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制作电工课程演示示教系统是以一体化教学理念为指导，结合教学实际，在研制示教器材基础上溶和现代化手段、突出媒体优势，构建示教系统，能够有效的促进课程教学质量提升。为增强课堂教学的生动性，提高学员的学习积极性，增强学员对理论知识的理解力，提供有力的支撑作用。
【中国分类法】：TM1
一、研制电工示教系统的意义
（1）示教演示系统是课堂演示的重要物质保障。通过课堂演示，可以增强课堂教学的生动性，提高学员的学习积极性，增强学员对理论知识的理解力。目前，电工教学中采用multisim仿真软件辅助课堂教学，但效果不佳：教学中使用的仿真软件为破解的盗版软件，功能不稳定，常有较大误差；仿真演示无法代替实际演示，亟待研发教学示教演示系统，将软件与硬件有机结合。
（2）电工技术课程的理论比较复杂，内容抽象。尤其是常用电路基本原理、定律以及实用的电路等，讲授中若没有示教器材，学员只有一个粗略的感性认识，缺少理性理解，只能死記，不能灵活运用。本项目的意图是以一体化教学理念为指导，结合教学实际，在示教器材基础上溶和现代化手段、突出媒体优势，构建示教系统，促进课程教学质量提升。
二、示教系统内容及要求
演示课程中电路基本元件的特性（如电阻、电感、电容、电源元件特性）、电路基本定理、定律、原理的验证，实用电路的演示，以及具体电路分析方法的验证演示。
（1）紧密联系教材，演示项目典型；
主要针对电路基本知识、重难点知识以及相关典型电路，展开演示板的制作。
（2）设计电路安全、可靠性高、维修方便、示教现象明显；
电路设计外形应大小合适，适合远距离观看。同时应能便于更换和维修。
（3）外形美观、方便移动、功能齐全，尽量减少外设；
主要针对整体布局，方便课堂教学的使用。
（4）插接元件丰富，利于教员、自主设计电路。
便于拓展教学内容，使课堂演示更加灵活、显明。
三、示教系统制作方案
1、方案一：选用可移动支架的主展示板（1600×1100）。其上设置直流电源及直流、交流可调电源。辅助电路单独制作，同时辅助电路通过插接的方式嵌入到展示板。辅助电路采用环氧树脂板制作，通过正面印制电路图，安装相应元件的端子，反面将具体元件焊接与相应端子的上。由此，正面展示的是一个完整、美观的典型电路图。对于测量环节可采用数字万用表（或数字电压、电流表）实现，以及用示波器测试电路中的电压波形。最终，通过高清摄像头，将具体测试和操作情况传至大屏幕。
2、方案二：主展示板上设置具体的连接插孔，将每个连接件（电阻、电容、电源、电感、导线等）都做成相应的插接件，任意插接组合形成电路图。插接件可用塑料制成，将元件焊接与插接的端子上。关于测量环节建议采用USB6009数据采集卡，结合计算机虚拟仪器设计虚拟示波器和虚拟万用表显示界面，通过数据采集可将实时测试的电路电量数据用多媒体投影显示出来。
两种方案的比较：
第一种方案主要优点在于所用的器件仪器均为实物仪器及元器件。示教效果较为明显。但由于示波器比较笨重，安装于示教板上会增加其负担，容易形成潜在的不稳定问题。另外，数字万用表显示数据较小，利用摄像头测试显示在大屏幕中，造成演示测量数据不美观、不清晰。
第二种方案，采用虚实结合的方式，以虚拟仪器代替实际仪器，使得成本低、安装方便、演示数据美观、清晰。但大量制作插接件后，长时间使用容易使插接元件连接处的接触不良，使得电路数据不准确。
由此，我们选择的方案是将第一种方案和第二种方案有机融合，形成第三种方案：以前两种方案为基础。
（1）利用USB6009数据采集系统，利用LabvIEW搭建虚拟仪器显示界面。
（2）将辅助电路板做成插接电路板，主要针对《电工技术》课程内容中的结构相对稳定的典型电路。
（3）制作相应的元器件插接件，在示教板上设置相对耐插的连接插孔，方便教员灵活组合新电路，用于课堂教学。
3、关键技术
（1）示教板尺寸以及外形的确定。
需要实际考察教室实际情况，确定示教板的尺寸及外观。
（2）插接元件的制作。两个方面要求：外观规整、接触可靠。应根据实际情况选择合适的材料进行制作。
（3）直流、交流电源模块，需要设计电压输出稳定的电路板。
