机电一体化科技论文范文
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第1篇
根据机电一体化人才培养方案和本专业的课程设置，研究改革课程设计大纲基本要求。根据应用型和创新型人才培养要求，课题的方向主要分为两大方向进行选择：一类题目主要针对应用能力培养，把本专业的知识进行有机的综合，提高学生的综合实践能力；另一类题目主要针对创新能力培养，结合创新设计大赛相关题目，把本专业的知识进行创新性应用，提高学生的创新设计能力。普通型课程设计题目1）向学生征集。在课程中学生拥有与课程设计相关的好想法，可以展开讨论，要求对其方案进行分析，符合课程设计要求的，教师根据其内容下达课程设计的任务。实践证明，对自己提供方向的题目，学生的积极性会很强。2）选择典型机电一体化产品让学生进行设计，结合学生的实力进行选取，同时与本专业的专业方向尽可能的相关，开发学生的潜能。比如数控方向的学生，可以选择数控车床工作台二维运动伺服进给系统设计、数控铣床工作台三维运动伺服进给系统设计等，为未来职业发展打下好的基础。3）学习借鉴其他学校机电一体化设计的内容，在现有设计内容的基础上，根据本校本专业课程设置的特点，对设计的内容做以适当增减，以适合本专业的学生。创新型课程设计题目可以借鉴全国机械创新设计大赛的课题[3]，其中每届成功参与全国总决赛的作品都收录在决赛作品选集中，由高等教育出版社出版。这里面有比较好的案例，同时作品中也存在可以改进的地方，有兴趣的学生可以从中选择与机电一体化相关的课题，提升自己的能力。在条件允许的情况下，可以做出产品的模型，提高学生的机电一体化能力，同时也可以为学生参加今后的机械创新设计大赛做准备，做到“以学促赛，以赛促学”。在专业教学中，学生经常会困惑本专业毕业后到底有什么前途？能做什么？机电一体化课程设计教学贴近实际，能把多门专业课有机地结合起来，把枯燥的课本知识灵活地运用，极大地鼓舞了学生的兴趣，激发学生对实际问题的思考，对工程实践产生浓厚的兴趣。坚持理论教学与实践教学并重，可大幅提高教学效率和教学质量，同时为选拔优秀学生参加机械类学科竞赛提供条件。
2课程设计的实施方式
夜上海论坛 课程设计实施方案：设计报告书是对整个设计过程的总结和提升，也是进行工程交流的重要文献资料，通过指导学生撰写课程设计报告书，培养学生撰写工程技术文档的能力。对设计说明书的撰写，提出如下要求：1）严禁课程设计报告抄袭，基本工作独立完成；2）根据任务书能提出合理的设计方案和机构的工作原理；3）设计要符合国家标准，学会使用设计手册、专业术语、专业名词规范；4）设计图图纸规范，符合设计说明书的要求，不照抄手册和案例，设计参数与图纸相一致；5）学会使用专业相关软件，对设计的机械机构和控制部分进行分析和仿真，是验证设计正确的有效手段之一；6）课程设计配备了一些实际的零部件可供学生设计使用，以及基本的控制电路，学生要具备一定的实践操作能力，掌握器件的选择与焊接，会进行程序的编写，掌握系统故障的检测与维修能力。课程设计采用分组式进行，每个小组3～5人，视工作量而定。课题难度较大可以分五人，原则上一般三人为一组。每个小组在规定的时间完成基本要求，每个学生都要参与该组课程设计答辩，通过问题了解学生在课程设计中所做的主要工作，检查有无抄袭情况、有无坐享其成的学生，结合设计报告书的撰写质量和实际所做的产品质量进行综合评定。
3实施效果
通过在重庆大学机械电子工程专业的实践，在机械电子工程专业中开设机电一体化课程设计，已基本摸索出培养机电复合型技术人才的规律。普通型题目实现机电融合、知识整合理论教学与工程实践并重。由于在教学中缺乏机电知识综合运用能力的培养和训练，学生在学习了机械设计、机械制造和电子技术、计算机技术和传感器技术等基础课程后，不能很好地将机、电的知识融会贯通，大多数学生也只是了解基本的机电设备的基本功能，在系统运用中存在问题，在机电一体化系统的综合设计方面存在不少困难。通过开设机电一体化课程设计实践教学环节，通过理论设计与实际操作，比如数控工作台进给系统的设计，从电机、联轴器、丝杠、导轨的设计到型号的选择、控制单片机的设计与仿真，最终实现数控工作台进给系统的装配与调试。机电一体化课程设计对学生的理论知识与实践紧密地连接起来，提高了学生的综合应用能力。创新型题目为学生参加机械创新竞赛做了铺垫通过课程设计，为机械学科学生参加如全国大学生机械创新设计大赛做了铺垫。在第六届全国大学生机械创新设计大赛（重庆赛区）中，学生荣获重庆赛区一等奖一项、二等奖一项。其中，“幻显黑板”作品获得国家专利。该作品包括了框架的设计、传动系统布置，控制系统采用单片机控制，执行元件有步进电机、直流电机、电磁离合器、电磁制动器、光电编码器等器件。本次参赛作品充分运用机电一体化技术，机电一体化课程设计改革效果显著。
