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船舶電子電氣工程專業(yè)實驗室建設方案

一、船舶機械基礎(chǔ)實驗室
船舶機械實驗室主要是用于船舶機械結(jié)構(gòu)、動力裝置、專業(yè)認知與創(chuàng)新設計等課程的教學?？砷_設的課程主要有：《船舶機械基礎(chǔ)》、《機械基礎(chǔ)課程設計》、《船舶動力裝置》。
實驗室規(guī)劃面積：200m²
1、主要器材：機械設計實驗臺（繪圖桌椅）、汽輪機實體模型、減速器實體模型、差速器實體模型、船舶動力裝置模型、機械常用零件一套（軸、齒輪、系列軸承、萬向節(jié)等）、模型陳列柜等。
2、可開展的實驗：
（1）機械結(jié)構(gòu)體的認知、零件結(jié)構(gòu)的分析，學習常見船舶機械相關(guān)的零部件的特點、應用和使用。
（2）對汽輪機、減速器、差速器等機械結(jié)構(gòu)部件的拆裝和認知及圖樣表達；
（3）機械零件的尺寸及公差測量；
（4）機械結(jié)構(gòu)的簡單測繪；
（5）船舶動力裝置的分析與調(diào)試實驗；
（6）船舶機械的基礎(chǔ)課程設計。
場地要求：寬敞明亮，透氣通風；配備夜間實驗照明設施。
防護安全：配備基本消防裝置、防火防盜裝置、要求有防漏電保護系統(tǒng)
設備要求：380V接入
說明：船舶機械基礎(chǔ)實驗室的建立還可考慮做成兩個分實驗室，一個是測繪、設計實驗室，另一個是做其余實驗的實驗室。兩者結(jié)合即可以優(yōu)化資源，還可以平衡學生人數(shù)，還便于教學管理。
3、船舶機械基礎(chǔ)實驗室建設設備計劃表

序號	設備名稱	數(shù)量
1	汽輪機實體模型	2套
2	減速器實體模型	5套，10件/套
3	差速器實體模型	4套
4	船體模型	1艘
5	船舶動力裝置模型	4套
6	船艙駕駛室模型	1套
7	LG-ZT01型豪華工程制圖實驗室設備	55套
8	CLG-102型《機械零件》示教陳列柜	2套
9	CLG-N06型多媒體智能控制《機械工程制圖》陳列柜	1套
10	CLG-118型《機械制圖》示教陳列柜	1套
11	LG-FZ08型機械工程制圖畫法幾何多媒體實訓裝置	5臺
12	LG-ZTM01型《機械制圖》模型	1套
13	機械陳列柜	4套

二、船舶電子電氣綜合實驗室
    船舶電子實驗室主要用于船舶電路、電子技術(shù)、電力系統(tǒng)等專業(yè)課程相關(guān)實踐能力的培養(yǎng)。主要涉及課程：電路原理、模電、數(shù)電、船舶電力電子技術(shù)、電子制作技能訓練、船舶電子電氣專業(yè)認知實習、船舶電子電氣工程訓練、船舶電子電氣操作實踐。
    可開設的課程主要有：《電路原理》、《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《船舶電力電子技術(shù)》、《電子制作技能訓練》、《船舶電子電氣專業(yè)認知實習》、《電氣工程實習》等課程教學。
    實驗室規(guī)劃面積：200m²
1、主要設備：
    電路分析實驗箱、電子技術(shù)綜合實驗箱（含數(shù)電、模電）、常用儀器儀表（含數(shù)字萬用表、示波器、函數(shù)發(fā)生器、穩(wěn)壓電源等）、電子焊接與裝配工具（含電烙鐵、手動鉆孔臺、熱轉(zhuǎn)印機等）、電力電子技術(shù)實驗臺、船舶電工技能實訓裝置、傳感器技術(shù)綜合實驗臺、自動陀螺儀、三相異步電機、電機拆裝工具套件、船舶模擬電站、同步發(fā)電機及并車屏等。
2、可開展的主要實驗、實訓等實踐教學內(nèi)容：
（1）電路分析相關(guān)實驗。
（2）模擬及數(shù)字電子技術(shù)實驗。
（3）船舶電子電路焊接與裝配訓練。
（4）船舶電力系統(tǒng)模擬連接、檢測與電力拖動實驗。
（5）船舶用電動機系統(tǒng)裝配與拆裝實驗；
（6）船舶常用傳感器使用與測試；
（7）船舶電力系統(tǒng)認知與操作實驗；
（8）船舶電工相關(guān)技能訓練；
（9）相關(guān)課程創(chuàng)新性設計。
注：船舶電子實驗室建立可結(jié)合機電工程系和電子信息工程系相關(guān)已有實驗室：機電基礎(chǔ)實驗室、電路分析實驗和電子技術(shù)實驗室等基礎(chǔ)進一步完善建設，有效整合資源，規(guī)劃配置，確保降低成本與提高設備使用效率。
3、船舶電子電氣綜合實驗室建設設備購置計劃表

