高瑞麗 林媚 吳帆
(濱州職業(yè)學(xué)院 山東省濱州市 256603)
電工實(shí)訓(xùn)裝置是培養(yǎng)具有實(shí)踐工作能力的高素質(zhì)電工的必備工具。作為人才培養(yǎng)主陣地的職業(yè)院校、廠礦企業(yè)和社會(huì)培訓(xùn)機(jī)構(gòu),目前用于技能培訓(xùn)的電工實(shí)訓(xùn)裝置主要從教儀廠家成套購(gòu)進(jìn),該類實(shí)訓(xùn)裝置培訓(xùn)重點(diǎn)側(cè)重于新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用,以及接近生產(chǎn)的實(shí)景操作,使學(xué)生的專業(yè)技術(shù)更快的學(xué)以致用。這類實(shí)訓(xùn)裝置更適合具備一定專業(yè)基礎(chǔ)的學(xué)生校內(nèi)綜合實(shí)訓(xùn)或員工技能提升培訓(xùn),是必不可少的。但對(duì)于初學(xué)者使用,卻存在很多弊端。例如,對(duì)于電氣控制電路的配盤技能實(shí)訓(xùn),初學(xué)者的難點(diǎn)在于怎樣把圖紙上的電路連接關(guān)系變?yōu)閷?shí)際電器之間的導(dǎo)線連接,這個(gè)技術(shù)需要通過多種不同電氣控制電路的反復(fù)訓(xùn)練,學(xué)生才不至于把電路接錯(cuò),使接線技術(shù)更加熟練。實(shí)景實(shí)訓(xùn)是在配電板上完成對(duì)導(dǎo)線的一系列操作:套線號(hào)、剝絕緣、做線鼻子、走線槽、壓接。這樣整個(gè)實(shí)訓(xùn)過程被接線工藝占用過多時(shí)間,有限的學(xué)時(shí)內(nèi)不能完成更多項(xiàng)目的訓(xùn)練,接線技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)不熟練,而且電器損壞嚴(yán)重,實(shí)訓(xùn)耗材多,增大了教學(xué)的經(jīng)濟(jì)成本和時(shí)間成本,實(shí)訓(xùn)效率低,教學(xué)效果差。再如,對(duì)萬用表的使用、電子元器件的性能檢測(cè)、品種繁多的電子元器件及低壓電器的認(rèn)知等基礎(chǔ)性技術(shù)的學(xué)習(xí),一般實(shí)訓(xùn)裝置較少涉及,基礎(chǔ)性技術(shù)實(shí)訓(xùn)缺乏專門的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)或涉及較少,學(xué)生得不到系統(tǒng)的訓(xùn)練,專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)不扎實(shí),在一定程度上制約了學(xué)生實(shí)踐操作能力的后續(xù)提升。工欲善其事,必先利其器。對(duì)于初學(xué)者,更需要強(qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ)性技術(shù)訓(xùn)練的實(shí)訓(xùn)裝置,下一個(gè)階段再配合實(shí)景操作的綜合實(shí)訓(xùn)或崗前實(shí)訓(xùn),對(duì)學(xué)員電工技術(shù)的培養(yǎng)會(huì)有事半功倍的效果。
以電工技術(shù)初學(xué)者為重點(diǎn)使用對(duì)象,為夯實(shí)電工專業(yè)基礎(chǔ)性技術(shù)為目的,本文研發(fā)了一款電工技術(shù)實(shí)訓(xùn)考核裝置,具體研究目標(biāo):通過插接式電路連接,提高電路接線速度;借助于平臺(tái)的信息化智能手段加強(qiáng)對(duì)設(shè)備和操作者的管理,使實(shí)訓(xùn)和考核快速化,達(dá)到提高教學(xué)時(shí)效性,提升教學(xué)效果的目的;提高電子、電氣元器件的直觀教學(xué)的可視化程度;圍繞同一技能點(diǎn)集成豐富的學(xué)習(xí)資源,方便學(xué)生多維度自主學(xué)習(xí);開發(fā)項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書和考核評(píng)分細(xì)則,促進(jìn)電工技術(shù)教學(xué)做一體化的實(shí)施,提高電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)學(xué)時(shí)的占比;減少實(shí)訓(xùn)耗材和電器的損毀,降低教學(xué)成本;提高平臺(tái)技術(shù)集成度,降低實(shí)訓(xùn)裝置對(duì)實(shí)驗(yàn)室空間占有率和自身成本。
研究?jī)?nèi)容包括兩大部分。
