電工技能與實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)系統(tǒng)

1 系統(tǒng)說明

1.2　硬件運(yùn)行環(huán)境 　　
機(jī)型：PC及兼容機(jī)； CPU類型：Intel Pentium 2 以上； RAM(內(nèi)存)大?。?2MB 以上； HD(硬盤)空間：剩余空間 200MB 以上； 光盤驅(qū)動(dòng)器：16 倍速以上； 　　顯示分辨率與色彩：800×600×16 位色以上； 聲卡與音頻輸出：最少 16bit 聲卡。 　　

1.3　軟件運(yùn)行環(huán)境 　　中文Windows 98、Windows 2000/NT、Windows XP。

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2 系統(tǒng)簡介

2.1　系統(tǒng)框架

電工技能與實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)系統(tǒng)按教學(xué)內(nèi)容擬劃分七大模塊，如圖2-1所示。

圖2-1 電工技能與實(shí)訓(xùn)教學(xué)仿真系統(tǒng)組成框圖

2.2　系統(tǒng)簡介

電工技能與實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)系統(tǒng)共分七大部分，即電工基本常識(shí)與操作、電工儀表、照明電路安裝、電機(jī)與變壓器、低壓電器、電動(dòng)機(jī)控制和電工識(shí)圖，如圖2-2所示。

 

圖2-2 電子技能與實(shí)訓(xùn)教學(xué)仿真系統(tǒng)組成框圖

2.2.1 電工基本常識(shí)與操作

本部分包含安全用電常識(shí)、常用電工工具、常用導(dǎo)線連接和手工焊接工藝四個(gè)專題，主要媒體為視頻影像，輔助媒體為多媒體。

2.2.2 儀器儀表的使用

包括萬用表、電能表、鉗型電流表、兆歐表、直流電橋和配電板六個(gè)重點(diǎn)儀器儀表。

其中，萬用表部分展示了磁電式萬用表的外形、結(jié)構(gòu)、面板外，重點(diǎn)以交互性模擬仿真的方式讓學(xué)生參與測量使用，并以實(shí)例詳細(xì)給出了操作步驟與使用方法，包括測直流電流、交直流電壓、電阻等。對(duì)數(shù)字式萬用表也作了介紹。

本部分的主要特色在于對(duì)操作情景的模擬，使瀏覽者在計(jì)算機(jī)旁即可學(xué)習(xí)到常用儀器的使用方法、注意事項(xiàng)，感受到操作儀器的逼真效果。

2.2.3 照明電路安裝

照明電路安裝中分為熒光燈和兩地控制燈。其中說明熒光燈是由燈管、鎮(zhèn)流器和啟輝器組成。而兩地控制電路是對(duì)白熾燈的控制方法，常見的是用一個(gè)開關(guān)控制一盞燈或多盞燈。而在日常生活和生產(chǎn)中，常遇到需要在兩個(gè)地方控制一盞燈的情況。

2.2.4 電機(jī)與變壓器

本部分的主要特色:

電工技能與實(shí)訓(xùn)的最終目的是要讓學(xué)生能獨(dú)立完成一個(gè)實(shí)用電路，從元器件的選擇、電路的布局、連線、焊接，到電路參數(shù)的測試，常用故障的判斷與排除等。本部分以電子電路最常用的穩(wěn)壓電源、收音機(jī)、數(shù)字鐘、聲光報(bào)警、調(diào)光臺(tái)燈為具體實(shí)例，設(shè)計(jì)了如下六個(gè)模塊，讓學(xué)生自主地、身臨其境地完成訓(xùn)練內(nèi)容：

（1）器件：包括電路與器件外形的對(duì)照，器件的名稱、型號(hào)與在電路中的作用等。

（2）原理：以動(dòng)畫加語音解說形式分布仔細(xì)解析了電路的工作原理與過程，使瀏覽者對(duì)電路的機(jī)理有較深入的了解。

（3）布局：瀏覽者可以根據(jù)布局原則與電路圖，從器件庫中取出元器件進(jìn)行布局，其正確與否適時(shí)顯示。

（4）接線：根據(jù)接線原則與電路圖，瀏覽者可以對(duì)已完成布局的電路進(jìn)行接線，其正確與否適時(shí)顯示。

（5）測試：接線正確的電路，瀏覽者可以通電測試，通過萬用表進(jìn)行測量，通過示波器觀察波形。

（6）排故：對(duì)常見的故障，引導(dǎo)學(xué)生能夠找出故障位置，對(duì)可能出現(xiàn)故障的元器件進(jìn)行測試，找出已損器件并正確更換。

