《机电一体化的设计与实现》课程标准

《机电一体化的设计与实现》课程标准课程代码0201210201课程类别专业课程课程类型实践课程课程性质必修课程课程学分1学分课程学时24学时修读学期第4学期适用专业机电一体化技术合作开发企业长春数控机床有限公司执笔人宋云艳、刘子彤审核人张继媛1．课程定位与设计思路1.1课程定位本课程是机电一体化专业必修课程，实践课程。是在学生具备液压、气动传动及可编程控制器相关知识及实践能力的基础上，通过具体项目实现所学知识的综合运用。本课程从培养高级应用型人才的目标出发，结合学生毕业后的实际工作，通过本课程设计，使学生能系统地运用所学的本专业课程的知识。初步树立正确的设计思想，了解机电一体化的产业政策，学会运用手册、标准、规范等资料；并培养分析问题和解决问题的能力；前修课程为：《识图与制图》、《机械结构分析与设计》、《机械制造基础》、《电机与电气控制》、《传感器与自动检测》、《可编程序控制器技术应用》、《液压与气压传动》。后续课程为：《自动生产线安装与调试》、《数控机床电气安装与调试》、《数控机床故障诊断与维修》、《毕业设计》、《顶岗实习》。1.2设计思路通过对本专业机电产品安装、调试及服务、机电设备维修工作岗位分析，基于具体的机电气一体化的产品设计过程，通过该课程设计可以初步树立正确的设计思想，了解机电一体化的产业政策，学会运用手册、标准、规范等资料；并培养分析问题和解决问题的能力。学生应系统地运用所学的本专业课程的知识，在教师的指导下独立完成规定的设计任务。2．课程目标本课程的总体目标是培养生产、管理、服务一线需要的德、智、体、美等全面发展的，具有一定专业理论知识，能够从事各类机电设备操作、安装、维护、检修、调试等工作的高等技术应用性专门人才。培养学生综合应用、独立分析和解决实际问题的能力，以及培养学生的创新意识和创新能力，使学生获得科学研究的基础训练。2.1知识目标（1）PLC的知识。（2）传感器的相关知识。（3）气压传动的相关知识。（4）机械设计基础及相关知识。（5）电气控制的相关知识。（6）机电一体化设计的步骤及设计方法。2.2能力目标（1）培养学生查阅和检索文献资料、阅读和整理文献资料、调查研究、分析计算、电子电路设计与制作、综合比较、数据处理及独立撰写论文等方面的基本技能。（2）培养学生综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业知识，培养学生独立分析、解决实际问题能力，使学生受到工程设计、试验分析或科学研究的综合初步训练。（3）培养学生懂得工程技术工作所必须的全局观念、生产观念和经济观念。2.3素质目标（1）具有实事求是的科学态度。（2）具有踏实严谨的学习态度。（3）具有克服学习障碍的意志品质。（4）具有良好的职业道德。（5）具有自信心和社会责任心。（6）具有企业员工意识。3．教学内容《机电一体化的设计与实现》的内容主要体现出机电一体化产品的关键技术，可以按相关课题进行设计，由于本设计的机电集合技术较多，设计要能多参观实际机电一体化产品，可以进行技术方面的设计，也可以进行先进工艺及组织进行设计。鼓励学生自己寻找课题，这里提供参考课题如下：课题1：气动夹具的设计课题2：立体仓库电气控制系统的设计课题3：简易机械手的设计课题4:分拣控制系统的设计表1项目描述序号项目名称技能内容与教学要求知识内容与教学要求素质内容与教学要求学时理论学时实践学时1机电一体化设计与实现1.能进行机电一体化产品设计2.能运用PLC进行控制3.能进行步进或伺服控制系统设计4.变频调速控制系统设计1.机电一体化产品的基本设计思路2.机电一体化产品设计方法和步骤3.