机电专业课程论文

2022-05-10

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第一篇:机电专业课程论文

高职机电一体化专业课程建设

[摘要]机电一体化已成为当今世界工业发展的主要趋势。机电一体化专业与课程的设置应满足社会发展的需求,文章通过分析机电一体化专业课程设置存在的不足,构建了新型的机电一体化专业与课程建设方案。当然高职机电一体化要想有更好的发展,还需国家政府及企业的支持。

[关键词]高职机电一体化课程建设

[作者简介]刘美荣(1962-),女,湖北黄冈人,黄冈职业技术学院,副教授,硕士,研究方向为机电专业教育教学。(湖北黄冈438002)聂建文(1957-),男,湖北黄冈人,鄂东职业技术学院,教授,研究方向为高职教育。(湖北黄冈438000)

20世纪80年代以来,将“机械、电子、信息、控制”有机结合,以实现工业产品和生产过程整体最优化与智能化的“机电一体化”高新技术在全球兴起。当前,世界制造业不断向中国东移,促进了我国制造业的发展,其岗位性需求量日益膨胀,同时国际性的高新技术特别是制造业的信息化过程对高级技能应用型人才在质的需求方面越发凸显。动态的市场经济要求职业教育动态地适应、积极地调整、主动地服务,运用市场机制来调整专业设置、课程结构及教学内容,开发适合社会需求的机电一体化课程。社会需求是首要依据,技术进步是关键和基础。科学地选择支撑专业的技术,构建合理有效的课程体系,才能满足教学规律的要求,达到培养目标。技术的进步也会产生新的社会需求,这需要相应的专业来满足。因而,寻求社会需求与专业支撑技术的最佳结合是准确定位培养目标与人才规格、建设专业的首要任务。

一、机电一体化的学科领域

机电一体化专业是为经济社会发展培养装备制造类应用型人才而设置的。制造技术的发展趋势表明产品的设计和制造向数字化、模具化发展。机电一体化技术已形成“机、电、计算机”三分天下的实际格局,是一门跨学科的综合性学科,是近年来蓬勃发展的微电子技术、计算机科学、机械工程和电力电子技术互相渗透而成的一门新兴学科,是在信息论、控制论和系统论基础上建立起来的应用技术。支撑机电一体化学科的有机械学,包括机械设计、动态系统分析;控制论,包括经典控制、数字控制、现代控制;电子学,包括微处理机及常规仪器仪表和电机、电器、电力、电子学;计算机科学,包括软件工程、微处理机系统设计。

二、机电一体化专业课程设置存在的不足

机电一体化技术是多种技术交叉融合的产物,技术的发展推动着机电一体化技术的发展,也导致了教学内容与其发展不相适应。具体表现在以下几个方面:控制技术方面。企业对控制技术方面的教学要求是能选用成熟的控制器,组成完整的控制系统,对设备进行自动控制。现有的教学内容与实际应用存在较大的差距,教学内容侧重于系统讲授原理,而产品的应用和选用则较少涉及,课程的设置之间缺乏有机联系,教学内容整合度不高。

在机械传动与制造技术方面。目前教学内容大都停留在传统机械上。现代精密机械的新机构、新零件已广泛应用,但教学内容不够,传统的机械传动技术占主导地位。先进制造技术介绍也不够。在计算机数控CNC、柔性制造系统FMS、计算机辅助设计、计算机集成制造系统CIMS、准时生产JIT、精益生产LP和敏捷制造AM等方面也应让学生有所了解。在单片机和PLC技术方面。单片机和PLC技术是信息技术在工业界的具体运用。目前单片机的教学内容仍以MCS-51单片机为主,而现在实用的单片机种类繁多;PLC目前仍以介绍小型PLC的原理、编程为主,而现在不仅小型PLC被广泛使用,中型、大型PLC及DCS系统也被广泛使用。在检测技术与传感器方面。各种高精度、智能化、组合化的传感器层出不穷,但教学内容反映不够。在机械与电气技术综合方面。企业的设备和所生产的产品综合了各种技术,为保证生产顺利进行或能胜任技术服务的要求,要求机电一体化专业毕业生能处理设备的基本故障。但目前机电设备维修方面的教学内容,仍把机械与电气维修截然分开,缺少综合训练,这显然不利于培养机电复合型人才。

