曹永彦，杨坤怡，王培俊
(西南交通大学国家级机械基础实验教学示范中心，四川成都 610031)
摘 要：在当前教育、教学模式中，依托个性化实验提高学生工程实践与创新能力，已经成为培养创新人才的有效途径之一。该文阐述了MPS (modularize p r ocess system )个性化实验的作用、具体实施过程和方法，以及个性化培养的一些具体措施。实践表明，通过M PS 个性化实验，可以提高学生的自动化系统的设计能力和创新能力。
关键词：个性化实验；创新;M PS
中图分类号:G642.0 文献标识码:B 文章编号:100224956(2008)0820092203
Applicati on ofMPS individual ex peri m ent in让我留在你身边鹿晗
cultivati on of innovative talent
CAO Yong 2yan ,Y ANG Kun 2yi ,WANG Pei 2jun
(Nati onal Experi m ental Teaching De monstrati on Center f or Mechanical Basis,South west J iaot ong University,Chengdu 610031,China )
Abstract:Among p resent educati on and teaching modes,engineering p ractice ability and innovative ability of the students can be i m p r oved thr ough individual experi m ent,which is one of effective app r oaches t o cultivate innovative talent .This paper intr oduces the functi on,p r ocess and methods ofMPS individual experi m ent,as well as measures of individual cultivating .The above p ractice p r oves that MPS individual experi m ent can upgrade the aut omati on design ability and innovative ability of the students .
Key words:individual experi m ent;innovati on;M PS
收稿日期:2008202225
作者简介：曹永彦(1981—)，男，天津市人，硕士，助理工程
师，主要从事网络化制造与自动控制方面的教学和科研工作.
1 个性化实验与创新性人才培养
thesting创新是社会发展的动力，是可持续发展的源泉，培养具有创新素质的人才是时代的迫切需要，也是教育、教学改革的重要研究课题。创新教育的主要任务之一是培养学生的综合素质，使学生具备实践能力、科研能力和创新能力。每个学生都具有巨大的发展潜力和创造潜能，同时学生之间的个体差异又是客观存在的。因此，从社会对人才需求的多元化、多层次化的角度出发，使学生在全面发展的基础上，要充分发挥学生的个性和潜能。为此，西南交通大学机械基础实验教学中心在
学校“323实验室工程”(即利用3年左右的时间，多渠道筹集2亿左右的资金，重点建设20个左右
的基础课和技术基础课实验中心，通过调整重组重点建设30个左右的具有特的实验中心)的支持下，率先建立了个性化实验室，为适应学生的个性化发展营造了一个育人环境。面向有能力和有兴趣的学生开展个性化实验，针对学生的个体差异，因材施教，激发学生的学习兴趣，为学生提供自主性和个性化表现的机会，全方位促进学生个性化发展，培养创新精神和创新能力。
2 M PS 生产系统
为培养学生的工程实践能力和创新能力，西南交通大学国家级机械基础实验教学中心从德国FEST O 公司引进了MPS (modularize p r ocess sys 2tem )模块化生产系统。该系统是一个集机、电控制技术于一体的综合性自动化控制技术培训系统，囊括了电机驱动、气动、P LC (可编程控制器)、传感器等多种技术。图1所示为MPS 模块化生产系统工作流程。MPS 自动生产系统包含进料单元、
I SS N 1002-4956CN11-2034/T 实 验 技 术 与 管 理Experi m ental Technol ogy and Management 未了情莫文蔚
第25卷 第8期 2008年8月
Vol .25 No .8 Aug .2008
