关键词： 体育训练； 运动视频； 总体设计； 详细设计
中图分类号： TN948.43?34； TP391 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）05?0070?04
Abstract： The moving video analysis system in sports training can improve the action analysis ability of the sports training video playback and training quality. A new moving video analysis system for sports training is proposed to eliminate the shortco?mings existing in the current moving video analysis systems. The overall design of the moving video analysis system in sports training is analyzed. The detailed design of the system is analyzed. The performance of system was tested. The test results show that the system can analyze the video and image information of the sports training accurately， has high key frame extraction accuracy and high recall rate， and can guide the exercise training.
Keywords： physical training； moving video； overall design； detailed design
0 引 言
随着图像和视频处理技术的发展，体育训练逐渐科学化和智能化，采用视频帧序列分析方法进行体育训练中的动作特征采集和信息恢复，纠正不规则的体育训练动作，改进运动训练水平，用嵌入式控制芯片结合体育训练中的运动视频分析系统开发和设计，实现对体育训练中运动视频的实时监控和信息通信。在物联网环境下，对体育训练中运动视频信息集成控制，结合专家系统分析数据，指导运动训练[1]。
对体育训练中运动视频分析系统的开发设计主要分为硬件设计和软件设计两大部分，在进行视频采集和分析系统硬件平台搭建的基础上[2]，重点进行体育训练中运动视频分析系统的软件设计和开发。传统方法中，采用嵌入式设计体育训练中运动视频分析系统模型具有一定的可靠性，但是随着干扰的增大，在运动视频分析系统的自动化控制和调度出现基线漂移和失真，控制性能不好。采用基于Android嵌入式系统的运动视频分析方法具有移植性好的优点，但是同样存在兼容性不好，对视频帧训练的控制性不准确等问题[3?4]。
针对当前的运动训练视频分析系统存在的难题，本文设计了一种新型的体育训练运动视频分析系统，并通过仿真测试进行性能验证，验证了本文系统的可靠性和稳定性。
1 运动视频分析系统的总体设计
1.1 运动视频分析系统的结构
体育训练中的运动视频分析系统建立在通用计算机平台上，可以在不同操作系统上进行体育训练中运动视频的采集和图像处理，视频分析系统可以安装Windows系统，也可以安装Linux系统，采用嵌入式Linux的内核结构进行运动视频的进程管理和控制信息程序加载，通过CAN发送嵌入式Linux系统的根文件系统，在[/bin，]/sbin，/etc，/lib，/dev，/usr，/var和/proc目录中存储体育运动视频的帧序列，系统总体设计包括用户控制模块、视频信息的采集模块和输出模块等，在视频信息处理模块中，通过数据处理、图像分析和视频采集模块进行脚本和服务器配置文件的开发，在输出模块，采用GUI人机交互系统进行体育运动训练中的视频及图像信息分析，并将图像处理程序下载到开发板中执行运动训练视频分析和整个系统的软件驱动[5]。根据上述分析描述，得到本文设计体育训练中运动视频分析系统的总体结构模型如图1所示。
1.2 运动视频的图像处理算法设计
图像处理算法是整个视频分析系统的核心，包括运动视频图像的检测和特征提取等。采用梯度直方图分析方法提取运动视频图像的特征[6]，梯度直方图能够将运动监测图像区域的梯度强度和方向准确描述出来，因此可以使体育训练监测区域的运动员动作外形表现的更为精确。由于梯度方向直方图对同一个Cell梯度的不同特征模型无法区分，不能对运动员各种行为特征进行有效识别。本文采用ExHOG特征算法解决上述问题，算法如下：
设[θ]为体育训练运动监测视频图像梯度方向，并设定0°～360°作为方向空间；提取梯度直方图特征HG；[θi]为0°～180°无符号的梯度方向空间，其特征为HOG；[i]表示[θ]的量化通道，取值为[MHG（i）；][L]表示通道个数，则HOG的计算方法为：
式中：[MHOG（i），][MDiffHG（i），][MExHOG（i）]分别表示运动视频监测区域梯度直方图特征在[i]通道的权值。
在视频采集中，由于外部环境和运动过程的随机性，导致干扰极为复杂多变，使得监测图像存在大量噪声干扰，提取出的HG行为特征出现很大的梯度峰值，需要进行图像干扰处理。由式（1），式（2）可以看出，HOG和DiffHG分别由HG特征计算得出，因此同样会出现较大的梯度峰值，从而使ExHOG特征存在大量噪声。所以，在每个cell提取HG特征后对图像检测区域梯度直方图进行[L2]范数归一化处理，并截断图中峰值，经过处理后ExHOG特征有效抑制了梯度峰值和噪声干扰[7?8]。
在降噪处理的基础上，采用奇异值分解法和相位卷绕技术运动提取视频特征，最后通过最小二乘拟合获得运动视频图像的差异性，像素级机器视觉特征为：
[X′m]针对不同视频帧序列的像素值不同，在算法设计中有[X′m]个初始化值。
采用计算机识别方法采集视频，使用窗的个数为[K，]根据图像采集传感器的输出阵列，利用[S]变换计算功率谱估计，得到运动视频的帧差功率谱估计为：
式中：时间序列长度为[N；][hk（n）]为次谱估计的时间窗函数。
采用多窗谱估计法对视频输出阵列传感器输出的动作矫正信息进行功率谱计算，取一组相互正交的离散椭球序列作为时频移动步长建立功率谱时频图，得到功率谱时频图表达式为：