三、机电一体化专业建设的总体目标

机电类专业培养掌握必备专业基础理论和技术业务知识,经过业务、技术实际训练,能够胜任生产设备的安装、调试、维护、管理,运用计算机辅助设计与制造技术,进行机械零件和模具设计、编制制造工艺;同时具有数控加工编程能力、掌握典型数控机床的结构和工作原理等基本知识,能够熟练操作数控机床等现代机械制造设备的高技能型人才。专业课程有机械制图、机械技术、液压与气压传动、电工基础、电子技术、计算机类等。

机电类专业就业一直不错,企业对人才需求量大,主要从事工业企业机电设备安装调试检修、机电设备技术改造、供电系统运行管理、机电设备技术管理等方面的工作。学生毕业对应的证书有特种作业操作证、低压电工本、中级制图员职业资格证、电工操作证书、数控工艺员职业资格证书等。专业重点考虑服务地区制造类企业,根据专业发展的实际情况,将建设目标逐步落实到培养计划制订、课程设置、课程教学和实训等各个工作环节。

四、机电一体化专业的课程设置

根据必备能力、必需知识及必要训练要求,机电一体化教学要更具系统性、完整性和科学性。构建理论与实践相统一的课程体系,增加与生产岗位相近的操作性实训,使学生逐步掌握综合实践能力、专业技术应用及操作能力。机电一体化技术要涉及多学科,要相互苛刻要求、取长补短,不断向理想化技术发展。高职机电一体化专业的课程设置,要考虑专业综合性、多学科的特点,开设不同的课程。培养学生对应的专业技能,如下表:

学生培养对应专业技能表

为凸显高职教育特色,对教学设计、课程体系作进一步改革,充分利用专业指导委员会论证人才培养模式,努力推进产学结合,以职业技能证为导向,提高学生的应用能力和岗位适应能力。在专业剖析的基础上,优化专业课程体系与教学内容。专业能力模块的设置主要分为数控加工、模具设计与制造、计算机辅助设计与制造和电工操作能力模块,并以能力模块需要的知识和技能设置相应的课程;修订主要课程的课程标准。

机电产品制造工艺及工装设计专业方向以机电为主,压缩整合控制类课程,强化“数控机床及应用”“金属切削机床与刀具”“机床夹具设计”“机械制造工艺学”等课程。机电系统控制专业方向侧重于控制类课程,压缩整合机电类课程,强化“机床电控与PLC应用”“数控原理与系统”“液压与气动技术”“单片机原理与应用”等课程。机电设备维修专业方向可开设“数控机床检修”“电梯的结构与维修”“空调的构造、原理及检修”“物业管理系统的维护”“智能化家电的原理”等课程;根据新工艺、新技术的发展设置“机械创新设计”“机器人技术”等其他选修课。走理论教学与实践教学一体化道路,要借鉴德国职业教育“双元制”的经验,注重学生实践技能的培养,努力推进“工学结合”,再现生产情景;完成所有课程的实践教学指导书的编写,建构具备优质教学资源的共享平台。

实验室建设要重质,建设具有先进水平的、规模适中的实验实训基地,在保证专业教学的同时,逐步开展面向企业的科研服务。充分发挥实验实训设备的作用,开展与相关企业的深层次合作,在产品开发、技术革新等方面实现突破。建立先进制造技术实验室,配备三坐标测量仪、快速原型等先进设备,为企业提供技术服务。同时,加大校外实训基地建设,建立具备一定规模的校外实训基地,为实施多种模式的高职人才培养形式奠定基础。

五、高职机电一体化教学需各方支持

1.国家和政府的职责。高职机电专业实践教学要培养机电领域应用型人才,需要大量的硬件支撑。我国政府应该根据现行高职教育的现状,制定《高等职业教育法》,从法律上明确高等职业院校实践教学的地位,加强高等职业院校机电专业实践教学的经费保障等。要建立完善分级管理、政府统筹、社会参与的职业教育管理体制,政府要完善教育执法与监督机制,规范高职教育,鼓励高职推进实践教学,严格执行高职学生就业准入制度,规定学生必须考取相关职业资格证书才能毕业。教育部还应推出相关规章制度,制定高职院校的实习实训标准;改革现有课程,编写实用的实践课程教材。