液压气动相关知识4.伺服或步进控制相关知识5.变频器相关知识理论联系实际的良好学风244．实施建议按照下达的课题任务书写说明书，说明书中应有：设计要求；设计方案的论证和比较；工作原理图；调试过程及调试结果分析；设计体会；元器件清单、标准件、国家标准、参考资料等。4.1师资队伍（1）教师首先要具有强烈的敬业精神、友好的团队精神和开拓创新精神，不断研究和运用先进的职业教育理念和方法服务于课程开发。（2）要求教师具有丰富的实践经验，以车间和实验室为基地，进行基于工作过程的课程设计。（3）必须把握教师的角色作用，应强调学生学习的主体性。引导学生学会学习，成为学生困难的解决者、学生学习的协助者。（4）要求教师能运用各种教学方法与手段。必须了解学生的现状，因材施教，把握所授知识的重点和深度，引导学生运用电脑、网络等新型学习工具，小组合作学习，自主学习。4.2教材及相关资源面本门课程是课程设计,不需要专门的教材,但需要许多的参考资料。参考技术资料：《可编程序控制器应用技术项目教程》，主编：崔维群，北京大学出版社。《液压与气压传动技术》，主编：张勤、徐钢涛，高等教育出版社。《S7-200可编程序控制器编程手册》相关材料：任务书、实训指导书、信息技术应用、课件、实训基地、网络资源、仿真软件等。4.3教学组织模式以班级为单位在教室进行理论知识授课为主，以实训中心见习和实验室试验为辅，教师个别辅导的方式进行。通过实现理论与实践充分融合，融“教、学、做”于一体，使学生在做中学、学中做，教师在做中教，教中做，为学生综合职业能力的培养奠定良好的基础。表2教学组织模式实践教学教学环境要求能在有多媒体的机房或实训室内进行教学材料要求辅助多媒体课件教学组织模式采用项目分组进行教学4.4教学方法与手段本课程在教学过程中，主要采用任务驱动法和案例分析法，辅助采用讨论法、示范法、引导文法。具体如下：任务驱动教学法：学生以小组为单位，根据教师给出的任务，在教师的组织和引导下完成教学任务。本课程在每一个单元的理论教学中均不同程度地采用了任务驱动教学法。学生在完成任务的过程中，提高了方法能力和团结协作能力。案例教学法：通过分析和研究已有的案例组织教学。本课程在每一个单元中都不同程度地运用了案例教学法，提高了学生对知识的运用能力。理论教学中均不同程度地采用了案例教学法。学生在分析案例的过程中，提高了理论联系实际能力。讨论教学法：学生以小组为单位，根据教师提出的问题或提供的教学资料，在教师的组织和引导下，积极参与课堂讨论，从而实现教与学的互动。本课程在每一个单元的理论教学中均不同程度地采用了讨论教学法。学生通过讨论，可以从多方面获取不同的知识，增强学生思维的灵活性，提高学生交流、沟通的能力。引导文教学法：教师将需要解决的问题或需要完成的任务以引导文的形式交给学生，通过引导文引导学生自行学习和独立工作的教学方法。本课程在每一个单元的理论教学中都不同程度地运用了引导文教学法。4.5教学考核与评价贯彻综合化考核原则，单一能力与综合能力考核相结合，个别与群体考核相结合，全面考核学生的知识、能力和综合素质。主要考核方式是过程考核。通过课程设计答辩、审阅课程设计说明书和学生平时课程设计的工作表现评定每个学生的课程设计成绩。（1）学生完成全部设计后，将全部图纸和说明书装订成册，交指导教师审阅。（2）答辩的内容以本设计为主，适当结合相关基础理论、基本知识和技能。（3）综合设计成绩由设计水平、计算能力、图纸质量、答辩情况等综合构成，由指导教师讨论评定。（4）成绩分档：优秀、良好、中等、及格、不及格。4.6其他说明本课程标准可根据学生生源情况和专业实际开课情况，教师可进行适当调整。机电一体化的设计与实现课程组2012年8月