摘要：校企合作共建实验室是高等职业教育改革的重要方向， 也是大力发展高等职业教育的必然要求。论文概述了校企共建实验室的依据，提出高职高专院校机电一体化技术专业基于工作过程系统化实验设备的构建思路和设计方案，并阐述了机电一体化系统模块化生产线的结构组成和工作过程及基于CC-Link总线下的PLC控制系统。
关键词：校企合作 机电一体化技术 创新实践 CC-Link总线
1 概述
为进一步贯彻落实教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》的文件精神，南京信息职业技术学院机电一体化技术专业积极推行与生产实践相结合的学习模式，提高了学生的技术应用能力和工程实践能力，实现了企业对人才需求的无缝对接，适应了市场对本专业学生的就业需求和职业要求。
2 机电一体化系统综合实训室的建设依据
2.1 传统实验室存在的主要问题
①实验内容与生产实际相脱节。在机电一体化实验教学中，实验基本上是配合理论教学而开设的，例如包括机械设计、传感器、电气控制与PLC、电机控制、气压传动等相关实验，实验内容都是一些验证和演示实验，缺乏工程实际应用性。②实验内容缺乏系统性。实验针对某个知识点，很少有针对系统的综合性实践，理论和实践结合不紧密。各实验之间缺乏相关性和整体性，而机电一体化技术是机械技术和电子技术有机结合而形成的一种高新技术， 现有的一些实验无法让学生从系统中去获取知识及工程实际应用能力。③实验设备的时代性不够。实验教学应与时俱进，符合时代要求。因此，在内容设置、新技术应用等方面要不断改进和更新，这就要求学校在硬件成本上不断增加投入。④实验设备不足。由于条件的限制，造成多名同学共用一台设备，许多同学有抄袭数据和代做实验的现象，且这种现象在现有的情况下无法避免。
2.2 校企共建机电一体化系统综合实训室的建设依据
①突出实践能力的培养。培养具有创新精神和工程实践能力的技术技能型人才，是构建机电一体化系统综合实验室的出发点。②实验设备的系统性。机电一体化技术设备是“机”和“电”有机结合的统一体，是由若干有关事物相互联系相互制约而构成的一个系统，所以构建实验实训设备必须突出系统性，即在教学环节的安排上要保持知识点的系统性。③体现工程项目性。以企业实际工程项目为基础建设机电一体化系统实训室，通过与企业专家合作，理顺专业知识、能力、素质关系，形成课程体系，对综合实验教学形成知识体系支撑，开发基于工程项目的机电一体化系统实训设备，使学生掌握典型机电一体化系统的核心技术和整体概念。
3 实训室建设方案
3.1 实训室建设思路
随着科学技术的不断发展，机电一体化技术被赋予了新的内容。从系统的观点出发，综合运用机械技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术。它属于应用技术学科，因而工程实践能力的培养显得尤为重要，而工程实践能力的培养离不开实际工程项目的训练，这就需要将学生所学的知识和基本技能综合运用于一个工程实训设备，从而将机械设计、电机驱动、变频调速、可编程控制器、传感器应用技术及气动应用技术有机结合起来，创造一个理论结合实践的实训设备。
根据建设实训设备的系统性、工程性、综合性，本文提出基于工作过程的机电一体化技术系统化实训室的构建思路，即按照工作过程构建实训设备，设备的组成和功能对应企业实际生产线，因此，特别适合工程应用技术人才的培养。在教学模式上是基于机电一体化系统实训设备讲解生产线的安装、调试、维护和检修;在课程内容安排上，知识点的学习和技能训练是从系统角度出发，相关的知识点和技能训练都呈现在机电一体化系统中，这是一种自上而下，即由整个系统到某个局部，有助于学生对知识点理解和提升技能应用能力。
3.2 机电一体化系统实训设备的构成与实现
