數(shù)電模電實訓(xùn)平臺：構(gòu)建“虛實融合+理實一體”的電子技術(shù)人才培養(yǎng)基石
數(shù)電模電實訓(xùn)平臺：構(gòu)建“虛實融合+理實一體”的電子技術(shù)人才培養(yǎng)基石在電子信息產(chǎn)業(yè)向高精度、智能化升級的背景下，模擬電子技術(shù)與數(shù)字電子技術(shù)作為電類專業(yè)的核心基礎(chǔ)，市場對掌握“電路設(shè)計-搭建調(diào)試-故障診斷”全鏈條技能的人才需求日益迫切。碩博數(shù)電模電實訓(xùn)平臺以“基礎(chǔ)夯實+創(chuàng)新拓展”為核心設(shè)計理念，整合模塊化實驗?zāi)K、虛擬仿真系統(tǒng)、智能檢測設(shè)備等關(guān)鍵技術(shù)，搭建了從理論驗證到系統(tǒng)創(chuàng)新的立體化實訓(xùn)體系，成為院校電子信息工程、電氣工程等專業(yè)《模擬電子技術(shù)》《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)的核心載體。
一、數(shù)電模電實訓(xùn)設(shè)備架構(gòu)：覆蓋“基礎(chǔ)-仿真-實戰(zhàn)”的一體化實訓(xùn)沙盤
碩博數(shù)電模電實訓(xùn)平臺采用模塊化集成架構(gòu)，以工業(yè)級實訓(xùn)臺為核心載體，按“基礎(chǔ)支撐-模電實訓(xùn)-數(shù)電實訓(xùn)-虛實交互-檢測評估”的邏輯分層構(gòu)建，形成技能培養(yǎng)的完整閉環(huán)，標(biāo)準(zhǔn)實訓(xùn)臺尺寸約1600mm×800mm×1800mm，兼顧多人協(xié)作與教學(xué)空間適配性。
架構(gòu)層級 核心設(shè)備/技術(shù) 功能定位 基礎(chǔ)支撐層 防靜電實訓(xùn)臺、多路穩(wěn)壓電源、工具套件 提供安全規(guī)范的電路實驗基礎(chǔ)操作環(huán)境 模電實訓(xùn)層 分離元件模塊、集成運(yùn)放模塊、濾波電路模塊 實現(xiàn)模擬電路的搭建、調(diào)試與特性測試
數(shù)電實訓(xùn)層 邏輯門電路模塊、時序電路模塊、單片機(jī)接口模塊 完成數(shù)字邏輯運(yùn)算與數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計驗證 虛實交互層 內(nèi)置計算機(jī)、仿真軟件、虛擬實驗系統(tǒng) 實現(xiàn)理論仿真與實物操作的聯(lián)動教學(xué) 檢測評估層 雙通道示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、智能評分系統(tǒng) 完成電路參數(shù)檢測與技能水平標(biāo)準(zhǔn)化評估
二、核心子系統(tǒng)：匹配“入門-進(jìn)階-創(chuàng)新”全階段需求
數(shù)電模電實訓(xùn)平臺通過模塊化設(shè)計集成五大核心子系統(tǒng)，既支持單模塊專項技能訓(xùn)練，又可實現(xiàn)多系統(tǒng)協(xié)同教學(xué)，全面覆蓋數(shù)電模電從基礎(chǔ)驗證到綜合創(chuàng)新的全場景需求。
1. 標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)支撐系統(tǒng)
以工業(yè)級防靜電實訓(xùn)臺為核心，構(gòu)建符合電子實驗規(guī)范的基礎(chǔ)環(huán)境。實訓(xùn)臺采用70×70mm鋁合金型材框架，桌面嵌入25mm厚絕緣膠墊，有效消除靜電干擾，底部配備帶剎車的萬向輪，兼顧穩(wěn)定性與靈活性。電源控制屏集成多路供電模塊：0-30V可調(diào)直流穩(wěn)壓電源（紋波電壓＜5mV，帶限流保護(hù)與數(shù)字顯示）、±5V、±12V固定直流電源，以及3-24V多檔位交流電源，均具備短路保護(hù)與自動恢復(fù)功能，保障操作安全。工具套件涵蓋UT33B+數(shù)字萬用表、剝線鉗、鑷子、疊插式實驗連接線等全套工具，搭配放大鏡臺燈，滿足從元件處理到電路搭建的全流程操作需求。