检测单元、输送单元、加工单元、机械手单元、操作手单元和分类存储单元。利用该系统，学生可以就某独立单元进行实验，或者结合多个单元进行功能重组，在实验过程中，要完成单元组装、程序编写、过程调试、错误处理等课题。MPS 系统采用S72300型P LC 进行设备控制，利用step7软件进行程序开发
。
图1 M PS 模块化自动生产系统工作流程
3 M PS 个性化实验
dja8M PS 的开放性、扩展性强，模块化程度高。
以进料单元为例，主要包含PLC 、二联件、料仓、摆动气缸、CP V 阀岛、直线气缸、真空吸盘、SYS L I N K 接口和真空开关，通过将气动控制路线重新布置，对P LC 编程来实现把料仓中的工件通过直线气缸连续不断推出，利用真空开关控制在摆动气缸上的真空吸盘自动运输工件到指定的位置并卸料。M PS 给学生提供了一个典型的综合实践环境，使学生有机会全面认识、综合训练和相互提升已经学过的许多单科的专业知识，有利于创新能力的培养。因此，我们开设了M PS 个性化实验。
图2为MPS 生产系统供料单元。在这个实验中将遇到企业生产过程中的实际问题，如：如何调整摆动气缸转臂角度以实现在指定位置上料、卸料的问题；直线气缸推送工件与真空吸盘抓取工件的协调问题;P LC 编程中顺序流程图的应用问题；设备保护，过程的急停、复位问题；与下一个功能单元间的信息交换问题等
月光漫步。
图2 M PS 生产系统供料单元
实验设计:(1)学生根据实验要求自行选定供料单元，针对实际问题写出具体的实验方案流程图，并对实验方案进行比较和选择;(2)布置气动控制路线，标记传感器的I/O 地址和真空吸盘上的控制地址;(3)调整摆动气缸转臂的摆动角度,
出真空吸盘的最佳上料和卸料位置，调整好与下站的信息交流接口;(4)通过数据总线连接电脑和P LC，利用Step7软件编写顺序程序和急停、复位程序，对程序进行调试、纠错，以实现各个控制元件按照实验要求动作，图3为Set p7程序流程;
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曹永彦，等:MPS 个性化实验在创新人才培养中的应用
(5)总结实验过程和经验，撰写出个性化实验
论文
。
任科来图3 自动供料生产系统实验方案流程图
MPS 系统由多个单元组成，各个单元之间或
者多个单元重组过程中所构成的实验具有一定的差异性。因此实验过程中的方案设计、设备连接、程
序编写、功能调试等任务就需要学生综合运用所学知识，通过独立思考与分析，大胆发挥，自行完成实验，教师只起引导作用。
4 M PS 个性化实验的特点
MPS 现代模块化生产系统的个性化实验具有
如下特点。
(1)实验设备的先进性。先进的仪器设备大大提高了学生的实验兴趣，对提高学生的实验积极性和主观能动性起了很大作用，增加了学生对实验过程设计和方案分析的主观投入。
(2)实验设备贴近实际生产。MPS 系统的组成和过程控制都参照当前的实际自动化生产系统，有利于学生开阔视野，增强实践能力和创新意识。MPS 系统中所用到的部分元器件和实际生产系统
中所使用的完全相同，在一定程度上，这部分元器
件具有互换性，增加了学生对实际自动化生产系统
的理解和掌握，而不是使“自动化生产线”的概
念仅仅停留在书本上。
(3)实验所需知识更具综合性和多样性。在进行MPS 个性化实验过程中，所用到的知识很广，涉及机械、电路、气动、自动控制等，学生要完成个性化实验，就必须对以上知识融会贯通，综合利用。
(4)实验注重个性化。由于MPS 由多个单元组成，可以根据不同要求对单元进行组合，这就决定了要发挥学生的个性能力，使学生在设计实验时能通过比较与选择，加深所学知识的理解，锻炼自己分析与综合运用知识的能力。经过无数次失败与成功的实践，从而获得创新能力。
(5)增强学生的自主意识。自主意识是发展创新能力的基础和前提。MPS 现代模块化生产系统的个性化实验的实验空间更宽松、自由，只给学生基本条件，其过程完全由学生自己设计。在保证人身和设备安全的前提下，可放手让学生独立完成整个实验，激励他们敢于创新，勇于实践。
5 结束语
依托个性化实验，结合学生的兴趣爱好，可以更好地培养学生的独立思考能力，充分挖掘学生的潜能，发挥学生的创造性。通过MPS 个性化实验，可以引导、激发学生的学习兴趣，提高学生独立解决问题的能力。在个性化实验过程中，学生可以根据自己的个性能力，选择与之相适应的实验设备，完成实验过程，有利于张扬学生个性，有利于培养学生的工程能力，有利于培养学生的探索和创新精神，更有利于加强综合素质与创新意识的培养。个性化培养应该是今后高校人才培养的方向之一。参考文献(References ):
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