序號	設備名稱	數(shù)量
1	LGDD-01型電力電子技術(shù)及電機控制實驗裝置	10套
2	LGDQ-1型電機及電氣技術(shù)實驗裝置	10套
3	LG-CDQ01型船舶電工技能實訓裝置	5套
4	LG-CDQ02型船舶電力拖動及電氣控制技能實訓裝置	5套

三、自動控制實驗室
自動控制實驗室主要用于船舶電子設備的自動化控制?？砷_設的課程主要有：自動控制原理，單片機與嵌入式系統(tǒng)，船舶自動控制技術(shù)，船舶輔助機械控制系統(tǒng)，單片機與嵌入式系統(tǒng)實驗。
實驗室規(guī)劃面積：100m²
1、主要器材：電腦機房（包含各種編程和仿真軟件），單片機與嵌入式試驗箱，各種控制與檢測傳感器（如：電機，溫度檢測模塊，壓力檢測模塊），自控原理試驗箱，示波器，信號發(fā)生器。
2、可開展的實驗：
（1）單片機IO口的簡單操作：了解單片機I/O的驅(qū)動方式；C語言基本語句的編寫。
（2）鍵盤的識別與使用：掌握獨立按鍵和矩陣鍵盤連接和使用，掌握C語言選擇性結(jié)構(gòu)程序編寫。
（3）流水燈設計：整我單片機順序執(zhí)行的特點，掌握并行控制I/O的特點。
（4）數(shù)碼管顯示技術(shù)：掌握數(shù)碼管和單片機的連接，掌握段點嗎表的推算及數(shù)組的使用方法以及動態(tài)顯示的原理。
（5）定時器初值的應用：掌握定時器計數(shù)器中斷服務程序的編寫，掌握單片機中斷優(yōu)先級別。
（6）PWM應用：了解PWM技術(shù)原理和PWM程序編寫。
（7）模數(shù)轉(zhuǎn)換：掌握單片機模數(shù)轉(zhuǎn)換的思想，掌握模數(shù)芯片與單片機的連接方法，掌握數(shù)組和判斷語句的使用方法。
（8）串口PC通信：掌握PC和單片機通信方法，掌握串口通信中斷的使用方法，掌握MAX232與單片機的連接和使用。
（9）自控原理實驗（可考慮結(jié)合MATLAB軟件來實現(xiàn)）：例如：典型系統(tǒng)時域響應和穩(wěn)定性分析、線性系統(tǒng)的根軌跡分析、線性系統(tǒng)的校正、狀態(tài)觀測器設計、線形系統(tǒng)的頻率響應分析、離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析、采樣控制系統(tǒng)的校正，二階非線性系統(tǒng)實驗典型系統(tǒng)時域響應和穩(wěn)定性分析、線性系統(tǒng)的根軌跡分析、線性系統(tǒng)的校正、狀態(tài)觀測器設計、線形系統(tǒng)的頻率響應分析、離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析、采樣控制系統(tǒng)的校正，二階非線性系統(tǒng)實驗。
3、自動控制實驗室建設設備購置計劃表

序號	設備名稱	數(shù)量
1	LG-AT2型自動控制及計算機原理實驗箱	50臺
2	LG-CWK01型冷卻水溫度自動控制實訓裝置	2套
3	LG-CZM01型船舶照明配電設備控制系統(tǒng)實訓裝置	2套
4	LG-CDK01型船舶電動控制儀表實訓裝置	2套
5	LG-CQK01型船舶氣動控制儀表實訓裝置	2套
6	LG-CGL01型船舶鍋爐燃燒時序模擬控制實訓裝置	2套