第一部分包括裝置的軟、硬件設(shè)計(jì)方案。硬件設(shè)計(jì)主要包括臺(tái)架的一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);各實(shí)訓(xùn)模塊電器選型設(shè)計(jì)及測(cè)試電路的設(shè)計(jì);電器布置設(shè)計(jì);主要功能電器結(jié)構(gòu)展示單元設(shè)計(jì);香蕉插座固定單元的設(shè)計(jì);電源模塊設(shè)計(jì);觸控一體機(jī)的導(dǎo)軌式固定方式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。采用觸屏工控一體機(jī)作為智能控制單元的硬件,裝置的軟件設(shè)計(jì)主要包括智控單元的控制功能設(shè)計(jì);觸控一體機(jī)控制程序設(shè)計(jì);教師機(jī)對(duì)學(xué)生機(jī)管理的編程和通信設(shè)計(jì);實(shí)訓(xùn)模塊中所有二維碼(承載核心技術(shù)技能的微課或短視頻)掃碼后在觸控一體機(jī)上顯示功能的程序編制和通信設(shè)計(jì)。
第二部分主要是教學(xué)資源的開發(fā),最終導(dǎo)入觸控一體機(jī),協(xié)助學(xué)生項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)、技能考核和拓展學(xué)習(xí)。
(1)開發(fā)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目配套的實(shí)訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)操作進(jìn)行細(xì)化分解,形成標(biāo)準(zhǔn)化的操作步驟,指導(dǎo)師生的教與學(xué),標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)訓(xùn)操作讓即使缺少教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)老師也能完成內(nèi)容豐富的實(shí)訓(xùn)課的教學(xué)。
(2)開發(fā)關(guān)鍵核心技術(shù)的可掃碼微視頻或微課制作等自主學(xué)習(xí)資源。將重點(diǎn)核心技術(shù)錄制成微課、短視頻或圖表文字等不同形式學(xué)習(xí)內(nèi)容,并關(guān)聯(lián)到平臺(tái)的二維碼,學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程需要獲取相關(guān)知識(shí)和技術(shù)支持時(shí),方便自主掃碼學(xué)習(xí),完成知識(shí)學(xué)習(xí)和技術(shù)應(yīng)用的瞬時(shí)對(duì)接。
(3)開發(fā)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目關(guān)聯(lián)的拓展知識(shí),導(dǎo)入觸控一體機(jī),點(diǎn)擊打開學(xué)習(xí),方便師生實(shí)現(xiàn)無紙化教與學(xué),使學(xué)生拓展關(guān)聯(lián)技術(shù)的視野。
(4)開發(fā)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目考核評(píng)分細(xì)則。主要用于技能考核,也作為項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)操作要點(diǎn)的導(dǎo)引。
(5)開發(fā)項(xiàng)目關(guān)聯(lián)的測(cè)試題庫(kù)。用于自主學(xué)習(xí)和技能考核。
本電氣智能綜合一體化實(shí)訓(xùn)考核裝置采用四面方形集成設(shè)計(jì),主要硬件由臺(tái)架、實(shí)訓(xùn)考核模塊、電源模塊和智能管理模塊組成。實(shí)訓(xùn)考核模塊是裝置的核心,安裝在臺(tái)架桌面上部的四面操作屏上,可以進(jìn)行四類不同電工技術(shù)的實(shí)訓(xùn)和考核。智能管理模塊,參與裝置所有項(xiàng)目的人機(jī)交互智能化管理,采用導(dǎo)軌和伸縮支架固定,方便將觸控一體機(jī)拉近到各個(gè)工位。
實(shí)訓(xùn)臺(tái)架采用兩張背對(duì)背放置的實(shí)訓(xùn)桌,桌面下采用30mm×60mm的鋁合金型材作為實(shí)訓(xùn)臺(tái)支撐,每張桌面下兩側(cè)方形鋁合金邊框圍成的空間兼做儲(chǔ)物柜。桌面材料采用電氣類實(shí)訓(xùn)臺(tái)通用的理化板臺(tái)面。在桌面上部四面安裝鋁合金型材邊框,邊框內(nèi)固定以網(wǎng)孔版為主的配電板,形成四面方形結(jié)構(gòu)的實(shí)訓(xùn)臺(tái)架。如圖1所示。