最后选择训练样本，从[X]个特征中随机抽取[Y]个特征作为候选特征，进行训练，实现体育运动训练中的运动视频分析和特征识别，并输出识别结果。
2 系统具体设计与实现
2.1 开发流程及程序配置
采用嵌入式内核的交叉编译环境进行程序编译和软件开发，体育训练中运动视频分析系统的嵌入式Linux系统分为四个层次，分别为：
（1） 通过引导加载程序进行体育训练中运动视频集成控制的视频图像处理算法加载，同时对VME总线传输的时钟进行初始化操作，编译内核的D/A分辨率，对不同文件系统的操作进行集成控制，建立Linux根文件系统进行体育训练中运动视频的MXI总线控制的D/A转换。
（2） Linux内核用于实现体育训练运动视频分析系统的特定功能，在嵌入式设备上进行收发转换采样和交叉编译，在编译器路径加入系统环境变量，进行多通道数据记录。执行init进程，分析系统内核的配置，实现文件配置。
（3） 文件系统实现体育训练中运动视频集成智能控制的数据存储和调度。
（4） 用户应用程序模块是实现应用程序和实际设备之间的接口设计，通过内核配置、编译，按操作普通文件的方式访问并控制硬件设备，对块设备进行读/写操作。
设计体育训练中运动视频分析系统的软件开发流程，如图2所示。
2.2 程序加载与交叉编译
在Linux内核配置选项中，使用make menuconfig命令进行配置，复位信息使用惟一的ID0x5F选择DSP，通过工具loader，实现视频分析过程的中断控制，进行体育训练中运动视频分析系统嵌入式Linux定制和控制程序的编译，编译主要代码描述为：
Generates Settings ???>
Qt/Embedded image filesystem ???>
[*]downloaded //视频信息采样及图像处理程序下载
Applets links（Qt Virtual Fram Buffer） ???>（/home/ SmDialog /nfs） qt?embedded?arm prefix
Root file object model Tuning ???> //对象模型、抽象控件
[*]rootfs.yaffs /Provide Qtopia application environment
//设备提供Qtopia应用环境
[*]Generate bin， SBIN folder commands
[*]deprecated：aliased //设置SDICON寄存器
[*]SDIPRE register set //设置SDIPRE寄存器
[*]Script sSDICmdArg fileShells ???>
???Ash Shell Options //写32位命令到SDICmdArg
[*]Check for SDICmdSta File System //命令类型为无答复
[*]Lash（arm?angstrom?linux）
//lib清除SDICmdSta寄存器中的相应标志位
设定SIC_IWR寄存器，包含CSEL位和SSEL位，其值是随机需要用各种方法计算视频分析的参数，以进一步分析系统性能。进行软件的模块化开发和多线程控制设计，在对体育运动特征追踪中，建立视频分析系统，系统上层是应用平台层，包括工作流引擎、组织权限框架、基础数据访问组件等。这些组件分别封装了工作流、组织权限、数据访问等方面的基本功能部件，是应用系统构建业务逻辑的基础，用free_irq（）函数释放驱动程序，对应的内核函数为unregister_chrdev（）：
#define MISC_ MISCs3c2440_pwm_ioctl //主设备号
#define struct file *filp "pwm" //设备文件名
int ret nstall?qt?embedded （）；
ret=s3c2440_unregister_blkdev（） （&misc）；
驱动程序块设备驱动程序对应的内核函数unregister_blkdev（），在交叉编译环境中配置和编译Linux内核，编辑.Bashrc文件，采用Qt/Embedded 4.6建体育训练中运动视频分析系统的图形用户接口，实现可视化控制，由此完成系统的软件开发与设计。
3 系统性能测试与分析
在嵌入式设备上运行Qt C++ API执行体育运动训练中的视频信息采集和特征检测。使用Agilent 33220A信号发生器作为测试信号分析视频分析过程中的稳定性。在进行了ZLG7290初始化操作之后，通过驱动程序流接口函数封装驱动程序代码，通过I2C从ZLG7290读取Linux内核的图像处理程序进行数据加载和参数初始化设定，得到运动视频分析系统的参数设定界面如图3所示。
根据图3的系统界面进行体育训练中运动视频控制参量设定和视频信息采集，在可视化模块中进行人机交互和GUI控制，运动视频分析的输出界面如图4所示。对采集的原始运动视频进行特征分析，得到的分析结果如图5所示。
表1给出本文体育运动训练中视频分析系统的关键帧提取准确度和召回率，从表1可知，随着关键帧提取准确度的增大，召回率增大，说明两者之间存在正相关关系，而且本文系统的关键帧提取准确度、召回率要优于传统方法。
4 结 语
为了提高体育运动训练的科学指导水平，本文设计了一种新型的体育训练运动视频分析系统。首先对系统进行总体设计，然后进行系统详细设计，最后进行系统仿真测试，结果表明，该系统可以准确描述体育训练各个过程，提高了视频关键帧的提取的准确度，召回率高，可以用于指导运动训练，具有一定的应用价值。
参考文献
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[关键词]国家骨干专业 核心课程 变频器应用与维护 项目化
[中图分类号]G [文献标识码]A
[文章编号]0450-9889（2013）02C-0062-03
一、课程性质与目标
在电气自动化技术国家骨干专业建设过程中，通过对该专业就业领域的调研、分析相关工作岗位群的典型工作任务与职业能力，重新构建了电气自动化技术专业的课程体系，明确变频器应用与维护课程是高职电气自动化技术专业的核心专业课。变频器应用与维护课程重点是培养学生对工业变频器应用与节能控制工程应用的实践能力，同时注重培养学生的工程意识、逻辑思维、编程素质和项目管理能力，是既注重品牌变频器的功能又特别强调结合企业实际生产控制设备应用的复合性课程。通过变频器应用与维护课程的理实一体教学、综合实训，学生深刻理解通用变频器的基本功能含义，掌握常用的几种通用变频器的基本编程、操作方法，了解变频器在工业生产控制中的应用，培养学生在变频器应用方面的实践能力和维护维修能力。通过实验及实训，培养学生检索电气技术资料的能力、撰写技术报告的能力、实用设计创新的能力。在教学过程中，还要紧跟变频器发展的最新进程，及时补充新技术、新型号、新应用领域的有关内容。并注意培养学生科学的思维方法和综合的职业能力，以适应职业教育发展的需要。本文以电气自动化技术专业变频器应用与维护课程为例，研究国家骨干专业核心课程的开发与实施。
