时间：2023-02-02 08:56:12
关键词：自动线实训设备；升级改造；成果
中图分类号：TB
文献标识码：A
doi：10.19311/ki.16723198.2017.11.099
1自动线实训设备现状分析
长春汽车工业高等专科学校自动线实训系统是机、气、电一体化系统。该系统由加工模块、检测模块、温度控制模块、材料分拣模块、堆垛模块、立体仓库模块等6个模块组成。综合了机械、电子、自动化、PLC、机器人、典型控制系统及工业现场总线等工业控制技术。各模块可以单独自成系统，接收上位机下载的程序并运行。各模块也可通过工业现场总线与上位机一起构成一条现代加工、现代物流的全自动线。自动化控制技术实训系统是现代工厂实际生产场景的真实缩影。它为实现校企融合，培养企业高技能自主人才提供了良好的技能实训平台。
但是目前实训室中的实训设备由于购置年代久远，又经过多年的教学使用，自动线设备存在很多问题：部分核心器件损坏、工业现场总线类型单一、缺乏上位机监控等，正是由于这些问题的存在，自动线实训设备已经不能满足课程设置所需要的实训条件，不能满足日益发展的行业、企业最新技术的控制需求，因此自动线实训系统的升级已经迫在眉睫。
实训室设备的升级，大多数院校采用新设备淘汰旧设备的做法，课题小组为了节约资金，采用了对原有旧设备进行升级改造的方法来改善现有实训设备的不足之处。
2自动线实训设备改造目标
本课题为实训室老旧差设备的升级改造。由于实训设备购置年代久远，核心器件型号不全，满足不了日益发展的企业的控制需求，满足不了课程设置所需要的实训条件；经过升级改造后能够满足企业以及行业的新技g的需求，能够完成工业现场总线技术课程所需的实训内容。
3自动线实训设备改造内容
通过走访一汽大众、一汽轿车等知名先进制造企业，了解企业现场最新更新的生产线所使用的电气控制相关产品，并与工程师交流国内外企业未来将推广应用的控制技术。经过反复的探讨研究，确定了自动线实训设备的改造方案。
3.1硬件部分
我们对硬件设备作了较大的改动，主要体现在控制器件及电器元件上，增加了能实现PROFIBUS和工业以太网总线技术的远程控制模块，增加了实现对设备监控的触摸屏设备；同时对连接线路作了重新规划布置，采用了企业较为常用的接线方案。
下面以检测模块为例进行说明：检测模块改造前主要由物块传送机构、机械手臂、长度测量模块组成，这个教学模块和其他模块一起构成一条工业自动化生产加工线，实现PROFIBUS现场总线控制技术的教学与实训。检测模块采用的控制器为西门子S7 313C-2DP。
升级改造后，我们在原有的硬件基础上增加了通信模块CP343-1和远程模块ET200S，用于学习PROFINET工业以太网技术；增加触摸屏TP277，用于实时显示设备状态和学习组态技术。
3.2软件部分
软件部分在改造前使用的是西门子公司的STEP7软件，由于自动线实训设备改造后增加了触摸屏，所以软件部分我们使用了西门子公司最新的TIA博途全集成自动化软件来完成整个自动线实训系统的自动化任务。博图可在同一开发环境中组态西门子公司的所有可编程控制器、人机界面和驱动装置。在控制器、驱动装置和人机界面之间建立通信时的共享任务，可大大降低连接和组态成本。与STEP7相比较，博图软件的功能更强大，画面和可操作性更简单，集成度更高。
4自动线实训设备改造成果
自动线实训系统经过改造后，已经应用到教学中，开发了工业现场总线课程。该课程结合我校电气自动化专业学生的实际情况，采用项目教学法进行教学，取得了良好的教学效果。
通过聘请企业专家参与教学评价得出结论，该课程教学目标明确、教学内容合理、教学方法可行、教学效果明显。课程方案设计与实施对学生知识、技能和素质的提高起到了积极作用。同时升级改造后的实训系统由于和企业生产线相似，为企业和社会培训也奠定了良好的基础。
参考文献
摘要：实验实训室电源总控制台设计是针对职业院校实验实训教学管理、提高教学有效性的重要课题。笔者根据某校实训室设备的配置要求，结合实际经验，设计一款基于多种保护一体，监控送电、用电，集中控制的实验实训设备总控台。实践证明，这款基于安全可靠的实验实训室电源总控台适宜在同类实验实训室中推广应用。本文就基于安全可靠的实验实训室电源总控台的设计进行详细阐述。
关键词 ：实验实训室电源总控台安全防护
如何管理好不断增加的实验实训设备，使其充分发挥良好的教学效果，是职业院校管理者和教师值得研究的重要课题。在职业院校实验实训室建设中，电源总控台的设计是建设中的难题，因为一般实验实训设备制造厂不提供电源总控台，然而，电源总控台在实验实训教学中起着重要作用，是安全、有效实施教学的重要保障。
据调查，目前职业院校的电源总控台大致分两种情况：一是没有专门的电源总控台，以装在实验实训室墙上的配电箱代替，只起到电源引入作用，教师难以监控学生在实验实训操作台上的用电情况，存在着严重的安全隐患，触电事故时有发生。二是部分学校实验实训室虽然装有独立的电源总控台，但没有对实验实训操作台进行单独控制或分路控制，没有对线路的短路、过载、漏电等原因引起的故障进行综合保护，保护系统很不完善。下面笔者根据实际经验，设计一款安全可靠的实验实训室总控台，供同行分享。
一、设计技术要求
学校电工电子实训中心新建一个电气控制综合实训室，已从某教仪公司购买实训操作设备28台，56个操作工位，但无电源总控制台，技术参数要求如下。
1.电源输入
三相五线供电AC 380V±10%50Hz，最大进线电流：60A（阻性负载）。
2.电源输出
每路输出为三相五线供电AC 380V±10%50Hz，共28路，每路最大出线电流：2A（阻性负载）。
二、设计方案
1.设计思路
首先要考虑供电电压，本实训操作台有的设备需要220V供电，而有的需要380V供电，另一方面还要考虑电源负荷大小，这是电源接线时必须考虑的因素之一，以免影响仪器设备的正常使用。另外，在设计上必须考虑到安全可靠、工作稳定、操作方便、交互性强。所以本设计采用三相五线制供电，保护接零可靠，有急停保护开关，短路保护，欠压、失压保护，漏电保护等多功能保护系统，及时监控实验实训中的送电和用电情况，采用桥架走线，为避免不同负载之间的互相干扰，电源线分管敷设。控制路数要考虑设计余量，根据需要增加到30路。
2.控制线路设计
基于上述设计理念和技术要求，线路如图1所示，其工作原理如下。
（1）供电控制。该电源控制平台只要有380V电压进入，则三个电压表就会显示进来的电压值，如果三相压正常，则允许送电。合上电源总开关ZRCD1，则整个系统可以启动，按下启动按钮SB2，则控制整个系统工作的交流接触器KM得电吸合并自锁，此时三相电源指示灯HL1、HL2和HL3点亮；合上控制系统控制电源总漏电保护开关ZRCD2，单相电源指示灯HL4点亮，控制30路工作台允许接通电路。此时，若1号工作台需要供电，则旋转SA1处“开”状态，交流接器KM1得电吸合，KM1主触点闭合，将电源送到1号工作台，同时红色发光二极管点亮，代表送电正常，如果1号工作台要用电，则推上1号工作台上的漏电开关FZCD1即可，此时，绿色发光二极管点亮，代表1号工作台已经合上FZCD1了，表明1号工作台正在用电。其余29路工作原理与此相同。
（2）断电及保护控制。当需要切断1号工作台的电源时，只要在电源总控台上将旋钮SA1处“断”状态，交流接器KM1失电释放，KM1主触点断开，1号工作台断电，同时红色发光二极管熄灭，代表停止送电，其余29路原理相同。当某工作台上用电出现故障，则可以直接按下急停开关，交流接触器KM失电释放，所有的工作台断电，从而保护设备和人身安全。当电压不吸或然后停电时，接触器KM则断电释放，可以起到欠压和失压保护。本电源总控台装有总的漏电保护开关，当某工作台上发生短路、触电或其他漏电情况，万一工作台上的漏电开关拒动，则总的漏电开关ZRCD1自动跳开，防止短路、触电事故的发生，可起到后备保护，如果总控台上单相控制电路发生短路、触电或其他漏电情况，则单相漏电开关ZRCD2自动跳开，同样可防止短路、触电事故的发生。
3.控制台面板设计
本实验实训室总控台使用了30个旋钮，30个红色发光二极管，30个绿色发光二极管，2个漏电保护器，4个电源指示灯，3个电压表，1个启动按钮，1个急停按钮，本控制台面板布置框图，如图2所示。
4.控制台侧面板设计
为方便连接多媒体等设备，进行设备测试和检修，在控制台的侧面还装有三个单相三孔插座，一个三相四孔插座，如图3所示。
5.保护接地（零）系统的设计
实验实训室的接地一般分为工作接地、保护接地（保护接零）、防雷接地和防静电接地四种。工作接地是指保证供电系统稳定工作以及交流和直流电源系统提供的接地，要求三相变压器输出绕组接成星形接法，其中性点直接接地来实现；保护接地（或接零）是为保障人身及设备安全而设置的接地或接零，在绝缘损坏或漏电等故障条件下才发生作用，要求实验实训设备或电源总控台的金属外壳与接地桩或保护零线有良好的电气连接，如果与专用接地桩连接叫保护接地，与保护零线连接叫保护接零，三相五线制供电有专用保护零线；防雷接地是为保证建筑物防雷装置可靠工作而设置的接地；防静电接地是为防护静电、防护电磁干扰等的接电。根据《科学实验室建筑设计规范》和本实验实训控制台设计技术要求，本设计应重点关注在保护接零的设计和施工上，要确保每一个工作台上设备和电源总控台的接地电阻小于4Ω，采用TN-S配电方式，分别设置零线和保护接地的汇流排，即零排和地排，并标志清晰，各工作台的保护接零线要并联连接于地排上，并要求专用保护零线（PE线）与地排必须可靠相联，导线采用黄绿相间的多股铜芯线，线径一般要求与相线一致，压接线要采用“O”形的接线鼻子，以防脱落，排列整齐，连接牢固。
6.主要元器件规格选择
参照《低压开关设备和控制设备》（GB14048.5-2008）等相关技术标准，结合市场产品的可靠性和性价比，选择本电源总控台的主要元器件，主要元器件的型号和规格见表1。
三、效果评价
1.主要优点
（1）安全可靠、操作方便，采用三相五线制供电，紧急停止控制、具有短路保护，欠压、失压保护，漏电保护。采用转换开关进行各工作台控制，并带有送电指示和用电指示，交互性强。
（2）安装简单、维护方便，采用交流接触器集中远程控制，设置端子排，引出线接线简单、检查容易。
（3）监视清晰、观察方便，采用三个电压表对供电线路的三相电压分别进行测量，能够分别对各电路的电压进行观测。
（4）性能稳定、抗干扰强，采用1.5mm、2截面以上铜导线直接连接到工作台，没有弱电部分，不会产生误动作。
（5）按需连接、灵活组合，由多组分控台组合，各组分控台与总电源控制组采用航空插进行连接，适合实验室使用。
2.缺点及改进思路
本电源总控制台只适用于教师在讲授时都切断学生实验实训台的电源，当学生连好电路经教师检查无误才给学生实验实训台供电情况。但是当教师指导学生人数较多时，则难以有效组织，教师不得不频繁往返于学生实验台和总控台之间，增加了教师的工作负担。今后考虑用远程遥控和智能集成控制的设计加以完善。
经过笔者单位三年的使用证明，这是一款安全可靠的多功能实验实训室电源总控台，非常适用各类学校、特别是职业院校的实验实训操作台的电源总控制及保护，也适用于企业有多个操作台的电源总控与保护。
参考文献：
[1]赖珍明.关于职业学校实验室电源控制改造方案[J].职业技术教育研究,2012(8).
