特种加工综合实验中心建设构想

摘要： 阐述了特种加工实验室建设所面临的问题，提出综合实验中心建设的构想。由于存在实验设备不足的难题，采取与校外实习中心共建的方式扩大特种加工实验室的建设规模，将教学科研建设与实验室的建设相结合，确保实验内容、实验手段跟紧前沿科技的发展，构建培养创新优秀综合性人才的良好的实验环境。

Abstract： This paper expounds the problems in the special processing experiment center， puts forward the idea about comprehensive experimental center construction. Due to the lack of experimental equipment， the paper takes the cooperation with other experiment center to expand the special processing laboratory construction scale， and combines the teaching and scientific research construction and laboratory construction together， make sure that the experiment content， experiment method is tight with the development of science and technology， constructing good experimental environment for cultivating creative， excellent， and comprehensive talents.

关键词： 特种加工；实验中心；建设构想

Key words： special processing；experiment center；construction idea

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）01-0281-02

0 引言

随着微电子技术、电子计算机技术的迅猛发展，机械制造的各个方面已发生了深刻的变革。目前，无论是特种加工理论，还是特种加工技术和工艺，在国内外都有着新的发展和研究成果[1，2]。特种加工技术是我校机械设计制造及其自动化专业的重要专业课之一。近年来，我国的“世界制造工厂”的地方已逐渐确立，特种加工技术的使用也变得尤为广泛。为使本科生更好地掌握先进的、实用性强的专业技术，构建特种加工实验中心势在必行。目前我校已购置了数控线切割机床、脉冲电沉积电源、超声设备、等离子弧切割机、数控加工中心等特种加工设备，为更好的建设特种加工实验中心提供了必要的硬件设施。本文结合我校机械科学与工程学院特种加工实验室的建设现状，提出了特种加工实验中心的建设构想。

1 完善实验课程体系

特种加工课程是一门实践性较强的课程，需要培养学生运用机械工程知识的能力、掌握特种加工的基本理论和基本应用和解决实际问题、研发新加工方法的能力。为了保证实验教学的质量，我们在实验教学中，采用多元化的实验教学模式，制定符合专业发展，能够培养学生各方面能力的实验课教学体系。但目前受传统教育理念和教学体系的影响，目前这门课程主要采取课堂讲授的方法，实验课上教师仅进行演示性实验，学生主要观看实验过程，课下编写指定的程序，再由教师修改。这种教学模式下学生的学习和实践的兴趣不高，并且难以反映学生学习的效果，不利于培养学生解决和分析问题的能力[3]。针对这类问题，特种加工实验课程应将课程重心有教师讲授转移到学生实践为主，增进学生学习的积极性，重点培养学生的动手能力、独立思考能力。可适当的延长实验课课时，时间的延长既保证了学生掌握基本的实践知识，又加强了学生实践能力和动手能力的培养，以满足新技术发展的需要[4]。

2 充实、优化实验课教学内容

特种加工作为一种新型的加工技术，主要种类包括电火花加工、电火花线切割加工、液体喷射加工、超声波加工、等离子弧加工、离子束加工、电子束加工、激光束加工、电化学加工、电解加工、电铸加工、涂镀加工等[5]。本科教育课程的建设，主要是为目前工业生产中的实际普及和应用服务的。目前，特种实验课所涉及的实验设备有限，仅为数控线切割机床、脉冲电沉积电源、超声设备、等离子弧切割机、数控加工中心等，远远不能满足目前的工业生产需要。为充实课程内容，优化实验课课程结构，在现有的设备基础之上，应增加设备种类，比如购置液体喷射设备，并根据该设备的应用范围、实例等，丰富实验课教学内容，拓宽学生知识的深度和广度。

