光機電一體化實訓裝置在機電類課程教學中的應(yīng)用
摘要:基于工作過程的課程開發(fā)是當前我國職業(yè)教育進行課程改革的方向,光機電一體化實訓考核裝置為載體,并結(jié)合坐著的教學實踐。首先詳細介紹了基于工作過程的課程開發(fā)思路,再提出了針對該課程的創(chuàng)新教學模式、結(jié)合多種方法進行對比,該創(chuàng)新方法能夠達到很好的教學效果。
《機電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試》課程是中職學校機電類和電子類等專業(yè)的核心課程,它主要在于培養(yǎng)學生編寫程序的能力,調(diào)試、操作和維護設(shè)備等技能,以工廠自動化生產(chǎn)線需求作為一個邏輯起點,堅持“產(chǎn)品的生產(chǎn)過程”的導向,將“典型工作任務(wù)分析"作為學習的依據(jù),將“真實的產(chǎn)品生產(chǎn)任務(wù)”作為學習載體。為了創(chuàng)建好教學環(huán)境,主要通過各種項目案例,借助不斷深化的校企合作平臺,逐步提升學生的職業(yè)、就業(yè)競爭力,力求形成了“學生為中心教師引導、理論——實踐—一應(yīng)用”三者融為一體化的工學結(jié)合模式。
在課程設(shè)計過程中,首先教學單位要積極邀請企業(yè)生產(chǎn)一線技術(shù)人員,到校研討共同制定課程標準,構(gòu)建滿足實際需求的職業(yè)能力訓練體系。
其次深入企業(yè)與身在一線的畢業(yè)學生進行交流,傾聽他們從事機電設(shè)備調(diào)試、運行.維護的感想和對本課程設(shè)置的意見,結(jié)合他們的切身體會,正確審視“機電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試”這一課程建設(shè)體系,找出存在問題,并就構(gòu)建實訓教學情境,提出修改意見。
最后深入與行業(yè)企業(yè)進行入交流,向企業(yè)骨干技術(shù)人員請教,了解電氣設(shè)備生產(chǎn)制造與裝配、運行維護等崗位情況,及其崗位人員所需具備的職業(yè)能力,以學習情境設(shè)計為抓手,確定培養(yǎng)學生職業(yè)能力和素養(yǎng)的教學主線,構(gòu)建三位一體(應(yīng)用性理論知識講授、專項實訓、頂崗實習)的課改思路。
1.重構(gòu)課程體系
為了優(yōu)化教學,將遵照“深入相關(guān)企業(yè)調(diào)研→確定企業(yè)需求的職業(yè)崗位→設(shè)定典型的工作任務(wù)→擬定相關(guān)的行動領(lǐng)域→確立適合的學習領(lǐng)域→科學制定本課程的教學、評價標準→創(chuàng)設(shè)有效的學習情境”等流程,力求能夠重構(gòu)課程體系。
1.1調(diào)研與分析工作崗位
通過深入企業(yè)進行調(diào)研,確定從事電力相關(guān)行業(yè)企業(yè)的中職畢業(yè)生,對事故進行分析與處理,以及從事電氣安裝,檢修工作時,如何對二次系統(tǒng)進行安檢。
1.2設(shè)立典型工作任務(wù)
為了確定典型工作任務(wù),組織教研組教師共同分析所有的工作任務(wù)。
1.3擬定教學目標
我們根據(jù)國家職業(yè)標準,結(jié)合我校專業(yè)人才培養(yǎng)目標,強調(diào)將“PLC控制知識、電氣設(shè)備的運行、維護”等典型工作任務(wù)有機結(jié)合,將課程培養(yǎng)目標設(shè)立為:第一,熟悉機電一體化系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容,主要包括其構(gòu)成、功能、保護方式;第二,掌握機電一體化系統(tǒng)的技術(shù)要求和技術(shù)標準,主要包括編程調(diào)試.操作、運行,檢修、維護等。
1.4設(shè)計任務(wù)載體