2. 全維度模擬電子實訓(xùn)系統(tǒng)
配套12種核心模擬電路模塊，覆蓋《模擬電子技術(shù)》課程核心知識點(diǎn)。模塊采用透明封裝設(shè)計，包含二極管整流濾波電路、三極管放大電路、集成運(yùn)放應(yīng)用電路、RC/LC濾波電路、穩(wěn)壓電源電路等基礎(chǔ)單元，元件參數(shù)標(biāo)注清晰，內(nèi)部結(jié)構(gòu)直觀可見。學(xué)生可開展靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)試、放大倍數(shù)測量、波形失真修正等基礎(chǔ)實訓(xùn)，通過示波器觀察整流前后的波形變化、濾波電路的紋波抑制效果，深入理解模擬信號的處理機(jī)制。系統(tǒng)支持復(fù)雜電路組合實訓(xùn)，如基于運(yùn)放的信號運(yùn)算電路、波形產(chǎn)生電路等，內(nèi)置虛焊、元件損壞、參數(shù)漂移等典型故障模擬功能，培養(yǎng)故障診斷與電路優(yōu)化能力。
3. 全功能數(shù)字電子實訓(xùn)系統(tǒng)
以九孔通用電路板掛箱為核心，配備15種數(shù)字電路模塊，覆蓋邏輯運(yùn)算與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計需求。核心模塊包括與門/或門/非門等基本邏輯門電路、編碼器/譯碼器、觸發(fā)器、計數(shù)器、寄存器及時序電路模塊，元件采用透明合體封裝，直觀性強(qiáng)。學(xué)生可開展邏輯函數(shù)驗證、組合邏輯電路設(shè)計、時序電路時序圖測試等基礎(chǔ)實訓(xùn)，通過LED指示燈狀態(tài)變化觀察邏輯運(yùn)算結(jié)果，掌握數(shù)字信號的傳遞與處理規(guī)律。系統(tǒng)支持綜合性數(shù)字系統(tǒng)搭建，如基于計數(shù)器的頻率計、數(shù)字電子鐘等項目開發(fā)，結(jié)合單片機(jī)接口模塊，可實現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)的智能化拓展，培養(yǎng)系統(tǒng)設(shè)計與集成能力。
4. 虛實融合交互實訓(xùn)系統(tǒng)
內(nèi)置工業(yè)級計算機(jī)與24英寸高清大屏，預(yù)安裝Multisim仿真軟件與專屬虛擬實驗系統(tǒng)，實現(xiàn)“理論-仿真-實物”全流程教學(xué)閉環(huán)。虛擬系統(tǒng)按數(shù)電模電課程體系設(shè)計仿真實驗項目，學(xué)生可先通過軟件完成電路設(shè)計、參數(shù)仿真與波形預(yù)測，如模擬放大電路的頻率響應(yīng)仿真、數(shù)字計數(shù)器的時序仿真，降低實物實驗的試錯成本。虛擬與實物系統(tǒng)支持?jǐn)?shù)據(jù)聯(lián)動，仿真參數(shù)可直接導(dǎo)入實物平臺，實物實驗的波形與數(shù)據(jù)也能同步至虛擬軟件進(jìn)行對比分析，幫助學(xué)生精準(zhǔn)理解理論與實踐的差異，提升學(xué)習(xí)效率。
5. 智能檢測與考核系統(tǒng)
整合高精度儀器與數(shù)據(jù)化管理模塊，實現(xiàn)電路性能檢測與技能評估標(biāo)準(zhǔn)化。核心檢測設(shè)備包括雙通道示波器（帶寬100MHz，采樣率1GSa/s）與直接數(shù)字頻率合成（DDS）函數(shù)信號發(fā)生器（輸出0.1Hz-3MHz多種波形，失真度＜1%），可完成電壓、電流、波形參數(shù)的精準(zhǔn)測量。智能評分系統(tǒng)通過采集電路搭建時長、參數(shù)調(diào)試精度、故障排查效率等數(shù)據(jù)，結(jié)合預(yù)設(shè)課程標(biāo)準(zhǔn)自動生成考核成績；教師管理平臺支持實訓(xùn)任務(wù)下發(fā)、操作過程追蹤與成績數(shù)據(jù)存儲，可生成個人技能檔案與班級統(tǒng)計報表，為教學(xué)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。
