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1、机械设计制造机及其自动化专业实验资源优化配置与运行机制的研究与实践侯哲生 1，石敏 2，史媛媛 31.吉林化工学院机电工程学院，吉林吉林（132000）2.吉林女子学校，吉林吉林（132000）3.吉林机械工业学校，吉林吉林（132000）E-mail：houzhesheng摘要：面对社会对机械制造及自动化专业要求越来越高而专业实验资源相对较少的的矛 盾，首先提出了整合本专业和其他专业实验资源在不同层次上服务教学的配置方案，并采用案例法，选取本实验室用于教学的数控铣床用于指导毕业设计，其他专业的过程控制设备用 于课程设计；精雕机用于毕业设计样机部件加工进行了实践探索，最后提出了实验资源综合 信
2、息化的运行机制。关键词：机械设计制造及自动化；实验资源；教育信息化中图分类号：G642.0文献标识码：A1. 引言对于重基础，宽专业的教育思想已深入人心。使学生有了很宽就业面。但矛盾又出现了。 在招聘面试时往往对学生提出较高专业要求。面对有限实验资源和较少的专业学时，利用信 息化辅助手段优化配置整个系的实验资源是一个较好的解决办法。在教学资源建设初期对实验资源信息化应是首选内容。首先原始资料充实并有实际实验 设备。其次有限的教学精力投入可带来较好教学回报，几万、十几万的有限台设备无法满足 日益扩大学生规模，利用实验资源库学生可在实验前增加感性认识,有利于在实验时候能深刻 领会精髓。再次有自己的
3、资源特色便于日后的校际交流和教学信息资源的整合。本研究主要起到解决无米之炊的问题，建立典型案例，归纳模板。2. 社会对机械设计制造及其自动化专业学生的要求作为机械设计制造及其自动化专业培养的学生，以社会需求为培养的准则。分析其就业 发展过程发现。社会首先是需要学校培养应用型人才。刚刚毕业的学生面对的是工业生产第 一线，从事生产设备的运行、产品制造工艺、质量检验、技术管理、技术生产。此次，要培 养总工型人才,因为机械设计制造及其自动化专业本身特点决定学生具有较宽泛的专业背景, 这为学生日后发展奠定良好基础。面对这样的高要求，国内知名学者重新对教学内容做了定 义具体包括，机械系统学：机械系统学研究
4、整机及机械内部的各种关系和规律，提高对整机 的科学认识。机械信息学：研究机械信息的产生、转换、测量、处理、识别、控制、监控、 诊断、通讯。机械控制学：机械控制学是从工程控制论的高度系统讲述机械控制的共同理论 及技术。机械智能学。机械智能学首先研究人工智能和专家系统，然后学习智能机械人、智 能机械和智能制造系统1。从而使机械制造及自动化专业学生具备机械，电子，计算机管 理方面的知识，其知识结构全面，合理，具备成为未来总工的基础条件。所以应从总体能力 和具体能力两个方面进行实验资源信息化规化，以满足这些要求。现从现有和可整合的实验 设备提出三个素材实例,以期实现实验素材的规范化,便于信息化管理。3
5、. 课题研究的意义本研究的理论意义：在于建立教育实验资源的综合利用，整合使用的观念。立体开发实验资源。现实意义：在于整合了多方面的实验室资源，为学生课程设计，毕业设计提供良好的样 机资源，加工设备。避免了凭空设计的缺点，教学效果明显。4. 课题研究的理论依据；1、以资源利用最大化，系统化为原则；2、以尽可能扩大服务对象为原则；3、以尽可能规范便利操作为原则。5. 课题研究的目标；1、试验室资源系统分析综合利用：对本教研室的实验装置进行充分开发利用；2、学院试验室资源整合利用：同一设备各专业从专业特点出发特色使用。3、建立模板，规范运行机制。6. 实验素材库的规划内容为了提高教学质量，增强教学的
6、实践环节十分重要，一是加大投入增加实验设备品种和 台套，另外就是最大发挥实验设备的使用功效，本课题主要是对于这个方面进行了探讨和实 践。1、本实验室实验设备的高效、立体、综合使用。 数控铣床：主要是配合数控技术课程让学生了解加工技术引进的，但以其为原型机，对关键部件作为课程设计的内容，在毕业设计中又以其为设计原型机进行全面的剖析性设 计。2、对学院资源的整合使用。精雕机： 属于工业设计教研室，是及计算机辅助设计和先进制造技术于一体的经典数控 设备。我们同样将其作为课程设计的原型机编制合理题目指导课程设计。同时在毕业设计中 利用其进行样机的零部件数控加工。顺利完成了样机轮式超生探头的制作（如图1
