机电一体化概论

《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。