4结语
第2篇
（1）设计题目、内容不规范，要求不统一。
由于每届或每班的指导教师不同，设计题目、内容、要求、难易程度偏离太大。如有数控机床改造设计、伺服系统控制设计、交通灯控制设计等，要求、工作量也不相同。有的设计任务偏难，有的设计任务又太简单。
（2）设计资料缺乏。
由于机电一体化是一门新兴的技术和专业，这方面的知识内容都在相关的杂志刊物登载，书籍相对少一些。要进行课程设计，收集这方面的资料较困难。没有现成的资料汇编及设计手册，学生要花费较多的时间找资料，往往是教师帮助寻找资料。而且没有像机械零件设计那样的系统完整的课程设计指导书。在设计中盲目性较大。
（3）师资不足。
最早几年机电专业方向只有一个班或两个班，指导教师有2~4人即可。一般由主讲或熟悉机电一体化控制系统课程的教师指导。近几年随着学生的扩招，机电专业扩展到4~5个班，指导教师需要8~10人，明显不够，因此有必要进行培养。
2机电一体化课程设计改进措施
（1）编写合适的机电一体化课程设计指导书，配齐设计资料。
到目前为止未见过公开出版的机电一体化课程设计指导书，所以有必要编写合适的机电一体化课程设计指导书，并收集较全的资料进行汇编，与指导书汇编成册。
夜上海论坛 （2）规范设计题目，统一要求。
规范设计题目不是整个设计都用同一个题目，而是在一个范围内选择题目，教师根据所选的题目按统一的要求下达任务书。设计题目一般以简易数控机床设计、数控机床改造设计、机器人及控制设计较为合适。在市场上可见的机电产品多得很，不是所有的机电产品都适合做题目，因其难易程度是不同的。机电专业的课程设置是以机床设计、机器人设计控制为典型产品的，在机电一体化课程设计中要反映课程设置的内容。机电专业方向课程有机电一体化系统设计、计算机控制技术、机械制造装备设计、机器人导论等课程。这些课程的内容在电的方面主要介绍了以计算机为核心的控制系统；机械方面介绍了机械运动、机械传动、机械结构及相关的标准部件，如滚动导轨、滚珠丝杠等。在选题及设计中要反映上述的内容。因此规范化的题目主要为数控车床（或铣床、钻床等）设计、车床（或铣床、钻床等）数控化改造设计、或是工业机器人及控制设计。这些都具有一定的机械部分内容，如数控机床进给轴传动部件，机器人的腰身、手臂运动部件及滚珠丝杠、导轨的应用等。电的方面包含数控系统电路设计，计算机控制系统设计及对机械部分的控制；从而实现了机电结合。对规范化的题目、要求及上述设计内容都已编入指导书中。
（3）指导教师的培养。
首先被培训的教师可以跟班听课，熟悉掌握相关的课程内容，然后在机电一体化课程设计进行中跟班辅导，以培养出合格的指导教师。
夜上海论坛 （4）加强督察。
夜上海论坛 当指导教师接到指导课程设计任务后，首先拿到机电一体化课程设计指导书，根据要求写出课程设计任务书；并由教研室主任或院教学指导委员会审查，合格才可向学生下达任务。指导中，教师要填写指导日志，随时记录指导中的难点、及出现的问题和解决方法，并进行小结，以便下一次指导时提高设计水平。
3机电一体化课程设计指导书主要内容
3.1设计题目确定及要求
3.2总体方案确定
（1）总体方案设计；
（2）绘制总体方案图。
3.3伺服系统机械传动部件设计
（1）切削力计算；
（2）滚动丝杠螺母副的计算与选型；
夜上海论坛 （3）伺服系统传动设计；
（4）步进电机当量扭矩计算及选型；
（5）机械传动结构设计（绘制一个轴的机械装配图）。
夜上海论坛 3.4控制系统硬件电路设计
（1）确定控制系统方案及绘制系统框图；
（2）单片机的选用；
（3）存储器的选用与扩展；
夜上海论坛 （4）译码电路设计；
（5）接口电路设计；
（6）绘制控制系统硬件电路原理图。
夜上海论坛 3.5基本的参考图表汇编。
4近一届学生机电一体化课程设计进行情况
4.1教师配备
近一届机电专业学生，每届有四个班进行机电一体化课程设计，共配备6名教师；其中有四名为独立指导教师，两名为辅导教师，为培养新的指导教师储备力量。
夜上海论坛 4.2指导书的使用及设计过程