四、船舶虛擬仿真實驗室
船舶虛擬仿真實驗室是針對船舶設計過程中真實實驗平臺無法開展的大型綜合的復雜系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實的實驗教學平臺。
開設的課程主要有：《計算機輔助設計》、《機械基礎(chǔ)課程設計》、《海洋結(jié)構(gòu)虛擬仿真》
實驗室規(guī)劃面積：120m²
1、主要器材：
硬件：高性能計算機/工作站（穩(wěn)定的計算能力和優(yōu)秀的圖像處理能力）
建模仿真軟件：
（1）AutoCAD: 是自動計算機輔助設計軟件，用于二維繪圖、詳細繪制、設計文檔和基本三維設計，現(xiàn)已經(jīng)成為國際上廣為流行的繪圖工具。
（2）UG：一個交互式CAD/CAM系統(tǒng)，它功能強大，可以輕松實現(xiàn)各種復雜實體及造型的建構(gòu)。是模具行業(yè)三維設計的一個主流應用。（約10萬RMB）
CATIA:從項目前階段、具體的設計、分析、模擬、組裝到維護在內(nèi)的全部工業(yè)設計流程。（約10萬RMB）
（3）NAPA：由芬蘭NAPA公司開發(fā)的國際著名的、真正三維設計的大型船舶CAD軟件。
（4）動力學仿真、結(jié)構(gòu)分析軟件：
（5）MSC/PATRAN：是工業(yè)領(lǐng)域*著名的有限元前、后處理器，是一個開放式、多功能的三維MCAE軟件包，具有集工程設計、工程分析、和結(jié)果評估功能于一體的、交互圖形界面的CAE集成環(huán)境。（開放）
NASTRAN：是在1966年美國國家航空航天局(NASA)為了滿足當時航空航天工業(yè)對結(jié)構(gòu)分析的迫切需求主持開發(fā)大型應用有限元程序。（約10萬RMB）
（6）流體計算軟件：
Fluent：目前國際上比較流行的商用CFD軟件包，它具有豐富的物理模型、先進的數(shù)值方法和強大的前后處理功能，在航空航天、汽車設計、石油天然氣和渦輪機設計等方面都有著廣泛的應用。（每年十幾萬費用）
2、可開展的實驗：
（1）船舶三維建模；
（2）船舶結(jié)構(gòu)和強度分析；
（3）船舶穩(wěn)定性和操縱性分析；
（4）船舶結(jié)構(gòu)與動力設計；
3、船舶虛擬仿真實驗室建設設備購置計劃表

序號	設備名稱	數(shù)量
1	AutoCAD	1套
2	UG（教育版）	1套
3	Fluent	1套
4	ANSYS（高校版）	1套

五、船舶機電傳動與控制實驗室
1、主要涉及課程：PLC原理及應用、機電傳動與控制、機電傳動與控制實驗
    船舶機電傳動與控制實驗室主要用于船舶機電控制系統(tǒng)相關(guān)的理論的驗證和實踐訓練，依托PLC、繼電-接觸器控制基礎(chǔ)突出學生船舶設備機電傳動系統(tǒng)認知、機電傳動控制技術(shù)訓練等專業(yè)相關(guān)實踐能力的培養(yǎng)?？砷_設的課程主要有：《PLC原理及應用》、《機電傳動與控制》、《機電傳動與控制實驗》等課程。
實驗室規(guī)劃面積：250m²
2、主要設備：機電傳動控制綜合實驗臺、網(wǎng)絡型可編程控制器實驗臺、過程控制實驗裝置、可編程控制實驗箱（西門子）、配套變頻器、計算機、船舶機電傳動虛擬實驗與仿真系統(tǒng)、船舶電動控制儀表實訓裝置。
3、可開展的主要實驗、實訓等實踐教學內(nèi)容：
    （1）船舶機械系統(tǒng)的傳動動力實驗；
    （2）船舶機械控制系統(tǒng)PLC編程與操作實驗；
    （3）機械系統(tǒng)零部件靜、動力學分析等；
    （4）船舶機電傳動控制系統(tǒng)的PLC控制實現(xiàn)；
    （5）船舶設備中機電傳動虛擬仿真實驗；
    （6）船舶電動控制儀表使用與操作實訓；
    （7）船舶機電傳動控制系統(tǒng)創(chuàng)新設計與訓練。
注：船舶機電傳動實驗室建立可結(jié)合機電工程系相關(guān)已有實驗室：機電傳動實驗室等進行建設，在現(xiàn)有設備的基礎(chǔ)上進一步完善相關(guān)設備設施，有效整合資源。
4、船舶機電傳動與控制實驗室建設設備購置計劃表

