机器人实训总结范文

导语：如何才能写好一篇机器人实训总结，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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（江苏省江阴中等专业学校，江苏 江阴 214433）

摘 要：中等专业学校作为为社会提供最多技术人才的资源库，注重的是学员的实践能力了，所以实训基地的建设尤其重要。

关键词 ：计算机；基地建设；技能型人才

中图分类号：TG659-4 文献标志码：A 文章编号：1000-8772-（2015）02-0196-02

江苏省江阴中等专业学校始建于1951年，是首批国家级重点职业学校、首批江苏省重点职业中学、首批江苏省四星级中等职业学校和高水平示范性职业学校、国家中等职业教育改革发展示范学校立项建设单位、江苏省高水平现代化职业学校立项建设单位。学校占地249亩，建筑面积12.9万平方米，在校学生5 000多人，是一所培养高素质技能型人才的综合性中等专业学校。

我校计算机应用专业是首批江苏省示范专业、省品牌专业、无锡市重点专业和第三批国示范重点建设专业。计算机实训基地曾被评为国家高技能人才培训基地，2013年根据省教育厅、财政厅《关于进一步加强职业学校高水平示范性实训基地建设的通知》（苏教职〔2012〕34号）要求，申报成为高水平示范性实训建设基地。经过一年多的实训基地的建设工作，我校在实训基地的建设与管理过程中，学校锐意创新，多方借力，深化实训基地内部管理与运行机制，从以下几个方面凸显基地特色，取得很好的成效。

一、立足现在，着眼未来，细化计算机专业方向

随着信息技术的发展，开设计算机应用专业的学校越来越多，学校原有的以计算机应用为主的专业优势得到削弱。因此，在“十二五”期间，学校坚持专业办学的市场导向原则，结合本地实际，通过充分的调研论证，把计算机应用专业发展的重点转到专业的“精细化”发展上。一方面对原有的计算机应用专业进行内涵的提升，突出“3+4”（3年中职+4年应用本科）一体化人才的培养；另一方面，积极开发新的社会紧缺的计算机类的应用型专业，2013年，新开设了计算机平面设计专业。

2013年以来，学校在国家职业教育改革示范性学校建设过程中，计算机应用应用专业深化与江阴市信息化协会的合作，成立了由政府、企业工程师和学校计算机专业的骨干教师组成的校企合作委员会，利用资源共建共享、优势互补的原则，在真实的工作岗位上开展计算机类专业实训，教学成效显著。

二、积极教育，厚德励技，优化专业人才培养目标

在专业人才培养目标上，学校坚持面向信息服务业，及时把握IT发展动态，优化专业人才培养目标。通过深入、广泛的调查研究，学校将人才培养目标定位为：具有与本专业领域相适应的文化水平、良好的职业道德、吃苦耐劳的工作态度、严谨规范的工作作风，掌握本专业领域的技术基础知识和基本技能，具备终身学习发展能力，达到计算机应用类（办公自动化、数字媒体制作、网络技术应用等方向）中级工技能水平的具有项目主管潜质的高素质技术技能型人才。

基于以上人才培养目标，学校本着“积极德育塑人品、积极教学育人才、积极拓展绘人生”的原则，创新学生积极教育体系。具体做法如下所示。

1.坚持立德树人、全面发展，完善“积极德育”工程

学校实施德育导师制，对学生进行德育教育。学校聘请社会劳动模范、行业企业技术能手等人员担任德育导师，通过讲坛、授课、交流等形式，借助德育导师的模范与引领，培养学生的专业修养，创新德育课程教学。

2.剖析专业及课程，夯实“积极教学”工程

学校以“积极教学”为落脚点，通过专业剖析，厘清计算机专业相应的岗位职业活动，构建以职业能力为依据的课程体系。在专业技能课程的教学实施过程中，本着“生产合格产品，培养合格人才”的教学思路，以典型项目（服务）为载体设计教学活动，以职业技能鉴定为参照强化技能训练。同时，学校联合企业技术专家和课程专家，制订课程教学标准，开发以“工作过程为导向”专业技能课程特色教材。在专业细化、小班化教学、项目推进的实施下，学校创造条件让学生进入好企业、有发展的岗位进行定岗实习，通过企业的培养使学生成长为优秀的员工，这样才能使专业办学出现良性循环。

3.开展“九个一”活动项目，做强“积极拓展”工程

学校在实施职业教育“双证制”的前提下，每年举办计算机文化节，学生在学习之余，积极开展第二课堂，并将课堂实践教学模块向课外拓展，以“九个一”项目为主线（做一名金手指、装一台电脑、组建一个局域网、设计一个网站、办一份电子报刊、出一份海报、制作一分钟宣传片、获取一张ATA证书、走进一家IT企业），分层递进，鼓励学生参加专业社团，通过自身的努力，实现一专多能，考取多个职业资格证书。目前为止，我校计算机专业利用江苏省高水平实训基地建设项目专项建设资金300万元（江阴地方财政需配套350万元）,按照省高水平实训基地建设评审要求，第一年度到帐的200万元，学校根据实训基地申报书中的规划，将新增和改造10个实训室（具体见项目申报书）。学校将省财政计算机实训基地专项拨款到帐的200万元前期投入主要用于以下几个计算机基地建设项目。

序号建设项目内容预算资金（万元）

第一，改造第4、第5、第9、第11和第12机房，报废五个实验室计算机 216台。添置一体化教学用计算机200台。并将1、2机房改造成2个高级办公自动化实训室。将第4机房改造成1个印刷编辑排版综合实训室，第5机房改造成网页设计与制作实训室，第9机房改造成1个图形图像实训室。 75.5

第二，改造和扩建1个计算机网络技术实训室。 44.5

第三，新建2个动画设计与制作实训室。 53.5

第四，计算机实训基地的网络改造。 22.5

第五，其它（学生创新工作室、各室投影设备等）。 4

合计 200

此外，企业对学校的实训基地建设也给予极大的帮助与支持。学校现代图文工作室，全部由江阴现代办公设备有限公司提供支持。

三、夯实基础，锐意创新，完善实训基地管理体制

学校围绕高水平示范性实训基地的建设目标，进一步强化实训基地各项管理工作，建立起完善的基地管理体制。

1.实施“分线分块”管理，构建基地日常管理体系

管理体系框架如下：

岗位名称工作职责

实训中心主任总体负责实训基地的建设、运行和管理等各项工作；负责实训教学安排、职业技能鉴定安排，实训中心人员管理。

实训指导教师负责学生计算机类实训教学实施。

辅导员具体负责计算机专业实训德育工作，指导实训教师进行职业道德和职业素养教育。

对外培训与校企服务110负责人具体负责对外培训和企业技术服务，包括制定培训计划，实施培训管理，承接对外项目开发等业务。

2.积极实施实训基地日常巡查制度

为了及时了解实训基地运行状态，学校实施实训基地安全巡查、教学巡查制度。重点查教师教学常规、学生学习常规，发现问题及时与教师沟通、与班主任沟通，并立即加以解决。

3.实施实训基地晚自习值班制度

学校为了让实训设备物尽其用，最大限度增加计算机设备使用率，增强学生计算机专业动手能力，晚自习安排计算机系的学生在机房进行自习，让学生合理利用这段时间，完成计算机专业课程学习任务，学有余力的学生也可以根据自己的爱好，自主学习训练计算机相关的专业技能。为此，学校实行晚自习值日制度，计算机专业教师晚自修都要轮流安排到机房辅助管理，避免夜间可能出现的管理不到位的情况，促进学生综合素质拓展的有效开展。

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【摘要】随着时代的发展，科技的进步，虚拟仿真技术在实训教学中的作用也越来越明显。虚拟仿真技术的应用可以有效地提高教学的质量和效率。本论文通过阐论虚拟仿真实训系统的虚拟仿真机器人机械臂模型用到的三维建模技术及软件（如Maya、Max等）、原理以及虚拟仿真技术的应用领域和发展趋势，从而研究它的价值和市场经济效益，并探析了虚拟仿真实训系统开发的技术在实训教学中的应用。

【关键词】虚拟仿真技术/平台；虚拟仿真训练系统；实训教学

一、虚拟仿真实训系统的三维建模技术及软件研究

虚拟仿真系统的功能主要体现在它可以让使用者借助于专用的视、听、触觉等具有感知功能的设备，进入仿真系统制造的虚拟空间，并且还能够与虚拟环境中的人和物体进行实时交互，从而感知和操作虚拟环境中的各种对象，最终达到身临其境的效果。它的组成主要是把计算机作为主要的部分，其次综合利用三维图形、多媒体、仿真等技术构建起一个逼真的虚拟系统。从它的组成部分和应用程序来看，虚拟仿真实训系统对三维图形的利用还是十分频繁的，因此我们应当对其进行重点研究。虚拟仿真实训系统在工业机器人上的应用设计主要是利用三维建模软件，通过虚拟现实标准语言建立虚拟环境中的实体模型表现出来，最后通过描述它们之间的结构关系，快速、真实地显示三维虚拟工业机器人，并为工业机器人控制系统提供一个研究观察平台。本段主要通过对虚拟仿真实训系统的三维建模技术及软件研究，来发现虚拟仿真技术的优点和研究其未来的发展方向。