課程內(nèi)容和目標確定后,我們將“典型真實工作任務(wù)”為載體,依學生學習認知的規(guī)律、能力形成的特點,共設(shè)計了以下6個學習情境:變頻器調(diào)速、十字路口交通燈控制的編程與調(diào)試.傳輸帶的安裝與調(diào)試、工件的分揀與調(diào)試,機械手的安裝與編程調(diào)試、自動控制系統(tǒng)應(yīng)用,構(gòu)建了基于工作過程系統(tǒng)化的《機電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試》。
2.設(shè)計好課程
為了開發(fā)好本課程,我們積極與企業(yè)的骨干技術(shù)人員進行研討,共析崗位需求,進而確立相關(guān)崗位的職業(yè)能力、工作流程。
3.創(chuàng)新教學模式
傳統(tǒng)的教學模式,略顯過時,教學效果甚不理想,為了提高教學實效性,有必要對傳統(tǒng)教學模式進行創(chuàng)新,宜整合教室與實訓地點﹑分散與集中結(jié)合、工學結(jié)合。
3.1整合教室與實訓地點
3.1整合教室與實訓地點
在傳統(tǒng)的教學中,教室與實訓地點普遍被分開,極大地弱化了教學效果,更影響了學生的學習質(zhì)量。為此,我們進行了大膽改革,充分調(diào)整好實訓室的布置,在實訓室進行教學和實踐實訓,教學地點設(shè)在機電一體化實訓室、PLC實訓室等,讓學生能夠一邊學習理論知識,一邊進行實訓操作,理論學習與實操有機結(jié)合,效果頗好。
3.2分散與集中結(jié)合,“教、學、做”─體教學
在傳統(tǒng)的教學中,教師在教室給學生講授理論知識,學生認真聽講學習,但不能及時動手操作,這對于偏重于動手操作學習的中職生來說是非常遺憾的。為此《機電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試》,共設(shè)置了6個真實的工作任務(wù),在教學中普遍采用“項目教學法”。同時在教學中,我們推行標準化教學,其環(huán)節(jié)主要有:第一,明確工作任務(wù)要求和能力目標;第二,分析工作任務(wù)制定學習計劃;第三,學習相關(guān)知識確定解決工作任務(wù)的方案;第四,模擬職業(yè)環(huán)境實施完成工作任務(wù);第五,檢查工作任務(wù)完成的質(zhì)量;第六,評價整個教學過程。
3.3工學結(jié)合
工學結(jié)合是中職學校的一種有效培養(yǎng)模式,為了讓學生的學習能與企業(yè)的生產(chǎn)實踐相適應(yīng),我們積極安排學生進企業(yè)實習,實習時間為兩周。通過對變頻器調(diào)速、傳送帶安裝與調(diào)速等實踐驗,如伏安特性的測試、基爾霍夫定律、疊加定理的驗證、互感電路等實驗。學生通過實驗課,加深了對理論知識的掌握,為他們將來繼續(xù)學習和工作打下良好的基礎(chǔ)。
4.2堅持以培養(yǎng)能力為主,發(fā)揮學生的主觀能動性,加強實踐操作訓練在實驗教學中為了發(fā)揮學生的積極性,培養(yǎng)學生認真求實、細致踏實的科學態(tài)度,我們克服困難,增加實驗組數(shù),使每個學生都有動手機會。在實驗中,指導教師對部分實驗只提出內(nèi)容和要求,由學生自行設(shè)計實驗步驟、實驗線路等,完成實驗后分析實驗結(jié)果和編寫實驗報告。這樣可以促進學生的獨立思考能力,提高學生的動手能力,可以提高實驗課的實際效果,避免出現(xiàn)實驗課成為示范課、演示課的現(xiàn)象。
4.嘗試多種教法
在教學過程中,根據(jù)《機電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試》的教學內(nèi)容,以及學生的特點,靈活采用“項目教學﹑實踐操作、學生分組討論”等教學方法,讓學生在“積極思考、樂于實踐”中,真正提高學習效果。
4.1 開展項目教學
