讓我國高校實驗裝備與世界先進技術同行

王澤龍

讓我國高校實驗裝備與世界先進技術同行

王澤龍

應用型人才的培養,需要強大的實驗裝備為基礎

我國目前的國情決定了我國的高校，尤其是以工科為主的高校，不僅要開展面向世界前沿科技和未來產業方向的基礎應用研究，還必須以解決我國工業企業研發過程中的工程、工藝等實際問題為己任，要將技術創新密切結合到工業關鍵技術的研發過程中，以科研成果快速轉化為生產力為使命，為企業培養更多的專業化、實用型人才，而人才的培養，離不開實踐基地—高校實驗室提供的良好實驗環境與條件。

我國高校實驗室可分為基礎研究型實驗室和通用技術應用型實驗室。如果將高校基礎研究實驗室比作現代大學的心臟,那么,機械加工、制造等通用技術實驗室,則成為高校學生實踐創新能力的造血基地。加強高校通用技術實驗室建設,讓實驗室真正發揮提高實踐能力的作用,成為高校現代化建設和人才培養的重要保證。

我國高校實驗室建設面臨的困境

隨著我國高校裝備現代化的逐步推進,實驗室重基礎研究、輕通用技術實踐,重硬件建設、輕軟件配套帶來的問題日益顯現,人才培養與企業需求間的矛盾凸顯。

(1)實驗裝備落后、陳舊,缺少新技術的應用。學生只能在實驗室簡單地了解設備的結構與應用,難以了解制造的工藝流程、技術特點、材料特點,更難以在了解的基礎上靈活掌握與運用現代化的設備進行技術創新。

(2)實驗裝備與實驗課件配置不合理。實驗設備的配置缺乏科學合理的統籌規劃,各類實驗設備較為分散,難以完成綜合實驗；實驗課件設計以演示型和驗證型為主,缺乏應用性,內容陳舊、單調、枯燥,不能激起學生探求問題的欲望,淡化了他們的創新意識,降低了實驗室的使用效率。

(3)實驗裝備行業發展較為低端,未能形成產業規模發展。目前,一些高校實驗裝備由生產規模不大的企業菜單式提供,未能形成產品線,產品的技術先進性以及質量與安全無法得到保證,缺乏后續的有效服務,沒有形成學校與企業良性互動的產業合作模式。

地恩地機電科技,為中國高校實驗裝備的現代化提供與世界技術發展同步的系統實驗室建設方案

當前整個高校實驗裝備行業,需要高標準的發展起點,需要在系統方案、產品品質、服務體系等方面實現質的提升,這就需要真正有實力的制造裝備企業引領并參與進來,與高校一道共同探尋行業發展的新模式。

地恩地機電科技,世界五金機電行業的重要制造企業,專業的小型機床全球供應商,近年來在企業取得巨大成就的同時,高度重視我國教育裝備行業的發展,正積極探尋用企業的創新科技裝備中國高校現代化實驗室,為高校實驗室提供全系列實驗平臺與實驗配套服務解決方案。

(1)行業領導地位,賦予了地恩地引領中國高校教育裝備行業變革的驅動力。

地恩地是中國臺式電動工具和空壓機行業的領軍企業,公司產品在世界前十大建材工具連鎖超市全部實現了銷售,臺鉆、臺鋸、帶鋸、線鋸銷售量位居全球前列；公司所擁有的專利數量、質量在同行業中處于領先地位,每年研發的新產品超過50種,其中自主研發的孔加工激光定位臺式電動工具為全球首創；公司在國內行業率先推廣項目管理機制及零庫存、價值工程等管理理念,有效降低了產品開發成本,從接訂單到完成的時間控制在18天以內。公司及產品先后榮獲中國名牌、中國馳名商標等榮譽稱號,公司技術中心是國家認定的企業技術中心。

一系列榮譽的獲得,行業地位的日益提升,并沒有改變地恩地“用科技創新振興民族產業”的夢想,公司積極與國內主要院校進行產學研合作,先后與北京理工大學、北京科技大學、重慶大學、復旦大學、西安微電子研究所等20多所高校和科研機構達成了產學研合作協議,為學校與企業之間的技術共享做出有益的探索。

近年來,隨著企業與高校的深入合作,地恩地深刻地感受到：改變高校教育裝備落后的困境,提升裝備能力,提高高校人才的素質與專業技能的培養,刻不容緩。

作為小型機床的提供企業,地恩地有能力、有責任讓更多的中國在校生使用現代加工制造裝備進行校園實踐與創新,帶領中國教育裝備行業飛速發展,與世界技術發展同步。

2011年,地恩地機電科技提出了“讓高校實驗裝備與世界技術同行”的校園通用技術實驗室建設方案,旨在幫助中國高校提升實驗裝備能力,讓更多的學生使用更好的實驗裝備。

(2)以獨創的五大核心技術,為高校實驗裝備建設帶來變革。

地恩地以加工制造系列產品為核心,產品涉及：鉆床、攻絲機、鉆銑床、臺鉆、砂輪機、金屬帶鋸床以及木工車床、臺鋸床、砂袋砂盤機等金工、木工設備。企業將獨創的五大核心創新技術直接移植應用于高校實驗裝備產品線。