Maya软件是美国Autodesk公司出品的世界顶级的三维动画软件，通过对Maya软件的运用，能够使虚拟仿真实训系统在一定程度上提高制作三维动画的效率和品质，调节出仿真的角色动画，使其得出更加真实的效果。这是因为Maya软件不仅仅包括一般三维和视觉效果制作的功能，而且还能够和世界上最先进的建模、数字化布料模拟、毛发渲染、运动匹配技术相结合，使得虚拟仿真实训系统所创造出的画面更加真实有立体感。

二、虚拟仿真技术在各领域内的作用

随着科技的发展，虚拟仿真技术在一些高科技等高端领域的地位越来越凸显出来，地位与作用也逐渐提升。尤其是在移动互联网的应用与开发、手机游戏设计及其所用到的一些主流引擎甚至高端引擎方面的价值更为突出。

Maya软件是虚拟仿真技术的一种，它应用的对象是专业的影视广告，角色动画，电影特技等。它能够在工作的过程中展现的比较灵活，易学易用，制作出动画的效率非常高，渲染出画面的真实效果比较强，它对画面中角色动作的捕捉尤为清晰，与画面角色的绑定的联系性也十分紧密，是虚拟仿真实训系统中一个比较不错的系统软件。MAX软件它最开始的应用是在电脑游戏中的动画制作，后来又进一步的开始参与影视片的特效制作，MAX软件还被广泛地应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域，也就是虚拟仿真实训系统当中。它强大的立体三维功能被新媒体、影视动画、游戏动画等领域广泛运用。

三、虚拟仿真技术为机器智能实验课带来的好处

虚拟仿真技术的应用为现代化的社会带来了许多的方便，让机器实验课、项目实训的智能科学与技术专业实验教学越来越丰富化。虚拟仿真技术的应用可以有效地提高教学的质量和效率。通过对虚拟仿真技术的应用，使得上级和下级、老师和学生的客户信息以及实训项目、实训指导、模拟操作、技能测评等等的信息存储在管理信息库中，与此同时，上级和下级或是老师和学生之间就可以通过客户机对下级或者学生之间的实训进行远程的指导与管理。

随着时代的发展，科技的进步，虚拟仿真技术在在现代职业技能教学中的作用也越来越明显。虚拟仿真技术的不断完善和发展，将为机器智能实验课等实训课程带来更多的方便和益处。由于它能够为人们提供一种高级的人机接口，具备交互性、想象性、沉浸性等特点，所以它主要的应用领域在政府、企业、学校等这些需要实训学习环境的地方。

四、虚拟仿真实训系统的应用领域和发展趋势

作为一项新兴的科学技术，虚拟仿真技术还处在一个不断探索前进与不断完善的阶段当中，其发展趋势呈一个不断上升的大幅增长的趋势。从目前来看，虽然目前政府、教育部门、学校、教师都已经认识到了虚拟仿真技术对于职业教育实践性教学环节的重要作用和发展前景，但在实际中，依然存在着许多问题亟待解决，因此虚拟仿真技术正在与教育、培训等领域不断地相适应和匹配。

其次，虽然目前政府、教育部门、学校、教师都已经认识到了虚拟仿真技术对于职业教育实践性教学环节的重要作用和发展前景，但在实际中，依然存在着许多问题亟待解决。虽然目前政府、教育部门、学校、教师都认识到了虚拟仿真技术对于职业教育实践性教学环节的重要作用和发展前景，但在实际中，依然存在着许多问题亟待解决。例如：虚拟仿真技术对计算机及相关硬件的要求比较高，但是这些方面的发展不能够满足人们对虚拟仿真技术的需要，虚拟仿真软件数据是一个庞大的数据库，三维立体仿真软件的应用对显卡和显示器等也有很高的要求，也就是说，虚拟仿真系统对硬件的要求较高。因此需要对计算机及相关硬件的发展有一个更高的要求。最后，教学类虚拟仿真软件的质量还有待提高、对虚拟仿真技术的研发标准也不统一和对虚拟仿真技术应用不够广泛等等，这些都是需要发展改善的地方，也是未来虚拟仿真技术发展的一个大的趋势。

五、虚拟仿真实训系统的价值和市场经济效益

虚拟仿真实训系统作为一个高端的科技系统，对政府、企业、学校等的发展，起到了至关重要的作用，并为其创造了更大的价值。同时虚拟仿真技术的不断发展，也在打开了市场，扩大了市场份额的同时为市场创造了更多的经济利益。

在市场经济为主导的今天，虚拟仿真实训系统也为市场经济的发展做了一定的贡献，为市场经济的发展添砖加瓦，在自己发展得同时也促进了市场经济的发展。因此，我们应当不断地发展虚拟仿真实训系统，使其深入到更多的地方，让更多的地方和人们体会到虚拟仿真实训系统为人们带来的价值。

总结

虚拟仿真实训系统的日渐完善，使得人们的生活也不断的丰富活跃起来，政府、企业、学校等地方对其的应用，也促进了虚拟仿真实训系统的发展。本论文通过阐论虚拟仿真实训系统的虚拟仿真机器人机械臂模型用到的三维建模技术及软件（如Maya、Max等）、原理以及虚拟仿真技术的应用领域和发展趋势的研究，探讨了虚拟仿真实训系统的价值和市场经济价值，同时也为虚拟仿真实训系统的发展奠定了理论基础。

参考文献：

[1]刘仲波 李瑞涛 《拟仿真技术在城市轨道交通工程实训中的应用》 吉林大学交通学院、吉林交通职业技术学院 2012年第12期

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[关键词]工程训练中心 实践教学改革 创新

为全面贯彻我国高等教育中对在校大学生的素质教育，提高学生的工程实践能力和创新能力，太原理工大学工程训练中心从2001年6月份开始，秉承“求实创新、服务地方”的办学宗旨，充分发挥、利用以及整合百年老校的教学资源，坚持常规的金工实习和电子工艺实习向现代化工程实践教学方向转化、由操作技能实训向局域网下的技术集成方向转化、由操作技能实训向技能与管理相结合的方向转化、由操作技能实训向技能与创新实践相结合的方向转化以及工程训练的教学过程与面向市场的教学产品相结合、与相应学科的创新实验基地相结合，工程训练中心的教育教学改革实现完整的育人功能，坚持以人为本、育人至上、艰苦奋斗、勤俭办学、注重过程、追求实效的建设理念，坚持走自我改造、自我完善的内涵式发展道路，将以前单纯从事金工教学的的实习工厂，改造成了门类齐全、结构合理、全国可比、具有地方特色的综合性的国家级实验教学示范中心。

一、中心实践教学改革方法与手段

中心经过几年的实践与建设，目前已具有浓厚文化氛围的优良实习环境，具有涵盖基础训练、综合训练和创新训练的完善的教学体系，建立了以学生为中心的服务、开放型的管理体制，以及初具规模的“八五七”教学体系，即满足学生实训的八个基础教学车间、五条教学示范生产线和七个大学生创新实践基地，充分发挥了工程训练中心这个实践教学的有益平台。

（一）深化教学理念改革

中心首先从教学内涵上进行改革，由原来单纯的金工实习变成了综合性的工程实训。在每个工种的实训中，通过多媒体教学手段，介绍大工程背景，讲解典型课件，演示试件范例，不仅使学生掌握本工种的加工背景、加工工艺应用范围，还要了解本工种与其他工种的关系。以大工程意识、创新意识和工程实践综合能力的培养为主线，注重培养学生的工程素质和非技术素质。

（二）深化教学体系改革

紧紧围绕学生实训的目标，对中心的实训体系进行改革，可使得学生在校学习的四年中，一直有机会在工程训练中心进行实践锻炼。大一学生工业认识实训、大二学生工程实践实训、大三学生创新实践实训、大四学生进行毕业工程设计。同时，为充分发挥和利用工程训练中心这个硬件平台，开设了三门实践创新选修课，举办五条教学示范生产线的专题讲座，播放讲解相应的社会化大企业的现代化生产线教学片为学生参考学习。

（三）实践教学手段改革

调动一切积极因素，通过自制教具、自制产品模具来激发学生的创新意识。各个工种充分发挥和利用多媒体教学手段激发学生的学习兴趣。

（四）实践教学产品的改革

在实践教学过程中，使学生的实训产品尽可能与社会化的产品相结合。培养学生的质量意识、责任意识、成本经济意识和安全意识等。

（五）改进实训文化氛围

中心通过创办《工训简报》、中心网站等方式，使参加实训的学生切身感受到工程实训的文化气息无处不在，随时随地接收工程知识的熏陶。《工训简报》用于通报中心工作重点，展示实践教学成果，总结实践教学新经验，为师生开辟学习交流园地；中心创办的网站，在每个教学车间配备的触摸屏和投影仪上可以直观地学习和了解中心创新实践教学的最新内容和最新成果以及发展动向，使更多学生多渠道了解中心的创新实践内容，自由选择和加入创新实践活动之中，达到提高学生实践动手能力和整体综合素质、提升办学质量的目的。

