专业综合训练II

中国海洋大学本科生课程大纲

课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修

一、课程介绍

1.课程描述：

专业综合训练课程是机械专业学生综合运用专业知识进行机电产品的综合创新设计的平台。学生将以小组为形式开展实训，根据选择的题目进行文献检索、功能分析、结构设计、控制系统设计和编程实现等环节的训练。学生最终将提交设计报告、产品原型，并以项目汇报的形式结课。

2.设计思路：

开设依据：

通过大学前三年的学习，学生已经掌握了机械的专业知识，需要设置课程检验学生的学习成果，并锻炼学生综合运用知识的能力。本课程将学生分成小组，每个小组一个综合设计的题目。学生根据题目的要求进行文献检索、参数计算、零部件选型和设计（支撑毕业要求的能力1.6），并将设计结果制作出实物（支撑毕业要求的能力2.2、2.4和2.5）。课程拥有机电产品的零部件，学生根据题目选择能满足功能的零部件，当没有合适的零部件时，可以申请购置，锻炼并提高学生产品设计时的经济性意识。课程最终通过产品提交、说明书撰写和项目汇报的形式结课，锻炼学生团队协作和表达的能力（支撑毕业要求的能力3.3）。

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实训1：翻转送料单元

假设物料开始位于上一工序的传送带，传送带上有金属材料、非金属材料、磁性材料的检测传感器。传送带末端有物料检测传感器。物料位置传感器检测到物料时，出发气动吸盘吸起物料。翻转送料单元翻转至对面一定角度悬停，保持物料始终垂直向下。根据材料检测传感器检测得到信号，控制旋转电机转动不同的角度，让翻转送料单元悬停在目标工位上面。目标工位有三个，分别对应三种材料。翻转送料单元继续转动至水平，吸盘松开物料，恢复至初始状态。

实训2：物料尺寸检测单元

假设上一工位机械手将物料放置在本单元的托盘上（原始位置），托盘在传动机构的带动下上升，上升至顶部触动行程开关。用传感器检测托盘移动的距离或通过电机转动的圈数计算得到。由于原始位置行程开关和顶部行程开关之间距离一定，合格产品可以上升的距离与不合格品上升的距离不同，因此判断合格品与不合格品。托盘下降至原始位置，当检测到不合格品时，某机构将不合格品推出；否则，不动作。

实训3：自动清洗玻璃机器人

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采用液压方式驱动机器人，要求机器人体积小巧，水是整个机器人的动力来源，清洗玻璃用超声波清洗。

实训4：户外自动翻转广告窗设计

理解三面广告切换的原理，掌握步进电机或直流电机的控制方法，掌握系统调试方法，提高动手能力。将广告窗本体做成若干等边三角形柱体，各柱体在步进电机或直流电机配合限位开关的带动下，实现三角形柱体的120度间隔式旋转，实现三面广告内容切换。

课程会根据需要随时补充实训项目。

3. 课程与其他课程的关系：

先修课程：理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、电工电子学、机械制造工艺学、液压与气压传动、工程测试技术和机电系统计算机控制。本课程与以上课程密切相关，其中理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、电工电子学和液压与气动原理是本专业的学科基础课程，帮助学生认识设备的机械传动原理和电子控制器件原理；机械制造工艺学是机械制造的基础课程，有助于学生采用合理的加工工艺制作零部件；工程测试技术和机电系统计算机控制让学生掌握机电设备的控制和测试的基础知识。本课程是连接前面课程的纽带，通过机电控制技术的学习，实现机械设计和电气控制的融会贯通。

二、课程目标

本课程的目标是培养学生的工程观点和工程设计能力，达到华盛顿公约规定的国际工程师认证的标准，培养符合国家经济发展需要的工程技术人才。

（1）学生将提高查阅资料、使用手册、标准和规范的能力，做到基于规范和设计方法来分析和设计机电产品。学生将对机电产品遵循的电气和机械规范增进认识，树立准

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确获取和计算工程数据的工程意识。

（2）在实验环节，学生将理论知识用于实际产品设计中，通过结构设计、控制程序设计、零件制造、装配和调试等环节，培养学生的机电产品设计能力，力求达到工程教育认证标准。

三、学习要求

专业综合训练是一门应用型综合性的课程。通过本门课程和相关课程的学习，学生可以作为一名机电系统的电气控制工程师。如果要胜任电气控制工程师的职位，在校期间学生不仅要掌握扎实的理论知识和专业技能，而且要有一定的经济常识，做到技术上先进经济上合理。因此，学生务必做到：

（1）积极搜集和学习各种案例，争取设计出创新的结构满足题目需求。学会功能分解、功能设计、参数设计、制作、装配和调试的产品开发流程，积极参与小组讨论，并通过科学的计算和仿真模拟进行相关的设计。

（2）为了能保质保量的按时完成题目，学生需要积极主动按照计划进度执行。由于工程实践中有很多课堂没有讲到的知识和困惑，需要学生大胆尝试，仔细求证，多方咨询。

四、教学进度

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五、参考教材与主要参考书

1、课程教材

机械创新设计. 黄纯颖等. 高等教育出版社, 2000年第一版.

2、参考资料

机电一体化系统设计. 石祥钟. 化学工业出版社, 2009年第一版.

机电一体化综合实验教程. 庄熙星等. 华中科技大学出版社, 2011年第一版.

六、成绩评定

（一）考核方式 D ：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他

（二）成绩综合评分体系：

七、学术诚信

学习成果不能造假，如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等，均属造假

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行为。他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。本课程如有发现上述不良行为，将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。

八、大纲审核

教学院长：院学术委员会签章：

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