《机电一体化概论》教学大纲
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机电一体化概论教案教案标题:机电一体化概论教案目标:1. 了解机电一体化的基本概念和发展历程;2. 掌握机电一体化技术在各个领域中的应用;3. 培养学生对机电一体化技术的兴趣和创新能力;4. 培养学生的团队合作和沟通能力。
教学目标一:了解机电一体化的基本概念和发展历程教学内容:1. 介绍机电一体化的定义和基本原理;2. 分析机电一体化技术的发展历程及其对各个行业的影响;3. 讨论机电一体化技术的应用领域和前景。
教学步骤:1. 引入教学内容,提出机电一体化的概念和意义;2. 分组进行小组讨论,让学生探讨机电一体化技术在生活中的应用;3. 学生报告小组讨论结果,进行课堂展示和讨论,引导学生形成对机电一体化概念的共识;4. 利用多媒体资料、案例等资源,介绍机电一体化技术的发展历程;5. 引导学生进行课堂总结,明确机电一体化技术对行业发展的重要性。
教学目标二:掌握机电一体化技术在各个领域中的应用教学内容:1. 分析机电一体化技术在工业制造、交通运输、能源等领域中的应用案例;2. 探讨机电一体化技术在提高生产效率、降低成本、保障运行安全等方面的作用;3. 介绍机电一体化技术在智能化制造、智能交通等领域的发展趋势。
教学步骤:1. 引入教学内容,激发学生对机电一体化技术应用的兴趣;2. 分组讨论,让学生就一个具体行业中机电一体化技术的应用案例展开研究;3. 学生报告小组研究成果,进行课堂展示和讨论,以加深对机电一体化技术应用的理解;4. 利用多媒体资料、实物展示等方式,展示机电一体化技术在不同领域的应用案例;5. 引导学生进行课堂总结,明确机电一体化技术在各个领域中的价值和重要性。
教学目标三:培养学生对机电一体化技术的兴趣和创新能力教学内容:1. 引导学生了解机电一体化产品的特点和功能;2. 引导学生分析机电一体化技术的发展趋势和创新方向;3. 鼓励学生进行机电一体化产品设计和创意表达。
教学步骤:1. 引入教学内容,让学生了解机电一体化产品的特点和功能;2. 利用课堂小组讨论的形式,让学生分析机电一体化技术的发展趋势和创新方向;3. 引导学生进行课堂互动,讨论机电一体化产品的设计思路和创意表达;4. 组织学生进行机电一体化产品设计的实践活动;5. 学生展示并评价彼此的作品,鼓励创新和分享。
机电一体化教学大纲引言:机电一体化是一门综合性学科,是机械工程与电气工程的交叉学科。
它涵盖了机械、电气、电子、计算机控制等多个领域,将传统机械与电气相结合,为现代工业与制造业的发展提供了重要的支撑。
为了有序进行机电一体化的教学,制定一份全面且有效的教学大纲是至关重要的。
本文将按照合同的格式,详细介绍机电一体化教学大纲。
第一章课程概述1.1 课程名称:机电一体化1.2 课程代码:MEEMG1011.3 课程学时:72学时1.4 先修课程:机械基础、电工基础、电子技术基础等1.5 课程目标:通过本课程的学习,学生应能够理解机电一体化的基本概念,熟悉相关技术原理,并能够进行机电一体化系统的设计与应用。
第二章教学内容和教学要求2.1 教学内容2.1.1 机电一体化的基本概念和发展历程2.1.1.1 机械、电气、电子三个领域的关系与交叉2.1.1.2 机电一体化的应用领域和发展前景2.1.2 机电一体化系统的组成和结构2.1.2.1 传感器与执行器的选择与应用2.1.2.2 信号采集与处理技术2.1.2.3 控制算法与控制策略2.1.3 机电一体化系统的设计方法2.1.3.1 系统建模与仿真技术2.1.3.2 优化设计与性能评估2.1.3.3 可靠性分析与故障诊断2.1.4 机电一体化系统的应用实例2.1.4.1 工业自动化与智能制造2.1.4.2 机器人技术与自动控制应用2.1.4.3 智能交通与汽车电子2.2 教学要求2.2.1 理论知识要求学生应理解并掌握机电一体化的基本概念及相关原理,了解机电一体化系统的组成和结构,并具备基本的设计方法和技能。