（六）校校联合，校企联合，共建学生创新实践基地

中心分别与北京大学、北京博创科技有限公司以及中国教学仪器总公司联合成立了ROFISH和ROBOT以及机械创新设计制作三个智能控制和慧鱼实训基地，这三个实践基地以提高学生实践动手能力为宗旨，实行全天候开放，随时接待学生来访，并积极开展各项机器人知识培训、进行机器人制作指导和机器人相关项目的研发。在全校范围选拔优秀学生组成机器人团队，参加国际国内的大学生竞赛活动，在竞赛中检验和促进学生的实践动手和研发能力。

（七）走出去请进来，挖潜力练内功

在中心教职员工中立标兵、树形象，在各个工种选拔技术能手、首席指导师傅，在工作中给与大力支持，在生活上给与相应补助，同时在全校范围内招聘已退休的老教授组成中心的实践教学指导督导组，对中心的实践教学全过程进行督导和指导，确保实践教学各项指标的贯彻和落实。与国内先进院校互派骨干交流学习，中心陆续接待了来自日本横滨大学、北京工业大学、西安电子科技大学、中国石油大学、湖南大学、华北电力大学、华南理工大学等国内外几十所院校的专家学者来我中心做客交流。中心也派出人员多次在省和华北地区的有关工程训练中心的会议上做典型发言进行交流。同时，中心积极发挥人员和设备潜力，向其他高校开放运行，近几年共接待了来自省内的太原科技大学、太原大学、晋中学院等6所院校近两千余人次的学生来中心进行实训，在省内外起到了示范辐射作用。

二、中心实践教学改革取得的成果

中心上下积极参与实践教学改革，成果丰硕。近几年，中心获得了教育部教学成果二等奖一项、中心教师在各种刊物34篇、出版实践教学教材两部、获得各种教学产品和教具专利五项，特别是参与创新实践制作的师生近几年来制作的各类机器人参加了国际国内的机器人大赛获得冠军十项、亚军四项的优异成绩，工程训练中心机器人团队并获得了山西省五四青年奖状。

三、中心实践教学改革中遇到的问题和工作体会

1.评为国家级实验教学示范中心后，压力加大，工作量加大，投入产出不成比例。

教育部加大了对国家级实验教学示范中心的要求和检查力度，每年都要对中心工作进行年度总结报告，并且每年都需要中心参加多次国家级联席会议和交流会议，每次会议都需要总结发言，并且在会后领回来多重任务。其中教育部给与中心的投入数额有限，省里的配套资金难以落实到位，许多实践教学改革的成果大打折扣。

2.教育部的实践教学任务与所在学校的政策脱节，教师积极性难以保证。

教育部对国家级实验教学示范中心的检查内容包括实验教学体系、内容的改革，编写教材、开设创新性实验的数量、教学仪器设备的改造和设计制作等，上述这些检查的项目并未列入学校对教师的考核标准之内，得不到工作量的计算。这些工作量大繁琐，不是靠突击可以完成的，必须坚持长期教学工作的积累，也不是个别人能够完成的，要由全体参加实训教学的指导教师们集体努力。所以必须有政策支持和支撑，否则难以维持国家级示范中心的健康有序发展。

四、结束语

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关键词：专业建设 专业管理 建设思路 技工院校

技工教育是职业教育的重要组成部分，理清专业建设和管理思路，加强专业建设，是提升教育质量的重要途径。广州市机电技师学院作为广州技工教育的重要一员，随着珠江三角洲经济的转型升级，就业市场对高技能人才的需求旺盛，迎来了快速发展期。目前，已由前期的规模急速扩张阶段转变为全面重视质量提升的内涵建设阶段，并逐渐形成了具有机电特色的技能人才培养体系。

一、加强专业建设与管理的意义

“办学就是办专业”，这是职业教育界的普遍共识。专业是技工院校内涵建设的核心和人才培养的关键载体，对技工院校教育教学质量与水平的提升、体现办学特色和社会声誉有着举足轻重的影响和作用。专业建设是一项直接影响技工院校招生、学生培养及毕业生就业方向的教学基本建设，是贯穿技工教育始终的生命线。当前，技工院校存在一系列问题：专业结构不尽合理，不能完全适应经济社会发展的需要；专业设置呈现趋同性趋势，缺乏自身特色；办学条件薄弱，教学质量不高；校企合作层次浅，学生就业对口率不高。这些问题都与专业建设水平息息相关，加强专业建设与管理是技工院校内涵发展和提升教育教学质量的必由之路。

二、专业建设与管理的探索

广州市机电技师学院近十几年紧贴市场需求，以“机”“电”两大方向为主线开办专业，对接先进制造产业链的上、中、下游各个环节，构建了以制造自动化技术与装备为龙头、现代设计与制造技术为核心、生产技术为支撑的专业布局，组建了专业群，“机”“电”专业特色凸显。同时，学院办学水平显著提升，成为首批国家中等职业教育改革发展示范学校、广东省首批“校企双制”示范创建学校、广州市首批技师学院、广东省技工学校竞争力20强单位。

总结学院的专业建设与管理经验，可概括为“上连天、下接地”“左拉政、右牵企”“前开新、后优旧”“中务本、修内涵”，具体含义如下。

“上连天、下接地”指专业建设的标准。“上连天”是指专业建设在人才培养定位、师资队伍建设、实验实训设备采购、场地规划、校企合作单位选择等方面，标准上坚持高端引领、适度超前的原则；“下接地”是指专业在教学计划安排、教学内容选择、教学模式选择、教学方法与手段选择等课程实施层面，坚持从学生、教学条件、企业需求等实际情况出发，真正接地气的原则。

“左拉政、右牵企”指专业建设的策略。“左拉政”是指专业建设要坚持与政府发展规划、产业导向及区域经济建设需求相适应的原则；“右牵企”是指专业建设的人才培养方案制定、实训场地建设、师资培养等各方面都要坚持校企深度合作的原则。

“前开新、后优旧”指专业发展的路径。“前开新”是指专业建设要密切关注行业、产业和企业需求的发展，尤其是四新（新知识、新设备、新技能、新工艺）技术的发展，坚持适时开设新课程、新专业的原则；“后优旧”是指专业建设要根据技术及区域经济发展，坚持不断优化调整教学内容、课程结构及专业设置的原则。

“中务本、修内涵”指专业建设的根本任务。“中务本、修内涵”是指专业建设的根本任务是加强内涵建设，坚持走质量和特色发展之路的原则；论语讲“君子务本，本立而道生”，专业建设只要抓住内涵建设这个根本，就可以把专业建设好、发展好，专业内涵建设包含师资队伍建设、课程体系、实训基地建设等内容，其中师资队伍建设又是专业内涵建设的核心内容。建设好专业师资队伍，促进教师的专业化成长，是搞好专业建设的重中之重。

三、专业建设与管理思路的实践

1.上连天、下接地

以学院品牌专业――数控加工专业为例来说明。“上连天”，数控加工专业建设始终坚持高端引领。在专业人才培养定位上，确立了以数控最高技术――多轴加工技术为培养内容的高技能人才培养定位，占领了数控技术制高点；设备上，采购了具有国际水平的德国德玛吉五轴五联动数控加工中心；师资队伍建设上，先后引进了全国数控大赛金、银牌获得者，以及广东省技术能手等一批高素质人才来校任教；场地规划上，参照企业及世赛技能大赛场地布置要求进行场地规划建设；校企合作上，坚持与行业著名企业合作，如与广州数控设备有限公司、广州型腔模具制造有限公司、巨轮智能装备股份有限公司等企业签订了战略合作协议，开展了企业新型学徒制人才培养等深度合作。目前，该专业是首批国家示范重点建设专业，师生参加广州市、广东省和全国各类数控技能竞赛多次获得冠亚军，同时多名选手入选世界技能大赛国家队。

“下接地”，数控加工专业课程实施层面始终坚持接地气。课程体系进行了工学结合一体化课改。建设了技能大师工作室、技迪工作室、产教中心等校企合作平台，将企业真实生产案例引入教学。数控加工专业在教学计划安排、教学内容选择、教学模式选择、教学方法与手段选择等方面，完全从企业需求、学生基础、学校条件等实际情况出发，进行合理选择与配置，教学质量受到了学生和企业的认可。

