内完成。

（二）实训过程任务。

（1）根据项目内容绘制出电气原理图及元件布置图，要求半小时内完成，小组成员分工合作，讨论制定一个完善的实训方案，提交给指导教师，经审核后方可安装。

（2）小组成员按组内所绘电气原理图在给定的时间内完成安装，该项目完成时间为150分钟。

（三）实训报告撰写。

从实训开始时学生应将设计草图、内容及安装、试车等体会记入报告草稿本内。完成后，将草稿本的内容整理归纳撰写成正式的实训报告。

（四）考核方式、成绩评定及成果展示。

教师根据每个小组完成该项目的质量和时间，按“设计、安装试车、实训报告”几个环节综合评分，评选出优秀小组，并向全校进行成果展示。考核方式实行三级考核，首先是学生本人根据评分标准进行自评，然后由各小组成员根据其在小组内的贡献进行互评，从学生角度发现问题，以及提出改进意见，教师要引导学生尽量客观地从正面进行互相评价，了解自己的优势和不足，学习别人的特长和优点，让他们在互评中学习，共同提高。最后由教师对小组完成项目情况进行评定，综合三级评定情况来确定每一名学生的实训评价。并把优秀作品在全校展示，对表现突出的学生给予表彰。

四、项目教学法实施过程中应注意的问题

（一）项目确立要恰当实用。

项目的确立首先要包含教材中的教学内容，并能结合多项知识点；其次，项目的难易程度要针对学生的实际水平来确定；最后，项目要以成果形式被大多数学生所喜爱，并可以用某一评分标准公平准确地给予评价，使学生在完成项目后有一种成就感。

（二）项目实施要重视基础。

项目教学法实施，也不能完全抛弃传统教学方法的优点，在重视项目实施的同时，不能忽略基础知识的掌握，将学生的知识和技能，分成若干模块，分解突破，充分挖掘学生的学习动力，激活学生的非智力因素，提高学生的综合素质。

（三）项目教学要人人参与。

引入项目教学法后，在教学过程中，不能让一部分基础差的学生依赖能力强的学生 ，要让他们在项目推进过程中有事可做，所以在项目分工中任务要明确，要求组内每个学生有自己的设计结果，在实训教师的指导下，挑选出较好的原理图去实施。每生一块控制板安装，并实行“一帮一”的措施，对部分学生及时帮助纠正，提高整体教学质量。

（四）项目总结要突出精髓。

项目完成过程是学生自己探索钻研的过程，为了能学众人之长，项目完成后的总结也相当重要。它包括思路总结和技巧总结。思路总结可以帮助学生掌握项目完成的最佳思考方法，找到自己理论上的不足；技巧总结是安装过程中快速高效的良好方法的选择，学生可以学到更多的操作技巧，全面吸收整个项目活动的精髓。

电路设计实训总结篇5

《电工学》课程的教学目标是使学生掌握电路、电子、电气等方面的基础知识及应用。目前市面上的教材都不能满足教学的需要，我们根据专业群的需要编写了校本《电工学》教材，包括直流电基础、正弦交流电路、常见电工仪器仪表的使用、手工烙铁焊接技术、家庭电路及用电器安装等内容。注重培养学生的逻辑思维能力和综合运用电路理论分析和解决实际问题的能力，为后续课程的学习奠定必要的基础知识和基本技能。根据不同专业的需要，在课程的体系和内容上进行了整体优化。对于通信技术专业，可以结合生活实际，适当强化电工仪器仪表的使用等方面的内容；对于网络技术专业，结合综合布线和楼宇智能化，可适当强化家庭电路及用电器安装等方面的内容。在实际上反映电工电子技术在本专业的具体应用，在基础理论上，拓宽了教材内容，突出了专业特点，让学生认识到电工学课程在整个专业体系中的作用和意义，激发学生的学习兴趣，同时，也可以提高学生解决实际问题的能力。

2改革教学方法和手段，提高教学效率和质量

2.1课程的教学总体采用项目教学法，主要以正弦交流电的波形图、手工烙铁焊接、家庭用电器的使用和安装、常见电工仪器仪表的使用等项目作为载体组织开展教学。项目必须紧扣各个模块的教学内容，以达到教学结果要求为目的，重点培养学生应用电工仪器仪表解决实际问题的能力。通过项目实践导向理论学习，完成项目实训后再通过实训结果学习理论知识。

2.2在课堂教学的过程中采用理实一体化教学，授课地点统一安排在电工电子实训室，每次课程必须将讲授、练习和实训有机的结合起来，边讲边练，使学生在动手动脑的过程中掌握电工仪器仪表的使用、手工烙铁焊接技术、家庭电路及用电器安装等知识。

2.3授课教师在课堂练习过程中，要多走动，多巡查，多指导，及时了解学生掌握情况，并在练习结束后进行总结，有必要时，还应选择个别学生的练习情况进行点评。

2.4在本门课程的教学中，教师应综合应用多媒体教学系统、图片、视频、Flas、PPT教学课件、实物展台、仿真软件、电工实验开发板等多种教学手段，实现教学方法的多样化，将抽象的教学内容直观化，提高教学效率和教学质量。

3强调实践能力

传统的电工学课程以教师为主、学生为辅，强调理论知识讲解，实训教学主要是教师验证理论知识项目，因此，必须对实训内容、实训手段以及实训方法进行改革，改善实训条件，提高学生的实践动手能力。

3.1以培养学生的动手实践能力和综合素质为主线，结合专业群职业岗位工作过程为导向，面向行业的发展建设为对象，从专业教学计划的制定、实践教学内容的选择、到课程的教学实施、顶岗见习、实习，采用“校内实践教学+企业项目开发+顶岗见习”的理实一体化教学模式，将项目案例、企业文化、职业能力素质、专业新技术等引进教学中。

3.2实训的内容应具有实用性、针对性、实时性、创新性，实训项目应由验证型实验向设计型、创新型实验转换，实施与专业背景相结合的实训项目，激发学生学习的兴趣和自主性。鼓励学生根据要求自主设计电路，培养学生的设计能力和创新精神。

3.3实训过程中，教师应注意方法和手段，电工学课程教学看起来枯燥，只要在教学中，有意识创设问题的情境，同样会变枯燥为趣味。如欧姆定律知识，老师画出电路图，通过电工实验板搭建电路，让学生测量电压、电流等参数并记录，然后让学生比较计算，对比实际测量值和理论值，这样学生就能很快的掌握理论性很强的欧姆定律，充分体现在“做中学、学中做”。

3.4学生单人单组实训，独立完成每个实训项目，避免偷懒和抄袭，给学生提供实际操作的机会，提高学生实际动手能力，增强学生的学习积极性，激发学生的学习兴趣，提高学生的综合素质。

