機電一體化科技論文范文

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第1篇

根據(jù)機電一體化人才培養(yǎng)方案和本專業(yè)的課程設(shè)置，研究改革課程設(shè)計大綱基本要求。根據(jù)應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)要求，課題的方向主要分為兩大方向進行選擇：一類題目主要針對應(yīng)用能力培養(yǎng)，把本專業(yè)的知識進行有機的綜合，提高學(xué)生的綜合實踐能力；另一類題目主要針對創(chuàng)新能力培養(yǎng)，結(jié)合創(chuàng)新設(shè)計大賽相關(guān)題目，把本專業(yè)的知識進行創(chuàng)新性應(yīng)用，提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力。普通型課程設(shè)計題目1）向?qū)W生征集。在課程中學(xué)生擁有與課程設(shè)計相關(guān)的好想法，可以展開討論，要求對其方案進行分析，符合課程設(shè)計要求的，教師根據(jù)其內(nèi)容下達課程設(shè)計的任務(wù)。實踐證明，對自己提供方向的題目，學(xué)生的積極性會很強。2）選擇典型機電一體化產(chǎn)品讓學(xué)生進行設(shè)計，結(jié)合學(xué)生的實力進行選取，同時與本專業(yè)的專業(yè)方向盡可能的相關(guān)，開發(fā)學(xué)生的潛能。比如數(shù)控方向的學(xué)生，可以選擇數(shù)控車床工作臺二維運動伺服進給系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)控銑床工作臺三維運動伺服進給系統(tǒng)設(shè)計等，為未來職業(yè)發(fā)展打下好的基礎(chǔ)。3）學(xué)習(xí)借鑒其他學(xué)校機電一體化設(shè)計的內(nèi)容，在現(xiàn)有設(shè)計內(nèi)容的基礎(chǔ)上，根據(jù)本校本專業(yè)課程設(shè)置的特點，對設(shè)計的內(nèi)容做以適當(dāng)增減，以適合本專業(yè)的學(xué)生。創(chuàng)新型課程設(shè)計題目可以借鑒全國機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的課題[3]，其中每屆成功參與全國總決賽的作品都收錄在決賽作品選集中，由高等教育出版社出版。這里面有比較好的案例，同時作品中也存在可以改進的地方，有興趣的學(xué)生可以從中選擇與機電一體化相關(guān)的課題，提升自己的能力。在條件允許的情況下，可以做出產(chǎn)品的模型，提高學(xué)生的機電一體化能力，同時也可以為學(xué)生參加今后的機械創(chuàng)新設(shè)計大賽做準(zhǔn)備，做到“以學(xué)促賽，以賽促學(xué)”。在專業(yè)教學(xué)中，學(xué)生經(jīng)常會困惑本專業(yè)畢業(yè)后到底有什么前途？能做什么？機電一體化課程設(shè)計教學(xué)貼近實際，能把多門專業(yè)課有機地結(jié)合起來，把枯燥的課本知識靈活地運用，極大地鼓舞了學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生對實際問題的思考，對工程實踐產(chǎn)生濃厚的興趣。堅持理論教學(xué)與實踐教學(xué)并重，可大幅提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，同時為選拔優(yōu)秀學(xué)生參加機械類學(xué)科競賽提供條件。