具体可参考相关成熟的电源技术进行设计。
（4）数据采集系统的建立。选择合适的数据采集卡，同时在计算机的LABVIEW设计具体的程序，搭建两种虚拟仪器——双踪示波器和万用表。
【中国分类法】：TM1
一、研制电工示教系统的意义
（1）示教演示系统是课堂演示的重要物质保障。通过课堂演示，可以增强课堂教学的生动性，提高学员的学习积极性，增强学员对理论知识的理解力。目前，电工教学中采用multisim仿真软件辅助课堂教学，但效果不佳：教学中使用的仿真软件为破解的盗版软件，功能不稳定，常有较大误差；仿真演示无法代替实际演示，亟待研发教学示教演示系统，将软件与硬件有机结合。
（2）电工技术课程的理论比较复杂，内容抽象。尤其是常用电路基本原理、定律以及实用的电路等，讲授中若没有示教器材，学员只有一个粗略的感性认识，缺少理性理解，只能死記，不能灵活运用。本项目的意图是以一体化教学理念为指导，结合教学实际，在示教器材基础上溶和现代化手段、突出媒体优势，构建示教系统，促进课程教学质量提升。
二、示教系统内容及要求
演示课程中电路基本元件的特性（如电阻、电感、电容、电源元件特性）、电路基本定理、定律、原理的验证，实用电路的演示，以及具体电路分析方法的验证演示。
（1）紧密联系教材，演示项目典型；
主要针对电路基本知识、重难点知识以及相关典型电路，展开演示板的制作。
（2）设计电路安全、可靠性高、维修方便、示教现象明显；
电路设计外形应大小合适，适合远距离观看。同时应能便于更换和维修。
（3）外形美观、方便移动、功能齐全，尽量减少外设；
主要针对整体布局，方便课堂教学的使用。
（4）插接元件丰富，利于教员、自主设计电路。
便于拓展教学内容，使课堂演示更加灵活、显明。
三、示教系统制作方案
1、方案一：选用可移动支架的主展示板（1600×1100）。其上设置直流电源及直流、交流可调电源。辅助电路单独制作，同时辅助电路通过插接的方式嵌入到展示板。辅助电路采用环氧树脂板制作，通过正面印制电路图，安装相应元件的端子，反面将具体元件焊接与相应端子的上。由此，正面展示的是一个完整、美观的典型电路图。对于测量环节可采用数字万用表（或数字电压、电流表）实现，以及用示波器测试电路中的电压波形。最终，通过高清摄像头，将具体测试和操作情况传至大屏幕。
2、方案二：主展示板上设置具体的连接插孔，将每个连接件（电阻、电容、电源、电感、导线等）都做成相应的插接件，任意插接组合形成电路图。插接件可用塑料制成，将元件焊接与插接的端子上。关于测量环节建议采用USB6009数据采集卡，结合计算机虚拟仪器设计虚拟示波器和虚拟万用表显示界面，通过数据采集可将实时测试的电路电量数据用多媒体投影显示出来。
两种方案的比较：
第一种方案主要优点在于所用的器件仪器均为实物仪器及元器件。示教效果较为明显。但由于示波器比较笨重，安装于示教板上会增加其负担，容易形成潜在的不稳定问题。另外，数字万用表显示数据较小，利用摄像头测试显示在大屏幕中，造成演示测量数据不美观、不清晰。
第二种方案，采用虚实结合的方式，以虚拟仪器代替实际仪器，使得成本低、安装方便、演示数据美观、清晰。但大量制作插接件后，长时间使用容易使插接元件连接处的接触不良，使得电路数据不准确。
由此，我们选择的方案是将第一种方案和第二种方案有机融合，形成第三种方案：以前两种方案为基础。
（1）利用USB6009数据采集系统，利用LabvIEW搭建虚拟仪器显示界面。
（2）将辅助电路板做成插接电路板，主要针对《电工技术》课程内容中的结构相对稳定的典型电路。
（3）制作相应的元器件插接件，在示教板上设置相对耐插的连接插孔，方便教员灵活组合新电路，用于课堂教学。
3、关键技术
（1）示教板尺寸以及外形的确定。
需要实际考察教室实际情况，确定示教板的尺寸及外观。
（2）插接元件的制作。两个方面要求：外观规整、接触可靠。应根据实际情况选择合适的材料进行制作。
（3）直流、交流电源模块，需要设计电压输出稳定的电路板。
具体可参考相关成熟的电源技术进行设计。
（4）数据采集系统的建立。选择合适的数据采集卡，同时在计算机的LABVIEW设计具体的程序，搭建两种虚拟仪器——双踪示波器和万用表。