3.5开放电工电子技术实训室，开展第二课堂活动，在日常的教学过程中建立专业学习兴趣小组，利用课余时间既可巩固课堂教学内容，又能学习课程教学以外的专业电工技能；既为参加技能竞赛做好了人才储备，又能让兴趣小组的成员在班级教学中发挥带头作用，提高教学质量。

3.6职业资格认证，电工电子技术实训室在原有的职业资格鉴定站的基础上，优化基地培训能力，依照电工中、高级工和技师的培训、认证要求以及考试的实际需求完善实训基地的各类建设，让学生的实践能力与社会接轨，进一步优化专业社会服务能力。

3.7建立校外实训基地，充分发挥行业、企业专业技术、先进设备、技术服务和专业培训的优势，在各类电工电子项目的开发和社会服务中，专业教师在专业技术水平、项目组织能力等方面有了显著提高，丰富了教学资源，教学质量大幅度提高，同时，学生通过参与企业实际项目，提升了自身的职业能力和职业素养。五年来，有将近师生300人次参与到各类项目的开发和社会服务中。

4创新课程考核

4.1考核方式采用：笔试加现场操作

4.2成绩评定说明：①学生考试前撰写出作品的设计报告和设计日志，采用全班公开的形式对作品的设计报告进行答疑，通过答疑的学生向任教师课提交现场操作考试的作品中所需的素材，以备现场操作考试使用。②任课教师在期末考试周内组织学生在统一时间、统一地点，根据作品设计报告书中的设计内容和设计制作步骤独立完成期末作品制作考核。笔试加现场操作的考核方法打破了传统只有笔试的考核方式，现场操作极大地调动了学生自主学习的积极性，培养了学生的实践能力、创新意识和协作精神，增进了师生之间的交流和了解，激发了教师的教学积极性。

5通过课程的改革，能加强师资队伍建设

教学实施过程，也是教师和学生互相沟通、相互提高的过程。建立一支技能过硬、创新能力强的实训教师队伍，使创新教育渗透于实训教学中。事实证明，教学质量与教师和学生之间的交流和投入的精力是成正比的。交流越多，投入的精力越多，学生学习的积极性就越高。鼓励教师多形式、多渠道参加培训学习，研究创新教学方法；及时总结经验；走出去、请进来，拓宽思路，开阔眼界，启发创新。教学质量的提高使教师的实际能力得到了锻炼和提高，促进了教师知识结构的优化和知识水平的提高，有力的推动了师资队伍建设。

6总结

电路设计实训总结篇6

Abstract: Higher vocational education uses the way combining learning with working: training highly skilled personnel in the process of "learning by doing" and "doing by learning". The skills training courses in higher vocational colleges reflect the key characteristics of running school: combining learning with working, so it is particularly important to effectively enhance the effect of skills training and reform the idea of education and teaching.

关键词：技能实训；高职；数控技术

Key words: skills training；higher vocational colleges；NC technology

中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）11-0031-02

0引言

高职院校的技能实训是学生实现将理论知识运用于生产实际的关键环节，是学生将来能够顺利走上工作岗位的有力保障，是对学生实施职业技能训练和职业素质培养的必备条件，也是体现高职教育工学相结合办学特色的有效手段。技能实训在整个高职教育体系中占有极为重要的地位。对于数控技术专业的学生来讲，实施技能实训也是提高就业竞争力的有效途径之一。经过多年深入数控技术专业机床电气技能实训的基础上，探索如何有效提升高职数控技术专业学生技能实训效果。

1教学思想设计

遵循“行在先，知在后，知行相资”的规律，以“职业活动为导向”，强调“以能力为目标、以学生为主题、以素质为基础、以任务为载体、以实训为手段、理论和实践一体化”等要素，采用任务驱动的教学方法，根据实训目的，以小组为单位完成机床电气技能实训中的“电气控制柜布局的设计、安装”；“电路图的设计、连接和调试”；根据电机的正反转、交通灯系统、高铁轨枕预应力张拉控制系统的等不同项目要求，实现“PLC系统控制的设计及程序编制任务”。最终提交一份技能实训总结报告，包含实训进度表、实训内容、小组总结和个人总结等内容，培养学生的综合工程实训能力。

学生在理论课堂上已经学习了与技能实训相关的各元器件的结构、功能、原理，但并未对其实施拆解，直观性不强，所以在实训前，先让学生进行各元器件的拆解，使学生先直观了解其结构、功能、原理及工作过程。再采用学生讨论与教师分析讲解相结合的方式，使学生更深入掌握其工作原理及工作过程。之后根据其实验目的让学生绘制电路图并实现其硬件连接。最后根据系统控制要求编制对的应控制程序并上传到PLC内，完成系统搭建与调试，实现系统自动化模拟控制，在完成要求功能基础上编写使用说明书与总结报告，最终完成技能实训。

2确定教学目标与重点难点

根据企业对职业技术人才的需求，以及对设备的安装、调试、使用和维护等岗位的职业技能要求，结合本次技能实训内容及特点，确定以下技能实训目标：

能力目标：能在实践中调查研究、观察问题、分析问题和解决生产实际问题的能力。

技能目标：能熟练使用斜口钳、剥皮钳、压线钳、电钻、钢锯、打号机等工具和正确使用可编程控制器，能够按行业标准，正确完成电气控制柜的设计、安装、调试。

知识目标：理解机床电气控制在机床中的作用，了解在技能实训过程中使用的各元器件及可编程控制器的结构、功能、原理及工作过程。

素质目标：加强学生在生产实际中的团结协作的能力、安全生产的意识，培养认真、严谨、细致的工作态度和吃苦耐劳的精神。

通过此次技能实训的实施，给学生提供了更多的实践动手、接触实际的机会，进而提升了学生的综合职业素质，使学生能够适应当今社会对毕业生实际动手能力高的要求。对此我们也确定了技能实训的重点内容为电气控制柜的设计、安装、调试及使用方法。难点为过程控制、PLC系统控制的设计和相关程序的编制。

3教学准备

依据机床电气技能实训的教学任务，做好以下教学准备工作：

教学情境：以加强学生的团队意识为目的，将学生分组，每组4-5人。同时选定一名组长，再由组长分别指派相应的设计员、接线员、材料管理员及秘书各一名，实现统一部署，协调工作。

教学设备：每组分发电气控制柜一个、欧姆龙CP1E可编程控制器一台、交流接触器2个、热继电器一个、时间继电器2个、空气开关3个、标准35mm线槽2根、35mm导轨一根、1平方导线红、黑、黄各一捆、线号管若干、万能表一个、工具箱一套及所需的各电器元件。如图1、图2所示。

教学环境：本次技能实训在多媒体机床电气实验室展开，实验室配有机床电气实验台5台，可同时围坐5-7人，展开相关讨论及操作，同时配有FANUC数控车床、铣床及相关实验台各3台，如图3所示。

