《机电一体化系统》课程教学大纲.doc

机电一体化系统课程教学大纲本课程是机械制造与自动化（专科）专业的省开课，借用中央电大机械本科教材，在原教学大纲基础上，现修改如下：第一部分 大纲说明一、课程性质与目的要求（一）课程的性质和任务“机电一体化系统”课程是山西广播电视大学“开放教育试点”数控专业（专科）的一门省开课（选修），采用中央电大机械本科教材。本课程的任务是使学生掌握机电一体化系统动技术的基本理论和基础知识，了解其组成原理及性能特点，为从事机电系统设计及使用维护方面打下基础。其内容由机电一体化的基本概念，机电产品设计的工程路线，机电一体化系统中的基本要素，机电产品综合设计等四个部分组成。（二）课程的目的与要求本课程的目的是培养学生具有解决实际生产过程中机电设备的维修、运行管理、改造等实际问题的初步能力。通过本课程的学习，使学生了解电火花加工、电化学加工、超声加工、激光加工、电子束和离子束加工以及化学加工、磨料加工等特种加工方法的基本原理，基本设备，工艺规律，主要特点和适用范围，以适应当今社会制造业发展的需求。在教学过程中要综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，进行机械工程技术人员所需的基本训练。本课程安排在所有必修课程修完后进行，学生应具有机械设计、液压气动、传感器、机电控制与控制工程基础方面的知识。（三）课程的教学要求层次教学要求中，内容按“了解、熟悉、掌握”三个基本层次要求。二、课程的教学方法和教学建议（一）教学组织形式本课程属于综合应用型课程，涉及面宽。教学形式建议包括视频教学，自主学习、面授辅导及实地参观等形式，其中，面授辅导以讲授重点、难点和应用实例分析为主。（二）教学方法与手段1自主学习自主学习是远程开放教育的学生获取知识的主要方式，本课程的教学要注意对学生自主学习能力的培养。学生可以通过自学，收看电视、IP课件、直播课堂、网上教学辅导等方式进行学习，各教学点可以采用灵活多样的导学助学方式，帮助学生学习。2面授助学面授助学要服从于教学大纲，使用多媒体一体化教材，采用讲解、讨论、答疑等方式，通过讲思路，讲方法，培养学生分析和解决问题的能力。3作业独立完成作业是学生学好本课程的一项重要的、必不可少的工作。作业内容以教材中的习题为主，通过这些习题的练习，逐步加深对课程中各种概念的理解、熟悉分析和计算方法，达到基本掌握本课程主要内容的目的。4考试本课程终结性考核成绩由形成性考核成绩和期末考试成绩两部分组成。作业练习共四次，在山西电大在线平台上下载、装订成册并完成。形成性考核成绩占课程总成绩的20%；学生必须认真独立完成，辅导教师要认真批改并据此评定形成性成绩。期末考试采用开卷形式，成绩占课程总成绩的80%，由省电大统一命题，统一评分标准，统一考试时间。第二部分 媒体使用与教学过程建议一、课程学时分配本课程为4 学分，课内学时72，开设一学期。序号内容课内学时IP课学时1概论612系统设计方法及工程路线823机械系统设计1634动力驱动及定位1435计算机技术1636传感器技术1222合计7216二、媒体的选择及相互关系该课程选择文字教材作为主要媒体，IP课件、CAI课件等作为辅助媒体。此外，还有相应的网上辅导等适时帮助同学学习。1文字教材文字教材采用中央电大出版社出版、张立勋主编的机电一体化系统设计基础，该教材为全一册，包括教学内容部分和自学辅导部分。机电一体化技术是近年出现的一门新型边缘学科技术，覆盖面宽，知识更新速度快，本教材在精选内容满足教学基本要求的基础上，力求体现本专业的新知识、新技术。为了便于学习，该教材除了保证大纲规定的主要教学内容外，在每章后附有学员自学辅导内容，该部分内容主要包括重点，难点讨论，自检习题和参考答案等，以便学生自我检查学习效果。2IP课件IP课件讲授课程的重点、难点和学习方法的指导。它与文字教材相互补充，密切配合，目的是帮助同学们学习和掌握课程的教学内容。IP课件存放在中央电大的“电大在线”平台（或）的本课程网页上。学生和辅导教师可通过浏览器点播观看。第三部分 教学内容与教学要求1概论（6学时）（1）机电一体化技术的发展特点。（2）机电一体化系统的基本结构要素。（3）机电一体化的相关技术。（4）机电一体化的技术经济和社会效益。教学要求：掌握机电一体化及其六个基本结构要素的基本概念；熟悉机电一体化相关技术及其在系统中的作用；了解机电一体化技术的现状及发展趋势。2系统设计方法及工程路线（8学时）（1）现代系统设计的特征（2）系统设计的评价分析方法（3）机电一体化产品设计的工程路线（4）机电一体化系统概念和方法教学要求：掌握机电一体化产品设计的基本步骤和工程路线；了解现代系统设计的特征和评价分析方法。3机电一体化机械系统设计（16学时）（1）对机械传动系统的要求（2）机械传动系统的特性（3）机电一体化系统中的常用传动装置（4）机械传动方案的选择教学要求：掌握齿轮传动的传动比确定方法；熟悉机械传动系统的惯量、摩擦、阻尼、刚度、间隙等参数对传动系统特性的影响；了解常用传动机构的特点及选用。4动力驱动及定位（14学时）（1）驱动装置的技术特点及技术要求（2）驱动系统的品质指标（3）常用动力与执行元件及其特性及选择方法（4）常用伺服执行元件（5）定位机构1）定位机构的组成及特点2）常用定位机构教学要求：掌握步进电机，直流伺服电机伺服控制的特点；熟悉驱动装置技术特点和系统品质指标要求；了解常用驱动元件的特点和常用定位机构的结构及特点。5机电一体化中的计算机技术（16学时）（1）微型计算机在机电一体化中的地位（2）工业控制机的分类和特点（3）开放式体系结构和总线系统，常用工业控制总线简介（4）计算机控制系统的选用（5）STD总线控制系统1）STD总线规范2）STD总线的工作模式3）STD总线的I/0子系统4）运动控制接口教学要求：掌握计算机控制系统选择的基本原则及STD工业控制总线的特点和典型工作模式；熟悉开关量输入输出接口、电路原理框图；了解常用工业控制计算机，常用工业控制总线的结构及特点，了解常用I/0系统的硬件电路的结构及工作原理、常用运动控制接口模块。6传感器技术应用（12学时）（1）传感器的组成及分类（2）传感器的特性：静特性、动特性、主要性能指标（3）常用传感器及应用1）位移和长度传感器：重点讲解电位计、光电编码器的特点及使用方法。2）速度传感器：重点介绍直流测速电机和光电编码器特点及使用方法。3）力、力矩和压力传感器：重点介绍应变式力传感器和压电式压力传感器的特点和使用方法。4）物位