《机电一体化》课程标准
一、课程基本信息
课程类型 | 专业必修课程 | 课程代码: | |
总学时 | 72学时 | 学分 | 4.5学分 |
开设学期 | 5学期 | 适用专业 | 机电一体化技术 |
授课方式 | 实践教学:72学时 | ||
合作开发企业 | 山东临工 | ||
执笔人 | 刘加利 | ||
审核人 | 焦锋利 | ||
制定时间 | 2020.8 |
二、课程概述
(一)课程定位
本课程是机电一体化技术专业的一门专业必修课程,本课程的任务是并将机械技术、电子技术和信息技术有机地结合起来,着重培养学生机电一体化技术的综合应用能力所产生的结合性专业课程。本课程涵盖的知识结构有机电一体化技术的构成要素及特点,机电一体化技术系统的组成、机电一体化技术的基础,及机电一体化技术的应用等,是机电一体化技术的有机组成部分。通过学习,学生应能对机电一体化技术有较为全面的认识,为以后从事机电产品的开发和维护打下良好的基础。。通过逻辑思维能力训练,培养学生独立分析问题和解决问题的能力,自主学习能力,训练学生的创新能力。
(二)先修后续课程
本课程的前导课程为:PLC控制系统装配与调试、液压与气动技术、自动生产线安装与调试、工业机器人现场编程与调试。本课程为学生的就业提供知识储备和技能储备,同时培养学生解决问题的方法能力和社会能力,为今后的工作打下良好的基础。
(三) 本课程与中职、本科、培训班同类课程的区别。
层次 | 区别 |
本科 | 偏重理论,实操少,学生机电一体化技术应用技能一般 |
中职 | 具备一定的机电一体化技术应用技能,但是系统理论差一些 |
培训班 | 理论不系统,机电一体化技术应用技能太专业,适应范围小 |
三、课程目标
(一)总体目标
根据机电一体化技术专业人才培养要求,确定本课程培养目标是:掌使学生对机电工程技术有一个全面、系统的认识,为学习有关专业课程并直接从事工程实践打下必要坚实的基础。通过本课程的学习,学生应了解机电设备在工农业生产中的应用,掌握机电设备的电-液-气控制及基本控制原理,熟悉机电设备的综合应用技术,使学生的综合素质得到提高,培养继续学习的能力和严谨认真的工作态度。
(二)素质目标
1.树立社会责任心
2.树立团队合作精神
3.形成良好的职业道德
4.批评与自我批评
5.容忍、沟通和协调人际关系
6.了解机电一体化技术的系统思维体系,用系统的观点分析问题的能
7.了解机电一体化前沿技术,进行探索性学习和终身学习。
8.掌握机电一体化技术行业操作规范,具有良好的职业素养。
(三)知识目标
1.机电一体化的基本概念、基本组成、理论基础与关键技术;机电一体化产品的现状与发展前景。
2.机电一体化机械技术
3.机电一体化传感检测技术
4.机电一体化伺服驱动技术;
5.机电一体化控制及接口技术
6.机电一体化系统设计
7.典型机电一体化系统之机器人技术
8.典型机电一体化系统之自动化生产线系统
(四)能力目标
1.掌握机电一体化系统工作站的集成方法
2.掌握机电一体化产品中相关技术的联系和接口关系,了解产品开发的方法
3.了解自动化制造设备各组成环节的静、动态性能对设备性能参数的影响。
4.掌握模块化机电一体化产品装配、调试、维护、维修的基本理论和基本方法
5.具备机电一体化设备拆装、调试和操作的基本技能。
6.能解决机电一体化工作站的常见故障
四、课程内容
《机电一体化》课程以培养职业能力为目标,将工作任务和工作过程进行整合、序化,按照职业成长规律与认知学习规律,精心设计了7个学习主情境,分别是:汇川PLC硬件与Autoshop软件编程、加盖扭盖单元装调与控制、检测分拣单元装调与控制、颗粒上料单元装调与控制、机器人装配单元装调与控制、智能仓储单元装调与控制、总线通讯与触摸屏控制。每个学习情境包含多个学习性工作任务。
序号 | 项目(模块) | 工作任务 | 学时 |
1 | 汇川PLC硬件与Autoshop软件编程 | 连接汇川PLC硬件 使用Autoshop软件编程 | 10 |
2 | 加盖扭盖单元装调与控制 | 加盖扭盖单元装配 加盖扭盖单元电气接线 加盖扭盖单元单机控制 | 10 |
3 | 检测分拣单元装调与控制 | 检测分拣单元装配 检测分拣单元电气接线 检测分拣单元单机控制 | 10 |
4 | 颗粒上料单元装调与控制 | 颗粒上料单元装配 颗粒上料单元电气接线 颗粒上料单元单机控制 | 10 |
5 | 机器人装配单元装调与控制 | 机器人装配单元装配 机器人装配单元电气接线 机器人装配单元单机控制 | 10 |