圖1:實(shí)訓(xùn)臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖
該模塊共四個(gè),分別是電子元器件智能檢測(cè)模塊、插接式電氣配盤模塊、電動(dòng)機(jī)性能檢測(cè)及拖動(dòng)模塊、低壓電器示教模塊,是裝置的主體部分。研究?jī)?nèi)容包括各模塊電器選型設(shè)計(jì)(種類、型號(hào)、參數(shù)的確定);測(cè)試電路的設(shè)計(jì);電器布置設(shè)計(jì);主要功能電器結(jié)構(gòu)展示單元設(shè)計(jì);香蕉插座固定單元的設(shè)計(jì);電器的安裝和接線等。
2.2.1 電子元器件智能檢測(cè)模塊
該模塊設(shè)計(jì)了六種技術(shù)檢測(cè)區(qū):電阻質(zhì)量判別和阻值測(cè)量、二極管質(zhì)量和引腳判別、三極管質(zhì)量和引腳及管型判別、電容器質(zhì)量判別、直流電壓測(cè)量、交流電壓測(cè)量。模塊可以進(jìn)行電子元器件和萬用表使用相關(guān)技術(shù)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)及技能考核。每個(gè)檢測(cè)區(qū)單獨(dú)一個(gè)電子掛箱。針對(duì)模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)及單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)等相關(guān)技術(shù)要求,可以拓展設(shè)計(jì)更多的電子掛箱,供各種實(shí)用電工電子技術(shù)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)使用。電子掛箱存放于臺(tái)面下兩側(cè)的儲(chǔ)物柜中,根據(jù)實(shí)訓(xùn)需要,取出固定在操作屏上。本模塊幾個(gè)檢測(cè)區(qū)功能大同小異,現(xiàn)以電阻質(zhì)量判別和阻值測(cè)量檢測(cè)區(qū)為例,說明本模塊的功能。
電阻質(zhì)量判別和阻值測(cè)量檢測(cè)區(qū)分成兩部分,檢測(cè)區(qū)和器件展示區(qū)。檢測(cè)區(qū)有10只待測(cè)電阻,阻值從幾十歐姆到幾百千歐姆不等,其中設(shè)置有短路和斷路的電阻。點(diǎn)擊智能管理模塊觸控一體機(jī)的電子元器件智能檢測(cè)模塊功能能區(qū),電阻檢測(cè)模式有實(shí)訓(xùn)和考核兩種。實(shí)訓(xùn)模式:測(cè)量完阻值,將實(shí)際阻值錄入智能管理系統(tǒng),能顯示正確答案,學(xué)生能明確測(cè)量結(jié)果對(duì)與否;考核模式:能自由組卷,通過教師機(jī)組卷或教師機(jī)授權(quán)學(xué)生自己組卷練習(xí),測(cè)量電阻的個(gè)數(shù)可自由選擇,當(dāng)測(cè)量完成后,將測(cè)量結(jié)果錄入智能管理系統(tǒng),能自動(dòng)產(chǎn)生分?jǐn)?shù)并上傳給教師機(jī),教師機(jī)能生成本次課的班級(jí)成績(jī)。10只待測(cè)電阻方便更新,更換待測(cè)電阻的同時(shí)更新智能管理模塊的對(duì)應(yīng)電阻的記錄阻值。器件展示區(qū)安裝有不同型號(hào)和不同用途的電阻,給初學(xué)者對(duì)各種電阻的外型、引腳、色環(huán)等有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)。電阻測(cè)試區(qū)有一個(gè)可掃描的二維碼,用掃碼槍掃碼后,在智能管理觸控一體機(jī)上即出現(xiàn)幾分鐘的微視頻,展示電阻的測(cè)量方法、測(cè)量注意事項(xiàng)、參數(shù)意義及器件選用、色環(huán)意義、主要用途等簡(jiǎn)介。點(diǎn)擊智能管理工控機(jī),還有更多關(guān)于電阻及測(cè)量的學(xué)習(xí)資源,有實(shí)訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)分細(xì)則、電阻相關(guān)知識(shí)拓展、應(yīng)用案例、試題庫(kù)等。對(duì)于試題庫(kù),教師組卷時(shí),可以作為考核的一項(xiàng)組到本模塊或其他模塊的考核卷中。本實(shí)訓(xùn)模塊的其他檢測(cè)區(qū)的功能類似。
2.2.2 插接式電氣配盤模塊
