電氣技術(shù)教學(xué)系統(tǒng)的建構(gòu)范文

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引言

實(shí)踐教學(xué)環(huán)境建設(shè)是工程技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)中的重要環(huán)節(jié),不僅是提高專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)質(zhì)量的基本保證,同時(shí)也是學(xué)科建設(shè)、專業(yè)發(fā)展、技術(shù)創(chuàng)新、知識(shí)創(chuàng)新的必要基礎(chǔ)。

如何有效整合技術(shù)要素、落實(shí)建設(shè)任務(wù)、達(dá)成建設(shè)目標(biāo),使之在專業(yè)建設(shè)、教學(xué)改革的過程中充分發(fā)揮作用,既要從技術(shù)實(shí)現(xiàn)的角度合理規(guī)劃項(xiàng)目建設(shè)方案,更要在教學(xué)組織、功能拓展方面有所突破、有所創(chuàng)新。

1項(xiàng)目建設(shè)方案———技術(shù)集成

在電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)方案中,與理論教學(xué)相輔相成的實(shí)踐教學(xué)除理論課程內(nèi)含的試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)之外,一般還要獨(dú)立設(shè)置電子工藝實(shí)習(xí)、實(shí)用電工實(shí)訓(xùn)、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)、PLC應(yīng)用課程設(shè)計(jì)、電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

對(duì)應(yīng)不同學(xué)習(xí)階段的能力培養(yǎng)要求,不同實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容各有所重,所需軟硬件條件不盡相同,而且隨著教學(xué)進(jìn)程的逐步深入,不同類型技術(shù)要素的關(guān)聯(lián)程度與綜合程度亦隨之提高。相應(yīng)的,實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)或以訓(xùn)練基本專業(yè)技能、熟悉技術(shù)工藝為主,或以學(xué)習(xí)技術(shù)綜合應(yīng)用、掌握工程方法為重,又或以培養(yǎng)技術(shù)創(chuàng)新意識(shí)、提高工程應(yīng)用能力為核心。

北京聯(lián)合大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院于2009年完成了“電氣工程技術(shù)集成實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)”項(xiàng)目建設(shè)。該項(xiàng)目以培養(yǎng)學(xué)生電氣工程專業(yè)核心技術(shù)應(yīng)用能力、掌握實(shí)際工程設(shè)計(jì)方法為目標(biāo),在裝備通用型電氣控制實(shí)驗(yàn)裝置之外,特別定制開發(fā)了自動(dòng)化立體庫(kù)、回轉(zhuǎn)庫(kù)、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸涂鉬生產(chǎn)線、變頻恒壓供水等工業(yè)設(shè)備模型,為整合實(shí)踐教學(xué)資源、形成可持續(xù)發(fā)展的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系奠定了一定基礎(chǔ),并為拓展實(shí)踐教學(xué)技術(shù)覆蓋領(lǐng)域、落實(shí)技術(shù)創(chuàng)新能力培養(yǎng)創(chuàng)造了必要條件。

采用直角坐標(biāo)機(jī)器人技術(shù)的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)在加工制造、倉(cāng)儲(chǔ)物流等工程現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用非常廣泛,可實(shí)現(xiàn)貨物自動(dòng)入庫(kù)和出庫(kù)操作。立式回轉(zhuǎn)型倉(cāng)庫(kù)占地面積少,適合在緊湊空間內(nèi)存取零部件。

該項(xiàng)目建設(shè)方案中以工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用的自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備為對(duì)象,將工程實(shí)用技術(shù)移植、裝備到實(shí)踐教學(xué)過程中,不僅實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人控制、PLC控制、伺服電機(jī)控制技術(shù)的有效集成,還可擴(kuò)展到圖像識(shí)別、貨物分類、無線通信等相關(guān)技術(shù)的實(shí)踐教學(xué),同時(shí)該項(xiàng)目建設(shè)為實(shí)驗(yàn)室設(shè)備自動(dòng)化管理奠定了理想基礎(chǔ),實(shí)可謂一舉多得。

2項(xiàng)目教學(xué)活動(dòng)———任務(wù)集成

電氣工程技術(shù)集成實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)項(xiàng)目以承擔(dān)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)實(shí)踐教學(xué)任務(wù)為中心,主要用于完成培養(yǎng)方案中的工程訓(xùn)練、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié),既可對(duì)應(yīng)相關(guān)專業(yè)技術(shù)課程開設(shè)單項(xiàng)實(shí)驗(yàn),亦可在任務(wù)集成基礎(chǔ)上完成綜合性專業(yè)實(shí)踐教學(xué)。該項(xiàng)目可支持的實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目主要有:

1)繼電器-接觸器邏輯控制實(shí)驗(yàn)

2)觸摸屏-人機(jī)交互實(shí)驗(yàn)

3)交流伺服控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

4)回轉(zhuǎn)庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5)回轉(zhuǎn)庫(kù)控制系統(tǒng)路徑優(yōu)化設(shè)計(jì)

6)立體倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

7)立體倉(cāng)庫(kù)倉(cāng)儲(chǔ)管理軟件開發(fā)

8)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸涂鉬控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

