第46届世界技能大赛湖南省选拔赛电子技术项目技术文件.docx
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第46届世界技能大赛湖南省选拔赛电子技术项目技术文件
第46届世界技能大赛湖南省选拔赛
电子技术项目
技术文件
2020年5月20日
1.项目简介
本文件是依据第45届世界技能大赛技术文件信息编写得出。
本项目技术说明是对本竞赛项目内容的框架性描述,正式比赛内容及要求以竞赛当日公布的赛题为准。
1.1项目描述
项目名称:
电子技术
以第46届世界技能大赛技术要求为基础,综合考察从事电子技术方向工作者的综合职业能力,包括电路设计能力、嵌入式编程能力、线路板测量及检修能力以及电子线路安装与调试能力,通过实施真实的工作任务来考察选手的综合职业能力。
1.2竞赛目的
全面贯彻落实党的十九大提出的“建设知识型、技能型、创新型劳动者大军,弘扬劳模精神和工匠精神,营造劳动光荣的社会风尚和精益求精的敬业风气”要求,通过组织世界技能大赛湖南省选拔赛,促进技能竞赛和技能人才培养工作科学有序发展。
以国家相关职业标准(高级工)为竞赛标准,学习借鉴世界技能大赛命题方法和考核内容,适当增加相关新知识、新技术、新设备、新技能等内容。
竞赛以实际操作的形式进行考核,选拨出我省最优秀的选手代表参加全国选拔赛;同时,通过全省选拔赛,使参赛选手、裁判等相关人员进一步熟悉世赛技术要求,加深对相关项目技术技能发展趋势的了解与认识。
2.选手应具备的能力
参考世界技能大赛电子技术项目的WSC2019_WSSS16(WorldSkillsStandardSpecification)文件内容,本次选拔赛电子技术项目的选手需要具备表1的知识点与技能点。
表1选手需要具备的能力一览表
章节内容
类型
1
工作组织和管理
选手要具备的知识点:
电路设计、PCB布局和程序设计的创造性;
电路设计、PCB故障查找和编程中的批判性思维;
诚实与正直;
自我激励;
问题解决;
压力下有效的工作;
健康与安全法规;
与技能相关的最佳实践
可持续的个人自我改进;
企业文化、流程和基于国情的潜在变革。
理论
选手应具备的技能点:
在相关环境和其他因素中专业的工作;
在本地和远程环境中与同事及团队协同作业;
向团队或客户提出想法;
在工作场所照顾自己和他人的安全;
采取适当的预防措施,尽量减少事故及影响;
积极参与专业发展工作;
采用符合国际标准的过程记录,为将来开发和修正提供可追溯的保障;
解释和认识国际符号图表和其他标准机构运用的国际语言,购买符合规格且物有所值的元件和测试设备;
协助工程师编写关于测试技术、实验室设备和规程的报告与记录;
与客户有效地沟通;
训练他人使用设施设备;
紧跟技术发展步伐;
在客户处所专业的表现;
启用记录过程维护政策;
需要时起草维修合同。
实操
2
电子技术在实践中的应用
选手要具备的知识点:
熟练阅读英语资料和Datasheet;
具体某个工业中电子技术的不同专业;
通用国际标准符号;
常用距离测量单位,如英里和毫米等;
客户的经营环境;
电子工业中普通的保养、安装、维修中所需要的材料和工具(电子电路元件的规格);
模拟和数字逻辑电路及传感器电路;
AC和DC技术;
电源;
连线和电缆;
连接器;
显示器;
电路设计;
分析电气电路、电子电路、数字逻辑电路和传感器电路;
感抗和容抗;
电容和电感特性,充、放电行为;
电感的选择,应用适合性;
无源和有源滤波器
振动器(RC、石英、锁相环);
多阶电路;
基本放大器电路(AC、DC和电源放大器);
基本运算放大器电路;
运算放大器实际应用考虑:
微分控制和伺服系统;
发生器和脉冲整形器;
RC,石英,LC振荡器,维恩电桥发生器,相移发生器;
脉冲整形器:
施密特触发器,微分和积分器;
竞态条件;
真值表、时序图、卡诺图、布尔代数、组合逻辑及其应用;
计数系统;
基本与、或、非、与非、或非、异或和异或非门的性能;
用基本门电路替代与“非或”者“与或非”门;
创造基本的数字逻辑完成某种运算;
指定电路的数字逻辑等式或函数;
工业标准波形测量特性;
组合和时序逻辑电路;
电磁屏蔽技术;
防静电的最佳惯例。
理论
选手应具备的技能点:
正确识别和分析适当的原理完成任务;
将认知技能应用于任务中;
用电脑工具完成:
电路设计和PCB布局;
嵌入式设备的编程;
元件的测试和测量,依据给定规程对电路进行操作;