項目教學法是德國職業(yè)教育的一種有效方法,也為我國多數(shù)中職學校采用,我們在《機電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試》課程教學中也推行了這一教學方法。堅持實際工作任務(wù)的教學目標,始終圍繞任務(wù)的解決,注重知識的應(yīng)用性,重點培養(yǎng)學生的實踐能力,倡導自主思考學習。在教學實踐后,學生普遍認可這種教學方法,學習效果較好。
4.2引導文
機電專業(yè)學生的動手操作能力雖好,但是理論基礎(chǔ)仍較薄弱,為此,在教學中,我們充分利用好教學資源,采取多媒體展示“教學課件﹑實訓裝置.任務(wù)結(jié)果”等,提供學習實訓的引導文,讓學生自主查閱資料,在小組討論交流中,共同分析與解決問題,提高綜合職業(yè)能力。
4.3 分組討論
為了提高學生學習的主動性和積極性,增強團隊協(xié)作精神,切實提高學生的實踐動手能力,在教學中,我們對學生進行適當分組,各小組按“任務(wù)→計劃→實施→檢查→評價”的思路,共同完成工作任務(wù)。
4.4展示成果
學生的操作實踐效果如何呢?這是一個值得關(guān)注的問題,也是教學的一個重要環(huán)節(jié)。為了幫助同學清楚自己的操作能力和操作中需要注意和加強的地方,我們將已經(jīng)完成的實際案例(視頻),增加到教材、教學體系中,注重每一知識點聯(lián)系實際應(yīng)用,融“創(chuàng)新思維培養(yǎng)、團隊合作方式、實踐案例教學”于一體。
當然在校企合作背景下,中職學校的課改有必要爭取企業(yè)力量的支持,畢競企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動、企業(yè)文化建設(shè)、企業(yè)崗位需求人才的職業(yè)能力等,在很大程度上將推動中職教育教改的發(fā)展。隨著時代的發(fā)展和企業(yè)的人才要求提高,提高中職學校機電專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量,顯得尤為重要,而《機電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試》作為該專業(yè)的一門核心課,其改革也很重要,雖然我們已經(jīng)進行了一定的探索實踐,但仍較淺薄,需要進一步的努力。
5.加大實習實訓力度,讓學生真正做到“理論聯(lián)系實際”
電子產(chǎn)品的工業(yè)化進程不斷加快,產(chǎn)品加工制造技術(shù)不斷革新,除了極少數(shù)高校具備大型現(xiàn)代化流水作業(yè)生產(chǎn)線外,大多數(shù)學校在教學資源緊張的情況下,難以具備這樣的條件,但學生畢業(yè)后畢竟要走上相關(guān)的工作崗位,因此我們不能“閉門造車,封閉自我”。在條件允許的情況下,要有計劃有組織地讓學生參觀現(xiàn)代化生產(chǎn)線,這往往比在課堂里枯燥地講述相關(guān)知識要生動得多,也是實踐教學的重要環(huán)節(jié),尤其是對于發(fā)展迅速的電子行業(yè),更顯其重要性。
通常情況下,對于實訓后的產(chǎn)品,學生也只是把它當作一個實習,學生更好地認識了生產(chǎn)設(shè)備的運行情況,初步掌握了設(shè)備安檢的簡單技能,切實解決了實際問題。
固定的產(chǎn)品。我們的目標不僅僅是一個模仿﹑操作,測試、裝配的過程,而是怎樣在這一過程中能創(chuàng)造出更高的價值,也就是有所創(chuàng)造,這是一個值得我們重視的問題。例如,采用分組的方法,讓學生大膽想象,所完成的這個產(chǎn)品還能夠干什么,我們可以舉出很多例子告訴學生,通過進行一些簡單的變換﹑組合等方法,收音機可以不僅僅就是一個收音機,穩(wěn)壓電源也可以不再是一個穩(wěn)壓電源;同樣對于單片機構(gòu)成的小系統(tǒng),更加容易對其進行更多的擴展。不論任何專業(yè)的學生,只要開闊思路、大膽想象,都能夠在他們所學的領(lǐng)域中找到相應(yīng)的結(jié)合點,這樣的方式使學生能夠有更多收獲,更有助于學生自我價值的體現(xiàn)。
1.概述