教学资料：教研室针对本次技能实训编写了技能实训指导书作为教学过程的指导，以机床电气电路原理图（如图4所示）、机床的操作说明书、连接说明书、维修说明书、欧姆龙CP1E、欧姆龙CP1H指令参考手册、CPU操作手册、可编程控制器视频教学录像等内容作为教学过程的参考资料，以数控车床、数控铣床综合实验台为依托，结合现有机床电气控制系统深入学习，深刻体会机床电气控制在数控机床的作用。

4教学过程

教学是教师的教与学生的学的统一，这种统一的实质就是交往。《基础教育课程改革纲要（试行）》指出：“教师在教学过程中应与学生积极互动，共同发展，要处理好传授知识与培养能力的关系。”师生的交往互动，是教学过程的本质属性。没有师生的交往互动，就不存在真正意义的教学。因此本次教学过程以教师提出问题，学生讨论分析问题，解决问题为横向教学过程；以告知任务、引导任务、分析任务、完成任务、总结分析任务为纵向教学过程。具体流程如图5所示。

5教学过程分析

5.1 横向教学过程分析提出问题：提出问题的目的在于告知学生学习的目的，有目的学习往往能够有效提升学习效率，为此基于本次技能实训的综合实验任务提出以下几个问题：①机床电气控制在数控机床中的作用及怎样实现与机床系统之间信息传递？②机床电气控制的电路设计准则及注意事项有哪些？③可编程控制器的结构、原理、作用及使用方法有哪些？分析问题：讨论分析问题就是自我学习的过程，学生带着问题去学习能够很快进入角色，知道自己在学什么，应该怎去学习，能够显著提高教学效率。实训过程中，通过教师的引导使学生能够针对老师提出的问题积极讨论，最终每个人都能在理解的基础上得到一份自己的答案。这样一方面使学生对实训内容进行了预习、对教师提出的问题也深入的去理解了，另一方使教师在讲授过程中感到轻松。解决问题：解决问题就是一个归纳总结的过程。教师将学生在讨论阶段所涉及到的方方面面内容加以总结、提炼，最终实现问题的解决。教师在学生提交讨论结果后，经过归纳总结，告知学生在讨论过程中哪些知识点讨论的比较好，哪些知识点没有讨论到，哪些知识点讨论的结果是不科学的，同时帮助学生总结其原因，鼓励学生再接再厉，养成这种勇于探讨分析问题的精神。最终通过教师系统的讲解、分析、总结后将标准的答案公布于学生，使学生与之对比，完成教学任务。

5.2 纵向教学过程分析告知任务：说明本次技能实训的教学任务，提出教学目标。引导任务与分析任务：由数控机床在实际中的广泛应用，引入数控机床电气控制并说明其作用及重要性，完成任务引导工作。通过对此次技能实训各任务设计的目的、要点、步骤以及在技能实训过程中可能遇到的相关问题的分析，完成对任务的分析工作。实现对学生自我学习的引导作用。完成任务：教师提出任务后，说明在完成任务过程中应注意的事项，如操作过程的协调性、安全性、分工合理性，并提出机床电气控制电路的设计准则、绘图标准等要求，让学生按要求完成技能实训任务。在这个环节，学生通过实际动手操作，能够深入理解机床电气各元器件的结构、功能、原理、工作过程及相互之间的连接方式等，实现理论知识与实际操作相结合，有效提高了学习效率和动手能力，为以后工作积累了经验。总结分析任务：在这一过程中学生要能够结合完成好的电气控制柜实物和电路原理图，说出三大综合实验的原理、目的、意义以及在此过程中的心得体会，并独立完成一份包含团队构成及分工、实训进度计划表、实训内容、个人总结及小组总结的技能实训总结报告，要求内容详细、格式统一。同时采用小组内自评和组间互评的方式，结合教师对学生在技能实训过程中的综合表现等作为评价本次技能实训学生的综合成绩，实现完成分析总结任务。在这个过程中，教师根据在技能实训过程中遇到的问题进行讲解和剖析，实现理论指导实践，同时教师还可以将实训中的元器件、结构框图、电路原理图等有机结合，进行分析讲解，实现实践验证理论这一过程。这样通过理论指导实践、实践验证理论这一方法，积极发挥了学生的主观能动性，大大提升了学生的学习兴趣，进而提高教学质量，使学生切身感受到学以致用。

6教学成果

技能实训任务完成效果如图6、图7、图8所示。机床电气技能实训是实现将理论知识运用于生产实际；理论教学与实践教学相结合这一过程，使学生能够主动适应社会主义现代化建设需要，体现出高职教育最显著的的意义。

7结束语

教育部《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》提出：“要积极推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式，把工学结合作为专业人才培养模式改革的重要切入点，带动专业调整与建设，引导课程设置、教学内容和教学方法改革。”因此本文以机床电气技能实训为依托，探讨了怎样上好高职院校的技能实训课程，强调要在技能实训过程中采取与生产劳动和社会实践相结合的学习模式，以工学结合作为专业人才培养模式的重要切入点，引导课程设置、实现教学内容和教学方法的改革。这样有助于学生掌握基本职业技能、增强自身职业综合素质、巩固所学的知识，实现理论、技能、素质三位一体的教学模式，体现高职教育的办学特色。因此提升高职院校专业技能实训是符合社会对人才的需求，是实现学校把学生请得进来，送得出去的有效手段之一。

参考文献：

[1]段渝波.有效提升中职学校机电专业课程教学质量的实践.中国职业技术教育.2010.17.32-34.

[2]王振洪.高职院校工学结合与人模式存在的问题及其对策.中国职业技术教育.2010.18.75-77.

[3]乔孟涛，焦昆，陈靖.基于文化视角的职业伦理教育模式的构建.中国职业技术教育.2010.18.67-69.

电路设计实训总结篇7

关键词： 维护训练器； 半实物仿真； 航空电子装备； 机载电子吊舱

中图分类号： TN919?34； TP391；V267.3 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）22?0084?04

Design of maintenance training system for an airborne electronic pod

CHEN Hong1， LI Jin?jie1， GAO Wei1， LIU Ya?juan1， DU Jiang?bo2

（1. Qingdao Branch， Naval Aeronautical Engineering Academy， Qingdao 266071， China；

2. Naval Unit 92492 of the Chinese People’s Liberation Army， Ledong 572528， China）

Abstract： Since the maintenance training of a certain airborne electronic pod has high cost and long cycle， an airborne electronic pod maintenance training system based on semi?physical simulation was designed. The external form， connection and operation of the system are similar to actual equipment. The signal simulation， fault setting and state acquisition circuits were designed in the maintenance training system. The universal I/O modules and RS 485 bus were adopted to monitor and control these circuits. Based on this remote control structure， the maintenance training platform was established to realize the whole technical support training process simulation. It can simulate testing operations which are identical to actual operations of detection device. It can set typical faults， which are accordant with real faults. The practical application effects show that the system is feasible and efficient for the airborne pod maintenance training.