2.企业的职责。企业的目标是追求利润最大化,与高职机电专业实践教学追求人才培养目标存在矛盾。目前我国实践教学主要是靠高职院校自身,没有形成以学校和企业为主体的“双主体”模式。为确保校企合作,要建立“双赢和多赢”的激励机制,调动校企双方的积极性,并建立相关制度,落实有关措施,实施长效管理。形成高职实践教学的“双主体”,需要建立专门机构,协调企业、高职院校之间的关系,搭建校企对话和对接平台。同时,建立中小企业科技项目需求和高职院校科研项目开发的信息网络系统。一方面将企业发展中遇到的问题、需要解决的产品开发难点,编成专题信息予以公布;另一方面将高职院校研究的课题或项目,按专题信息予以公布。经过校企联动,将市场前景好的项目及时投入企业,利用企业的市场运作能力和资源,将其转化成经济效益,并形成企业新的经济增长点。

建议企业在高职机电专业实践教学过程中提供以下支持:首先是资金支持。企业是高等职业教育的受益者之一,因此要为高职机电专业实践教育出一份力。我国的高职机电专业实践教学需要花费大量的资金进行实训基地建设和对学生实施技能培训,足够的资金保障对高职机电专业实践教学非常重要。我国经济基础薄弱,单靠国家的支持是不够的,企业应该起到资金支持的作用。其次要提供高职机电专业学生实习的机会。高职机电专业学生到企业实习,融入企业气氛中,将使学生毕业后尽快适应职业岗位。但由于实习生与用人单位双方存在责权不明晰、工伤保险制度不完善等问题,中小企业一般不愿承担接收实习生的风险。如今越来越多的大学生主动走出校园,寻找实习机会,原因在于当下企业在招聘员工时更青睐“熟手”,而就业形势趋紧的大背景也成为大学生寻找实习机会的助推器。企业不但要提供高职机电专业实践教学实习基地,而且要参与到学校的人才培养计划和过程中。对企业来说,在实习的学生中发现人才让学生毕业后留用,能够减少员工培养的时间和费用,还可以让顶岗学习的学生帮助加工产品,提高企业效益。最后要为“双师”型教师培养提供条件。企业要选派具有丰富经验的优秀技术人员到高职院校担任兼职教师。校企合作办学是培养“双师型”教师的突破口,能使高职机电专业实践教学专业课教师更好地掌握专业技能。要鼓励企业与高职院校紧密合作,并使之成为一项应尽的义务列入日常议事日程。企业要以成为高职院校的合作基地为荣,同时规定所有企业在销售额中必须有一定的比例承担高职院校教师和学生的职业技能培训、实习、横向科研项目开发;鼓励企业吸收经过培训的学生为企业员工。改善和调整现有教师队伍结构,实现高职院校师资队伍整体功能优化。可以从联系紧密的实习基地聘请具有丰富实践经验并能指导实践教学的工程技术人员做兼职教师,通过结构互补,形成师资队伍整体的“双师型”素质。当然,企业对高职实践教学的支持也应该得到承认和回报,政府可以给企业相应政策支持。教育部应该与财政部、国家税务总局、工商等部门制定企业参与高等职业教育办学的税收优惠政策。同时,高职院校要积极把科研成果投入到愿意提供支持的企业,把优秀学生介绍给企业,使企业认识到支持高职实践教学是值得的。

现代社会高新技术的飞速发展,对机电一体化技术与产品产生着深远影响,这些影响有的现在已经被认识到,有的现在还无法预见,但未来技术的发展必然会导致机电一体化进一步向信息化、智能化方向迈进。职业技术教育一定要紧跟现代技术发展的步伐,不断调整知识结构和课程设置,这样才能产生显著的社会效益。

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作者:刘美荣 聂建文

第二篇:基于机电产品的组成构建高职机电专业模块式课程体系

摘要:高职院校应根据机电产品的组成构建高职机电专业模块式课程体系。这种课程体系既能避免一些课程的遗漏或重复,又可以在不动摇主干课程的前提下根据需要对某些课程进行增减或整合,方便调整与创新;这种课程体系的建立既能稳定基本的教学资源,有利于逐步提高教学质量,又能以就业为导向,根据需要有针对性地强化某些方面的训练,使稳定的教学基础成为创新的良好平台。