关键词：机载训练系统； 显示控制； 通信管理； 消息分配
中图分类号：
TN91934
文献标识码：A
文章编号：1004373X(2012)05
0029
03
Simulation of airborne combat training system
SHAO Fan
(China Airborne Missile Academy, Luoyang 471009, China)
Abstract：
In order to carry out the simulation of airborne combat training system, the methods of 1553B bus and Ethernet network were adopted. A high level of resource integration and information sharing through the bus networking technology to build the airborne combat training system was achieved. Firstly, the method and function are analyzed. Secondly, the system total model which used the thought of structure, modular and standardized is established, and the display control simulation, environment simulation, fire control simulation, communication management simulation and data management simulation are built up. Message communication of bus system is optimized for advancing system capability. Finally, the simulation is completed which shows its feasibility and correctness are validated.
Keywords： airborne combat training system; display control; communication management; message distribution
收稿日期：20110914
0 引 言
机载训练系统是指在所使用的装备自身上完成训练的系统，是在作战系统、子系统、设备上嵌入或增加的能够使操作人员更加熟练地掌握各项技能提供的训练系统。其本质是嵌入在装备内部或增加到装备上的功能所提供的训练系统，用来提高并维持操作和维修装备所必需的技能［12］。机载训练系统具有节能、经济、安全、不受场地和气象条件的限制、缩短训练周期、提高训练效率等特点，这对于真实场景模拟、培训操作人员、新功能测试等方面有重要意义。
基于总线联网技术构建的机载训练系统可以达到高度的信息综合和资源共享，从而有效实现机载训练系统的显示和控制功能。机载训练系统仿真采用1553B总线标准与武器外挂、数据处理等系统之间进行串行通信，采用以太网进行主仿真系统与飞行控制仿真系统之间通信［3］，对飞行数据实时监测，对其他子系统进行功能仿真，并且为了平衡总线负载和消息延迟时间两个指标，进行总线系统消息传输方案优化，提升了总线性能。整个系统设计具有高可靠性和实时性。
1 机载训练系统总体设计
机载训练系统的仿真采用自上而下的系统设计方法，构成一个闭环系统，包含显示控制系统、飞行控制系统、任务机系统、外挂管理系统、数据处理系统。其中飞行控制系统驻留在飞行仿真计算机中；显示控制系统和任务机系统驻留在主仿真计算机中；武器外挂管理系统和数据处理系统驻留于嵌入式计算机中。主仿真计算机通过以太网接口与飞行仿真计算机进行数据交互，通过1553B总线与嵌入式计算机交联，嵌入式计算机作为总线上的一个RT，主仿真计算机进行1553B总线控制，控制总线上的信息接收、传输以及信息处理，将系统关键信息反馈给操作人员。
2 机载训练系统功能
按照仿真系统设计思想，机载训练系统分为五个部分：显示控制仿真模块、环境仿真模块、火控解算模块、通信管理模块、数据库模块。环境仿真模块将系统需要的各种飞行参数，通过1553B传递给显示控制仿真模块，通信管理模块进行数据的分发，数据库模块进行数据的存储和管理，最终在显示控制仿真模块界面进行显示。
机载训练系统通过虚拟周边按键，模拟飞行员触摸屏，实现触摸控制和画面切换。画面更新通过以太网UDP协议发送至主仿真计算机，主仿真计算机控制数据实时驱动。机载训练系统的显控系统包含多功能显示器和平显仿真器。多功能显示器通过周边键操作，可改变工作状态，完成相关任务，进行相应画面驱动，包含自检画面显示、导航显示、雷达显示、导弹参数显示、敌我态势显示等；平显仿真器主要用于显示高度、速度、航向、姿态等飞行数据，对飞行数据进行监控［4］。
3 系统软件设计
机载训练系统软件采用物理仿真，主要包含显示控制仿真、环境仿真、火控解算、通信管理仿真、数据库。由于采用模块化的设计结构，大大提高了系统可靠性、可维护性和可扩展性。机载训练系统软件仿真结构图如图1所示。
3.1 显示控制仿真
显示控制仿真主要进行多功能显示器仿真、平显画面的仿真、任务分配与管理。按照模块化思想，分为初始化模块、控制模块、显示模块、数据处理模块。
初始化模块：完成硬件初始化和软件初始化，主要包含板卡的打开与加载，数据通道的打开等。
控制模块：该模块主要完成系统状态控制、通信控制以及显示控制，即根据子系统的相应状态以及虚拟键的相关操作，确定系统运行状态与工作方式的控制与切换。
显示模块：包括多功能显示器显示和平视显示器显示。系统发送给多功能显示器画面信息，多功能显示器通过周边键切换完成不同任务界面的显示，包含自检画面显示、导弹参数显示等；平视显示器实时显示飞行数据以及飞机的状态变化。
数据处理模块：对将要发送的数据根据系统相应的ICD协议，进行实时编码；对接收到的有关数据块根据ICD协议，进行实时解码，根据系统人员的操作，完成信息实时处理和图形字符的产生。
3.2 环境仿真
环境仿真包含载机模块、目标模块、地理地貌模块。载机模块建立载机模块模型，生成相应航迹数据，仿真中可以设置、监控飞行参数，控制飞机飞行。目标模块建立目标运动相关参数，控制目标的飞行方式。地形地貌模块建立地形地貌数据，其每一个基本单元都包含有特定地理特性，生成相关地理地貌模块。
3.3 火控解算
机载训练系统火控解算主要是空对空的武器瞄准发射计算，根据雷达跟踪目标参数以及本机参数，完成相应方式武器攻击区的计算［56］，控制武器的发射，将相应结果输出给平显、多功能区域显示。
3.4 通信管理
信息传输的可靠性对于系统的总体运行至关重要，通信管理仿真包含以太网模块和1553B数据总线管理模块。以太网模块包含数据发送模块与数据接收模块。因为UDP通信协议的实时性比较高，因此采用UDP协议进行数据的收发，确保数据传输的实时高效。1553B数据总线管理模块包含总线驱动、总线数据发送模块、总线数据接收模块，控制1553B总线上信息的传输，监控1553B总线上的数据。
机载训练仿真系统在显示控制系统和飞行控制系统之间采用以太网通信，并且可以对飞行数据实时监测，对相关功能模块仿真，在显示控制系统和其他子系统之间采用1553B总线进行串行通信。1553B总线通信系统的性能可以用总线负载和消息延迟时间率这两个指标来评价。总线负载是传输消息所需时间与通信系统总的激活时间的比值，它反映了系统的可扩充性；延迟时间率是消息的实际传输时间与最大允许的延迟时间的比值，它反映了系统传输消息的效率和实时性［7］。
为了合理平衡这两个重要指标，对总线上传输的消息进行优化分配。优化消息分配为合理地安排总线上的各类消息，使得总线消息传输达到总线均衡，即是在满足每条消息最大延迟时间要求的前提下，合理确定每条消息的相位，使得总线各处消息的延迟时间率达到均衡，并以此生成最优效率的总线通信系统传输层软件。优化消息分配法的处理过程分为两步：排序处理和机制插入处理。排序处理是为了整理随机排列的消息块文件，排序的原则是：按消息块最大允许延迟时间由小到大进行排序；具体相同最大允许延迟时间的消息块以消息量大小由大到小排序。机制插入处理是依据总线控制协议更新检测传输的机理，通过发送矢量字方式指令检测数据是否更新。机制插入处理完成将矢量字方式指令插入到需检测的消息或消息块之前的操作［89］。优化的消息分配表如图2所示。
依照图2的优化消息分配法，每条消息的传输相位总是安排在用于消息传输时间最小的小周期中，从而各个小周期用于消息传输时间的差异不会超过一条消息的传输时间，总线的平均延迟时间率是均衡的，而且此优化方案的解是惟一的。
优化的消息分配法，相对于简单的消息分配，有一个重要特征就是取消了简单分配法下的每个小周期的寂静期，传输周期是变化的，一个周期完成之后并没有寂静期，而是马上开始新的周期［10］。优化的消息分配法是对周期性消息传输方式的一种合理改进，它的消息安排来源于后者，只是在消息数量上有所增加，增加了对消息更新与否的矢量查询。
4 系统仿真
机载训练系统仿真首先通过FLSIM软件进行飞行数据的获取，然后根据UDP协议，通过发送程序，把数据分发给各个子系统，子系统根据相应需求进行相关处理和分配，主程序在1553B总线信息管理下，最终把相关数据发送到各个视景界面，通过虚拟按键的操作，进行视景画面驱动。
其中系统仿真界面如图3所示，整个仿真主界面成品字型，符合真实飞机应用环境，系统包含20个虚拟按键，通过按键操作，进行实时动态显示，及时反映飞行状态。武器外挂信息显示画面如图4所示，对飞行数据的实时显示与监控画面如图5所示。由飞行数据查看界面可知，飞行数据实时准确，符合仿真技术要求。
系统给操作人员提供飞行视景模拟，使操作人员更加感性地认识整个机载训练系统的工作原理，对相关设计提出要求，从而进行系统性能和功能改进，达到更好地为操作人员提供训练的目的。
5 结 语
本文给出了机载训练系统的功能和组成，按照机载训练系统的顶层设计和系统模块化建模的思想，进行了系统仿真，系统运行稳定可靠，达到设计技术指标要求。此系统运用到相关操作人员训练和保障中，在实际工程应用中收到良好的效果。
参 考 文 献
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引言
当前职业教育的改革应先从课程设计开始，将教材与企业的需求进行结合，消化吸收，写成新的教案，整理成新的讲义，再开发成新的教材。但在观念没有改变，改革经验没有积累之前，一本好的实训教材就很难完成。按照“以就业为导向，以服务为宗旨”的职业教育目标，我们培养的学生应当具有良好的职业道德和职业素质，具有熟练的职业技能，走上岗位后具备可持续发展的能力。目前的职业教育教学受传统的“一次性教育”的影响，总是希望在学校里尽可能把完整的知识系统灌输给学生，重视知识的传授、积累，没有建立“自主学习、终生学习”的现代学习观，忽视了学生“学习能力”的培养、训练。知识与能力之间的连接只能用“实训”来实现。因此，在职业教育中用恰当的任务进行能力训练，通过做事，来完成指定任务目标，成为培养学生技能的关键。
