楊雪君

(黃岡職業(yè)技術學院,湖北 黃岡 438002)

機電實驗室和實訓基地的建設與維護

楊雪君

(黃岡職業(yè)技術學院,湖北 黃岡 438002)

實驗實訓體系的建設與維護是高校管理系統(tǒng)的主要內容之一,本文主要針對機電實驗室和實訓基地的建設與維護,分析了企業(yè)對應用型人才的要求,提出了引進新設備和改善實驗管理機制的方法。

機電;實驗室;實訓基地

建立實驗實訓體系必須有實驗實訓資源、管理、和諧的環(huán)境,以便更好地為教學科研、培養(yǎng)高素質人才服務。本文總結了一套機電一體化綜合控制管理體系和實驗裝置,是學生研究機電一體化系統(tǒng)和學好相關課程的必要平臺,有利于培養(yǎng)學生機電一體化的動手設計能力和思維方式。

1 實習、實驗設備的合理化配置是機電一體化專業(yè)的內涵

通過問卷調查發(fā)現(xiàn),企業(yè)對應用型人才的要求與機電一體化專業(yè)實驗設施合理配置和實習密切相關。因此既要求學生學習和應用自動化控制理論,還要求有過硬的維護維修技術。黃岡職業(yè)技術學院以此思想為指導,配置了裝拆和鉗工實習車間,配備了企業(yè)常用的自動機和線控制系統(tǒng),相應擴大數(shù)控學習領域的范圍和添置數(shù)控銑床。[1]

2 機電一體化專業(yè)的實驗室、實訓基地建設管理方法的研究

2.1 引進綜合實驗平臺硬件架構

機電一體化綜合實驗平臺,針對機械電子工程專業(yè)學生,設計控制采用半閉環(huán)和閉環(huán);內容涉及學生四年所學的電工電子技術、機械制圖與設計、嵌入式系統(tǒng)、機械原理及接口技術、傳感與檢測、PLC控制、機電控制工程、機電一體化系統(tǒng)設計等內容,涵蓋《嵌入式系統(tǒng)原理及接口技術》《數(shù)控技術課程設計》《可編程序控制器》《機電一體化系統(tǒng)設計》《機電控制工程》《DSP技術及其應用》《工業(yè)機器人》等課程的實驗。由 5個相對獨立的模塊構成:(1)機器人控制模塊由“由 PLC+拾—放機器人”構成;(2)一維 (單軸)機械傳動機構由“滾珠絲杠 +雙薄片齒輪減速箱 +光柵尺 +交流伺服電機及驅動器”構成;(3)底層運動控制單元由“T MS320F2812中小功率電機運動控制教學實驗系統(tǒng)”構成;(4)綜合實驗平臺上位機由“基于ARM9的嵌入式教學實驗系統(tǒng)”構成;(5)運動控制系統(tǒng)的位置和速度信號采集、處理單元由“光柵尺接口電路等接口電路的 EDA實驗系統(tǒng) +FPGA+編碼器接口電路”構成。這里“基于 T MS320F2812中小功率電機運動控制教學實驗系統(tǒng)”與“基于 ARM9的嵌入式教學實驗系統(tǒng)”之間由擴展總線經雙端口模塊進行交換數(shù)據;編碼器信號和光柵尺由信號處理 FPGA單元完成,再送到 F2812運動控制系統(tǒng),構成速度環(huán)的高精度運動控制和閉環(huán)或半閉環(huán)位置控制。從整個系統(tǒng)框架結構看,此綜合實驗平臺構思十分巧妙,更為復雜的綜合實驗是通過接口模塊使獨立實驗平臺模塊有機結合而來。

2.2 建立經濟性機制

進行綜合時,對純消耗型的實驗,原則上不過多增加資金投入,而是利用原有實驗室進行整合,增加關鍵性設備,使各課程實驗相互貫通。[2]如新增幾臺計算機就可將電氣、液壓、PLC、氣動控制等實驗室串連起來,改為“機、電、液、氣”綜合實訓室,建設面向協(xié)作交流的平臺室和開放性實驗機制,實現(xiàn)計算機控制PLC,氣動裝置或 PLC控制液壓,需用計算機將液壓實驗臺和氣動實驗臺聯(lián)網,通過試驗,了解現(xiàn)代制造企業(yè)中的信息技術、機械控制技術之間的交融關系,使學生對機、電、液、氣、信一體化有更清晰的認識。

2.3 建立開放性綜合性機制

對原有的實驗儀器設備進行統(tǒng)一的調整安排,以改善實驗室條件。新增部分先進儀器設備,提供自主創(chuàng)新的個性化服務,充分建立開放性實驗機制,學生可以利用課余時間學習科技創(chuàng)新。改變原有實驗室的定時管理,開放實驗室,解決課時沖突或不足的矛盾,學生可自由選做實驗,提高了學生的自主動手能力。在人員配備和實驗室的設備上,要體現(xiàn)出機電一體化的機、電兩方面綜合特點,實驗課程屬于機電一體化,指導老師也要求同時掌握機和電的綜合知識和技術,或安排這兩方面的實驗專業(yè)人員,以確保實驗的質量,對綜合性實驗中學生遇到的問題能及時解答,建立面向創(chuàng)新的交流綜合平臺。

2.4 建立完善的實驗室管理規(guī)章制度

實驗室是辦好院校的基本條件之一,是開展科學研究、進行實驗教學的重要基地。應使實驗室的資金和有限儀器設備最大限度地發(fā)揮作用,提高實驗技術人員的工作效率,調動積極性,使實驗室的各項工作有法可依、有章可循、有據可查、分工明確、職責嚴明,并嚴格按規(guī)章制度辦事,實施獎懲。[3]在原來的基礎上,黃岡職業(yè)技術學院教學部根據學校具體情況,制定了一套完整的實驗室發(fā)展規(guī)劃、建設儀器設備、師資培訓計劃以及材料、檔案、經費、維修、安全等實驗室管理規(guī)章制度,使實驗室工作做到辦事有規(guī)章,工作有目標,操作有規(guī)程,安全有制度,確保實驗室工作有序進行。

2.5 處理好安全問題

科學實驗應采取必要的安全措施。基本措施包括提高管理人員的責任心、加強管理工作、制定嚴密的規(guī)章制度、舉辦各種相關實驗實訓知識講座、建設和完善各類安全設施、增強學生的安全防范意識、組織學生進行緊急情況的應對訓練等。

[1]潘海鴻.具有重組功能模塊化的機電一體化綜合實驗平臺研制[J].實驗室研究與探索,2008(9):88-89.

[2]吳偉.關于機電一體化專業(yè)實習、實驗設備的合理配置[J].實驗實訓,2007(5):96-97.

[3]陳杰平.機電開放式實驗實訓系統(tǒng)的建設[J].理工高教研究,2006(6):73:75.

Abstract:Construction and maintenance of mechanical-electrical integration laboratories and training bases is a major aspect of the management system in higher education institutions.This paper analyzes the businesses' demand for market-ready personnel and suggests introducing advanced equipment and enhancing the management of experiments.The guidelines for building laboratories and training bases are being comprehensive,economical,innovative,advanced and efficient.

Key words:mechanical-electrical;laboratories;training bases

Construction and Maintenance of Mechanical-Electrical Integration Laboratories and Training Bases

YANG Xue-jun
(Huang gang Polytechnic College,Huang gang 438002,Hubei,China)

G642

A

1008-5432(2010)04-0074-02

楊雪君(1972 - ) ,女,湖北襄樊人,黃岡職業(yè)技術學院講師,主要從事機電高職教育及研究。