2.左拉政、右牵企

以学院特色专业――工业机器人应用与维护专业为例。“左拉政”，指的是工业机器人应用与维护专业建设始终积极响应政府关于产业转型升级的号召，顺应地方经济对工业机器人人才的强烈需求。学院于2010年开设工业机器人应用与维护专业，成为我国最早开设此专业的职业院校。该专业先后争取到了市、省及中央财政专项资金的支持，获得了跨越式发展，现在成为国家级高技能人才培训（工业C器人应用与维护项目）基地。

“右牵企”，指工业机器人应用与维护专业建设始终坚持校企合作。该专业先后与珠海汉迪自动化设备有限公司、ABB机器人工程公司、FANUC机器人有限公司等公司合作，校企共同制定了专业人才培养方案，共同建设工业机器人应用与维护联合开发中心，共同开展课程教学，共同开展考核评价等，毕业生深受企业欢迎。

3.前开新、后优旧

以学院重点专业――机电一体化专业为例。“前开新”，指机电一体化专业始终关注技术及行业最新发展动向。机电一体化专业是学院开办较早的专业，是学院重点专业、广东省名专业。学院数控加工、工业机器人应用与维护、电梯安装与维修等专业均脱胎于机电一体化专业。比如，当数控技术兴起后，学院首先在机电一体化专业加入了数控编程技术课程，后来增开了数控车床实习，再后来数控加工专业从机电一体化专业独立出来，成为了一个新专业。再如工业机器人技术兴起后，也是先在机电一体化专业中开设工业机器人应用技术课程，后来以机电一体化专业（工业机器人应用与维护方向）试招生，最后独立成为一个新专业。不断开设新课程、新专业，适应了经济社会发展需要，满足了企业人才需求，也为学校发展注入了活力。

“后优旧”，机电一体化专业始终关注企业需求，优化教学内容、调整专业结构。随着学制的调整、新课程的加入，机电一体化专业先后整合优化了金属材料与热处理、公差与配合、机械零件、理论力学等课程，调整了机电一体化专业（家电维修方向）等人才培养方向。对专业与课程进行的优化调整，保证了毕业生始终满足企业需求，保障了专业发展常青。

4.中务本、修内涵

学院专业建设始终坚持专业内涵建设，走质量和特色发展之路。学院高度重视教科研工作，通过以研促建、以赛促建、以培促建、以评促建等多种方式促进专业内涵建设，始终把教师专业化成长及师资队伍的建设放在首位。如学院搭建了“教学能手”“课程/学科带头人”“专业带头人”等教师专业化成长阶梯，并在薪酬分配方案上向一线教师倾斜，已形成了具有机电特色的教师专业化发展模式，构建了一支师德高尚、结构合理、业务精湛的师资队伍。再如，学院每年组织专家对专业教学计划和常设专业建设情况进行评审，以评促建，提高专业建设水平等。目前，学院多个专业被评为国家示范专业、广东省重点专业、特色专业等，学院被评为全国教育科研先进集体、全国职业教育管理创新学校。

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关键词：嵌入式系统；移动机器人；实践；教学平台

中图分类号：TP751.1 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）02-0223-03

Abstract： Higher education reform focused on "heavy practice， integrated heavy， heavy and innovation"，this paper introduced how to design a mobile robot teaching platform which was based on LPC1768 system. some experiments will design for student in order to improve students' practical ability. and could make student connect knowledge， practical application of knowledge and improve qualities together .

Key words： Embedded systems； mobile robot； practice； teaching platform；

机器人技术是一个国家科学技术水平和国民经济现代化、信息化的重要标志，而嵌入式系统则是机器人控制的核心部分[2]。针对笔者所在的院校向应用化改革的目标要求，设计了一门针对探索建立新型概念课的方法和方式，把知识的学习、素质的培养和实际应用联系起来。树立以学生为本，知识传授与能力培养并举，素质提高与协调发展并重的实验教学观念；以实验技能训练为核心，重应用，强调规范和精确[3-4]。本课程是将电子专业课程《C语言程序设计》，《嵌入式系统》，《传感器技术》， 《移动机器人技术》结合起来，将电子专业学生掌握的专业技能项目进行重新整合，建构一门新型实习实训课程。本课程着重于学生的应用能力的培养。

1 课程设计架构

本课程的设计根据学生的差异性分成两部分。

本课程的基础部分的整体框架是以传感器信号作为输入，以LPC1768作为CPU处理器[5]，以串口或者LCD1602作为输出显示。从而构成一个简单的系统。综合部分学生可以结合自动控制的内容，实现诸如温控系统、超声探障报警系统等内容的设计。总体框架如图1所示。

图1中最左边是传感器，示意图中列出了超声传感器，红外传感器，温度传感器。当然可以设计其余的传感器传入。中间是处理信息的中心也即是嵌入式系统，设计中采用的是cortex-M3芯片，右边是数据获取显示部分，可以采取串口通过USB转串口线在上位机超级终端上显示，也可以通过无线传输模块将数据传输到上位机上，通过超级终端上显示。还可以通过I2C挂接LCD1602，在LCD1602上显示数据信息。

本课程的扩展部分是自主控制移动机器人的设计。使用嵌入式系统LPC1768作为主CPU，实现移动机器人的运动控制以及传感器数据的获取，移动机器人周围会搭载一系列传感器，如超声传感器，红外传感器，陀螺仪，电子罗盘，里程计等等。通过CPU控制电机实现控制移动机器人运动，通过超声传感器和红外传感器结合实现移动机器人周围障碍物的探测，而后CPU会处理传感器数据，通过处理的信息会进一步控制移动机器人的运动，通过陀螺仪，电子罗盘，里程计等传感器信息去获取移动机器人的位置信息。因为涉及到移动机器人运动控制部分的内容，所以会将学生分成几个小组，也会将任务分成各个部分。让学生以综合作业的形式提交。

图2所示则为扩展部分移动机器人设计框架，左边是获取周围环境的传感器信息，右边是显示部分，可以通过串口或者是无线模块nrf24l01将数据传输到PC上。传感器的数据获取以及处理则在LPC1768上实现。由图2可以看出，此设计仅仅使用了创意之星的底层框架，会使用LPC1768控制舵机运行。传感器数据获取处理，以及移动机器人的控制也是由LPC1768实现的。由于考虑到CPU的处理能力，后续会继续在此基础上使用多CPU进行改进。

2 课程体系设计

本课程将分成理论课程，实验课程以及综合设计三块内容。

第一部分是嵌入式基础知识的学习。主要包括嵌入式系统的软硬件介绍，开发环境介绍，会就嵌入式C与普通C语言的区别以及一些嵌入式C中常用的关键字如volatile进行介绍。而后会对一些与传感器连接需要使用的外设接口进行介绍，包括四个小部分，分别是通用GPIO的介绍，定时计数器的介绍，无线通讯模块的介绍以及I2C接口的介绍。

第二部分是传感器相关模块的介绍。首先介绍什么是传感器，而后分别介绍各个传感器，包括红外传感器，温度传感器，超声传感器，电子罗盘，陀螺仪等。

第三部分会留出一段时间让学生以项目的形式自己设计一个系统。会给定一些可选题目，学生也可以选择自己感兴趣的传感器去进行研究，形成一个完整的系统，需要学生提交项目计划书，产品使用说明书以及软件测试代码，测试报告等内容。

与理论课程相对应的会有实验课程结合，针对嵌入式系统的基本知识会有5个实验相对应，分别是嵌入式开发环境如何使用，主要是介绍keil软件的使用，如何创建工程，如何调试代码等。而后是对于通用GPIO接口的使用，之后是定时计数器的使用，主要是实现利用定时器精确进行计时。最后是I2C总线的介绍和使用。

针对传感器知识也设计了相关的实验，首先针对红外传感器会让学生学习如何设计了一个简单的遥控器，针对温度传感器DS18B20，要求学生能够设计一个温度报警系统，能够获取当前温度信息，当温度信息超过一定限值的时候，通过蜂鸣器进行报警。针对超声传感器，主要可以用于获取15cm-4m范围内的环境信息，希望学生能够实现每次按键中断能够获取一个障碍物距离信息。且能够通过I2C接口将数据显示在LCD1602的屏幕上。接下来九轴传感器的数据信息获取是基于I2C接口的，所以需要学生在了解I2C接口的基础上能够获取九轴传感器上电子罗盘，陀螺仪，加速度计的数据信息，且能够进行相应的处理。

针对自选项目会分层次给出题目。一般性题目诸如温度报警控制系统，有毒气体探测报警系统，超声障碍探测系统等。针对自主控制移动机器人部分，会给出诸如多红外传感器感测移动机器人四周障碍系统设计，该设计会作为独立模块要求学生使用单片机实现），超声红外探测障碍系统：与第一部分的区别是会要求学生使用舵机控制超声传感器动态探测前方障碍等。