2課程設(shè)計的實施方式

課程設(shè)計實施方案：設(shè)計報告書是對整個設(shè)計過程的總結(jié)和提升，也是進行工程交流的重要文獻資料，通過指導(dǎo)學(xué)生撰寫課程設(shè)計報告書，培養(yǎng)學(xué)生撰寫工程技術(shù)文檔的能力。對設(shè)計說明書的撰寫，提出如下要求：1）嚴(yán)禁課程設(shè)計報告抄襲，基本工作獨立完成；2）根據(jù)任務(wù)書能提出合理的設(shè)計方案和機構(gòu)的工作原理；3）設(shè)計要符合國家標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)會使用設(shè)計手冊、專業(yè)術(shù)語、專業(yè)名詞規(guī)范；4）設(shè)計圖圖紙規(guī)范，符合設(shè)計說明書的要求，不照抄手冊和案例，設(shè)計參數(shù)與圖紙相一致；5）學(xué)會使用專業(yè)相關(guān)軟件，對設(shè)計的機械機構(gòu)和控制部分進行分析和仿真，是驗證設(shè)計正確的有效手段之一；6）課程設(shè)計配備了一些實際的零部件可供學(xué)生設(shè)計使用，以及基本的控制電路，學(xué)生要具備一定的實踐操作能力，掌握器件的選擇與焊接，會進行程序的編寫，掌握系統(tǒng)故障的檢測與維修能力。課程設(shè)計采用分組式進行，每個小組3～5人，視工作量而定。課題難度較大可以分五人，原則上一般三人為一組。每個小組在規(guī)定的時間完成基本要求，每個學(xué)生都要參與該組課程設(shè)計答辯，通過問題了解學(xué)生在課程設(shè)計中所做的主要工作，檢查有無抄襲情況、有無坐享其成的學(xué)生，結(jié)合設(shè)計報告書的撰寫質(zhì)量和實際所做的產(chǎn)品質(zhì)量進行綜合評定。

3實施效果

通過在重慶大學(xué)機械電子工程專業(yè)的實踐，在機械電子工程專業(yè)中開設(shè)機電一體化課程設(shè)計，已基本摸索出培養(yǎng)機電復(fù)合型技術(shù)人才的規(guī)律。普通型題目實現(xiàn)機電融合、知識整合理論教學(xué)與工程實踐并重。由于在教學(xué)中缺乏機電知識綜合運用能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，學(xué)生在學(xué)習(xí)了機械設(shè)計、機械制造和電子技術(shù)、計算機技術(shù)和傳感器技術(shù)等基礎(chǔ)課程后，不能很好地將機、電的知識融會貫通，大多數(shù)學(xué)生也只是了解基本的機電設(shè)備的基本功能，在系統(tǒng)運用中存在問題，在機電一體化系統(tǒng)的綜合設(shè)計方面存在不少困難。通過開設(shè)機電一體化課程設(shè)計實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過理論設(shè)計與實際操作，比如數(shù)控工作臺進給系統(tǒng)的設(shè)計，從電機、聯(lián)軸器、絲杠、導(dǎo)軌的設(shè)計到型號的選擇、控制單片機的設(shè)計與仿真，最終實現(xiàn)數(shù)控工作臺進給系統(tǒng)的裝配與調(diào)試。機電一體化課程設(shè)計對學(xué)生的理論知識與實踐緊密地連接起來，提高了學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。創(chuàng)新型題目為學(xué)生參加機械創(chuàng)新競賽做了鋪墊通過課程設(shè)計，為機械學(xué)科學(xué)生參加如全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽做了鋪墊。在第六屆全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽（重慶賽區(qū)）中，學(xué)生榮獲重慶賽區(qū)一等獎一項、二等獎一項。其中，“幻顯黑板”作品獲得國家專利。該作品包括了框架的設(shè)計、傳動系統(tǒng)布置，控制系統(tǒng)采用單片機控制，執(zhí)行元件有步進電機、直流電機、電磁離合器、電磁制動器、光電編碼器等器件。本次參賽作品充分運用機電一體化技術(shù)，機電一體化課程設(shè)計改革效果顯著。

4結(jié)語

第2篇

（1）設(shè)計題目、內(nèi)容不規(guī)范，要求不統(tǒng)一。

由于每屆或每班的指導(dǎo)教師不同，設(shè)計題目、內(nèi)容、要求、難易程度偏離太大。如有數(shù)控機床改造設(shè)計、伺服系統(tǒng)控制設(shè)計、交通燈控制設(shè)計等，要求、工作量也不相同。有的設(shè)計任務(wù)偏難，有的設(shè)計任務(wù)又太簡單。

