电气电子实验室探索实践2篇

篇(1)

　　电气工程是工业生产中很重要的一部分，我国很多大学也都开设了电气工程专业，为国家培养了很多电气专业的人才，很多职业教师也都针对此进行了一些论述。本文是一篇电气工程师论文范文，主要论述了电气控制实验室自制设备的实践。

　　摘要：根据电气控制实验室承担的教学任务与要求，结合学校的实际，实践并探索了以自制设备为途径的实验室建设之路。自制了继电器控制展示柜、PLC实验室箱、开放式电气控制实训台等装置，在满足课程实验及其它综合性实践教学要求的同时，减少了建设投资、锻炼了教师队伍，提高了教学质量。

　　关键词：电气控制,自制设备,实验室建设

　　引言

　　实践教学是高校教学活动的重要组成部分，是理论知识学习深化、学生动手能力培养的重要途径，也是学生获取隐性知识的主要手段，实践教学的质量直接影响着学生的培养质量[1～3]。实验室是开展实践教学活动的主要场所，实验设备又是不可或缺的重要载体。充分利用好实验设备，起到理实结合的桥梁和纽带作用是实验室建设的重要内容。通常，实验设备多以购置为主，但外购设备价格相对较高，出现故障维护不便[4～6]，不能充分与学校的教学实际相符合，在可扩展性、新技术引用的及时性等方面都存在着不足。电气控制实验室是我校的专业实验室之一，承担着电气控制技术、机电一体化技术、变频技术、电工技术等课程的实验以及其它相关的综合性实践教学任务。该实验室教学内主要是：继电器及其控制、PLC及应用、变频器使用、机电一体化实训等。课程组根据学校的教学实际以及教学内容的特点与要求，实践了以自制设备为主的实验室建设之路，取得了良好的效果。

　　1自制设备的原则与技术开发路线

　　根据电气控制实验室的功能要求和教学内容特点，课程组在具体研制时，把以下几方面作为了自制设备的基本原则[7]：①设备应满足课程综合性实践教学的需求，在可以进行课程实验的基础上还能开展课程设计、毕业设计以及大学生课外创新设计等活动;②设备元器件的选配应紧密结合新技术、新产品的要求，使教学内容及时得到更新;③设备功能单元的布局应便于学生独立自主操作、实用灵活、安全可靠;④设备应有可扩展的余地，便于在今后能满足开出新的实验或实践项目。在此基础上，按照如图1所示的技术路线进行了开发。

　　2自制设备的实践

　　2.1自制继电器控制展示柜

　　在进行继电器—接触器控制方面的实验教学时，通常是利用了学校购置的浙江天煌科技实业有限公司专业生产的“KHDG-1B型高性能电工综合实验装置”，该装置按照实验教学任务的要求，把传统的实验单元制成了便于组装的小型挂件，加快了实验器件的更换速度，装置的安全性能也较好，为顺利进行实验提供了保障。但经过一段时期的使用发现，由于该装置上的所有教学功能单元挂件为内置元件的结构方式，学生不能够直接观察到元器件的物理结构，影响了对器件认识的学习效果;在进行电路连接时，学生仅仅是根据实验电路图，在挂件面板找到标有符号的插孔式接线端子，直接用导线插接即可，这样就不能够使学生真正理解实际电路的结构，对学生实践动手能力的培养产生了影响。针对上述装置在教学中的不足，课程组自制了继电器控制展示柜，如图2所示。在该装置上，以三相异步电动机为控制对象，由常见低压电器构建控制电路单元，把所用到的元器件安装在了挂板前端，充分展示出了电器元件的结构形态、接线端子位置、线路连接走向、电器动作过程、电路产生作用等内容和现象。该装置为下一步学生自主连接线路、深刻理解电路原理起到了很好的示范与辅助作用。

　　2.2自制PLC实验箱

　　可编程控制器(PLC)是集微机技术、自动化技术、通讯技术于一体的通用工业控制装置，已在工业控制的各个领域得到了极为广泛的应用，因此许多学校的自动化专业中都把在PLC作为了重要的教学内容。根据教学需要，我校购置了欧姆龙公司生产的CPM1A型小型PLC，该款PLC为一体式结构，进行相关实验与实践教学时需要独立外配电源，不断变更端子接线，而且在运行状态下仅仅依靠主机面板的LED指示信号的变化，造成了使用不便、容易损坏主机的问题。因此，课程组从教学实际出发，研制了PLC实验箱，如图3所示。利用改装置可实现的教学任务有：熟悉并练习PLC常用指令、开发控制任务应用程序、训练与外围设备的连接等。为了方便学生引入输入信号，实验箱直接安装了8个带有动作指示等的按钮，同时把其余的输入点内接导线引到了面板的接线端子排，增加了输入连接的灵活性和通用性。为了更加便于观察输出信号的变化，在PLC的每个输出点上都安装了小型信号指示灯，只要对应点出“1”，指示灯及被点亮，“放大”了观察结果;由于PLC驱动能力有限，另外为了能驱动较大的负载，每个输出端子都预置了二次驱动继电器，继电器的执行触点也通过内接导线引到了面板的端子排。该实验箱体积小、功能强、使用方便、提高了PLC的安全性与可靠性，教学应用效果显著。