二、课程开发思路
与相关企业及技术人员合作，引入行业企业技术标准，以电气自动化技术专业的学生就业为导向，紧紧围绕岗位职业能力，以变频器应用与维护的典型工作任务为引领，以结合变频器安装、调试和维护中所涉及的专业基础知识与技能为课程主线，同时遵循知识学习、技能训练、职业素质养成的客观规律，以理论知识“必需、够用”、强调“做中学、学中做”为原则，由浅入深、从专项到综合、由简单到复杂，精选项目载体设计项目化的课程内容。
三、课程开发流程
以电气自动化技术专业组建的“校企合作理事分会”为组织平台，以“1+3”校企合作（“1+3”校企合作详见林勇坚《电气自动化技术国家骨干专业建设的探索与实践》，《广西教育》2012年第12期）长效运行机制为保障，专业团队教师（“1”）和与变频器应用密切相关的“3”类企业，即广西永凯糖业有限责任公司和五菱汽车工业股份有限公司等“变频器设备应用商”、广西春茂电气自动化工程有限公司等“变频控制系统应用工程商”、SIEMENS（中国）有限公司和三菱电机等“变频器产品供应商”合作组建课程开发团队，共同制定专业课程标准，以变频器控制系统的安装、调试、操作、维护维修的能力培养为核心，融入行业技术标准和岗位工作规范构建课程内容。变频器应用与维护课程的具体开发流程见表1。
以下主要对课程内容构建过程及课程教学实施进行阐述。
四、课程内容构建
（一）对相关岗位群变频器应用与维护工作任务进行分析，形成岗位职业能力。如表2所示。
（二）根据岗位职业能力要求，引入行业企业技术标准与规范，校企合作设计学习项目。如图1和图2所示。
（三）基于变频器产品的典型应用过程，考虑课程教学的可实施性，确定变频器应用与维护课程的学习项目载体。如图3所示。从单台操作到多动控制、从典型控制到技改项目实施、从外部应用到内部电路维护，四个学习项目的设计体现了从简单到复杂、从基本操作与控制到工程项目改造的能力递进培养过程，使学生的认知与操作技能逐步深化，如图4所示。
（四）确定学习项目载体，针对每个项目设计，精心设计具备完全可操作性的学习性工作任务。如表3所示。
最后，根据学习项目和学习性工作任务内容编写工学结合的教材，针对课程的教学安排，结合实验实训条件，编写详细的课程教学实施方案。
五、课程教学实施
针对传统教学理论与实践脱节的弊病，团队教师经过学习交流、反复探索，总结实践出“‘小组+个体’，教、学、做、写一体，课内外结合，多层面结合”的教学模式，切实提高了教学质量。
（一）“小组+个体”分工协作。教学过程由以教师为中心向以学生为中心转变。在教学中将学生分成若干小组，指定组长负责。教师布置学习性工作任务后，由组长组织小组成员查阅相关变频器及设备资料、了解任务要求和实现条件，在充分讨论的基础上达成共识，确定本组控制方案和实施计划，分工协作，完成变频器安装、操作、调试、系统设计、改造和维护方面的工作任务。任务完成后，小组之间、组员之间对各自控制方案、实施过程出现的问题进行交流、评价，增强学习效果。教师在教学过程中起引领、解惑、纠错的作用，由知识的传授者转变为学习的组织者和顾问。以小组为单位实施教学，有助于锻炼学生团队协作和沟通交流能力，培养诚信、严谨、承担责任和追求卓越的职业道德。如图5所示。
在完成学习性工作任务过程中，应以学生为主体，最大限度的给学生自主学习和交流的空间，在讨论中拓展思维，碰撞灵感火花，激发学习的主动性和自信心，使学习的过程不再枯燥乏味，而是充满乐趣和动力，让学生随时感受到自己能力的提高，享受完成任务的成就感。
（二）教、学、做、写一体。课程项目内容源于岗位真实工作任务，针对实训室设备对项目内容重新设计和合理序化，根据职业能力的培养规律由低到高安排各项目的教学任务，以设施条件完备的自动化装配实训室为主要场所安排课程的一体化教学，实训室既作为讲授、布置任务的教学区，也是方案的讨论和制定区，更是任务实施现场。通过课外自学一集中讲授一案例演示一布置任务一讨论方案一确定方案一分组安装一分组调试一演示验收一评价交流的教学环节安排，学生通过动手实践而对所学知识记忆深刻，教学过程更直观、更清晰，更见成效。
（三）课内外结合。变频器应用与维护课程要求学生利用课外时间进行自我学习，把学生的课外学习时间纳入教学管理范围。加以组织与引导，并与课堂教学相结合，增强学习效果。在项目教学前，先引导学生进行课外自学，提供学习课件、学习动画及相关资料，让学生对所学内容有一个先期了解，带着问题进课堂，有助于教学过程中学生注意力的高度集中；完成学习性工作任务后，通过课外参与企业相关项目，学生积累自动化工程经验，亲身感受所学知识的实用性，进一步增强学习动力。
（四）多层面结合考核，确保教学质量。考核是对教学效果的直接检验，从某种意义上说，能激发学生的上进心和荣誉感。为确保考核的公正、合理，变频器应用与维护课程从学习性工作任务、课外学习和理论考试三方面进行考核。在工作任务实施阶段，对学生资料使用、方案制定、电路设计、安装配线、操作调试、总结分析能力设置多个考核节点。在任务实施过程中，个人能力及表现学生之间是最清楚的，为促进职业能力全面发展，培养学生团队协作、沟通交流的社会能力和管理评价的方法能力，在进行任务考核时设有沟通交流和团队协作互评栏目，通过教师、同学的不同视角来客观评判学生能力，激发学生的上进心和荣誉感。学习性工作任务考核占课程总成绩比例的60%。课外学习是变频器应用与维护课程教学的重要环节，是教学的延续。通过课程网站、电子图书馆、周末开放自动化装配室等方式，给学生提供学习的条件和空间，达到学生课前预习、课后练习拓展的教学效果。学生课外学习情况占课程总成绩比例的10%。在教学内容完成后，对课程知识掌握情况进行试卷考核，根据试卷反馈问题来改进和完善课程教学。理论考试分数占课程总成绩比例的30%。
实践证明，变频器应用与维护课程的教学设计符合高职学生的认知规律，教学内容紧扣自动化高技能人才的职业能力要求，学生学习兴趣高，教学效果良好。
[基金项目]国家示范性高等职业院校建设计划骨干建设立项单位广西机电职业技术学院重点建设专业“电气自动化技术”专业建设项目（教高函2010[27]号）
【关键词】变频器技术；冷结站；冷却塔
前言
