职业技术学院机电一体化专业介绍毕业论文.doc

省级高职高专教育教改示范专业机电一体化专业专业介绍职业技术学院目 录一、 专业教学改革的背景及人才需求预测1二、 专业教学改革的目标和指导思想2三、 专业教学改革的基本思路3四、 专业人才培养目标及知识、能力、素质结构分析5五、 理论教学体系的主要内容8六、 实践教学体系的主要内容8七、 专业教学计划进度安排11八、 专业教学改革的保障措施11九、 专业的基本情况11附件一、课程教学大纲15附件二、专业教学计划26附件三、专业建设阶段性总结33附件四、机电一体化技术专业建设指导委员会成员名单39机电一体化技术专业一、 专业教学改革的背景及人才需求预测1.社会背景随着国际分工拓展和世界市场的形成以及生产力走向国际化的必然趋势，世界各国都成为国际市场的组成部分，国际交往日益频繁，这就要求我们培养的人才应该具备国际交往能力。（1）知识经济时代的到来决定了学校不是终结性教育，目前高职教育的关注点应该放在学生的需求和潜力发挥上。终身教育日益提倡，增强学生终身学习、知识更新的能力非常重要。（2）信息传播方式的变化会带来教育方式的变革，教育的媒体将更加多样化，教学的时间和地点也更加灵活。2.专业背景（1）现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明（2）专业服务面日益扩大。毕业生就业的行业从传统的机械行业为主，已经扩展到轻工、电子仪表、通信、化工医药、冶金等行业，就业岗位除担任技术员之外，越来越多的毕业生从事电气设备维护、现场生产技术管理、产品销售和售后服务等工作。上述背景的变化对高职高专的专业教学改革产生着重大的影响。3.本专业的人才需求预测分析机电一体化技术专业是一个宽口径专业，适应面广，社会需求量大。我院数届毕业生的就业情况充分的表明了这一点，但是由于背景的重要变化，企业对人才质量提出了更高的要求。本专业人才适合的岗位主要有：机电一体化设备和电气设备的运行、安装、调试与维修；机电、电气、电子类产品的营销与售后服务；机电设备的技术改造、技术管理、产品辅助开发等。通过对有关企业和管理部门的调查表明，具有良好的敬业精神和职业道德，良好的外语和计算机应用能力，拥有良好的专业知识和实践动手能力，具有良好的个人品质和修养，能合作共事不断努力学习的本专业人才，将具有很大的就业空间。 二、 专业教学改革的目标和指导思想根据教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见精神，以及省教育厅关于继续开展高职高专教育专业教学改革作的通知精神，确立芜湖职业技术学院教育教改示范专业机电一体化技术专业教学改革的目标和指导思想是：以邓小平同志关于“三个面向”的精神和江泽民同志“三个代表”的重要思想为指导，以素质教育为中心，以市场需求为导向，进一步建立和完善科学的教学内容和课程体系，加强专业实验室的规划和建设，构建特色实践教学体系，培养适应我省乃至全国的生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型专业人才。三、 专业教学改革的基本思路（一）本专业明确办学方向，创新办学思路 芜湖职业技术学院机电一体化技术专业具有明确的办学方向。它始终抓住发展这一根本问题，面向产业、面向社会经济建设的主战场，以市场为导向，立足于培养适应生产、建设、服务第一线需要的高等技术应用性人才，不断为企业输送人才，既为地方经济和社会发展做出了积极贡献，其自身也实现了跨越式发展。芜湖职业技术学院机电一体化技术专业具有新颖的办学思路。一方面加大建设的投入，另一方面坚持了“对准市场设专业，对准岗位设课程，对准实践抓教学，对准入世育人才“，坚定不移地走产学研结合之路，让学生边生产实践，边学习提高，着力培养学生的动手能力和实际工作水平，拓宽了学生的就业、创业渠道我院机电一体化技术专业特色鲜明，不仅培养了人才，而且为社会创造了直接价值培养出大批能讲、会做，懂经营、善管理，有创业能力的高等应用性技术人才。（二）产学研相结合、创新办学模式 产学研结合是高等职业教育的发展方向。高等职业教育的人才培养，强调与社会和用人单位的联系，教学内容要有较高的科技含量，学生要有较强的动手能力。按照传统办学模式，黑板上“种田”，讲台上“开刀”，是达不到这种要求的芜湖职业技术学院机电一体化技术专业在实行校企合作的开放式办学等方面进行了有益的探索。 探索校企合作、院所合作育人的路子，一是通过校内实训基地，为学生开辟实习实训的空间；二是以“协议合作，互惠互利”形式，充分利用企业资源办学；三是建立稳定的校外实习实训基地，如与开发区可耐福公司，开关总厂，海螺集团，日立电器等公司签定长期合作协议，依托他们为学生提供实习实训场地，并接纳一部分毕业生就业；四是学校与科研单位合作开辟育人新途径。