电路板和产品机构的控制;
用嵌入式系统创建典型的通讯链接;
单片机外部设备接口使用;
读懂并理解工程制图、接线图、原理图、技术手册和工程说明书;
安装设备、电子原件、元器件、升级或翻新设备使之投入运行。
实操
3
原型线路板的硬件设计
选手要具备的知识点:
电子原理的运用;
专业软件(PCB设计);
满足实际需要的设计;
将设计变成实际的过程。
理论
选手应具备的技能点:
计算值和选择适合的元器件;
散热原理的应用;
为电子基础电子模块做设计修改;
设计符合规格和实际用途的电路;
使用原理图抄绘和PCB布局软件设计电路;
使用电路板布局软件的3D功能;
用行业的最佳规范标准对线路板进行布局设计;
生成电路板制造过程数据;
安装电子元件到PCB上以实现设计功能;
测试原型板并按实际需要进行调整;
有问题时返工或者修改以达到行业标准。
实操
4
嵌入式系统编程
选手要具备的知识点:
嵌入式系统;
微处理器;
微处理器开发工具;
行业中常用的集成软件开发环境。
设备的编程方法;
通过C语言和最佳行业规范对嵌入式系统进行编程;
微处理器接口原理的应用;
常用微处理器的外设编程、外围设备接口、电源管理技术、看门狗计时器;
中断处理(ISRS)和复位。
理论
选手应具备的技能点:
对语法错误进行定位、纠正和重新编译;
编写、编译、上传、测试和调试C程序;
常用C函数的应用;
使用提供的函数;
编写特定功能的函数;
打开、编译并把预先写好的代码传到嵌入式系统;
修改、调试、验证/测试测试嵌入式系统上的代码;
设计、编写、调试、上传/下载和验证/测试程序以实现或展示具体的任务要求;
在适当的地方使用或编写中断服务程序(ISR)或轮询技术;
在编写代码的时候使用一般大众接受的编写规范;
使用预先代码、设计或编写代码来实现电源管理技术。
实操
5
故障查找、维修与测量
选手要具备的知识点:
电子原理的运用
故障查找,测试,修理和测量的环境。
检测设备的限制和使用;
实施不可靠设备对业务的预防性诊断和维修;
故障隔离技术;
实际电路测量技术;
嵌入式系统排故的软件技术;
高压和高电流下工作的安全性;
静电放电影响及静电放电敏感原件的操作安全
理论
选手应具备的技能点:
设备的功能检查及标定;
选择合适的仪器进行测量;
使用能够测量,分析电压、电流和波形的仪器来测试、设置、调整和测量电子元器件、模块和设备;
确定运行错误的原因和需要采取的措施;
将故障隔离到组件级别;
使用手动工具和烙铁,调整与替换有缺陷、工作不正常的电路和
电子元件;
使用标准测试设备来测试电子部件或元件;
分析结果并依据规格进行效果评价,必要时调整;
维修证据的记录和有效的维修;
手工及远程收集和分析证据;
完成维修报告:
记录现象、证据、原因和对故障部件采取的措施;
制定预防性维护计划;
实施对设备和系统的预防性维护和校准;
对测量结果有效使用数字文档;
通过绘制精确或随时间推移显示变量关系的图表来测量具体电子参数;
决定电子元件是否达到规格;
设计和实施检测策略来找到故障
用电脑作为工具来实施测试的常规工作,实施检测策略、收集和分析测试数据;
依据行业标准进行元件替换和修理操作
实操
参赛选手必须掌握电子技术项目的理论知识,但是在本次选拔赛中理论知识不单独列为考核项目。
3.竞赛项目
实操竞赛采取实际操作方式,考核三个模块,时间为14小时,满分100分。
3.1竞赛模块
竞赛以第45届世界技能大赛电子技术项目为指导依据,并结合世赛标准和国内行业实际来组织命题。
考核为三个模块:
模块A原型电路板设计与制作、模块B嵌入式系统编程、模块C电路故障诊断、维修及测量。
3.2基本工作
(1)模块A–原型电路板设计与制作
1)认真阅读技术文件、测试文件及图纸;
2)对基本电子模块进行部分设计或修改;
3)熟练使用office软件编辑报表及报告;
4)对所提供未知元器件封装进行识图/测量与绘制;
5)运用AutodeskEagle软件设计印刷电路原理图;
6)运用AutodeskEagle软件设计印刷电路板(PCB);
7)绘制电路时元器件图形标准采用软件中默认标准;
8)输出有效的PCB加工文件;
9)对提供的零部件进行自检;
10)结合设计文件对线路板进行组装;
11)电路组装标准采用IPC-A-610-F相关标准;
12)全部完成后通报裁判,双方签名确认完成,并接受裁判检查。
(2)模块B–嵌入式系统编程