7、）。图11轮式探头轮架走刀路径设置图图12轮架基本结构及尺寸图图13轮架的加工图14轮式超生探头样机图1 轮式超生探头样机轮架的精雕机加工过程控制实验设备：属于过程装备教研室，是典型的计算机集散控制系统，也是典型的 机电一体化设备，作为为石油化学工业提供人才的学校，将此类设备作为原型机指导学生课 程设计无疑会培养具有很强的化工专业特色背景。基于逆向工程方法的样机工程数据采集，进而绘制出过程控制实验台的工程图（图2），控制系统图及说明书。0 . 5 3 8 5 0 J B / T 4 7 0 9 - 2 0 0 0 钢 制 压 力 容 器 焊 接 规 程 J B 4 7 3 0 - 9 4 压
8、力 容 器 无 损 检 测 J B / T 4 7 4 7 - 2 0 0 2 压 力 容 器 用 钢 焊 条 订 货 技 术 条 件 Q 2 3 5 B20 . 5 Q 2 3 5 与 Q 2 3 5J 4 2 21 . 02 0R T I I I1 3 6 0 2 1 0 0 0 . 6 30 . 5 NOZZL E LIST N O M S I Z E C O N N E C TI ON S SI ZE S T DS E RV IC ESIG. D E SSUB. C H KITEM R E VS C A L ER E V .M ARK NU M . AL T. N O. SIG. DA
9、TE CRT SHEET NO. OF 图2 过程控制实验台的工程图ALT ERATI O NT LIST APR DWG N O3、以三种机电一体设备为原型机探讨一种可行的运行机制和提出未来信息化的模板。关键是把作为实验的设备作为一个机电产品案例来剖析，并且作为实践环节的综合平台 服务于各项教学目的。随着未来设备的增多需要一个规范的模版，并利用信息化手段使更多学生收益，使有限 资源达到利用最大化。信息化模版框架：（1）实验设备原理详解，（2）具体构成机械部件工艺描述，控制系统实现描述（3）各项实验内容介绍，为资源的优化配置建立基础数据。建立实验资源信息 化模版（表1），从将原有的人本位管理，
10、逐步转化成信息权重的制度化管理的新型运行机 制。表1 实验资源运行机制管理模版使用设备的单位设备使用时间主管部门是否同意（）（）是（ ）否（ ）设备 名称使用 层次教学 演示课程 实验专业 实验课程 设计毕业 设计兴趣 小组科技 竞赛其它数字 控制 铣床 精雕 机 过程 控制 设备原理 剖析 技能 原理 剖析 技能 原理 剖析 技能上面的设备都属于大型实验设备，均在十万左右，且都仅仅购置一台，又分属不同专业。把这些设备规划成机械设计制造机及其自动化专业实验素材的依据关键是把作为实验的设 备作为一个机电产品案例来剖析。首先这些设备的操作都可以成为本专业学生的一项技能， 其次这些设备都相当复杂，集
11、成了机械，电子领域的多项先进技术，对于其系统理解和掌握 对高层次人才培养具有重要价值。为实现社会的双层次人才培养需要奠定坚实的信息资源基 础。7. 课题研究的方法、步骤和主要过程研究采取案例法：选取典型设备和典型应用，各有侧重。本教研室数控铣床设备侧重支 持毕业设计，工业设计教研室精雕机侧重支持资源配置中的加工实例，过程装备教研室的过 程控制系统侧重支持课程设计。1、理论研究：搜集资料，明确观点和主要研究内容，明确将“机械设计及自动化专业实 验室资源优化配置与运行机制的研究与实践”作为研究的重点。制定了研究实施方案，选取 典型实验设备为对象，实现几个案例，进而归纳出模版。2、研究与教学实践相结
12、合:理论与个案结合，教学研究和课程设计和毕业设计相结合， 在与学生交互中完成和修改教学研究。在指导学生课程设计选题时选择基于逆向工程的过 程控制系统机电一体化设计为题目，分析过程控制设备，由于前期的课题研究，课程设计 进展顺利，同时在课程设计中充实了课题研究。在指导毕业设计的时候选用了选用了精雕机 作为加工工具，使学生掌握了设备使用情况，完成了轮式超声探头毕业设计中有机玻璃 轮毂的加工部分，同时作为一个加工实例充实到研究内容中。在毕业设计中选择本教研室的数控铣床为原型机设计毕业题目数控铣床设计，同样取得好的效果。3、理论总结：归纳出实验室实验设备的高效、立体、综合使用的模版。8. 总结经过深入