（三）构建技术型教学体系，创新人才培养模式 与本科高等学校的学科知识性教学系统不同，高职教育的培养目标是要求构建技术型教学体系。芜湖职业技术学院机电一体化技术专业以综合素质为目标，以技术为核心，以能力为本位，以理论和实践结合为途径，以生产、管理和服务第一线的岗位要求为质量考核标准，逐渐形成了具有高职教育特点的人才培养模式。着重在以下几方面进行了一些探索和实验：一是调整和改革教学计划，在教学全过程的控制上确保新教学体系的实施。在教学计划中，加大实践教学的比重。在机电一体化技术专业的计划中，理论课与专业实践课的比例调整为6：4。与此同时，突破理论教学和实践教学分段实施的界限，做到实践操作能力的培养不断线。二是调整教学内容，构建新的课程体系。根据技术型教学体系的要求，通过“精简、融合、重组、增设”等途径，调整和更新教学内容三是建立新型质量评价体系，改革考试、考核方法，确保培养目标的实现。主要是以岗位需要为考试，考核内容，包括综合素质和岗位需要的知识和能力。四是通过加强校内实验室和实习，实训基地的建设以及加强“双师型“教师队伍建设，为实施新的教学体系提供保障。近两年，共投入近100万元，用于添置，更新教学仪器设备，提高其科技含量，形成教学、科研、生产相结合的多功能实验室和实习、实训基地。如校内实训基地现有16个实验实训室、占地4000平米。（四）依靠本地政府、服务地方经济 芜湖职业技术学院紧紧依靠芜湖市委和市政府，服从服务于地方经济和社会发展需要，为地方经济发展提供人才和技术支撑，赢得了社会各界的广泛支持。促进了学院的建设和发展，实现了社会和学院相互促进、同步发展它充分说明了，高职高专学校只有积极为行业和地方经济社会发展服务，才能赢得更大的支持；也只有积极为行业和地方经济社会发展做出贡献，才能获得更快的发展。 四、 专业人才培养目标及知识、能力、素质结构分析（一）培养目标 机电一体化技术专业人才的培养目标是：以素质教育为中心，以市场需求为导向，培养能在生产第一线负责运行、检测、设备安装、调试、维修的应用型，工艺型人才。 根据市场需求来确立我们的改革思路是适应当前日益激烈的竞争的需要。我们的素质教育包括：身体素质，思想道德素质和科学文化素质教育。1.身体素质教育 加强身体素质教育为学生今后的学习和生活打下坚实的物质基础。我们在学生中广泛开展丰富多彩的第二课堂活动，成立各种运动队伍，组织各种文体活动和比赛，以丰富学生的课余文化生活。 2.思想道德素质教育重视思想道德素质教育是坚持我们社会主义的办学方向。除了学生课内的马、哲、史等课程外，还通过每周三的定期学习，读报活动及看教育片等形式，来进行学生的思想道德素质教育。3.科学文化素质教育全面提高科学文化素质，培养学生在掌握专业理论知识的同时，重点掌握专业技术知识。根据职业教育的特点，通过大量的、符合市场需求的、切实有效的实验实训课程， 把我们的学生培养成为能在生产、服务、技术和管理第一线工作的应用型人才。机电一体化技术专业能力分析分解表：职业能力能力要求课程设置基本素质热爱祖国，树立正确的世界观和人生观思想品德政治理论学会科学锻炼身体的方法和基本技能体育能较熟练的阅读英文专业书刊及有关技术资料英语熟练使用计算机，掌握计算机的一般知识计算机基础及应用掌握VB程序设计解决工程问题VB程序设计掌握高等数学、工程数学的基本知识高等数学及工程数学掌握电学、磁学的基本理论物理掌握静力学、运动学、动力学方面的基本知识工程力学机械工程基础能力掌握机械制图的基本知识、零件、装配图的画法机械制图掌握有关工程力学、机械及机械零件、液压传动方面知识机械工程基础掌握机械制造工艺的基本理论 机制工艺学掌握机械设计的基础知识与机械零件的一般设计计算方法机械设计基础掌握机床的基础知识，了解机床的用途、性能、原理和典型结构金属切削机床掌握液压与气压传动的基本理论知识液压传动电工电子技术基础能力掌握电路分析的基本方法和基本定律、常用测量仪表的使用电路掌握对模拟电子电路一整套完整的分析与设计方法模拟电子技术掌握逻辑电路的分析和综合方法数字电子技术掌握电子线路自动化设计的操作与分析、设计电子线路仿真设计掌握直、交流电动机的知识及其调速方法电机拖动基础机电控制技术掌握常用电力电子器件的工作原理，能分析解决实际问题电力电子技术掌握单片机的基本结构、单片机应用系统的开发环境单片机原理及应用掌握交直流调速系统的构成与工作原理，能解决实际控制系统的问题自动控制原理系统掌握企业中常用电器及控制系统的工作、设计方法机床电气控制掌握PLC在生产实际中的应用可编程序控制器掌握工厂供、配电有关知识、计算方法，有一定识图、设计能力工厂供电掌握传感器技术，能处理一般自动监测系统的问题自动检测与转换五、 理论教学体系的主要内容理论教学体系的改革，根据高职学院的特色，以“够用”为原加强对学生理论课程理解和掌握。