机电实验室和实训基地的建设与维护

杨雪君

(黄冈职业技术学院,湖北 黄冈 438002)

机电实验室和实训基地的建设与维护

杨雪君

(黄冈职业技术学院,湖北 黄冈 438002)

实验实训体系的建设与维护是高校管理系统的主要内容之一,本文主要针对机电实验室和实训基地的建设与维护,分析了企业对应用型人才的要求,提出了引进新设备和改善实验管理机制的方法。

机电;实验室;实训基地

建立实验实训体系必须有实验实训资源、管理、和谐的环境,以便更好地为教学科研、培养高素质人才服务。本文总结了一套机电一体化综合控制管理体系和实验装置,是学生研究机电一体化系统和学好相关课程的必要平台,有利于培养学生机电一体化的动手设计能力和思维方式。

1 实习、实验设备的合理化配置是机电一体化专业的内涵

通过问卷调查发现,企业对应用型人才的要求与机电一体化专业实验设施合理配置和实习密切相关。因此既要求学生学习和应用自动化控制理论,还要求有过硬的维护维修技术。黄冈职业技术学院以此思想为指导,配置了装拆和钳工实习车间,配备了企业常用的自动机和线控制系统,相应扩大数控学习领域的范围和添置数控铣床。[1]

2 机电一体化专业的实验室、实训基地建设管理方法的研究

2.1 引进综合实验平台硬件架构

机电一体化综合实验平台,针对机械电子工程专业学生,设计控制采用半闭环和闭环;内容涉及学生四年所学的电工电子技术、机械制图与设计、嵌入式系统、机械原理及接口技术、传感与检测、PLC控制、机电控制工程、机电一体化系统设计等内容,涵盖《嵌入式系统原理及接口技术》《数控技术课程设计》《可编程序控制器》《机电一体化系统设计》《机电控制工程》《DSP技术及其应用》《工业机器人》等课程的实验。由 5个相对独立的模块构成:(1)机器人控制模块由“由 PLC+拾—放机器人”构成;(2)一维 (单轴)机械传动机构由“滚珠丝杠 +双薄片齿轮减速箱 +光栅尺 +交流伺服电机及驱动器”构成;(3)底层运动控制单元由“T MS320F2812中小功率电机运动控制教学实验系统”构成;(4)综合实验平台上位机由“基于ARM9的嵌入式教学实验系统”构成;(5)运动控制系统的位置和速度信号采集、处理单元由“光栅尺接口电路等接口电路的 EDA实验系统 +FPGA+编码器接口电路”构成。这里“基于 T MS320F2812中小功率电机运动控制教学实验系统”与“基于 ARM9的嵌入式教学实验系统”之间由扩展总线经双端口模块进行交换数据;编码器信号和光栅尺由信号处理 FPGA单元完成,再送到 F2812运动控制系统,构成速度环的高精度运动控制和闭环或半闭环位置控制。从整个系统框架结构看,此综合实验平台构思十分巧妙,更为复杂的综合实验是通过接口模块使独立实验平台模块有机结合而来。

2.2 建立经济性机制

进行综合时,对纯消耗型的实验,原则上不过多增加资金投入,而是利用原有实验室进行整合,增加关键性设备,使各课程实验相互贯通。[2]如新增几台计算机就可将电气、液压、PLC、气动控制等实验室串连起来,改为“机、电、液、气”综合实训室,建设面向协作交流的平台室和开放性实验机制,实现计算机控制PLC,气动装置或 PLC控制液压,需用计算机将液压实验台和气动实验台联网,通过试验,了解现代制造企业中的信息技术、机械控制技术之间的交融关系,使学生对机、电、液、气、信一体化有更清晰的认识。

2.3 建立开放性综合性机制

对原有的实验仪器设备进行统一的调整安排,以改善实验室条件。新增部分先进仪器设备,提供自主创新的个性化服务,充分建立开放性实验机制,学生可以利用课余时间学习科技创新。改变原有实验室的定时管理,开放实验室,解决课时冲突或不足的矛盾,学生可自由选做实验,提高了学生的自主动手能力。在人员配备和实验室的设备上,要体现出机电一体化的机、电两方面综合特点,实验课程属于机电一体化,指导老师也要求同时掌握机和电的综合知识和技术,或安排这两方面的实验专业人员,以确保实验的质量,对综合性实验中学生遇到的问题能及时解答,建立面向创新的交流综合平台。

2.4 建立完善的实验室管理规章制度

实验室是办好院校的基本条件之一,是开展科学研究、进行实验教学的重要基地。应使实验室的资金和有限仪器设备最大限度地发挥作用,提高实验技术人员的工作效率,调动积极性,使实验室的各项工作有法可依、有章可循、有据可查、分工明确、职责严明,并严格按规章制度办事,实施奖惩。[3]在原来的基础上,黄冈职业技术学院教学部根据学校具体情况,制定了一套完整的实验室发展规划、建设仪器设备、师资培训计划以及材料、档案、经费、维修、安全等实验室管理规章制度,使实验室工作做到办事有规章,工作有目标,操作有规程,安全有制度,确保实验室工作有序进行。

2.5 处理好安全问题

科学实验应采取必要的安全措施。基本措施包括提高管理人员的责任心、加强管理工作、制定严密的规章制度、举办各种相关实验实训知识讲座、建设和完善各类安全设施、增强学生的安全防范意识、组织学生进行紧急情况的应对训练等。

[1]潘海鸿.具有重组功能模块化的机电一体化综合实验平台研制[J].实验室研究与探索,2008(9):88-89.

[2]吴伟.关于机电一体化专业实习、实验设备的合理配置[J].实验实训,2007(5):96-97.

[3]陈杰平.机电开放式实验实训系统的建设[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

杨雪君(1972 - ) ,女,湖北襄樊人,黄冈职业技术学院讲师,主要从事机电高职教育及研究。