淺議虛擬儀器技術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的必要性

在中職教學體系中，機械專業、電工電子專業一直占據著重要位置，在該專業課程當中，電工電子的相關知識是核心的專業基礎課程，這決定了該課程在中職教學體系里面占據的課時比例相對較多。隨著教學層次的逐年提升，用人企業對學生在技能操作實踐方面的越來越高的要求，都決定了傳統的實習實訓設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學校師資力量不夠、經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，引入虛擬儀器技術應是中等職業學校增強實踐實訓效果的一個重要途徑。

我國發布的《教育部關于就業為導向，深化高等職業教育改革的若干意見》中明確指出，作為高等職業學校，需要更好地讓學生的動手能力、實踐能力還有可持續發展能力等各個方面得到更全面的發展，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。以往常規的實習實訓實驗室需要對學生在培養中達到以下的標準：需要能夠滿足學生的基本操作技能需求，和社會企業需求相符合的超過20種的實用新型電路制作還有調試，使得學生能夠在學校實驗室里面得到電子產品制作還有調試等需求的滿足。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的工藝技能，在設備中會有20多套特制的實訓電路板配置，還存在對應的電路元器件，可以在安裝調試過程中及時的發現問題并對問題進行妥善處理。

實訓電路里面涵蓋的內容相對較為龐雜，主要有開關、音頻、譯碼、顯示、控制、測量還有信號的發生等。其中基本的實訓內容具體如下：電工技能實訓，掌握安全用電的操作、了解經常需要使用到的設備儀器，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整維修的技巧，最后還有在機械生產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需求的相關實踐操作方法及技能。

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

2 虛擬儀器技術的優點

虛擬儀器技術在本質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概念之后投入到實際應用中，這個概念技術使得計算機還有網絡技術兩者能夠在儀器領域得到應用，在和儀器技術結合起來之后開創了軟件和儀器融為一體的先河。這種技術本身具有性能突出、擴展性高、開發所需投入時間少以及集成性優越等優點。

虛擬儀器技術本身包括了幾個科學領域內容，主要有計算機技術、標準總線技術、數字信號處理技術還有軟件工程方法等，這種技術本身很大程度指引了未來測量儀器還有自動測控系統發展的趨勢方向。讓學生了解虛擬儀器技術的關鍵在于了解其代表軟件LabVIEW，讓學生能夠將這種技術應用在計算機的平臺上，系統在定義還有設計過程中，通過這種技術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儀器功能得到實現和擴展，另外，還能夠通過模擬還有仿真等讓設備本身的不足得到彌補。

虛擬儀器技術的模塊化硬件在面對各種測試、測量任務的時候能夠通過虛擬儀器技術結合高效靈活的軟件來完成。通過這種技術將讓現實世界的信號和集成化的虛擬儀器環境連接起來，對數據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效率。虛擬儀器所提供的各種設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的應用方向

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

測試測量LabVIEW最開始設計的時候就是為了測試測量，所以在測試測量的領域當中有著雄厚的先天優勢，積累了十分豐富的應用經驗。當前主流的測試儀器還有數據采集的設備本身都有著LabVIEW驅動程序，能夠讓設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用程序，而有時候僅需要對其中幾個工具包函數進行調整就能夠達到這樣的效果。

控制在虛擬儀器技術中，測試和控制兩者是有著非常密切聯系的兩個領域，LabVIEW雖然起步于測量測試，但是最先擴展的領域就是控制領域。LabVIEW DSC在控制領域模塊當中有著非常重要的作用。在工業設備中，常用與控制的設備都帶著對應的LabVIEW驅動程序，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用，LabVIEW本身有著許多種數學運算，在模擬和仿真等方面有著重要的作用。對機電設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計的合理性進行檢驗，如果設計方案存在潛在問題，要做到及時發現并解決，讓設計盡可能的避免返工環節。

4 結束語

虛擬儀器會成為以后主要的儀器儀表，在研究當中該設備儀器本身擔負著重大的功能，使用LabVIEW為軟件開發的平臺，讓開發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，本身有著容易開發和調試的優點，對提升教學效率和質量、節約投資有重大意義。

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