6 | 智能仓储单元装调与控制 | 智能仓储单元装配 智能仓储单元电气接线 智能仓储单元单机控制 | 10 |
7 | 总线通讯与触摸屏控制 | 总线通讯 触摸屏控制 联机控制 | 12 |
五、课程实施计划
单元 | 周次 | 学时 | 项目(任务) | 教学方法手段 | 教学场所 |
1 | 1 | 4 | 连接汇川PLC硬件
| 项目教学法 引导教学法 | 机电一体化设备实训室 |
2 | 1.2 | 6 | 使用Autoshop软件编程 | 项目教学法 引导教学法 | 机电一体化设备实训室 |
3 | 2.3 | 6 | 加盖扭盖单元电气接线 | 项目教学法 引导教学法 | 机电一体化设备实训室 |
4 | 3.4 | 4 | 加盖扭盖单元单机控制 | 示范教学法 小组讨论法 | 机电一体化设备实训室 |
5 | 4.5 | 6 | 检测分拣单元装配、 检测分拣单元电气接线 | 示范教学法 小组讨论法 | 机电一体化设备实训室 |
6 | 5 | 4 | 检测分拣单元单机控制 | 项目教学法 引导教学法 | 机电一体化设备实训室 |
7 | 6 | 6 | 颗粒上料单元装配、 颗粒上料单元电气接线 | 示范教学法 小组讨论法 | 机电一体化设备实训室 |
8 | 7 | 4 | 颗粒上料单元单机控制 | 项目教学法 引导教学法 | 机电一体化设备实训室 |
9 | 7.8 | 6 | 机器人装配单元装配 机器人装配单元电气接线 | 项目教学法 引导教学法 | 机电一体化设备实训室 |
10 | 9 | 4 | 机器人装配单元单机控制 | 示范教学法 小组讨论法 | 机电一体化设备实训室 |
11 | 9.10 | 6 | 智能仓储单元装配 智能仓储单元电气接线 | 项目教学法 引导教学法 | 机电一体化设备实训室 |
12 | 10 | 4 | 智能仓储单元单机控制 | 示范教学法 小组讨论法 | 机电一体化设备实训室 |
13 | 11 | 6 | 总线通讯 触摸屏控制 | 项目教学法 引导教学法 | 机电一体化设备实训室 |
14 | 12 | 6 | 联机控制 | 示范教学法 小组讨论法 | 一体化教室 |
六、课程考核
课程评价采用多元评价方法,重视教学过程评价,突出阶段评价、目标评价等。将学生的学习成果与学习过程相结合;将考核内容与职业资格考试相结合;将教师评价与学生自评、互评相结合;将知识能力考核与职业素质的评价相结合;将仿真考核与现场考核相结合。
项目考核成绩=个人评价×20%+小组评价×40%+教师评价×40%+加分-扣分;
课程考核成绩=过程考核成绩×40%+理论考核成绩×30%+实操考核成绩×20%+学习态度考核成绩×10%。
七、课程实施条件
(一)师资队伍要求
师资队伍要有2-3名教师,均具有双师素质,具有企业工作经历或在企业顶岗锻炼1年以上。在实施实训项目教学时,每一位任课教师直接指导的学生数不能太多,否则无法达到有效的教学效果。建议采用小班教学或分组教学的教学模式,并且每一位任课教师直接指导的学生数不超过30人为宜。
(二)教学场所要求
1、教学环境
机电一体化实训室一间。配套SX-815Q机电一体化项目综合实训设备、设备实验装置5套(6人/组,一个标准班30人)。
2、设备要求
SX-815Q机电一体化项目综合实训设备包括:五个工作站、设备包括了上料单元、瓶盖加工单元、检测分拣单元、工业机器人搬运包装单元、智能物料存储单元,包括了智能装配生产系统、自动包装系统、自动化立体仓库及智能物流系统、自动检测机质量控制系统、生产过程数据采集及控制系统等,是一个完整的智能工厂模拟装置,应用了工业机器人技术、PLC控制技术、变频控制技术、伺服控制技术、工业传感器技术、电机驱动技术等工业自动化相关技术,可实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、成品分拣、机器人抓取入盒、盒盖包装、贴标、入库等智能生产全过程。
八、课程资源
(1)推荐教材
《机电一体化实训教程》,校本教材
(2)参考书籍
《工业机器人技术及应用》,兰虎,机械工业出版社,2017.08
《工业机器人运用技术》,郭洪红 ,科学出版社,2008.7
《工业机器人工作站系统集成技术》杨杰忠,刘国磊,电子工业出版社出版,2017.08
(3)参考网站
https://www.robots-edu.com/(中国机器人教育网)
https://www.51zxw.net/list.aspx?cid=534(ABB工业机器人教程—我要自学网)
https://www.robot-china.com/(中国机器人网)
九、其他