机电一体化应用课程教学大纲

机电一体化应用课程教学大纲（MechatronicsApply）一、课程概况课程代码学 分：2学 时：32（其中：讲授学时32）适用专业：电气工程及其自动化教材：《机电一体化系统设计》（MechatronicsSystemDesign），戴夫德斯•谢蒂（DevdasShetty），理查德A.科尔克（RichardA.Kolk）著，薛建彬，朱如鹏译，机械工业出版社，2016.3事相关工作打下良好的基础。二、课程目标及对毕业要求观测点的支撑序号课程目标支撑毕业要求观测点毕业要求11：复杂的机电一体化系统用清楚3.2：能够针对微特电机与电力装备相关领域的复杂工程意识。3能够针对微特电机与电力装备相关领域的复杂工能够在设计环节中体现创新意律、文化以及环境等因素。22：通过项目教学、课堂研讨和设计型作业，结合工程实9.1：具备从事电气工程领域工作的职业技能和电气工程9多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角立、控制系统设计等，引导学生专业交叉学科的基础色。进行初步创新思维，训练学生全知识，能与其他学科的面理解、掌握和综合运用所学的成员有效沟通，合作共知识的能力。事。三、教学内容及要求序号教学内容思政元素预期学习成果教学学时教学方式支撑课程目标基本知识：机电一体化设理解技术与人类文明的有机养学生学习掌握技术的兴趣和意愿。讲授/讨论/实例教学等12计过程的关键内容。重点和难点：近年来在智了解机电一体化设1能制造领域机电一体化技计过程的关键内容2及其其发展方向。体化方法对传统设计的改进。系统建模和仿真：（1）利用改进的类比方法从图形掌握计算机动态模型的建立方法。掌握常见物理系统，如机械元件、或其它信息中创建精确的2计算机动态模型。（2）机电一体化中常见的物理系统。6讲授/讨论/等12重点和难点：框图建模方法。传感器与换能器：包括测讲授//实验/讨论/等3掌握各类传感器的基本原理及选型。612本原理。重点和难点：各类传感器的基本原理。驱动设备：包括直流电机、讲授/讨论/等12掌握直流电机和步4压电驱动器的基本原理。进电机的原理及运6重点和难点：直流电机和行特性。步进电机的原理和应用。5（1）数字技术和数字理论的基本原理。（2）PLC的应用。重点和难点：布尔逻辑运算、PLC的使用。掌握数字技术和数字理论的基本原理。PLC的2讲授/实验/讨论/等126机电一体化系统中的控制及其设计：（1）根轨迹法和伯德图设计方法。PDPID超前和纯增益在控制系统中的应用。熟悉根轨迹法和伯德图设计方法。掌握通用控制结构的特性。8讲授/实验/讨论/等12重点和难点：控制器的设计和应用。爱国主义及人生观、价值观教育。7案例教学：通过某个工程案例分析和设计机电一体化系统。重点和难点：机电一体化系统的设计方法和流程。借助中国2025概述及其大学生树熟悉机电一体化系统的设计方法和流程。2讲授/讨论/等12立正确的人生观、价值观的重要意义四、课程实施（一）教学方法与教学手段同时，注意学生的掌握程度和课堂的气氛。课程讲授与启发式教学、案例教学、课堂讨论、毕博网络教学等多种教动参与讨论；课后按时完成布置的作业，积极进行教学互动交流。（二）课程实施与保障主要教学环节质量要求1备课法。2讲授（能够采用现代信息技术辅助教学。3作业布置与批改学生必须完成规定数量的作业，作业必须达到以下基本要求：按时按量完成作业，不缺交，不抄袭。书写规范、清晰。解题方法和步骤正确。教师批改和讲评作业要求如下：学生的作业要按时全部批改，并及时进行讲评。学生作业的平均成绩应作为本课程总评成绩中平时成绩的重要组成部分。4课外答疑5成绩考核本课程考核的方式为闭卷笔试。考试监考由学院统一安排。有下列情况之一者，总评成绩为不及格：1/3以上者。1/3以上者。五、课程考核（一实践末考试采用闭卷考试方式。