2.3　系統(tǒng)特點(diǎn)

本系統(tǒng)力爭體現(xiàn)如下特點(diǎn)：

1．職業(yè)性。所有的模塊設(shè)計(jì)以崗位需求和職業(yè)能力為本，突出實(shí)踐技能，體現(xiàn)職教特色。

2．過程性。強(qiáng)調(diào)訓(xùn)練步驟，強(qiáng)化形成性練習(xí)與養(yǎng)成性習(xí)慣，培養(yǎng)職業(yè)技能。

3．交互性。所有的模塊均突出瀏覽者的親身參與，使其在實(shí)踐中提高職業(yè)技術(shù)能力。

4．情景性。采用數(shù)學(xué)建模與三維動(dòng)畫技術(shù)，模擬真實(shí)場景，使瀏覽者猶如身臨其境，提高真實(shí)性與學(xué)習(xí)效果。

總之，本系統(tǒng)采用基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)，突出訓(xùn)練瀏覽者的職業(yè)技能，突出瀏覽者的自我參與，系統(tǒng)地、逼真地再現(xiàn)了電子技能訓(xùn)練項(xiàng)目，既適用于從事電子、儀器儀表、電氣與自動(dòng)化等專業(yè)實(shí)訓(xùn)課教師授課使用，也適用于維修電工、家用電子維修工、家用電器維修工、電子設(shè)備裝接工、空調(diào)制冷工、汽車電器維修工、計(jì)算機(jī)維修工等所有與電工設(shè)備有關(guān)的專業(yè)的學(xué)生作技能訓(xùn)練使用。

3 使用操作　　(1) 軟件起動(dòng)　　將課件光盤插入光盤驅(qū)動(dòng)器。運(yùn)行start.exe，稍后，出現(xiàn)《電工技能與實(shí)訓(xùn)》的主頁面，如圖2-2所示。

 

圖2-2 電工技能與實(shí)訓(xùn)主界面

(2) 頁面操作　　點(diǎn)擊主頁面上的七個(gè)按鈕可進(jìn)入相應(yīng)的模塊。

1. 電工常識(shí)與操作

點(diǎn)擊"電工常識(shí)與操作"按鈕可進(jìn)入如圖2-3的界面：

 

圖2-3 電工常識(shí)與操作子系統(tǒng)界面

此部分由安全用電常識(shí)、常用電工工具、常用導(dǎo)線的架接和手工焊接工藝四部分組成，以視頻的形式來共同說明產(chǎn)品制造技術(shù)的?！　?. 電工儀表的使用　　點(diǎn)擊"電工儀表"按鈕可進(jìn)入如圖2-4的頁面。

 

圖2-4電工儀表主界面

此部分由普通萬用表、電能表、鉗型電流表、兆歐表、直流電橋、配電板六部分組成。

點(diǎn)擊"配電板"按鈕可進(jìn)入如圖2-5的界面:

 

圖2-5 配電板的界面

該界面左邊由外形、布局、連線和仿真四個(gè)部分組成。中央界面是對(duì)配電板的一個(gè)總體概述。

點(diǎn)擊"外型"按鈕可出現(xiàn)如圖2-6的界面：

 

如圖2-6　配電板外型界面

"外型"主要是從外觀上介紹每種器件的外觀，通過三維動(dòng)態(tài)圖像或二維圖片，形象生動(dòng)地介紹。

點(diǎn)擊"布局"按鈕可進(jìn)入如圖2-7的界面：

如圖2-7　配電板布局界面

點(diǎn)擊右側(cè)的元器件，拖動(dòng)到電路中的相應(yīng)位置，器件將自動(dòng)放在上面。如果放錯(cuò)，會(huì)出現(xiàn)提示錯(cuò)誤信息。

點(diǎn)擊"連線"按鈕，可進(jìn)入如圖2-8的界面：

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如圖2-8　配電板連線的界面

按照原理圖中閃動(dòng)的位置，在實(shí)物圖中進(jìn)行接線，點(diǎn)擊右側(cè)的"答案"按鈕以觀看布線的答案

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