关键词:高职;机电产品;机电专业;模块式;课程体系

《国家中长期教育改革和发展规划纲要》明确了对职业教育与高等教育的不同要求。高职教育作为职业教育的一支主力军,对实现教育改革和发展、培养出合格的符合社会发展需求的职业人才担负着重要责任。近年来,高职机电专业得到了迅速发展,但也暴露出机电专业培养模式中的一些主要问题,国内高职机电专业的课程设置来源于国内本、专科机电专业课程体系,由于历史的原因,对机电专业的课程设置并未进行科学论证,在教学过程中也凸显出一些问题。针对这些问题的课程改革从未停止过,但是对专业培养模式中课程设置的基础研究仍显得非常薄弱。因此,对机电专业的课程设置进行全面、深入的基础研究是十分必要的。

高职机电专业的课程体系

高职机电专业课程体系的由来目前,国内很多高职院校普遍开设机电工程类专业。自20世纪90年代以来,计算机等电子技术在制造业的广泛应用,推动了机电一体化技术的进步和机电一体化产品的不断开发,如今,机电一体化产业以其特有的技术带动性、融合性和广泛适用性,逐渐成为高新技术产业中的主导产业,成为新世纪经济发展的重要支柱之一。在此影响下,国内各高职院校纷纷开设机电一体化专业,以满足社会对该专业人才的需求。高职机电工程类专业的课程设置与国内普通高校机电一体化专业的课程设置密切相关,普通高校传统上的一级学科工学包括22类二级学科,其中有机械类、电工类等,随着科技发展,各学科相互交叉渗透。近十几年来,原来的学科界限已被打破,其中,二级学科中的机械类、电工类整合为机电类专业,包括机电一体化、机械制造、汽车制造等多个专业。我国的多数高校在20世纪八九十年代开办了机电一体化专业,可见,开办机电一体化专业的历史并不长,但迅速在各工科类本、专科高校得到普及。开办初期,机电一体化专业课程包括了机械制造专业和电气专业的绝大多数主要专业课程,当时的指导思想是适应科技发展,产品设计者既要懂机械设计,又要懂电气设计,因此,专业课程基本是上述机制和电气两个传统专业的简单叠加,使得这种课程模式成为现今高职机电专业课程模式的基础。由于未作仔细论证,这种课程模式存在很多问题,例如课程内容多(包括机制和电气两个专业的课程),学生负担重;课程设置简单化,课程间缺乏有机联系;甚至有些课程出现重复内容,等等。

高职机电专业课程设置存在的问题近年来,我国的高职教育得到快速发展,由于高职院校课程设置的自主性强,办学灵活性大,因此,相应地人才培养模式和课程模式方面的研究很广泛。研究者普遍认为,高职机电专业课程设置存在的主要问题是:(1)现有课程设置不能很好地突出以技能为本位的高职教育课程观,理论课比重过大,实习、实验、实训环节不够完善。(2)现有课程设置没有充分围绕学生的就业方向和社会需求,不能与周围大环境的具体需求密切结合,没有很好地突出以就业为导向的高职教育课程观。(3)现在所采用的机电一体化专业教材很多没有充分体现出现代机电行业的发展水平,内容陈旧、落后,且各门课程之间相互独立,相关知识未能有机地渗透融合在一起,也未能充分考虑与中职教材的很好衔接。(4)有些课程的设置出现了严重的前后脱节及学时安排不合理的情况。(5)教学实验、实习、实训的条件落后,实践训练水平有待提高。(6)教学方法、手段不够灵活,不能根据课程的性质灵活选用。(7)缺乏能反映机电一体化先进技术的课程。针对这些问题,研究者普遍认为,专业建设是高职院校教学工作主动、灵活地适应社会需求的关键环节,是学校建设与发展的根本所在,高职教育机电一体化专业的课程设置应充分围绕学生的就业方向和社会需求,突出以技能为本位的高职教育课程观,文化基础知识应以“必需、够用”为度,专业知识应强调针对性和实用性,加大实训力度,针对不同的课程应采用灵活机动的教学手段。

