《机电专业综合实践》课程教学大纲（本科）

1、机电专业综合实践Comprehensive practice of Mechatronic Engineering课程编号：03460025学分：3学时：大二第二学期末布置，大四第一学期结束（历时3个学期共15周）先修课程：大学物理、工程力学、机械原理、液压与气压传动、电机与传动控制、单片机原理及 应用适用专业：机械电子工程一、课程性质与课程目标（一）课程性质专业综合实践是机械电子工程专业学生在学完相关基础课以及技术基础课程，并经过专业课程 设计等实践环节之后的一个重要的实践教学环节。专业综合实践以智能化机电装备产品设计为 设计题目，其目的及任务是：（1）培养学生在考虑社会、健康、安全、法律、

2、文化以及环境等因素的基础上解决本专业领域 中复杂工程问题的能力，包括问题的解决方案提出、满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流 程设计，同时能够在设计环节中体现创新意识；（2）培养学生运用现代设计方法、现代信息技术工具对机械电子工程问题进行文献调研、解决 方案的预测与模拟能力；（3）培养学生方案设计、分析、系统搭建、成本分析和工程管理等方面的能力；（4）培养学生效沟通和交流能力，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。（二）课程目标课程目标1：能够综合运用数学、电学、工程力学、电机传动、液压传动、单片机等课程知识 提出机电领域特定的复杂工程问题解方案，并对技术可行性进行初步分析

3、；课程目标2：能够在解决本专业领域复杂工程问题过程中体现创新意识，考虑新的控制策略、 算法、组件、工艺，设计制造出满足任务书要求的机电控制系统；课程目标3：能够综合多方面的因素，运用现代设计方法、现代信息技术工具，提出并分析各 个可能方案，从中选出最优方案，并据此进行细化分析；课程目标4：能够就机电控制问题撰写技术报告、与外界进行有效地沟通；课程目标5：能够具备在多学科环境中应用工程管理和经济决策知识的能力。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系机电专业综合实践支撑专业培养计划中毕业要求3、5、7、10和11。机电专业综合实践支撑专业培养计划中毕业要求3中的指标点2：能够对解决方案的可

4、行性进行初步分析与论证。占该指标点达成度的20%。机电专业综合实践支撑专业培养计划中毕业要求3中的指标点3：能够设计满足特定需 求的机电控制及其机械系统或工艺流程，占该指标点达成度的30%o机电专业综合实践支撑专业培养计划中毕业要求5中的指标点1：能够在机械电子工程 实践中掌握并使用现代工程技术、方法和工具。占该指标点达成度的20%。机电专业综合实践支撑专业培养计划中毕业要求5中的指标点3：掌握机械电子工程重 要文献资料的来源和获取方法，能运用现代信息技术工具了解机电产品中相关器件、产品、技术最 新进展。占该指标点达成度的30%。机电专业综合实践支撑专业培养计划中毕业要求7中的指标点2：能正确

5、认识机械电子 工程实践对于环境和社会可持续发展的影响。占该指标点达成度的20%o机电专业综合实践支撑专业培养计划中毕业要求10中的指标点2：能够撰写调查分析报 告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。占该指标点达成度的20%。机电专业综合实践支撑专业培养计划中毕业要求11中的指标点2：具有在多学科环境中 应用工程管理和经济决策知识的能力。占该指标点达成度的20%o目标毕业要求课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4课程目标5毕业要求3-2毕业要求3-3V毕业要求5-1V毕业要求5-3V毕业要求7-2V毕业要求10-2V毕业要求11-2V二、课程内容与教学要求第一部分概述(-)教学内容(1)

6、专业综合实践的目的、任务、内容。(2)专业综合实践的一般步骤。(3)专业综合实践的注意事项。(4)专业综合实践时任务规划及参考资料借阅。（二）教学要求知识、能力与素质等方面的基本要求以设计小组为单位，明确专业综合实践的目的、任务、内容，巩固基础课及技术基础课的基本 知识，了解专业综合实践的一般步骤及注意事项，在综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦 理等制约因素的前提下，从工程项目管理角度出发，制订详细的专业综合实践任务规划，并按设计 的进程制订工作目标，培养以设计任务为导向的学习、工作能力与专业素质；分析各个方案制定过 程中影响成本的主要因素，为后续决策提供重要依据。支撑毕业要求3.3、5

7、.3o第二部分总体方案设计（一）教学内容（1）机电控制系统功能分析；（2）根据具体的任务要求选择合理的驱动元件；（3）控制策略设计；（4）控制系统原理图绘制及仿真。（-）教学要求能够综合运用所学专业知识，在充分调研的基础上提出具体问题的解决方案，并进行系统模拟 分析，确定最佳设计方案及性能参数，绘制机电系统设计图，并从设备成本角度出发，进行控制决 策，支撑专业培养计划中毕业要求3.3、5.2。第三部分机电控制系统搭建及调试（-）教学内容（1）根据机电装备的控制系统设计图，综合考虑工程实践对于环境和社会可持续发展的影响， 完成元件的选型；（2）利用实验室的控制对象完成相应控制程序的撰写；（3）搭

8、建系统并完成调试。（二）教学要求能够运用计算机编制相应的控制程序，利用仿真技术对方案进行进一步分析，验证机电控制系 统设计的合理性，同时给出改进措施；能够利用实验室现有元件库完成实物选型及系统搭建，支撑 专业培养计划中毕业要求5.3、7.2、11.2。第四部分资料准备和答辩（一）教学内容根据任务书整理、准备资料，含课程设计说明书以、程序清单等；实物功能演示、答辩。（二）教学要求培养学生对整个设计过程进行分析、归纳、总结及资料整理的能力，培养学生具有严谨的工程 设计思路、基本的工程设计能力和专业素养；培养学生通过口头及书面方式表达自己的想法，并有 效进行陈述发言的能力，支撑专业培养计划中毕也要求

