機(jī)電實(shí)驗(yàn)室和實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)與維護(hù)

楊雪君

(黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖北 黃岡 438002)

機(jī)電實(shí)驗(yàn)室和實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)與維護(hù)

楊雪君

(黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖北 黃岡 438002)

實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)體系的建設(shè)與維護(hù)是高校管理系統(tǒng)的主要內(nèi)容之一,本文主要針對(duì)機(jī)電實(shí)驗(yàn)室和實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)與維護(hù),分析了企業(yè)對(duì)應(yīng)用型人才的要求,提出了引進(jìn)新設(shè)備和改善實(shí)驗(yàn)管理機(jī)制的方法。

機(jī)電;實(shí)驗(yàn)室;實(shí)訓(xùn)基地

建立實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)體系必須有實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)資源、管理、和諧的環(huán)境,以便更好地為教學(xué)科研、培養(yǎng)高素質(zhì)人才服務(wù)。本文總結(jié)了一套機(jī)電一體化綜合控制管理體系和實(shí)驗(yàn)裝置,是學(xué)生研究機(jī)電一體化系統(tǒng)和學(xué)好相關(guān)課程的必要平臺(tái),有利于培養(yǎng)學(xué)生機(jī)電一體化的動(dòng)手設(shè)計(jì)能力和思維方式。

1 實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的合理化配置是機(jī)電一體化專業(yè)的內(nèi)涵

通過問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn),企業(yè)對(duì)應(yīng)用型人才的要求與機(jī)電一體化專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)施合理配置和實(shí)習(xí)密切相關(guān)。因此既要求學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用自動(dòng)化控制理論,還要求有過硬的維護(hù)維修技術(shù)。黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院以此思想為指導(dǎo),配置了裝拆和鉗工實(shí)習(xí)車間,配備了企業(yè)常用的自動(dòng)機(jī)和線控制系統(tǒng),相應(yīng)擴(kuò)大數(shù)控學(xué)習(xí)領(lǐng)域的范圍和添置數(shù)控銑床。[1]

2 機(jī)電一體化專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)管理方法的研究

2.1 引進(jìn)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)硬件架構(gòu)

機(jī)電一體化綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái),針對(duì)機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生,設(shè)計(jì)控制采用半閉環(huán)和閉環(huán);內(nèi)容涉及學(xué)生四年所學(xué)的電工電子技術(shù)、機(jī)械制圖與設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)、機(jī)械原理及接口技術(shù)、傳感與檢測(cè)、PLC控制、機(jī)電控制工程、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)等內(nèi)容,涵蓋《嵌入式系統(tǒng)原理及接口技術(shù)》《數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計(jì)》《可編程序控制器》《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》《機(jī)電控制工程》《DSP技術(shù)及其應(yīng)用》《工業(yè)機(jī)器人》等課程的實(shí)驗(yàn)。由 5個(gè)相對(duì)獨(dú)立的模塊構(gòu)成:(1)機(jī)器人控制模塊由“由 PLC+拾—放機(jī)器人”構(gòu)成;(2)一維 (單軸)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由“滾珠絲杠 +雙薄片齒輪減速箱 +光柵尺 +交流伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器”構(gòu)成;(3)底層運(yùn)動(dòng)控制單元由“T MS320F2812中小功率電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”構(gòu)成;(4)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上位機(jī)由“基于ARM9的嵌入式教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”構(gòu)成;(5)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的位置和速度信號(hào)采集、處理單元由“光柵尺接口電路等接口電路的 EDA實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) +FPGA+編碼器接口電路”構(gòu)成。這里“基于 T MS320F2812中小功率電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”與“基于 ARM9的嵌入式教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”之間由擴(kuò)展總線經(jīng)雙端口模塊進(jìn)行交換數(shù)據(jù);編碼器信號(hào)和光柵尺由信號(hào)處理 FPGA單元完成,再送到 F2812運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),構(gòu)成速度環(huán)的高精度運(yùn)動(dòng)控制和閉環(huán)或半閉環(huán)位置控制。從整個(gè)系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)看,此綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)思十分巧妙,更為復(fù)雜的綜合實(shí)驗(yàn)是通過接口模塊使獨(dú)立實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模塊有機(jī)結(jié)合而來。