2.2.2 实践能力要求学生应具备一定的实验技能,能够运用相关工具软件进行机电一体化的系统建模、仿真与设计,并具备简单的实验操作能力。
第三章教学方法和评价方式3.1 教学方法3.1.1 理论教学采用大课堂讲授、互动讨论等方式,注重理论知识的讲解,引导学生进行思考和探索。
机电一体化一、说明(一)课程性质专业限选课程。
本课程的先修课程是机械设计基础、传感器原理与应用、自动控制工程基础、电工学、微机原理及接口技术等课程。
(二)教学目的通过本课程的学习应使学生掌握计算机数字控制技术的基本原理;学会合理地设计或选用一般机械装置的计算机数控系统及其机械结构并培养学生正确使用数控设备的能力;了解机电一体化系统最新发展动态;对典型机电一体化系统有一个比较全面的认识,使学生在今后的工作中具有综合应用多学科知识的能力。
(三)教学内容本课程主要内容包括:机电一体化的基本概念,机电一体化机械系统、微机控制系统、伺服系统和软件技术,典型机电一体化系统的结构、工作原理、特性及应用。
若学生已先修过微机原理和接口技术课,则第四章第一、二节可选讲。
若学生没有学过某些先修课程,也可以适当补充,尤其是第一章中的相关技术。
(四)教学时数36学时(五)教学方式本课程以课堂讲授为主,辅之多媒体投影 ,课堂讨论,参观实习等方式教学。
二、本文第一章绪论教学要点:了解机电一体化的产生和发展以及相关技术;理解机电一体化的概念、典型机电一体化系统结构;掌握机电一体化系统设计和开发的基本方法和流程。
教学时数:4学时教学内容:第一节机电一体化的产生和发展理解机电一体化的概念;了解机电一体化的产生和发展。
第二节机电一体化的相关技术了解机械技术;了解检测传感技术;了解信息处理技术;了解自动控制技术;了解伺服控制技术;了解系统总体技术。
第三节典型机电一体化系统理解机电一体化系统的基本功能要素;掌握典型机电一体化控制系统;掌握机电一体化产品和系统的分类。
第四节机电一体化系统设计简介掌握拟定机电一体化系统设计方案的常用方法;掌握机电一体化系统设计的类型;理解机电一体化系统设计;掌握机电一体化系统开发的工程路线。
考核要求:识记机电一体化的概念、典型机电一体化系统的基本功能要素;领会机电一体化系统设计和开发的基本方法和流程。
第二章机械系统设计教学要点:理解机械结构因素对伺服系统性能的影响、传动比的相关概念、支承部件的相关概念;掌握机械传动系统建模的步骤和方法、机电一体化系统对机械传动的要求、机械传动装置和机电一体化系统对支承部件的要求。
《机电一体化概论》教学内容和教学要求第一章、绪论教学内容:1.机电一体化概念2.机电一体化系统的组成3.机电一体化的关键技术4.机电一体化的产生发展5.机电一体化的发展趋势教学要求:明确本课程的研究对象,意义及主要内容,了解机电一体化设计的基本方法。
掌握学习本课程的方法。
第二章、机电一体化机械系统部件的选择与设计教学内容:1.本章概述2.机械结构3.机械精度4.机械系统中的基本问题5.常见的支撑类型6.动平衡7.机械材料8. 机械零件的制造工艺性9.机械传动教学要求:1.了解机电一体化系统(产品)的机座或机架内容2.掌握机械传动部件的选择与设计、导向支撑部件的选择与设计、旋转支撑的选择与设计、轴系部件的选择与设计3..应用针对具体系统选择和设计机械部件第三章、机械制造装备与机床分类教学内容:1.机床的分类2.机床的型号编制3.机床的主要技术参数教学要求:1.了解机床的分类方法2.掌握机床的型号编制3.掌握机床的类别代号和特性代号第四章、传感器原理及应用教学内容:1.传感器绪论2.传感器的静特性3.传感器的动特性4.传感器的分类教学要求:理解传感器的基本概念,了解它在工程设计中的应用,传感器自身的静特性和动特性,以及工程设计应用的各种传感器的作用。