　　2.3自制开放式电气控制实训台

　　电气控制技术领域包含内容广，涉及技术手段多，特别是随着社会的不断发展，新技术、新器件不断涌现，为了更好地跟随科技发展的步伐，使教学与实际更加紧密结合，课程组自制了开放式电气控制实训台装置，如图4所示。该装置采用开放式结构，集继电器—接触器控制，PLC控制，变频控制等于一体，不仅能实现基础性单一实验，还可以完成多课程综合性内容实践。在设备上可以实现以下实践教学任务：(1)常见低压电器认识实验：设备装有按钮、交流接触器、中间继电器、时间继电器、热继电器、低压断路器等，可以开展结构及原理实验。(2)常见电气控制方法实验：可以完成点/长动控制、正反转控制、时间控制、顺序控制等。因为器件较多，便于开展创新性、综合性实验。(3)PLC认识及使用实验：设备装有OMRON公司CP1E型PLC，可以开展与PLC相关的控制实验和实训。更重要的是本设备能够在同一装置上通过与继电器板块相结合实现较完整的电气控制实验(主电路与PLC控制电路)，克服了一般PLC实验箱及一些设备只能进行控制回路实训的缺点。(4)变频器控制实验：设备配有台达VFB-D型变频器一台，可以与PLC、接触器等结合完成变频控制实验。(5)工业组态技术及触摸屏应用实验：设备配有欧姆龙NS8-TV00B-ECV触摸屏一个，可以与PLC结合完成工业组态软件及触摸屏使用的实验。(6)电气控制技术、机电一体化技术、变频技术等课程的综合性项目实训与课程设计。(7)控制类题目的毕业设计。本装置将功能类似的元件组合在一起，主要有控制面板组件、PLC组件、继电器组件、电源组件等。进行了强、弱电分离，减少了干扰;外形整齐美观，便于调节、维护。设备底部为储物柜体，可以放置工具箱、导线、电器元件等材料，节约了实验室空间，提高了设备利用率。

　　3结论

　　电气控制实验室的建设建立在了实验设备自行研制的模式上，这个模式充分结合了我校的教学实际，特别是能根据教学需要可以主动适应新技术、新内容的发展。与外购设备相比，自制设备更能有利于教学的展开，可使设备功能的使用与利用达到最佳;可以更好地给学生提供实践实训平台，密切学生理论与实践的结合，提高其动手能力;同时，在设备的研制过程中也极大地锻炼了师资队伍的科学研究、教学研究和动手实践能力，提高了教师的综合业务水平。实践应用证明，自制设备是电气控制实验室建设的重要途径，它不仅为学校节省了实验室建设经费，更是对提高实验、实践教学质量，培养高素质创新人才起到了积极的作用和深远的影响。

　　参考文献：

　　[1]惠煌，赖晓晨，迟宗正，等.高校单片机教学实验设备自制模式探索[J].实验技术与管理，2012，5.

　　[2]刘训东，王月伶，段凤魁，等.过滤教学实验设备的改造[J].实验技术与管理，2010，10.

　　[3]冯忠绪，杨士敏.自制工程机械专业实验设备研究与探索[J].实验技术与管理，2011，1.

　　[4]杨凤开，王彬，李军.电器类DSP实验教学内容设计及实验装置研制[J].实验室研究与探索，2008，3.

　　[5]洪燕云，等.实验设备管理新模式的研究[J].工业技术经济，2004，5.

　　[6]刘昭，蔡海燕.强化闲置大型实验设备管理，提高其使用效益[J].实验室研究与探索，2010，5.

　　[7]李海军，刘宇.可编程控制器实验箱的研制[J].内蒙古农业大学学报(自然版)，2009，1.
　　电气工程师论文发表期刊推荐：《电气时代》（月刊）创刊于1981年，由中国机械工业联合会主管，机械工业信息研究院主办，为中国期刊方阵双效期刊之一。以电气自动化领域的人、企业、技术、产品为视点，跟踪报道电气自动化领域的先进技术及管理理念，全面反映电气产业链的新技术、新产品、主流应用和产业动向。凭借全方位立体的发行体系，覆盖电力、冶金、石化、机械制造、建筑和环保等行业的电气自动化设备制造与使用部门的技术人员和管理决策。

篇(2)

　　摘要：建立电气电子实验室是为了进一步推进教学改革，提高教学效果，但是当前高职院校电气电子实验室的建立和管理，依然存在诸多问题。为此，本研究深入剖析电气电子实验室发展现状，并提出高职院校电气电子实验室改革的途径，以期为该专业发展提供借鉴和参考。

　　关键词：高职院校;电气电子;实验室改革

　　实验室是高职院校学生实习教学的主要场所，对提高学生实际操作能力，提高教学质量，取得良好的教学效果，起着举足轻重的作用。电气电子实验室制度是否落实，设备是否跟上教学要求，师资力量是否充分等，都直接影响着实训课程的教学效果。实验室建设是高职电子电气专业教学模式转变的关键环节。学生通过实训课程，可以充分运用理论知识进行实践，有利于巩固专业理论知识，帮助自己发展扎实的基础技能，提高综合素质。