机电专业课程改革现状及分析本世纪以来,通过对国外职业教育先进课程体系的借鉴,同时学习国内高校的成功经验,高职院校机电专业的课程模式出现了多样化趋势。例如,立足于教学体系稳定的厚基础、宽专业课程模式;针对就业的企业“订单式”教学模式;重视学生实践能力的项目教学和实训教学模式;校企联合办学模式,等等。总体看来,高职院校通过不断改革获得了一些成功经验,但也有不少高职院校被动地频繁调整甚至更换专业,机电专业的课程设置也随意变化,未经仔细论证,缺乏科学依据,造成教学资源的浪费,不利于教育资源的长期积累和教育教学的稳步发展,培养出的学生质量也有待考量。综合看来,不少研究和课程改革实践是针对每个问题逐项解决,高职机电专业课程设置的系统研究滞后于高职教育教学发展的需要,尤其是基础研究不够,因此,课程改革的结果往往治标不治本。

机电专业课程设置方案

课程改革的思路和方法笔者认为,应以机电产品为根据,构建完整的机电专业课程体系。通常的机电产品包括机床、汽车等,均由机件实体和多个系统组成,其中包括机械传动系统、电气控制系统、液压或气动控制系统等,这些实体及相对独立的系统协调配合后组成一个完整的机电产品。因此,机电专业的课程应包括上述实体的设计和制造以及各个系统的知识,在此基础上课程设置可偏重设计、操作与维修或某一系统的开发和使用,既可偏重实践与应用,也可偏重某些理论及创新。从机电产品出发进行课程设置,可以避免课程的遗漏或重复,又可以在不动摇主干课程的前提下,根据需要对某些课程进行增减或组合,做到心中有数。具体方法是将机电产品分解为多个组成系统,以此为依据,设计出机电专业的组成模块,每个模块由相关的一系列课程组成,如图1所示,机电产品可分为多个相对独立的系统,即机件实体、机电产品外形与组合、机械传动系统、电气控制系统、液压与气动控制系统等。与之相对应的课程模块如图2所示,即机件制造模块、外形设计与组合模块、机械传动模块、电气控制模块、液压与气动控制模块等。每个模块的构成如图3所示,即分为核心课程、必修课程和选修课程三个层次。模块课程构成明确为技术基础、项目课程和工作过程系统化课程,并结合实际,将实验、实训、实习与相应课程相结合,即技术基础+实验、项目课程+实训、工作过程系统化课程+实习+考证,使专业教学与实践逐步深入。

课程改革的目标和内容主要目标是以机电产品的组成为出发点,构建高职机电专业模块式课程体系,制定出一整套机电专业课程设置方案。这样有利于稳定专业教学,加强师资管理,提高对教学设备的利用率,不断提高教学质量。简而言之,是要搭建一个稳定的基础平台,在此平台上可以灵活地、不断地创新发展。具体内容包括:(1)机电产品外形与组合课程模块设计;(2)机件制造课程模块设计;(3)机械传动系统课程模块设计;(4)电气控制课程模块设计;(5)液压与气动控制课程模块设计;(6)综合协调各模块,删除重复课程,必要时可以跨模块进行课程组合,完善并最终确定各模块中的课程。

针对课程设置方案的分析与讨论

以机电产品的组成为根据,将机电产品分解为一些相对独立的系统,对应这些系统,设计相对独立的课程模块,构成机电专业课程体系。这种课程模式的构建方法具有基础性特点,也具有创新性,因此,兼具稳定性和良好的适应性,这无疑有利于这一课程模式的推广与应用。

主要观点及特点(1)机电一体化产品的设计、制造和维修需要掌握机电一体化技术,而高职机电专业课程正是要传授给学生机电一体化技术,因此,机电专业课程与机电产品间存在着内在的密切联系。认真剖析机电产品的构成,将其分解成一些相对独立的系统,对应这些系统设计相应的课程模块,是一种既直接又科学的制定机电专业课程模式的方法。(2)专业及课程设置的相对稳定与可持续发展是教学质量的保障。就专业而言,相对稳定的教学计划对教学设备的利用、师资和管理、教学质量的提高都很有利。基于机电一体化产品设计制定课程模块,是一种基础而稳定的课程设置模式。(3)相对独立可分的课程模块有利于创新,当需求发生变化时,可以灵活地调整某个模块的课程,而不是牵一发动全身地把原有计划全部打乱,这无疑为创新搭建了一个良好的平台,成为创新的基础。