3 课程的教学方式

本课程属于全新课程建设，包含理论教学、实验教学以及项目驱动教学。

（1）对于嵌入式系统的教学采用理论知识，软件代码以及实验结合教学的方法。

由于嵌入式系统是一门综合性很强的课程。从工程的角度分析，它是涉及了机械、电子、计算机等多个学科的系统，单个学习者很难掌握当前嵌入式系统开发的全部知识和技能。因此，各个专业的嵌入式系统教学所侧重的内容是不同的。比如电子和电气专业的嵌入式课程的教学内容更多的侧重于硬件电路设计。就计算机专业的角度分析，嵌入式系统涉及了计算机体系结构、微机原理和接口技术、实时操作系统和计算机编程等诸多知识内容。而且目前存在多种不同的嵌入式硬件平台、嵌入式操作系统平台和开发工具，如何在诸多的技术中进行教学内容的选择，是首先需要解决的问题。本课程计划采取嵌入式系统教学采用理论知识，软件代码以及实验结合教学的方法。由于本实验实训课程主要着重于嵌入式系统的外设使用，因此会避开硬件设计、操作系统、makefile等相关内容，直接采取首先介绍各个接口，而后介绍用到的寄存器，之后介绍如何使用寄存器操作接口，如何使用下载器，通过例子代码以及实物演示的方法来介绍如何使用，之后通过给定实验题目让学生在实验课程上使用理论课学习的知识来编写代码实现相关外设使用。

（2）对于传感器知识部分，采取首先介绍相关传感器的理论知识，而后实物展示，之后通过讲解传感器数据获取，处理代码让学生大概了解内部的工作原理，由于时间限制所以不要求学生会编写所有的传感器内部数据获取、处理的代码，最后会在实验课提供给学生实验课程的相关传感器初始化，读取，使用的接口代码。学生只需要能够使用各个传感器的接口代码获取传感器数据就可以了。

（3）对于最后的综合实验课程以项目组织实施的方式对学生进行指导和管理。

嵌入式系统无处不在，越来越多的数码产品充斥着我们的日常生活，如手机、数码相机、各式各样的机器人、电子交通工具、智能仪器和车载电子系统等等，而且其更新升级的速度也越来越快。这些都体现了嵌入式系统的设计和开发需要有不断创新的精神，并且需要采用研究性方法来进行设计和开发。

传统的嵌入式教学只是注重于知识的单向传播，即老师向学生灌输最终的概念、原理和结论，学生则是被动的接收和被动的记忆。学生被禁锢在课堂上、实验指导书上，极大地限制了学生的素质和创新能力的培养。在本实验实训课程的教学中，通过项目和自行创新实验的设置，大大地激发了学生的创造潜力，培养了学生的科研能力。而且通过鼓励学生参加各种机器人相关的比赛，也能够提高了学生自主创新的积极性和成就感。

本设计最后的项目，可以学生自己提出一个自己想要实现的程序，而后利用我们LPC1768实现相关的内容，同时我们也会分层次给出几个设计题目供学生选择。如气体传感器探测系统。学生可以自己选择相关的传感器，目前气体传感器有MQ2气体传感器、可燃气体传感器、二氧化碳气体传感器、空气质量传感器等很多。学生可以自己选择某种传感器去进行设计。

如学生可以选择一个可燃气体传感器做一个可燃气体探测报警系统的设计。这种设计能够用于家庭，放在厨房，当厨房可燃气体超过一定数值的时候就能够报警，对于家用安全有非常重要的作用。学生也可以选择空气质量传感器做一个系统，当今社会越来越多的人对于空气质量的指标越来越重视，如果学生能够设计出一个这样的系统去实时探测当前的空气质量，既有实际意义也能够激发学生对于电子专业的强烈的兴趣。

此外对于项目设计，要求学生在整体项目完成的过程中需要有项目需求说明书，概要设计说明书，详细设计说明书，在设计的过程中需要有对于每个设计文件的说明书以及测试代码，测试文档。对于整体设计完成之后需要有结题相关文档等。让学生在过程中了解一个软件项目中应该要做的不仅仅只是软件代码编写，还包括需求说明，设计说明，详细设计说明文档，软件功能测试代码，软件功能测试文档，系统测试代码，系统测试文档等等内容。

4 课程的考核方式

课程考核由实物演示、设计报告和答辩等三个环节组成，分别按照40%、30%、30%的比例构成。要求学生演示自己的实物，需要提交自己设计产品的使用说明书以及实验报告，最后会有一个答辩环节，三者结合给出最后成绩。

5 总结

本课程主要是将本校电子专业学生所学习的知识融合起来，让学生能够利用所学的知识进行应用。笔者在所带嵌入式系统课程上针对基础设计部分做了尝试，效果良好。学生就在学习嵌入式系统理论知识，实验操作之后，最后的大作业就设计出温度报警系统，超声传感器测距模块等应用系统。

参考文献：

[1] 殷建军，张明武，万军洲.竞教结合的嵌入式系统实践教学改革[J].计算机教育，2011，2（2）：1-4.

[2] 孙士明，刘新平，郑秋梅，等. 计算机专业嵌入式系统实践教学体系探索[J]. 实验室研究与探索，2009，28（5）：122-125.

[3] 原亮，丁国良，李浩，等. 嵌入式系统的综合教学实验环境建立[J]. 实验室研究与探索，2008，27（1）：92-95.

[4] 汪治华，刘岩，全晓莉， 杜凯； 构筑综合学习平台， 改革创新工程教育[J]. 高等工程教育研究，2011（1）：139-142.

[5] 周立功.ARM 嵌入式系统基础教程[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2005.

[6] LPC2114_2124_2212_2214-02-user_cn 中文手册.

篇6

关键词：哈尔滨工程大学；创新创业教育；经验

中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1003-2851（2013）-05-0099-01

大学生作为社会向前发展的源动力，必须与知识经济时展要求相适应，具有较强的创新创业能力。哈尔滨工程大学作为国家重点工科大学，为国家工业化、信息化和国防现代化培养大批可靠、顶用的高素质创新型人才，是国家对学校的基本要求。为努力完成这一历史使命，贯彻落实校党委“创新推动、打造品牌”的人才培养战略，始终坚持“工学并举、实践与理论并重”的人才培养理念，把精英教育的理念落到实处，学校以学生成长成才为核心，精心设计“基础、创新、特色、人本”的人才培养方案，稳步开展大学生创新创业教育，着力提高学生创新创业能力。经过多年的摸索、实践与总结，学校已积累了一些经验，奠定了坚实的基础。

一、实践创新培养体系与学生科技创新工作体系的构建

为配合学校教育教学改革，不断提高学校学生创新意识、创新精神和实践能力，学校构建了实践创新培养体系。该体系由大学生科研训练计划、大学生科研活动、大学生工程创新训练、实验教学手段更新与改革和实验室开放、校内外科技竞赛五个模块组成，旨在激发学生的创新意识，培养学生的创新精神和实践能力，使他们能够保持持续的创新欲望。同时，通过鼓励教师潜心研究实验室教学改革、不断更新实验教学手段、实施实验室开放等措施，满足学生对创新知识的渴求。通过学生参加科技竞赛来检验实践创新培养的成果。实现三者相互促进、共同提高的效果，从而达到提升人才培养质量的总体目标。

二、创新基地及创业教育学院的建设

“十一五”期间，学校在上级主管部门的支持下投入900余万元建立了大学生创新基地。依托各院（系）、各类实验教学中心的创新实验室全部面向本科生开放。“十二五”伊始，学校筹集资金3300余万元用于本科专业实验室建设，实验教学条件将得到进一步改善，各创新基地的建设将得到有力的促进，为开展创新教育做好条件保障工作。

2011年底，学校组建创业教育学院。本着模块化教学的思想，面向全校学生，分创业课程模块、创业竞赛模块、创业实训模块及创业孵化模块四大块分别进行递进式人才培养，实施个性化指导，拓展学生的选择范围，营造浓厚的创业文化氛围。同时充分利用校内资源及校外资源（包括政府、企业、风险投资等），为学院的发展提供保障，通过系统的创业理论知识与实训活动培养具有创业精神和创业能力的高素质人才，打造未来的商业精英。2012年，第一期学员班“鸣锣”开学，共招收95名学生。

三、大学生创新创业训练计划组织机构的建立

为使大学生创新创业训练计划工作在实施过程中更加制度化和规范化，学校成立了哈尔滨工程大学国家大学生创新创业训练计划管理委员会。由学校主管教学副校长及主管学生工作的副书记任主任，委员会由教务处、校团委、学生处、实验室与资产管理处、科技处、财务处、国家大学科技园等部门领导组成，负责国家大学生创新创业训练计划在学校的实施，同时制定年度创新创业工作计划。并根据职能下设项目实施、宣传发动、后勤保障、学术成果四个小组。