1)认真阅读及分析工程文件、测试文件、图纸文件;
2)对所提供的电路板、处理器、芯片、电子设备等零部件进行自检;
3)设置软件和硬件环境;
4)使用以C语言为基础的嵌入式系统编程环境:
MCU为ARMCortexM0+:
STM32L052,集成开发环境为Keil5MDK,下载器为ST-LINK/V2;
5)编译程序并下载到ARM控制器(STM32L052);
6)定位、纠正和修改程序,在演示板中展示要求的动作。
7)全部完成后通报裁判,双方签名确认完成,并接受裁判检查。
(3)模块C-电路故障诊断、维修及测量
1)认真阅读技术文件、测试文件及图纸;
2)对提供的零部件进行自检;
3)熟练使用office软件编辑报表及报告;
4)使用电子仪器对电子线路进行测量;
5)诊断电路板错误处或其它原因引起的故障;
6)使用手动工具电烙铁等工具调整、替换不良电路和电子元件;
7)电路维修标准采用IPC-A-610-F相关标准;
8)记录和分析测量的结果和数据,填写测试报告;
9)全部完成后通报裁判,双方签名确认完成,并接受裁判检查。
3.3模块配分与时间安排
本次实操比赛的三个模块具体比赛时间和配分比例见表2和表3。
表2实操考核内容及时间分配表
日程
模块
模块名称
时间分配
C1
A
电路原理设计/PCB设计
2+3小时
C2
C
故障诊断、维修及测量
3小时
A
原型板组装与调试
2小时
C3
B
嵌入式编程
4小时
总计
14小时
表3实操竞赛配分表
模块
模块名称
配分
测量分
评价分
A
原理图设计
15
PCB设计
15
原型板功能
15
原型板焊接工艺
5
B
嵌入式系统编程功能
30
C
故障判断与证据记录
10
测量记录
5
维修质量与工艺
5
测量/评价分小计
90
10
总计
100分
3.4命题方式
本项目竞赛题的命题方式:
选拔赛命题流程参照世界技能大赛电子技术项目的命题方式。
由专家组长及专家组成员对技术文件进行研讨及修改,形成样题,并由专家组长报送大赛组委会,经审核后统一发布。
3.5命题方案
由裁判长组织试题的设计和制作,试题设计要求:
每一份试题都含有一份详细的文字解说;
模块A、B、C的评分点的设计上,每个模块评分点不少于5个,单个评分点分值不低于0.2分,不高于2分。
3.6考核次数及地点安排
本项目选拔赛只进行一轮次考核,地点为:
湖南轻工高级技工学校。
具体考核时间由组委会统一发布。
3.7考核流程及方式
(1)模块A原型电路板设计与制作
1)选手根据题目要求设计或修改电路原理图;
2)电路设计完成后将规定的答题纸上传/递交给现场裁判,必要时需要打印确认;
3)原理设计答案递交完毕后裁判下发参考原理图(答案),下发图纸为打印稿;
4)选手根据原理图按要求设计PCB布局;
5)PCB布局设计完毕后按题目要求生成相应文件,并上传/递交给现场裁判;
6)选手需要自行决定是否加工其设计的PCB板,并填写选择单;
7)经授权的选手设计PCB文件将由工作人员现场雕刻制作,对未选择制作的PCB设计按功能不能实现处理,并在安装环节时组委会将提供标准线路板(雕刻)给选手进行安装和调试;
8)加工完的线路板或组委会提供的线路板选手需要自行检查并填写确认表;
9)线路板确认后选手需要对原型板进行组装,参考IPC-A-160-F;
10)按设计要求对组装好的原型板进行调试和功能测试。
(2)模块B嵌入式编程
1)比赛开始前专家对所有选手统一讲解编程要求;
2)比赛开始后统一提供工程文件,选手基于该文件完成程序代码设计;
3)所有设计的代码必须下载到CPU板中进行实际功能验证,裁判不对未下载的代码进行评判;
4)设计完成后按要求将代码上传/递交给现场裁判。
(3)模块C电路板故障查找与测量
1)比赛开始后所有选手需要在10分钟内测试目标线路板并填写《设备功能确认单》,对实现的功能打√,未能实现的部分打×,确保所有选手故障现象一致;
2)选手根据要求使用示波器、万用表等仪器和工具,查找、排除电路板中的故障并记录相关证据;
3)测量记录需要用示波器存储功能,并将相应波形图片复制到答题纸文档中;
4)故障类型对应符号按表4表述;
表4故障类型表述符
FAULTSYMBOL
DESCRIPTION
FAULTSYMBOL
DESCRIPTION
Open
(part,wireorPCBtrace)
Stuckathighvoltage
(pin,input,output,etc.)