课程设置方案的创新之处(1)根据机电一体化产品的构成,将机电一体化技术分解为相对独立的系统,对应这些系统设计出相对独立的课程模块,构成高职机电专业课程体系。这种以分解机电一体化产品为出发点的方法是本研究的创新点之一。(2)目前,高职院校的机电专业课程设置来源于传统的普通高等院校,高职教学研究也多集中在专业内具体课程的设置及理论课与实验、实训的比例方面。从机电一体化技术的应用目标——机电一体化产品入手,即从根本上系统、全面地制定相应的模块式课程体系,可以认为是本研究的主要创新点。

研究与应用的价值机电专业是高职院校普遍开设的专业,社会对这一专业的人才需求量大,毕业生就业前景也较为广阔。虽然近年来高职机电专业得到大力发展,但就目前来看,机电专业缺乏一套基础的、科学的、相对稳定的、得到普遍认可的课程设置方案。因此,对机电一体化专业课程设置进行全面、深入的基础研究是十分必要的。在这样一个宏观前提下,潜心进行基础研究,全面梳理、制定出一整套适合于高职教育教学的机电专业课程设置方案,并将这套方案试点应用于教学具有良好的客观条件。通过跟踪调查、比较研究与评价,可以使方案不断完善。这一系统研究和实践应用,将为高职机电专业培养模式中课程设置的研究提供宝贵的基础研究资料。

综上所述,基于机电产品的组成构建高职机电专业模块式课程体系的研究,既是基础研究,又具有创新性;研究目标明确,基本思路清晰,研究方法直接、可行;研究成果直接应用于实际教学,可以比较与评价并可以调整;在稳定基础的同时可以不断创新,使该模块式课程体系不断完善。由此可见,高职机电专业模块式课程体系具有很好的适应性和较高的推广应用价值。

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作者简介:

郑亚虹(1963—),女,博士,无锡市广播电视大学江苏城市职业学院副教授,研究方向为高职机电专业人才培养模式。

作者:郑亚虹

第三篇:提高机电专业课程设计质量的方法初探

摘要 机电专业课程设计是一个重要的实践性教学环节。为了提高课程设计质量,本文从机电专业课程设计的选题、课程设计过程和成绩评定等三方面如何提高设计质量进行了初步探索。

关键词 课程设计 质量 机电专业

1 机电专业课程设计的重要性

机电一体化技术不是机械技术与电子技术的简单叠加,而是二者的有机结合。一直以来由于在基础课与专业课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、微机原理与应用等基础课程以及数控技术、机电一体化技术等专业课之后,仍然不能很好地将机、电的知识融会贯通,不能很好地将所学知识运用于实际生活生产中的机电一体化系统的综合设计,遇到这类问题常常无从下手,存在不少困难。

机电专业课程设计是一个重要的实践性教学环节,一般安排在控制原理、数控技术、机电一体化技术等专业课学习之后。要求学生能够综合运用所学过的机械、电子、计算机和自动控制等方面的知识,独立进行一次机电结合的设计训练,主要目的是:①②

(1) 承上启下。在学习完相关专业课和即将进行毕业设计之前,初步建立“系统设计”的思想,以及相关能力的培养,为毕业设计奠定基础。

(2) 结合生产生活中的机电产品,学习机电系统总体设计方案的拟定、分析与比较的方法,进一步提高学生对本专业重要性的认识。

(3) 通过对机械系统的设计,掌握几种典型传动机构、导向机构及执行机构的工作原理、设计计算方法与选用原则。如齿轮/同步齿型带减速装置、蜗杆副、滚珠丝杠螺母副、直线滚动导轨副等以及相应机构的消间隙方法及装置。

(4) 通过对进给伺服系统的设计,掌握常用伺服电动机的工作原理、设计选择方法与控制驱动方式。如步进电机、交流伺服电机、直流伺服电机等。

(5) 通过对控制系统的设计,掌握一些典型硬件电路的设计方法和控制软件的设计思路。如控制系统选用原则、CPU选择、存储器扩展、I/O接口扩展、A/D与D/A转换配置、键盘与显示电路设计等,以及控制系统的管理软件、伺服电动机的控制软件设计思路等。