（2）設(shè)計資料缺乏。

由于機電一體化是一門新興的技術(shù)和專業(yè)，這方面的知識內(nèi)容都在相關(guān)的雜志刊物登載，書籍相對少一些。要進行課程設(shè)計，收集這方面的資料較困難。沒有現(xiàn)成的資料匯編及設(shè)計手冊，學(xué)生要花費較多的時間找資料，往往是教師幫助尋找資料。而且沒有像機械零件設(shè)計那樣的系統(tǒng)完整的課程設(shè)計指導(dǎo)書。在設(shè)計中盲目性較大。

（3）師資不足。

最早幾年機電專業(yè)方向只有一個班或兩個班，指導(dǎo)教師有2~4人即可。一般由主講或熟悉機電一體化控制系統(tǒng)課程的教師指導(dǎo)。近幾年隨著學(xué)生的擴招，機電專業(yè)擴展到4~5個班，指導(dǎo)教師需要8~10人，明顯不夠，因此有必要進行培養(yǎng)。

2機電一體化課程設(shè)計改進措施

（1）編寫合適的機電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書，配齊設(shè)計資料。

到目前為止未見過公開出版的機電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書，所以有必要編寫合適的機電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書，并收集較全的資料進行匯編，與指導(dǎo)書匯編成冊。

（2）規(guī)范設(shè)計題目，統(tǒng)一要求。

規(guī)范設(shè)計題目不是整個設(shè)計都用同一個題目，而是在一個范圍內(nèi)選擇題目，教師根據(jù)所選的題目按統(tǒng)一的要求下達任務(wù)書。設(shè)計題目一般以簡易數(shù)控機床設(shè)計、數(shù)控機床改造設(shè)計、機器人及控制設(shè)計較為合適。在市場上可見的機電產(chǎn)品多得很，不是所有的機電產(chǎn)品都適合做題目，因其難易程度是不同的。機電專業(yè)的課程設(shè)置是以機床設(shè)計、機器人設(shè)計控制為典型產(chǎn)品的，在機電一體化課程設(shè)計中要反映課程設(shè)置的內(nèi)容。機電專業(yè)方向課程有機電一體化系統(tǒng)設(shè)計、計算機控制技術(shù)、機械制造裝備設(shè)計、機器人導(dǎo)論等課程。這些課程的內(nèi)容在電的方面主要介紹了以計算機為核心的控制系統(tǒng)；機械方面介紹了機械運動、機械傳動、機械結(jié)構(gòu)及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)部件，如滾動導(dǎo)軌、滾珠絲杠等。在選題及設(shè)計中要反映上述的內(nèi)容。因此規(guī)范化的題目主要為數(shù)控車床（或銑床、鉆床等）設(shè)計、車床（或銑床、鉆床等）數(shù)控化改造設(shè)計、或是工業(yè)機器人及控制設(shè)計。這些都具有一定的機械部分內(nèi)容，如數(shù)控機床進給軸傳動部件，機器人的腰身、手臂運動部件及滾珠絲杠、導(dǎo)軌的應(yīng)用等。電的方面包含數(shù)控系統(tǒng)電路設(shè)計，計算機控制系統(tǒng)設(shè)計及對機械部分的控制；從而實現(xiàn)了機電結(jié)合。對規(guī)范化的題目、要求及上述設(shè)計內(nèi)容都已編入指導(dǎo)書中。

（3）指導(dǎo)教師的培養(yǎng)。

首先被培訓(xùn)的教師可以跟班聽課，熟悉掌握相關(guān)的課程內(nèi)容，然后在機電一體化課程設(shè)計進行中跟班輔導(dǎo)，以培養(yǎng)出合格的指導(dǎo)教師。

（4）加強督察。

當(dāng)指導(dǎo)教師接到指導(dǎo)課程設(shè)計任務(wù)后，首先拿到機電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書，根據(jù)要求寫出課程設(shè)計任務(wù)書；并由教研室主任或院教學(xué)指導(dǎo)委員會審查，合格才可向?qū)W生下達任務(wù)。指導(dǎo)中，教師要填寫指導(dǎo)日志，隨時記錄指導(dǎo)中的難點、及出現(xiàn)的問題和解決方法，并進行小結(jié)，以便下一次指導(dǎo)時提高設(shè)計水平。