職業(yè)教育的核心是提高學生的實踐動手能力和分析解決實際問題的能力。傳統(tǒng)的職業(yè)教育模式是專業(yè)理論課和實訓課分開進行,共弊端是理論和實踐相分離,重理論而輕實踐,教師教學缺乏新意,上課枯燥乏味,學生聽課不感興趣,上課昏昏欲睡,這樣直接造成的后果就是培養(yǎng)的學生動手能力差,解決實際問題的能力差,課程教學難以達到職業(yè)教育培養(yǎng)目標的要求。解決該問題的關(guān)鍵是適當引入實訓設(shè)備,探索理實一體化教學模式。
理實一體化教學作為職業(yè)院校專業(yè)教學中探索創(chuàng)新的一種教學模式,它強調(diào)充分發(fā)揮教師的主導作用,將理論學習和實際訓練緊密結(jié)合起來,注重培養(yǎng)學生的動手能力,全程構(gòu)建素質(zhì)和技能培養(yǎng)框架,豐富課堂教學和實踐教學環(huán)節(jié),提高教學質(zhì)量。理實一體化教學要求學校建立專業(yè)教室,配備相應(yīng)的專業(yè)設(shè)備和計算機輔助教學設(shè)施,將有關(guān)專業(yè)設(shè)備和教學設(shè)備同置一室,將專業(yè)理論課和生產(chǎn)實習等實踐性教學環(huán)節(jié)安排在專業(yè)教室中進行教學。
高職高專機電類課程教學大多需要實驗實訓設(shè)備的支撐。傳統(tǒng)的教學儀器設(shè)備主要為了滿足某門課程驗證性實驗的需要,缺乏對學生實踐動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。光機電一體化實訓裝置融合了機械,電氣,PLC,氣動,傳感等多種技術(shù),采用了開放式和模塊式結(jié)構(gòu),可滿足《電氣控制與PLC》、《機電一體化設(shè)備安裝與維護》等多門課程理論實踐一體化教學的需要。正是基于以上考慮,我校在省財政的支持下,面向機電一體化,數(shù)控技術(shù),電氣自動化等專業(yè)課程教學的需要,引入了光機電一體化實訓裝置和模塊化生產(chǎn)線等設(shè)備,并積極探索理實一體化教學模式,取得了初步成效,顯著提高了學生的實踐動手能力和社會競爭力。
2.光機電一體化實訓裝置的基本構(gòu)成
2.1光機電一體化實訓裝置的總體結(jié)構(gòu)
光機電一體化實訓裝置由型材導軌式實訓臺,典型機電一體化設(shè)備機械部件,PLC模塊,變頻器模塊,按鈕模塊,電源模塊,低壓電器模塊,模擬生產(chǎn)設(shè)備實訓模塊(包含上料機構(gòu),搬運機械手,皮帶輸送線,物件分揀等)接線端子排,各種傳感器,警示燈和氣動電磁閥等組成。整體結(jié)構(gòu)采用開放式和拆裝式設(shè)計,學生可以組裝,接線,編程和調(diào)試由上料機構(gòu),搬運機械手機構(gòu),皮帶輸送線和物料分揀組成的光機電一體化設(shè)備。裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖如圖主所示。
圖1光機電一體化實訓裝置的總體皓構(gòu)
可編程控制器綜合實訓裝置(PLCCPU313C變頻電氣控制觸摸屏) |
網(wǎng)絡(luò)型PLC可編程控制器綜合實訓裝置(西門子S71500PLC+變頻+電氣控制+觸摸屏) |
網(wǎng)絡(luò)型PLC可編程控制器綜合實訓裝置(PLC+變頻+電氣控制+觸摸屏) |
西門子1214C網(wǎng)絡(luò)型可編程控制器綜合實訓裝置 |
網(wǎng)絡(luò)型可編程控制器實訓裝置(PLC+變頻+電氣控制+觸摸屏)S7-400+ST40+G120 |
網(wǎng)絡(luò)型PLC實訓裝置,PLC控制+變頻+觸摸屏+步進+伺服 |
電氣實訓操作臺(PLC+變頻+電氣控制+觸摸屏) |
SBX-01APLC可編程控制綜合實訓裝置 |
PLC與變頻調(diào)速多工藝教學工作站 |
可編程控制器綜合實訓裝置 (恒壓供水系統(tǒng)) |
智能倉庫任務(wù)教學模型 |
單片機技術(shù)應(yīng)用實訓考核裝置 |
PLC控制技術(shù)與組態(tài)技術(shù)實訓裝置 |
單片機應(yīng)用創(chuàng)新實驗平臺 |