根据高职高专教育人才培养工作委员会制定的关于制定高职高专教育专业教学计划的原则意见的精神，进一步修改本专业的教学计划。主干课程的教学大纲（见附件一）六、 实践教学体系的主要内容重点进行实践教学体系的改革，切实提高学生的实际操作能力，以适应市场的需要。 实践教学要自成体系，通过系统规范化的训练，使学生具有机电一体化技术的基本应用能力和实际综合应用能力，同时培养敬业爱岗的精神和良好的职业道德。实践教学在具体实施时，做到项目确定，目标明确，考核严格。实践教学学时要占到专业教学总学时的4050。 1.实践教学。通过实践教学掌握科学的实验方法，养成严谨的工作习惯。经过系统规范化的训练，使学生熟练使用常规的电工电子仪器、仪表和设备，具有电工电子线路和常用控制系统的测试分析能力。实验内容除验证性项目外，应有较多的设计开发性项目。单独开课的实验课程为：电路实验、电子技术基础实验、电机与电气控制技术实验，可编程控制器应用实验、电气自动控制系统实验等，实验教学实现实验室的开放教学，激发学生自主学习。 2.实训教学。在现有实训的基础上，丰富实训内容，规范操作工艺，切实提高动手解决问题的能力。开创综合实训，培训解决现场实际问题的技术能力，综合实训要贯彻以校外实习基地为主，校内校外实训并重的方针，综合实训安排在最后一个学年的第一学期，为期两周综合实训结束时，每个学生在教师指导下，自主的完成一个综合实训方案的报告。 3.课程设计。课程设计要从任务书，课程设计指导书，课题质量和课题数量，实施方案到考核和管理全面实现规范化。课程设计要理论结合实践，以动手型为主。设置的主要课程设计项目有：电子装置的设计制作，电气控制柜的设计、安装、调试。可编程控制器电气控制系统的设计和调试、交直流调速系统的整定和调试以及微机技术应用和工厂供电。 4.社会实践。有组织和让学生自主的参加社会实践活动，这些社会实践主要指社会考察、专业参观和勤工俭学活动，克服专业学生社会各方面能力相对较弱的缺点，培养全面发展的基本素质，每个学生在参加社会实践之后，必须撰写一份不少于5000字的报告。 5. 毕业设计。毕业设计要与解决一项有一定技术要求的生产实际问题为主，毕业设计要尽可能在校外实习基地进行。课题要反映技术进步。6. 实践教学基地建设目标、规划实践教学基地的建设计划分为内外两个部分进行：在校内，计划在一年到一年半的时间里，加大硬件投入，购入一批能反映实际生产的实验设备，目前，已有自动控制系统（交、直流调速）实验装置，电力电子实验台（主要是含有PWM、SPWM环节）和单片机、可编程序控制器开发系统，电子线路设计排版软件、自动控制原理实验装置、自动控制系统仿真软件等，还需进一步加强充实。计划在一年内，在所需硬件条件到位的同时，在现有的实验设备的基础上，按本专业的前沿的技术指标对已有的设备进行改制，通过自己动手，由教师带领学生再自制一批具有一定技术水平的实验装置，充分发挥现有设备的潜力，尽可能多的开设实验、实训内容。在校外，就近和芜湖市科技开发区建立校企联合，引入先进的生产工艺、技术、穿插到时间教学环节中，学生的课程设计、毕业实际可联系实际生产，充分锻炼学生，调动学生的积极性、主动性，成立电子制作小组之类的学生组织，给予足够的实践机会，提供场所、仪器设备和教师辅导。现已与芜湖市科技开发区的可耐福公司、日立电器公司、盈嘉电机、海螺公司等建立了培训和毕业生就业等协议。 根据我系的实践情况来看，通过进一步的设备完善配套，该方案的实施时完全可行的。七、 专业教学计划进度安排专业教学计划见附件二八、 专业教学改革的保障措施1.组织机构建立教学改革是一项系统工程，为保证工作的正常运行，学院成立了以朱永东副院长为首的专业教学改革领导小组，并设置了机电一体化技术专业教研室，配备了主任，以便专业教学改革的全面实施。2.经费投入及使用为保证专业教学改革的顺利进行，学院在资金非常紧张的情况下，已投入了50万元致力于专业的硬件设施，并将在未来的5年中，继续加大投资力度，不断完善实训基地的建设。3.相关配套政策1）学院制定专业教学改革试点的奖励政策，激发广大教师积极参与专业教学改革；2）建立教学评优、竞争机制，以提高教师队伍的业务水平；3）人才引进的优惠政策。4.专业教学改革负责人芜湖职业技术学院副院长朱永东芜湖职业技术学院电气系主任、副教授张学亮芜湖职业技术学院电气系机电一体化教研室主任范国强九、 专业的基本情况（一）学生人数不断增加芜湖职业技术学院机电一体化技术专业从97年开始招生，现有在校生565名，2005年招生235名，已累计毕业学生700余人，受到用人单位的普遍欢迎。