序號	設備名稱	數(shù)量
1	LGDD-01型電力電子技術(shù)及電機控制實驗裝置	8臺
2	LG-GCKZ01 過程控制實驗裝置	8臺
3	LGSX-01A 網(wǎng)絡型PLC可編程控制器綜合實訓裝置	8臺
4	LG-CDQ07型克令吊電氣控制技能實訓裝置（半實物）	2臺
5	LG-CDQ02型船舶電力拖動及電氣控制技能實訓裝置	2臺
6	LG-CDQ03型船舶絞纜機電氣控制技能實訓裝置	2臺
7	LG-CDQ04型船舶錨機電氣控制技能實訓裝置	2臺
8	LG-CJD01型船舶起貨機電氣實訓裝置	2臺
9	LG-CDQ05型船舶主開關(guān)實訓裝置	2臺
10	LG-CDQ06型船舶電工工藝和電氣測試技能實訓裝置	2臺

六、船舶檢測檢驗實驗室
船舶檢測檢驗實驗室主要是用于船舶外形結(jié)構(gòu)、電子電氣、動力裝置等的可靠性、安全性和結(jié)構(gòu)外型進行檢測檢驗?？砷_設的課程主要有：《船舶檢驗》、《船舶電氣》、《船舶動力裝置》等部分實驗。
實驗室規(guī)劃面積：100m²
1、可開展的主要實驗、實訓等實踐教學內(nèi)容：
    （1）船舶機械結(jié)構(gòu)的形貌檢測；
    （2）船舶外型輪廓的變形檢測與分析；
    （3）船舶電子裝置的檢驗；
（4）船舶電氣及自動化裝置的檢驗；
（5）船舶輪機轉(zhuǎn)子動力振動檢測與故障診斷；
2、船舶檢測檢驗實驗室建設設備購置計劃表

序號	設備名稱	數(shù)量
1	LMS/POLTEC激光測振儀	1臺
2	圓柱度儀	1臺

七、船舶通信與導航實驗室
1、主要涉及課程：計算機網(wǎng)絡技術(shù)、海洋通信原理、電磁場與微波技術(shù)、電子導航系統(tǒng)、遙感技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡、無線傳感網(wǎng)絡課程設計、微波通信、導航信息處理與GNSS，電子導航系統(tǒng)、船舶光纖通信、光纖傳感器技術(shù)。
2、實驗室簡介：以現(xiàn)代通信技術(shù)理論為基礎(chǔ)，構(gòu)建船舶通信與導航半實物仿真實驗教學與研發(fā)系統(tǒng)。圍繞微波、天線、導航設備以及光纖等船舶電子設備和應用技術(shù)，通過實物、半實物與仿真等手段，使學生熟悉船用常規(guī)無線電通信，微波通信，光纖通信和GPS導航的基本原理，掌握天線微波理論、電磁兼容技術(shù)、光纖通信技術(shù)和導航技術(shù)等相關(guān)的應用技術(shù)和信息處理方法。
實驗室規(guī)劃面積：150平米。
3、可開展的主要實訓內(nèi)容：
（1）船舶通信原理的基礎(chǔ)實驗；
（2）船舶通信中微波信號的測量、分析和設計；
（3）微波通信的信號與信息處理；
（4）船舶光纖通信實訓；
（5）船用光纖傳感器實訓；
（6）GPS導航定位實訓；
（7）衛(wèi)星信號的捕獲和跟蹤實訓；
4、設備購置計劃表

序號	設備名稱	數(shù)量
1	LG-CWF01型船舶微波通信半實物仿真實驗平臺	20套
2	LG-PPS01型可編程GPS原理實驗平臺	20套
3	LG-CGX02型船舶光纖通信半實物演示仿真系統(tǒng)	5套
4	LG-CBF01型船舶報警及呼叫系統(tǒng)實訓裝置	5套
5	LG-CXH01型船舶航行信號燈系統(tǒng)實訓裝置	5套

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