Keywords： maintenance training device； semi?physical simulation； avionics； airborne electronic pod

某型机载电子吊舱具有技术先进、结构复杂、价格昂贵等特点，相应的测试维修相对复杂，对该型吊舱的技术保障离不开技能娴熟、维修经验丰富的地勤人员。但现行的维护训练通常结合飞行任务并行实施，存在组织实施困难，训练成本高，对实际装备有损耗等缺陷，且受到场地、天气等多种条件制约，训练时间有限，人员培养周期长。基于虚拟仿真技术或半实物仿真技术的维护训练系统能够有效克服结合实装进行维护训练带来的问题[1?2]。其中半实物维修训练采用物理模型模拟装备的真实外观，而在计算机上仿真实现装备的工作原理。由于半实物训练平台具有实装外形，对其进行维修训练操作基本与实装一致，可以给维修人员带来良好的实践动手能力训练，因此在各型航空维修训练系统中得到了广泛的应用[3?6]。本文基于半实物仿真方式设计实现了该型机载吊舱维护训练系统。

1 维护训练系统功能设计

该机载电子吊舱维护训练系统满足一二线技术保障全程训练需要，具备的功能有：

（1） 内场检测训练功能，能够模拟内场自动测试设备（Automatic Test Equipment，ATE）对仿真吊舱进行数百项详细性能指标的检测，用于训练维护人员内场通电检测操作技能和指标分析判读能力。实现的难点是如何根据仿真吊舱的工作状态、故障设置给出相应的检测结果。

（2） 外场通电训练功能，能够对起挂装机状态的仿真吊舱进行机上通电检查，能模拟机上显控盒对吊舱的上电、自检、功能检查等操作，并给出相应测试结果。用于训练维护人员机上通电操作技能和外场快速反应能力。

（3） 典型故障设置功能，能够在仿真吊舱内各外场可更换单元（Line Replaceable Unit，LRU）及连接电缆上设置故障，模拟包括器件故障、线路通断、性能下降等多种实际工作中常遇到的典型故障，用于训练维护人员故障分析和排除能力。其难点是如何根据设定的故障，在训练中仿真出相应的故障现象。

（4） 起挂转运训练功能，能满足仿真吊舱从内场转运到外场，起挂安装到机上挂架的操作训练需要。

（5） 拆卸安装训练功能，能满足对吊舱舱体蒙皮、各LRU的拆装训练需要。

2 硬件设计与实现

根据上述系统功能，对该型机载电子吊舱维护训练系统进行了硬件设计，系统硬件可分为4大部分：半实物仿真吊舱、采集与控制单元、内场检测平台、外场机上平台，如图1所示。

图1 吊舱维护训练系统硬件组成

2.1 半实物仿真吊舱

半实物仿真吊舱采用1∶1比例真实模拟实装外形，以及内部各LRU的连接和固定方式，能够替代实装作为维护训练时进行通电检查、安装拆卸、起挂转运等，操作难度大、危险系数高、损坏可能性大的实践动手科目的训练平台。半实物仿真吊舱是否逼真，是否具有可操作性，除了外观与实装一致外，更重要的是如何模拟内部的各种信号。仿真吊舱内部根据通电检查、地面检测、故障设置等维护训练需要设计了相应的仿真电路，按照作用可分为以下3种：

（1） 信号仿真电路，在一定制作成本下，采用低频信号替代射频信号，低功率信号替代高功率信号，RS 485总线替代机上总线等方法建立电子装备的主信号通路。信号通路的通断和工作状态的切换由程控继电器来控制。

（2） 故障设置电路，用于对LRU或线路的故障状态进行设置，通过多个故障设置点来设置不同故障状态，如：良好、失效、性能下降等。

（3） 状态采集电路，通过在信号检测点、故障设置点引出采集电路，来实时获取整个仿真吊舱的工作状态和故障信息。

同时为了保证仿真的逼真度，所有这3种电路的走线尽量依照实装电缆实际信号走线，尽量不增加额外线路。

2.2 采集与控制单元

采集与控制单元是仿真吊舱与外场机上平台和内场检测平台实现交联的关键单元。其完成2大功能：一是响应上位机（座舱/检测工控机）的控制指令（上电、自检等），改变仿真吊舱的电路工作状态；二是实时采集仿真吊舱的电路信息（工作状态、故障状态等），并上报给上位机。这两大功能归结起来，就是实现对半实物吊舱内各电路控制点和状态采集点上仿真量的监测与控制。这里所谓的仿真量，是指表示电路通断、连接状态的数字量，或是表示功率强弱、频率高低的模拟量。换句话说就是要实现对仿真吊舱内数字量与模拟量的远程测控。考虑到整个仿真系统测控量较多（超过300个），且测控距离较远（超过15 m），可采用目前市场上使用比较广泛的远程I/O模块，如：研华公司的ADAM系列、研祥公司的Ark系列、研发公司的DAC8000系列等。这类I/O模块能够独立提供A/D，D/A，DI，DO，数据比较和数据通信等功能，通用性好，可靠性高，价格也比较低。

系统采用RS 485串行异步半双工通信协议，将多个远程I/O模块并联在一个总线下，以上位机作为主机实现主从式的远程数据采集控制，如图2所示。在内场以检测工控机为上位机，在外场以座舱工控机为上位机，两者共用该采集与控制单元，以节约成本。而整个采集与控制单元安装在半实物吊舱内部，经由吊舱脱落插头对上位机提供统一的RS 485总线接口（工控机一端在COM口安装RS 232转RS 485模块）。

2.3 外场机上平台

外场机上平台包括显控盒、座舱工控机以及机上通用挂架等设备，能够真实模拟外场机上维护训练环境，是进行吊舱机上通电检查、接口检测、线缆测试、故障排除等科目训练的硬件平台。其中，显控盒实际上是一个人机交互接口，对显控盒的按键监听和指示灯控制可采用嵌入式单片机来仿真实现。单片机在周期性扫描显控盒按键开关阵列的同时，读回扫描结果，判断是否有键按下，并计算按键编码，然后将编码发送到座舱工控机中。座舱工控机为外场机上平台的信息处理中心，在响应显控盒上用户操作的同时，把用户的操作转换为指令，通过RS 232转RS 485总线与采集与控制单元交联，实现对仿真装备的通电控制；同时采集仿真装备的当前工作状态，在显控盒和多功能显示器上显示对应信息。

2.4 内场检测平台

内场检测平台能够模拟ATE的功能，具有与实装一致的操作界面，能够对仿真吊舱进行数百项性能指标的详细检测，其测试的深入程度是外场机上通电检查所不能比拟的。仿真实现中，其强大的检测功能通过运行在检测工控机的软件实现。检测工控机也通过RS 232转RS 485总线与信息采集与控制单元通信，在检测过程中根据需要自动发送控制指令，使仿真吊舱工作于某种指定状态（上电、自检等），然后采集该状态下仿真吊舱内各测控点的信息，最后依据这些信息给出对应的检测结果。