（二）师资队伍结构合理1.师资队伍建设目标、规划师资队伍建设是人才培养工作的关键，是将高职教育教学到底的重要保障。提高教师素质，发挥教师作用。采取有力措施加强教师的培养培训和师德建设，转变教育思想，更新观念，切实提高教师素质。将采取派教师到企事业单位进行见习和锻炼等措施，使理论课教师了解专业实践知识，使专业实践课教师掌握专业理论技能，提高广大教师特别是中青年教师的实践能力。并从企事业单位引进有实践经验的教师或聘请他们做兼职教师。 通过这几年的努力，逐步建立一只业务精干、结构合理、素质优良、特色鲜明的师资队伍。未来几年里，我们计划重点引进全国重点工科院校的自动化专业的本科和研究生层次的人才和企业事业单位的工程技术人员，对我们本专业的年轻教师，进行工程硕士的培养，目前已有7人在合肥工业大学进修工程硕士，具体的人才培养和师资队伍建设规划如下：名称2005年2006年2007年合计人数人数人数专业教师总人数20+2+224高级专业技术职务教师4+1+16中级专业技术职务教师16+1+118“双师型”教师88兼职教师3+14专职实训指导教师2+1+142.本专业教师情况本专业现有教师20人，专职教师中高级职称4人，硕士学位教师3人，“双师型”教师占40%，从事实践环节教学的教师有4人，来自生产第一线的兼职教师3人。（三）实训基地日臻完善 经过近几年的不断努力，校内现有电工实训室、电子技术实验室、计算机仿真实验室、自动化实验室、单片机实验室、PLC实验室、电力电子实验室和电机拖动实验室等13个实验室。校外实训基地有芜湖市科技开发区的可耐福公司、日立电器公司、盈嘉电机、海螺公司等一批拥有较先进设备的企业作为校外实训基地。（四）教材建设情况及规划高职高专教育培养的是“基础理论够用，技术应用能力较强，知识面较宽，综合素质高”的专门人才。因此，高职教育的课程设置，要体现高职特色，教材的选用不能再沿用以往的普通高等专科教育的教材，要协调好知识与能力、基础与应用、继承与创新以及各教学环节之间的关系，通过课程整合和教材的选用真正形成贯通的课程体系和知识能力体系。鼓励教师自己编制适合我院学生使用的，并具有高职特色的教材，并加紧编制针对实际生产的实验、实训教材、讲义。计划在一到两年年内，建立起一套完整的软件材料（各实验大纲、实训教材）。在本专业的教学改革中，我们一方面已选用适合高职教育的专门教材，另一方面，在系领导的带领下，对部分教材进行修订、自编。具体规划如下：正在使用的高职教材：序号教材名称性质1模拟电子技术高职教材2数字电子技术高职教材3微机原理及应用高职教材4高等数学高职教材5单片机原理及应用高职教材计划新编教材为了弥补本专业现有少部分课程尚无适用教材，我系在深入分析、研究本专业教学及教材内容的基础上，新编部分教材。教材名称主编人员职称自动控制系统张学亮副教授可编程序控制器柯勇副教授模拟电子技术王正立副教授模拟电子技术实训（已由交大出版社出版）邓延安讲师5.专业教学改革成果与本专业相配套的项目高等职业教育电类有关专业实验实训教学改革研究为省级教学研究重点项目。张学亮老师的转子绕线式调速电动机2000年4月获国家发明专利。附件一：主干课程教学大纲 （高职）电气控制教学大纲一、 课程内容（一）课程基本内容1 绪论11 机床电气自动控制发展概况。12 机床电气自动控制在现代机床中的地位。13 本课程的内容与要求。2 机床继电接触器基本控制电路。21 常用低压电器22 机床电气原理图画法规则23 机床电路的逻辑表示。24 基本控制电路与控制环节。3 常用机床电路分析。31普通车床电气控制特点及典型电路分析。32 摇臂钻床电气了控制特点及典型电路分析。33 钻床电气控制特点及典型电路分析。34 组合机床电气控制特点及典型电路分析。4 电气调速系统。41 电气调速概述。42 晶闸管直流调速系统。43交流调速系统。5 机床控制电路设计。51 设计的基本内容。52 元器件的选择53 控制电路的设计。54 装配图纸的控制。6 机床数字控制。6 1概述62 计算机数控系统63 数控机床的伺服系统。7 经济型数控系统。71概述72 先进电机及其驱动电源。73 微机数控系统的接口电路。8 可编程序控制器81 PLC概述82 PLC编程语言及指令系统。83 梯形图程序设计规则及方法。84 PLC在机械设备控制中的应用。（二）实验或实训内容1 三相异步电动单方向直接起、停与点动按制。2 三相异步电动机正反转控制。3 三相异步电动机Y-降压起控制。4 三相异步电动机制动控制。5 可编程控制器编程操作。