接线实训总结范例

【摘要】截至2018年，中国的汽车保有量突破2亿，但现有的汽车维修技能人才远远跟不上庞大的市场需求，为此需要通过专业技能培训来培养更多的汽车电路维修人才。针对目前市面上的汽车电路接线考核系统板功能单一、故障率高、设计不够人性化等缺点，本文基于单片机技术设计并开发出一台智能汽车电工教学实训台。本次设计的实训台基于STM32F103Zx最小系统板，实时检测连线到对应的接线端口，当培训人员操作完成时，单片机可以检测每一条回路，判断并显示最后的模拟结果。同时还可切换训练提醒模式，在该模式的操作过程中，培训者可以进行选择语音提示功能。

【关键词】汽车电工教学；STM32F103Zx最小系统板；实训台

1研究背景及意义

根据中汽协2019年1月14日公布的数据显示，2018年，我国乘用车销量为2808.1万辆。虽然同比去年下降了2.8%，但是我国的汽车保有量仍在大幅度增加，尤其是新能源汽车的增长趋势喜人，全年新能源汽车销量125.6万辆，同比增长了61.7%。汽车越来越多，对于汽车维修专业的人才需求也越来越大，随着现代汽车技术的发展，汽车上的电器及电子设备控制单元日益增多，因此汽车电路维修人才的需求缺口将会变成制约我国汽车售后市场良好发展的关键因素，怎样解决目前汽车维修市场的现状，对汽车维修从业人员提出了更高的要求。为了提高汽车维修学生的实践教学效果及设备利用率，帮助学生了解和学习汽车电路系统的工作原理，熟练掌握汽车电路检测方法与故障排除技能，充分利用实验室设备资源，研制一种新型智能汽车电工教学实训台非常有必要。

2智能汽车电工实训台的设计思路

智能汽车电工教学实训台是对实验室汽车电工实物接线考核系统的教学用品提出优化，主要针对汽车电工电路培训的实践课程进行开发。目前市场上大部分汽车电路接线考核实训台的功能都比较单一，本智能汽车电工实训台采用模拟电路部分的电路原理图和更改程序就可以更换为对某一汽车电气系统接线进行电路连线考核。本实训台将汽车上部分汽车电路系统简化成考核电路工作原理图，学生能用导线正确地把台面上的各个元器件之间的端口连接起来，当操作过程中出现错误时，该实训台的报错功能可以帮助学生找到错误点，提高学习效率，降低教师的教学负担。智能汽车电工实训台的加入，能为教学和培训提供双重的便利性。设备的研发根据汽车部分电路实训教学需求，绘制其电路系统工作原理图，购买导线，电路涉及的零部件，单片机控制芯片，主要是进行电路工作原理的芯片控制设计，最后完成组装调试，并制作成教学实训台。

3智能汽车电工教学实训台的设计要点

摘要：实训教学是高职教育教学中非常重要的环节。文章以电机与电气控制实训为例，论述了基于工作过程的专业课程改革模式，适应技能应用型人才培养对实践教学环节的要求，培养具有综合工程素质的创新型人才，力争在实训教学过程中，强化设计与创新环节以及工程项目管理，兼顾工程实际与生产成本控制等方面的要求，该模式能较快地提高学生的实践能力，对其他课程教学也有借鉴意义。

关键词：航空电气；课程改革；工作过程

电机与电气控制实训是高职电气类专业的一门必修课，前导有电机与电气控制为实训打下理论基础，后续有PLC应用技术用梯形图编程完成电气原理图的机电一体化控制，最后还有维修电工职业技能鉴定进行最终的综合检验，电机与电气控制实训课程的学习效果将直接影响后续专业课的学习和专业技能的掌握。为了适应技能应用型人才培养对实践教学环节的要求，培养具有综合工程素质的创新型人才，结合机电一体化技术专业与电气自动化技术专业的电机与电气控制实训教学，设计了具有设计性与实用性的基于工作过程的实训教学方案。力争在实训教学过程中，强化设计与创新环节以及工程项目管理、并且兼顾工程实际与生产成本控制等方面的要求，着力于培养高素质的技术技能人才。

1高职航空电气类专业实训课程存在的问题

进入21世纪，中国高等职业教育是高等教育的“一个类型”的理念和定位越来越明确。“以服务为宗旨、以就业为导向”“培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高素质技能型人才”，这是我国高等职业教育区别于高等普通教育的类型特征。在“具备必要的理论知识”情况下，以实训性课程为主要载体，重点培养学生掌握从事本专业领域实际工作的基本能力和基本技能，对航空电气类专业更是如此。实训课程对学生技能培训的重要性已经不言而喻，现在全国各大高校也陆续的加大了实训性课程的开设比例，尽管如此，仍然存在各种问题。