13、研究和探索，结合本专业，本学院情况，研究取得了一点成果：1、明确了实验设备综合利用的原则，首先服务于其支撑的理论教学，其次考虑本专业 后续实践环节需要，再其次提供多专业间的交叉使用共享。2、确立了机械设计及自动化专业实验室资源转化为信息资源的通用模板：（1）原理介 绍，（2）具体构成机械部件装配描述，控制系统实现描述（3）各项设备使用和实验范例演 示。总之在运用现代信息技术改造传统概念上的教育教学资源，促进传统专业学科间的交叉 渗透和整合，增加教学内容和课程体系的信息技术含量，提高知识传播、理解与应用的效率 的而实施资源工程中我们的做法是最重要和关键的。随着发展可以建立课件中心、教案中心、 软
14、件中心、多媒体素材库、试题库、论文库、电子图书、教育情报站、讨论区、聊天室等大 量服务2 。在相对教学实验资源紧张的现在，有限的教学实验资源确并没有得以充分开发和利用。 形成共识，打破壁垒，研究方案制定规范，形成制度和标准。希望教育质量3大发展的时期 尽快来到。参考文献1 梁锡昌.构建机械设计制造及其自动化专业教学新体系J 重庆大学学报(社会科学版),1998, (3 ):76-77. 2 戚红军.融合 Internet 技术实现院校教育信息系统的实践J 现代教育技术,2004,22 ( 6):35-38.3 教育部关于进一步深化本科教学改革全 面提高教学质量的若 干意见 OL/EB 2007
15、-02-17Running Mechanism and Optimized Allocation Research and Practice for Speciality Experimental Resources of the Machine Desiging Manufacturing and AutomationHou Zhesheng 1, Shi Min2, Shi Yuanyuan31.College of Mechanical and Electrical Engineering, Jilin Institute of Chemical Technology, Jilin（13
16、2022）2.Jilin School of Girl, Jilin（132000）3. Jilin School of machine industry, Jilin（132000）AbstractWith the conflict of the harder comment from society and few experimental resources to the teacher.At firs the method was puted forword, that was intergrated different majors experimental resource to
17、serve the machine design, manufacturing and automation speciality teaching at different levels. Second, the case study methodology was adopted during the practice,such as the nc milling machine was a prototype machine to instructions of graduation project design; process control equipment was used i
18、n course-design and accuracy carving system was used in prototype machine parts manufacturing of graduation project design. Finally, a running mechanism of informatization the speciality experiment resources was suggested.Keywords：machine design，manufacturing and automation ，experimental resource ，educationinformatization作者简介：侯哲生（1973），男，吉林省吉林市人，吉林化工学院讲师，博士，主要从事 机电一体化方面的教学和研究。