6 可编程控制器编程红绿交通灯编程。二、 教学大纲说明（一）本课程的性质与任务 本课程是一门实践性较强的电类专业课，其主要内容是以电动机或其它执行电器为控制对象、介绍机床电气控制的本原理、线路分析及设计方法，从应用的角度出发，培养学生对电气控制装置及系统的分析和设计的能力（二）基本要求1 继电器按触器基本控制电路。11 熟悉常用低压控制电器的结构原理、掌握其功能图形及文字代号12 熟悉掌握基本控制环节2 机术控制线路分析与设计21 熟悉常用机床电气控制装置线路的工作原理。具备独立分析的能力与从事机床电气控制设备的安装、调试与维护的能力。22 能根据机床生产加工工艺要求、设计一般的电气控制线路。3 电气无极调速熟悉调速系统的稳定性能指标及相互关系、了解直流调速的几种主要方案，熟悉速度单闭环调速系统，其它内容要求了解、并能够根据机床电拖的负载性质、合理选配相应的调速系统。4 可编程控制的原理及应用 了解可编程控制器的基本工作原理及某一型号的指令系统能够根据生产工艺过程和控制要求合理选择PLC和正确编制出用户程序。5 数控机床考虑到在本专业已专门开设其相关内容的课程，本内容可作一般介绍。（三）本课程教学要求和建议1 教学中应力求结合生产实际，突出应用。2 每节课后应布置相关内容的习题或思考题3 实验课应结合所授内容及时安排，以巩固课堂教学效果。（四）本课程与其它课程的联系本课程应在电工学、微机原理及应用课程授完后开设。（五）教学方式与教学环节的安排建议1、本课程以理论教学为主，实验辅助。2、讲授完本课程的全部内容后，可结合生产实际考虑安排一次课程设计。（六）学时分配建议序号内 容讲课实验现场教学小计1绪论与基本控制环节126182机床电控线路分析6283机床电控线路设计4264电气无极调速102125机床数控4266可编程控制器10414合计4616264 单片机原理及应用教学大纲一、本课程的地位、作用和任务：单片机原理及应用是一门技术性和实践性很强的课程。是电气和机电工程专业一门重要的技术基础课。其基本任务是通过理论学习和实践性教学环节的训练，使学生了解单片机应用系统的基本知识，并具有一定的软、硬件开发能力，进而为应用单片机打下一定的基础。二、本课程的基本要求：本课程内容丰富，知识面广，实用性强，特提出以下基本要求：（一）了解和掌握单片机的结构特点、单片机的应用模式和应用领域及选择原则。（二）掌握51系列单片机的基本组成。单片机存储器的组成结构、I/O口的基本工作原理和操作特点、单片机的各种工作方式及其意义、单片机的基本时序。（三）熟悉和掌握MCS-51系列单片机的指令系统格式、标识及其助记符、寻址方式、指令系统的分类及应用。（四）了解和掌握一些常用而典型的应用程序的设计方法和技巧，从而获得应用系统软件设计的基本训练和能力。（五）熟悉和掌握定时器计数器的结构原理、控制和工作方式的设置以及定时器计数器的基本应用方法。（六）了解单片机系统的扩展方法和常用的存储器的扩展以及I/O的扩展方法。（七）了解单片机串行接口原理及工作方法和应用方法。了解多机通讯的基本原理。（八）了解常用集成电路接口芯片的使用方法。三、课程内容:本课程以MCS-51系列单片机为主线，全面介绍了单片机的组成原理、指令系统和汇编语言程序设计、系统扩展、中断系统和接口技术。并结合实例对单片机应用系统的设计、开发、调试和故障诊断进行了专门的讨论。具体内容如下：（一）单片机基础，数制与码制，微处理器的基本原理。（二）单片机基本结构特点与工作原理（三）半导体储器的分类，常用SRAM、EPROM芯片的使用与存储器的组成与结构（四）汇编语言程序设计初步即寻址方式，指令系统，汇编语言与程序设计初步。包括运算程序，查表程序及散转程序的设计。（五）外部设备与单片机的接口技术以及相应的驱动程序设计。（六）定时/计数器、并行及串行接口芯片的功能与使用。中断源的种类、中断控制以及扩展外部中断源的方法。（七）单片机的系统扩展，存储器扩展和/O的扩展。（八）外部设备接口技术：A/D、D/A转换芯片及其接口，键盘接口，显示器接口，打印机接口。（九）单片机应用系统实例、开发装置的使用。时序控制系统实例，数据采集、检测与控制应用系统实例。四、实践性教学环节基本要求:本课程是一门实践性、应用性很强的课程，实践性教学环节是必不可少的。通过实践和课程设计，加深对理论教学内容的理解，提高学生解决实际问题的能力，使学生得到应用单片机的初步训练。实训要求：1单片机的使用和操作练习。2汇编语言程序上机练习。3EPROM编程和存储器扩充。4定时/计数器、并行接口芯片与处理器的连接、编程和中断。5 D/A转换实验。五、说明:本课程的学时为5480学时,其中实验不少于15学时。