孔加工激光定位技術。它是把激光的線束變為激光束平面,應用“垂直于同一平面的兩個平面的空間交線必定垂直該平面”的科學定理,使兩個激光束平面在空間相交,且交線重合于孔加工刀具的回轉軸心線,當被加工的孔中心與激光十字交叉點重合后,固定工件,設備進刀,即可完成孔加工。該技術已獲得中國、美國、英國、法國、加拿大、澳大利亞、南非7國的發明專利。應用該技術研發的激光定位電動工具,先后榮獲中國知識產權20年成果展金獎、國家重點新產品以及方達國際金獎等殊榮。

智能恒壓氣源控制技術。該技術是把數字控制技術和現代壓力傳感技術有機結合形成的空壓機等氣源智能化的控制技術。先把氣罐內的壓力信號轉變為電信號,電信號直接作用于智能電子控制系統,該系統根據使用者的指令,自動輸出智能控制信號到空壓機的控制電路,從而達到控制電機的運轉狀態和氣源輸出壓力狀態。智能、恒壓、安全功能均已達到世界先進水平。

臺式電動工具集成創新技術。集成創新技術包括電子無級調速、數顯無級變速、鋸條漲緊傳感數顯裝置、自吸塵裝置、柔性傳動等技術的集成創新。集成創新后的電動工具較之傳統電動工具的加工精度大幅提升,更有利于安全作業生產、省工省時、降低成本,改善了使用者的工作環境和舒適程度。

機體輕量化技術。在航空航天、交通、3C領域大規模推廣應用鎂合金零部件,重量減輕1/3,相應成本降低1/3。鎂合金還具有比強度高、比剛度高、高導熱導電率、高阻尼減振和電磁屏蔽以及易鑄造切削加工和回收等優點,加工能量僅為鋁合金的70%。

新材料電機技術。將電機異形槽沖片、鋁線自動嵌線、電子離心開關、合金轉子等技術成功應用在電機的規模化生產中,并實施定子流水線改造、電機筒殼結構改良,使電機定子和轉子的整個磁路更趨均勻,鐵損和磁滯損耗降低,電機節電率提高15%以上。

五大核心技術的應用,滿足了高校實驗裝備簡單、快捷、輕便、高效、節能、環保等要求。

(3)完善全面的建設方案,保證了高校實驗裝備建設方案的科學性與實用性

系統的產品線規劃。地恩地依據高校實驗教學的特點,分別針對金工和木工實驗室,依據實驗項目與課程的需求,量身規劃打造了專業實驗產品線,保證了在滿足所需功能與實驗環節的要求下,盡可能做到一機多用、功能合理、技術領先的設備建線標準。實現了產品規劃合理、實現功能多、產品技術先進的目標。

合理的空間布局。實驗室考慮在校學生的實驗特點,將實驗區域劃分為知識展示區、實踐操作區、創造展示區以及輔料存放區。同時,根據學生使用人員多、實驗室空間有限的特點,在實踐操作區以獨立工位、單元式實驗的實驗平面布局,創造性地改變了實驗室傳統布局,使實驗室平面布局更豐富、更合理、更節省。

科學的實驗室軟件配套建設。地恩地配合高校不同需求,幫助學校進行專業的實驗設計與實驗指導手冊編寫,配套提供設備使用手冊。高校實驗室建設的重要意義在于激發學生在實踐中的創造性,如果沒有合適的實驗設計項目,僅僅依靠學校的力量,難以實現上述目標。為此,地恩地分別針對金工、木工等實驗設備特點及相關高校課程要求,單獨設計多組配套實驗課題,由淺入深地引導學生自主開展實驗。同時,地恩地還配套編寫了實驗指導手冊和實驗室配套設備的使用手冊,滿足一線實踐指導教師的授課和操作需求,將關鍵設備、關鍵環節、關鍵動作、主要事項等內容,一一翔實地講解清楚,并掌握實驗室設備的使用與操作,確保師生的人身安全與設備安全。

與高校合作定期組織相關技能與創新競賽。地恩地將并積極配合與支持高校建立以實驗室為實踐基地的各類課題小組,指導學生在完成基本實驗的基礎上,依據自己的興趣與愛好,在學習后期,通過自己確定課題項目、規劃、設計、小組配合的方式,引導學生動手完成實踐課題的內容,從而達到幫助學生由做實驗向求創新的轉變。

完善的后續服務與培訓支持。實驗室的建立,以及能否充分得以使用和運行,關鍵在于企業的服務與后續支持。地恩地將在實驗室正式運行前,針對實驗教師進行專門的理論與實踐操作培訓。培訓分為工廠實訓、校園培訓兩部分。高校實驗室建設完畢后,地恩地還會對實驗室設備硬件持續跟進維護、更新：產品保修期內免費保修；定期派技術人員上門維護與指導；新產品的升級換代。同時,還將逐步完善對產品使用手冊、工藝流程的更新、實驗室輔具輔料的補充；對新教師培訓支持等軟件后續支持。

獨創的技術、獨享的專利、專業的實驗裝備產品線規劃、合理的實驗空間設計與布局、科學的軟件配套服務以及后續的強力支持,擁有豐富產品制造經驗的地恩地,正以自己的不懈努力,為中國高校學生打造高品質的實踐平臺,為中國制造企業培養更多專業人才,讓我國的高校實驗裝備與世界先進技術同行。

（本文作者系青島地恩地機電科技股份有限公司副總經理）