2.2 建立經(jīng)濟(jì)性機(jī)制

進(jìn)行綜合時(shí),對(duì)純消耗型的實(shí)驗(yàn),原則上不過多增加資金投入,而是利用原有實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行整合,增加關(guān)鍵性設(shè)備,使各課程實(shí)驗(yàn)相互貫通。[2]如新增幾臺(tái)計(jì)算機(jī)就可將電氣、液壓、PLC、氣動(dòng)控制等實(shí)驗(yàn)室串連起來,改為“機(jī)、電、液、氣”綜合實(shí)訓(xùn)室,建設(shè)面向協(xié)作交流的平臺(tái)室和開放性實(shí)驗(yàn)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制PLC,氣動(dòng)裝置或 PLC控制液壓,需用計(jì)算機(jī)將液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)和氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)聯(lián)網(wǎng),通過試驗(yàn),了解現(xiàn)代制造企業(yè)中的信息技術(shù)、機(jī)械控制技術(shù)之間的交融關(guān)系,使學(xué)生對(duì)機(jī)、電、液、氣、信一體化有更清晰的認(rèn)識(shí)。

2.3 建立開放性綜合性機(jī)制

對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)整安排,以改善實(shí)驗(yàn)室條件。新增部分先進(jìn)儀器設(shè)備,提供自主創(chuàng)新的個(gè)性化服務(wù),充分建立開放性實(shí)驗(yàn)機(jī)制,學(xué)生可以利用課余時(shí)間學(xué)習(xí)科技創(chuàng)新。改變?cè)袑?shí)驗(yàn)室的定時(shí)管理,開放實(shí)驗(yàn)室,解決課時(shí)沖突或不足的矛盾,學(xué)生可自由選做實(shí)驗(yàn),提高了學(xué)生的自主動(dòng)手能力。在人員配備和實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備上,要體現(xiàn)出機(jī)電一體化的機(jī)、電兩方面綜合特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)課程屬于機(jī)電一體化,指導(dǎo)老師也要求同時(shí)掌握機(jī)和電的綜合知識(shí)和技術(shù),或安排這兩方面的實(shí)驗(yàn)專業(yè)人員,以確保實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量,對(duì)綜合性實(shí)驗(yàn)中學(xué)生遇到的問題能及時(shí)解答,建立面向創(chuàng)新的交流綜合平臺(tái)。

2.4 建立完善的實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)章制度

實(shí)驗(yàn)室是辦好院校的基本條件之一,是開展科學(xué)研究、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要基地。應(yīng)使實(shí)驗(yàn)室的資金和有限儀器設(shè)備最大限度地發(fā)揮作用,提高實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的工作效率,調(diào)動(dòng)積極性,使實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)工作有法可依、有章可循、有據(jù)可查、分工明確、職責(zé)嚴(yán)明,并嚴(yán)格按規(guī)章制度辦事,實(shí)施獎(jiǎng)懲。[3]在原來的基礎(chǔ)上,黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院教學(xué)部根據(jù)學(xué)校具體情況,制定了一套完整的實(shí)驗(yàn)室發(fā)展規(guī)劃、建設(shè)儀器設(shè)備、師資培訓(xùn)計(jì)劃以及材料、檔案、經(jīng)費(fèi)、維修、安全等實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)章制度,使實(shí)驗(yàn)室工作做到辦事有規(guī)章,工作有目標(biāo),操作有規(guī)程,安全有制度,確保實(shí)驗(yàn)室工作有序進(jìn)行。

2.5 處理好安全問題

科學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)采取必要的安全措施?；敬胧┌ㄌ岣吖芾砣藛T的責(zé)任心、加強(qiáng)管理工作、制定嚴(yán)密的規(guī)章制度、舉辦各種相關(guān)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)知識(shí)講座、建設(shè)和完善各類安全設(shè)施、增強(qiáng)學(xué)生的安全防范意識(shí)、組織學(xué)生進(jìn)行緊急情況的應(yīng)對(duì)訓(xùn)練等。

[1]潘海鴻.具有重組功能模塊化的機(jī)電一體化綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研制[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2008(9):88-89.

[2]吳偉.關(guān)于機(jī)電一體化專業(yè)實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的合理配置[J].實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn),2007(5):96-97.

[3]陳杰平.機(jī)電開放式實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的建設(shè)[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(shù)學(xué)院講師,主要從事機(jī)電高職教育及研究。