Short
(part,wireorPCBtrace)
Stuckatlowvoltage
(pin,input,output,etc.)
Partwithlargervalue
(resistor,capacitor,etc.)
Incorrectpartnumberorwiringconnecting
Partwithsmallervalue
(resistor,capacitor,etc.)
WrongPolarity
5)故障位置对应符号按表5表述;
表5故障位置对应符号表
LOCATION
SAMPLE
Power
+5V/+12V/-5V/-12V/GND
PinofIC
IC2_8
ComponentofR/C/L
R7_1(left/up:
1right/down:
2
TestPoint
TP1
BetweenTwoComponents
R1_R2
6)故障1中由于C8电容用值过小,导致按键信号抖动,用示波器测量U4的第3脚可以看出维修前和维修后的波形效果,该故障的描述按表6形式填写在答题纸上;
表6故障描述样例表
7)在故障修复的过程中如果需要使用新元件,选手需要在元件清单中填写相关的申请数量并签字,然后举手示意裁判,裁判递交该元件后也需签字表示确认;
8)选手可以在任何时候向裁判申请故障位置答案,但裁判下发答案前会收回选手的故障查找答题纸(答题纸1)并用于评分;
9)当选手完成故障查找和修复后需要按题目要求对线路板进行测量和记录,测量与记录结果要使用示波器波形存储功能,并将波形图片粘贴到相关答题纸(答题纸2)中,填写案例形式按表7所示。
表7填写案例表
4.评分规则
实操竞赛评分流程参照世界技能大赛的评分方式进行。
各专家裁判和过程裁判员队伍分为不同的组别,由裁判长指定组长,分别对各模块进行评分。
各评分小组负责所有选手同一指标的现场评分,并签字确认评分结果,如有现场演示部分,则需要选手现场签字与裁判共同确认结果。
4.1评价分
评价分(Judgement)打分方式:
在裁判长的参与下,裁判们各自单独对每一评分项评分,各位裁判员的平均分为该评分项的实际得分。
每个模块的评价评分必须先于测量分评分进行。
4.2测量分
测量分(Measurement)打分方式:
严格按照评分细则中的评分要求进行评分。
按模块设置若干个评分组,每组按报名比例安排数名裁判构成。
每个组所有裁判一起商议,在对该选手在该项中的实际得分达成一致后最终只给出一个分值。
4.3统分方法
各模块裁判员完成本模块所有参赛选手评分并确认后,统一由裁判长进行复核并统分。
然后在2名及以上裁判员的监督下由工作人员录入系统。
1)本次竞赛成绩将以评委统计最终结果导出为准并发布排名表。
2)经专家确认的成绩表将报湖南省世赛选拔赛组委会。
4.4裁判构成和分组
裁判员以小组的形式进行评判工作,裁判员小组的分组和分工由裁判长执行。
1)根据裁判长的要求加入指派的工作小组,并承担一定的组内工作。
2)裁判长指派裁判组具体工作内容,相关裁判员需要积极服从。
3)比赛开始前任务介绍阶段本单位的裁判不允许与选手进行任何交流。
4)每个竞赛模块进行中必须由现场裁判组进行执裁,负责对现场纪律、竞赛事件、违规纪律以及异常情况进行管理。
5)裁判小组根据分工对所有选手某个或多个子标准进行评分,遇到本单位选手需要主动提出回避。
6)所有客观评判必须依照相关模块的《评分表》进行逐条评分。
7)主观评分由现场裁判组进行,对选手作品做评价,最终汇总在相关《评分表》中。
8)正式比赛期间,除裁判长外任何人员不得主动接近选手及进入其工作区域,不能主动与选手接触与交流,选手有问题必须2名以上现场裁判共同前往处理,同单位裁判不能处理选手现场问题,需要提出回避,并由其他裁判处理。
5.项目特别规定
1)参赛选手应在竞赛当天,凭本人身份证,在裁判长主持下,通过抽签决定竞赛位和顺序。
2)选手必须持本人身份证参加比赛。
除参赛所需证件外,选手不允许携带其他任何东西进入赛场。
3)选手应提前15分钟到达比赛现场,按照要求通过检录进入赛场。
迟到30分钟及以上者,将不得入场,并按自动弃权处理。
4)参赛选手必须独立完成各阶段比赛内容,除征得裁判长许可,否则严禁与其它选手或本单位裁判员或单个其他裁判员进行交流接触。