插接式電氣配盤模塊的硬件選用網(wǎng)孔板作為配電板,用來安裝低壓電器,低壓電器的所有接線端子均擴(kuò)展到香蕉插座上,配電板上安裝有線槽,通過兩端帶香蕉插頭的導(dǎo)線根據(jù)圖紙的接線關(guān)系,用插接的方式完成電路的電氣連接,所有插接的導(dǎo)線全部從線槽中走線,導(dǎo)線兩端配置有重復(fù)使用的開合式線號(hào)。這樣與實(shí)際的控制電盤的接線相比,導(dǎo)線的連接由壓接改為插接,省去了接線工藝(套線號(hào)、剝絕緣、做線鼻子、壓接導(dǎo)線)占用的時(shí)間,大大提高了接線配盤速度,而線槽走線、套線號(hào)等配盤工藝要求與實(shí)景配電盤相似。
點(diǎn)擊智能管理模塊觸控一體機(jī)的插接式電氣配盤模塊功能能區(qū),有實(shí)訓(xùn)、考核、理論測(cè)試、學(xué)習(xí)資源等子模式。實(shí)訓(xùn)和考核已鏈接30個(gè)典型控制項(xiàng)目的電氣圖紙,在實(shí)施接線操作時(shí)可以點(diǎn)擊打開對(duì)應(yīng)項(xiàng)目的圖紙。在實(shí)訓(xùn)模式下,觸控一體機(jī)還顯示操作步驟、主、控電路導(dǎo)線數(shù)量、接線難點(diǎn)提示、電路的檢測(cè)方法等多項(xiàng)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)內(nèi)容,指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)操作一步步進(jìn)行。考核模式有組卷和考核兩個(gè)子模式。組卷模式下允許項(xiàng)目技能操作和試題測(cè)試組在同一個(gè)試卷中。試題測(cè)試分為單項(xiàng)和綜合,單項(xiàng)測(cè)試題庫(kù)側(cè)重于項(xiàng)目配盤相關(guān)的理論和實(shí)踐問題,和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目一一對(duì)應(yīng),適于隨堂測(cè)試;綜合測(cè)試題庫(kù)不是針對(duì)某一具體圖紙,適于課程測(cè)試。在考核模式下,觸控一體機(jī)顯示圖紙和考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),將各項(xiàng)考核結(jié)果按評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)錄入系統(tǒng),能自動(dòng)生成分?jǐn)?shù),并上傳教師機(jī)。網(wǎng)孔配電板上有多個(gè)二維碼,掃碼槍掃碼后可以在智能管理模塊的觸屏上顯示有關(guān)控制電路及配盤的相關(guān)微課短視頻,主要內(nèi)容包括:控制電路的保護(hù)作用及相關(guān)電器;電器參數(shù)和導(dǎo)線的選用;接線技術(shù)分析;接線工藝分析等。在觸控一體機(jī)內(nèi)欲增加更多項(xiàng)目的控制圖紙、實(shí)訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)、及其他學(xué)習(xí)資源或二維碼微課短視頻資源等,可以很方便的將相關(guān)資料導(dǎo)入到智能管理模塊,以豐富教學(xué)資源。
2.2.3 電動(dòng)機(jī)性能檢測(cè)及拖動(dòng)模塊
本模塊硬件采用網(wǎng)孔板固定電器,分兩個(gè)區(qū),電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)區(qū)和電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)展示區(qū)。檢測(cè)區(qū)安裝有儀表、低壓電器、香蕉插座和線槽,主要用于以三相交流籠型異步電動(dòng)機(jī)為主的基本性能檢測(cè)和電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)方法實(shí)訓(xùn)及參數(shù)測(cè)試,電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)方法實(shí)訓(xùn)等帶電操作的接線采用快捷的插接式接線。展示區(qū)主要展示拆開的小型籠型三相交流異步電動(dòng)機(jī)、線繞式電動(dòng)機(jī)、電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、伺服電動(dòng)機(jī)等電機(jī)的構(gòu)成配件,不同電機(jī)安裝于不同的電機(jī)掛箱內(nèi),電機(jī)掛箱只有一塊安裝在本模塊實(shí)訓(xùn)操作屏上,其余放置在實(shí)訓(xùn)臺(tái)面下的框架儲(chǔ)物柜內(nèi)。本模塊適于電機(jī)及拖動(dòng)技術(shù)的教學(xué)做一體化實(shí)訓(xùn)教學(xué),增強(qiáng)學(xué)生對(duì)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和性能的認(rèn)識(shí)和電力拖動(dòng)技術(shù)應(yīng)用的理解。
