机电一体化概论.doc

机电一体化技术基础课程标准一、课程概述1、课程性质本课程是高等职业教育机电一体化专业机电一体化技术模块中的核心课程之一。通过本课程的学习，使学生了解本专业所需的专业知识、机电一体化的本质及发展方向，通过介绍各种机电一体化仪器、设备的组成及其工作原理，让学生了解机电一体化仪器、设备在企业中的应用。为学生今后进一步学习机电一体化专业的其他课程铺好路。2、课程基本理念 根据本课程在专业教学中的作用，围绕本专业的培养目标，“以就业为导向，以能力为本位”的教学理念为指导，注重与实践相联系，以实用为主、够用为度展开设计。3、课程设计思路课程结构与内容根据高职教育特点，面向机电类企业，围绕常用的机电设备的结构原理及应用展开，可操作性强。课程主要内容包括：机电一体化技术的发展，系统的组成及其原理，机械和电子技术基础知识，自动控制理论简介，数控机床，工业机器人，自动生产线等。课程教学把提高学生的职业能力放在突出的位置，与实践密切相联，注重新知识、新技术的介绍，为学生今后的专业学习和发展服务。二、课程目标1、总目标 使学生对所学习的专业有个总体了解和掌握，明确机电一体化专业的概念和内容，为学生后续的学习和将来的工作打好基础。2、具体目标1）通过介绍和观察体会，懂得“机电一体化”的内涵，它是“机”与“电”的有机融合，不同于传统的“机”和“电”。2）掌握“机电一体化”系统的组成及其工作原理。3）了解“机电一体化”技术中包含的机械、自动控制、电机等技术基础知识。4）了解机电一体化系统的控制方式及其应用特点。5）了解“机电一体化”技术人员的主要任务及所应具备的基本技能。三、课程内容与要求第一章 导论教学目标：掌握机电一体化的概念、技术体系的组成及其发展前景。考核方式：采用教师评价和学生自评的评价方法。第一节 概述知识要点：掌握机电一体化的基本概念，了解机电一体化系统的构成以及机电一体化的发展前景，掌握机电一体化概论的学习方法。第二节 机电一体化的技术体系知识要点：了解机电一体化技术体系的组成，掌握各组成部分的主要涵盖内容、应用、发展和工作原理。 第三节 机电一体化的发展前景知识要点：通过和其它的机械设备相比较，了解机电一体化产品的特点及发展机电一体化产品的重要意义；了解机电一体化技术的发展前景。第二章 机械基础知识教学目标：对机械的相关基础知识进行了解、掌握。考核方式：采用教师评价和学生自评、互评的评价方法。第一节 平面连杆机构知识要点：掌握平面连杆机构的组成原理，了解并能判断连杆机构的类型、铰链四杆机构的基本形式以及演化，掌握平面连杆机构的特点。第二节 凸轮知识要点：了解凸轮机构的类型及应用场合，了解各类凸轮机构的优缺点。掌握凸轮机构在工作过程中的有关名称和术语，从动件的常用运动规律。第三节 轮系 知识要点：了解齿轮机构的类型和应用，掌握平面齿轮机构的齿廓啮合基本定律。了解渐开线齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮的传动特点。了解轮系的作用，掌握定轴轮系的组成原理和应用。第三章 传感器基础知识教学目标：基本会使用各种传感器。考核方式：采用教师评价的方法第一节 传感器概述知识要点：了解传感器的功能、信息检测和变换，掌握传感器的定义，熟悉传感器的使用方法。第二节 检测系统及传感器的特性与性能指标 知识要点：了解检测系统的组成，检测系统的特性与性能指标，掌握传感器的特性与性能指标。第三节 各种各样的传感器知识要点：了解传感器的分类，掌握各种类型的传感器的工作原理和组成，了解传感器的信号的输入和输出。第四章 计算机控制及接口技术教学目标：了解计算机在工业中的用途，掌握其接口技术的相关原理。