近年来，随着大规模集成电路的逐渐发展和电力电子控制技术的逐渐成熟，变频技术被广泛应用于工业生产和生活中去，采用变频器直接控制具有较大波动特性的风机等负载成为了一种科学合理的控制方法。采用变频器技术可以很好地降低电机的故障率，增强电机的稳定性，做到即节能又经济。
平安煤业立井冻结工程项目部位于山西省寿阳县，隶属于山西寿阳段王集团平安煤业有限公司。在平安煤业立井冻结工程项目中，东区副立井采用冻结法进行施工，根据前期设计方案在冻结站中安装了两组半封闭螺杆式中低温机组，并于2012年11月2日开机运转，但近期因多种原因致使机组排气压力不稳定、系统运行效率低、盐水温度下降慢、冷却塔风机开关频繁、安全隐患大等问题相继出现。
1现状调查及目的
1.1 现状调查
在该平安煤业立井冻结工程项目中，冷却塔风机的控制方法与大多数冷却塔风机控制方式相同。当排气压力处于较低水平时需关闭冷却塔风机；当排气压力处于较高水平时就开启冷却塔风机，开启时差为2-3分钟。在使用冷却风机的过程中，进水温度及环境温度等因素都可能导致系统排气压力过高或者过低，无法使系统保持在最佳的运行状态，在直接影响盐水温度下降的同时，还缩短了冷却塔风机的使用寿命，延长了项目工程的工期。
1.2 目的
本文研究的主要目的是在满足施工要求的前提下，应用高冷变频技术，对原有系统进行改造，以保证氟制冷系统排气压力能够稳定在最佳值，使得盐水温度快速下降。该技术的应用必须满足以下技术约束：
1）规程规定：半封闭螺杆式中低温机组制冷系统排气压力为1.05～1.40Mpa，不得超过1.45Mpa。
2）应在提高系统制冷效率的同时保证系统能够安全稳定运行，不能对系统原有的主体结构产生较大影响。
2问题原因分析
对冷却塔风机控制所存在的问题进行详细的实地考察和分析是对系统进行优化和改造的最主要步骤，只有了解所存在问题对应的原因，才可以针对性地采取解决措施技术手段予以解决。本文对冷却塔风机控制所存在的问题进行了分点分析，如下所示。
2.1 问题分析一：培训不到位
1）为了了解操作人员的培训情况，小组成员抽查了部分操作人员教育培训档案，抽查结果显示，全体职工岗位技能培训考试合格率100%。
2）为了了解操作人员的实际操作能力，小组成员抽查了8人进行现场考核，成绩全部合格。
问题一结论：不存在培训不到位和操作能力较弱等情况。
2.2问题分析二：仪表出现故障
为了解现场仪表的使用情况，小组成员对现场使用的仪表进行了校验，校验结果显示，仪表工作状况正常，数据准确。
问题二结论：不存在仪表出现故障等情况。
2.3问题分析三：环境温度因素
在进行问题调查时，白天最高温度15℃左右，夜晚最低温度-8℃左右，昼夜温差较大，是人工制冷的好季节，所有环节温度都未出现较大异常。
问题三结论：不存在受环境温度因素影响的情况。
2.4问题分析四：清水管道泵泵压
小组成员现场调查了清水管道泵，其采用的是原冷凝器上的管道泵，如泵的扬程不够，泵压达不到设计效果会发生断流或对水温的变化也有一定的影响。施工现场对泵的扬程效果做了试验，经试验扬程达到10米，符合设计要求，所以不是要因。
问题四结论：清水管道泵泵压正常。
2.5问题分析五：进入系统水温
小组成员经过现场数据调查发现，当水温达到24℃时，排气压力1.01Mpa，当水温达到32℃时排气压力1.39Mpa，如何使水温稳定，使排气压力稳定是要因。
问题五结论：进入系统水温异常，可能是影响系统运行的主要原因之一。
2.6 问题分析六：冷却塔风机
小组成员根据需求现场调查发现，当排气压力达到1.35Mpa时就需人工开启风机，而且风机高速运行无法控速，在排气压力下降到1.10Mpa时就需人工关闭风机，时差2-3分钟，过于频繁操作使设备无法高效运行制冷。所以不需人工操控风机，而且能够自动控制风机转速，稳定水温与排气压力是要因。
问题六结论：冷却塔风机无法高效制冷，可能是影响系统运行的主要原因之一。
3 对策的制定与实施
3.1对策制定
小组成员根据问题分析结果，针对性地提出了相应的解决问题对策，如表3-1所示：
表3-1 解决问题对策
要因 对策 目标 措施
进入系统水温 通过一种设备根据水温变化调整风机转速，使进入系统水温与排气基本压力恒定。 1、稳定进入系统水温和排气压力，使设备高效运行。2、盐水温度迅速下降，无需人工多次操控，提高工作效率。 1、引进变频器与温度传感器。2、对全体人员进行操作技术交底。
3、对使用变频器后进行跟踪监测，总结出系统出水水温设定在多少度，排气压力达到多少Mpa，最终达到最佳制冷效果。
风机转速
3.2对策实施
1）对策实施一：系统出水温度监测
根据实施对策的需求，在系统的出水口处加装温度传感器，用于监测水温的变化，并将监控到的水温变数据传送给变频器，以使变频器能够根据实时水温进行调节。
2）对策实施二：风机转速的控制
根据系统需要，结合当前高冷变频器的应用技术，引进变频器。变频器根据出水口温度传感器传来的数据，结合原设定好的一个数值对冷却塔内的风机电流大小进行调整，目的控制风机转速，达到稳定系统内的水温和排气压力的效果。如图3-2所示。
图3-2 加装变频器调节风机电流大小
3）实施对策三：巩固相关管理措施
除了技术手段之外，还应从非技术手段上加强管理，以降低系统出现异常的可能性。具体应做到：根据工程特点对每一位职工进行技术交底，使每位职工都能熟练运用；强化项目部《技术管理制定》和《岗位责任制》，规范施工行为，明确施工责任；定期召开技术分析会和生产例会，及时解决施工中遇到的生产难题和技术问题；在施工中不断总结、分析、创新使技术更加成熟，逐步推广应用其他工程中去。
4结论
由于项目小组成员严谨细致的工作，在对氟系统运行的排气压力进行检测和调试后，及时采取了对策措施，使得氟系统排气压力得到稳定安全运行的目的，符合规程的规定。同时大大降低了人力与能耗，提高了效率，使井筒顺利交圈冒水提前了4天，确保了工程工期的顺利进行。
参考文献
[1] 苏丹. 变频器在中央空调循环水冷却塔中的节能应用方案[J]. 经营管理者， 2013 （8）
摘 要：本文分析了当前电气自动化综合实训装置的现状, 从而阐述了设计电气综合实训装置的必要性。本文以就业为导向，设计了采用集成和分立相结合结构的电气自动化综合实训装置，既能满足电力拖动、PLC、变频器、触摸屏等单个模块的实训，也能满足综合实训的要求。
关键词：电气自动化；实训装置；研制
中图分类号：TM76 文献标识码：A1 建设的意义