智能管理觸控一體機(jī)在電動(dòng)機(jī)性能檢測(cè)及拖動(dòng)模式下,有實(shí)訓(xùn)、考核、理論測(cè)試、學(xué)習(xí)資源、掃碼微課幾個(gè)子模式。有17個(gè)電動(dòng)機(jī)的性能檢測(cè)項(xiàng)目導(dǎo)入智能管理系統(tǒng)內(nèi)。實(shí)訓(xùn)和考核模式具有與插接式電氣配盤模塊同樣的功能。工控機(jī)上有詳細(xì)的實(shí)訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)和考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),指導(dǎo)項(xiàng)目操作并將相關(guān)數(shù)據(jù)錄入到智能管理系統(tǒng),指導(dǎo)學(xué)生實(shí)訓(xùn)、考核以及自主學(xué)習(xí)。配電屏上有多個(gè)二維碼,二維碼對(duì)應(yīng)微課短視頻對(duì)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)、性能檢測(cè)或拖動(dòng)方法進(jìn)一步展示講解。
2.2.4 低壓電器示教模塊
本模塊主要由多塊網(wǎng)孔板電器掛箱組成,每個(gè)掛箱網(wǎng)孔板上安裝有同類型而不同品種的低壓電器。采用多塊的目的是方便不同電器的示教學(xué)習(xí)更換對(duì)應(yīng)的電器掛箱。配電板上的低壓電器主要包括:開關(guān)類、漏電保護(hù)器類、繼電器類、熔斷器類、變壓器類、接觸器類、開關(guān)電源類、信號(hào)燈類、電磁鐵及電磁閥類、指令電器類、電子開關(guān)類、端子排類、導(dǎo)線和電纜類等。可以根據(jù)需要制作與專業(yè)特色相匹配的更多種類的電器掛箱。盡可能展示每類低壓電器的各種不同型號(hào)及不同用途的單品,插接式電氣配盤模塊和電動(dòng)機(jī)性能檢測(cè)及拖動(dòng)模塊已有的單品,盡量不再重復(fù)展示。借助于智能管理模塊的實(shí)訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)、考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)試題和二維碼微課短視頻,使學(xué)生能學(xué)會(huì)各種電器及相關(guān)裝置的性能作用、工作原理、圖紙中的電氣符號(hào)、參數(shù)及選用、安裝接線等相關(guān)技能。
本平臺(tái)的考核模式可以任意組卷,既可以對(duì)某一項(xiàng)目的某一操作或單項(xiàng)測(cè)試題進(jìn)行組卷,也可以對(duì)本平臺(tái)的同一個(gè)或不同的實(shí)訓(xùn)模塊中的多個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行自由組卷。既方便隨堂考核,也可以進(jìn)行課程考核或綜合電工技術(shù)考核或電工技術(shù)技能鑒定。根據(jù)智能管理模塊的引導(dǎo),按評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)將操作結(jié)果錄入系統(tǒng),能快速自動(dòng)生成分?jǐn)?shù),并上傳教師機(jī)。
該模塊主要為四個(gè)實(shí)訓(xùn)模塊提供三相交流電源,采用三相五線制交流380伏電源供電,同時(shí)具有短路保護(hù)、漏電保護(hù)、欠壓保護(hù)和失壓保護(hù)功能。電源模塊與插接式電氣配盤模塊合用同一個(gè)網(wǎng)孔板配電屏,并安裝在配電屏的下部。通過航空插頭將三相電源引到各實(shí)訓(xùn)模塊的電源總開關(guān)。
選用觸控一體機(jī)作為人機(jī)交互智能管理模塊。負(fù)責(zé)對(duì)四個(gè)實(shí)訓(xùn)模塊的實(shí)訓(xùn)、考核和自主學(xué)習(xí)的數(shù)字化管理。具備指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)、自由組卷、考核成績(jī)歸檔、掃碼視頻播放、增刪學(xué)習(xí)資源、學(xué)生和設(shè)備管理等多種功能。