项目教学法是在学生实训过程中提高专业技能，解决实际问题而实施的一种有效的教学方法。具体就是以给定目标为任务，以具体实施为训练导向，让学生通过完成任务，在实训中开展一系列的学习和思考，相互讨论，集体解决实际问题。
电工实训是电气、机电类专业教学计划的重要组成部分，是掌握电工技术基本技能，达到国家职业技能鉴定标准的重要教学环节。要求学生通过实训，掌握电气设备的构造、原理、掌握电气设备及其附属设备的控制原理，正确绘制、阅读电工电子原理线路图，掌握维修技巧；会干，巧干；积累经验，增强实战能力，满足社会和企业技能人才的需求。利用项目教学法在一项任务中训练学生所有的能力是有可能的！当学生必须完成一个个实训目标，完成总的实训要求时，这些能力必然都能达到。本文以电工实训中三相交流异步电动机控制电路的实施为例来展开。
实训过程要求分组实施，每组5～6名同学，以小组为单位，各组提供一个设计方案，通过讲台这个平台，来交流学习，同学都可以来点评，提意见。通过这个过程，锻炼学生胆量，增强交流能力，拓宽知识点。经过讲台的演说历练，同学们的点评，对自己的成果有一个全新的认识。吸取经验和教训，对以后的学习工作中，遇到类似的事情，考虑问题的出发点就会更广泛一些。
一、策划电路
（一）任务一：明确工作原理。（组织同学们自查原理）
（二）任务二：提出电路分析设计，设计要求如下：
1.会分析：分析工作过程，分析工作细节像点动，长动，正反转，顺序启动，逆序停车，多点控制，时间控制，限位保护，自锁，互锁，电路短路和过载保护等，并分析所需器件。
2.会设计：根据动作过程分析来设计主、控电路，并画出原理图。
（三）任务三：设计实施
1.主电路分析与设计。（根据上述老师提出的电路分析设计要求，学生做出主电路图）
根据每组学生给出的主电路老师进行评测，最后确定最为合理的电路图。并且通过此过程使学生更加理解电路工作原理。
2.控制电路设计。老师提出控制电路设计需要思考解决的问题，由学生自我设计电路。
教师的点评，不能说哪一组最好，哪一组最差，好与差，让同学们自己通过视觉和听觉，电路的比较，通过同学们之间的点评去体会。最后关键是看哪组设计的电路用到的触点最少，电器通电的时间最短，电路最完善，相对来说就能提高设备的使用率，并达到节省设备材料和电能的目的，这才是很重要的。
二、实施
（一）任务一：画接线图
当我们有了电路后，要把电路变成实物还是需要一个过程的，在以往的实训中，很多同学都是按照原理图直接进行配线，虽然也能完成电路，但与我们的实训要求还差一个步骤，学生的配线必须按照接线图有步骤进行。
接线图和原理图是不是一回事呢？准备好几张电气施工图纸给同学们观看，通过实例的演示，让大家明白还有接线图这一概念。那么怎么把原理图变为接线图呢？（小组讨论）
1.位置图
位置图又称为电器排列图，是电器排列和安装指导要求。
电器排列的原则：在满足电器与电器之间的“安全距离”的同时，实现布局合理、美观，尽量节约导线，方便接线。
2.端子排
先让同学们观察实物，并考虑接触器和接触器之间触点的连接用什么样的导线？按钮和接触器之间的连接用什么导线？
通过讨论，意见对比，我们可以发现，像接触器之间的连线用硬绝缘导线比较好，而像按钮的引出线用软的绝缘线比较方便。而软线和硬线的连接就是通过端子排来实现连接的。
3.编号图
另外我们通过观察我们发现图纸上还有编号，那么编号又是怎么实现的呢？画编号的目的是什么呢？
编号是我们根据电器实际的排列位置，在位置图上对器件进行编号，书写方式包含了器件号和端子号，中间用冒号隔开。有了编号图，某个电器的某个点就清晰多了，便于以后接线和线路查线。
最后根据位置图和编号图，依据原理图完成接线图的画法。可见位置图是画接线图的基础，而原理图是实现画接线图的依据。
最终我们得出一个结论，从一个电路的设计完成，到一个电路的实施，还要经历画位置图和接线图这个过程，按照指定位置排列进行排列和安装，用导线按照一定的工艺要求，实现电器之间的连接，最后完成一个实用电路。
（二）任务二：实施
有了具体的要求，怎么具体实施呢？让同学们根据前面的讲解要求，总结出自己的方法，按照自己的思路画出接线图。
在点评中教师要总结出一套画接线图方法，供同学们学习思考。
三、任务：工艺训练
工艺要求比较多，用顺口溜来表述好记忆
量导线，塑造型，有弯不直木块整；横平走、竖直行，紧贴盘面来绕行；上下接线要对称、美观好看易造型；控制电路要求多：少交叉、不架空、没接头、不压绝缘不松动；软硬相连用端子，硬线成排软成束，固定盘面要仔细；配线结束要检查，光用眼睛哪能行，还要仪表来完成，杜短路，防漏电，细心检查是关键；确保安全是第一，文明生产要体现。
主电路，后完成，纵向走线要贴盘，横向走线空中连；电流大导线粗，弯角莫直要圆滑；故障主要是缺相，嗡嗡不转来提醒；缺相后果很可怕，电机冒烟损失大；试车程序要牢记，人机安全保生产。
四、任务：检查线路和试车
当电机接线完毕后，不能马上进行通电试车，而是要在通电前，对所连电路进行仔细检查，确保万无一失，方可进行第一次通电检验。（让学生分析电路图找出自我检查线路的方法，最后教师总结）
五、任务：故障分析与排除
在实际配线中，同学们易犯下列几种故障：线路故障（接线错误，导线压绝缘皮、螺丝每拧紧造成接触不良），器件故障（触点、线圈）。线路故障的排除，需要在通电试车前，按照接线图和原理图认真核对，检查导线压接是否牢靠，用螺丝刀轻触看是否能松动；为了避免压绝缘皮，线头一定要露铜，但露铜不能太多；器件故障，用万用表检查接触器触点是否正常通断，线圈是否完好，热继电器常闭触点是否导通。同时还要排除另两类故障：短路故障和漏电故障。根据以往的经验，我们把各种情况作了总结，提高对电路的理解，对故障的判断。
六、任务：故障派对练习
本文对三相负载的连接及测量实训进行了改革，将其转变为集验证性和探索性为一体的研究性实训。在实训过程中，以实训电路的自主设计、测量及其结果分析为核心，充分发挥学生的主体作用，使学生在掌握电压、电流测量方法的同时，对电力系统的简单故障有一个初步了解，并为后续的“电力系统故障分析”等课程的学习提供铺垫。
一、实训目的与背景分析
三相电路不对称、短路和断线均会引发电力系统的不正常运行状态，甚至导致不同规模的停电事故发生，通过本实训能启发学生借助简单低压三相电路实训平台，自行设计各类短路和断线故障来模拟、验证和分析高压电力系统的故障现象，从而培养学生的创新能力和创新意意识。
具体目标如下：
（1）通过学生自行设计实训过程，培养学生发现问题和解决问题的能力，激发学生探索问题的兴趣。
（2）通过三相电路不?Τ聘涸厥笛担?模拟和分析三相负载不平衡时的现象及其对实际电力系统的危害。
（3）通过短路和断线故障实训，模拟和分析各类情况电路的特点及其对电力系统的危害。
二、实验设计要求
具体实训要求如下：
（1）利用所提供的仪器设备设计一个简单的三相三线制线制或三相四线线制低压用电系统，要求负裁为星形联结；
（2） 设计该用电系统正常运行过程中可能发生的故障，要求至少包含两种可能的故障形式；
（3） 测量该用电系统正常运行和故障状态时的电压、电流，根据实验现象和测量结果，分析各类故障的特征，提出并验证避免相关故障的有效措施。
三、案例探究分析
首先提问：一、二、三楼的楼道照明系统连有多个灯泡，采用三相四线制，如何接小灯泡？很多同学立即回答，应该每层多个灯泡并联，每层占一相，即接在火线和零线之间，以保证工作电压220V。以上面讨论为基础，让学生设计出电路图。
例：负载和电源均为星形联结的三相电路如图1、设电源线电压为380V，负载为灯泡，其中一楼为A相负载，二楼为B相负载，三楼为C相负载。
问题1：若三层楼的电灯电阻相同时，讨论线电流及中性线电流；
问题2：若三层楼的电灯电阻不同，比如一楼电阻最小，二楼电阻其次，三楼电阻最大。
（1）中性线未断时讨论各线电流、中性线电流及中性线断开时，讨论负载的相电压及相电流。
（2）A相短路：中性线未断及断开时，求各相负载相电压、相电流。
（3）A相断路：中性线未断及断开时，求各相负载的相电压、相电流。
（图1三相四线制白炽灯照明系统）
分析问题1，若三层楼道打开的灯泡数目相同，研究各三相四线制白织灯照明系统。
楼层灯泡的工作情况及零线电流。学生回答说是对称负载星形连接，线电压380V，则相电压220V，由于中性线的存在，各负载的电压均为220V，各相电流大小相同依次滞后，故中性线电流为零，则火线是否断开不影响各负载正常工作。
分析问题2：
（1） 若不同楼道里打开的灯泡数目不同，分析中性线的作用，如何接入保险丝？分析家庭用电使用大功率用电器会造成跳闸的原因。学生讨论后认为，有中性线时保证了各负载的工作电压均为220V，各楼层灯泡正常工作，相电流和电阻成反比，使各相电流不再对称，中性线上有电流流过。
根据以上推导由学生讨论，可得出小结：
（a）不对称三相负载星形联结且无中性线时，各相电压和阻值成正比，造成电阻大的电压过大被烧坏，电阻小的达不到工作电压而亮度较弱。
（b）照明负载三相不对称，必须采用三相四线制，且中性线上不允许接开关和熔断器。一旦由于某种原因零线断开，就会出现小结a的情况，故必须保证中性线的连接。而且保险丝要串连在各火线上，以保证只熔断本相而不影响其它相的工作。
（c）若用电器功率大，在工作电压相同情况下，阻值和功率成反比，相电流和电阻成反比，那么功率越大则相电流越大，造成该火线的总电流过大而使该火线上的自动空气开关跳闸。
分析问题2：
（2） 若某层被短路，分析有无中性线时各楼层灯泡工作情况，学生讨论如下：
A相短路a）中性线未断开：A相短路电流很大，将A相熔断丝熔断，B相和C相未受影响，其相电压仍为220V，正常工作。b）中性线断开：负载中性点N和A点电位相同，A相电压为0，B、C相电压等于线电压为380V，超过额定电压220V，会被烧坏。
（3）A相断路a）中性线未断开，B、C相灯仍承受220V电压，正常工作。b）中性线断开，B、C相负载串联在B、C火线间，相电流相同，相电压和阻值成正比，使各相负载不能正常工作。
关键词：无线电装接与调试工；校企合作；工学结合；应用型专门人才
中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）06-0130-02
一、职业教育的现状
1.目前高职学院技能培养的弊端。①在许多课程中采用的是“五段教学法”，是以“教师、教材、课堂”为中心，不注重培养学生的学习能力和动手能力，致使学生自主学习的精神差，不主动，不了解如何学习，甚至不想好好学习。②学生不懂得爱岗敬业，沟通能力差，合作能力差。毕业生到企业后不能马上进入角色。尽管已经在学院拿到技能证书，进入企业不会干活，还需要再培训才能满足企业要求。针对目前学生专业技能差、学习方法不科学、社会实践能力弱等现象，对高职学生职业能力与职业技能培养的研究迫在眉睫。