單片機控制功能實訓考核裝置 |
單片機技術(shù)應(yīng)用實訓考核裝置 |
PLC可編程控制器實驗裝置 |
PLC綜合實驗裝置,可編程控制器實驗系統(tǒng) |
可編程控制器綜合實訓裝置(PLC+變頻+電氣控制+觸摸屏)S7-1200 |
PLC綜合控制實訓裝置 |
電機裝配與運行檢測實訓平臺 |
可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計綜合實訓考核設(shè)備 --灌裝生產(chǎn)線 |
網(wǎng)絡(luò)型可編程控制器實驗裝置(三菱) |
工業(yè)機械傳動裝調(diào)實訓平臺 |
工業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)綜合實訓平臺 |
工業(yè)運動控制技術(shù)實訓裝置 |
工業(yè)運動控制技術(shù)實訓臺 |
立體倉庫實物教學實訓裝置 |
單片機控制二維運動實訓設(shè)備 |
自動送料裝車實訓模型 |
材料分揀實訓裝置 |
可編程控制器(S7-200SMART)實驗室設(shè)備 |
西門子S7-1500實訓設(shè)備,PLC+變頻+電氣控制+觸摸屏 |
自動控制系統(tǒng)、電氣工程及自動化專業(yè)實驗室 |
PLC理實一體化實訓臺,PLC技術(shù)應(yīng)用實訓室 |
PLC網(wǎng)絡(luò)綜合實驗平臺 |
PLC可編程控制器綜合實訓裝置(歐姆龍) |
可編程控制器實訓設(shè)備 |
可編程變頻器及電氣控制綜合實訓裝置 |
工業(yè)控制綜合實訓裝置 |
工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制實訓裝置 |
可編程控制器自動化教學裝置 |
變頻技術(shù)實驗設(shè)備 |
PLC模擬量實訓裝置 |
(三菱PLC)綜合實訓裝置 |
西門子PLC控制綜合實訓裝置 |
PLC可編程變頻調(diào)速綜合實訓裝置 |
PLC單片機變頻調(diào)速綜合實訓裝置 |
PLC、變頻器、電氣控制、觸摸屏實訓裝置 |
cr40plc可編程控制器綜合實訓裝置 |
SB-PLC2可編程控制實驗裝置 |
可編程控制實驗裝置及單片機綜合實驗臺 |
可編程控制器、單片機、自動控制原理綜合實驗臺 |
可編程控制、微機接口及微機應(yīng)用綜合實驗臺 |
計算機組成原理、微機接口及應(yīng)用綜合實驗臺 |
PLC網(wǎng)絡(luò)綜合實驗平臺(三菱PLC) |
網(wǎng)絡(luò)型PLC可編程控制實驗裝置 |
PLC可編程控制實訓裝置PLC+電氣控制 |
網(wǎng)絡(luò)型PLC可編程控制器綜合實訓裝置 |
PLC變頻器觸摸屏培訓設(shè)備 |
調(diào)速PLC可編程控制綜合實訓裝置 |
PLC可編程控制器實驗臺(三菱FX3U-48MR、變頻、觸摸屏) |
PLC可編程控制器、單片機開發(fā)應(yīng)用及電氣控制綜合實訓裝置 |
PLC可編程控制器、單片機開發(fā)應(yīng)用及變頻調(diào)速綜合實訓裝置 |
可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計師綜合實訓裝置 |
可編程控制器實訓設(shè)備,電機技能實訓,觸摸屏、變頻器綜合應(yīng)用技能實訓 |
單片機技術(shù)開發(fā)平臺 |
單片機開發(fā)綜合實驗裝置 |
單片機開發(fā)應(yīng)用技術(shù)綜合實驗裝置 |
單片機控制技術(shù)實訓平臺 |
工業(yè)自動化總控實訓臺 |
單片機•CPLD/FPGA開發(fā)綜合實驗裝置 |
AB自動化控制實訓裝置 |
單片機控制功能實訓考核裝置 |
單片機開發(fā)系統(tǒng)、自動控制原理綜合實驗裝置 |
網(wǎng)絡(luò)型可編程控制器(1500 PLC)實驗裝置 |
PLC可編程控制器實驗裝置 (PLC+伺服+變頻器+電氣控制+觸摸屏) |
現(xiàn)代單片機綜合實驗開發(fā)裝置 |
