用于电类专业综合创新的实验平台

张诗晗

摘 要：本文以打通互联网与供电网、涵盖弱电与强电为主线，构思并開发了一款较为通用的“电类专业综合实验与创新平台”，并为之设计了较为丰富的实验项目，可用于各类高校涉电专业的大型实验和课程设计。

关键词：电类专业；创新教育；综合实验平台

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）09-0209-01

高校电气电子类课程基本上都要通过实验和实践相互结合，遗憾的是现在流行的设备或是实验设置大都局限于某一小块，许多重点本科院校尤其推崇这类做法。虽然，这样做能让学生更好地掌握学习知识点并方便日后的巩固，这些对于学术比较低的学生学习其专业的基础课或主要课程是有益的，然而对于“高”年级的学生来说，就属于比较“低”等的东西了，这样的模式不能充分让他们的大脑得到有效运转，填不满他们对学术永无止尽的追求和欲望。再来看比如大专院校等的一些强调专业性更强的院校，他们本身是着力于学习一门知识就能十分切合的去运用并且是特别追求运用后的成效，那此类因为某项课程而将实验仪器和实验场所“搬”过来的做法就完全是没有必要的，因为这些在一定程度上浪费了学校和学生的时间、精力、金钱。基于此我们开发了一项电类专业综合性的平台，并设计了若干实验。

1 思想与结构

运用不同的数据传输方式将外设控制提高，以便学生重点创新。平台分为：主板（包括交流和直流电源、PLC、键盘和接口）、FPGA（含最小系统配置）、ARM（含最小系统配置）、CPRS（可连接语音与数据以及短信传输）、LCD（可显示汉字和相应的图形）。

2 电力线通信模块

2.1 特点

通过主板上的PLC功能模块，可以利用电源线将互联网与供电网进行数据传播，因此此类设计可以有效涉猎到更广的电类专业领域[1]。

2.2 联机与脱机并存

在PLC的作用下，平台可提供两种模块，它们是能将通信与脱机各自单独存在的设计，分别是网关和数据传输。有了这些设计我们就能在更多不同的领域创造出更多不一样的应用场景。

3 实验

根据以上对PLC通信的模板的说明，我们潜心设计了20个配套实验，大致可以分为4类：电子线路类、数字电路与处理器、外设接口类以及综合类。当然，除了以上这些比较核心的实验类型以外，我们还可以在其他软件方面增加例如汇编语言等非主流的应用软件，以便更好地扩充此类主流软件或是硬件的作用与意义，在设计的同时将科技成果无限放大与综合，在运用中碰撞生产出更加智能以及节能的实验和设计。

4 使用特色

（1）此设置将许多类似于电动机、风扇等家用电器与比较高端的类似于仿真机或继电器等设备的结合运用，还比如一些显示屏又或是通信设备必需的SIM卡相结合起来，方便了人们只靠连接就能随时随地发短信或接打电话[2]。

（2）突破了现有的比较传统的模式，用户选择的范围更宽泛，这样就极大程度上有利于专业和学校对于实验和设计的需求，因为选择更加广阔，所以许多专科院校都比较热衷于这类设计。

（3）重要的是上文讲到的PLC可以进行脱机使用，将校园网、移动设备网和供电网相结合，方便了学生通过手机或电脑就可以简单操作与控制电器设备，当然，在此设计上，学生也可以自行设计与创新，“取其精华，去其糟粕”。

（4）该设计也提供了更多的底层函数、重点案例，大脑平时比较活跃的学生不用通过自己的完全动脑来理解或深究这些原理，只需要它提供的PLC模块，选择性的去模仿实际的案例并结合自己的思维的创造就足以。比如可以在食堂排队买饭的空口用手机将寝室的空调打开来缩短开发过程。这样做有利于学生将所学与所想更巧妙的结合运用[3]。

5 结语

此文构思和开发的电类专业综合实验平台，不仅连接了弱电与强电专业，还将互联网和供电网进行了有效连接，然而它的得意之处是打通了本科院校与专科院校之间的素质教育与创业。两种不同层次的院校可以学以致用，相互借鉴，取长补短，而且这个平台的功能和内容也在不断的与时俱进。还有一点是我们在设计与评价的时候不能只注重学生运用到的专业知识的深浅与对错，还要结合一些无形的付出，比如他们自己的思考与创新，因为过程远比结果重要，所以我们需要特别关注的是通过此项设计我们的学生是否在进步。这个进步不仅仅局限于学术方面，也包括生活。另外，此类设计实际考验的是学生通过感观体验来诱发出对学习的兴趣并且也适时适量提高了学习的质量，这就很大程度上把这类设计与传统的实践区分开来了。要知道我们的初衷是通过这项设计将学生的时间与学习内容以及现实生活相通融和渗透，从而达到激发学生动手动脑的目的，使其热爱生活与学习。

参考文献

[1]汤兵兵，袁勋.浅析电气自动化专业实验教学的创新改革[J].技术与市场，2015，11（1）：159-159.

[2]卢慧芬，马皓，杨敏虹，等.电气类专业课程探究性实验教学队伍建设[J].实验室研究与探索，2015，34（10）：132-134.

[3]杨德先，陆继明，吴彤，等.电气工程专业综合实验平台和实验教材建设[J].电气电子教学学报，2007，29（1）：64-66.