2.企业岗位群调研。我们针对企业电子人才的需求，以电子、机电、通信等行业为主要对象，进行社会市场调研。走访了天津摩托罗拉（中国）电子有限公司、天津中环电子计算机公司等20多家企业，归纳出应用电子技术专业毕业的学生，主要工作的职业岗位是操作工、工艺员、质检员、设备维修员、编程员、售后技术服务人员、车间技术人员等七个岗位。用人单位急需能力强、工艺熟练、一专多能的高技能人才。根据上述七项典型工作岗位，针对学生的认知规律进行校企合作，探讨设计创新工学结合职业技能培养方案，有的放矢地进行职业技能培养，真正做到学校与企业零过渡。
二、无线电装接与调试工培养方案设计的目标
针对职业能力培训要求，与行业专家共同确定培养目标：以训练培养具有电子产品装配、调试、售后技术服务能力为主线，培养会电子产品组装、调试、维修的专业高技能人才。将专业技能、职业道德、职业素质的培养融入到各个教学环节，使每一名高职毕业生成为掌握无线电装接和无线电调试技术的优秀高端技能型专门人才。
三、无线电装接与调试工培养方案的框架与实施
1.实施方案主要内容。①培养方案设计分四个模块。模块一：电子线路分析与应用；模块二：电子产品组装与调试；模块三：电视技术；模块四：无线电装接与调试高级工实训。通过无线电装接与调试工培养方案的实施，在校内实训基地、实训室、模拟实训车间和校外实训基地，训练培养学生的职业能力和无线电装接与调试工所需的关键能力，为学生今后就业夯实基础。②培养方案设计的框架。与企业专家共同分析，按照无线电装接与调试工典型工作任务和国家职业技能标准所需要的知识点和技能点，确定教学内容，从而达到技能培养的目标。电子线路分析与应用模块——以简单电子线路的组装为载体，培养学生查阅电子元器件手册、阅读和应用常见模拟电路和数字电路的能力；训练学生合理选用元器件、简单电子产品组装、简单电路故障检查与排除的能力；电子产品组装与调试模块——以典型的普适的电子产品为载体，培养学生能阅读电路原理图、印制电路板图、工艺文件的能力。能熟练地装接电子电路、电子产品组装并能使用电子仪器进行电子产品调试的能力。能解决电子产品装接与调试过程中出现的一般问题和故障检查与排除能力；电视技术模块——以电视机为载体，培养分析电视机的电路图、会阅读整机及各分单元原理方框图、连线图的能力；能对整机音、视频及射频信号通路的正常工作予以调整，并具有发现和排除故障的能力，掌握电视机组装、调试、检测、维修等职业技能与能力；无线电装接与调试工高级实训模块——以任务驱动、工学结合、校企交替进行生产性实训的教学模式，培养学生无线电装接与调试高级工所必需的关键能力。在无线电装接与调试工培养方案设计的框架中，技能培养从单一到综合，产品组装从简单到复杂、课程变化从易到难；上课地点从学校到真实的企业车间体验，掌握无线电装接与调试工高级工的知识和技能，使专业能力、职业技能综合提高，适应企业要求，实现学校与企业零过渡。
2.培养方案的实施。①以四个模块实施教学。模块一：电子线路分析与应用。完成电子元器件的识别、电路检测与调试、故障诊断与排除，示波器、高频信号发生器、扫频仪等仪器功能检测与维修等教学。模块二：电子产品组装与调试。SMT回流焊、AOI光学检测在校内SMT模拟实训车间和中环电子计算机公司总装配厂交替进行，浸焊、波峰焊、针床检测在中环电子计算机公司等校外实训基地完成教学。模块三：电视技术。整机音、视频及射频信号通路的检测与工作点调整，故障检查与排除等内容，将以校内实训基地与校外基地万达家电维修中心交替进行教学。模块四：无线电装接与调试工高级实训。在校内基地与校外基地交替进行教学，真正实现学院与企业岗位零距离过渡，此外，编写出适应高职教育特点的《无线电装接与调试高级工实训》指导书。②教学过程实施方法。无线电装接与调试工培养方案：在课程内容的构建中，针对职业岗位的职业能力目标，将基础知识、拓展知识进行解构和重构，主要分为电子产品安装与调试、元器件选择与检测、故障检查与排除等技能。在教学实施中选取的方法为：以学生为中心的教学模式；聘请一线工程技术人员讲课；多媒体、网络教学虚拟与真实交替进行；教学做一体化教学、工学结合；双重身份、企业运作；任务驱动、过程展作；真实产品、实际操作；职业能力，目标明确。真正实现学校教室与生产车间的零距离。
四、无线电装接与调试工培养方案实施效果
1.技能考试通过率高。通过课题研究与实施，使学生在毕业时达到无线电装接工和无线电调试工的高级工水平。参加职业技能考试，获取无线电装接工或无线电调试工的高级技能资格证书，通过率为98%以上。使学生能顺利就业上岗。
2.技能大赛成绩好。电子10-1班的雷勇、陈圣超等同学，于2012年1月7～8日在天津市教委举办的技能大赛中获市级“智能楼宇”项目三等奖，电气10-1班袁文鑫、曹治聪两位学生在“自动生产线安装与调试”项目中分别获得二等奖的好成绩。
3.就业率高。自本课题实施以来，课程改革主要体现在任务驱动、工学结合、校企交替的教学模式，获得很好效果，09、10级学生100%获得无线电调试工高级工职业资格技能证书，原本应在2012年7月毕业的学生，提前半年被企业招聘上岗就业。有的同学因有无线电调试高级工职业资格技能证书及动手能力强等优势，被天津市某电子产品研发单位破格录用；有的同学被摩托罗拉、三星、中芯国际等单位招聘，还有的学生已经是企业的技术骨干。
关键词：模块化生产线;资源共享;RS-232C总线
1引言
在工业控制领域，传统的现场控制方式已经越来越不能满足工业自动化的要求，这种控制方式不但耗时、费力而且很不完善。工业自动化控制系统发展到今天，随着通讯技术的不断提高，摆脱了以传统的现场控制方式为主体的控制方式，出现了利用上位机通过现场总线通信来控制生产线的全新模式。本设计中的控制系统是针对FESTO公司生产的模块化加工生产系统设计的现场总线网络控制系统。
德国FESTO公司的MPS（ModularProductionSystem）模块化生产加工教学与培训系统，是一个完整的面向自动化控制技术的培训系统，它由多个模块组成，是一个完全开放型的操作系统，操作人员可根据不同的需要进行各种模块的组合、扩展和控制。MPS系统很接近实际工业生产系统，因此基于MPS系统的培训在大学工科教学中是很有实际意义的。
但MPS教学培训系统价格昂贵、数量有限，为了最大限度的利用MPS教学培训系统的资源，充分提高实验设备的利用率，并在有限的时间内取得最佳的教学效果，因此需要设计一套完善的资源分配与管理系统，通过资源的优化配置实现资源共享、分时选用等要求。本文对实现资源共享的总线网络系统的结构、功能以及软硬件设计内容进行了描述。
2总体方案设计
德国FESTO公司的MPS模块化自动加工生产线是一套模拟加工生产线教学与培训设备，可以由西门子公司的S7-300型可编程控制器——PLC作为控制系统，对整个自动加工生产线进行过程控制。
总线网络系统设计所要解决的核心问题是：对控制MPS自动生产线的可编程控制器———PLC实现资源共享。所谓资源共享用一句简单的话来描述就是“多选一”和“一选多”。“多选一”就是指多台PC机可以分时与同一台PLC进行通讯，实现多台PC机对MPS生产线的某一个工作站进行控制;而“一选多”就是指某一台PC机能够分别与多台PLC进行通讯，实现一台PC机对MPS生产线的多个工作站进行控制。
在进行总线网络系统设计时，首先要确定硬件设计方案，也就是把总线网络系统中的硬件环境设备——多台PC机和多台PLC，通过硬件电路设计有序的连接在一起，再配合一些必要的其他设备实现资源共享和分配管理工作。为了实现多台PC机对PLC资源共享，本设计提出了一种以一台单片机为控制站的总线网络设计方案。这一总线网络设计方案是由多台PC机，一台AT89C51单片机，通过RS232总线和总线适配电路实现对PLC的资源共享。
要通过总线网络实现资源共享,除了完善的硬件环境外,还必须开发相应的通讯程序与之匹配。通讯程序设计分为两个部分：一是单片机的通讯程序设计，二是PC机的通讯程序设计。单片机通讯程序是利用汇编语言编写的源程序，它的主要功能是轮询各PC机，以便接收PC机发出的联机申请，并根据申请内容发送联机许可信号。PC机通讯程序是应用现成的编程软件来设计的，它的主要功能是发送联机申请并接受联机许可信号。这些通讯程序不是独立的，它需要与总线网络的硬件适配电路相配合，两者只有共同作用才能够实现资源共享和优化管理。
3总线网络的硬件设计
总线网络的硬件设计就是要设计能够实现资源共享和分配管理的总线适配电路。总线适配电路由两部分电路组成，一部分是单片机轮询电路，另一部分是资源共享电路。总线适配器电路所要完成的主要工作是：由作为控制站AT89C51单片机采用轮询的方法，通过RS-232C总线接收各PC机发出的联机申请信号和联机机号等信息，单片机经程序分析后向该PC机发出允许联机信号，并发出指令接通PC机所要连接的PLC的控制信号线，接下来就可以把在PC机已编好的程序通过总线RS-232C下传到PLC，实现PLC的资源共享。
3.1单片机轮询电路设计
单片机要轮询各PC机发出的联机申请，就是要实现PC机与单片机之间的通讯，在实现PC机与单片机之间的通讯时，通常采用标准串行总线通信接口RS-232C。RS-232C是在异步串行通讯中应用最广的标准总线。PC机与单片机最简单的连接是零调制三线经济型，这是进行全双工通信所必须的最少线路。PC机与单片机、PLC通过9芯标准插座连接。本设计的单片机轮询电路由CD4052芯片和MAX232芯片组成。CD4052芯片是双路、四通道模拟多路转换器，一片CD4052芯片可实现对四台PC机进行轮询。MAX232是实现把RS-232C电平转换为TTL电平的电平转换专用集成芯片。
3.2资源共享电路设计
资源共享电路设计是要实现“多选一”和“一选多”的功能。即多台PC机可以分时与同一台PLC进行通讯，而某一台PC机能够分别与多台PLC进行通讯。本设计采用以RS-232C总线和多位数据选择器为核心的集成电路方案。该集成电路通过设计成行列结构形式的开关网络电路来实现资源共享。PC机与PLC的通讯也采用标准串行总线通信接口RS-232C，用最简单的三线连接方式，因此本设计选用CD4053芯片作为数据选择开关。CD4053芯片是三路、双通道模拟多路转换器。以四台PC机共享五台PLC为例，开关网络电路需要四乘五总共二十个数据选择开关，即要用二十个CD4053芯片排列成四行五列（或五行四列）的行列结构形式，构成资源共享电路。
当单片机轮询到某一台PC机要与某一台PLC联机通讯时，由单片机给与之相连的相应的CD4053芯片控制信号线发出控制信号，使该芯片的开关通道接通，实现某一台PC机与某一台PLC联机通讯。
4总线网络的通讯软件设计
4.1PC机通讯程序的设计
PC机通讯程序是要实现PC机发送联机申请信号，并可接收单片机发回的联机许可信号等。为此要设计一个如图3所示的控制面板。
图3控制面板示意图
