@三门职业中专 郑士那

一、自制实训设备的背景

（一）高新特色专业建设需要自制实训设备

自制实训设备最初源于企业的需要。“核电设备安装与维护”是我校高新特色专业，在我国是第一家，缺乏有效的实训设备；该专业是为三门核电站培养建设和维修人才，为了满足实训需要，核电企业建议我校建造“电工维修实训室”和“仪控仪表实训室”，并商定了这两个实训室的功能和要求。可市场与之相匹配现成实训设备很难购买到，类似的实训设备价格又高，为此学校领导征求我校电气专业教师意见，能否自制实训设备？电气专业教师在充分讨论后，认为虽然难度较大，但还是有能力完成，这就开始了第一次的实训设备自制。

（二）现有实训设备缺乏针对性、存在缺陷，急需更新

1、PLC设计初衷是为了解决电机控制线路，中职学生学习PLC要从电机控制线路改造、机电线路简单设计开始。现有购买的实训设备，看不到交流接触器、热继电器、熔断器等机电控制线路最常用的低压电器，PLC外部接线常用的像“互锁”肯本无法打开，购买的实训设备与生产实际出入太大，不适合教学需要。

2、由于学生是初学者，经常会出现连接错误，而购买的实训装置中的可编程控制器没有任何保护措施，常出现输入、输出触点的损坏，大部分教师自己维修有一定难度，影响正常的教学。而且设备属于电气类专业通用，缺乏针对性。

3、设计存在缺陷。原有设备所有连接都是常用插线，感觉是做实验而不是实训，再说插线时间稍长，触片的弹性失效，造成接触不良，同时插线容易丢，容易断，不实用。

（三）提升人才培养质量需要自制实训设备

提高教师产品研发能力，提升人才培养的质量，一直是我校所追求的。机床线路故障检修是电气技术应用专业核心技能之一。电气技术应用专业在省市参赛获奖的学生，在检修普通车床控制电路时，竟然不会修理。究其原因，从教仪公司购置的维修电工故障检修实训装置，都是通过断开导线来模拟故障现象，与实际机床故障存在一定的差距，并且检修方法单一。为了实现与实际故障零距离对接，把故障检修从仿真提升到全真，我们要创新设计自制维修电工全真故障检修实训设备，要求这种实训设备不但故障部位与实际机床故障一样，且需要多种检修手段才能查出故障所在，使学生实际操作能力的得以提高。

二、主要目标

（一）通过自制实训设备，提高教师设备研发能力

专业教师一直参与自制实训设备整个过程；教师熟悉了相关实训课程内容，在设计能力、分析解决能力、动手制作能力、调试排故能力等方面都得到锻炼和提高。同时在制作过程中常会出现原理分析是可行的，但实施起来行不通的问题，通过解决这些实际问题，使专业教师的综合能力得到提高，为研发新的实训设备打下了坚实的基础。

（二）通过自制实训设备，提高人才培养质量，满足不同的需求

自制实训设备学生一直参与其中，学生在知识理解、产品制作流程了解、动手能力、团队合作能力、等方面得到很好锻炼。它是一次真刀真枪的实训机会。自制实训设备使学生实训时间得到有效保证，技能自然得以提高。

这些设备不但要满足我校正常的教学实训的需要，同时又满足合作企业的半工半读“来料加工”和社会培训的需要，要达到了学生、学校、企业、社会“四赢”的目标。

（三）通过自制实训设备降低费用，提升创新性、实用性

自建实训设备可以省去管理费、税收、高额利润等因素，且师生自制实训设备从设计、加工、安装、调试的费用都是象征性支付，能有效降低生产费用。

实用性是自制实训设备的根本所在，自制的实训设备会借鉴和吸收教仪产品的优点，改进其不足之处，并能根据学校自身特点需要加以完善，使用上要比购买的更符合教学实际的需要。

