淺議虛擬儀器技術(shù)在中職電工電子實訓中的運用

◆周志宏

1 中職電工電子引入虛擬儀器技術(shù)的必要性

在中職教學體系中，機械專業(yè)、電工電子專業(yè)一直占據(jù)著重要位置，在該專業(yè)課程當中，電工電子的相關(guān)知識是核心的專業(yè)基礎(chǔ)課程，這決定了該課程在中職教學體系里面占據(jù)的課時比例相對較多。隨著教學層次的逐年提升，用人企業(yè)對學生在技能操作實踐方面的越來越高的要求，都決定了傳統(tǒng)的實習實訓設(shè)備條件難以滿足學生和社會的需求。同時由于相當部分中等職業(yè)學校師資力量不夠、經(jīng)費投入不足也影響著中職學校實踐實訓教學的有效開展，在目前情況下，引入虛擬儀器技術(shù)應(yīng)是中等職業(yè)學校增強實踐實訓效果的一個重要途徑。

我國發(fā)布的《教育部關(guān)于就業(yè)為導向，深化高等職業(yè)教育改革的若干意見》中明確指出，作為高等職業(yè)學校，需要更好地讓學生的動手能力、實踐能力還有可持續(xù)發(fā)展能力等各個方面得到更全面的發(fā)展，學校需要對此有所重視，讓學生技能掌握程度更加深入精確。以往常規(guī)的實習實訓實驗室需要對學生在培養(yǎng)中達到以下的標準：需要能夠滿足學生的基本操作技能需求，和社會企業(yè)需求相符合的超過20種的實用新型電路制作還有調(diào)試，使得學生能夠在學校實驗室里面得到電子產(chǎn)品制作還有調(diào)試等需求的滿足。最后要求學生能對電路的原理圖還有PCB圖流暢準確的瀏覽， 全面深入的掌握電子元器件的選擇與測試，了解焊接還有電路組裝等相關(guān)的工藝技能，在設(shè)備中會有20多套特制的實訓電路板配置，還存在對應(yīng)的電路元器件，可以在安裝調(diào)試過程中及時的發(fā)現(xiàn)問題并對問題進行妥善處理。

實訓電路里面涵蓋的內(nèi)容相對較為龐雜，主要有開關(guān)、音頻、譯碼、顯示、控制、測量還有信號的發(fā)生等。其中基本的實訓內(nèi)容具體如下：電工技能實訓，掌握安全用電的操作、了解經(jīng)常需要使用到的設(shè)備儀器，電動機的安裝方法、維護工作以及如何處理故障問題，電動機如何安裝其基本控制路線并掌握對其調(diào)整維修的技巧，最后還有在機械生產(chǎn)中較為常用的電氣控制線路故障分析還有處理方法等，通過這些項目的訓練讓學生能夠掌握企業(yè)需求的相關(guān)實踐操作方法及技能。

對學生進行職業(yè)教育的目的在于讓學生成為高素質(zhì)的人才，而培養(yǎng)的方式就是培養(yǎng)學生能夠熟練地掌握過硬的技術(shù)應(yīng)用，很多用人單位也認為很多學生本身的動手能力已經(jīng)符合了他們的需求，但是理論研究及相關(guān)的開發(fā)能力方面還有所不足。這種現(xiàn)象也側(cè)面反映了在對學生培養(yǎng)的過程中，僅僅應(yīng)用傳統(tǒng)的教學方法已經(jīng)難以很好滿足需求，有必要引入新的教學方式和手段。

2 虛擬儀器技術(shù)的優(yōu)點

虛擬儀器技術(shù)在本質(zhì)上來說是一個硬軟件集成的概念，由美國國家儀器公司提出虛擬測量儀器的相關(guān)概念之后投入到實際應(yīng)用中，這個概念技術(shù)使得計算機還有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)兩者能夠在儀器領(lǐng)域得到應(yīng)用，在和儀器技術(shù)結(jié)合起來之后開創(chuàng)了軟件和儀器融為一體的先河。這種技術(shù)本身具有性能突出、擴展性高、開發(fā)所需投入時間少以及集成性優(yōu)越等優(yōu)點。

