1、ZDH-D 自动控制实训台开发成果浅析摘要：随着机电设备控制技术的不断发展、进步，人才需求也在不断扩展，为适应不断变化的企业需求，培养更多合格的机电控制技术人才，有必要更新落后的实训设备，在满足市场要求的前提下，自主开发符合自身教学实际的实训装置，不仅为学校节约教学成本，同时也促进职业教育教师的科研能力，值得更多院校借鉴和推广。本文主要就设备制作背景、设备的特点和创新点、解决的主要问题、成果推广等五个方面进行阐述。 关键词： ZDH-D 实训台、MCU 快速切换、LCD 显示屏集成、教学做考一体化 中图分类号： TB486+.3 文献标识码： A 一、设备制作的背景及过程 随着机电设备控制技术
2、的不断发展、进步，人才需求的要求也在不断扩展，为适应用人单位的需要，我院在 2003 年开设了低压电器与PLC 应用技术课程，在当时由于条件限制，仅有五台购买的实训台，该实验台的实训项目设置与选用的教材有一定差距，且采用手持编程器编程，由于装备台数少，没有相关配套教材，因而难以满足教学要求。为了解决这一问题，我们考虑能否自己设计、制作一批符合教学要求的实训设备。在学院领导的支持下，由机电工程系几位骨干教师，开始着手前期准备工作。当时的指导思想是自行设计，能够使各实训项目更贴近企业真实设备的工作情况，能够满足学生在实训中，从方案选定，小组合作，编程、安装、接线、设备调试、运行等全部要求。此也是根
3、据人才培养方案提出的要求。在完成图纸设计基础上，通过几次赴武汉采购电器元件及组织企业外协机柜及面板等构件，准备就绪后，组织了一批专业教师带领部分学生进行电器安装，这样使老师们对设备的内部构造很熟悉，为日后的教学，指导学生实训打下了坚实的基础，同时也使老师进一步提高了实践能力。 图 1ZDHD 实训台 图 2 使用 ZDHD 实训台进行教学做考一体教学 该套设备经过几年的使用，已经证明，它能承受多批次学生的接线、编程、调试等实训内容，维修量很小，受到老师和学生的好评。同时该批次设备的制作费用与同类型的设备购买费用相比，约节省 50%。更重要的是，让更多的老师参与了该设备的开发与制作，提高了老师的
4、实践动手能力、积累了经验，为后续的实训装备自制打下了基础。 二、设备的特点 在汲取国内外众多同类实验教仪的基础上开发设计出具有独到特点的实训装置，命名为 ZDH-D（自动化电类）实训台，见图 1。该装置应用范围广，符合产品标准化、通用化、系列化要求，并兼顾了操作方便与舒适性。 该装置采用工业控制柜标准，首创将 LCD 显示屏集成到实验台面板，这样就避免了大多数实训装置需将显示器单独配置而造成的凌乱，从而增强了整体美感；采用与工业控制装置同质的铝制喷砂面板，配套优质工控标准按钮，既具有极高的可靠性，又创建真实工作场景，从而提高实践教学效率。按模块式设计，实验面板分三大部分。第一部分包含PLC、L
5、CD 显示面板、电源开关、单片机程序选择器等以控制主；第二部分由 LCD 模拟各种执行器件，包含 11 个模块，可以完成二十多种实验项目；第三部分由强电模块和模拟电梯模块组成，强电模块可完成接触继电器、电机拖动等基本实验十八种，模拟电梯模块则独具特色，采用了机械传动，电器控制等技术，对学习机电一体化技术有很大的促进作用。PLC 编程采用通用 PC 机，置于机柜的右下方。 三、主要解决的教学问题： 1、采用模块化设计，适应不同技能层次培训：本实训装置可提供 14个技能训练模块，涵盖从简单的认识实践，到高端技能的编程、检修等实训及技能竞赛考核等方面。 2、采用 MCU 快速切换实训模块，提高教学效
6、率：本实训装置采用MCU 控制各实训模块的快速切换，各层次转换快捷，在同等学习效果的实践教学中，相比其它类型实验装置可提高教学效能 25%30%，极大提高了实践教学效率。 3、与教材、教具同步改革，完善教学做考体系：本装置配套教学做考一体的自编教材和新的教法高度一致，为教学做考一体化教学提供了装备条件。 4、不同技能层次培训：新开发实验装置定位于以中级技能培养为主，兼顾初、高级技能的培养；优化了教学操作环节，避免了技能学习的低层次重复，各层次转换快捷，在同等学习效果的实践教学中，相比其它类型实验装置可提高教学效能 25%30%，且基本涵盖学生就业五至十年内电工技能的需求。 5、提高教学效率：同
7、类实训装置在教学中每个模块均需接插线，这种无技术含量的活动占用了大量的教学时间。本实训装置采用 MCU 控制各实训模块的快速切换，在中、高级技能培训时节省 40%的时间，极大提高了实践教学效率。 6、完善教学做考体系：本装置配套教学做考一体的自编教材和新的教法高度一致，为教学做考一体化教学提供了物质条件。 四、设备的创新点 1、在同类装置中首次采用单片机实验模块选择器，在不同实验模块之间切换，无需重新接线，提高了实践教学效率。 2、实现了教具与教材、教学方法改革同步推进，便于教学做考实施。3、采用标准化零部件，系统升级方便，保证了设备技术上的先进性，实训项目的实用性，与生产实际有效接轨。 4、
8、设备采用模块化设计，便于维修更换。 五、设备的推广应用效果 自该装置投入使用后，对学院 08 级、09、10 级 2400 多人低压电器与 PLC 项目教程的“教学做考” 课程改革起到了彻底的推动，学生普遍上手快，学习兴趣明显提高。凭该装置作为技能竞赛的平台，承担了中国十五冶、黄石三环锻压机床有限公司等黄石周边多个企业的技能培训任务，深受企业培训专家的好评。武汉铁路职院的教育专家张玲教授认为开发、应用 ZDH-D 实验装置已涉及了“产学研” 、 “教学做考”等多方面的教学改革，很具有实际意义。为企业提供培训 PLC 编程及操作300 多人次，作为湖北三环集团黄石锻压机床有限公司高级电工技能竞赛专用平台使用，取得参赛单位和参赛选手一致好评。 教育主管部门专家认为 ZDH-D 实训装置整机外观宜人，操作方便，是在目前 PLC 类实训装置中，结构最合理，技术较先进，适用范围较广，教学效果好、效率高，并具有开发为系列产品的优势。 参考文献： 1电气控制及 PLC 技术实训装置的研制与应用许建平; 汪临伟; 孙逊 九江职业技术学院学报 2001/04 2 可编程控制器实训装置的开发程花蕊; 董生怀; 李应生 周口师范学院学报 2009/05 3自行研制教学实训装置的探索与实践訾贵昌 辽宁高职学报2008/03