在总线网络系统通讯中，是采用询问与应答的方式进行通信联络。为保证通信的可靠性及信息传递的准确性，故为通信中主要的命令字制定了一个简单的通讯协议。PC机通信软件和单片机软件命令字约定如下：
该命令字有八位数据组成，其中最高两位为命令字，最低三位为PLC机号，中间三位为PC机机号。
00XXXXXX为PC机退出联机命令字;
01XXXXXX为PC机申请联机命令字;
10XXXXXX为单片机允许联机命令字;
11XXXXXX为资源占用命令字。
PC机通讯程序完成的功能是当PC机要与某台PLC的进行联机调试时，先在控制面板的对话框中输入由两位申请联机命令字、三位PC机机号和三位PLC机号组成的字符串，点击确定按键，此时PC机通讯程序将这八位字符串通过RS-232C总线发送给单片机的串行口;当该台PLC没有被占用时，接收单片机发回的联机允许信号，并点亮控制面板上的绿色指示灯;一旦该台PLC已被占用，则接收单片机发回资源占用信号，并点亮控制面板上的黄色指示灯;当PC机与某台PLC的联机调试完成，则在控制面板的对话框中输入由两位退出联机命令字、三位PC机机号和三位PLC机号组成的字符串，点击确定按键，此时PC机通讯程序将这八位字符串通过RS-232C总线发送给单片机的串行口，并关断控制面板上的指示灯。点击退出按键，则退出通讯程序。
PC机通讯程序是应用VB编程软件来设计的。控件MSComm可设置串行通讯的数据发送和接收，对串口状态及串口通讯的信息格式和协议进行设置。它是一个标准的十位串口通讯，包括八位标准数据位、一个起始位和一个停止位。
4.2单片机通讯程序的设计
在单片机与PC机进行数据通信的过程中，每次通信是由相应的PC机发送命令数据帧，单片机通讯程序完成的功能是通过串行口轮询接收PC机发出的命令字符，并对此字符进行分析判断，以确定哪台PC机与哪台PLC联机，当该台PLC没有被占用时，再由软件发出联机控制信号给两者对应的开关芯片，使该芯片导通，则使该台PC机与所选定PLC的进行联机调试，并给PC机发回允许联机信号。一旦该台PLC已被占用，则给PC机发回资源占用信号，暂缓联机。当PC机结束与PLC的通讯后，向单片机发送退出信号，单片机接到该信号后断开开关芯片，继续轮询。
AT89C51单片机内部有一个可编程的全双工串行通信接口，可以同时进行数据的发送和接收。串行通信是采用工作方式1，波特率9600b/s，单片机接收数据和发送数据采用查询方式。定时器T1选用工作方式2，初值为FDH，晶振频率11.0592HZ。
5结束语
本文从最大限度地发挥MPS生产线的价值的角度出发，本着优化资源管理与配置的思想，围绕MPS生产线开展的大量、基础性的且有使用价值的设计工作。本设计不仅可以充分利用MPS教学培训资源，使MPS生产线的工作效率得到提高，还可以实现辅助教学，实现了实验室管理的智能化、网络化，并可以激发学生学习兴趣，对于学生认识了解现代工业自动化技术领域的知识，增强他们的实践能力都是非常有益的。
本文作者创新点：采用CD4053芯片作为数据选择开关，设计了行列结构形式的开关网络电路来实现资源共享。
参考文献
[1]李全利，仲伟峰，徐军.单片机原理及应用[M].北京：清华大学出版社,2006
关键词：反应移动训练；嵌入式系统；PT2262/PT2272；ARM9；WINCE；高精度计时
中图分类号：G842文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）08-0314-02
1研究背景
排球是我国三大球中成绩最好的项目，如何继续提高和保持优异成绩，后备人才的培养是十分重要的。为此，国家体育总局排球管理中心每年安排男女排球队各有两次全国集训，主要为国家队遴选优秀人才。每次集训前和集训后都有身体素质测试，移动一直是主要的测试项目之一。运动员的反应能力和移动速度是评定运动水平高低的重要指标之一，但多年来排球运动员反应移动训练、测试一直用秒表手工计时，成绩误差较大，没有仪器计时的空白。排球移动测试有侧滑步横向移动、6m×16次网下移动、半米字形移动、米字移动等都是固定目标机械移动，极不符合排球比赛中需要根据对方来球而判断移动的规律。针对上述实际问题和现状，研制了基于ARM9和WINCE嵌入式平台的一种人体反应与移动测量智能仪器。
运用移动智能仪声光报警装置，由机械式移动改为看信号、反应、移动。使测试、训练贴近比赛的需要，并且能准确测量运动员反应移动速度、量化与评定运动能力。可使运动员反应移动测试、训练更加科学化，为选拔高水平运动员提供准确的图文测试数据，同时填补没有仪器计时的空白。
2系统的基本原理
如图1所示：现在有A、B、C、D四个分端和一个主控，当运动员触摸主控时，就会产生一个随机的A、B、C、D方向信号，同时A、B、C、D四个分端中，会有一个分端被随机信号触发后，发出声音和灯光报警信号，然后运动员立即做出相应反应，根据声光报警信号判定运动方位。当运动员作出反应后，立即跑向该分支触摸该分支面板，使该分支的报警和声音信号自动解除。然后立即跑回主控触摸其触摸面板。这样的一个基本测试完成后。测试时间（运动员从主控到分支和从分支会主控的往返两次的时间）都会通过无线通信方式在手持端上记录下来。然后进入下一次测试。在这样的一个测试过程中，可以自己定义测量次数，最后所有的测试时间（单次和总时间）都会记录存储在手持端总控的SD上。以方便用于后期的数据分析，为运动员的训练做出指导。当然，分端的数目可以根据测试需要增减次数，还可以设置不同距离的移动目标。手持端总控，下位机分控和分端之间的通信方式，如图2所示。它们之间都是通过无线通信方式，为了考虑实际测量环境的复杂性，所有设备都使用电池和外接电源两种电源方案。
系统的基本操作流程如图3所示。
3硬件和功能模块
仪器主要有手持端总控、分控和分端三个部分构成。手持端与分控以及分端都是采用基于PT2262/PT2272的无线模块，具体硬件和功能模块如图4。
手持端总控的作用是系统的大脑，负责整套系统的总体控制。主控的外形类似于手机的外形，其基于ARM9和WINCE的嵌入式平台，在这个平台以IO总线接入使用无线数传模块的下位机与各分端和分控通信，负责产生随机分端的控制信号，以及开始结束的计时。以触摸屏作为输入设备，以7寸LCD和SD卡作为输出设备。在总控上编写了界面友好的控制程序，在对WINCE系统的剪裁和移植后，在系统开机后，直接进入测量控制程序界面。
分控：部分硬件和功能为：分控负责产生每一次测量的开始和结束的控制信号，基于阵列微动开关的触控信号板（运动员触摸时产生计时开始和结束信号）、基于PT2262/PT2272无线通信模块负责与上位机总控的通信。
分端：部分硬件和功能为：微控器、灯光声音报警电路、无线PT2262/2272通信模块、阵列微动开关的触控信号板。当运动员触摸触控信号板时（图5），就是通过PT2262/2272无线模块产生开始或者借宿信号，通过无线模块发送到上位机。
4软件和功能模块
软件部分主要包括了WINCE系统的剪裁定制和软件编写（WINCE软件）、PT2262/PT2272无线模块的IO总线流驱动的编写、高精度计时控制软件和分端软件的编写等四个部分。
嵌入式软件都是进行剪裁和针对专门应用进行定制的，WINCE系统平台的支持特性相对于LINUX平台上要简单一些，开发周期短。可以根据自己需求的功能和模块加上自己编写的软件进行相应的注册和编译。编写软件和PT2262/PT2272无线模块的IO总线流驱动都是在EVC4.0编译环境下。在流式驱动程序中，驱动程序负责把外设抽象成一个文件，而应用程序则使用操作系统提供的文件对外设进行访问。在具体实现时，流驱动程序使用一个固定的流驱动接口函数API共有12个接口函数，分别为XXX_Init、XXX_Deinit、XXX_PreDeinit、XXX_Open、XXX_Close、XXX_PreClose、XXX_Read、XXX_Write、XXX_Seek、XXX_IOControl、XXX_PowerUp、XXX_Power Down每个函数名前XXX代表该设备在注册表中的名字。通过这些函数驱动程序将操作系统对设备的文件操作重定向成该设备的操作以实现对设备的控制和访问。因而，设计实现一个流接口驱动I/O程序的过程，就可以说是实现这些流接口函数的过程。具体SPI的部分函数如下：
①打开设备
hOpenFile= CreateFile（TEXT（"SPI1:”），GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,0,NULL,OPEN_ALWAYS,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,0);//打开上下文的句柄保存在中hOpenFile中
②读取Flash的ID号
DevicceIoControl(hOpenFile, SPI_IOCTL_RID, &OP_READID, 4,&id,sizeof(id),&dwNumOfRead,NULL); //OP_READID是读取ID命令字，返回的ID号保存在变量id中
③擦除设备
WriteFile（hOpenFile,&EraseData,sizeof（EraseData），& dwNum Of Written,NULL);//EraseData包括了擦除设备命令字和擦除地址
④写入待测数据
WriteFile( hOpenFile, & TransArray, sizeof(TransArray), &dwNum Of Written,NULL);//TransArray 中包括写Flash 的命令字、写入地址和准备好待测数据
⑤读出待测数据
ReadFile(hOpenFile,&ReceBuffer,size(Array),&dwNumOfRead,NULL);//ReceBuffer是应用程序准备的缓冲，用于存放先前写入到Flash中的数据
系统的主要界面如图6。
下位机分控的高精度计时软件。本来应该把高精度计时模块放在手持端总控上，利用WINCE系统的多媒体定时器进行计时，因为多媒体定时器的精度可以达到ms级。但是由于无线通信过程中会有累计误差的影响，最后为了使测量准确化，减少误差的影响，在下位机上使用的STC的32系列的MCU，外接军用级别（要考虑到夏天和冬天的温差和环境的变化）的48M晶振（10ppm），通过基本分析可以保证精度在200S内的误差不超过1ms，完成满足高精度计时要求。分端软件编写比较简单，在这不做赘述。
5结论
该仪器使用方便、操作简单，具有的智能特点是可编程，可更改测试方案。可记录储存数据。可做电脑数据图形化分析。可自适应各种环境误差补偿。移动智能仪的研制成功，一方面是为国家体育的科学研究与器材开发提供一个小探索，同时为体育辅助训练的方法提供一种思路，为国家体育事业的发展做出创新方式和创新的方法。
参考文献：
[1]落建飞.基于ARM和WINCE下的设备接口驱动设计与实现.自动化与仪表，2009.（3）.