3 软件设计与实现

在吊舱维护训练系统中运行的软件主要有2个：运行在外场机上平台座舱工控机上的“机上显控仿真软件”和运行在内场检测平台检测工控机上的“内场检测仿真软件”。

3.1 机上显控仿真软件

该软件是座舱工控机实现机上通电检查时进行显示控制的核心，其组成如图2所示。

图2 机上显控仿真软件组成框图

机上显控仿真软件具备2大功能：

（1） 座舱按键响应及显示控制，通过实时监听与机上显控器内单片机交联的RS 232通信串口，来响应不同地址编码的按键，调用对应的响应函数，如加电、自检、功能检查等；同时控制显控器指示灯的显示；

（2） 仿真装备状态控制与采集，通过RS 232串口通信与采集与控制单元交联，向仿真吊舱发送各种控制指令，同时循环监听仿真吊舱的状态变化，调用对应函数响应该变化。

3.2 内场检测仿真软件

内场检测软件的模块组成如图3所示，其运行流程如下：软件启动后，首先初始化各种测试资源，连接仿真吊舱；然后等待用户操作选择需要的测试项目，启动检测；接着在测试过程中自动控制仿真吊舱的工作状态，同时由采集到的信息（状态码、故障码等）得出某项具体指标的检测结果，逐项检测，逐项给出结果；最后，测试结束时记录所有检测结果，并释放测试资源。

图3 内场检测仿真软件组成框图

3.3 编程实现

上述2个软件运行在Windows XP环境下，由C#语言开发实现。软件采用模块化设计，从横向上可分为3个层次：接口层、检测层、应用层。底层为接口层，实现RS 232串口通信；中间为检测层，实现仿真吊舱状态的控制和采集；最上层为应用层，实现具体测试功能和人机交互。由于采用一致的底层硬件结构，因此上述2个软件可重用接口层与检测层中的功能模块，降低软件开发成本。其中，接口层的RS 232吊舱通信接口采用NET Framework 2.0 类库包含的 SerialPort 类开发，可方便地实现与仿真设备内采集与控制单元的串口通信。为保证指令传输的完整性和正确性，定义了上位机与仿真装备的通讯协议。协议的格式为：头+地址+数据正文+校验，例如：DD AA 01 02 03 EA。串口接收到数据后需按协议解析得到状态码，等待检测层处理。同样发送控制指令时，需要将指令码按协议封装，以便仿真装备相应地址的控制点响应。接口层串口通信编程实现的核心代码如下：

private SerialPort Com = new SerialPort（）；

private List buffer = new List（1024）；//接收缓存

private byte[] State_Code = new byte[4]； //接收到的状态码

private bool bCodeReceived = false；

Com.DataReceived += Com_Receive； //添加串口接收事件

void Com_Receive（object sender， SerialDataReceivedEventArgs e）

{

int n = Com.BytesToRead； //串口接收到的数据长度

byte[] buf = new byte[n]；

Com.Read（buf， 0， n）； //读取串口数据

buffer.AddRange（buf）； //把数据放入接收缓存

while （buffer.Count >= 6） //达到一个数据包长度

{

if （buffer[0] == 0xDD） //查找数据头

{

byte checksum = 0；

for （int i = 0； i < 4； i++）

//异或校验，确认数据正确

checksum ^= buffer[i]；

if （checksum == buffer[5]）{

//如果数据校验正确，解析该数据包

buffer.CopyTo（0， State_Code， 1， 4）；

//解包获取状态码

bCodeReceived = true； }

buffer.RemoveRange（0， 5）； //从缓存中移除数据

}

… …

}}

检测层的装备状态采集模块对采集到的仿真装备状态编码的解析，并调用应用层的响应函数，完成座舱内显示结果的实时更新，或是得到内场检测的相应结果。检测层的装备状态控制模块响应应用层的控制函数，产生对应的控制码，通过调用接口层的串口发送函数，将指令发送到仿真装备对应地址控制单元，完成对装备状态的控制。检测层装备状态采集与控制模块编程实现的核心代码如下：

private void StateAcquisition（） //装备状态采集函数

{

if （bCodeReceived） {

Switch（State_Code[0]）{

//依据状态码地址，判断采集点类型

case： 0x01 //发射机

GetTransmitterState（State_Code）；

break；

case： 0x02 //控制器

GetProcessorState（State_Code）；

break；

… … } }

private void timer1_Tick（object sender， System.EventArgs e） //定时函数

{StateAcquisition （）； //不断循环采集装备状态

… …}

4 结 语

本文设计实现了一种基于半实物仿真实现的机载电子吊舱维护训练系统。该系统的外形和内部结构与实装一致，具备真实的操作感，能够满足对吊舱进行机上通电、内场检测、拆卸安装、起挂转运等训练的需要，同时扩展了实装不具备的故障设置功能，从而既能做常规维护操作训练，又能进行各种突发故障的排除训练，较大程度上增强了该型机载电子吊舱维护训练手段，为理论教学与技能训练的有机结合搭建了良好的平台。经过实际使用表明，该训练系统能有效克服实装训练中存在的问题，且可扩展性好，使用方便，可靠性高，其设计方法在各型航空电子装备维护训练模拟器中具有一定的推广应用价值。

参考文献

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[2] DE CRESCENZIO F， FANTINI M， PERSIANI F， et al. Augmented reality for aircraft maintenance training and operations support [J]. IEEE Transactions on Computer Graphics and Applications， 2011， 31（1）：96?101.

[3] 李柯，魏保华，郑思龙，等.某型防空导弹半实物仿真训练模拟系统设计[J].计算机仿真，2008，25（1）：297?301.

[4] 李向阳，张志利，黄先祥，等.大型武器装备故障诊断训练系统仿真开发研究[J].系统仿真学报，2009（21）：6770?6773.

[5] 查国云，刘鹏飞，陈秋凤，等.某型飞机航空军械仿真训练系统设计[J].计算机测量与控制，2011，19（10）：2455?2458.

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[7] 刘颖，朱元昌，邸彦强.面向维修训练的故障建模、仿真与评估[J].计算机工程，2007（13）：245?247.

[8] 龙勇，黄先祥，张志利，等.基于视景仿真的某型武器分布式模拟系统设计[J].系统仿真学报，2006（7）：1820?1823.