9)變頻恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

10)PLC無線通訊技術(shù)應(yīng)用

11)條形碼識(shí)別技術(shù)應(yīng)用與軟件開發(fā)

其中1~3項(xiàng)是運(yùn)動(dòng)控制系列專業(yè)技術(shù)課程中比較常規(guī)的實(shí)踐教學(xué)科目,以學(xué)習(xí)電氣控制技術(shù)的一般原理及典型實(shí)現(xiàn)方案為主,教學(xué)任務(wù)相對(duì)獨(dú)立。

4~9項(xiàng)是綜合性的實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目,是針對(duì)特定的被控對(duì)象系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)任務(wù),不僅包括了電氣控制、數(shù)字控制技術(shù)應(yīng)用,機(jī)械傳動(dòng)、機(jī)器人控制、數(shù)據(jù)管理等多項(xiàng)技術(shù)也被涵蓋其中。這些教學(xué)項(xiàng)目可在學(xué)生學(xué)習(xí)PLC與電氣控制、電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)方法等專業(yè)課程之后,在掌握了一定的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用及人機(jī)交互技術(shù)方法基礎(chǔ)上開設(shè)。

10~11項(xiàng)屬于拓展性實(shí)踐教學(xué)任務(wù),主要以技術(shù)研發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新為目標(biāo)。項(xiàng)目定制的工業(yè)設(shè)備模型通過標(biāo)準(zhǔn)接口擴(kuò)展可將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)成熟應(yīng)用的通信技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、圖像識(shí)別技術(shù)與運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)融于一體,可使實(shí)踐教學(xué)的技術(shù)覆蓋領(lǐng)域得到較多延展。

目前該項(xiàng)目已經(jīng)開始承擔(dān)PLC與電氣控制課程實(shí)驗(yàn)、PLC原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì),及多項(xiàng)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題,不僅豐富了原有實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,且使學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)水平得到很大提高。

3項(xiàng)目發(fā)展方向———效能集成

在專業(yè)建設(shè)的系統(tǒng)工程中,實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)是最基礎(chǔ)、最前端的工作,與課程建設(shè)、教材建設(shè)、教學(xué)方法改革等工作相比較,最突出的特征是人力物力投入大、建設(shè)任務(wù)周期長(zhǎng)。實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目建設(shè),既要與正在運(yùn)行的教學(xué)進(jìn)程緊密配合,又要保持足夠的彈性和拓展空間,這是由實(shí)踐教學(xué)過程本身的技術(shù)屬性所決定的,而且也是科技發(fā)展現(xiàn)實(shí)所要求的。

當(dāng)社會(huì)逐步進(jìn)入信息時(shí)代,電氣工程技術(shù)與電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及其它學(xué)科技術(shù)的交融越來越密切、越來越復(fù)雜,電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)自身的建設(shè)與人才培養(yǎng)需要面對(duì)更多樣的要求。重要的是要在意識(shí)、能力、作風(fēng)培養(yǎng)層次上加強(qiáng)引導(dǎo)、積極培育,努力營(yíng)造適合工程應(yīng)用、技術(shù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的氛圍。

2009年,在電氣工程技術(shù)集成實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)項(xiàng)目建設(shè)的基礎(chǔ)上,電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生完成了本科生科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目———立體倉(cāng)儲(chǔ)調(diào)度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在這項(xiàng)活動(dòng)中我們采取校企合作的運(yùn)作模式,聘請(qǐng)企業(yè)工程技術(shù)人員對(duì)承擔(dān)設(shè)計(jì)任務(wù)的學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),以工程實(shí)際應(yīng)用案例為參照,對(duì)雙貨叉立體庫(kù)模型的調(diào)度控制軟件進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

2010年,我院組織學(xué)生參加了第四屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽,學(xué)生的設(shè)計(jì)作品得到專家的肯定,獲得大賽三等獎(jiǎng)。

從已經(jīng)開展的課內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)可以看出,實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目集成化建設(shè)不僅在激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、自覺鉆研、發(fā)揮主觀能動(dòng)性、靈活運(yùn)用專業(yè)技術(shù)知識(shí)方面創(chuàng)造了比較有利的條件,而且在豐富專業(yè)教學(xué)內(nèi)涵與拓寬技術(shù)外延兩個(gè)方向正在開始發(fā)揮非常積極的作用。

4結(jié)語(yǔ)

電氣工程技術(shù)集成實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)項(xiàng)目為加強(qiáng)工程實(shí)踐教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)創(chuàng)新能力營(yíng)造了較以往更貼近實(shí)際的工作場(chǎng)景。該項(xiàng)目以技術(shù)集成為核心規(guī)劃建設(shè)方案,采取任務(wù)集成方式組織教學(xué)活動(dòng),為構(gòu)建效能集成的工程實(shí)踐教學(xué)體系奠定了比較扎實(shí)的基礎(chǔ)。

培養(yǎng)有能力有創(chuàng)見的有用之才,既是社會(huì)的普遍期望,也是教育工作者義不容辭的責(zé)任。我們期望通過不懈的努力和踏實(shí)的工作為培養(yǎng)符合新時(shí)代要求的應(yīng)用型人才做出更多貢獻(xiàn)。