張英　潘科　閆敬旺

[摘 要] 高職電工電子課程實訓(xùn)應(yīng)注重學生職業(yè)能力的培養(yǎng)，分析了高職電工電子課程及貴州電力職業(yè)技術(shù)學院實驗室現(xiàn)狀，以基于Internet的電工電子虛擬實驗室設(shè)計思路為出發(fā)點，介紹了虛擬仿真實驗室系統(tǒng)構(gòu)架、功能架構(gòu)及實現(xiàn)和實訓(xùn)項目，與傳統(tǒng)電工電子實驗室相對比，具備多項明顯優(yōu)勢，并指出電工電子虛擬實驗室的下一步發(fā)展方向。該實驗室能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，有利于學生活學活用電工電子知識和技能。

[關(guān) 鍵 詞] 虛擬實驗室；電工電子；職業(yè)能力

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）02-0143-01

高等職業(yè)教育的目標是培養(yǎng)學生的職業(yè)能力，高職學生職業(yè)能力的培養(yǎng)應(yīng)貫穿于所有課程教學。作為電類專業(yè)必修基礎(chǔ)課之一的電工、電子課程，該課程學習好壞，直接影響到專業(yè)課程學習效果。全面分析高職電工電子課程及我校實驗室現(xiàn)狀，介紹運用虛擬技術(shù)的電工、電子實驗室設(shè)計的思路，對已開放的電工電子實驗室進行分析，并提出該電工電子虛擬實驗室今后的發(fā)展方向。

一、現(xiàn)狀分析

目前，大部分高職院校電工電子教學分為理論、實驗兩部分。理論學習概念較為抽象，邏輯性強，教學內(nèi)容枯燥。而高職學生錄取分數(shù)低，理解能力差。

高職學生樂于動手做、動手嘗試。經(jīng)實踐，高職學生在實驗中能學會更多知識和技能，實訓(xùn)環(huán)節(jié)我校投入大量資金購置天煌教儀電工、電子實驗設(shè)備，使用十多年，造成多臺實驗設(shè)備接近報廢，主要原因如下：一方面，高職院校學生動手能力強，初學者未能掌握要領(lǐng)，難免操作失誤，直接會導(dǎo)致實驗設(shè)備的損壞。另一方面，由于實驗環(huán)境、設(shè)備配置等因素限制，傳統(tǒng)實驗室僅能完成固定驗證實驗項目，嚴重影響了電工、電子實驗教學的效果，而使用專門的綜合實驗臺雖然教學效果比較理想，但投入甚大、實驗項目比較單一。據(jù)調(diào)研，國內(nèi)大部分高職院校電工電子實驗教學在基礎(chǔ)實驗條件、實驗教學方法等方面均存在一定的問題，嚴重制約了學生電工、電子職業(yè)能力養(yǎng)成。

近年來，隨著虛擬技術(shù)、多媒體等技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬仿真實驗室能解決上述兩方面不足，滿足學生電工電子項目化教學的需求。

二、虛擬實驗室設(shè)計思路

基于Internet的電工電子虛擬仿真實驗室，單臺普通服務(wù)器支持10000個以上注冊用戶使用，多個用戶同時在線使用。與傳統(tǒng)實驗室教學相比，虛擬仿真實驗室在靈活性、先進性等方面具有無可比擬的優(yōu)越性和特點。該實訓(xùn)室主要包括：

（一）系統(tǒng)整體構(gòu)架

基于Internet的電工電子虛擬仿真實驗室整體架構(gòu)分為系統(tǒng)服務(wù)器和虛擬仿真終端兩個部分：系統(tǒng)服務(wù)器用于安裝虛擬仿真教學系統(tǒng)，同時保存學生提交的實驗報告、實驗結(jié)果及其他一些數(shù)據(jù)。虛擬仿真終端可給用戶提供一個操作平臺，分教師PC端和學生PC端，學生和教師完成實驗電路的設(shè)計、搭建，擺脫了時間和場地限制。

（二）功能構(gòu)架及實現(xiàn)

系統(tǒng)用戶分為學生、教師、教務(wù)管理人員和系統(tǒng)管理人員四種角色，不同角色分別擁有不同權(quán)限。

系統(tǒng)管理員有最高權(quán)限，可管理所有系統(tǒng)用戶賬號和角色管理、權(quán)限管理、系統(tǒng)維護等；教務(wù)管理人員可根據(jù)教學計劃和教學大綱進行學期課程管理相關(guān)的查看、增加、刪除、修改、發(fā)布以及相應(yīng)信息的維護；教師負責實驗教學過程管理；學生按照任課教師安排，做實驗，提交實驗報告和結(jié)果給系統(tǒng)服務(wù)器，教師登錄系統(tǒng)后批改實驗，并公布成績，成績可供學生查看，同時自動存檔至教務(wù)系統(tǒng)。

（三）實訓(xùn)項目介紹

為了保證實驗的順利開展，虛擬仿真實驗平臺提供了大量的實驗器材。該實訓(xùn)室元件模型、典型項目選取，以電工基礎(chǔ)與應(yīng)用、電子技術(shù)等相關(guān)課程內(nèi)容為基礎(chǔ)，以進一步提高學生電工電子實驗技能為主導(dǎo)目標，在進行全面調(diào)查、分析、總結(jié)的基礎(chǔ)上，結(jié)合學院現(xiàn)有基礎(chǔ)實驗條件和需求，將“虛擬仿真實驗室”概念引入電工電子實驗教學領(lǐng)域，目前，包含14大類，136種實驗器材模型。虛擬仿真實驗器材的外觀、使用方法與真實的儀器儀表相一致。

有了充足的實驗器材，學生可完成典型案例庫，自行設(shè)計、搭建相關(guān)電工、電子實驗兩大類虛擬仿真實驗項目。其中，典型案例庫目前包括電工基礎(chǔ)與應(yīng)用22種、電子技術(shù)38種。學生自主設(shè)計、搭建電路，提高了實驗室的使用效率，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力，有利于學生活學活用電工電子的知識和技能。

總之，基于Internet的虛擬電工電子實驗室為學生提供了功能強大的仿真實驗環(huán)境，經(jīng)實踐，學生通過自主設(shè)計課程實驗和綜合性實驗，提高了電路設(shè)計能力和實際接線能力。

借助電工電子實驗室平臺，進一步可拓展實驗室功能，增加自動控制、單片機等虛擬仿真實驗，豐富典型虛擬實驗項目。教師應(yīng)組織學生自主設(shè)計、搭建專門實驗庫。該虛擬仿真實驗室能不斷培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和科研能力，促進了學生綜合素質(zhì)的提高。

參考文獻：

[1]張英.二次回路及繼電保護檢測[M].中國電力出版社，2015.

[2]張雪輝，劉素貞，李華，等.引入虛擬仿真技術(shù)，促進電工學改革[J].電氣電子教學學報，2010，32（S2）.