近年来，国家提出了淘汰产能落后设备，提高制造业生产能力，中国的制造业产品开始走向世界。因此，培养掌握自动化控制设备应用技术的高技能人才是一项重大的任务。随着近几年自控技术的快速发展，学院原有的电气自动化实训设备已不能满足技能训练和考核的要求。因此，需建设电气自动化综合实训室和实训装置，以达到“以能力为本位、以就业为导向，紧密结合生产实际和职业岗位的技能要求”的目的，为学生日后进入实际工作进行必要的技能培训。
目前国内生产的该类设备有以下几个方面的不足：（1）功能单一，不能满足多模块考核，缺少采集各种信号的传感器装置，设备组合兼容性较差，价格高；（2）产品质量得不到保证，售后服务不及时，一般三年就要更换；（3）与企业实际生产设备差距较大，过于模拟性；（4）产品设计过于模块化，体现不了学生对电气设备安装接线和调试的操作技能水平。
2 设计思路
2.1 实训内容
PLC是先进的工业控制器；变频器作为交流电动机的驱动器，广泛应用于现代的工业生产和民用生活中；而触摸屏技术是现代工业控制的常用手段。这几种技术的结合体现了技术的综合性、现代性和现场性，对在校生的专业知识学习和专业技能训练有及其重要的意义。
PLC主要应用在顺序控制、运动控制和过程控制这三个方面。顺序控制主要是多台电动机的顺序启动、逆序停止控制，交通信号灯控制等；运动控制如三相异步电动机的变频调速控制；过程控制如温度、流量等参数的检测与控制。在设计实训装置时，应具有PLC的这三种控制方式。
本实训装置的设计根据人力资源和社会保障部职业技能鉴定大纲要求，建立在满足本科学历、技能等级在“维修电工”技师、高级技师技能实训的基础之上。本设备集温度、湿度、压力、位移、流量、液位、力、加速度、转矩传感器、可编程控制器、通信模块、变频器、触摸屏、模拟和数字实训对象、数控技术、仿真软件、组态软件、多路交直流电源和对异步电动机、步进电机、伺服电机的控制于一体。实训内容涉及到PLC、变频器、触摸屏、电动机、传感器的使用及各种相关软件的使用等，内容丰富。
2.2 实训装置的设计
根据高技能人才培养的要求，从突出学生的动手能力和培养学生专业技能等角度出发，通过减少验证性实验、增加综合型、设计型的实训项目，尽可能多地给学生创造动手的机会，仿照工作现场，从而缩短学生从学校到企业的适应过程。所以，本实训装置设计的总体思路是以培养学生能力为本位，从实际出发，做到教学方便、实训灵活、经济适用，以满足教学与考证之需求。
为使装置得到充分利用，考虑到教学需要，本装置要能够满足PLC、变频器、触摸屏、组态等课程的相关实训，也要能够满足综合技能训练的要求。因此，采用集成和分立相结合的结构，如图1所示。
工作台上配有两块网孔板，一块用来安装继电、接触器等低压电器，另一块用来安装PLC、变频器、触摸屏。此外，工作台上还配有断路器、电源插座、电源接线柱、负载接线柱、电源指示灯等，电动机放置在工作台下方，使用安全、方便。
2.3 技术性能
工作台主电路工作电压380V，PLC控制电路工作电压AC电压220V、DC电压24V。
稳压电源的主要参数为：AC输入电压220V，DC输出电压24V，额定输出电流6A。
工作环境：温度-10℃~40℃，相对湿度
装置容量：
3 装置特点
3.1 先进性
本实训装置包含了电气控制中涉及的大部分电气元件，把继电器控制线路、PLC技术、变频技术、触摸屏技术以及常用的传感器有机结合起来，既可以进行继电器控制系统的电路设计，又能利用PLC对继电器控制系统进行技术改造，对PLC技术的应用可现场实现，同时可实现人机界面与PLC对系统的控制，实现了电气技术的综合。
3.2 综合性强
本装置在设计时，结合教学大纲以及国家职业能力“维修电工”技师、高级技师的要求，可完成相关课程的实训、课程设计和相关毕业设计，并且可进行技能鉴定考核。
3.3 性价比高
同类型功能的产品需5万元/套，而自制只需要3万元/套，与同类装置相比，每套节省资金2万元。极大地节约了资金，提高了效益。
3.4 维修方便
由于本装置中每个模块都是独立的，当发生故障时，其它模块的使用不受影响，只需维修或更换发生故障的模块，维修方便。
结语
本装置既能进行单独模块项目的训练，也能进行维修电工综合项目的实训。目前已在实验班投入使用，学生的电气控制系统的安装、调试与维修以及PLC技术的应用能力都有了较大的提升，专业设计能力加强，有利于培养高素质高技能型人才。
参考文献
[1]许建平, 汪临伟, 孙逊．电气控制及PLC技术实训装置的研制与应用[J]. 九江职业技术学院学报,2001,4:27.
【关键词】机床改造项目 数控机床电气控制 课程改革
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2012）09C-0061-02
数控机床电气控制是数控技术专业的核心课程之一。通过本课程的学习，使学生掌握数控机床电气系统的基础知识，并训练数控机床电气系统安装调试的基本能力。以往的教学实践证明，大部分高职学生不擅长抽象思维和演绎式为主的学习方式。知识传授式的教学模式不仅难以激发学生的学习兴趣，也不利于训练学生的综合职业能力，导致学生的总体学习效果不佳，因此我们必须进行教学模式改革。面对形象思维强于逻辑思维的高职学生，应以真实的“工作项目”为载体，采用“行动导向”方法引导学生完成实际的工作任务，通过完成任务的行动过程，实现专业能力、方法能力和社会能力的有效培养。
一、课程改革的背景
以广西水利电力职业技术学院为例。该院实训中心拥有20多台数控机床，既有近年新购的设备，也有服役了10多年的老设备。其中3台于1999年购进的数控车床经过多年使用，数控系统及电机驱动装置出现故障，并且无法找到配件，导致机床已经不能工作。为了保证数控机床实训教学的正常进行，并节约设备经费，学校决定对这3台数控车床的电气系统进行升级改造。该院数控技术专业的教师曾多次参与企业的数控机床改造与维修项目，在工作中积累了丰富的实践经验，因此有能力完成此次数控车床的升级改造任务。本次机床改造项目也为推进数控机床电气控制课程改革提供了一条道路，即以机床改造项目为载体，通过引导学生进行数控车床电气系统的升级改造，训练数控机床电气系统的设计、安装和调试能力。下面对该课程的教学改革做一些总结和探讨。
二、课程教学设计
（一）确定课程教学内容
本次改造选用广州数控设备有限公司生产的GSK980TB系统替换原有KENT-10T数控系统，并更换新的交流伺服驱动装置，仅保留原机床的主轴电机和电动刀架。因此数控车床的电气系统要根据GSK980TB的要求进行重新设计和安装，要通过教学过程由学生来完成机床的改造任务，达到预定的功能要求。