虛擬儀器技術(shù)本身包括了幾個科學領(lǐng)域內(nèi)容，主要有計算機技術(shù)、標準總線技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)還有軟件工程方法等，這種技術(shù)本身很大程度指引了未來測量儀器還有自動測控系統(tǒng)發(fā)展的趨勢方向。讓學生了解虛擬儀器技術(shù)的關(guān)鍵在于了解其代表軟件LabVIEW，讓學生能夠?qū)⑦@種技術(shù)應(yīng)用在計算機的平臺上，系統(tǒng)在定義還有設(shè)計過程中，通過這種技術(shù)可以進行針對性的測試和控制，不但能夠通過計算機充分讓傳統(tǒng)儀器功能得到實現(xiàn)和擴展，另外，還能夠通過模擬還有仿真等讓設(shè)備本身的不足得到彌補。

虛擬儀器技術(shù)的模塊化硬件在面對各種測試、測量任務(wù)的時候能夠通過虛擬儀器技術(shù)結(jié)合高效靈活的軟件來完成。通過這種技術(shù)將讓現(xiàn)實世界的信號和集成化的虛擬儀器環(huán)境連接起來，對數(shù)據(jù)進行分析并最終獲取信息，這種方法可以讓成果的傳播范圍得到極大程度的擴充，同時也可以提高生產(chǎn)效率。虛擬儀器所提供的各種設(shè)備儀器能夠通過各種工具使中職階段的電工電子實訓得到滿足。

3 LabVIEW的應(yīng)用方向

無論是初學者還是本身有著豐富經(jīng)驗的程序開發(fā)人員，虛擬儀器都可以被廣泛應(yīng)用，這和該技術(shù)軟件直觀化的圖形編程語言有直接關(guān)系。對于中職電工電子專業(yè)來說，LabVIEW可以應(yīng)用在以下幾個方面。

測試測量LabVIEW最開始設(shè)計的時候就是為了測試測量，所以在測試測量的領(lǐng)域當中有著雄厚的先天優(yōu)勢，積累了十分豐富的應(yīng)用經(jīng)驗。當前主流的測試儀器還有數(shù)據(jù)采集的設(shè)備本身都有著LabVIEW驅(qū)動程序，能夠讓設(shè)備硬件的操作變得更為快捷輕便。另外用戶還能夠通過LabVIEW工具包組成一個完整的測試測量應(yīng)用程序，而有時候僅需要對其中幾個工具包函數(shù)進行調(diào)整就能夠達到這樣的效果。

控制在虛擬儀器技術(shù)中，測試和控制兩者是有著非常密切聯(lián)系的兩個領(lǐng)域，LabVIEW雖然起步于測量測試，但是最先擴展的領(lǐng)域就是控制領(lǐng)域。LabVIEW DSC在控制領(lǐng)域模塊當中有著非常重要的作用。在工業(yè)設(shè)備中，常用與控制的設(shè)備都帶著對應(yīng)的LabVIEW驅(qū)動程序，在LabVIEW輔助之下能夠讓各種控制程序變得十分方便快捷。

仿真LabVIEW在仿真中也能夠有非常突出的應(yīng)用，LabVIEW本身有著許多種數(shù)學運算，在模擬和仿真等方面有著重要的作用。對機電設(shè)備在進行測試之前可以先使用LabVIEW將仿真的原型搭配起來，在這個過程中要對模型還有設(shè)計的合理性進行檢驗，如果設(shè)計方案存在潛在問題，要做到及時發(fā)現(xiàn)并解決，讓設(shè)計盡可能的避免返工環(huán)節(jié)。

4 結(jié)束語

虛擬儀器會成為以后主要的儀器儀表，在研究當中該設(shè)備儀器本身擔負著重大的功能，使用LabVIEW為軟件開發(fā)的平臺，讓開發(fā)的難度最大程度的下降，界面還有功能都得到有效的改善調(diào)整，有著突出良好的擴展性。總而言之，虛擬儀器本身攜帶著很強大的功能，使用軟件代替了硬件，本身有著容易開發(fā)和調(diào)試的優(yōu)點，對提升教學效率和質(zhì)量、節(jié)約投資有重大意義。

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[3]郝昭.淺析中職電工電子專業(yè)如何應(yīng)用項目教學法開展高質(zhì)量教學[J].科技資訊,2011(12).