关键词：高职院校 专业建设 校企合作 模式 探索
中图分类号：G710 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）05（b）-0090-02
专业是高职院校的灵魂，专业建设是高职院校内涵建设的核心内容，也是高职院校能否有效地服务区域经济的基础。天津轻工职业技术学院在“每个专业群都至少与一个国际知名或国内领先的行业龙头企业合作”的专业发展战略指导下，以提高高职教育教学质量为目标，以服务区域经济为宗旨，以校企双赢为基础，遵循教育规律和人才成长规律，根据职业活动的内容、环境和过程，通过校企合作，强化具有高职特色的专业建设，着力提高学生的职业道德、职业技能和就业创业能力；依据不同专业的各自特点，在原有订单培养、顶岗实习、共建基地等校企合作模式的基础上，探索并实践了基于专业建设的灵活多样的校企合作模式，专业建设水平显著提升，促进了学生的全面发展，提高了对区域经济的贡献度。
1 专业建设与行业技术同步发展的“产学研互融”合作模式
专业与行业技术同步发展的产学研互融合作模式，是天津轻工职业技术学院模具设计与制造专业通过与模具行业企业多年合作探索出的学校与行业企业共赢的合作模式。这一模式将学校教学、企业生产、为企业的技术服务、技术攻关融合在一起，真正实现了“教学做一体”，产学研结合。
学院模具专业与中国汽车模具制造企业“四小龙”之一―― 天津汽车模具股份有限公司进行全方位合作，由订单培养发展为战略合作，共同探索出企业全程参与教学的“三化模式”，即校企合作机制化、实践教学系统化、模具人才职业化，自觉将行业要素、职业要素融入教学，模具专业在行业企业的共同培育下成长起来，已经成为全国的品牌专业，毕业生得到所就业的国内300余家企业的好评。模具专业毕业生以研修生身份到日本就业，他们娴熟过硬的技术和敬业精神得到日本当地企业的赞赏，日本媒体对此作了公开报道。模具专业毕业生的就业率、专业对口率都在96%以上，由顶岗实习直接就业的毕业生占80%以上。校内模具生产性实训基地在行业支持下，充分发挥既是天津模具行业研发生产基地又是实践教学场所的双重功能。在完成实践教学任务的同时，为企业设计生产模具并开展技术服务。这些模具开发、技术改造等攻难克艰的项目，既是学院模具专业教师提高动手能力的项目，也是实践教学中取之不尽的真实典型工作任务。如成功研究制造了用于中国海军驻索马里护航舰队使用的护航定位仪的模具和产品；与企业合作研制的燃油蒸发控制净化器注塑模具，获全国模具新产品技术创新奖；为企业设计制造的汽车碳罐壳体注塑模具和电器插座芯盖注塑模具，分别荣获第十二届中国国际模具技术“精模奖”二等奖和三等奖、第十三届中国国际模具技术“精模奖”二等奖，均是参评单位中唯一获奖的高职院校。汽车碳罐注塑模具及产品因具有低碳环保性能，被广泛应用于汽车环保领域，已占据全国汽车市场该产品份额的20%以上。学院模具专业与天津模具行业同进步共发展，校企合作不仅全面提升专业建设水平，同时为天津模具行业技术水平的提升起到了推动作用。模具专业教学团队被评为天津市级优秀教学团队，专业带头人被评为天津市高等学校教学名师，模具专业教研成果―― 《高职模具专业以校企深度融合为支撑的实践教学系统化研究与实践》，获得部级教学成果二等奖。
2 专业建设与企业发展战略高度融合的“双主体育人”合作模式
大连机床集团是全国最大的组合机床、加工中心、柔性制造系统及自动化成套技术与装备研发制造基地，天津轻工职业技术学院在与其洽谈合作时，了解到大连机床集团对数控设备应用与维护专业人才的需求，并由此扩展到企业的发展战略，成功地与大连机床集团达成全方位共建数控设备应用与维护专业的共识。首先，数控设备应用与维护专业与大连机床集团建立了专业建设委员会，大连机床集团的高级工程师、工程师等专业技术人员成为主要成员，并通过论证共同修订了人才培养方案；然后，校企共同建立了从人才培养培训、课程开发、教材开发，到该企业数控机床的装配、调试、整机展示、营销、维修、售后服务于一体的大连机床区域技术服务中心为“校中厂”，承担企业新产品展示及学生的实训教学，并逐步承担企业在天津地区的销售和售后服务、承担专业教学改革，形成了校企共同投入、共同建设、共同管理、共同发展，共为育人主体的合作模式。校企双方从课程开发、教材开发入手，以企业数控机床产品的应用、维护等过程为导向，根据各工作岗位的专业核心能力，充分利用学校、企业的不同教育环境和资源，通过项目教学过程与生产过程的紧密结合，实现了以课堂教学为主的学校教育和直接获取实际经验的企业工作实践的有机结合。双主体育人合作模式借鉴了德国的双元制，立足我国职业教育特色和本校实际，从六个方面体现了“双主体”育人：强调校企共为育人主体的责任，建立企业为主导的课程体系，优化专兼结合的教学团队，建设校企互融的教学基地，完善人才培养质量保障体系，构建校企合作的长效机制。这一模式在校企共同制定人才培养方案的基础上，依据行业技术规范及标准对人才培养过程、教学质量进行监控和考核，确保人才培养质量符合机床行业对专门人才的需要。
天津轻工职业技术学院在与大连机床集团的合作中，还促成了大连机床集团在天津建立研发制造基地的重大项目，项目总投资20亿元。首期项目建成后，年销售收入超过10亿元。这一项目带动了天津机床行业的发展，加快了天津经济发展方式的转变和高端化高质化高新化产业结构的构建。同时，大连机床集团天津研发制造基地将建立服务于机床研发、制造、销售、维修高技能人才的培训中心，这一培训机构将作为天津轻工职业技术学院的“厂中校”，承担企业员工及学院数控设备应用与维护相关专业师生不同层次、不同类别的培训工作。
天津轻工职业技术学院与大连机床集团以各自优势合作办学、合作育人、合作就业、合作发展，为行业企业与高职院校相互促进，区域经济社会与高等职业教育和谐发展，进行了有益的探索。这一合作模式，也是专业对接产业，促使校企共同融入区域经济，提高高职教育对经济发展贡献度的有效尝试。
3 专业建设与国际标准对接的“递进升级式”合作模式
天津轻工职业技术学院选择与德国菲尼克斯电气集团合作共建自动控制类专业，提升专业建设对接国际标准的水平。德国菲尼克斯电气集团是电气连接和电子接口领域、工业自动化领域的世界市场领导者。菲尼克斯电气是为电力、电子、通讯、机械、建筑、石油、化工、航空、交通、铁路运输、汽车制造、工业自动化行业提供世界一流产品和优质服务的世界电连接顶尖级专业厂家，是INTERBUS现场总线的发明者及其技术标准的制定者。在海外32个国家设有子公司，56个国家设有销售处和代表处。学院与菲尼克斯从设备引进建立实训基地，到教材开发、师资培训、改革课程、技术培训，直至建立奖学助教资金，校企合作实现了递进与升级的合作模式。
3.1 形成与国际化水平企业人才需求对接的课程体系
充分认识专业前沿技术、先进教学方法学习引进的重要意义，将现代控制的INTERBUS现场总线设备及技术引进，与自动控制类专业嫁接，运用菲尼克斯电气自动化产品进行案例教学；将INTERBUS现场总线应用技术培训、应用资格考试内容等优质课程资源和职业能力国际标准引入课程，改革原有的课程体系，形成了专业课程的标准、内容，与国际化水平企业的应用技能型人才需求相对接的全新课程体系，实现了职业能力标准的国际对接。
3.2 建成适应国际化课程教学的专业教学团队
学院聘请菲尼克斯电气中国公司技术副总裁客座教授，同时，应德国菲尼克斯电气集团的邀请，派专业教师赴德到菲尼克斯德国总部、到国内南京参加培训。“引进来”与“走出去”相结合的方法，提升了专业教学团队的整体水平，优化了教师队伍结构。
3.3 建立了功能持续扩展的校内实训基地
2005年由菲尼克斯公司无偿提供现场总线管控一体化实训基地所需的全部软、硬件设备，充实模拟制造生产线综合实训系统；继而，学院连年加大投入，在建立了现场总线管控一体化实训基地的基础上，校企共同持续建设，使其功能不断扩展：配置机电一体化柔性模拟工装底层机械设备，建立了INTERBUS现场总线实训系统；底层设备配置模拟液体混合循环系统，建立了FF现场总线实训系统；建立网络控制及ERP实训子系统，实现了信息控制一体化。递进式合作有效推进了实验实训基地建设的国际化进程，使其适应学生在跨国企业就业的技能培养。
3.4 开发了适用课程改革的一体化教材
依据课程改革的需要，学院专业教师与菲尼克斯公司技术人员共同开发了《现场总线技术与实训》《电机与机床电气控制》等教学做一体化教材并发行，在专业教学中灌输了新的国际职业教育理念，并确保课程改革后的教学质量。
3.5 建立服务企业的产品推广及技术培训中心
学院成立了菲尼克斯华北地区产品推广及技术培训中心，负责对菲尼克斯电气集团的中国北方用户进行现场总线技术培训工作；校企共同推进INTERBUS现场总线应用资格考试项目，为企业产品推广提供配套服务。对于扩大企业影响力、引领教育教学改革，发挥了积极作用。
3.6 建立奖学助教资金
菲尼克斯每年向学院提供一定额度的奖学助教资金，用于鼓励教师在教学中的科研与创新，鼓励优秀的学生。通过奖学助教活动，激发了教师教学科研的积极性，也促进了学生学习的积极性。
天津轻工职业技术学院与德国菲尼克斯电气集团在自动控制类专业的合作，从引进设备建实训基地做起，瞄准国际标准开发教材、培训专业教师、改革专业课程，以应用资格考试的形式考核专业教学质量，以建立奖学助教资金的形式激励师生，走出了国际合作发展建设专业的新路，也使与国际标准对接的“递进升级式”合作模式成为其他专业国际合作的示范。
基于专业建设的高职院校校企合作模式的实施，增强了高职院校的办学活力和办学实力，促使高职院校建成服务于经济发展方式转变、紧贴产业升级、融入行业发展、提升国际化水平的专业及专业群。
参考文献
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[2]孙伟宏.探索校企合作模式培养优秀技能人才[J].教育发展研究，2006（7）：29-31.
