工程创新实践教学装置开发.docVIP

工程创新实践教学装置开发 　　摘要：对于技术本科教育而言，实训环节的教学是非常重要的，采用什么手段和方法是当前大家所关注的课题之一。本文结合研发、建设“机电复合型创新实训装置”的结果和经验，介绍了实训装置所具有的开放性、柔性、实用性的设计理念、设计特点及功能。 　　关键词：技术本科；创新实训教学；装置与方法 　　中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）35-0034-02 　　我们学校是2004年专升本的新本科院校，在50多年的职业教育中，依托行业背景和丰富的办学资源，形成了突出的职业教育特点及优势，因此，我们升本后定位为：“应用型技术本科教育”，我们的理念是“技术立校，应用为本”。培养的目标是生产一线的高等工程技术人才。学校升本以后，面临着教学的转型，要从高职教育转向本科教育。高职高专的教育主要是技能教育，培养的着力点是动手能力。尤其是近年来为了满足技能型人才的增量需要，工程训练基本上都是以等级工培训为核心的，而技术本科教育虽然强调应用，但教学重点是应用知识和技术，培养的人才不是技能型的工人，而是一线的工程师，这与高职教育有很大不同。应用型本科学生除了要掌握一定的技能外，还必须掌握一些应用技术或者说是工程实践的要素，比如：工程的设计知识、安装与调试知识、生产维护知识等。通过技术本科教育应能缩短或消除学生到工作岗位后的过渡期，为他们的发展提供有利的基础支撑和扎实的工程基础。基于以上考虑，学校给我们下达了一个课题，即：要开发具有技术教育特色，适合一线工程师培养的教学装置，我们结合现代工业生产的实际，开发了一套具有机电复合、工业网络、开放性较强的实训装置，在此介绍给大家。 　　一、实训装置的开发研究 　　我们经过一年多的调查研究，参观了一些大学的实验室，走访了多家教学仪器厂，给我们的感觉是现有实训装置不能完全适合技术本科教育，原因是一些研究型大学注重的是前沿科学，实验室的专业性太强，而教学仪器厂的产品，往往是重美观，轻实用；重便捷，轻开放；重实验性，轻实训性；功能单一，不具柔性。为此，我???自己开发了一套实训装置。我们认为还是有其长处和特点的。 　　1.实训项目设计。我们的开发团队，有多年的实践和工业生产的经验，在广泛听取生产一线专家和技术人员建议的基础上，对实验的内容和项目进行了遴选。就设备的类型而言，应包括继电控制、变频控制、计算机和PLC控制、现场总线和工业以太网技术。基于这种思路，我们确定了实训装置的开发方向和功能：（1）工件的顺序传送线。工件的传送、定位、抓取等环节在工业自动化生产，尤其是汽车业、加工业生产中非常多见，它具有物流控制的特性，也具有自动化要求的特性。整个生产线由5段辊式传送带组成，上料和下料部分机械手。正常工作时，每段传送带只能存放一个工件，当前面一段的工件取走后，检测装置会发出空位信号，从而指挥后面的传送带启动，工件自动前行，到达指定位子后停止，实行自动补位。在这个实训项目中，学生能够掌握工件如何检测、采用什么方法检测、各种检测设备的特点和适用范围等。由于这个环节的目的是控制方法的训练，所以，每段的传送带选择了用普通交流电机恒速驱动。当然，对于这种精确、快速的控制PLC的采用是必不可少的。（2）运料车控制。运料车、过跨车在钢铁生产、煤炭生产、原材料生产中广泛使用，它结构虽简单但具有机电复合的特点，控制方便。该项训练可以让学生了解类似移动设备的简单控制方法，由于结构简单，机电一体，便于学生了解和掌握机械结构及动作原理，通过位置控制、变速控制来掌握PLC与变频器的使用，学会交流电机的交流变速控制概念。通过改变接近开关、光电开关的位置，改变卸料点的位置，学生自己通过改变检测开关的组合及PLC的程序，可以实现多种运输方案。（3）恒压供水实训系统。在工业生产中，物理量的定值控制是非常重要的。例如：加热炉的恒温控制、轧钢机的恒速控制、卷取机的恒力矩控制、高层建筑的水压恒定控制等。虽然生产中用到的物理量是多样的，但其控制方法是相同的，因此，学生只要掌握了恒压供水的控制方法，到生产岗位后就可以举一反三，照此办理了。（4）电梯模拟装置。电梯的应用可以说是无处不在，电梯的控制具有典型特点。我们的电梯装置，具有透明的结构，学生可以直观地看到传动装置的所有动作，能清楚看到轿厢的移动、变速和启停。由于是可视的机械结构，学生更能理解机械与控制的关系，这对于培养学生解决实际问题的能力很有益处。 　　2.实训装置的特点。我们设计装置的出发点就是要具有真实性，尽量接近生产实际，同时我们注重开放性，尽量让学生能看清，能动手，同时，必须兼顾设备的先进性，让学生掌握前沿知，与实际接轨。（1）力求与实际相符以体现真实。先前，我们所看到的实训或实验装置，基本上都是封闭的，以模拟仿真功能为