学习的内容是工作，因此根据数控机床电气系统改造的工作过程，将课程的教学过程划分为三个阶段：电气系统功能设计、电气系统安装和机床功能调试。每个阶段又可以划分若干个工作步骤（见表1），每个工作步骤作为一个工作任务由教师指导学生来完成。
在电气系统功能设计阶段，依据设计任务书的要求指导学生分步完成数控车床各项功能的设计，在设计过程中逐步展开相关知识点的教学。例如在主轴功能设计中引入变频器的应用知识，在坐标轴功能设计中引入伺服电机的驱动技术。让每个知识点都有一个任务作为载体，学生通过完成工作任务的过程，既能明确学习的目的，又能训练数控机床电气系统的设计能力，并掌握相关的应用知识。在电气系统安装阶段，训练学生绘制电气系统安装接线图的能力，掌握电器设备安装、接线的工艺知识。在机床功能调试阶段，使学生掌握数控机床通电调试的步骤和系统参数的功能，训练根据机床性能要求正确设置系统参数的能力。
（二）教学过程的组织方式
教学过程的组织要以学生为主体，必须让学生在课堂上充分行动起来，不是被动接受知识，也不是看老师表演。在知识传授式教学过程中，教师的角色好比是“演员”，学生的角色就像是“观众”；而行动导向式教学要求将两者的地位进行提升，学生升格为“演员”，教师升格为“导演”。教师应引导学生参与整个教学过程，学生通过主动和全面的学习，达到脑力劳动和体力劳动的统一。应按照“完整行动模式”组织教学，尽可能要求学生独立获取信息，独立制订计划，独立决策，独立实施，独立检查和评估，经历完整的工作过程。
以主轴设计任务为例，本次改造的数控车床主轴采用变频器进行调速控制，因此主轴功能设计要解决CNC、变频器和主轴电机之间的电路连接以及变频器参数设置的问题。“主轴功能设计”工作任务的教学组织过程如下：第一，教师用实训设备演示数控系统对主轴电机的控制过程，学生总结主轴电机运转的特点，通过铭牌了解主轴电机的类型。第二，学生在教材中找出异步电机转速公式，讨论异步电机调速方法，得出异步电机可以通过改变电源频率的方式进行调速的结论。第三，教师指导学生操作变频器调节异步电机转速，使学生了解变频器的功能。第四，教师介绍变频器外部接口的功能，讲解变频器基本工作原理。第五，教师指导学生操作CNC控制变频器工作，同时测量模拟量输入端子的电压值，通过电压值与频率值的比较理解CNC与变频器信号接口的功能。第六，学生设计CNC、变频器和主轴电机之间的电气连接图，教师进行讲评。第七，教师介绍变频器常用参数设置方法，指导学生设置参数并观察变频器运行状态的变化。学生在教师的引导下完成上述几个步骤的工作后，不仅训练了变频主轴电气线路的设计能力，還掌握了变频器的应用知识。
分组教学是行动导向教学顺利实施的一个重要手段。如果不进行分组教学，一个教师在面对几十个学生时，必然造成监管不到位的情况，同时也不能有效的培养学生的沟通、交流与协作的能力。可将一个40人的班级划分成8个小组，以小组作为直接的教学对象。每个教学任务的完成都需要学生进行小组讨论、实施，并以小组为单位提交成果。分组教学有如下优点：第一，能有效提高教学效率，分组后教师的指导对象由40个减少为8个，教师能更有效的指导每个小组的学习过程。第二，能锻炼学生的合作能力、沟通交流与协商能力。第三，能有效提高学生的学习效率，形成集思广益，相互学习，取长补短的学习氛围。在分组的时候要注意均衡每个小组成员能力，要让先进学生与后进学生搭配，男生与女生搭配，充分调动学生参与教学行动的积极性。
（三）课程考核方式
考核的目的是检查学生的学习状况，调动学生学习的积极性、主动性和创造性，好的考核方式对提高学生的职业技能和综合素质发挥着重要的导向和激励作用。本门课程采用以能力本位为目标的课程考核体系（见表2），考核方式的特点如下：一是将能力测评与知识考试相结合，在课程总成绩中，项目完成质量占70％，理论笔试占30％。二是项目考核以小组为单位分阶段进行，在完成一个阶段的某一项工作任务后，教师根据任务的完成质量进行评分，然后以该阶段所有工作任务分数的平均值作为该小组在这一阶段的成绩。三是对个人在小组中的表现进行评价，在完成一个阶段的工作任务后，采取个人自评、小组评价和教师评价相结合的方式对每个学生在工作过程中的表现进行测评。四是激励学生构建荣辱与共、相互帮助、共同进步的学习氛围，在小组项目考核成绩中，任务完成质量分占70％，答辩分占30％。答辩由教师对小组中随机抽取的成员进行提问，根据其对相关知识的掌握情况进行评分。这样的做法促使学生不仅要主动完成任务，而且還要积极帮助其他组员学习。
“井下现在用的ZJT-250-660变频器驱动柜出现故障我不会处理，叫厂家下井看一下吧”电工秦景强给值班室打来电话。队长何明杰知道这一情况后，迅速联系厂家工程师，商量着对井下电工进行一次专门的变频器培训。队内迅速组织全体电工参加培训。队长，书记也到现场进行学习。参加这次培训的同志们都很珍惜这次难得的机会。大家认真虚心诚恳地接受培训，态度端正，学习专注，认真的聆听和记录工程师讲解的内容，如饥似渴的接受着新鲜的东西。大家都觉得这次培训机会难得，因此学习气氛十分浓厚。
首先工程师从最为重要的内容“安全“开始进入课题，没有安全谈不上生产。大家都知道安全对于一个从事煤矿行业的工作者来说是多么重要。因此安全工作要时刻牢记心头，它不仅关系到我们个人的安全，也关系到他人的安全。工程师给大家讲解了几起由于某种操作安全措施没有做到位发生的伤亡事故进行了事故分析和总结以此来提高员工安全生产的防范意识。全面贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的基本方针。
第二点就从柜体的结构分布，零件的认知，柜体内部的线束走法，强电弱点的区分以及手操器的操作使用开始讲解，讲解过程中大家积极提问，工程师耐心解答。对变频器进行了全面的剖析，从外部的按钮，到开盖后内部的结构，一项一项捋，一步一步过，彻彻底底的让大家看的懂，听得明白。
第三点就是讲了如何去处理简单的常见的故障，如何尽快找到故障，处理故障，不影响井下正常的生产。在保障安全，不违章作业的前提下，对各类故障的处理有了新的认识。
通过这次培训学习，使所以电工对变频器有了更深刻更全面认识，在理论和实践上都有了很大的提高，认识到了自身存在的不足，只有不断的学习总结认真做好每一件事，不断提升自己技能水平，努力做一名优秀电气工作者为葫芦素煤矿的明天做出自己最大贡献，实现自己最大价值。
【关键词】MG3500；视频记录仪；ARM
0 引言