9、10.2o三、学时分配及教学方法序号项目及内容支撑的课程 目标时间分配/周教学形式1接受任务，搜集、消化 资料、借阅参考书目课程目标1大二第二学期（2周）授课、指导2机电控制系统的总体方 案设计与可行性分析课程目标1 课程目标2 课程目标3大三第一学期（3周）授课、指导3机电控制系统设计与仿 真、程序撰写、控制对 象选型、成本分析、工 程管理课程目标2 课程目标3 课程目标4 课程目标5大三第二学期（5周）授课、指导4机电控制系统搭建、调 试、技术文件撰写、准 备及答辩课程目标2 课程目标4 课程目标5大四第一学期（5周）授课、指导合 计15四、考核方式（一）考核资料要求纸质材料（装入资料袋）

10、课程设计说明书1份。机电产品实物1件（二）答辩要求和成绩组成1、图纸、程序及相关的文字资料应有设计者及指导教师的签字。2、由指导教师组织答辩、竞赛。3、总评成绩定为五级：优、良、中、及格和不及格。4、成绩根据平时的工作情况、设计方案的合理性、完成图纸及设计说明书的质量以及答辩、竞赛情况综合评定，具体的考核要求见下表。成绩 组成分值 比重考核/评价内 容及环节考核/评价细则支撑的课程目标平时 成绩10%考勤、答疑及 平时工作进展 情况重点考核：学生的出勤情况；团队的合作精 神；对所制定设计任务规划及工作目标的执 行情况；对各自所承担的任务独立完成的能 力；对各种手册、图表及文献资料获取及应 用能

11、力；提出、分析及解决问题的能力。课程目标1课程目标5文档 成绩50%总体方案设 计、控制程序 撰写仿真、成 本分析、工程重点考核：学生对控制系统总体方案的设计 分析与论证能力；综合运用现代工具撰写、 调试满足特定功能的程序能力；对整个设计 过程进行分析、归纳、总结、整理的能力，课程目标1 课程目标2课程目标3课程目标4（三）非技术性指标评分表管理等方案的 合理性、资料 完整度。团队合作精神。课程目标5实物 制作 成绩20%机电控制系统 搭建重点考核：学生实际动手的操作能力，创新 意识及控制效果。课程目标1课程目标2答辩 成绩20%阐述问题的清 楚程度及回答 问题的正确 性。重点考核：学生通过表

12、达设计思想的能力、 进行有效的陈述发言的能力、回答问题的正 确性。课程目标4五、课程目标达成度评价评价指标考核形式评分标准100-90 分90-80 分80-70 分70-60 分60分以下课程目标4: 沟通表达文档成绩 答辩成绩能正确、充分 地表达设计 思想、回答问 题正确能正确表达 设计思想、回 答问题正确能较正确地 表达设计思 想、回答问 题基本正确能表达设计 思想、经启发 后回答问题 基本正确不能表达设 计思想、经 启发后尚无 法正确回答 问题课程目标5: 环境与发展平时成绩 文档成绩充分理解机 电控制系统 对于环境与 可持续发展 的作用，并体 现在具体设 计中。理解机电控 制系统对于

13、 环境与可持 续发展的作 用，并在设计 中体现。理解机电控 制系统对于 环境与可持 续发展的作 用，并在设 计中有一定 体现。基本机电控 制系统对于 环境与可持 续发展的作 用，并在设计 中有一定体 现。基本理解机 电控制系统 对于环境与 可持续发展 的作用，但 未能在设计 中体现。课程目标达成度计算表如下:课程目标对应考核形式实际评测结果（学生达到的平均水平）对应 总分达成度课程目标1考核平时出勤、总体方案设 计、控制程序撰写仿真；整 机设计机电控制系统搭建平时成绩X 10% X 50% +文 档成绩X 50% X 20% +实物制作成绩20% X 50%25达成度=实际测 评结果平均分/对

14、应 总分；实际达成值二达 成度X占比课程目标2考核解决复杂工程问题的 能力，创新意识及创新性， 实物的控制效果等文档成绩X 50% X 20%+实 物制作成绩义20% X 50%20达成度=实际测 评结果平均分/对应 总分；实际达成值=达 成度X占比课程目标3考核应用现代设计方法、信 息技术工具，优选出设计方 案的能力文档成绩X 50% X 20%10达成度=实际测 评结果平均分/对应 总分；实际达成值=达 成度X占比课程目标4考核技术文件的撰写能力、 答辩回答问题的能力文档成绩X 50% X 20%+答 辩成绩义20% X 100%30达成度=实际测 评结果平均分/对应 总分；实际达成值=达 成度X占比课程目标5考核工程管理和经济决策 能力平时成绩X 10% X 50%+文 档成绩又50% X 20%15达成度=实际测 评结果平均分/对应 总分；实际达成值=达 成度火占比六、参考书目及学习资料1新编液压传动设计指南，张利平主编，西北工业大学出版社，2016o2液压系统AMESim计算机仿真指南，梁全、苏齐莹主编，机械工业出版社，2014.10。3机电传动控制，冯清秀邓星钟，华中科技大学出版社，2011年6月第