(1)操作快,出分快,調(diào)取學(xué)習(xí)資源快,提高了教與學(xué)的效率,提升了教學(xué)效果。采用插接式接線,操作速度快;考核結(jié)果錄入智能管理系統(tǒng)后自行生成成績(jī)并上傳歸檔,考核出分快;掃碼視頻自學(xué)、學(xué)習(xí)資源點(diǎn)觸打開、試題自測(cè)自學(xué)、器件及結(jié)構(gòu)直觀展示等環(huán)節(jié)都能體現(xiàn)一個(gè)“快”字,讓師生在教與學(xué)上時(shí)盡其效。
(2)提高了實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí)占總學(xué)時(shí)中的比例,增大了實(shí)訓(xùn)課程容量。本裝置可以對(duì)接電氣類專業(yè)多種技術(shù)的實(shí)訓(xùn)教學(xué),讓更多的教學(xué)內(nèi)容由教室轉(zhuǎn)移到實(shí)訓(xùn)室,實(shí)現(xiàn)了教學(xué)做一體化授課。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目完成速度快,可以在不變的學(xué)時(shí)內(nèi)完成更多項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)教學(xué),大大提高了實(shí)訓(xùn)教學(xué)學(xué)時(shí)比例和教學(xué)容量。
(3)降低了設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用。整個(gè)裝置在實(shí)訓(xùn)、考核、自學(xué)、鑒定過程實(shí)現(xiàn)零消耗,無設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用。
(4)技能點(diǎn)多而細(xì),技術(shù)綜合性強(qiáng),相對(duì)占用實(shí)訓(xùn)室少,性價(jià)比高。實(shí)訓(xùn)臺(tái)架主體是兩個(gè)背對(duì)背的實(shí)訓(xùn)桌,除去在兩個(gè)實(shí)訓(xùn)桌正面安裝實(shí)訓(xùn)操作屏,在實(shí)訓(xùn)桌的兩個(gè)端部各安裝一個(gè)操作屏,實(shí)現(xiàn)四面方形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),四個(gè)不同的實(shí)訓(xùn)模塊共用一套臺(tái)架,既節(jié)約成本,又節(jié)約實(shí)訓(xùn)室空間,實(shí)訓(xùn)技術(shù)集成度高。
(5)實(shí)訓(xùn)、考核及其他學(xué)習(xí)資源,可以根據(jù)需要,方便導(dǎo)入智能管理系統(tǒng),滿足教學(xué)的差異化要求,提高了實(shí)訓(xùn)臺(tái)使用的靈活性。
(1)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新:采用四面方形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),四面為操作屏,完成四類不同的實(shí)訓(xùn)、考核及學(xué)習(xí)目標(biāo)。兩張實(shí)訓(xùn)桌下面兩側(cè)臺(tái)架為儲(chǔ)物柜,儲(chǔ)存電器元器件檢測(cè)模塊電子掛箱、低壓電器示教模塊電器掛箱、各種電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)展示掛箱。低壓電器示教模塊由三部分構(gòu)成,中間部分帶滾輪,能自由打開,方便進(jìn)入裝置背面進(jìn)行檢測(cè)和維護(hù)維修。電動(dòng)機(jī)性能檢測(cè)模塊下面臺(tái)面,兩端借理化板實(shí)訓(xùn)臺(tái)桌面端部,中間設(shè)計(jì)了鋁合金型材為桌面,在電動(dòng)機(jī)等較重電器設(shè)備的使用時(shí)更耐磨損和磕碰。觸控一體機(jī)導(dǎo)軌式可伸縮設(shè)計(jì),在四個(gè)模塊的不同工位方便調(diào)整距離有利于實(shí)訓(xùn)操作。
(2)技術(shù)組合創(chuàng)新:一是裝置打包集成了多種電工應(yīng)用技術(shù)用于教學(xué),對(duì)接多門課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)。二是裝置功能的實(shí)現(xiàn)是多種技術(shù)的共同參與完成的。選用以觸控一體機(jī)為載體的智能管理模塊的參與,圖文顯示、視頻播放及管理控制多功能于一身,學(xué)習(xí)形式多樣化,避免了實(shí)訓(xùn)的盲目性,使考核能快速出分,讓老師在同一場(chǎng)次實(shí)現(xiàn)對(duì)多人快速考核成為可能。采用掃碼自學(xué)功能,突出了重點(diǎn)難點(diǎn)技術(shù),更方便了學(xué)生在最想了解電氣技能和技術(shù)的關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn),自主掃碼自學(xué),大大提升了教學(xué)效果。插接式接線技術(shù)的應(yīng)用,不但節(jié)省了大量時(shí)間,還實(shí)現(xiàn)了裝置實(shí)訓(xùn)操作的零消耗。
