综合创新实验教学平台在工业自动化专业中的应用

郝志明

随着社会的工业化，机械制造及其自动化专业在工业上有着极好的应用前景。但是在很多学校都出现了实验教学与理论教学脱节的现象，导致很多自动化专业学生在实际操作中能力不足，从而无法就业甚至失业。因此加强综合创新实验教学平台在工业自动化专业中的应用至关重要。

一、综合创新实验教学的建设目标和概况

（一）在工业自动化专业的教学中，首先要为学生奠定学习机电的基础，让学生的思维和眼界都能够稳步的提升。同时在教学大纲中应当增加实验教学方面的基础教学内容。以教学评估为标准，对教学体系进行初步的改革。尤其是在传统教学与新型教学方面要做好平稳的过渡与优良的结合。例如：在传统的自动化专业教学中，其机械设备陈旧，理论知识也没有创新。但是传统教学却是自动化专业学习的基础。笔者曾经在大学期间进行电气实验时，所学习的内容都很基础，在电气实验时，通常只会实训一些控制电路的自锁、互锁、以及降压启动。然而其实验教学太过传统，虽然是学习自动化专业的入门基础，但是如果没有综合实验的教学创新，那么就很难适应应用的要求。因此应当将实验教学的重心放到创新方面，这样才能突出综合性实验的主体作用。

（二）在综合实验教学中，要从教学内容上进行创新。根据工业自动化专业的教学内容，其最终目的必然是实现机电的一体化而后实现其自动化。因此在实验教学中，应当采用工业上应用较为广泛的智能仪表来进行设备的维修以及参数的检验。增强实验教学的实效性。在教学内容上，还要增加PLC以及工业组态控制软件方面的实际操作以及实验。在系统方面，要按照DCS，FCS控制结构综合组合过程控制实验系统。在实验教学中，其教学内容不可缺少的几点：一是计算机控制系统；二是过程控制工程；三是自动控制原理；四是PIC应用和控制以及传感设备的检测等方面。这些都是学生在综合实验创新教学平台上应具备的基础技能。

二、综合创新实验教学的实验对象及要点

（一）一般情况下，在实验平台通常由4套工业基础对象组成。该系统包含有：水箱、对流换热系统、三相电磁继电保护器以及系统动力装置。在进行实验过程中，首先要进行热参数方面的调查，其包括了流量、温度、压力、液位这几方面。同时还要对传感器进行精确的检测。尤其是对温度传感器、涡轮流量计、电磁流量计以及压力表做出精确的检验。

（二）要对电力系统做出相应的实践，在执行器中通常会有电动调节以及气动调节。在进行实验的过程中，应当利用三相SCR移相调压器进行相应参数的测量以及调节，然后利用变频器等电力拖动的理论知识作为实践基础的支撑，进行执行器的相关操作。其三，要进行系统调节器的设定，通过支路电磁阀进行各种扰动。其四：在进行参数的调节过程中，应当根据不同的动力源，来进行不同服务器的执行。尤其是在进行工业应用的试验教学上，要利用不同的工艺线路来锻炼学生的创新能力，通常情况下，不同的工艺线路可以变为多种调节回路，这样更有利于分析和讨论，从而让自动化专业的学生在综合创新实验中能够得到思维上的创新。

三、综合创新实验教学的实验内容和方法

（一）在实验教学过程中，应当不断加强实验教学的综合性。在学生基础知识较为夯实的情况下，应当开出多个教学实验来丰富自动化教学的课程。例如：《计算机控制技术》、《传感检测技术》、《电力拖动》等专业课程都要做出相应的实验教学。以计算机数控仿真实验教学作为示范。笔者在学习自动化专业的过程中，曾经多次接触到该实验，在进行仿真过程中，笔者不仅对各种数控车床有了较为深刻的理解，而且还能通过计算机对车床的毛胚进行定义，对刀架进行实际的选择。通过实验教学笔者对数控机床的操作以及使用有了很深的理解。为以后的学习和工作都奠定了较为深厚的基础。

（二）在自动化教学过程中，其实验教学内容应当包含其机械以及电气实验的一体化。一般情况下，通过电气实验应当对机械实验进行反馈控制以及前馈控制。具体而言，在自动化专业的电气实验中，通常会包含自锁控制、互锁控制、降压启动控制以及单回路控制等基础实验。而在自动化专业的机械实验教学中通常会有数控机床的模拟实验和PLC单回路控制实验。因此，实验教师在教学的过程中应当从实际出发。结合机械以及电气方面的实验教学内容。将两者较好的融合在一起，实现最终的机械制造及其自动化的教学目的

（三）要开设多功能实验平台，让学生有动手实验的机会。下图为自动化专业实验装置硬件平台。

工业以太网

                               

PROFIBUS  DP

                                              PROFIUS PA

从图中可以很清楚的看出，一个好的硬件实施平台，能为实验教学提供较好的实验环境，从而不断提高学生的实践操作能力。同时还要不断的更新实验内容，在实验器材上要与时俱进。不能因为节省开支而使用陈旧的实验设施，让学生无法见识到自动化专业的发展而与社会脱节。在软件系统上要使用较为开放的平台结构，让学生有机会能够参与用户程序的设计，以及一些基础的编程设计。让学生能够自行设计一些控制算法，然后通过实验不断检验自己的成败得失。

四、结语

综合创新实验教学平台在工业自动化专业中有着极为重要的作用，其硬件平台能让学生在实验操作中逐渐达到理论与实践相结合，从而不断提高学生的自我创新能力。同时在教学过程中，应当不断深化教学内容，让学生逐步成为合格的应用型人才。（作者单位：浙江科贸职业技术学院）