设计学生和指导教师每人一份机电一体化课程设计指导书。教师按照要求写出机电一体化课程设计任务书，并经研究所长审查后发给学生。设计题目主要有CA6140普通车床数控化改造设计、C6132普通车床数控化改造设计。在同一个题目的学生中，要求设计进给轴部件时，一部分学生设计X轴进给部件，另一部分学生设计Z轴进给部件。整个过程根据设计任务书的题目、要求和机电一体化课程设计指导书给出的设计步骤、方法，先进行总体方案设计，再进行机械传动部件设计，最后进行CNC硬件电路设计。整个过程经过了机械、电子两方面的训练，实现了机电结合，达到预期效果。
4.3填写指导日志
教师在指导设计的过程中，及时填写指导日志，记录设计中的难点、问题，并进行小结。
5本文总结
第3篇
夜上海论坛 为了提高本课程的教学实际效果，本着我校五年制学生基础不高的现象，提出本人的改进方法，通过调查访谈等方式了解到学生对理论课程刚开始还比较有兴趣听，但是随着课程难度的加大，学生逐渐听不懂，继而失去学习兴趣，本人的第一个方法是，对于五年制学生理论课不要过于强调理论知识，放弃多而广的思想，应该联系实际工作环境，本着理论知识够用和实用的思想来安排理论课程的教学计划。这样拉近了理论与实际之间的距离，学生在接受起来相对容易许多。
1)对课程培养目标应该从以前的理论考试衡量转变为实践动手能力的考核，课程的最终目标转变为能就业、好就业。在具体实施上可以按照我校“基于工作过程和工作情景”的观点，对理论课程的内容进行调整，理论知识与实际工作要求要联系紧密，实际工作中用不到的知识点或理论公式就可以省去，其中心思想是论知识够用和实用。
夜上海论坛 2)本系实验室资源有限，加强校企合作，本系实验室有数控车床维修装置、数控铣床维修装置，此设备应用范围较广，可用于数控编程，变频器，机床维修等课程实验，此设备可以调节数控装置参数，变频器参数，及简单的故障设置，但是对机床电气部分无法设置故障，而这正是本门课程的基础，在维修上应先强电后弱电，先维修电气强电，再维修数控参数弱电。本课程可以利用我校机械系的数控专业实验室来弥补这方面的不足，但也需要领导的支持。此外，借助我校地区工业企业众多的优势，继续落实企业实训，像以前的北方动力公司及机床厂等单位，在企业参与制造、维修等实际工作。
3)在职业教育中着手落实两证，尤其是职业资格证，近年来国家教育部对高职教育提出很多要求，其中最主要的是高职学生要有职业资格证，换句话说高职学生毕业后要能胜任工作岗位，现在的本科教育也在提应用型本科，作为高职院校压力剧增，因为这样高职院校就失去了优势，所以作为高职院校需要继续发挥自己的优势，加强职业培养才能在竞争中处于不败，落实的方法在我校具体有几各方面，首先重实践，在课程安排方面进一步提高实践课时，压缩理论课时。课堂上课环境接近现场教学。其次每学期都组织技能大赛学生进行实践比拼。再次系里对每一级学生进行职业资格培训并组织考试，百分之80以上同学都能拿到职业资格证，对于学有余力和兴趣的同学，还鼓励报其他系的职业资格培训，到毕业时拿到多个职业资格证。这样既提高了学生学习的兴趣，也提高了教学效果。
2教学模式的设计
夜上海论坛 本课程在理论课程上可以从以下几方面进行探索
夜上海论坛 1)在课时安排上本课程在最后一学年学习，由于顶岗实习占用时间，本课程总的课时只有48学时，以前的课时安排理论课40学时，实验课8学时。现在改进后理论课时缩小到32学时，实践课时增加到16学时，在课程排课上从原来一次两节课，改变为实验课时连上4节，这样避免学习完理论课后要隔一段时间才能实践的弊端，前两节理论课，后两节课立刻实践，加强了知识的连贯性，便于学生操作理解。本课程《数控机床故障诊断与维修》总学安排具体如下表。
夜上海论坛 2)教案设计时需要理论与实践知识融合，从以前的老的知识点到现在实例现场，整个体系都发生变化，对老师的要求也越来越高，老师不但要会理论还要会现场操作，教案也要按照实践项目来编写，例如机床电气连接，先简单介绍机床上的电器，通过实际演示了解其作用后，再详细介绍其工作原理，这样学生学习起来就有了兴趣。
3)教学的层次安排，以前理论教学都遵循由简单到复杂，现在实践教学中也遵循这一规律，先由认识机床到使用机床再到简单故障，最后设置综合故障。例如在了解机床电气设备后，先设置单一的电气故障，再设置电气与软件参数综合故障，这样循序渐进学生才能掌握好知识。
4)教学形式上，可以采用多种形式，如课堂讨论法，案例法，小组教学法等，让学生积极地参与到课堂上，调动他们的积极性与主动性。
3结束语