第五章、数子电路分析教学内容:1.非门、与门、或门2.与非门、或非门3.同或门、异或门4.组合逻辑电路教学要求:1.了解非门、与门、或门、与非门、或非门、同或门、异或门的基本概念,输入输出特性,和他们的逻辑符号图的画法。
2.掌握由逻辑符号图写出逻辑表达式,并能够化简。
第六章、直流电机原理及控制教学内容:1.直流电机绪论2.直流电机的构造3.直流电机工作原理4.直流电机的控制教学要求:理解直流电机的基本概念,了解直流电机的优缺点,了解直流电机的基本构造,了解直流电机的工作原理,掌握直流电机的输出特性和控制方法。
第七章、交流电机原理及控制教学内容:1.交流电机绪论2.交流电机的构造3.交流电机工作原理4.交流电机的控制教学要求:理解交流电机的基本概念,了解交流电机的优缺点,了解交流电机的基本构造,了解交流电机的工作原理,掌握交流电机的输出特性和控制方法。
《机电一体化》课程教学大纲执笔者:审核人:编写日期:2008-12-30一、课程的性质、任务和作用《机电一体化技术》课程是“机电一体化技术”专业的一门核心专业课,着重培养学生机电一体化技术的综合应用能力,为后续毕业实习和毕业设计奠定系统专业理论知识和实践能力。
同时,该课程具有培养学生职业技能和职业素养的目的,为学生获取机电类职业技能岗位证书提供相应的应知、应会知识和技能。
该课程先修知识和技能为机械制图、机械设计、机械控制工程基础、电工电子技术和单片机技术等。
课程的基本任务是通过本课程的学习,使学生掌握机电一体化的基本理论、基本方法和基本技能,为后续专业课程的学习打下基础。
二、课程教学目标(一)知识目标本课程的教学目标是使学生对机电工程技术有一个全面、系统的认识,为学习有关专业课程并直接从事工程实践打下必要坚实的基础。
通过本课程的学习,学生应了解机电设备在工农业生产中的应用,掌握机电设备的电-液-气控制及基本控制原理,熟悉机电设备的综合应用技术,使学生的综合素质得到提高,培养继续学习的能力和严谨认真的工作态度。
1、机电一体化的基本概念、基本组成、理论基础与关键技术;机电一体化产品的现状与发展前景。
2、机电一体化机械技术3、机电一体化传感检测技术4、机电一体化伺服驱动技术5、机电一体化控制及接口技术6、机电一体化系统设计7、典型机电一体化系统之机器人技术8、典型机电一体化系统之自动化生产线系统(二)能力目标本课程主要培养学生以下七个方面的能力:1、了解机电一体化技术的系统思维体系,学会用系统的观点分析问题的能力。
2、了解机电一体化前沿技术,学会探索性学习和终身学习的方法。
3、了解自动化制造设备各组成环节的静、动态性能对设备性能参数的影响。
4、掌握机电一体化产品中相关技术的联系和接口关系,了解产品开发的方法。
5、掌握模块化机电一体化产品装配、调试、维护、维修的基本理论和基本方法。
6、具备机电一体化设备拆装、调试和操作的基本技能。
机电一体化概论教案教案标题:机电一体化概论教案教案概述:本教案旨在为学生提供机电一体化概论的基础知识和理解,使他们能够了解机电一体化的概念、原理和应用领域。
通过本课程的学习,学生将能够认识到机电一体化在现代工程中的重要性,并了解其在自动化、机械制造和电子工程等领域的应用。
教学目标:1. 理解机电一体化的概念和基本原理。
2. 了解机电一体化在自动化、机械制造和电子工程等领域的应用。
3. 能够分析和评估机电一体化系统的优势和局限性。