　　一、高职院校电气电子实验室改革存在的问题

　　(一)管理制度未严格落实

　　当前许多高职院校对电气电子实验室的管理，并没有给予足够的重视。虽然实验室管理制度都很完善，并展示在醒目位置，但许多管理规则没有落实，严重影响了培训室培训质量的提高。实验室是高职学生提高实际操作能力、提高就业竞争力的有力保障，只有通过完善的管理制度和严格的监督机制，才能保证培训课程授课质量。另外，高职院校的实验室多为二级管理模式，学院除直接管理中学外，还由教务处、设备科、资产科、科研科间接管理，这就使得培训室的建设与管理难以有机结合，不利于培训室的规范化和有序管理。

　　(二)实验教师师资力量不足

　　高职实验室缺乏专业的管理人才，许多实验室管理都是由专职电气电子教师担任。这就导致实验室长期管理不规范，设备损坏后维护不及时，甚至设备丢失等。此外，即使还有部分高职院校有专职实验室管理人员，但是这些实验人员还必须担任其他岗位工作，比如教学秘书、资产管理员、辅导员等。繁忙的工作使得实验室工作人员无法全身心投入到实验室管理工作。再者，高职实验教师的工资普遍偏低，晋升渠道也存在一定的局限性，很难引进和留住优秀的实训教师。

　　(三)设施落后，实验内容陈旧

　　为了使学生对实验感兴趣，我们首先必须保证训练内容的质量，还要注意灵活结合有趣的、应用性的、前沿的培训内容，让学生在参与实践教学的过程中获得有用的操作技能，进而吸引更多的学生积极参与实践教学。“兴趣是最好的老师”，高质量的培训内容是学生兴趣的基础。

　　然而，由于近年来高职院校招生规模的萎缩，学生的短缺不仅导致了一些专业的停课，也导致了培训设施专业施工设备的缺乏。为了节约成本，考虑未来该专业的发展前景，部分高职院校并没有及时更新实训设备，使学生无法掌握最先进的技术，专业操作技能很难满足企业的需求。

　　二、高职院校电气电子实验室改革与探索途径

　　要想提高学生参加实验实践教学效果，我们需要清楚地认识到当前高职院校在实验室管理工作中所面临问题的基础，进而提出相应的对策措施，以此全面促进高职学生实训工作高效进行。

　　(一)严格落实实验室管理制度

　　完善的培训室管理体系是保证培训室顺利高效发展的基础，只有当现有的管理制度能够满足实际需要时，我们才能依靠这些规章制度来约束管理人员和参加培训的教师和学生。为此，我们必须制定基本的管理规定，并在此基础上根据实际管理需要，制定符合现实需要的规章制度。在完善管理规章制度的过程中，要尽可能多地听取教师和学生的建议，采纳合理、现实的建议，确保建立完善。另外，要严格落实相关规章制度，实验室管理教师要带头遵守规则，从每个人做起，以身作则。

　　(二)提升实验室师资队伍水平

　　在培训室培训人员的招聘过程中，需要提高候选人的门槛，对他们的专业和管理经验提出要求。在开始工作之前，必须做好筛选工作，以确保招录到技能过硬、责任心强的管理人员。此外，有必要定期安排这些管理人员接受培训和学习，以确保掌握前沿的管理知识和实操技能，逐步提高他们的管理能力，进而满足社会发展的需要。最后，提高实验室管理人员的工资水平，让实验教师能安心工作。

　　(三)加大实验室建设资金投入

　　电子电气专业实验室的建设和使用需要大量的资金支持。在科技飞速发展的大背景下，企业、社会、高职学生对培训室设施设备提出了更高的要求。这就需要学校投入更多的资金和加强实验室建设。目前，许多高职院校办学资金短缺。面对更大的财政压力，电力电子专业实验室建设资金不足。为此，高职院校应寻求实习单位、校友公司、地方企业等方面的合作，并寻求地方政府和教育部门的资金支持。

　　三、结语

　　总而言之，加快电气电子专业实验室的建设，不仅是提高高职院校教学质量的重要措施，而且还是提高学生的实际应用和解决问题能力的有效途径。通过实训课程训练，可为社会培养和输送高素质电气电子人才，对促进高职电气电子专业教学改革也具有重要意义。

　　参考文献：

　　[1]陆华才.电子电气与智能信息虚拟仿真实验中心建设探索[J].巢湖学院学报，2018(3).

　　[2]郭军华，江敏，王丽萍，张洪萍，张力.电气工程专业研究生参与电工电子实验教学的探索[J].中国储运，2017(8).

　　相关刊物推荐：《电子技术应用》创刊于1975年，由工信部，电子第六研究所主办，是国内电子行业、IT领域颇具影响的技术、信息类期刊。 国际刊号ISSN： 0258-7998;国内刊号CN： 11-2305/TN，邮发代号： 2-889。