（二）课程总评成绩=平时成绩×10%+作业×40%+期末考试成绩×50%。具体内容和比例如表所示。考核环节成绩比例考核内容与评价细则支撑目标目标1目标2平时表现10%课堂不定期点名，考核能否按时到勤，对于旷课、回答问题等情况确定平时表现分数。5%5%作 业40%做记录并百分制打分。15%10%5%10%期末试卷50%题型考核内容及相应试题选择题主要考核常见物理系统原理和建模、各类传感器原理、直流电机、步进电机的基本原理、数字技术和数字理论、自动控制原理相关知识等5%5%填空题主要考核常见物理系统原理和建模、各类传感器原理、直流电机、步进电机的基本原理、数字技术和数字理论、自动控制原理相关知识等5%5%简答题主要考核常见物理系统原理和建模、各类传感器原理、直流电机、步进电机的基本原理、数字技术和数字理论、自动控制原理相关知识等5%5%综合题主要考核系统的建模、直流电机的运行特性、控制器的设计及特性等。10%10%合 计100%50%50%备注：1.课程目标达成度计算方法如下：各课程目标达成度=支撑该课程目标相关考核环节平均得分之和支撑该课程目标相关考核环节总分之和2.作业包括课后习题、单元测试、调研报告、课程论文、案例分析、小作品、小设计、网络课堂学习等等。六、有关说明（一）持续改进教学方式能有效实现课程目标，使得考核结果能够证明课程目标达成。（二）参考书目及学习资料刘宏新，《机电一体化技术》，机械工业出版社，2015王建辉，顾树生，《自动控制原理》，清华大学出版社，201420182015附录：电机原理与拖动各类考核评分标准平时表现评分标准课程目标评分标准90-10080-8970-7960-69<60通过学习机电一体化好，具有很高的学习热情；习，上课认真听讲，与教师积极互动。学习态度与教师基动。学习态度堂中主观差。相关基础知识及系统建模技术，将复杂的机学习态度好，学习态度较电一体化系统具有较高的好，具有一定用清楚和简洁学习热情；课的学习热情；的方式组合起前认真预习，课前有预习，来，进而选择与课中与教师课中与教师设计传感器、执良好互动。有一定互动。行器、控制器、接口硬件以及信息处理系统等。通过项好，具有很高的学习热情；习，上课认真听讲，与教师积极互动。学习态度与教师基动。讨和设计型作业，结合工程实践，通过机电一学习态度好，学习态度较体化系统模型具有较高的好，具有一定学习态度建立、控制系统学习热情；课的学习热情；差，学习设计等，引导学前认真预习，课前有预习，热情较生进行初步创课中与教师课中与教师差。新思维，训练学良好互动。有一定互动。生全面理解、掌握和综合运用所学的知识的能力。作业评分标准课程目标评分标准90-10080-8970-7960-69<601：通过学习机电一体化相按时提交作按时提交作业，作业书按时提交作业，作业书不按时提交作业，作业不按时提交关基础知识及系工整清楚；熟写清楚；掌写清楚；基书写欠清书写潦草、统建模技术，将练掌握机电握机电一体本掌握机电不完整或抄复杂的机电一体一体化系统化系统的概一体化系统基本掌握机袭现象；未化系统用清楚和的概念、分析念、分析原的概念、分电一体化系掌握机电一简洁的方式组合原理，解题过理，解题过析原理，解统的概念、体化系统的起来，进而选择程正确、结果程基本正题过程基本分析原理，概念、分析与设计传感器、无误。确、存在少正确、存在解题过程基原理，解题量错误。一定错误。本、存在较过程错误且接口硬件以及信多错误。不完整。息处理系统等。2：通过项目教学、课堂研按时提交作按时提交作业，作业书写清楚；能运用相关原理、方法对机电一体化系统关键问析，解题过确、存在少量错误。按时提交作业，作业书写清楚；能运用相关原理、方法对机电一体化系统关键问析，解题过确、存在一定错误。不按时提交作业，作业不按时提交讨和设计型作业，作业书写书写欠清书写潦草、业，结合工程实工整清楚；熟不完整或抄践，通过机电一练运用相关能运用相关袭现象