学习时对单片机的扩展、用到的芯片、接口以及各种应用实例要给予足够的重视。由于在本课程中所涉及的电子元器件只重于其外部特性及应用原理方面的描述，而不介绍其内部工作原理，故学习本课程以前，学生应具有数字电子技术、计算机原理和模拟电子技术等先修课知识。通过习题、实验和课程设计提高学习质量。对如何组成系统和编制程序更应有比较充分的练习机会。电力拖动自动控制系统教学大纲一、 课程内容：（一）课程基本内容1、 闭环控制的直流调速系统1-1、 直流调速系统用的可控直流电源1-2、 晶闸管电动机系统的特殊问题1-3、 反馈控制闭环调速系统的稳态分析和设计1-4、 反馈控制闭环调速系统的动态分析和设计1-5、 无静差调速系统和积分、比例积分控制规律1-6、 电压反馈电流补偿控制的调速系统2、 多环控制的直流调速系统及其静特性2-1、转速电流双闭环调虎离山速系统及其静特性2-2、双闭环控制系统的动志性能2-3、调节器的工程设计方法2-4、按工程设计方法设计双闭环系统的电流调节器和转速调节器2-5、转速超调的控制转速微分点反馈2-6、三环调速系统2-7、弱磁控制的直流调速系统3、 可逆调速系统3-1、晶闸管电动机系统的可逆线路3-2、晶闸管电动机系统的回馈制动3-3、两组晶闸管可逆线路中的环流3-4、有环流可逆调速系统3-5、无环流可逆调速系统4、 直流脉宽调速系统4-1、脉宽调制变换器4-2、脉宽调速系统的开环机械特性4-3、脉宽调速系统的控制电路4-4、晶体管脉宽调速系统的特殊问题5、 交流调速的基本类型和交流调压调速系统5-1、交流调速的基本类型5-2、闭环控制的交流调压调速方法6、 异步电动机变压变频调速系统（VVVF系统）6-1、变频调速原基本控制方式6-2、静止变频装置6-3、正弦波脉宽调制（SPWM）逆变器6-4、异步电动机电压，频率协调控制的稳态机械特性6-5、转速开环，垣压频比控制的变频调速系统6-6、转速闭环，转差频率控制的变频调速系统6-7、异步电动机的多变量数学模型和笔标变换6-8、矢量控制的变频调速系统7、 绕线转子异步电动机串级调速系统7-1、串级调速原理及其基本类型7-2、串级调速系统性能的调论7-3、异步电动机在串级调速工作时的机械特性7-4、具有双闭环控制的串级调速系统7-5、超同步串级调速系统7-6、串级调速系统的几个特殊问题（二）、实验或现场教学内容1、 速度闭环晶闸管直流调速系统2、 速度电流双闭环晶闸管直流调速系统3、 有环流可逆调速系统4、 逻辑无环流可逆调速系统5、 速度、电流双闭环直流斩波不可逆交流调速系统6、 速度开环交-直-交电压源变频调速系统7、 速度开环交-直-交电流源变频调速系统8、 SPWM交流变频调速系统（三）、课程设计内容 单绕晶体管同步移相触的晶闸管直流调速系统设计二、 教学大纲说明：（一）、本课程的性质与任务本课程是电气技术专业的一门重要的专业课，通过本课程的学习，使学生初步掌握动用以前所学过的知识对交、直流调速系统与自动控制系统进行分析设计及校正的一套较完整的方法，进而提高能够提出解决相关实际问题的能力。 （二）、课程学时（理论或现场教学与实验）分配建议与基本要求1、 闭环控制的直流调速系统（16学时）1-1、 了解直流调速的几种主要方案1-2、 掌握稳调速指标的定义及指标之间相互关系1-3、 掌握开环与闭环调速系统的稳态指标关系1-4、 掌握单闭环调速系统的数学模型建立方法与动态校正1-5、 掌握速度单闭环调速系统1-6、 掌握电压反馈电流补偿控制的调速系统1-7、 掌握有静差与无静调速系统的区别 2、 多环控制的直流调速系统（22学时）2-1、掌握转速、直流双闭环调速系统及其静特性2-2、了解转速、电流双闭环调速系统动态性能2-3、了解速度电流调节器的一般设计方法2-4、了解速度电流调节器的工程设计方法2-5、掌握转速超动的抑制方法2-6、掌握弱磁控制的直流调速系统2-7、了解三环调速系统3、 可逆调速系统（12学时）3-1、能够自行分析晶闸管电动机的回象运行和回馈制动3-2、掌握有环可逆调速系统3-3、掌握逻辑无环流可逆调速系统3-4、其它内容要求了解4、 直流脉宽调速系统（6学时）4-1、掌握PWM可逆与不可逆变换器4-2、掌握脉宽调速系统的控制电路4-3、其它内容要求了解5、 交流调速系统（34学时）5-1、掌握变频调速系统的基本控制方式5-2、掌握正弦波脉宽调制（SPWM）逆变器基本工作原理5-3、掌握异步电动机电压频率协调控制的稳态机械特性5-4、掌握转速开环恒压频比控制的变频调速系统5-5、掌握转速闭环转差控制的变频调速系统5-6、掌握串级调速原理及其基本类型5-7、异步电动机在串级调速工作的机械特性5-8、掌握具有双闭环控制的串级调速系统5-9、其它内容要求了解（三）、本课程教学要求和建议本课涉及的专业基础课面较广，又具有很强的实用性，在授前提醒学生复习相关的基础课内容，现场教学与实验课时应占有相当的比重。