当今世界上较先进的战机均有视频记录系统，用于记录飞行、作战时的各种音视频信息，对于作战指挥、训练评估具有重要意义。传统的机载视频记录系统采用磁带结构，磁带上记录的数据是未经压缩的原始数据，数据量较大，信息记录时间短，且回放效果差、画面分辨率低、不流畅。而且由机上震动较强，磁带机的记录采用的是机械操作，要想保证可靠记录对机械部分性能要求极高，需要众多的加固措施，故磁带记录机的体积和重量一般都较大，占用了较大的机舱空间。模拟视频记录系统采用磁带作为存储介质，数据存储会耗费大量的磁带；图像记录与检索无法同时进行，且无法远程检索；图像检索采用线性方式，需要反复倒带，速度很慢，且磁头磨损严重；信息复制能力差，每复制一次图像就劣化一次；系统维护费用昂贵。随着电子技术的发展，超大规模集成电路及专用视频压缩处理芯片产生并迅速发展，同时随着半导体存储技术的发展，半导体存储器的容量也越来越大，数字视频压缩技术不断提高，采用嵌入式系统和高效的视频压缩编码标准构建机载视频压缩系统取代传统磁带机构已成为必然。
本文提出基于MG3500视频压缩板为硬件核心的机载视频记录系统，该系统工作可靠能够满足系统性能需求。
1 数字视频记录仪硬件平台
应用于某型飞机的视频记录仪硬件主要由压缩记录单元（CRM）、母板单元（CDM）、电源单元（CEM）三个外场可更换单元组成。
压缩记录单元是本系统的核心，为了实现高效高质量视频压缩，本方案采用最新视频压缩标准H.264实现压缩记录。
H.264算法具有很高的效率，但是其运算量非常大，需要借助于专用硬件来实现实时高分辨率的视频压缩。该方案选择了高性能H.264专用压缩和处理芯片MG3500完成对视频的实时高效压缩，主控单元采用嵌入式处理器ARM9来实现。压缩单元由1块ARM控制编解码芯片实现对1路视频和1路音频的压缩并可实现视频的回放。压缩记录单元原理图如图2所示。差分的Y+/Y-/C+/C-视频信号经过AD813变成单端的Y/C信号，然后经过ADV7180模数转换，变成bt.656格式的数据流，送进MG3500综合信息处理芯片，经过压缩、转换和音视频的同步，经USB接口写入电子硬盘，并可以通过AD7179实现机上视频回放。音频信号通过TLV320转换成MG3500能够识别的数字电平信号。数字视频记录仪的故障代码能够记录在机载数据记录设备中，并能通过地面工作站进行分析；同时数字视频记录仪的工作情况会记录在电子盘上，可利用该记录信息深入分析故障原因。
2 结束语
该系统可记录飞机平显、多功能显示器等6路彩和机内外通话、语音告警等音频信息，记录时戳与机上飞参、总线数据记录信息同步，可用于综合评估判定，是分析飞行员训练水平、作战能力和机载设备故障的重要信息来源，在历次演练、日常训练中发挥极为重要的作用。
【参考文献】
[1]程伟，继章，悦雷.一种机载数字视频记录系统的研制[J].计算机工程与应用， 2004，40（8）：226-230.
[2]周东林，孙凤云.机载视频记录发展研究[J].电光与控制，2001（2）：20-25.
[3]黄卫农，赖宏彬，陈健.MPEG-4视频编码算法结构分析[J].电视技术，2000（7）：12-14.
东莞作为全球制造业名城，各类大型、国际化企业的自动化水平走在全国先进行列，这些企业对具备可编程控制器（PLC）、变频器、触摸屏等综合知识的技术人员需求巨大。为适应市场需求，高职院校工科类专业普遍开有机电一体化、数控技术等相关专业，这些专业学生就业情况良好，招生情况一年旺过一年。如何搞好这些专业的教学工作，更有效衔接各专业课程，培养出满足企业需求的专门人才，是摆在高职相关专业教育工作者面前的现实课题。
一、可编程控制器（PLC）相关专业课程教学现状
以机电一体化专业人才培养方案为例，该专业一般设置与可编程控制器（PLC）相关专业的核心课程有以下4门，详见表1。
以上4门核心课程学分总计有12分，在机电一体化专业课程中分量较重。前两门课程内容主要是学习电气设备与PLC基础及其实训，这两门课程是PLC知识的入门学习，后两门课程主要内容是学习变频器、触摸屏与PLC的综合应用及其实训，是PLC知识的深化和拓展，也更加N近PLC的实际应用。这样的课程安排对机电一体化专业来说，应该是合适的也是必须的，但是在教学安排、资源利用以及教学方法方面还存在一些商榷的地方，主要体现在以下几个方面。
（一）在实训教学安排上一律采用实训周的形式，理论课和实训课不能很好衔接
例如：《PLC高级应用技术实训》这门实训课与《PLC控制系统设计与调试》理论课安排在同一个学期教学，《PLC高级应用技术实训》安排在该学期集中实训两周（这两门课的教学计划见表2）。
上述两门课程的教学进度必须有先后合理安排，即应该是先安排理论课，让学生先掌握理论知识再上实训课，这样教学效果才会好，否则理论课还未讲，就上实训课，学生实训时会觉得无从下手，其教学效果也要大打折扣。由于每个班级采用集中实训两周，而班级太多，PLC实训室资源有限，结果理论课还未上完，实训课就结束了，给实训老师和学生带来很大困扰，其教学效果可想而知，非常有必要进行合理调整，使理论课和实训课有机衔接，让教学达到最佳效果。
（二）PLC实训室资源利用有待改善
由于PLC实训室设备昂贵，一个PLC综合实训台（包括台式电脑）将近4万多元，按一个实训室安装20个机台计算，建设一个实训室要将近80多万元，所以一般的职业院校只有一个PLC实训室。由于机电一体化专业招生情况一年好过一年，一届学生四五个班近250人，两届学生近500人的PLC相关课程教学（注：表1中第1、2门课和第3、4门课分别安排在大二、大三学习），在现有实训室资源情况下，如何合理安排课程，充分利用资源，非常重要。从上表2可以看出，由于实训课集中两周时间实训，在实训周期间，其它课全部停止，在第1-4周PLC实训室比较空闲，而第5-10周PLC实训室特别繁忙，《PLC控制系统设计与调试》与《PLC高级应用技术实训》课程安排并不平衡，会造成PLC实训室的使用前闲后忙，存在浪费资源的现象。如果实训课时间安排不进行改善，一旦再扩大招生，实训室会存在排不下课的现象（实际上2014级机电一体化的《PLC高级应用技术实训》课已经存在排到非PLC实训室上课的现象，这些教室由于没有PLC实训设备，严重影响教学效果）。所以如何调整改善课程安排，充分利用现有PLC实训室资源，也是亟待解决的现实问题。
（三）在PLC相关课程尤其是实训课的教学方法上灵活性有待加强