4. 培养学生的团队合作和问题解决能力。
教学重点:1. 机电一体化的概念和基本原理。
2. 机电一体化在自动化、机械制造和电子工程等领域的应用。
教学难点:1. 分析和评估机电一体化系统的优势和局限性。
教学准备:1. 教材:《机电一体化概论》。
2. 多媒体设备:投影仪、电脑等。
3. 实验设备:机电一体化实验装置(如果有)。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 利用多媒体设备展示一些机电一体化系统的应用案例,引发学生对机电一体化的兴趣。
2. 引导学生讨论他们对机电一体化的理解和认识。
二、讲解机电一体化的概念和基本原理(15分钟)1. 通过讲解教材中的相关内容,介绍机电一体化的概念和基本原理。
2. 强调机电一体化系统的优势,如提高生产效率、降低成本、提高产品质量等。
三、讨论机电一体化在自动化、机械制造和电子工程等领域的应用(20分钟)1. 分组讨论:将学生分成小组,每个小组负责研究一种领域中机电一体化的应用案例。
2. 小组展示:每个小组向全班展示他们的研究成果,并进行讨论和交流。
四、分析和评估机电一体化系统的优势和局限性(15分钟)1. 引导学生思考机电一体化系统的优势和局限性,并进行讨论。
2. 指导学生分析不同应用场景下机电一体化系统的适用性和局限性。
五、课堂练习(15分钟)1. 分发练习题,让学生在课堂上完成。
2. 收集学生的答案,进行讲评。
六、总结与延伸(5分钟)1. 总结本节课的重点内容和学习收获。
机电一体化教学大纲一、教学目标机电一体化课程的教学目标是培养学生的综合技能,包括机械设计、电气控制和自动化技术等方面的知识和实践能力。
具体目标如下:1. 理解机电一体化的基本理论和原理,掌握相关技术术语和概念。
2. 掌握机电一体化系统的设计与调试方法,能够进行基本的机械设计和电气控制。
3. 熟悉机电一体化系统的工作原理和运行方式,能够分析和解决常见问题。
4. 了解机电一体化技术在工业自动化中的应用,能够应用相关知识解决实际问题。
二、教学内容机电一体化课程的教学内容根据学生的学习程度和课程设置有所调整,主要包括以下几个方面:1. 相关理论知识:机电一体化的概念和发展历程,机电元件的结构和特性,传感器和执行器的原理与应用。
2. 机械设计基础:机械零件的设计和选择,设计软件的应用,机械系统的动力学分析。
3. 电气控制基础:电路原理与分析,电气元件的选择与连接,控制系统的组成和调试。
4. 自动化技术应用:PLC编程与应用,人机界面设计与实现,现场总线技术的应用。
5. 实践操作与实验:机械装配和调试,电气控制系统的搭建与调试,自动化系统的设计与实现。
三、教学方法与手段为了达到上述教学目标,教学中将采用多种适合机电一体化课程的教学方法与手段,包括:1. 讲授与演示:通过教师的讲授和实际演示,向学生介绍机电一体化的理论与应用。
2. 实践操作:安排学生进行机械装配、电气控制系统调试等实践操作,提高实际操作能力。
3. 项目实践:引导学生参与机电一体化相关项目的设计与实现,通过实际项目锻炼学生的综合素质。
4. 群体讨论与合作学习:鼓励学生在小组内进行问题讨论与合作学习,提高学生的分析和解决问题能力。
5. 实验教学:通过设计相关实验,帮助学生巩固和应用所学知识,加深对机电一体化的理解。
四、教学评价与考核为了评价学生的学习效果和掌握程度,根据机电一体化课程的特点,采用以下几种评价与考核方式:1. 课堂表现评价:评价学生在课堂上的主动性、积极性和合作精神,包括出勤情况、提问和回答问题等方面。
《机电一体化概论》课程教学大纲一、课程教学目标教学目标:通过本课程学习使学生理解机电一体化定义、机电一体化的作用、成熟的机电一体化系统,以及机电一体化的未来展望。