（四）、本课程与其它课程的联系1、 本课程应在模电、数电、电机与拖动、自控原理、半导体变流技术、微机原理与应用等课程讲授后开设。2、 高职性质的教育本课程中的位置随动系统的内容可不讲授。（五）、教学方式与教学环节的安排建议1、 本课程以课堂教学为主，现场教学与实验、实训密切配合方能取得好的效果。2、 可考虑讲授完全部内容后，结合生产实际安排一周的直流调速系统或交流调速系统内容的课程设计。 可编程序控制器基础教学大纲一本课程的性质：可编程序控制器是一种新型的通用自动控制装置。它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，专门为工业控制而设计，具有功能强、通用灵活、可靠性高、环境适应性好、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点，因而在工业上的应用越来越广泛。可编程序控制器已成为高等职业技术学院电气和机电工程专业学生的必备知识。作为一门专业课，本课程的任务是使学生从应用角度出发，掌握可编程序控制器的基本结构、原理以及典型PLC的指令系统及编程方法，初步掌握PLC控制系统的设计方法及PLC的使用方法，并能应用于工业生产实践中。本课程的主要目标是培养学生的实际应用能力。二本课程的基本要求：本课程的目标是培养学生的实际应用能力，要求学生做到： 1了解可编程序控制器的特点，主要性能指标及其在控制电路中的用途。 .熟悉可编程序控制器的基本结构和工作原理。了解可编程序控制器的内部结构框图及各部分的作用。并了解可编程序控制器系统软件框图及其特点。初步掌握可编程序控制器的几种编程方法。 3.掌握可编程序控制器的逻辑指令、梯形图编程规则。 4.掌握功能图的主要类型及步进梯形指令特点。 5.掌握功能指令的使用方法及编程器的使用方法。 6.熟悉几种常用的可编程序控制器的性能、使用方法和特点。 7.在掌握可编程序控制器的基本原理及编程方法的基础上，能够根据工艺过程和控制要求进行初步系统设计和编制应用程序。三说明：本课程是一门实用性很强的专业课，主要内容是以电动机或其它执行电器为控制对象，介绍PLC控制系统的工作原理以及系统设计方法。由于PLC是计算机技术与继电接触器控制技术相结合的产物，而且PLC的输入、输出仍然与低压电器密切相关，因此继电接触控制技术是学习和掌握PLC应用技术所必须的基础。在学习中，要注意区别PLC控制系统与传统的继电器控制的差异。本课程应安排4060学时。在教学过程中，应选择适当分量的课外作业，并进行必要的实验，上机实际操作，以巩固和加深课堂所学的理论知识，并提高实验技能和熟练程度。工厂供电教学大纲对于工业机电一体化技术专业来说，目的为培养电力拖动及其自动控制系统以及工业企业供电系统的研究、设计和运行方面的高级应用型技术人才。所以，应设置本课程作为本专业的主要专业课程之一。工厂供电这门课程涉及面广、实践性强，学习本课程的目的是培养学生熟悉电力系统概貌，深入了解工业企业供电系统的组成、特点以及对其技术要求，并掌握供电中常用的高压电气设备，了解工业企业供电系统中有关运行、维护以及安全用电的实际知识和技能，掌握工业企业供电系统中的基本理论与基本计算，掌握各种继电保护装置和自动装置以及二次结线的原理、接线，具有整定计算、安装、调试的实际能力。本课程应以电工理论为专业基础课程，熟练掌握单相和三相交直流电路的基本概念和基本理论计算。第一章 绪论 23个学时基本要求：要求学生熟悉电力系统的组成、特点及基本要求，以及供配电系统的组成、特点，掌握用电设备额定电压之间的关系，了解工厂供电设计的程序。主要内容：本章概述了工厂供电的一些基本知识，主要有电力系统组成，特点；简介典型工厂供电系统及电力系统的基本知识，重点论述了电力系统中电力设备额定电压，最后概述工厂供电设计的一般知识。重点：掌握供配电系统组成、作用及电力设备额定电压之间的关系。第二章 电力负荷计算 89个学时基本要求：这是本书的重点内容，也是工厂供配电设计的第一步，要求学生应掌握负荷、负荷曲线这些基本概念以及由负荷曲线引深的一些概念，掌握负荷计算以两种主要方法，及单相用电设备以负荷计算及全厂总负荷计算。主要内容：本章简介工厂负荷分级及负荷曲线等有关概念，重点讲述了用电设备组计算负荷的两种常用方法：需用系数法及二项式法，接着讲述功率损耗以及工厂计算负荷的确定。重点：对基本概念理解，掌握负荷计算两种常用方法及全厂负荷计算。