1.1大多属于验证性实训操作，不能培养学生的创新、创造能力

目前，高校开设的实验实训项目大多属于配合理论课的教学所进行的基础理论的验证，也就是验证性实验，以航空学院电气类的专业在电机与电气实训过程为例，在接触器控制的正反转控制线路这个实训项目中，在实训的过程中首先给出正反转的线路原理图，然后对照原理图讲解工作原理，学生再按照工艺要求去完成整个线路的接线，最后通电验证，证明线路接线正确，可以完成正转-停止-反转的工作过程，在整个的实训过程中学生是被动的进行实训操作，除了接线工艺的提升以及对原理有了理论到空间的提升，有了更深的认知之外，剩下的就是一个从认识到实践的过程，高职专业的学生的学习能力比较差，动手能力比较强，但是枯燥的工艺接线过程让学生普遍存在在较严重的厌学情绪，在验证性的实训操作过程中并不能完全达到学生运用知识来发挥创造能力的培养目标。

摘要：针对电气工程及相关专业的实训教学，设计出一种基于PLC、变频器和组态王软件技术的电气控制综合实训平台。介绍了电气控制综合实训平台的组成及硬件设计、上位机组态人机交互界面设计和下位机PLC控制程序开发。利用实训平台开发了相关的实训项目案例，并在专业实践教学中推广，取得了良好的应用效果。

关键词：PLC；组态王；电气控制；实训平台

目前我国电气控制类专业人才培养面临的现状是：一方面，随着我国经济发展方式转变和产业转型升级，导致创新复合型工程技术人才紧缺；另一方面，国内高校培养的本科毕业生实践能力相对较差，缺乏创新思维，满足不了现代高新企业对工程技术人才的需求。电气控制实训是华侨大学电气工程及其自动化专业的一个重要的实践教育环节。笔者一直以来承担着电气控制实训任务的实践指导工作，总结以往的实训教学经历，发现存在一些典型问题，如：旧的电气接线实训装置已使用多年，部分设备已显陈旧、易出故障；接线复杂，失败率较高；以验证式实训内容为主，不能激发学生的主观能动性和自主探索精神。原有的实训教学的效果得不到保障，对学生工程实践和创新能力的培养较为薄弱，基本不适应新时代人才培养的要求。笔者紧密联系工业生产和专业实际，依托华侨大学电气实训室原有设备资源和条件，将旧的电气接线实训装置进行升级改造，整合优化原有电气实训资源，融合当前工业自动化领域的流行控制技术，设计出一种基于西门子PLC、变频器和组态王软件的电气控制综合实训平台，学生可在此平台上自主进行电气控制实训项目的应用开发。该实训平台集项目设计、选型、安装、编程、调试、运行等功能于一体，已在电气控制实训教学中取得了良好的应用效果。

1电气控制实训平台组成及硬件设计

电气控制综合实训平台主要由微型计算机、组态王KingView6.5监控软件、西门子PLCS7-200、西门子变频器MM440、交流接触器、三相异步电动机及实物对象等组建而成，其组成结构如图1所示。该实训平台预期实现的主要功能与特点为：一是通过友好的可视化人机交互界面完全监控电气控制实训过程；二是通过PLC和变频器可灵活地组合实现基于不同方式的异步电动机调速控制；三是可自主探索开发出多样化的电气控制实训项目，平台具有良好的通用性和可拓展性。该平台采用上、下位机主从式结构。下位机选用德国西门子S7-200系列PLC，主机控制器为CPU224XP，其外围集成有14个数字输入点和10个数字输出点、2个模拟输入点和1个模拟输出点，以及2个RS232通信端口，该端口具有高速的信号处理能力，功能强大，可在有模拟信号的系统中使用，充分满足电气控制实训项目的设计需求，且无须配置扩展模块[1]。下位机PLCS7-200控制器CPU224XP与上位微型计算机中的组态王KingView6.5监控软件和PLC编程软件STEP7-Micro/WIN32均采用PC/PPI电缆和自由端口通信功能来实现通信连接，使用RS232串行通信端口，支持PPI协议，波特率设置为9.6kbps。实训平台的执行器采用德国西门子变频器MM440，其可使输出电压在0～380V之间可调，输出频率在0～50Hz之间可调，且具有很高的运行可靠性和完善的保护功能[2]。变频器MM440接收PLCS7-200CPU224XP的控制信号，通过改变输出电压及频率，实现对三相交流异步电动机的启停、正反转、变速调节、多段无级调速等控制功能。这里给出实训项目典型示例中的异步电动机正反转调速控制电气接线图，如图2所示。根据异步电动机正反转调速控制要求，按钮SB1控制正转，按钮SB2控制反转，按钮SB3控制电机停止运转；端口Q0.0和Q0.1不能同时通电，必须形成互锁机制；N和L1为PLCS7-200电源接口，PE为接地端口。在变频器MM440中ADC1和ADC2所接入的电源为0～10V可调直流电源，通过调节ADC1和ADC2端口之间的电压大小来改变变频器输出频率，电压0～10V对应频率0～50Hz。另外L1，L2，L3端口接入380V三相交流电源。