电路设计实训总结篇8

关键词：综合实训;单片机;LabWindows/CVI;电子线路设计;语音信号处理

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）07-0117-03

电子信息工程专业的综合实训在整个本科教学中起到一个承上启下的作用。教学内容是将学生所学的多门主干课程融合在一起，设计一个语音控制的虚拟信号发生器。该题目融合了单片机基础、C语言程序设计、数字电路、电子线路设计、语音信号处理等多门课程的知识，对学生所学知识进行了一个系统的复习，这是“承上”的作用。经过为期三周的实训，学生的实际动手能力、综合应用能力、项目设计能力都能得到很好的锻炼，为大四即将进行的本科毕业设计起到一个铺垫，这是“启下”的作用。综合实训由多名教师合作，分模块、分步骤地指导学生完成。第一阶段进行系统设计，向学生讲解整个项目的框架;第二阶段是单片机系统仿真，基于Proteus和Keil软件仿真实现信号发生器的基本功能;第三阶段是硬件电路的焊接及调试;第四阶段是上层应用软件设计，基于LabWindows/CVI软件设计一个虚拟信号发生器控制面板，通过串口实现对下层硬件系统的控制;第五阶段是语音信号处理，基于Matlab软件对语音信号进行检测，实现由语音控制信号发生的功能。

一、综合实训项目总体框架

综合实训项目的总体框图如图1所示。上层软件包括语音信号处理部分和虚拟信号软面板部分。下层硬件电路包括单片机、D/A转换电路、按键、LED、串口电路。为了锻炼学生的项目开发经验，本次综合实训遵循项目开发的过程，先整体后局部。按照自底向上，先硬件后软件的步骤，由教师指导学生一步步完成。

二、单片机及电路设计

本次实训项目是语音控制的虚拟信号发生器，其基本功能是产生四种常规波形（方波、锯齿波、三角波、正弦波）。波形的产生由单片机控制D/A转换电路实现，波形选择可以由按键控制，也可以由PC机通过串口发送命令控制。硬件设计阶段主要完成的实践内容有，基于Proteus软件进行系统仿真，基于Protel软件绘制电路原理图及PCB板，最后进行实物焊接。

1.Proteus仿真。基于Proteus进行仿真时，按以下模块分步骤进行，首先仿真D/A转换部分，然后仿真按键和LED部分，再接下来仿真串口部分。各部分仿真完成后，再进行总体仿真。如此分模块地进行有利于学生查找和定位问题。第1步：D/A转换模块的仿真。本次实训的D/A转换芯片选择TLC5615，这是一块串行的10位DAC芯片，只需要3根总线便可以完成10位数据的串行输入。对于项目经验很少的本科生来说，选择引脚较少的芯片有利于提高实物焊接的成功率。第2步：按键和显示模块的仿真。本次实训的按键和显示部分仅做了最简单的设计，选用独立式按键和一个七段数码管，其目的是简化硬件电路，尽可能保证绝大多数同学能将实物焊接并调试出来，提高他们的学习兴趣。四个独立式按键分别用于选“方波”、“锯齿波”、“三角波”、“正弦波”等四种波形，四种波形的序号1、2、3、4显示在数码管上。第3步：系统总体仿真。图2所示为简易波形发生器的总体仿真电路图。

2.硬件电路的焊接。基于Proteus完成系统仿真之后，接下来进行硬件电路的焊接。很多同学在焊接电路时，由于经验不足，急于求成，总是将全部电路焊接完成后，再进行测试。然而往往由于焊接技术不娴熟，常出现虚焊、错焊等问题，导致看不到运行效果，而众多的焊接线路又使得学生无从下手去查找和定位问题，最终散失信心。为了提高同学焊接电路的成功率，在硬件电路焊接时，教师也是分步骤进行指导，每焊接完一部分电路就进行测试，在保证前一部分电路焊接正确的前提下，再进入后一部分电路的焊接。实践证明，有了这样的过程控制，仅有极少部分学生的电路最终未调试出结果。第1步：认识电子元件的实物。第2步：焊接单片机最小系统，并测试最小系统能否正常工作。第3步：焊接TLC5615芯片，并将D/A转换的仿真程序下载到单片机里，观察能否产生波形。第4步：焊接按键及数码管，并将对应的仿真程序下载到单片机里，观察按键和数码管的工作情况。第5步：使用串口调试助手向STC89C51单片机发送控制命令，观察单片机能否根据控制命令产生相应的波形，并在数码管上显示波形序号。

三、上层控制软件设计

完成了硬件电路的设计和制作，接下来是软件部分的设计。软件分为虚拟信号发生器的软面板以及语音信号处理两个部分。虚拟信号发生器软面板采用虚拟仪器专用开发平台LabWindows/CVI设计完成，编程语言是C语言，对于电子信息工程专业的学生来说，该软件较容易上手并掌握。

1.分步骤学习LabWindows/CVI软件。本次实训学生是初次接触LabWindows/CVI开发平台，为了让学生能够在短时间内完成虚拟信号发生器上层控制软件的设计，我们仍然按照分模块、分步骤的方法对学生进行指导。第1步：创建一个简单面板。通过该步骤，让学生了解基于LabWindows/CVI进行程序设计的工程创建过程，整个工程由面板文件、源文件、头文件等组成。第2步：设计一个简易信号发生器。通过该步骤，让学生初步了解CVI里专用库函数的查找及调用方法。第3步：设计一个配置串口的小程序。通过该步骤，让学生了解串口的编程方法。第4步：设计一个文件读写的小程序。通过该步骤，建立语音识别模块与虚拟信号发生器控制面板之间联系的通道。

2.虚拟信号发生器控制面板设计。完成以上几个独立的功能模块后，学生对CVI软件的编程方法有了一定了解，接下来是将各模块整合为虚拟信号发生器上层控制软件，如图3所示。

该软件的基本功能有以下两点：一是可以通过手动控制产生方波、锯齿波、三角波、正弦波四种波形，每选定一种波形，就在波形显示区显示该信号，同时向单片机系统发送控制命令。二是可以通过语音控制产生四种波形，语音识别正确后，将波形序号存储在一个文本文件中，由上层控制软件读取该文本文件，根据序号值便可知道语音识别的结果，然后再控制单片机系统产生相应的波形信号。

图3所示的软件界面左侧为串口参数配置部分。信号产生模式分为“手动控制”和“语音控制”两种，选择“手动控制”时，根据下方的滑动条选择波形类别。选择“语音控制”时，将读取语音信号处理后生成的文本文件，根据文件中存放的波形序号值选择波形类别。信号显示区下方有三个按钮，“产生信号”按钮的功能是在“信号显示”区显示波形信号，同时向单片机系统发送控制命令产生实际波形。“串口测试”按钮的功能是测试串口工作是否正常。“退出系统”按钮的功能是关闭面板。

四、语音信号处理

语音信号处理部分基于Matlab平台，采用上位机PC机录制用户语音命令，通过提取语音命令的美尔倒谱系数（Mel MFCC）为特征，采用动态时间规整算法（Dynamic Time Warping，DTW）进行识别，将识别结果存入文档后，通过Labwindows读取识别结果，依据识别结果产生相应的虚拟波形，同时把识别结果送至单片机产生实际波形。