创新性是自制实训设备灵魂所在，是提升人才培训质量的根本保证。自制实训设备将吸收教仪产品的优点，改进其不足之处。

（四）自制的实训设备要让教师乐用，学生敢用

由于专业教师和学生直接参与实训设备设计、装配和调试等环节，可谓是知根知底，使用上根本没有畏惧性；自制设备是源于企业实际和教学内容的实际，给教学带来很大便利，所以教师乐意使用；学生弄坏了实训设备，师生自己能快速的维修，教师也不会过度的责怪学生，学生也敢于使用。电气技术应用专业实训设备研发流程见图一。

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三、工作过程

（一）选项、立项阶段

为了更好建设重点专业及新建核电专业的校内实训基地，符合学校发展规划要求、专业发展方向和人才培养目标，新建、扩建或改建实训室的设备购置及配套设施，我们先进行项目立项，立项既综合考虑，又充分体现了科学性与合理性。

立项后还进行了项目可行性和必要性的调研分析工作，开展了项目的经费预算、各建设阶段的进展情况报告及项目的日常管理计划。

（二）图纸设计阶段

项目小组成员会同企业专家依据学校开设的实训项目和企业岗位实际需求，经过综合考虑，先进行了方案研讨、论证、制定设计方案，然后设计图纸。接着把设计好的图纸交到专业教研组进行讨论，广泛征求专业老师的意见，进行图纸的修改，再到企业听取技术骨干意见，进行再修改，在得到各方都认为可行后定了稿。

（三）样机制作，综合测试阶段

样机由设计者完成电气线路部分的制作，接着我们对样机在原理性、功能、使用舒适性、性价比、可靠性等方面进行了综合的测试，对存在的问题进行了改进，在各方都认可的情况后定了样。同时对耗材、制作工时、制作工艺等方面进行记录；最后列出了材料清单。

（四）方案审批、招标和器件采购阶段

自制实训设备器材采购重要的一环是招标，如果放在县招标中心招标，有时需要很长时间、招标费用也大。我们一般由教育局组织，用询价方式来采购，较为方便。询价方式是由教育局采购办、教育局纪委、学校领导、学校财务、专业教师等组成采购小组，赴市场采购，向3至5个店铺发出询价单，收回后同时打开，当场与总价最低的店铺签订购销合同。这种方法往往会买到低价质优的器件。

（五）制作调试、批量生产阶段

自制实训设备制作我们分三步走，核心部分制作调试是由设计者（专业组长）牵头，全部专业教师和部分电气技术应用专业学生组成。每一台实训设备就是一个项目，把每个项目化解成若干个任务，每个任务由一名专业老师带四五位学生组成一个工作岗位，每个岗位又连成一个生产流水线，比如钻孔组、安装组、接线组、调试组等。时间一般利用课余时间、双休日、寒暑假进行制作，还可以在实训课制作。实训课制作时，教师分工组织，让基础差一点的学生安装器件，基础好一点的学生接线，这种实训课起到了意想不到的效果。为了使面板美观，面板的孔位加工部分由数控专业在数控铣床上进行加工，同样由师生共同完成。外壳钣金部分由合作企业协助加工。

四、条件保障

（一）主管部门支持，学校领导督办

教育局本着节俭、质优、对口特点，鼓励学校自制实训设备，因此在政策允许的前提下采用询价方式，在最短时间内用最少的钱完成器件采购。学校领导督办起到了关键的作用，首先资金上得到了保障，其次“承上启下”的作用，既能协调财税局和教育局等各部门，又能在人员、场地、时间等的调配和方案、制度等落实。

（二）政策、制度是有效保障

寒暑假、课余时间参与实训设备自制的教师，可视为教师下企业锻炼，没有参与制作的专业教师暑假必须下企业锻炼，在一定程度上提高了教师的积极性；同时对表现积极，作出贡献的教师给予精神上和物质上的奖励。

（三）思想统一，责任到人

建设团队在自制实训设备前，要进行宣传发动，对他们详细的讲述自制设备对今后的教学带来好处，并指出自制实训设备的重要性、必要性、紧迫性，使队员们统一思想，提高认识。然后分摊任务，责任到人，并与各任务负责人签订目标责任书，这样往往能起到事半功倍的效果。*#*