四、创新创业活动蓬勃开展

目前，学校已组织开展国家级大学生创新性实验计划立项工作3期，累计立项119项，参与学生387人，指导教师122人，项目资助总经费392.9万元。国家级大学生创新创业训练计划立项工作2期，立项150项，其中创新训练项目130项，创业训练项目20项，参与学生468人，指导教师150人，项目资助总经费300万元。2010年全年，校内大学生科研立项数量达到1081项，参与人次超过7300人次。此外，为了对学生立项进行实战实践检验，学校积极承办ACM/ICPC全球总决赛、全国TI-DSP大奖赛、黑龙江省TRIZ理论创新大赛等高水平大赛，并组织立项作品积极参与其中，锻炼了学生能力。各类校内“一院多品”科技创新单项活动由2006年的8项增至2011年末的56项，大学生科创沙龙类学术讲座论坛每年均举办100余期，科创吉尼斯、科技展厅、“走进实验室”、科创在线网等多项科技创新品牌深入人心。创办了具有学校特色的“船海揭秘”科普讲座品牌，创办了全国高校唯一的面向本科生的学术期刊《大学生科创学刊》。

学生科技创新活动蓬勃开展，不仅为学生参与科技创新活动搭建了平台，而且激发了学生参与科技创新活动的兴趣，促进了学校创新型人才培养战略。

为更好的奠定创业工作基础，学校成立大学生创业联盟，为学生提供创业实践平台，自成立至今共入驻学生子公司46家，其中5家已注册为实体公司，每年参与实训的学生数百人，年营业额约500万元。千元软件公司涉及网站开发、MIS系统开发及技术研发，已完成省农垦局北大荒粮食集团企业网站、信息化系统解决方案等多个项目；北方蓝芯科技开发有限公司的GPS车载终端产品已获得300万元的项目开发。对于在联盟发展较好的项目及公司，学校帮助其转入创业预孵化阶段，正式注册成立实体公司。如从事机器人设计与制作的“奥松机器人公司”、从事网站制作与开发的“大虾网络公司”、从事舞蹈机器人教学与设计的“启航创新公司”等等，年销售额均在100万元以上。

五、结语

创新创业教育的开展，有力地促进了学校教育思想观念的转变，人才培养模式逐步进行改革，对强化大学生创新创业能力训练，增强高校学生的创新能力和在创新基础上的创业能力，培养适应创新型国家建设需要的高水平创新人才，都有着重要意义。

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关键词：项目 机电一体化 实训

一、项目教学法的内涵

在职业教育中，项目是指以生产一件具体的、具有实际应用价值的产品为目的的任务。该任务能将某一教学课题的理论知识和实践技能结合在一起，并具有一定的难度，学生可以根据问题需要，应用所学的知识和技能，并自学新的知识与技能，以解决实际问题。项目教学法，是教师通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动，可以综合训练学生的专业能力、社会能力和其他关键能力。在教学实施中，项目教学多采用小组工作的方式，即小组共同制订计划、共同或分工完成整个项目。

二、项目教学法的实施

1.确定项目任务

确定项目任务是项目教学法中非常重要的一个环节，教师依据教学目标和教学内容，根据学生掌握知识和技能的现状，结合实际生产需要，提出一个或几个项目任务设想，然后同学生一起就项目的可行性、可操作性进行讨论和研究，最终确定项目的目标和任务。例如，在德国FESTO公司专为教学生产的模块化生产加工系统（MPS）的实训教学中，我们在向学生讲解完MPS的九个工作站组成后，将九个工作站分成九个实训项目，每个项目的实训内容涉及“机械结构拆装与调试”“气压驱动系统设计与搭接”“传感器应用分析”“可编程控制器编程与调试”“工业机器人示教与控制”等。让学生根据自己的情况选择项目，并在这些项目的实施中运用自己所学的知识，提高自己的实践动手能力。

2.制订项目计划

在教师的指导下，由学生制订项目工作计划，确定项目的工作步骤和程序，并最终得到指导老师的认可。例如，学生分组后选择“机械设计拆装与调试”项目时，首先通过多媒体课件，在安装了德国FESTO公司的MPS模块化生产加工系统的多媒体实训室里，让学生了解该系统的工作原理图，要求学生正确绘制气动原理图，并按设计要求搭接气动系统；然后要求学生查找相关资料，熟悉该系统组成部件的结构特点，制定出拆装的方法和步骤；最后指导学生正确拆、装工作站的机械部件，保证装配成的部件能够正常运转。在此阶段，学生通过项目计划的制订互帮互助，语言表达能力、逻辑思维能力、动手能力等得到了较好的锻炼和提高。

3.实施计划

学生确定小组内的分工和合作形式，并按照项目计划实施项目。在MPS实训教学中，可学生3～4人组成一个小组，9个小组并行实训。每个小组首先熟悉工作站的作用及工作过程，然后按照实训指导书的要求，完成机械部分拆装、气动回路搭接、传感器作用、编写PLC控制程序、调试设备使之正常工作、编写实训报告等六项工作。每个项目结束后，进行小组间轮换，进入新的实训项目，直至完成九个实训项目。为了检验学生动手能力和理论知识的掌握情况，教师可有意识地在自动线设置故障，让学生自己发现问题、分析问题、解决问题。在项目实施的过程中，教师要对学生进行及时指导与鼓励，让小组成员相互帮助，找出故障原因，排除故障。学生通过团队的合作以及个人的辛勤劳动，克服了困然，顺利完成了项目的实施，并锻炼了硬件电路的设计能力、动手能力、计算能力、分析与调试能力，从而达到了预期的教学目标。

4.总结评估

针对在项目实施中出现的问题，可采用学生自评、教师检查的方式对问题出现的原因、解决的方法进行反思、整理和总结，为下一轮的项目实施积累经验。最后根据学生的答辩，采用个人和集体评分相结合的方法，依据计划的周密性、人员调配的合理性以及任务完成的水平得出学生实训课程的成绩。

三、项目教学法在实施过程中遇到的问题

一是技校生的知识、能力基础。虽然学生在前修课程中，已经学习了机械设计、液压传动、检测技术、电气控制等理论知识并经过了单项技术的培训，具备了掌握机电一体化技术的基本能力，但学生对知识的掌握还是孤立的。因此，学生必须经过一个综合运用所学知识，以模拟自动生产线为对象的工程训练过程。

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【关键词】薄壁；轴承套圈；数控车削

1.引言

随着制造业自动化的高速发展，工业机器人也得到了广泛应用。机器人精确的重复定位精度，灵活多关节的机械手，除了要有先进的控制技术，还要有精准可靠的机器人轴承。这样对加工机器人用轴承也提出了很高的要求，如图1所示为单列角接触轴承外圈示意图。轴承最终虽然经磨加工装配而成，但在热处理前套圈的车加工精度对后期的热处理变形、磨加工精度的影响很大，严重的将直接产生报废。本文就数控车削轴承套圈的加工技巧加以分析。

图1 单列角接触轴承外圈示意图

2.零件工艺分析

2.1 基本分析

由图1可知，此类零件属薄壁零件，批量生产。零件内腔由台阶孔、内R沟及圆角构成；零件材料为Gcr15，零件毛坯经锻造成型，零件最薄处为2.8mm；零件外圆?80.35处椭圆度为0.035mm，跳动为0.035mm；零件内R沟?73.67处椭圆度为0.07mm，相对于外圆跳动0.06mm；零件两端面平行差为0.04mm，内R沟位置相对于端面平行差为0.05mm；两端面粗糙度为Ra1.6，其余为Ra3.2。

2.2 加工难点分析

此类零件尺寸公差较宽，加工起来比较容易保证，但是由于此类零件的壁厚与径向尺寸相比较悬殊，加工时在切削力作用下容易引起热变形及产生振动变形，从而影响零件的尺寸精度、形位精度，一般会出现以下几类情况：

1）夹具影响

此类零件刚性较差。如用三爪自定心卡盘夹持外圆加工，当车削后卸下时，被卡爪夹紧部分会因弹性变形而胀大，此时，零件内形椭圆度不易保证，从而影响零件的形位尺寸。

2）放置位置

此类零件加工时的放置位置也较重要。零件端面高度尺寸为16.24mm，内R沟位置尺寸为8.14mm，两者都相对于基准面A有较高的平行差要求；这就要求零件在加工前基准面A一定要贴平夹具靠山，如果由于摆放不平或靠山端面不平整，则加工后容易产生壁厚差，轴向平行差也容易超差。

3）刀具影响

刀具的选用会严重影响零件的尺寸精度、形位精度及表面粗糙度。此类零件在切削力的作用下很容易变形，容易导致吃刀量不均和让刀等现象，在长内孔加工时容易产生锥度。一般，我们在粗车内孔时，刀杆的刚性要高，宜选用较大刀尖半径的刀片（R0.8～R1.2），选用尽可能大的切削用量、进给速度，以提高加工效率；精车时，刀片选用刀尖半径为R0.4，合适的切削用量、进给速度，同时注意冷却、，从而来保证加工精度。