了解机电一体化系统中机械部分、检测部分、控制器部分、执行装置和接口部分的知识,以及机电一体化技术的典型应用。
为专业课的学习和进一步深造打下必要的理论基础,掌握必要的基本技能。
能力目标;通过本课程的讲授和学习使学生掌握机电一体化技术的四个方面:机械本体,计算机控制,检测及传感器,执行机构。
以机电产品作为整体或系统的角度,来培养、锻炼相关课程知识的综合运用素质,使学生初步具备机电结合产品的分析与设计技能,为今后从事机电一体化领域的研究、开发工作打下必要的基础。
素质目标:使学生具有质量意识,产品竞争意识。
工作要系统化、规范化。
具有团队精神,协调工作能力,组织管理能力和全局观念意识。
具有创新创业精神,开拓与发展新技术、新项目的精神。
二、课程设置说明机电一体化是在传统技术的基础上由多种技术学科相互交叉、渗透而形成的一门综合性边缘性技术学科,所涉及的技术领域非常广泛。
要深入进行机电一体化研究及产品开发,就必须了解并掌握这些技术。
概括起来,机电一体化共性关键技术主要有:传感检测技术、信息处理技术、控制技术、伺服驱动技术、机械技术和系统总体技术。
教学内容瞄准最新技术与发展,教学方法是和技术特点和学生学习需要,增设实践性教学环节。
并为后续课程和从事专业技术打下基础。
三、课程性质《机电一体化概论》是机电一体化专业学生必修的专业课,内容主要包括机电一体化的基本概念、关键技术与原理等基础知识,以及机电一体化单元技术、机电一体化系统分析与综合设计等。
通过本课程的学习,学生能够掌握机电一体化的基础理论与关键技术,熟悉机电一体化单元技术的接口和运用,了解典型机电一体化系统的结构、性能和特点,通过学习机电一体化系统设计原理和综合集成技术,能够把各项技术有机地结合起来进行简单的机电一体化系统的分析和设计。
《机电一体化概论》教学大纲
课程编号:
学时:50学时(4学时/周)
学分:2
适用专业:高职机电专业
考核要求:
1. 熟练掌握机电一体化的基本概念和基本要素以及各部分的作用,了解机电一体化的相
关技术和发展趋势,点并结合实例分析机电一体化技术在机电产品中的应用。
2. 了解机电一体化的相关技术的概念,掌握这些技术的组成及特点,理解这些技术所涉
及到的工作原理,了解这些技术的重要应用。
3. 了解工业机器人、数控机床的定义与发展,了解家用电器中全自动洗衣机的结构,掌
握工业机器人的结构和分类,熟悉数控机床的组成,掌握自动生产线的类型。
一、课程目的和任务
让学生通过掌握机电一体化的基本知识,拓宽学生的知识面。
本课程的任务是使机电专业的学生在机电一体化技术方面具有较广泛的知识,了解机电一体化系统(产品)涉及的相关技术,对典型机电一体化系统有一个比较全面的认识,使学生在今后的工作中具有综合应用多学科知识的能力。
二、理论教学内容
第一章机电一体化概述
【教学目的】
弄明白学习机电一体化的重要性,掌握机电设备的发展方向,弄懂机电一体化基本涵义及各部的作用与功能。
【教学重点和难点】
重点:机电一体化概念及其本要素的名称、作用、要求。
难点:光机电一体化实训装置工作过程的描述
【教学内容】
1.机电一体化的定义;
2.机电一体化技术的发展前景;
3.机电一体化的应用实例。
【教学方法】
以理论讲解为主,再举例加以说明。
第二章机电一体化的相关技术
【教学目的】
1.理解机电一体化系统中的机械系统组成及其基本要求,以机器人的机构为例,
了解机电一体化系统机械部件的选用;
2.了解传感器的组成和分类,了解常用传感器的工作原理及应用;
3.掌握计算机控制系统的组成及特点,理解计算机控制系统的各种类型及应用;
4.掌握伺服系统的结构组成及分类,理解直流伺服系统、交流伺服系统、步进电