2电气控制实训平台应用软件开发

2.1上位机组态人机交互界面设计

摘要：

《电机与变压器》是电气自动化专业的一门重要专业基础课程。它理论性强，内容多，涉及到了电、磁、热、机械等多方面的知识，是一门比较难学好的专业基础课程。要想提高《电机与变压器》课程的教学效果，教师可以结合时代背景，探求科学的教学模式。针对《电机与变压器》教学现状，阐述了基于微课的翻转课堂模式在《电机与变压器》教学中应用的可行性，从而构建微课和翻转课堂的教学模式。简要叙述了课堂实践教学案例，不断提高学生的学习积极性，以达到预期的教学效果。

关键词：

微课；翻转课堂；《电机与变压器》；教学模式

传统的课堂教学模式是教师利用板书和幻灯片给学生讲授知识，而学生则采用记笔记的方式来学习，在教师的指导下理解知识点，并进行相关的项目实践。翻转课堂作为一种新型的教学形式，革新了传统教学模式，构建了“以学生自主学习为主，教师为主导”的新模式，运用启发、讨论、互动等手段激发学生的学习兴趣，提高他们的学习能力、实践能力和协作能力，进而大大提升教学效果。

1《电机与变压器》教学现状

1.1内容多，课时有限

摘要：项目教学法就是将传统的教学化为一个个项目去完成的教学方法，在整个教学过程中，教师选择设计项目，学生小组合作学习并协同完成项目内容。这种以学生为主体的教学方式大大提高了学生学习主动性，有利于提高学生创造能力。

关键词：项目教学法；中职教育；电力拖动

改革开放以来，我国各行各业得到了极大的发展和进步，中职教育不仅仅能够让学生在专业知识方面有所增长，更是可以锻炼学生的基础技能，从而大大提高学生的职业能力。但是受到传统教学观念的影响，在电力拖动教学的过程中依旧存在着一些瑕疵，这些瑕疵不仅限制了学生的个人发展，还让教师的课堂教学质量有所下降。

一、现阶段中职教育中应用项目教学法的重要意义

（一）调动学生主动性，促进学生发展

所谓项目教学法，就是将传统的理论、实操课程化为一个个项目去完成的教学方法，这些项目具有代表性和循序渐进性，学生可以通过学习这些代表性项目来掌握这门课程有关知识和技能，相关理论也在项目教学中逐步渗透。[1]由于项目具有广泛实用意义和生产实际也相吻合，因此，学生学习主动性会大大提高，教学效果比传统理论教学好。此外，通过项目教学法更是可以将学生分成小组，根据学生的性格特点、能力水平及兴趣爱好，为学生在小组内部分配岗位，最终让每个小组成员都能够各司其职进行合作，锻炼学生的合作学习能力，真正让学生共同合作完成项目，促进学生的综合发展。

（二）创新教学模式，提升教学质量

引言：

在电气类训教学中应用项目教学法，以实际操作操作为主线，补充相关的专业知识，把理论与实践教学有机结合起来，通过“先做后学”，“在做中学”，充分挖掘学生的创造潜能，发扬学生的团队合作精神。

1.项目教学法

项目教学法起源于美国，盛行于德国，尤其适合于职业技术教育。项目教学法是指在老师的指导下，学生将对一个独立的项目进行信息的收集、项目的设计、项目的实施及最终的评价的教学方法。具有以下三大优势：一是培训周期不长，见效快；二是可以随时掌握学生的实践情况；三是理论与实践能有机结合(许晓峰．项目教学法在维修电工生产实习教学中的运用[J]．科教文汇，2008（14）)。在项目教学中，学习过程成为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。学生在项目实训过程中，能将该项目相关的理论知识与实际技能有机结合在一起，体验创新的艰辛与乐趣，克服、处理在完成项目过程中出现的困难和学习方法(郑思襄.中职汽车运用与维修专业“项目教学法”的实践研究分析[J].才智,2017,2(6))。项目教学法成为职业教育领域探索追求的新方法。

2.项目教学法的教学过程

2.1项目的设计

制定实训计划，从“三相异步电动机顺序控制线路的设计、安装与调试”的电气类实训中，可以培养学生的职业能力和综合能力(林祝亮，马世平，杨金华．项目教学法在电子类课程设计中的应用研究[J]．实验技术与管理，2009，26（8）)，如图2所示。