3機電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書主要內(nèi)容

3.1設(shè)計題目確定及要求

3.2總體方案確定

（1）總體方案設(shè)計；

（2）繪制總體方案圖。

3.3伺服系統(tǒng)機械傳動部件設(shè)計

（1）切削力計算；

（2）滾動絲杠螺母副的計算與選型；

（3）伺服系統(tǒng)傳動設(shè)計；

（4）步進電機當(dāng)量扭矩計算及選型；

（5）機械傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計（繪制一個軸的機械裝配圖）。

3.4控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計

（1）確定控制系統(tǒng)方案及繪制系統(tǒng)框圖；

（2）單片機的選用；

（3）存儲器的選用與擴展；

（4）譯碼電路設(shè)計；

（5）接口電路設(shè)計；

（6）繪制控制系統(tǒng)硬件電路原理圖。

3.5基本的參考圖表匯編。

4近一屆學(xué)生機電一體化課程設(shè)計進行情況

4.1教師配備

近一屆機電專業(yè)學(xué)生，每屆有四個班進行機電一體化課程設(shè)計，共配備6名教師；其中有四名為獨立指導(dǎo)教師，兩名為輔導(dǎo)教師，為培養(yǎng)新的指導(dǎo)教師儲備力量。

4.2指導(dǎo)書的使用及設(shè)計過程

設(shè)計學(xué)生和指導(dǎo)教師每人一份機電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書。教師按照要求寫出機電一體化課程設(shè)計任務(wù)書，并經(jīng)研究所長審查后發(fā)給學(xué)生。設(shè)計題目主要有CA6140普通車床數(shù)控化改造設(shè)計、C6132普通車床數(shù)控化改造設(shè)計。在同一個題目的學(xué)生中，要求設(shè)計進給軸部件時，一部分學(xué)生設(shè)計X軸進給部件，另一部分學(xué)生設(shè)計Z軸進給部件。整個過程根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的題目、要求和機電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書給出的設(shè)計步驟、方法，先進行總體方案設(shè)計，再進行機械傳動部件設(shè)計，最后進行CNC硬件電路設(shè)計。整個過程經(jīng)過了機械、電子兩方面的訓(xùn)練，實現(xiàn)了機電結(jié)合，達到預(yù)期效果。

4.3填寫指導(dǎo)日志

教師在指導(dǎo)設(shè)計的過程中，及時填寫指導(dǎo)日志，記錄設(shè)計中的難點、問題，并進行小結(jié)。

5本文總結(jié)

第3篇

為了提高本課程的教學(xué)實際效果，本著我校五年制學(xué)生基礎(chǔ)不高的現(xiàn)象，提出本人的改進方法，通過調(diào)查訪談等方式了解到學(xué)生對理論課程剛開始還比較有興趣聽，但是隨著課程難度的加大，學(xué)生逐漸聽不懂，繼而失去學(xué)習(xí)興趣，本人的第一個方法是，對于五年制學(xué)生理論課不要過于強調(diào)理論知識，放棄多而廣的思想，應(yīng)該聯(lián)系實際工作環(huán)境，本著理論知識夠用和實用的思想來安排理論課程的教學(xué)計劃。這樣拉近了理論與實際之間的距離，學(xué)生在接受起來相對容易許多。

1)對課程培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該從以前的理論考試衡量轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵺`動手能力的考核，課程的最終目標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)槟芫蜆I(yè)、好就業(yè)。在具體實施上可以按照我校“基于工作過程和工作情景”的觀點，對理論課程的內(nèi)容進行調(diào)整，理論知識與實際工作要求要聯(lián)系緊密，實際工作中用不到的知識點或理論公式就可以省去，其中心思想是論知識夠用和實用。