3 建立新型的实验教学环境

实验课程体系的完善需要有良好的实验教学环境作为依托，新型的实验环境，主要包括硬件和软件两方面。如上所述，实验设备不足，一方面使的课程内容匮乏，另一方面也严重影响着实验教学质量的提高，是实验教学发展的瓶颈。从特种加工课程建设开始，近几年来，在学校的支持和老师的帮助下，特种加工实验室增加了一大批实验装置。但是由于特种加工课程的实验项目对硬件的要求很高，且需占用实验场地，而特种加工实验所使用的设备的研发和制造周期短，从而导致特种加工设备的更新换代的周期短，若一次性购置多套实验设备，需投入大量的资金，但仅使用几年就被淘汰，这种资金的投入，无疑是一种对资源的极大浪费。还有一部分实验，需要对加工材料进行破坏性实验，若学生操作错误很容易引起事故，不仅损坏设备，还会危及人身安全。特种加工课程是一门实践性很强的课程，学生积极主动地参加实验课，是提高学生各方面能力最有效的途径。

3.1 使用虚拟实验仪器技术 随着计算机技术的迅猛发展，仿真软件工具的日益完善，很多实验课内容可通过实验仿真完成，但由于软件的仿真不能将所有影响因素全部考虑在内，会使得出的结果过于理想，与实际的数据有一定的差距[6]。虚拟实验仪器技术可实现软件与硬件的结合，具体而言，是利用数据采集卡与计算机相连，并结合仿真技术，实现数据的采集和操控的过程，完成多项实现项目。

3.2 特种加工实验中心的建设与实习基地建设相结合 机械制造及其自动化专业的认识实习和毕业实习的目的是在结合实际工作的环境下，培养学生实践能力、提高人才综合素质的主要途径之一，各高校将产学研的发展与人才的培养融为一体，逐步加强校企业合作，增强实习基地的建设。把实验室的建设与实习基地的建设相结合，将投入实习基地的费用用于补充校内实验中心的建设，既可以改善特种加工设备的匮乏，又可以建立校内的实习基地，给学生提供更多的实习机会。

3.3 建设开放性特种加工实验中心 开放性特种加工实验中心是为了更好的服务于实践教学过程，从培养学生的知识应用能力、动手能力、实践能力出发，为学生提供一个自主发挥和施展才能的平台。学生在特种加工实验中心，可根据实验过程所遇到的问题查阅资料、书籍，锻炼学生的工程应用能力。实验中心教师应根据实际情况，制定相关的规章制度，同时学生在进行实验操作时应遵守规章制度，以免出现安全事故。

4 加强特种加工实验中心师资力量

教师和学生构成了实验课程的主体，随着实验设备的更新和实验手段的改进，教师的素质也应有一定程度的提高。应加强实验教师和理论教师之间的沟通，实验教师可根据特种加工的发展制定实验项目计划，丰富实验课内容，理论教师也可更好的了解实验技术的发展。

5 总结

特种加工实验中心的建设正在逐步进行，丰富的实验内容紧跟学科的发展方向，实验手段呈现出开放式、多元化发展，在满足学生实验课教学的基础上，培养学生的创新、探索精神，有利于学生自身素质的提高，适应社会的发展。

参考文献：

[1]Rehbein W，Schulze H P， Storr M. Influcnce of additive in dielectric fluids for electrical discharge machining [C]. Proceedings of the 16th International Symposium on Electromachining. Shanghai， 2010： 53-57.

[2]Yan Peng， Zhang Jianhua. Intelligence control of ultrasonic vibration assisted grinding combined with EDM [C].Proceedings of the 16th Intemational Symposium on Electromachining， Shanghai， 2010： 485-489.

[3]张厚江，钱桦，李宁.特种加工实验课的准备和内容优化[J].中国林业教育，2006（3）： 65-67.

[4]杨毅，曾庆生，李恒，等.论金工实习的改革与创新能力的培养[J].装备制造技术，2007（7）：146-148.

[5]高立.特种加工实习教学改革的探索与实践.潍坊学院学报，2008，8（4）：141-142.

[6]周爱华，唐玲.电气专业综合实验中心建设的构思.中国电力教育，2011，33：187-190.