机电一体化技术实验范围广、应用性强，因而在设计构建实训设备时，应考虑如何将人才培养目标和实验设备的技术功能相结合，使学生基本掌握典型电子生产线系统的核心技术和整体概念，通过综合实验训练，可以促使学生将所学的专业知识和基本技能综合运用于一个工程实例。因此，学院与亚德客共建了模块化自动生产线，该设备包含的工业自动化技术：气动技术、传感器技术、PLC 技术、电气技术，运动控制技术、总线通讯技术、触摸屏技术、机械装配与调试技术等。生产线采用了模块化分站设计，共由7个站组成，如图1所示，其中包含一个主站和六个从站，各站之间采用CC-Link总线控制。
■
图1 机电一体化系统教学生产线系统框图
如图1所示，机电一体化系统教学生产线系统涵盖了常见生产线的上料检测站、分拣站、加工站、输送站、装配站、分类入库站等装配过程自动化，采用网络通信监控、数据管理，形成机电一体化系统，其中各站都可以自成一个独立的机电一体化子系统，方便学生分组实训。各个单元的执行机构基本上以气动执行机构为主，但装配单元的机械手装置运动采用伺服电机驱动进行精密定位控制，输送单元的传送带驱动采用了通用变频器驱动三相异步电动机的交流传动装置，分类入库采用了步进驱动的二维位置控制系统，位置控制和变频器技术是现代企业应用最为广泛的电气控制技术。整体结构具有以下特点：
①系统性设计。各站的功能采用模块化工作站设计，可根据需要选择设备组成单元的数量、类型，最多可由7个站组成，最少时一个单元可自成一个独立的机电一体化子系统。各站的执行机构部分采用小模块化设计，以便学生可以自由组合装配和调试，培养学生的实践创新思维和团队合作能力。②工业控制技术的齐全性。设备上包含主流的控制技术，比如：PLC、步进、变频、伺服、触摸屏、通讯技术等，并可以增加其他控制技术，为学员提供一个齐全的工业控制环境。③工业技术的同步性。设备上采用了与现代工业技术同步的工业级传感器，包括光纤、电感、电容、模拟量、光电、磁性开关等。④采用工业电气标准。执行机构与控制部分的电气连接采用工业标准接线方式，为学生提供工业级的电气接线培训。⑤电气元件灵活布置。电气元件安装在DIN 标准的导轨上，提供了一个完全开放式的电气布置环境，结合工业控制的规范与要求，使学生快速掌握电气控制部分的布线规范。
4 校企合作共建的效果
①校企合作共建实训室实现双赢。企业将项目的相关技术渗透到课堂教学中，使学生掌握机电一体化系统的核心技术和整体概念，通过综合实训可以促使学生将所学知识和技能运用于工程实例，学生毕业后即可上岗，可以实现学生企业双赢的局面。②促进了人才培养方案的优化。通过与企业专家合作，共同商讨如何培养学生的职业素质和技术技能应用能力，形成课程体系，开发基于工程项目的综合实验实训项目，将理论知识和生产实际紧密结合。同时，在与企业合作中，使学校在人才培养规格、管理体制等方面与行业标准接轨。③学生综合能力大大提高。2010来，该院机电一体化技术专业学生的科技创新作品在各类大赛中获22项奖，省级优秀毕业设计获奖学生达15人次，其中5项作品已申请了国家专利。在2012年江苏省品牌专业验收中，机电一体化技术专业以良好成绩通过，并获得好评。
5 结束语
针对高职高专机电一体化技术专业的特点，通过校企共建实验室的方式为学生创造了工程实践教学环境，加强了理论与实际的紧密联系，改善和提高了学院的实验条件;与此同时企业通过校企共建实验室可以获得企业所需的人才，实现了学校的人才培养与企业的人才需求“无缝对接”，也可借助此平台向社会推广自己的技术和产品。
参考文献：
[1]周济.实施“质量工程”贯彻“2号文件”全面提高高等教育质量[J].中国大学教学，2007（3）：4-8.
[2]陈革，王艳国.校内生产性实训基地的建设[J].实验室研究与探索，2009，28（6）：188-190.
[3]赵梅花.高校机电一体化专业课程设置及实验实训基地建设[J].职业技术教育，2006（7）：56-58.
基金项目：江苏省高等职业院校国内高级访问学者计划资助项目（2014FX047）。
作者简介：王春峰（1979-），男，江苏海安人，硕士，讲师，研究方向：机电一体化系统设计。