(6) 通过对机床夹具的设计,充分了解夹具在保证加工精度和提高生产率方面的重要性,掌握典型夹具的工作原理、设计计算和定位分析与选用原则。如数控钻床工作台设计、数控铣床工作台设计、箱体端盖钻锪孔钻模设计及动态仿真、车床拨叉两个25孔钻模设计及动态仿真等。

(7) 通过对机电产品零件生产工艺设计,掌握一些典型零件的加工工艺规程设计的内容及步骤,工艺路线拟定的方法和步骤。如CA6140型车床主轴箱箱体工艺路线设计、轴类零件数控仿形加工、型腔零件数控仿形加工等。

(8) 培养学生独立分析问题和解决问题的能力。

(9) 锻炼提高学生阅读应用手册和标准、查阅文献资料以及撰写科技论文的能力。

2 提高机电专业课程设计质量的方法

2.1 选题

选题是决定专业课程设计质量的关键。题目的内容应该围绕机电一体化技术,难度和工作量要适中,既不要太难太大,拿到题目后使学生无从下手;又不要太易,照葫芦画瓢即可以完成。而应该使同学们能够在3~4周的时间中综合应用所学过的课程知识,同时查阅相关工具书及文献资料,通过总体方案论证、设计计算、选型、三维绘图及装配,论文撰写,最终完成题目的内容。近几年我院对机电专业课程设计的题目逐步进行规范,机电专业课程设计的对象主要结合生产生活中的机电产品(系统),分为机电产品生产工艺设计、机电产品制造夹具设计、机电系统进给伺服系统设计等三个主要方向。通过课程设计完成可以使学生有一定的成就感,进一步提高对本专业的学习兴趣。设计的机电产品主要有(下转第190页)(上接第169页)CNC机床、工业机器人、三坐标测量机、自动雕刻机、全自动洗衣机、果蔬自动烘干机等。

2.2 质量控制

2.2.1 规范课程设计过程

整个课程设计包括:确定题目及任务书、学生选题及进行课程设计、成绩评价。其中任务书包括:题目,主要完成内容及具体工作量(说明书字数及设计图纸大小、数量)。课程设计的时间一般为3~4周,指导教师根据具体题目进一步安排学生详细的进度安排,并督促学生按期完成进度任务。具体执行时为保证质量主要采取以下措施:

* 一人一题;同一题目不同参数可以扩展至两题;

* 必须有设计图纸(装配图和(或)零件图,或工艺流程图、工序卡);

* 提高、规范机械制图能力,图纸严格按机械制图标准、规范执行。其中,装配图要求:结构、投影关系、剖面、标题栏格式、配合、总尺寸、技术要求、线条、字体、字号、标准件标注及国标等;零件图要求:结构、投影关系、剖面、标题栏格式、尺寸、公差、粗糙度、材料、热处理等以及技术要求、线条、字体、字号等;

* 认真撰写设计说明书。设计说明书要求清楚地叙述整个设计过程和详细的设计内容。内容一般不少于10000字符,要求条理清晰、图文并茂、符合国标。

2.2.2 规范成绩评价赋分标准

成绩评价应能充分反映课程设计的全过程,目前我们制定的专业课程设计赋分标准如表1所示。

从表1可以看出,成绩评定既包括学生的主观态度,又包括其完成的具体内容情况。

课程设计结束后,教研室根据指导人数,每名教师抽取所指导学生的20%比例,由全体指导教师组成小组,对设计内容、结果、教师给分等进行集体评议,以使课程设计成绩评定更加合理。

通过规范课程设计选题、规范课程设计过程、规范课程设计成绩评定,使我院的专业课程设计质量明显提高,为同学们后续的毕业设计奠定了良好的基础。

注释

① 尹志强等.机电一体化系统设计课程设计指导书[M].北京:机械工业出版社,2010.

② 卢秉恒,洪军,赵万华.机械制造技术基础[M].北京:机械工业出版社,2005.

作者:祁文军 吴金强 方建疆

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