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摘要:基于时代经济节奏的加快和教育课程改革政策的落实,实验室已成为各大重点高校必备的教学资源,成为年轻一代大学生培养综合能力、提高实践技能的主要阵地。学生创新能力的培养是高校教学的一项重要任务。专业实验室是培养和提高学生实践创新能力的重要场所。实验室的利用与管理在创新能力培养过程中起着重要的作用。本文主要分析了机械创新实验室的建设及安全管理的路径。
关键词:机械创新实验室;建设;安全管理;路径
随着教育行业的不断创新和发展,实验室一直是高校不可或缺的教学和研究中心。实验室作为高等教育基地的重要组成部分,是保证科研活动和教育项目正常运行的首要前提。如何充分利用实验室的功能,发挥其优势和功能,为培养人才、开展教学和科研活动、建立实验室管理模式奠定坚实基础,是成功的关键。近年来,智能制造逐渐成为制造业未来发展的主要趋势和核心内容,对我国制造业的发展起到了巨大的推动作用;与此同时,在“新工程”背景下各高校开展的广泛的教育改革日益深入,导致就业市场竞争日益激烈。面对智能制造和时代的发展,高职院校机械设计与制造实践教学设计与流程优化,学生创新实践能力的培养,已成为迫切需要研究和解决的重要课题。
1机械创新实验室开展的意义
在高等教育中,学生实践能力和创新思维的培养是一个至关重要的部分。创新实验室建设自然成为高校实践教学改革的重要环节。创新能力需要参与者积极实践,只有通过对实践经验的分析和总结才能提高。创新创业等实践项目在我校迅速发展,机械创新实验室的开设也在不断改革发展,与时俱进。实验室设备不断更新,实验室导师的指导和教育不断升级,实现了以学生为中心、高度开放和共享的教学资源模式。在学科竞赛的准备阶段,学生可以相互交流经验和学术;在创新创业项目的生产阶段,学生可以利用实验室设备加工制造创新目标。
2 机械创新实验室建设路径
2.1展示室建设
为了加强学生在机械专业相关机构和结构中的创新思维,充分展示相关领域新技术的发展趋势,机械创新设计实验室的建设首先包括一个媒介与实物相结合的陈列室。展厅主要采用包含机械专业知识、设备发展历史、说明书的展位进行组织和结构展示。同时,引进了包含多年来国际、国内一些创新大赛获奖作品的演示视频,将实物与媒体相结合,重点是在实验教学环节开始前,潜移默化地引导学生培养创新意识。
2.2机械传动方案创新设计类实验
机械设计的成功与否与程序创新密切相关。目前指导机械运动方案选择的理论在定向方面有待进一步完善和优化。针对这种情况,机械传动方案实验采用多功能型部件的“机构运动方案创新实验平台”,可以实现模块化调整为设计平台,模拟真实工况,将机械方案设计与气缸相结合,气动元件及其他部件。以动态演示的形式展示了机构的装配、运动和传动性能的有机结合。在实验过程中,通过调整布局,优化连接方式,修改尺寸,更换电路,直观地实现对设计的验证和改进。最后,建立了具有柔性机构和运动位置的机械模型。在这类创新实验中,结合实验中机构组成的理论知识,通过学生的反复尝试和不断优化,得到良好的机械设计方案和参数。学生的创新意识和能力,工程实践能力可以在上述更开放的实验环境中得到更好的锻炼。实验室配备2套机构运动方案创新实验台架。具体内容包括低对杆组、高对杆组以及构成机构的相关部件、机架等;附件内容包括:拼接连杆机构、曲柄滑块机构、齿轮机构、凸轮机构、间歇运动机构、皮带传动、链传动、蜗轮传动和齿轮齿条传动。组合机构和机械传动系统的平面和空间结构可自由选择。
2.3无人机、机器人开发类实验
无人机与机器人是近年来与机械相关的研究方向,具有较强的跨学科特点和较高的研究热情。
相应的开发实验对综合要求更高,但其中所包含的创新思维和新颖设计也是机械创新,是实验教学的好材料。目前开展这类实验的主要目的是紧密结合新兴技术的发展,培养学生的学习兴趣和自主工作的创造力。在具体实验中,学生在教师的指导下,主要进行初步的探索和研究工作,具有很强的自主性。
3 针对创新实验室安全管理的思考
3.1安全的重要性
在高校实验室的建设和管理中,实验室安全管理是需要考虑的第一部分。学校实验的科研工作能否顺利进行,师生的安全能否得到保障,取决于实验室的安全管理水平。在高校实验室中,近年来由于师生操作不当、仪器老化等原因,不时发生人员伤亡、重要实验材料丢失等事故,造成不可挽回的损失。
3.2安全制度的管理
管理和责任既有外部的,也有内部的。要认识到管理重于泰山,就必须确保责任重于泰山。只有不断完善和完善实验室的安全体系,把安全体系的制定提上日程,真正做到讨论、决策、行动、成果,实验室才能控制危险源。学校制定了与实验室相关的安全制度,并通过“分层管理、分层报告”的形式对安全问题进行预警和处理。相关的安全系统教育已经包含在学生手册的考试部分。在学生进入实验室之前,我们学校以讲座的形式对学生进行安全教育。学生经安全教育后,应通过实验室安全知识考核,并签署相关安全责任书后方可进入实验室。实验室应不时举办安全知识竞赛,提高实验室安全;在学生实验过程中,教师也应给予安全提醒。
3.3安全检查制度
在教学实验室操作危险设备时,实验室安全员的作用不可低估。专职安全员在实验过程中发生情况,可立即向上级报告。创新实验室主要由教师和学生负责,仪器的日常操作不规范。在这种情况下,建立实验室安全干事就不能达到与教学实验室等同的效果。在创新实验室中,安全检查与日常生活相结合的系统应运而生。值班学生不仅要负责日常卫生和清洁,还要在学生使用仪器时进行安全检查,如安全监督。夜间离开实验室时,值班学生应检查所有的插电条和开关柜,确保“人断电”,避免泄漏事故。由于学生在进入化验室前已接受安全训练及评估,所有化验室成员均可委任“值班安全主任”。
3.4仪器使用安全教育及放置管理
机械创新实验室引进了一些小型金属加工机械,例如钻孔机和车床。使用3D打印机和电烙铁也存在安全隐患。因此,存在机械设备密集放置的现象,挤压了必要的安全空间,存在安全隐患。因此,在学生在实验室使用机床之前,教师需要对设备的使用进行演示。没有参加过劳动实践,不懂机床的学生不准操作机床;此外,每台设备需要配备一名设备负责人进行日常设备的操作。使用故障记录工作;最后,学生在使用设备之前,需要填写相关的使用意向申请表,老师同意并签字后即可进行操作。小工具,如3D打印机、烙铁、金属加工工具箱等,细化到每个团队的职责范围,并记录工具的磨损情况。这样就可以很好地管理好机械创新实验室的大小仪器设备。
总之,高校肩负着培养创新型人才的使命,创新实验室是实施实践教育、素质教育、创新教育的重要基地。加强机械创新实验室建设,创建跨学科创新实验室,对人才培养具有深远意义。同时,高校需要加强对学生的安全教育,完善实验室安全管理和设备引进机制,不断提高实验室的安全性和设备管理能力。
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