关键词：电工技能与训练；教学；优化
课堂教学过程是教师引导下学生的认识过程。教师的教和学生的学两者相互依存、缺一不可。因此，应注重运用教与学相互依存的规律，优化教学过程，提高教学效果。笔者在电工技能与训练课程的教学过程中，针对中等职业学校学生知识基础薄弱、喜欢动手、好胜心强等特点，注重从以下几个方面提高教学效果。
一、注重理论与实践相结合
电工技能与训练课程中既有理论知识，也有实践操作。在教学过程中，笔者充分利用课程安排，将理论与实践相结合。如在讲剥线钳使用方法时，一边讲一边让学生练习，尤其是在有的学生没把导线放入相应的刃口中，芯线被切断后，笔者再让学生从实践中总结出“切口大小应略大于导线芯线直径，否则会切断芯线”的理论。这样使理论联系实践，实践得出理论，从而使学生产生学习的兴趣并能将知识融会贯通。
二、采用灵活多样的教学方法
1.应用启发式教学方法。启发式教学是指教师在教学过程中根据教学任务和学习的客观规律，从学生的实际出发，采用多种方式，以启发学生的思维为核心，调动学生的学习主动性和积极性，促使他们生动活泼地学习的一种教学指导思想。授课中应注意多用启发式教学，培养学生独立思考的能力。例如在讲授一个新的控制线路之前，先引导学生复习学过的线路，然后提出新的控制要求，启发学生根据控制要求，运用学过的的知识，自己动手，动脑，画出符合要求的线路，再与教材中给出的线路对比，找出存在的差别，分析原因并进一步改进，最后教师再归纳、总结、讲评，讲解线路中的关键问题。
2.应用分组教学法。分组教学法，就是在教学中为了学习的需要，按照一定的原则将学生分成小组，使学生共同学习、共同提高的教学方法。分组教学法对于学生的合作精神、竞争意识和学习兴趣的培养有很大的促进作用，应用恰当会使课堂教学具有事倍功半的效果。例如笔者在讲授控制电路线路连接与电路检测时，先将学生按优困搭配的原则分成若干组，让学生通过对比点动控制来完成单向运转的线路连接和检测，并记录检测结果，每组学生同时开始进行比赛，教师对每组操作进行巡查，在此过程中，学生在具体的操作中互相学习。
3.应用项目教学法。项目教学法主要是以行为导向为主的一种教学方法，它是由学生组成的小组确定一项工作任务，他们自己计划并且完成工作，在结束时取得一个正确的结果。在这个过程中，教师的角色由教学活动的主导者转变为教学活动的引导者或主持人，成为学生学习的引导者、促进者。在教学过程中，笔者会将一些技能实训分成不同的项目，并再划分为小任务，让学生分组定计划并协作完成项目。例如：在讲三相异步电动机的单向运转时，笔者首先将全班学生每四人分一组，每人一个任务，通过分组分工总结单向运转控制电路的工作原理并设计出接线图，然后学生每组两人完成主电路的线路连接和检测，另外两人完成辅助电路的线路连接和检测，并要求学生记录检测结果，每组同时开始进行比赛，最后让学生进行自评和小组间互评，教师再进行点评并给出评分标准。整个项目实施过程既培养了学生自主学习的能力又培养了学生的团队合作精神。
三、强化直观教学，变抽象为具体
抽象的东西不易于理解，对于中职学生来说，他们更不愿意去学习抽象的知识，因此，变抽象为直观，有利于教学。
1.注意充分运用实物教学。将实物发到学生手中，让学生通过触摸、观察和介绍结构名称，形成表象。利用一些废旧设备、电器让学生进行拆卸、安装、检测，接触其内部结构，并介绍其功能，讲解其工作原理。
2.重视多媒体教学手段的应用。可以将设备、电器的结构以及在工作中有代表性的状态制成幻灯片，正确运用多媒体演示投影到屏幕上，可以加深学生对其结构、工作原理的理解，还可以用多媒体播放电路运行动画，使学生直观地认识电路原理。如在讲解电动机运转原理时，利用演示实验的动画展示电动机运转的动作过程，让学生对电动机运转电路工作过程及线路接法有个初步的感性认识，使学生直观地看到电路完成所应达到的最终效果。不但培养了学生的观察能力和分析问题的能力，还使学生直观地理解了线路原理。还可以用多媒体课件，在多媒体课件中综合运用文字、声音、图像、动画等多种组合效果，使学生更形象地看到实训的内容。
摘要:
“总载体”是系统化教学载体，是一种贯穿人才培养全过程，承载起学生知识学习、技能训练、综合技术应用等系统化的教学载体。基于“总载体”平台设计的课程体系，能有效弥补工程技术类专业现行人才培养方案的不足之处，切实提高学生技术技能。通过对机电一体化技术专业在“总载体”平台上的课程体系设计进行深入研究，力图探索出基于“总载体”平台的课程开发及“总载体”选择的一般规律。
关键词:
职业教育；系统化载体；总载体；课程体系
一、“总载体”的提出
人才培养方案的制定与实施关系到人才培养质量的高低，而课程体系设计建构是人才培养的核心内容。课程体系的设计，课程的开发是一项极其复杂的系统工程，有必要运用系统理论来指导。教学载体是课程体系中的一个系统要素，通过系列化和系统化，成为人才培养系统中的一个子系统，即系统化的教学载体。根据人才培养目标和规格，依据系统理论和思维，以训练学生技术应用能力为目的，采用系统化教学载体进行人才培养是当今职业教育的一个重要方法。
(一)“总载体”的提出
在一些工程技术类专业中，适合于采用系统化教学载体进行人才培养。而用一种设备、装置或技术系统起到系统化载体的教学作用，在学生学业全过程中总领知识学习、技能训练、技术应用，在课程体系中起到主线索的作用，作为学生学习训练主要的关键的载体，因此称之为“总载体”。
(二)“总载体”的含义
“总载体”，就是把专业能力培养所涉及的教学载体进行系统化，通过选型、设计等技术工作和教学准备，开发成一个(或一台)设备、装置或技术系统，以承载知识学习和能力训练。作为涵盖和贯穿学生学业全过程的教学载体平台，在学业递进中，学生参加并亲手完成“总载体”的设计、制作、安装、调试、应用等工程技术工作，实现产品功能;“总载体”逐步递进最终制成产品的“做中学”和“学中做”过程中，学生将完成各项专业技术课程学习、养成职业精神、形成职业能力、成为技术技能型人才。
(三)“总载体”的结构
“总载体”是个载体系统，可以分解成若干具有各自功能的分载体和子载体。其结构模型见图1。分载体和子载体就是总载体设备、装置或技术系统的组成部分，也是一种有独自功能的“总载体”的组件或部件，它们组合装配在一起就形成了“总载体”，具有产品属性和功能。分载体和子载体的划分，对课程体系的设计和课程的开发，并按照生产模式展开课程教学是十分必要的。从课程体系的角度上看，分载体是在总载体框架内，具有各自独立结构和功能，且与其他机构构成互不相属，但彼此间又有信息上的联系，并可进一步分解成若干简单结构构成的载体。分载体承载不同信息、知识，有独立功能，可用于一门或几门联系紧密课程的学习和训练。总载体和分载体可以拆解成单一(简单)结构和功能的子载体。除在信息上联系外，子载体在结构上与总载体或分载体存在被包纳的所属关系，是载体系统的基础单元。子载体主要用于一门课或相对独立情境的训练，以及重要知识点的学习。
二、“总载体”平台上的课程及体系
“总载体”的开发、适用和“总载体”平台上的课程体系设计、建设，是人才培养方案的主要内容。在“总载体”平台上进行课程开发设计，有别于其他课程体系设计方法，需要坚持“总载体”用于人才培养的原则，凸显“总载体”课程体系设计和课程开发特点，充分展现“总载体”在人才培养上的特殊功能。
(一)“总载体”平台上课体系设计和课程开发的原则
利用“总载体”实行人才培养必须坚持的两个核心原则是:“总载体涵盖和贯穿学生学业全过程”、“具有产品功能的总载体由学生动手制作完成”。这也是“总载体”平台上进行课程体系设计的基本原则，是课程开发的出发点和归宿点。
(二)“总载体”平台上课程开发
“总载体”平台上的课程设计采用“以载体为基准对接融合课程”、“以课程为依据指导载体开发设计”这两种方式进行。即将“总载体”由大到小、由难到易、由多到少、由集成到分散等方式逐级分解成分载体和层级不同的子载体，再以各层级载体为基准与传统意义上的“课程”对接融合，融合的结果就演化成了“新”的课程。反之，以传统意义上的“课程”或“整合课程”为依据，“反作用”于“总载体”，指导“总载体”的选型、开发和设计，“总载体”的分解，规定各层级载体的结构构成、技术原理应用、技术性能实现方法、零部件和元器件选择等。
(三)“总载体”平台上的课程体系构建
按照职业教育思想，顺应学生能力成长规律，对“新”课程以及按情境教学法分解成的教学情境进行整合、序化，使各门课程形成合理的逻辑顺序，再纳入和优化其他教学资源，采取先进的教学方法，上下沟通和横向延展构成网络，建成“总载体”平台上的课程体系(见图2)。
三、机电一体化技术专业的“总载体”选择
根据“总载体”的含义和用途，“总载体”的合理选择、开发、设计至关重要，将决定课程体系的设计和教学质量的高低。应当根据“总载体”不同的来源，结合专业的实际教学资源，校企合作的情况，学生就业的方向及潜在岗位等等因素，按照“总载体”平台上课程体系设计原则进行深入细致的工作，合理选择。机电一体化技术专业是一个知识面宽，要求学生动手能力强、技术应用能力高，理论与实践结合紧密，人才培养难度较大的工程技术类专业。因此，“总载体”的选择除了涵盖专业技术外，还应与学生就业相关联。
(一)“总载体”选择