三、技術(shù)亮點(diǎn)：適配教學(xué)需求的實訓(xùn)創(chuàng)新設(shè)計
1. 理實一體的教學(xué)閉環(huán)
數(shù)電模電實訓(xùn)平臺將理論教學(xué)、虛擬仿真、實物操作與技能考核深度融合，實訓(xùn)臺集成電源、儀器與編程環(huán)境，配合預(yù)安裝的仿真軟件，實現(xiàn)“課堂講解-仿真預(yù)習(xí)-實物操作-結(jié)果分析”一站式教學(xué)，大幅提升教學(xué)效率。
2. 安全與規(guī)范雙重保障
全系統(tǒng)配備多重安全防護(hù)：電源系統(tǒng)帶過載、短路與漏電保護(hù)，實驗連接線采用高絕緣疊插式設(shè)計，杜絕觸電風(fēng)險；實訓(xùn)臺具備完整防靜電體系，搭配靜電手環(huán)報警器，培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范操作習(xí)慣。實驗?zāi)K按工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，電路布局與元件選型貼合工程實際，助力學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成。
3. 拓展性與適配性強(qiáng)
硬件采用模塊化設(shè)計，實驗?zāi)K可按需增減，支持根據(jù)教學(xué)需求拓展傳感器接口、PLC控制模塊等進(jìn)階單元；軟件系統(tǒng)支持實驗項目定制，可適配不同院校的課程大綱與技能競賽要求，兼容國賽評分體系，可用于賽前特訓(xùn)。
四、教學(xué)價值：從技能培養(yǎng)到職業(yè)適配的全鏈條賦能
數(shù)電模電實訓(xùn)平臺構(gòu)建了“基礎(chǔ)驗證-系統(tǒng)設(shè)計-創(chuàng)新拓展”的階梯式實訓(xùn)體系，深度對接電子信息產(chǎn)業(yè)職業(yè)能力要求。
? 基礎(chǔ)技能層：通過電路搭建、參數(shù)測量等實訓(xùn)，掌握數(shù)電模電核心操作技能，滿足電子組裝、電路調(diào)試等基礎(chǔ)崗位需求。
? 專業(yè)能力層：借助虛實融合訓(xùn)練與綜合項目開發(fā)，提升電路設(shè)計、故障診斷與系統(tǒng)集成能力，適配電子設(shè)備研發(fā)、維修等技術(shù)崗位需求。
? 創(chuàng)新拓展層：支持基于單片機(jī)的數(shù)字系統(tǒng)拓展與智能電路開發(fā)，為學(xué)科競賽與科研實踐提供硬件支撐，助力高端技術(shù)人才培養(yǎng)。
五、行業(yè)影響：推動產(chǎn)教融合的電子技術(shù)實訓(xùn)標(biāo)桿
碩博數(shù)電模電實訓(xùn)平臺以“虛實融合+規(guī)范導(dǎo)向”的核心優(yōu)勢，成為連接院校教學(xué)與產(chǎn)業(yè)需求的關(guān)鍵紐帶。一方面，可復(fù)刻電子企業(yè)研發(fā)調(diào)試場景，用于新員工崗前培訓(xùn)，縮短上崗適應(yīng)周期；另一方面，其實訓(xùn)內(nèi)容完全覆蓋《模擬電子技術(shù)》《數(shù)字電子技術(shù)》課程要求，為院校電類專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)與“1+X”證書制度實施提供核心設(shè)備支撐。同時，平臺的開放性架構(gòu)為智能傳感器接口電路、低功耗電子電路等前沿技術(shù)研究提供實驗載體，持續(xù)推動電子技術(shù)教學(xué)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的深度融合。