动机控制系统的工作原理;
5.掌握接口的概念、功能及分类,理解机电接口与人机接口技术;
6.理解什么是执行装置,掌握执行装置的定义及分类,了解三种执行装置的构造
及其应用实例;
7.了解气压与液压传动的基本原理,了解气压与液压传动系统的基本构成,了解
气压与液压传动系统中主要元件的结构和作用;
8.掌握可靠性的基本概念及指标,认识可靠性分析模型,了解提高系统可靠性的
途径;
9.掌握干扰的定义及分类,理解干扰的传播途径,了解干扰的抑制和防护措施。
【教学重点和难点】
重点:
难点:
【教学内容】
1、概述;
2、传动机构;
3、导向与支承机构;
4、机械执行机构
【教学方法】
以理论讲解为主,再举例加以说明。
第三章机电一体化中微型计算机控制系统及接口设计
【教学目的】
掌握控制系统的一般设计思路的系统总体方案确定、控制算法确定、微型计算机的选择、系统总体设计、软件设计的注意事项。
掌握微机基本构成,即CPU构成及各部分作用,微型计算机构成,微型计算机系统构成及各部分作用,掌握微型计算机的分类和各类的特点。
【教学重点和难点】
重点:系统整体控制方案需要考虑的因素,微型计算机构成及各部分的作用微机选用要点和机电一体化中使用微机的注意事项。
难点:控制算法的选择,CPU内寄存器、RAM和ROM在工作时功能区别,第六代、第七代计算机的概念
【教学内容】
1、控制系统的一般设计思路;
2、机电一体化中的微型计算机系统;
3、单片机控制系统的设计;
4、执行元件的功率驱动接口。
【教学方法】
以理论讲解为主,再举例加以说明。
第四章机电一体化的基本概念
【教学目的】
【教学重点和难点】
重点:
难点
【教学内容】
1、传感器前级信号的放大与隔离;
2、信号在传输中的变换;
3、传感器与微型计算机的接口;
4、传感器的非线性补偿。
【教学方法】
以理论讲解为主,再举例加以说明。
第五章机电一体化的基本概念
【教学目的】
掌握步进电机的概念、拍的概念,三相三拍步进电机的工作原理,双三拍步进电机的
工作原理;掌握步进电机的特点。
【教学重点和难点】
重点:三相三拍、双三拍、三相六拍步进电机的工作原理及步进电机的特点,步距角及分辨率的概念、矩角特性的概念及运行矩频特,步进电机脉冲环分配器的类型和工作
原理
难点:三相六拍步进电机的工作原理的理解,矩角特性的最好表示方法的理解。
【教学内容】
1、概述;
2、步进电机的驱动及其控制;
3、直流伺服驱动及其控制;
4、交流伺服驱动;
5、控制方式的选择及应用实例。
【教学方法】
以理论讲解为主,再举例加以说明。
第六章机电一体化的基本概念
【教学目的】
掌握机电一体化产品的一般设计开发步骤,掌握生产节拍的要求、机械系统的配置、控制系统配制、故障报警系统的配制要求。
【教学重点和难点】
重点:机电一体化产品的设计开发步骤,对生产节拍的要求,节拍计算。
难点:控制系统的的相互关系,数控机床的计算机硬件控制系统、数控机床的计算机软件构成
【教学内容】
1、机电一体化产品的设计开发步骤;
2、机电一体化系统设计应用实例1;
3、机电一体化系统设计应用实例2。
【教学方法】
以理论讲解为主,再举例加以说明。
三、实践教学内容和要求
见后附实训教学大纲。
四、学时分配表
五、考核方式和标准
出勤、提问、作业、平时表现占总成绩的30%;期末综合考核占总成绩的70%。
任课教师将学生作业完成情况进行详细记录并进行评定,学期末发布评定成绩。
六、说明
教材:机电一体化概论浙江大学出版社主编赵再军
前导课程:《电子技能实训1》《模拟电子技术》《数字电子技术》《机械工程基础》、《传感器原理与应用》、《单片机技术》、《自动控制工程基础》等课程。
执笔人:周志立
审核人:
分管教学主任:。