1.语音控制识别系统。语音识别系统框图如图4所示，这一部分的程序设计主要分为两个阶段：训练阶段和识别阶段。第1步：训练阶段。分别录制方波、锯齿波、三角波、正弦波四个语音命令的wav文件，分别进行切音框分帧，应用高阶差分（HOD）进行端点检测，提取有效语音命令，以帧为单位提取13维的MFCC特征，将这四个语音命令的MFCC特征进行存储建模。第2步：识别阶段。用户任意说出其中的一个波形名称，录制为wav波形文件，经分帧，HOD端点检测，提取13维MFCC特征，将此待识别信息与训练阶段的四个参考模型应用DTW进行计算，将DTW运算中距离最小者判定为识别的语音命令。

2.关键技术。①MFCC特征，本文采用的MFCC特征提取过程如图5所示，以11.4K采样率录制的语音命令，先经过预处理，进行高频补偿，512点/帧进行切音框，逐帧加汉明窗后进行FFT变换，在频域通过20个三角滤波器组，实现频率压缩后，通过离散余弦变换返回时域，提取该倒谱的前13个系统作为MFCC特征。②DTW算法，本文采用的DTW算法原理，采用首尾固定，以0-45-90的路径进行，r表示参考模板的MFCC矩阵，t表示待识别语音命令的MFCC矩阵，其距离计算公式为：

D（i，j）=||t（i），r（j）||+minD（i，j-1）D（i-1，j-1）D（i-1，j）

本次综合实训历时90个学时，以设计并实现一个语音控制的虚拟信号发生器为模型，其特点在于每一阶段的工作教师都按照分步骤、分模块的方法指导学生逐步完成。让学生在硬件设计、软件设计、调试和定位错误等方面都得到一定程度的锻炼和提高。可以说，综合实训在学生的本科教学阶段起到了一个承上启下的作用，既让学生系统复习了多门电子信息类主干课程的相关知识，又为大四即将进行的毕业设计打下坚实的基础。通过该项目的实施能够锻炼学生综合应用多学科知识解决问题的能力。

参考文献：

[1]李江全.Labwindows/CVI数据采集与串口通信典型应用实例[M].电子工业出版社，2014.

[2]王建新，隋美丽.LabWindows/CVI虚拟仪器测试技术及工程应用[M].化学工业出版社，2014.

电路设计实训总结篇9

关键词：发动机生产线 流水线工艺 PLC控制器 现场总线 自动线实训系统

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.

[2] 俞云强.传感器与检测技术[M].北京.高等教育出版社，2008.

电路设计实训总结篇10

Key words： working process；project teaching method；electrical training

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）11-0205-03

0 引言

电气自动化是一门操作性较强的学科，对学生的动手实践能力要求较高，因此实践教学部分非常关键。本文将结合电气自动化专业课程特点及教学要求，针对电气课程实训教学内容进行项目教学法的研究和尝试。

1 基于工作过程的项目式教学法的内涵

1.1 定义

基于工作过程的项目式教学法就是在老师的指导下，将一个相对独立的项目交由学生自己处理，信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价，都由学生自己负责，学生通过该项目的进行，了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。该教学方法最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”，具体表现在：目标指向的多重性；培训周期短，见效快；可控性好；注重理论与实践相结合。项目教学法是师生共同完成项目，共同取得进步的教学方法。

1.2 基于工作过程的项目式教学法在电气实训教学中的重要作用

在项目教学中，学习过程成为一个人人参与的创造实践活动，注重的不是最终的结果，而是完成项目的过程。学生在项目实践过程中，理解和把握课程要求的知识和技能，体验创新的艰辛与乐趣，培养分析问题和解决问题的思想和方法。以电气专业电气控制课程教学为例，可以通过一定的项目让学生完成控制线路设计、线路的安装调试、电路故障查找及排除等生产流程，从中学习和掌握电气原理、材料处理、安装工艺以及各种控制电路的操作。还可以进一步组织不同专业与工种，甚至不同职业领域的学生参加项目教学小组，通过实际操作，训练其在实际工作中与不同专业、不同部门的同事协调、合作的能力。

2 基于工作过程的项目式教学法在电气实训教学中的应用

2.1 课程设计思路

本文以电气自动化专业《PLC应用技术》课程为例，在以项目驱动为主的实训教学中进行积极大胆的尝试。

“PLC应用技术”是一门职业性、实用性强的技术课程，它以电工基础、电子技术、机电设备控制技术等为基础，结合液压与气动、单片机、传感器等技术，通过基本指令、应用指令、基本单元、扩展单元及电路等可编程序控制器软、硬件知识的学习，在教学过程中以工作过程为导向，通过项目案例，采用“理论、实践”一体化，“教、学、做”一体化项目教学方法，实现培养学生具备可编程序控制器应用系统的制造、维修和设计等技能型人才所必需的职业能力和职业素养，将学生职业素养与职业道德的培养落实在每一个教学环节中。

“强化实践，重在应用”，针对PLC课程，结合图1所示实训理念，在同企业实际应用密切相结合的基础上，对基于工作工程的课程实训内容进行设计，在典型设备控制线路、职业道德、技术文件编制、环境保护以及安全生产等为重点的基础上将实际项目作为工作开展的载体，通过任务训练方式的应用对岗位职业能力进行提升。同时，积极将学生作为工作开展中心，对实践性、开放性以及职业性的要求进行充分体现：

第一，在任务思想、项目驱动的前提下，在充分结合学生岗位职业行动能力的基础上安排专门的教师同学生一起实现对课程的开发，并在工作现场对电气控制设计、调试以及安装等过程进行再现。在整个过程中，将学生作为实训过程的重要主体，通过对操作环境的良好模拟使学生能够在学校中就能够为具有良好职业化特征的培训进行接受，积极强调学生在学习能力、专业能力以及知识能力方面的提升，以此实现学生高技能以及高素质的良好统一；

第二，在课程建设中，按照企业车间管理以及理论结合实践的理念进行建立，在对多类型教学手段进行应用的基础上对多种教学方式进行应用，在对人才培养质量要求进行参照的基础上安排专门教师对课程考核评价标准以及课程质量标准进行制定，以此对教学质量进行有效的提升；

第三，以双师方式进行授课，并由专兼教师以分段的方式对课程的考核以及教学工作进行承担，定期做好总结，以此实现教学水平的提升以及完善。（图1）

2.2 实训教学流程

在本课程中，在教学内容方面的安排以及组织都是按照学生职业能力培养为规律，在联系岗位职业标准的基础上以人才培养质量中所规定的技能以及知识点为依据，在经过前期准备、电气设备安装调试、电气设备维修等过程后按照真实的工作过程以及工作任务对教学内容进行序化以及整合。在课程中，根据难度的不同对5个不同难度的项目单元进行了设计，在入厂培训、电气线路测绘、典型设备维修调试以及线路设计等内容为主体，将该课程设计到的技能以及知识进行了涵盖，包括有生产车间管理规范、安全用电要求、复杂电气线路安装调试、企业文化、线路维修以及电气控制系统设计等方面。可以说，通过该种学、教以及做几者之间的积极融合，则能够对实践训练以及理论学习进行良好的贯穿以及融合。该课程项目教学法的实训教学流程详见图2。