2.3 解决方法

薄壁零件在车削中是比较常见的，由于它刚性差，在夹持力、切削力作用下易变形，加工时不容易保证零件的尺寸精度、形位精度，针对此类问题，我们对此零件采取如下措施：

1）采用扇形软爪装夹

通过对三爪自定心卡盘的三个卡爪的改装，在卡爪上焊接大弧形软爪，来增加卡爪对零件的接触面积，从而减少零件的夹紧力，减少车削变形。值得注意的是焊接的三个扇形块应有足够的厚度，使其有一定的刚性，在使用是需先放置一段时间，使其应焊接产生的应力。

2）扇形卡爪的使用

扇形卡爪使用前应先对卡爪进行车削，可先用粗车刀车至大致尺寸，留有余量，最后精车。精车时，卡爪径向尺寸应比零件软磨尺寸少0.2mm～0.5mm，卡爪内侧靠山也一并车出，并留有退屑槽，如图2所示。

图2 扇形卡爪

3）刀具选择

粗车时，选用R0.8圆角刀片，背吃刀量和进给量可选择大些，留0.3mm～0.5mm精车余量。精车时，选用R0.4圆角刀片，背吃刀量为0.2～0.5mm，进给量一般在0.1～0.2mm/r。同时充足的冷却液也是减少零件变形、保证尺寸精度的有利方法。

3.加工工艺设计

1）通过对零件的结构、尺寸等工艺分析，制定如下加工工艺：

①下料、锻造。

②退火。

③液压车车削零件外圆、内孔、两端面。外圆留0.5mm磨量，高度留1mm余量，内孔留1mm余量。

④软磨外圆至图纸尺寸要求。

⑤数控车床车削零件左侧：车左端面、内圆角、内孔至图纸尺寸要求。

⑥调头，数控车床车削零件右侧：车右端面，保证高度；加工内形至图纸尺寸要求。

2）数控加工程序

此零件采用Fanuc 0i TD系统编程，程序如下：

零件右侧

O0001

T010 M3 S500

调用外圆车刀圆。

G00 X83 Z5

G94 X65 Z0 F0.25

车端面，保证总长。

G00 X77.37

G42 G00 Z0.22

G99 G03 X80.37 Z-1.28 R1.50 F0.25

车外圆角。

G01 X81.12 Z-1.59

G00 X83.12

G40 G00 Z100

T0202

调用内孔刀。

G00 X78 Z5

G71 U1.5 R1.5

粗车内轮廓。

G71 P10 Q20 U0.5 W0 F0.3

N10 G00 G42 Z2 F0.1

G00 X77.37

G00 Z0.22

G99 G03 X80.37 Z-1.28 R1.50 F0.25

G01 X81.12 Z-1.59

G00 X83.12

N20 G40 Z5

G00 Z100

G70 P10 Q20 F0.1

精车内轮廓。

G00 X100 Z100 M09

M05

M30

程序结束。

4.总结

通过对零件工艺设计、夹具改装，加工后的零件内孔椭圆度为0.01～0.02mm之间，轴向平行差在0.02mm之内，完全符合图纸要求，一次检验合格率为100%，有效地解决了此类薄壁轴承套圈的车削难题。夹具的合理改装，切削参数的优化处理使的零件的加工精度得到了有效保障，提高了加工效率，满足了批量生产的要求。

参考文献：

[1]朱兴伟.数控车工技能训练项目教程（高级）.北京：机械工业出版社，2012.

[2]孙伟伟.数控车工实习与考级.北京：高等教育出版社，2009.

篇9

关键词：模块化；柔性制造系统；实验室；方案；特征；范围

同济大学职业技术教育学院从1997年起承担了中德两国政府签署的职教师资培养的合作项目，项目合作期限共八年，分三个阶段执行。现设有机械工程及其自动化、电子与信息工程、土木工程、工商管理四个职教师资本科专业，生源主要是职校和大专的优秀应届毕业生。学院同时还是上海市和全国中、高等职业教育师资重点培训基地以及中德职业教育师资培训中心。

根据中德合作项目要求，学院按中德双方共同开发、制定的培养模式、教学计划与大纲，培养集专业知识和技能及师范教学能力于一身的复合型职业教育高级人才。在职教师资培养过程中，学院借鉴和引进德国职教师资培养的教育思想与教学方法，特别注重对学生专业技能的培养与训练，大力加强专业实验室的建设。

一、现代化教学设备的引进

传统的工程学科教学中，通常做法是各门课程单独传授，学生很少有机会了解各种技术在实际工程中是如何被综合性应用的。学生在学习专业课程时，每门课程虽然都有相应的实验，但这些实验都是各自独立进行的。在很多情况下，实验中所使用的设备和器件很多都是实验室专用的，与工业生产中所使用的实际设备和器件有着较大的差异。自动化技术是一门融机械、电气、电子及计算机等技术于一体的综合技术，在这种技术中，不同领域和层次的知识与能力融会在一起。与其他工程领域相比，在自动化生产中所使用的生产设备都是资金密集型的。因此，一方面，一般教学或培训单位是没有经济实力专门为教学购置真实的、昂贵的自动化生产系统的；另一方面，拥有自动化生产系统的企业，因经济原因而不愿将其作为实训设备给学生使用。这样，学校在传授自动化技术时，只能用模型或采用计算机仿真作为一种弥补的手段，但采用模型或计算机仿真的手段，学生无法学到真实生产系统所需的知识。从某种意义上说，这样培养出来的学生是“半成品”，学生走上工作岗位后，面对实际的工业生产设备、器件仍然感到陌生，需要经过较长的工作岗位适应期。

同济大学职教学院在职教师资培养过程中，充分地认识到了上述问题。为使机械工程及其自动化专业方向的职教师范生在学习过程中，有机会将所学到的各门专业课的知识综合性地应用到接近于生产实际的过程中，为他们走上教学岗位后应用这种新的教学理念打下基础，学院除了建立适合于现代教学法模式的几个独立的专业实验室外，正在筹建一个开放式自动化综合实验室。在这个综合实验室中，将开发一套完全接近于生产实际的模块化柔性制造系统，由同济大学和德国技术合作公司(GTZ)共同投资。实验室的开放性主要体现在两个方面：一是系统组成具有开放性，系统中不同生产厂家的设备可相互兼容，便于以后扩展；二是实验室资源具有开放性，实验室可面向校内外各种层次的学生或培训学员，做到资源共享，扩大受益面，使得高投资的设备取得尽可能大的社会效益。

二、模块化柔性制造系统的配置

建成后的模块化柔性制造系统，应该能够完成不同形状和结构尺寸零件的加工。现计划在该系统中加工制造东方明珠电视塔模型、国际象棋等，从毛坯进来直到成品制成的所有工序都要在该系统中完成。为了达到这些工艺要求，系统集成了下列主要功能模块：

(一)切削加工工位

该工位由一台数控车床和一台数控铣床组成，能完成车、铣、钻的切削加工任务。数控装置采用的是具有开放性和兼容性的通用PC机，操作键盘为标准的PC机键盘，操作系统为WIN95／98／2000／ME／NT4.0／XP，采用图形操作界面，具有人机对话编程功能。在这两台机床上可以选用手动、半自动、全自动数控加工方式，学生在工位上可以学习编制数控程序、操作和调整数控机床。

(二)上、下料工位

在该工位上配置一台Eshed公司的五轴机器人，通过在线模块，可以将PC机上编好的程序直接传送到机器人控制器中。学生在该工位上可以学习机器人编程语言，并学习如何操作使用机器人。

(三)仓储系统

仓储系统采用的是一个四层28个库位的立体高架仓库，共分三个区域，分别用于存放毛坯、半成品和成品零件，同时配备一个物料搬运机械手。

(四)柔性物料输送系统

在各个工位之间零件的传输，是由一个环形的可按需拼装的传送带和有轨输送小车完成的，该传送系统具有零件的传送、交换等功能。

(五)监控系统

每个自动工位都配备一个可编程控制器，各自动工位之间是通过工业局域网络(如Profibus)相连接的，由一台PC机实现系统的协调控制。为了实时监控系统中每个自动工位的工况，在这台PC机上还可实时显示各自动工位的工况信息。

三、模块化柔性制造系统的特性

在综合性的专业实验室里，主要传授与实践有关的教学内容和实际的操作技能，在建立综合性的专业实验室时，必须考虑到使学习的内容与劳动过程紧密相关。因此，所要建立的模块化柔性制造系统具备了下述重要特性：

(一)工业标准化特性

在系统中绝大部分的设备和器件都符合工业标准，尽可能不使用过分简化了的教学设备与器件，使学生可以在一个能反映真实生产过程的系统中学到专业知识与操作技能。

(二)模块化特性

系统被设计成具有模块化的特性，也就是系统中的每个功能部件都能独立运行，重要的功能部件应该是分布式控制的。在学习过程中，学生不仅可以对各个功能部件进行操作，而且还可以根据不同的教学内容增减功能部件，功能部件的增减同时又不影响系统中其他功能部件的运行。