五、主要成果

（一）完成了多套设备的制作、弥补实训空白

示范校立项建设二年以来，通过师生共同的努力，我们自制完成一系列实训设备。见下表：

（二）专业教师实训设备研发能力得以提高

从自制完成的一系列实训装置研发能力上划分，可以分为三个阶段，借鉴模仿阶段（维修电工实训设备、核电仪控实训设备），到半创新设计阶段（电子产品与装配实训设备、PLC实训设备），再到全创新设计阶段（机电线路装接实训设备、初级维修电工全真故障检修实训设备）。接下去准备开发机电线路装接实训软件，这样可以大幅度节省实训耗材。目前正在申报国家专利。在浙江省创新比赛和全国第二届职业院校师生技能作品展览会上获二等奖，属于国内首创。以上说明了我校专业教师实训设备研发能力得到了提升。

（三）设备使用率和生均实训时间明显提高

自制实训设备因成本低，实训工位可以增多，例如初级维修电工故障检修自制前只有个20个工位，自制后增加到48个工位，相同的教学时间，学生人均实训时间增加。自制实训设备维修方便、保护措施完善，设备开出率提高，例如PLC实训室自制前设备开出率不到60%，自制后达100%。

（四）提升了人才培养质量

因为实训时间的大大增加，学生专业技能熟练程度明显提高。例如初级维修电工考证在没建成“初级维修电工全真故障检修实训室”“机电线路装接实训室”前，社会上培训机构培训的农民工劳动局都在我校考核，建成后的考核难度根本无法通过。我校中级维修电工考核难度远大于国家要求的标准，达到台州市技师考核的要求。

（五）自制的实训设备价廉物美

自制“电工维修实训设备”每台2500元左右，而教仪公司生产“通用电工实训设备”要6000元左右，自制的实训设备要比从教仪公司购买同类产品要便宜50%以上，并且功能没有我们自制的多。

（六）实用性、创新性得到很好体现

图五（a）(b)说明自制实训设备电源接线柱有多种连接方式，接线很方便，而教仪公司购买实训设备只有香蕉插头一种连接方式，香蕉插头容易坏且容易丢；(d)说明在PLC输入输出端装上熔断器保护，学生有接线错误时，不会烧坏PLC设备内部电路，提高设备开出率，减少损失，实用很强。

教仪公司生产的机床线路故障检修实训装置，都是通过断开导线来模拟故障现象，自制全真维修电工故障检修实训设备，我们是通过对低压电器内部进行改造和其他方法（暂时保密），都是内部触点和器件的损坏，少量的导线断开，来再现故障现象，与实际一样；除了以上具有的优点外，同样具有传统机床维修实训装置故障可快速恢复性和重复性。

（七）成为同类中职学校建设典范

通过这几年的努力，自制完成了92台套实训设备，省内外中职院校慕名到我校考察学习很多，对我们自制实训设备赞赏有加，有8所兄弟院校还要求我校制作实训设备卖给他，也有多个学校要求我们根据他们的需要开发实训设备。

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六、体会与思考

（一）安全第一

自制的实训设备安全性要是出了问题，如造成学生触电身亡，这是要负法律责任的，会牵连到学校领导，要损害学校的形象。所以我们从图纸的设计、器件的采购、制作过程等把安全放在首位。

（二）注重细节

通过制作实训设备真切体会到细节的重要性，细节决定成败，决定实训设备要保证质量。如在制作“初级维修电工全真故障检修实训室”中要改造交流接触器，如果掉了铁芯下面超程调节用的纸片，在电源电压正常时能正常工作，当电源电压稍低时，就会出现接触器吸合不上现象；再如紧固螺丝没装上弹簧垫片，造成使用一段时间，螺丝要松动或脱落。

（三）做好样机

做好样机首先能检测你的原理设计是否正确，布局、工艺是否合理；其次能知道制作完成一个实训设备需要工时数，需要用多少辅料及合理工序的安排等，为后续工作做好坚实的基础。另外造清单首先价格上要留足余量，不能直接用淘宝网上的价格作为购买的价格；其次数量上也要留一点的余量，但绝不能多，多了会造成浪费，这两方面都有深刻的教训，曾经给我们工作带来极大被动。