考核方式：采用教师评价和学生自评的评价方法第一节 计算机控制系统简介知识要点：了解计算机控制系统的组成，计算机在控制系统中的应用方式，了解典型的机电一体化控制系统。第二节 工业控制计算机知识要点：了解工业控制计算机的特点及要求，掌握单片微型计算机和可编程序控制器的工作原理及应用。第三节 计算机接口技术知识要点：了解接口的概念及其功能，掌握计算机和外部的通信方式。了解I/O控制方式，掌握D/A、A/D转换器的工作原理及其应用。 第五章 控制原理知识教学目标：了解常见设备的控制原理，能设计简单的控制系统。考核方式：采用教师评价和学生互评的评价方法。第一节 自动控制系统概述知识要点：掌握自动控制的有关名词的定义，了解控制系统的数学模型，掌握传递函数和状态方程。掌握自动控制的基本原理，了解一些常用的控制系统的控制原理和控制过程。第二节 机电控制系统概述知识要点：掌握机电控制系统的基本原理，了解机电控制系统的作用，掌握伺服系统的工作原理。第三节 简单装置的控制知识要点：了解控制的基本方法，掌握一些简单的装置的控制方式和控制原理。第六章 伺服控制系统教学目标：了解伺服电动机的工作原理及应用。考核方式：采用教师评价的方法第一节 概述知识要点：了解伺服系统的结构组成和分类，掌握伺服系统的技术要求，了解伺服系统在工业中的应用。第二节 直流伺服电动机知识要点：了解直流伺服电动机的分类，掌握直流伺服电动机的基本结构及工作原理。了解直流伺服系统的应用。第三节 交流伺服电动机知识要点：了解交流伺服电动机的种类、结构和工作原理，了解交流电动机的变频调速的控制方法及其应用。第四节 步进电动机知识要点：了解步进电动机的工作原理和结构，步进电动机的特性，掌握步进电动机的控制与驱动方式。第七章 机电一体化技术的应用教学目标：了解一些工业中常用的机电一体化产品及其应用概况。考核方式：采用学生自评、互评的评价方法第一节 数控技术知识要点：掌握数控技术的基本原理和基础知识，了解数控技术的产生与发展趋势，掌握数控机床的工作原理与分类，了解数控机床的检测装置和典型的机械结构。第二节 工业机器人及其应用知识要点：了解工业机器人的发展概况、控制技术和编程技术，掌握工业机器人的组成和分类，了解其在工业生产中的应用。第三节 自动生产线知识要点：了解自动生产线系统的形成、发展、分类和特点，掌握自动生产线系统的组成、工作原理及作用。四、课程教学建议（一）教学建议（1）本课程教学标准适用于机电一体化专业五年一贯制教学。（2）本课程最好由具有“双师型”资格的教师任教。（3）在教学过程中要采用多媒体的教学模式，并应配有大量的图片和教学短片。（4）在讲解过程中，所涉及到的理论内容要为今后所学的专业课做好铺垫。（二）考核评价建议（1）改革传统的学生评价方法，采用过程性评价，目标评价等。（2）实施评价主体的多元性，采用教师评价和学生自评、互评的评价方法。（3）具体的评价手段可以采用观测、答辩、开卷测试等方法。（4）评价重点为学生对相关领域的知识能从整体上进行把握、阐述。（三）试验实训设备配置建议本课程所涉及到的内容较广，试验和实训设备应尽可能配齐，详细配置如下。章 次所需设备第二章简单连杆机构模型第三章各种传感器第四章单片机，PLC第五章简单控制系统模型第六章各种电动机第七章数控机床，机器手及机器人、自动生产线的教学片（四）课程资源开发与利用建议1、文字教学资源教师应该根据学生实际和当地环境，从大量的教学资源中精选适当的教学内容。学校图书馆应该基本满足学生课外阅读的需要。2、多媒体教学资源收集学生难以见到的、能够展示科学技术发展的实况录像，收集课堂上难以完成的实验录像资料。此外，还可以利用投影片、挂图等进行辅助教学。3、实验室资源学校和教师应该充分利