單片機應(yīng)用實訓考核裝置 |
單片機應(yīng)用創(chuàng)新實驗平臺 |
S7-1200PLC綜合實訓系統(tǒng)硬件平臺 |
網(wǎng)絡(luò)型可編程控制器(1200 PLC)實驗裝置 |
網(wǎng)絡(luò)型PLC可編程控制及單片機實驗開發(fā)系統(tǒng)綜合實驗裝置 |
網(wǎng)絡(luò)型PLC可編程控制/單片機實驗開發(fā)系統(tǒng)自動控制原理/綜合實驗裝置 |
網(wǎng)絡(luò)型PLC可編程控制/微機接口及微機應(yīng)用綜合實驗裝置 |
網(wǎng)絡(luò)型PLC可編程控制器綜合實訓裝置(PLC+變頻ABB+電氣控制+觸摸屏) |
網(wǎng)絡(luò)型PLC可編程控制器、變頻調(diào)速、觸摸屏及電氣控制實驗裝置 |
網(wǎng)絡(luò)型PLC可編程控制器、變頻調(diào)速、觸摸屏、電氣控制及單片機實驗開發(fā)系統(tǒng)綜合實驗裝置 |
網(wǎng)絡(luò)型PLC可編程控制器、變頻調(diào)速、觸摸屏、電氣控制及微機接口與微機應(yīng)用綜合實驗裝置 |
SBPLX-01APLC可編程控制器實訓裝置(西門子) |
網(wǎng)絡(luò)型綜合控制實訓平臺 |
PLC可編程控制實驗及單片機實驗開發(fā)系統(tǒng)綜合實驗裝置 |
PLC可編程控制系統(tǒng)、單片機實驗開發(fā)系統(tǒng)、自動控制原理綜合實驗裝置 |
PLC可編程控制系統(tǒng)、微機接口及微機應(yīng)用綜合實驗裝置 |
計算機組裝與維護實訓裝置 |
信號與系統(tǒng)·控制理論·計算機控制技術(shù)實驗臺 |
單片機實訓箱、
可編程控制器實驗箱 |
工業(yè)機器人循環(huán)生產(chǎn)線實訓裝備 |
機器人實訓裝置 |
工業(yè)機器人拆裝與調(diào)試實訓臺 |
機器人應(yīng)用實訓室設(shè)備 |
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可編程控制器基本知識_可編程控制器原理及應(yīng)用 |
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數(shù)字化工業(yè)控制實訓平臺 |
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可編程工業(yè)控制實訓平臺 |
可編程控制器(PLC)實驗室建設(shè)方案 |
三菱FX3G-40MR光機電一體化實訓考核裝置 |
西門子S7-1200光機電一體化實訓考核裝置 |
PLC可編程控制器綜合實訓裝置 |
工業(yè)自動化綜合實訓裝置 |
工業(yè)自動化綜合實訓裝置(PLC+變頻器+觸摸屏+單片機) |
工業(yè)全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)綜合實訓裝置 |
變頻調(diào)速系統(tǒng)開發(fā)平臺 |
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工業(yè)自動化控制一體化實訓室設(shè)備 |
工業(yè)自動化綜合實訓裝置 |
工業(yè)自動化綜合實訓裝置(PLC+變頻器+觸摸屏+單片機) |
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液壓傳動與PLC實訓裝置(工業(yè)型單面) |
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液壓氣動技術(shù)實訓室設(shè)備,液壓氣動實訓裝置 |
氣動機械手實訓考核裝置 |
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雙面透明液壓傳動技術(shù)教學裝置 |
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