(三)结构的开放性和兼容性

由于电子技术、信息技术和自动化技术的快速发展，所建系统必须与变化了的技术要求相匹配。在设计该系统时，我们充分考虑了其硬件结构与软件系统的开放性和兼容性，使得组成该系统的设备不仅能与当今其他设备相组合和匹配，而且还具有进一步开发的可能性，为将来技术更新留有余地。

(四)学习的实践特性

学生在综合性的专业实验室中学习时应该具有创造性劳动的可能性，也就是允许学生对某些设备进行拆装、更改，以使他们能够真正学到生产实际所需的专业技能。在该系统中采用的元器件虽然是工业用的，但是，在设计这些元器件时已经充分考虑到了拆装的方便性。所以，学生能较容易地把建好的系统重新拆开，然后再组装起来，而且还可以通过增减器件来对系统的配置进行重构。

(五)现代教学特性

在现代职业劳动中，劳动组织形式是以小组劳动为特征的，在职业技术教育中，学生在学校就应该了解并习惯于这种劳动组织形式。模块化柔性制造实验系统为学生提供了这种可能性，这是因为每个功能部件都能独立运行，各功能部件又通过局域网络相连接，通过协调控制连成一个系统。当学生在该系统中学习时，可以将“构建系统”作为一个学习课题，先构思出整个系统的方案，然后各小组分别对各功能部件进行设计、安装、编程和调试。在各功能部件调试通过之后，将组合系统进行整体调试。在整体调试通过之后，再对系统进行评价，最后，整个学习课题才算完成。

学习的任务是以课题的形式出现的，学生参与了从整体构思、设计直至安装、编程、调试、评价的所有学习过程，这样的学习过程符合行为导向和创造导向的教学思想。学生在这样的系统中学习，除了能学到有关专业知识和技能外，还能培养包括独立工作能力、决策和判断能力在内的个人能力，以及包括协作能力、交往能力以及强烈的责任心在内的社会能力。

四、模块化柔性制造系统的适用范围

(一)学习内容

在该模块化柔性制造系统中，可以进行下列单项或多项内容组合式的教学与培训：

数控机床操作、编程和加工功能扩展重构以及数控机床精度检查及调整

机器人的操作、调整、编程和保养

数控机床和机器人的联机

仓储管理

传送带调整、重构和编程

传送带与仓库以及各工位之间的联机

工件检验和质量管理

计算机网络

电子、电气、气动等的安装

复杂系统的调试、维护、保养和故障查找

编制教学软件并制作新的教学媒体

(二)适用对象

由于该系统与一般的实验设备相比价格较昂贵，而且从技术的角度看系统比较复杂，所以如何充分、合理地使用好该系统是非常重要的。建成的综合性的自动化专业实验室将成为开放性实验室，主要面对下列学习对象：

1．本学院的学生。主要是已经学过专业基础课的机械工程及自动化、电子与信息工程等专业不同竿级的学生。

2．同济大学其他院系的学生。为了实现资源共事，可以让本校其他院系需要做机电一体化实验的学生共同使用该实验室。这样不仅可以提高设备的利用率，而且可以增进院系之间的合作交流。

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【关键词】校内；实习实训基地；管理机制

加强实训基地建设、探索实训基地建设管理机制是中等职业学校改善办学条件、突出职业教育办学特色、提高教学质量的重点，是人才培养模式改革的重点领域和关键环节。下面就校内实习实训基地管理机制改革做一定的探究。

一、准确定位校内实训基地的主要功能

要培养与职业技术岗位“零距离”接触的学生，实训基地应该能够让学生系统化的学习工作过程，所以校内实训基地的主要功能应体现：让学生亲身经历结构完整的工作过程，能真实具体体现工作过程中的各项基本环节，学生借此获得“工作过程实战经验”。

二、校内实习实训基地发展规划与建设管理

（一）校内实习实训基地发展规划。校内实训基地的发展规划与建设，应按照学校的总体发展规划、专业形态布局，功能定位，根据重点推进、长短结合的要求，结合专业建设、课程建设的目标，制订近期和长远的建设目标，对人力、物力、财力进行综合平衡，分清轻重缓急，有计划、有步骤、有重点地做好实训基地的发展与建设工作。

（二）校内实习实训基地建设管理。校内实训基地是实施实践教学环节的主要场所，主要对学生进行专业岗位基本技能训练、模拟操作训练和综合技能提升训练，同时让学生参与一定的实际生产，所以中职学校创设实训基地建设应满足：实现学习与工作的有机结合；根据需要可以让学生单独或者以小组形式完成学习任务；让学生有较大的活动时间和空间；既像车间工厂，可以工作和生产，又像教室会议室，可以学习和讨论。所以校内实习实训基地的建设必须满足以下几个方面：

一是真实的职业环境。尽可能贴近生产、技术、管理、服务第一线，努力体现真实的职业环境，让学生在一个真实的职业环境中按照未来专业岗位对基本技术技能的要求，得到实际操作训练和综合职业素养的培养。如我校数控加工专业实训基地建设就是模拟了真实的职业环境，从而开展一体化教学改革试点工作。

二是技术含量高，校内实训基地专业的设置需要紧跟行业和企业发展前沿，体现专业领域新技术、新工艺，使学生在实训过程中，学到和掌握本专业领域先进的技术本领。

三是开放性好，不仅可以为校内学生提供基本技能实训场所，而且能承担各级各类职业技能的培训任务和企业的生产任务，甚至可以引厂入校，为社会提供多方位服务，成为对外交流的窗口和对外服务的基地。今年我校积极开展引厂入校试点，与广东瑞成公司达成协议，成立校内生产性实训基地，将他们企业的产品和技术引入校内，组织生产实习。

四是通用性强，充分利用有限资源，最大限度地节约资金，尽可能使所建设的实训基地适用性强，能进行多学科的综合实训，相关专业尽可能通用。如数控加工技术专业和汽车维修专业等机械类专业建立机械加工综合实训基地，再如电子商务专业和平面设计专业建立计算机中心实训基地。

（三）校内实习实训基地建设资金筹措。校内实习实训基地的建设，必定需要投入大量的资金。除了学校自筹资金，还可以争取企业与各界的捐赠与支持，由企业投资或投入设备、企业派专业技术人员到学校对设备进行安装、调试和培训学校教师，提供技术支持；学校提供场地，派专业教师到企业实践，达到校企共建校内实训基地，实现校企合作共同培养人才的目的。我校与鸿准精密磨具有限公司在校企共建校内实习实训基地达成共识，先后对我校捐助了5台高速数控加工设备，4台机器人设备用于机类专业学生实训。这样校企双方互相支持、互相渗透、优势互补、共建基地共享利益。

三、创新校内实习实训基地的管理体制和运行机制

建立科学的运行与管理机制是实现高技能人才培养的保障，因此必须统一校内实习管理机构、明确各岗位职责；制定与实施教、学、做为一体的实习实训指导方式配套的管理制度、实习实训标准、考核标准、评价标准，努力把校内实训基地建设成培养“职业人”的训练基地。

（一）统一校内实习管理机构、明确各岗位职责。校内的实习实训基地实行统一领导和院、系两级管理体制。校内实习管理机构由学校教学部和各专业系部组成，教学部是实践教学管理的主要职能部门，对各系部实践教学活动进行全面统筹，合理安排。其具体职责是制定有关实习教学质量标准和规章制度；审核学校各系实习教学的制定情况；检查各系实习教学执行情况；指导全校实习教学改革；负责实习教学质量考核，总结实习教学工作，组织实习教学经验交流等。系部则承担实践教学的任务实施，对各自的实训基地进行管理。具体职责是负责任务分配、材料采购、组织教学、过程检查、质量监控、成绩评定、职业氛围营造、仪器设备的日常维护保养和工作总结；在系部的统筹安排下，对实习实训基地的软、硬件建设提供具体方案。这种统一管理模式避免了分散管理的弊端，可以最大限度的发挥基地和设备的使用率，从而避免了教学资源的浪费或重复建设。

（二）严格制定各项管理制度与标准。加强实习实训基地制度建设是保障实训基地正常运行的重要手段。为了全面规范校内实习实训基地的管理，必须制定校内实习实训基地管理办法。在管理条例中明确教师行为规范和学生行为规范；制定各实训室管理制度、安全制度、设备管理、检修制度、安全教育制度、实训室管理岗位职责、实训指导教师职责、安全操作规程等，并且要严格按制度进行考核。新形势下的教、学、做为一体的实习实训标准、考核标准、教学效果评价体系也与传统的实践教学不同，如实习实训教学效果的评价主要从学生、教师、企业和用人单位、毕业生等四方面进行评价，从而构成实习实训教学效果科学的评价体系。

新形势下，中职学校开展校内实训基地管理机制的探究，对培养学生职业技能、职业意识与职业道德，具有深远的意义。

参考文献