【摘要】笔者将信息化资源运用到《电机与电气控制》课程中，改变原有的教学模式，采用六步教学法，依托蓝墨云班课、仿真软件、微课等资源，展开线上线下的教学模式，激发学生的学习积极性。

【关键词】六步法；项目化；教学

随着信息时代的来临，大量的教学资源成为了我们课堂教学的必备手段，网络化教学资源以其丰富性、便捷性、直观性等特点日益应用于我们的教学中。学习者对资源的获取途径很多，如何有效的利用网络资源为课堂教学服务，这是我们需要探索和研究的方向。在传统的课堂教学中，信息化手段使用较少，内容不够直观，微课、视频资源较少，学生的参与度较低，为了解决出现的问题，笔者以《电机与电气控制》课程为例，重构课程体系，实现以工作任务为核心的项目模式，让学生通过完成具体项目来构建相关理论知识，并发展职业技能，任务实施过程中重视各小组团队协作能力，培养学生敬业创新的工匠精神，重视学生的安全意识与5S操作职业素养。每个任务利用蓝墨云班课、仿真教学软件及微课、微视频等相关资源，实现“线上”+“线下”的学习模式，做到课前预习，课上学习，课后拓展的教学活动。将传统教学与信息化资源结合起来，采用六步教学法，充分调动学生的参与度，化被动为主动学习。

1课程设计方案

《电机与电气控制》课程是高职电气自动化专业的一门专业基础课，该课程主要培养学生掌握交、直流电机拖动，低压电器控制技术等方面的基本知识和技能，学会普通机床电气设备的检修、维护、改造等知识和技能。为了充分调动学生的学习积极性，改变原有的章节式学习，将课程内容重组为4个项目，19个任务。利用多媒体课件、仿真软件及蓝墨云班课等多种教学手段，进行任务驱动为主导的项目化教学探索。

2教学案例

2.1资讯阶段。课前老师通过蓝墨云班课任务：陕西机床厂接到一个订单，教师作为项目负责人，学生作为技术员。现在需要设计一台X62W型铣床，首先需要设计它的主轴电动机的控制线路，为满足铣床顺铣和逆铣两种工作方式，要求主轴电动机正反转。教师利用云班课学习资料，并针对任务中的难点发起谈论，学生接收任务后，以小组形式查阅资料，并完成任务单中的相关问题：1）如何使电动机正反转？2）利用哪些低压电器实现电路的正反转？3）在控制线路运行过程中是否需要加入保护环节？

摘要：随着教育改革的不断深入，教育理念由传统的理论教学转向重视实践能力的培养，电气控制与PLC课程教学在改革过程中主要采用行动导向法，根据工业现场真实任务设定教学内容，对原有内容不断丰富和调整，将理论知识与能力培养结合起来，提高学生的主观能动性及动手能力。

关键词：行动导向法；任务驱动；能力

培养行动导向教学是以“行动导向驱动”为主要形式，在教学过程中充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，注重对学生分析问题、解决问题能力的培养。电气控制与PLC是一门实践性较强的课程，在传统教学中理论知识讲授过多，但高等职业院校学生学习被动，学习习惯不良，特别是独立分析问题、解决问题的能力不强，缺少创新思维的空间，采用传统理论教学方法较难实现人才培养的目标。目前我国大力提倡教育改革，改变传统的教师讲授、学生被动接受的状态，本门课利用行动导向法的教学模式，积极调动学生积极性，发挥其创造性思维，为其后续课程学习奠定坚实的理论和实践基础。

1行动导向法的内涵

行动导向教学法是德国职业教育的主要教学方法，这种教学法是以职业活动为导向，全面让学生参与教学。这种方法对于培养学生的综合能力和全面素质起到十分重要的作用。行动导向教学法主要有小组合作教学法、角色扮演法、任务教学法、案例教学法、头脑风暴教学法等。完整的行动导向教学法包括6步：资讯-计划-决策-执行-检查-评估。行动导向教学法需要教师重构课程体系，根据工厂的实际生产任务来制定教学任务，将企业的职业行为渗透到高校职业教育中，形成以工作任务为核心的项目模式，让学生通过完成具体项目来构建相关理论知识，并发展职业技能，每个项目都以实际案例引入，由浅入深，任务实施过程中重视各小组团队的协作能力，培养学生敬业与创新的工匠精神，注重培养学生的安全意识与5S操作职业素养。在整个教学过程中突出以学生为主体、教师为主导的新型教学模式。

2应用案例及相关教学活动环节

下面以电气控制与PLC课程中项目二自动生产线PLC控制中的任务一电动机正反转PLC控制为例。在课程实施过程中采用小组合作、头脑风暴、角色扮演、任务导向等多种方法相结合，在整个教学过程中学生全程参与，以小组为单位，由学生被动接受变为主动探索，教学活动包括课前预习、课上学习及课后拓展三大部分。