基于多协议网络互联转换器的学生实验操作台

本试验台可以完成基本操作技能和几十类实用新型电路的制作、调试，使学生掌握电子产品的工作原理与调试方法，掌握焊接和电路组装工艺技能。该试验台适用于高等院校、中等院校、技校、大学电子专业教学使用，性价比极高。

1 背景

在跨世纪教育改革中，各国都在加快教育现代化的步伐，现代教学技术的渗透，现代教学设备的使用，有力地冲击着传统教育思想，同时教学设备的现代必然要求有一种既能从事电化教育内部反映其发展要求的理性思考，又能从电化教育与实施素质教育的密切联系上建立起思想性联结。几十年来现代教学设备的实践发展，为现代教育思想提供了认识基础和实践条件，基于此，教育家们立足于21世纪社会人的“生存能力”和人才的“创新能力”的培养，提出了现代的“三结合”教育思想：教师主导作用与学生主体作用相结合，课堂教学与实践活动相结合，书本知识与直接经验相结合。本文的试验台就是这样的一个现代教学设备，完美契合了“三结合”的教育思想。

2 机械设计

2.1 系统构成

本实验操作台主要由保险开关、信号发生器、稳压电源、220V电源插座、调温电烙铁插口、显示灯、万用表、示波器、显示器、外壳组成，如下图所示。

图1

2.2 方案描述

本实验台能完成模拟电路、数字电路、电路分析基础等实验课程，又能完成电工技能训练、电工实训、电子技能训练等课程的实训。

本实验台放置在实验桌上，实验台要接地处理。保险开关里面接有保险，当用电设备电流过大时，保险丝会烧断，从而保护用电设备。

信号发生器：信号发生器是一种能提供输出电平电信号、各种频率和波形的设备。用于检修或测试各种电子仪器中的低频放大器的通频带、增益、频率

特性，也可用为高频信号发生器的外调制输入信号源。在测量各种电信设备或电信系统的频率特性、振幅特性、传输特性及其它参数时，以及测量元器件的参数与特性时，用作测试的信号源或激励源。

稳压电源：可以为负载提供稳定的直流电源，稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要经过变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。可供电阻器、电容器、继电器、等元器件进行测试使用，也可作为热敏电阻、电机等电子元件实验测试使用。具有超高的高稳定

性、准确性、高精确度等优良的特性。

元件实验测试使用。具有超高的准确性、高精确度、高稳定性等优良的电子特性。

电烙铁：主要用途是焊接元件及导线。即将表面清洁的焊件与焊锡加热到一定温度，使焊锡熔化，在金属表面上发生金属扩散并形成结合层，从而实现金属的焊接。

万用表：主要目的是用来测量电压、电流和电阻。万用表按显示方式分为指针万用表和数字万用表。是一种多量程、多功能的测量仪表，一般万用表可测量直流电压、直流电流、交流电

压、交流电流、音频电平和电阻等，有

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ELECTRONICS WORLD・探索与观察的还可以测电容量、电感量、交流电流及半导体的一些参数。

示波器：用来测量交流电或者测量脉冲电流波形状的仪器,由阴极射线管、电子管放大器、扫描振荡器等组成。除观测电流、电压的波形外,还可以测电压强度、定频率等。凡是可以变为电效应的周期性物理过程都可以用示波器进行观测。

220V电源插座可以连接其他用电设备。

显示灯用来显示设备是否有电，里面有一个千兆交换机，通过局域网上位机控制用电设备的开关。当设备有电时，相对应的灯亮；当设备没电时，相对应的灯灭。

显示器能够让学生进行资料查找和查看实验图纸。2.3 系统框图

图2 主视图

图3 后视图

图4 左视图

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图5 俯视图

图6 仰视图

3 结束语

综上所述，教学用试验台在我国技校已经普遍实行了，

但是还欠缺很多因素，本文的试验台优化了线路的安全，保证了学生在误操作时的安全，同时还对能耗进行了优化。试验台上的电脑，可以提供虚拟的现实环境，支持实践、想象和创造的自由，原理与实践相结合，实践自己的认识判断，实现自己的创造，从而为现代教育思想的实施提供了可能。

国家级大学生创新创业训练计划项目资助，项目编号：201910066024。

作者简介：

刘卫华，天津职业技术师范大学工程实训中心实验师导师。田增印，天津职业技术师范大学本科生，研究方向：互联网后端。刘彪，天津职业技术师范大学本科生，研究方向：嵌入式软硬件。李光泽，天津职业技术师范大学本科生，研究方向：机械设计制造及其自动化。