(3)學(xué)習(xí)維度創(chuàng)新:平臺(tái)具有電器示教展示、核心重點(diǎn)難點(diǎn)電氣技術(shù)的掃碼視頻自學(xué)、精準(zhǔn)細(xì)化的引導(dǎo)式項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)操作,分?jǐn)?shù)自動(dòng)生成的項(xiàng)目考核,理論題測(cè)試,項(xiàng)目關(guān)聯(lián)拓展知識(shí),典型案例應(yīng)用等資源形成了靶向技術(shù)技能多維度立體式培訓(xùn)學(xué)習(xí),大大提升了教學(xué)效果和教與學(xué)的效率。
本裝置的研發(fā)過程為相關(guān)設(shè)計(jì)工作提供了一種設(shè)計(jì)思路,在設(shè)計(jì)裝置結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)其性能上,重點(diǎn)考慮了以下因素。
(1)實(shí)訓(xùn)裝置細(xì)分的操作對(duì)象和預(yù)期的教學(xué)效果,決定了裝置實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目類型,支撐實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的實(shí)施設(shè)計(jì)裝置主要構(gòu)成電器。本實(shí)訓(xùn)考核裝置的操作對(duì)象是電工技術(shù)的初學(xué)者,使初學(xué)者認(rèn)識(shí)更多電子電器的實(shí)物原型來提高感性認(rèn)識(shí),夯實(shí)基礎(chǔ)性電工技術(shù),提高實(shí)訓(xùn)操作速度,提高考核出分速度等主要教學(xué)效果。設(shè)計(jì)了四類基礎(chǔ)性電工技術(shù),并展示大量電子元器件、電動(dòng)機(jī)和各種低壓電器等實(shí)物原形。電路接線采用導(dǎo)線的插接,來提高操作速度。借助于觸控一體機(jī)作為智能管理模塊,實(shí)現(xiàn)快速出分和成績(jī)歸檔。
(2)減少實(shí)訓(xùn)材料消耗。因工程類專業(yè)的實(shí)訓(xùn)耗材費(fèi)用占用教學(xué)成本不小的比例,在不犧牲教學(xué)效果的前提下,降低實(shí)訓(xùn)耗材,則降低教學(xué)成本。本裝置所有電氣配盤實(shí)訓(xùn)均設(shè)計(jì)成能反復(fù)使用的插接式導(dǎo)線連接方式,實(shí)現(xiàn)了零耗材實(shí)訓(xùn)教學(xué)。
(3)降低實(shí)訓(xùn)裝置成本,提高性價(jià)比。本裝置使用兩張實(shí)訓(xùn)桌作為公共基礎(chǔ)臺(tái)架,集成四類電工技術(shù)于一體,設(shè)計(jì)了四面方形結(jié)構(gòu)的實(shí)訓(xùn)臺(tái),共用一套智能管理模塊(觸控一體機(jī)),共用一套電源系統(tǒng),利用實(shí)訓(xùn)桌下面兩側(cè)的支撐臺(tái)架兼做儲(chǔ)物柜,采用集成共享的設(shè)計(jì)理念,降低了裝置的成本。
(4)減少實(shí)訓(xùn)設(shè)備對(duì)實(shí)訓(xùn)室的空間占有率。由于教學(xué)場(chǎng)所的基建建設(shè)面積有限,甚至受到教育資金投入的限制,理想的實(shí)訓(xùn)裝置是用盡可能小的實(shí)訓(xùn)室占有率完成盡可能多的技術(shù)實(shí)訓(xùn)。本裝置在方形結(jié)構(gòu)四面集成了四種技術(shù)模塊,與四種技術(shù)分立的實(shí)訓(xùn)裝置相比,大大節(jié)省了空間。
(5)利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)賦能,提高裝置的性能。本裝置選用觸控一體機(jī)作為所有實(shí)訓(xùn)模塊的智能管理單元,在拓展教學(xué)資源、學(xué)生和設(shè)備管理、輔助實(shí)訓(xùn)和考核等功能上發(fā)揮了極大的作用,實(shí)現(xiàn)了本實(shí)訓(xùn)考核裝置的賦能。