经过广泛深入的社会调查与企业调研，机电一体化技术专业首先明确了学生就业的重点岗位———自动化生产线的安装、调试与维护。基于学生面向区域经济中工业园区汽车城的就业方向，该专业选择与汽车制造相关的“模拟汽车装配生产线”作为人才培养的“系统化教学载体”———一个涵盖机电一体化技术及应用、具有产品功能的成套机电一体化设备———“总载体”。“总载体”———模拟生产线由“生产线”和“车模”两个分载体及其子载体组成(见图3、图4)，车模在生产线上最终“自动装配成型”。生产线对照汽车装配流程分解成上线、一次内饰、发动机安装、车身安装、下线等工序，是机电一体化技术集中应用的系统化教学载体，也是一个具有产品功能的设备。生产线每个部件各自独立，具有不同的技术应用，针对专业技能各种要求，满足技术进阶的变化。车模和生产线所构成的“总载体”完全承载和具备了机电一体化专业学生学业阶段的知识学习、技能训练和能力养成的功用。
(二)总载体与课程
车模分载体由普通钢材和常用非金属材料制成，除用于学生学习相关知识并制作进行技能训练外，也是生产线分载体的生产对象———对车模自动装配。车模分载体用于机械制图、工程材料、零件手工制作、机械制造、零部件装配、工程测量及公差配合等课程或情境的学习和训练。反过来，通过这些课程的学习，学生还可以重新设计并制作出新的车模，达到一般训练不能起到的作用。生产线是一整机电一体化设备，是机械技术、控制技术、电工电子技术、自动检测技术、信息通信技术等实际应用的产品，囊括了机电一体化技术专业的绝大部分技术应用。生产线分载体可以进行机械装配工艺、电气控制技术、单片机技术、PLC技术、自动检测技术等课程或情境的学习和训练。另外，可以通过改变装配工艺，在生产线上增加相应的技术应用，采用不同的控制手段和方法完成相同产品功能等方式，拓展学生能力训练。
(三)“总载体”的教学适用
该生产线设备具有产品特征，其功能最终在学生手中实现。除少量零部件及构成用于技术技能训练需要重新加工制作外，绝大多数零部件及构成都可以重复利用，以控制教学成本。在教学和生产同步进行的教学活动中，按结构构成分解的各层级载体均对应机电一体化专业各课程或情境的学习训练任务，教学过程和“总载体”生产制作过程协调且同步进行，贯穿学生学业全过程。学生从零件制作的基本技能训练开始，逐渐完成单元、单元组合技术技能学习训练，综合应用技术技能的训练，最终达成自动化生产线的安装、调试与维护岗位能力。生产线产品的实现，意味着学生专业学习训练的完成。
四、在“总载体”平台上机电一体化技术专业课程体系设计
为满足社会和企业对机电一体化技术专业人才所具备的能力、素质的特殊需求，提高学生就业能力，采用“总载体”平台上的课程体系进行人才培养是十分适合的。可以通过车模、汽车模拟装配生产线所组成的“总载体”，将对应的课程进行融合，按照职业教育规律整合排序，构建起课程体系。
(一)课程体系设计的要点
从人才职业能力成长规律上分析，可以将基于“总载体”设计的课程体系层次分为:专业认知阶段、基本技能阶段、技术技能阶段、综合应用阶段等四个层次(见表1)。这种将能力和素质在层次上的区分，有利于从专项能力出发，进行课程的划分、排序和课程体系的架构、组合，符合在“总载体”平台上课程体系设计、构建及实施的基本原则。对于机电一体化技术专业的人才培养，应当加强学生对专业的认知，使其从进校就直接进入到相应专业技能理解之中。在专业技术认知阶段，引入“总载体”进行相应教学，直观、清晰，容易调动起学生的积极性这往往是十分重要的。
(二)基于“总载体”的机电一体化技术专业课程体系设计
根据所选择的模拟装配生产线“总载体”的车模分载体、生产线分载体的结构、功用，经过生产线、车模与课程的对接、融合形成“新课程”，由此建立起“基于汽车装配生产线的机电一体化技术专业课程体系”(见表2)。在表中的课程深入开发时，课程设计或情境任务规划已经使传统意义上的课程产生了变化，因为这是根据专业人才培养目标而提出的，并经过“总载体”与课程融合和课程目标要求反作用于“总载体”的结果。该课程系列基本涵盖了以生产线安装、调试和应用岗位的知识、技能学习训练的需要，并适合于机电一体化技术专业学生在行业领域里的就业需要。
(三)“总载体”平台上课程实施关键措施
设置专周。考虑到在“总载体”产品功能的特殊性，应当安排“特别训练学习专周”。该专周不同于一般意义上的课程实训或毕业设计，是以子载体、分载体、总载体为教学对象的综合能力训练，也是学生完成载体工程制作任务的必要环节。在表2中的每学期适当的时间，设置相应的专周，并作为主要的课程，纳入整体课程体系之中。专业化教材编制。实施“总载体”平台上的课程体系需要编纂全面的易于指导实际操作的教材，应汇集教学资料、积累大量的教学资源，编制具有高度专业性教材———《总载体技术手册》和《总载体教与学指导书》等。教学资源配置。“总载体”平台上的课程体系设计、建设及实施是人才培养方案的主要组成部分，为能够顺利高效施行，还应该优化配置教学设施、实验实训条件等教学资源，组建合适的师资团队，建立起围绕“总载体”生产制作的质量检测评价体系等，这才能综合有效地实行人才培养。
五、结束语
基于“总载体”的课程体系设计是适合于工程技术类专业人才培养的一种新型课程体系设计和课程开发手段，是深化职业教育改革，创新人才培养方案的措施。通过“总载体”课程体系的实施，可以强化学生技能训练，巩固所学理论知识，切实提升学生技术应用能力、操作动手能力、应变能力、处理具体工程技术问题能力，使之成为合格的技术技能型人才。
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一周的电工实训进行的紧张有序，使我们有在车间实习体验。这次实训是对实际条件下的依次模拟考核，使用的电压在220伏到380伏，所以对我们的要求很高，弄不好会有触电的危险，还有烧毁仪器，在实训开始前老师告诉我们，安全放在第一，不能马虎，开电的时候要检查一遍，还要通知其他人，以免触电，老师又讲了试验时应注意的问题，然后我们按分好的组开始做试验。
刚开始作一周实训，以为要做很多试验，发下材料一看才四个，这次电工实训一共有四次试验，第一个试验是家用供电线路实训，主要目的是要学会日光灯电路，一灯两地控制，灯光可调电路，声光延时电路，铡刀控制电路的正确接法。以前我对家用供电线路的了解，只存在火线，零线。一些开关的连接，再实际生活中电是危险物，在家根本不叫碰，所以知道的不多。通过老师的讲解使我们有了一定的了解，我们接的很顺利，声光延时开关必须用东西包住才能使灯泡亮。通过这次实训让我对家用点有了一定的了解。
第二个试验是电动机反-正转实训，我们上学期有一定的理论知识，我想应该没问题，可以做起来，可一做不是那一回事，接完后电机不转，发现是接触点不能吻和。我们将电压改变后，电路恢复正常工作，电机开始反-正转。这让我懂的接线必须认真，不能马虎。在做任何事都必须认真做。是我感受颇多。
第三个试验电动机既可点动又可自锁控制线路实训，这个试验线路和上一个没有查别，在加上已经做过二个试验，我们对电器的应用有一定的熟悉。操作起来就比较顺利，我从中学到了很多，让我对电机有了新得认识，可以顺利的进行调控。
最后一个试验是工作台自动往返循环线路实训，要求我们通过实际安装接线掌握有电气原理图变换成安装接线图的方法，并掌握行程开关的作用，以及机床电路的应用。这个试验很复杂，我们接完线，打开开关，可机床不动，我们检查线路，发现一个地方没有连线，我们把线接上，机床动了。虽然和试验要求不一样，但我们很高兴，因为它动了，我们有把线检查了好几遍，没有发现问题，我们很着急，把高频调到低频，还是不行，最后我们把1、2、3、4它们换个来，机床动了，我们成功了。
一周的实习期瞬间结束了，但一颗炽热的心依然还在那实习的场地依依不舍，特别是对咱们的指导老师很是敬佩。
通过几天的实习，使我懂了许多许多的道理，真可谓是“受益非浅”啦，这次我们的实习任务，虽然算不上很重，其任务就是按图安装一些简单的照明电路。原理谈不上很复杂，但是真正要安装起来那得费一把劲，由于是四位同学共用一个工位，最重要的是双方协作精神，这一点我体会最深。
做工有条不紊的进行着，这项工作需要特别的细心，弄不好的话很容易让自己做的一切从头再来。首先，必须把安装的器材清好检查是否完好，再次就是要运用巧劲把每副夹子上好，牢固，一下午下来人累得是筋疲力尽，但看到自己安装的效果，还是感到很欣慰的，再过一年半我们就要步入社会，踏上自己的工作岗位，但我感觉到一周的学习期就是以后生活的写照，我会运用自己的书本知识和实践能力去撑稳，那在江中的风帆……
第一次看着电动机通过自己动手接线转起来，那种感觉是自豪的。自己在心里会说：“呃，我也能让电动机转起来，哈，开心。加油，其实这蛮好玩的嘛”。
我们的老师总是先给我们讲一些理论的内容，再准备让我们接线。刚开始接线时我们就按着图接下来，一点秩序也没有，所以接好了的线看过去乱乱的像蜘蛛网一样。现在想到都觉得好笑。
也因为电工课我们了解到了很多我们平时都不会认真去注意的常识，比如安全用电常识、电工基本操作(怎么连接导线)、电气照明(主要是日光灯);还有一些常用的低压电器(意所布的线布的先后顺序，比如说布线时应把其他的线都布好了之后再布开关的线，交流接触器，继电器等);行程开关的用法;电动机的结构和铭牌意义;控制电路故障分析与排除等。恩，总之，感觉学到的东西还是蛮多的。四次的电工对手亲身体会到整体思考的重要性，布一块好板就必须要有整的逻辑思维，布板要注意各元器件的空间排布还要注意到布线时线与线不能相交且要注
通过了这一周的电子电工的实训，也培养了我们的胆大、心细、谨慎的工作作风。由于前面的三个实训是通过接上日常低压电路来完成的，所以就要讲求用电的安全，不许用手触及各电气元件的异电部分及电动机的转动部分。也要求操作的时候要心细、谨慎，避免触电及意外的受伤。在后面的几个实训中用到了电烙铁，也是要求学生掌握电烙钱的正确使用的方通过这为期一周的电工实训，我确实是学到了很多知识，拓展了自己的的视野。