对于高职学生而然，普遍的现象是理论知识底子薄，基础不牢，动手能力不强。而PLC相关课程的教学又是一个先简后繁的过程，既要培养学生具有一定的PLC、变频器和触摸屏的理论知识，又要培养学生的动手能力和自我创造能力，以便学生将来在企业具有独立解决各类不同PLC实际问题的能力。在PLC相关课程的实训教学上，现在普遍采用的是验证教学法，即教师提供一份现成实训指导书，上面有PLC、变频器、触摸屏的输入输出接口分配，接线方法，有PLC程序、变频器参数设定方法、触摸屏组态程序，学生只要按照实训指导书提供的样本输入程序，设定参数，接线运转，验证结果正确就算完成实训。这样的实训课教学培养出来的学生，缺乏独立思考及动手能力，缺乏创造性思维，缺乏解决实际问题的能力，不能很好地适应将来面临的实际工作要求。为了改善PLC相关实训课的教学效果，培养学生的独立工作能力和创造能力，提高解决实际问题的能力，有必要改进教学方法。
二、可编程控制器（PLC）相关专业课程教学的改进方法
针对以上指出的可编程控制器（PLC）相关专业课程教学中存在的一些问题，提出以下解决方法。
（一）分散实习
关于以上提到的PLC相关理论课与实训课不能很好地衔接和PLC实训室资源不能有效利用的两方面问题，建议采用分散实训的方法，即将两周的集中实训课改为以4节课为一个教学单元，在整个学期教学中均匀分布安排。具体见表3。
在排课时可以兼顾理论课教学进度来安排实训课，这样既可以灵活合理地解决理论课与实训课的教学进度衔接问题，又能解决PLC实训室资源紧张问题，同时这样拉开实训课的整个教学进程后，老师可以在完成一个实训课题后，预先布置下一个实训题目，让学生预习相关理论知识，做好下一个实训课题的前期准备工作，以便更好地完成下一个实训课题，这样的实训课安排大幅提高了实训室资源的利用效率，更为重要的是实训课的教学效果也会大幅提升。
（二）改进教学方法
在PLC相关实训课的教学方法方面，要根据实训课教学的不同阶段，适当、灵活地采用不同的教学方法，具体来讲可以采用以下方法。
1.在PLC相关实训课的初始阶段应该采用示范教学法
例如，对《电气控制与PLC实训》这门课，学生们刚开始上课的时候，由于大部分是初次接触PLC的实物，往往大部分学生不知从何下手，拖延实训时间，而放手让学生操作也极易因接线错误烧坏设备，这个时候教师应该采用示范教学法，先示范操作一遍，陌踩、PLC编程、接线、检查、合闸送电等几个环节进行示范，然后再让学生操作，此时教师应重点关注学生的编程、接线、操作方法是否正确，让学生养成良好的安全意识，同时掌握PLC设备的操作步骤和方法，为以后的进一步学习打下坚实的基础。
2.在示范式教学法使用一两次之后，宜采用启发式教学法
还以《电气控制与PLC实训》这门课为例，在采用示范教学法已经上过一两次课后，这时应该采用启发式教学方法比较合适，在前面有了较好的安全意识和基本的操作技能后，要注重培养学生的独立编程能力和独立工作能力，对于PLC程序的编写，有的同学可能无从下手，可能会要求老师给他提供PLC程序，这个时候老师可以提供一份梯形图程序给学生作为编程思路的参考，但要求学生用其它不同的方法编写PLC程序，编写出来的程序不能与老师提供的雷同。例如：实训题目是《电动机循环正反转的PLC控制》，这个实训题目的PLC程序可以采用梯形图、指令表、状态流程图、步进顺控指令等多种方法编写，在编程的时候可以给学生提供一份用梯形图编写的程序，教师先用启发式教学方法向学生讲解编程思路，让学生理解梯形图含义，但最终老师要求学生用状态转移图的方法编写PLC程序，这样不但锻炼了学生的编程能力，而且开阔了学生编程思路，能比较全面地掌握PLC编程方法。
3.在PLC综合应用实训课的阶段，宜采用项目教学法和翻转微课教学法
在PLC相关实训课的后期，学生们都有了一定的理论基础、编程能力和独立工作能力，这时要注重培养学生的实际工作能力，培养学生从全方位去解决一些实际案例，此阶段宜采用项目教学法和翻转微课教学法。
（1）项目教学法实施过程
项目教学法具体实施过程可以分解为：确定项目任务、制定项目计划、实施项目计划、检查评估及结果应用等几个步骤。
在实施项目教学法时，将全班学生以4～5个为一组，成绩好的与成绩差的搭配分组，指定一个责任心较强的学生为组长，再将确定好的实训项目任务分为4～5个子项目，然后每人分配一个子任务，以学生为主体，教师为主导，有分工有合作共同完成任务，最后教师与学生共同评价各组完成情况优劣，给出学生成绩。这样既锻炼了学生的独立工作能力，又锻炼了学生的集体合作意识，为将来实际工作提供经验。
（2）翻转微课教学法实施过程
翻转微课教学法是一种新的教学手段，是指在项目教学法的基础上，将微课的主角由老师变为学生，由学生在实训操作过程中进行微课视频的拍摄、微课教学内容的设计和讲解，最后由学生和老师一起学习、讨论、点评完成的微课视频，并将这些微课视频作为教学资源。翻转微课拍摄使用的工具就是学生人人都有的手机和电脑，视频的拍摄从时间上来说，并不会影响项目的进程，主要是由完成子项目的同组同学来协助拍摄，微课的制作方法容易被学生掌握，微课创作主要采用PowerPoint、屏幕录像专家、会声会影、Movie-Maker等视频制作软件，学生微课主要是进行某个任务或者知识点的操作过程视频拍摄，所以主要用到视频制作软件，这些对现在的学生来说并不很难，另外，网上的一些微课资源平台的微课范例也可以给学生提供支持。翻转微课从表面来看只是一个微课作业，但它并不仅仅是去完成一个微课视频的制作，而是将这个过程融合到整个项目教学法的实训过程中。实施翻转微课教学后，由于记录了学生实训的关键操作过程，便于组织学生发现、讨论该组学生实训的优缺点，丰富了考核内容，原来缺乏考核依据的一些任务可以通过过程录制的方式进行再现，教师有了明确的考核依据，另外，根据每个小组制作微课的质量和微课解说，对学生小组和个人综合素质进行考核和评价。
翻转微课的作用和意义如下：微课作业是学生任务驱动下的自主学习，适合目前高职教育学生特点多样化的教学环境。一般来说，高职学生不太擅长理论知识的学习，将微课作业加入实训教学过程后，弱化了教师对理论知识的长时间讲解，同时充分利用学生的视频资源，减少了重复讲解的时间，提高教学效率，同时还能有效减少学生上课玩手机的现象，激化学生的成功感，让学生主动学习。
三、结束语
实践证明，将理论课和实训课有机地合理安排，不但可以提高实训课教学效果，同时还能充分利用有限的PLC实训室资源，提高资源利用效率。在实训课教学过程中，根据高职学生的特点，在不同的教学阶段，分别合理采用示范教学法、启发式教学法、项目教学法和翻转微课教学法，可以减少学生学习PLC的畏难情绪，激发学生学习PLC相关课程的兴趣，提高学生应用PLC、变频器、触摸屏的综合能力，锻炼、提高学生的思维能力和独立工作能力，我们将在以后的PLC相关课程教学中，进一步探索优秀的教学方法，以便为社会培养更多合格的高技能人才。
参考文献：
[1]阮友德.电气控制与PLC实训教程[M].北京：人民邮电出版社，2013.