第三章 工厂供配电系统一次接线 5-6个学时基本要求：变配电所设计以相关图形（平面布线图和电气接线图）掌握电气主接线的四种方案，熟悉高低压配电网络以结线，设计原则，掌握供电线路和变压器的电压损失计算。主要内容：本章重点讲述了变配电所一次主接线图的四种方案，及高低压配电网络以设计原则及结线，详细阐述了供电线路和变压器的电压损失计算。重点：一次主接线的四种方案图要会画，每种方案优缺点适应范围要知道，掌握线路及T电压损失计算。第四章 短路电流及其效应的计算 78个学时基本要求：掌握短路类型，及工厂供电系统三相短路及两相短路的计算，了解短路的原因、后果及形式，了解无限大容量电力系统中发生三相短路时的物理过程及有关物理量。主要内容：本章简介短路的原因、后果及形式，接着分析无限大容量电力系统中发生三相短路时的物理过程和有关物理量，重点讲述工厂供电系统三相短路及两相短路的计算，最后介绍了低压短路的计算。重点：工厂供电系统三相短路及两相短路的计算。第五章 电气设备及其选择 1214个学时基本要求：了解开关触头间电弧产生和熄灭的基本知识，掌握主要高压一次设备（高压断路器、高压负荷开关、高压隔开关等）功能、结构特点，基本原理及其选择了解低压电器设备的工作原理，结构特点。主要内容：本章首先介绍了开关触头间电弧产生的熄灭的基本知识，然后详细介绍了 高压QF、高压QL、高压FU和高压QS以及高压开关柜的结构、原理、分类及选择，最后简单介绍了低压电器的工作原理及分类等。重点：掌握高压电器设备的结构、原理及选择方法。第六章 工厂供配电系统二次接线 56个学时基本要求：熟悉二次结线图的分类、画法。掌握断路器控制回路和信号系统。绝缘监察装置和测量仪表等。主要内容：本章首先介绍了二次接线图绘制的基本知识，较为详细地介绍了断路器控制回路、信号系统，绝缘监察装置和测量仪表联接等。重点：掌握二次回路接线图绘制的方法，熟悉测量仪表的安装原则和接线方法。第七章 工厂供配电系统的继电保护 1214个学时基本要求：了解继电保护的任务和要求，了解保护装置的构成和基本原理。掌握供电线路和变压器的几种保护方式，掌握电动机回路及电容器回路的继电保护。主要内容：本章首先介绍了保护装置的构成和基本原理，然后详细介绍供电线路和变压器的几种保护方式，以及电动机回路及电容器回路的继电保护。重点：供电线路和变压器的几种保护方式。第八章 防雷与接地 56个学时基本要求：了解过电压形式及雷电的有关概念。掌握防雷设备的类型、结构、工作原理及单支避雷针的保护范围，掌握供电线路及变配电所的防雷措施，掌握接地、接零和接地装置的有关概念，掌握工作接地和保护接地。主要内容：本章首先介绍了过电压形式及雷电的有关概念，详细介绍了避雷针、避雷线、避雷器的结构、工作原理及应用、避雷针的保护范围，介绍了供电线路及变配电所的防雷措施，详细介绍了接地、接零及工作接地和保护接地。重点：掌握防雷装置类型、结构、应用，会计算单支避雷针的保护范围，掌握供电线路及变配电所的防雷措施。掌握接地、接零、工作接地，保护接地等概念。第九章 工厂供配电系统节能与无功补偿46个学时基本要求：了解节约电能的意义和工厂电能节约的一般措施，掌握电力变压器的经济运行及采用电力电容器的无功补偿装置。主要内容：本章首先简述工厂电能节约的重大意义，然后概述了实现工厂电能节约必须采取的一些基本措施。详细介绍了变压器的经济运行及采用电力电容器的无功补偿方法用补偿方式。重点：掌握无功补偿的方式（采用电力电容器）。第十章 工厂电气照明 67个学时基本要求：掌握光、光通、光强等概念，工厂常用的电光源和灯具，掌握照度标准及照度计算照明供电系统导线截面的选择。主要内容：本章首先介绍照明技术的有关概念，然后介绍工厂常用电光源和灯具的类型及其选择及布置，重点讲述按照度标准计算照度的利用系数法等，最后概述了照明系统导线截选择。重点：掌握计算照度的利用系数法。必要说明除计划讲授学时外，还应在课后布置书上思考题及习题作为作业，让学生独立思考及解答，让学生对所学知识进一步巩固，为了理论联系实际，有条件的学校应安排一定的实验内容，例如高压断路器的结构及特性实验，电磁型电流，电压和时间继电器的特性实验，单端供电线路定时限过电流保护整定实验等。本课程讲授结束时，可以安排两周课程设计或毕业设计，提供设计示例和参考题目，供学生设计时参考。在教学中特别注意贯彻我国的最新标准、规程，注意介绍更新换代的新产品，介绍新技术的应用和发展趋势。 附件二：机电一体化技术专业教学计划机电一体化技术专业教学计划一、培养目标：培养掌握一定的机械设计制造与电气自动控制专业基础理论知识，具有较强实际动手能力的机电专业应用型高级技术人才。二、专业方向：本专业毕业的学生可从事机电产品设计制造、生产与技术管