2)本系實驗室資源有限，加強校企合作，本系實驗室有數(shù)控車床維修裝置、數(shù)控銑床維修裝置，此設(shè)備應(yīng)用范圍較廣，可用于數(shù)控編程，變頻器，機床維修等課程實驗，此設(shè)備可以調(diào)節(jié)數(shù)控裝置參數(shù)，變頻器參數(shù)，及簡單的故障設(shè)置，但是對機床電氣部分無法設(shè)置故障，而這正是本門課程的基礎(chǔ)，在維修上應(yīng)先強電后弱電，先維修電氣強電，再維修數(shù)控參數(shù)弱電。本課程可以利用我校機械系的數(shù)控專業(yè)實驗室來彌補這方面的不足，但也需要領(lǐng)導(dǎo)的支持。此外，借助我校地區(qū)工業(yè)企業(yè)眾多的優(yōu)勢，繼續(xù)落實企業(yè)實訓(xùn)，像以前的北方動力公司及機床廠等單位，在企業(yè)參與制造、維修等實際工作。

3)在職業(yè)教育中著手落實兩證，尤其是職業(yè)資格證，近年來國家教育部對高職教育提出很多要求，其中最主要的是高職學(xué)生要有職業(yè)資格證，換句話說高職學(xué)生畢業(yè)后要能勝任工作崗位，現(xiàn)在的本科教育也在提應(yīng)用型本科，作為高職院校壓力劇增，因為這樣高職院校就失去了優(yōu)勢，所以作為高職院校需要繼續(xù)發(fā)揮自己的優(yōu)勢，加強職業(yè)培養(yǎng)才能在競爭中處于不敗，落實的方法在我校具體有幾各方面，首先重實踐，在課程安排方面進一步提高實踐課時，壓縮理論課時。課堂上課環(huán)境接近現(xiàn)場教學(xué)。其次每學(xué)期都組織技能大賽學(xué)生進行實踐比拼。再次系里對每一級學(xué)生進行職業(yè)資格培訓(xùn)并組織考試，百分之80以上同學(xué)都能拿到職業(yè)資格證，對于學(xué)有余力和興趣的同學(xué)，還鼓勵報其他系的職業(yè)資格培訓(xùn)，到畢業(yè)時拿到多個職業(yè)資格證。這樣既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，也提高了教學(xué)效果。

2教學(xué)模式的設(shè)計

本課程在理論課程上可以從以下幾方面進行探索

1)在課時安排上本課程在最后一學(xué)年學(xué)習(xí)，由于頂崗實習(xí)占用時間，本課程總的課時只有48學(xué)時，以前的課時安排理論課40學(xué)時，實驗課8學(xué)時。現(xiàn)在改進后理論課時縮小到32學(xué)時，實踐課時增加到16學(xué)時，在課程排課上從原來一次兩節(jié)課，改變?yōu)閷嶒炚n時連上4節(jié)，這樣避免學(xué)習(xí)完理論課后要隔一段時間才能實踐的弊端，前兩節(jié)理論課，后兩節(jié)課立刻實踐，加強了知識的連貫性，便于學(xué)生操作理解。本課程《數(shù)控機床故障診斷與維修》總學(xué)安排具體如下表。

2)教案設(shè)計時需要理論與實踐知識融合，從以前的老的知識點到現(xiàn)在實例現(xiàn)場，整個體系都發(fā)生變化，對老師的要求也越來越高，老師不但要會理論還要會現(xiàn)場操作，教案也要按照實踐項目來編寫，例如機床電氣連接，先簡單介紹機床上的電器，通過實際演示了解其作用后，再詳細介紹其工作原理，這樣學(xué)生學(xué)習(xí)起來就有了興趣。

3)教學(xué)的層次安排，以前理論教學(xué)都遵循由簡單到復(fù)雜，現(xiàn)在實踐教學(xué)中也遵循這一規(guī)律，先由認(rèn)識機床到使用機床再到簡單故障，最后設(shè)置綜合故障。例如在了解機床電氣設(shè)備后，先設(shè)置單一的電氣故障，再設(shè)置電氣與軟件參數(shù)綜合故障，這樣循序漸進學(xué)生才能掌握好知識。

4)教學(xué)形式上，可以采用多種形式，如課堂討論法，案例法，小組教學(xué)法等，讓學(xué)生積極地參與到課堂上，調(diào)動他們的積極性與主動性。

3結(jié)束語