5)选手在比赛过程中不得擅自处理比赛设备及设备故障。
如遇到相应设备故障等问题,不论原因如何,应立即向裁判长报告并按照规则进行处理。
6)选手在比赛过程中,由于非本人违规操作等原因造成机器运转不正常中断比赛的,中断时间不记入选手正式比赛时间,机器设备恢复正常后,可根据故障或问题处理的具体时间,补足比赛时间。
因个人原因导致机器故障机时造成的比赛时间延误,计入选手比赛时间并不予补偿。
7)选手在比赛期间不得使用手机、照相机、录像机等设备;未经允许不得向他人借用工具;不得有任何竞赛作弊和影响赛场秩序的行为,一经发现,依情节轻重酌情扣减分数直至取消比赛资格。
8)比赛期间,选手及其代表队的其他人员如有违反比赛规则的行为,并且对选手比赛成绩产生影响,依情节轻重酌情对该队选手予以扣分直至取消比赛资格。
9)参赛选手在比赛期间可饮水、上洗手间,但其耗时一律计入比赛时间。
10)比赛开始与结束以裁判长口令为界。
每一阶段比赛结束后,选手根据裁判长指令,有序退离赛场。
6.竞赛相关设施设备
6.1赛场提供设备工具清单
该项目比赛场地主要使用电子技术综合实训考核设备,由实训台、实训屏、电脑桌、计算机、工具柜、电子模块等组成。
赛场提供的设备工具清单见表8所示。
表8赛场提供的设备工具清单表
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
SX-WSC16电子技术综合实训考核设备配置
(1)
实训屏
SX-WSC16-01
套
10
包含示波器SXO1048U
函数信号发生器SXG0808U
可编程电源SXD3203U
(2)
工作台
SX-WSC16-02
套
10
其中,1套备用
(3)
工具柜
SX-WSC16-03
套
10
其中,1套备用
(4)
电脑桌
SX-WSC16-04
套
10
其中,1套备用
(5)
套
10
其中,1套备用
(6)
台式电脑
联想,安装Windows10
Keil5MDK
AutodeskEagle
Word
PDF阅读器
套
10
其中,1套备用
(7)
椅子
把
10
其中,1套备用
2
工具配置(10个平台中的单个作业平台)
(1)
STM32编程器
ST-LINKV2+连接线
套
1
万用表
FLUKE287/EUR
套
1
计算器
Deli1654
个
1
护目镜
3M透明
个
1
焊台
BK942A
个
1
螺丝刀
小一字
个
1
摄子
不锈钢弯嘴
个
1
(2)
热风拆焊台
BK870A+另配A1125B喷咀
套
1
(3)
焊接排烟机
426DLX
套
1
(4)
台式放大镜
LT-86C220V
套
1
(5)
专业电子维修工具包
Pro”skitPK-2088B
套
1
(6)
手腕带测试仪
BK498
套
1
(7)
示波器探头线
带线夹
条
4
(10)
BNC连接线
长50CM黑色两端BNC接头)
条
1
(11)
迭对插头连线
KT4ABD5150CM黑色
条
1
(12)
迭对插头连线
KT4ABD5150CM红色
条
1
(13)
迭对插头连线
KT4ABD511M绿色
条
1
(14)
迭对插头连线
K1ABD5150cm红色
条
1
(15)
迭对插头连线
K1ABD5150cm黑色
条
1
(16)
连接器
930113100(RS423-649)
条
1
(17)
连接器
930113101(RS423-633)
条
1
(19)
大单挂钩
10mm*40mm*L100mm
个
1
(20)
锯用挂钩
10mm*40mm*4mm
个
1
3
辅料/易耗品
(1)
有铅锡丝
Ф0.555克
卷
1
(2)
吸锡线
宽度1.5mm、长度1.5m)
卷
1
(3)
助焊剂
F-502B 500ML
瓶
1
(4)
免清洗助焊笔
YORK951
支
1
(5)
焊剂去除剂
62400mL
瓶
1
(6)
电缆扎带
3*100mm白色
包
1
6.2赛场辅助设施
根据竞赛需要,赛场提供辅助设备见表9所示。
表9赛
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