2.2.1 教学内容

在课程开展中，教学内容的选择是非常重要的内容。在本课程中，在对内容进行选取时是根据电气控制线路安装、设计以及典型工作内容要求，结合人才培养质量标准技能以及知识，通过科学分类方式的应用对不同项目中教学活动开展的具体内容进行确定，具有着较强的实用性。在单元教学内容中，其根据不同项目内容的设置也对教师的角色提出了不同的要求，以电路以及电力拖动基础知识为例：

第一阶段，项目内容主要是按照图2所示顶岗实习流程，对学生进行模拟入厂培训。此时，教师的角色即是企业的培训主管，主要负责对学生进行企业文化以及情况的介绍，对安装用电、电力工具以及电工技能的应用进行讲解，包括有室内照明线路、导线连接工艺等等，通过同学生的沟通以及总结进行知识的获取以及提升；

第二阶段，内容为C616普车电气控制线路的装调。此时，教师的角色即是企业的师傅，主要负责对学生进行常用低压电器的讲解以及识别、车床控制线路检查方式等进行讲解，内容包括有电气元件的检测及电动机装置制作、C616控制线路装调、交叉点评以及班组总结分析等；

第三阶段，内容为CW6132车床电气控制线路的装调。此时，教师的角色即是企业的班组长，主要负责对学生进行规范分析典型环节以及调试记录编写相关内容的讲解，内容包括有控制电气线路分析、阅读电气原理图、电气元件布置图、电气安装接线图等线路装调、电路故障检修以及交叉点评等等，在对学生进行适当分组的基础上使学生能够以班组的形式对上述知识内容进行分析以及总结；

第四阶段，XA6132铣床电气控制线路的设计与调试。此时，教师的角色即是企业的车间主任，主要负责对学生进行项目流程原理、电气纸质绘图方式原理以及线路故障排除相关知识的讲解，内容包括有铣床原理图、位置图、项目进度表以及接线图的绘制，铣床安装调试、电路故障检修等等，在该内容中，同样需要将学生分成不同的小组，在知识内容学习完毕之后由班组进行总结分析，并在不同的小组之间进行交叉点评；

第五阶段，为用户制做低压配电柜。此时，教师的角色即是项目的甲方代表，主要负责对学生的项目运作流程、相关标准制作、交工文件制作以及技术协议书制定等进行讲解，包括有协议书的编写。项目进度设置、原理图绘制、位置图以及接线图的安装等，并由学生以班组的方式进行总结。在整个教学内容中，不仅学生的知识获取具有着科学的循序渐进过程，且教师在整个过程中的教学也一再发生转变，在同企业实际项目密切结合的基础上使学生在真实的实训中获得综合能力的提升。

2.2.2 教学组织安排

同以往较为传统的案例方式教学不同，在该教学方式中，其中的不同项目单元都是具有较强真实性、且较为完整的工作任务，在对工厂管理模式进行应用的基础上实现工段、班组以及车间的三级管理，以此在对学生团结协作能力进行培养的同时对学生严格执行工作规范、安全操作规程、工作程序以及工作规范的能力进行训练，并在此基础上对学生的工作责任心进行培养。学生在面对任务时，首先需要完成任务的接受，在接收到任务之后，则在对任务目标、任务要求进行积极联系把握的基础上对完成本次任务的要求以及需要开展的工作进行全面的消化，并做好相应的准备；其次，要做好方案的制定，并做好电气图以及不同类型元件清单的绘制；再次，则需要按照任务要求对其进行安装以及调试工作，在完成调试之后，则对工作的开展情况做好验收以及评审，并对交工文件做好准备；最后，在相关文件准备完毕后，则可以将其进行上交，并联系整个任务完成的整个过程进行自我总结。上述流程可以说是项目单元教学中较为基本的工作流程，在进行技能培训以及知识的学习时，需要严格按照该系列任务进行获取以及完成，并在对任务进行实现的过程中对学习以及工作间的融合进行了体现。

对于学生而言，其在对该课程进行学习时，其目的不仅需要对低压电器技术进行掌握，还需要在任务操作的过程中在维护、安装、改造以及维修等工作开展中对自身掌握的电器控制技术进行合理的运用，以此对学生控制系统安装、维修以及维护工作的职业能力进行培养，进而在不断地学习以及验证过程中对该类工作的程序、要领以及方式进行掌握。在这里，我们在电气自动化岗位职业标准的基础上对整个工作过程进行分析，并对一系列具有真实性、实用性特征的工作任务进行设计，即学生首先接受任务，在对任务要求以及目的进行消化理解的基础上做好准备工作，完成方案的制定。之后，则完成列元件以及电气图清单的绘制，根据其中要求做好安装以及调试工作。在完成设备的调试之后，则可以对其质量以及效果进行验收以及评审，并做好交工文件的准备，最终进行该文件的交付以及总结，保证学生在面对任务时都能够严格按照该流程对任务进行完成以及实现，并在此过程中获得学生自身职业能力的提升。可以说，通过该种教学方式的应用，则能够对学生的职业能力进行良好的提升以及培养，对学生综合全面能力进行积极的提升以及发展。

2.3 实训考核

在该改革考核方式中，对学生的技能、知识进行了重点的考核，且非常重视学生面对任务时的能力以及素质。考核内容方面，其根据类型的不同可以分为技能考核、电工技能鉴定以及理论考核这几个部分，在实际考核过程中，如果学生在上述内容中有一个项目没有考核通过，那么该门课程的成绩则不合格，需要进行补考。补考时，学生仅仅对考核过程中没有通过的项目进行考核即可。而当学生以上三个考核项目完全通过之后，课程则评定为合格。成绩比例方面，技能考核占课程总比重的30%，技能鉴定占课程总比重的40%，理论知识考核占课程总比重的30%。其中，在课程考核中，其又可以分为三个小类，即基础理论、操作技能以及装配工艺，其中，基础理论占据课程考核项目的60%-70%，装配工艺以及操作技能占据30%-40%。操作考核中，其又可以分为三个小类，即工艺功能、安全文明以及技术文件，其中，工艺功能占操作考核项目的50%-60%，安全文明占20%-30%，技术文件占20%-30%。技能鉴定方面，则主要是教师对学生的相关技能掌握情况进行鉴定，如果没有通过，将不对其该部分的成绩进行计算。

3 结论