機電一體化專業(yè)教育

1、 課題專業(yè)教育1課時 2教學目的1了解機電一體化產(chǎn)生的背景；2理解機電一體化的概念；3加深認識機電一體化的應用及應用形式；教學重點理解機電一體化的概念；教學難點加深認識機電一體化的應用；課的類型理論課教學方法提問法、講授法、PPT演示法、啟示法教 具掛圖教 學 內(nèi) 容導入新課（5）1、什么是機電一體化技術？學這個專業(yè)將來有沒有發(fā)展前途？ 2、四年會學習哪些課程？會不會太難？ 3、畢業(yè)了會找什么樣的工作？ 4、除了在學校學習，我還有什么機會來提高我的專業(yè)能力？ 講授新課（80）一、機電一體化產(chǎn)生的背景1、70年代，在新技術革命的沖擊下，傳統(tǒng)的機械工業(yè)中產(chǎn)品結(jié) 構和生產(chǎn)體系結(jié)構發(fā)生了質(zhì)的改變。2、

2、 微電子技術、微型計算機技術使信息和智能與機械裝置和動 力設備有機結(jié)合,從而形成了機電一體的需求，機電一體化 專業(yè)也相應誕生。二、機電一體化的概念1、機電一體化技術是將機械技術 、微電子技術、信息技術、控 制技術等在系統(tǒng)工程基礎上有機地加以綜合，以實現(xiàn)整個系 統(tǒng)最優(yōu)化的一門新科學技術。2、這種結(jié)合的目的在于設計和開發(fā)性能優(yōu)良、功能完善、效率 高、柔性自動化的工程系統(tǒng)，為人類生產(chǎn)和生活領域的自動 化服務。三、機電一體化的應用 機電一體化是當今自動化技術發(fā)展的最高階段。早期的自動化技術主要是借助凸輪、機械機構等實現(xiàn)的，這一時期的自動化實際上是機械自動化；隨著電子技術的發(fā)展，凸輪、機械機構逐漸被繼電

3、器、接觸器、電磁開關等機構所取代，實現(xiàn)了電氣自動化，機械機構大大簡化，自動化水平大為提高；機電一體化則是生產(chǎn)實踐對自動化技術進一步發(fā)展的需要，也是微電子技術、計算機技術、信息技術、控制技術和精密機械技術等發(fā)展的必然產(chǎn)物，是以計算機為主要特征的自動化技術。如果說機械系統(tǒng)處理的對象是運動、力、物質(zhì)和能量，電子系統(tǒng)處理的對象是信息和知識，則機電一體化系統(tǒng)不僅有處理能量和物質(zhì)的功能，而且還有處理信息和知識的能力。教 學 內(nèi) 容四、機電一體化的應用形式1、功能附加 例如：經(jīng)濟型數(shù)控機床、電子秤、數(shù)顯量具、全自動洗衣機等。2、功能替代 例如：自動照相機、電子縫紉機、電子石英鐘、數(shù)控線切割機床、激光手術器等

4、。3、機電融合 例如：傳真機、復印機、攝像機、磁盤驅(qū)動器、CNC數(shù)控機床等小結(jié)（5） 課題專業(yè)教育2課時 2教學目的1理解機電一體化的發(fā)展歷程；2明白機電一體化的發(fā)展趨勢；教學重點理解機電一體化的發(fā)展歷程；教學難點明白機電一體化的發(fā)展趨勢；課的類型理論課教學方法提問法、講授法、PPT演示法、啟示法教 具掛圖教 學 內(nèi) 容導入新課（5）1、機電一體化的發(fā)展軌跡如何？ 講授新課（80）一、機電一體化的發(fā)展歷程機電一體化技術發(fā)展至今已成為一門有著自身體系的新型學科，其發(fā)展歷程可分為四個階段：1、數(shù)控機床的問世是機電一體化發(fā)展的開始；2、微電子技術為機電一體化帶來勃勃生機；3、可編程序控制器的發(fā)展為機

5、電一體化提供了堅強基礎；4、激光技術、模糊技術、信息技術使機電一體化躍上新臺階。 機電一體化技術的發(fā)展初期，人們的目的是利用電子技術的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能，那時研制和開發(fā)還處于萌芽狀態(tài)，而且由于當時電子技術水平不高，機械技術與電子技術的結(jié)合還不廣泛和深入。其后計算機技術、控制技術、通信技術、大規(guī)模集成電路的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術和物質(zhì)基礎。二、機電一體化的發(fā)展趨勢1、個性化 在知識經(jīng)濟時代，求新、求異、追求個性是消費需求的一個特征，而柔性化為產(chǎn)品個性化創(chuàng)造了技術條件。所以，在信息時代，機電一體化產(chǎn)品將呈現(xiàn)個性化趨勢。與此相適應，機電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)模式及觀念也在發(fā)生改變。因

6、此精益生產(chǎn)、敏捷制造、智能制造、虛擬制造等得以相繼出現(xiàn)。2、高性能化 高性能化一般包含高速、高精度、高效率、高可靠性。新一代CNC系統(tǒng)就是以此“四高”為滿足生產(chǎn)而誕生的。它采用多CPU結(jié)構，以多總線連接，進行高速數(shù)據(jù)傳遞；采用精簡指令集機，實時多任務操作系統(tǒng)并行處理；設置多重緩沖器，故障診斷、自動檢錯、糾錯、系統(tǒng)自動恢復等技術保證該機電一體化產(chǎn)品具有高性能。善、共享、繼承和發(fā)展，以求得到更高的控制目標。3、智能化 人工智能可使機器具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，雖然機電一體化產(chǎn)品不可能具有與人完全相同的智能，但依賴高性教 學 內(nèi) 容能、高速的微處理器可使其具有低級智能或人的部分智能，從

7、而達到更精確的控制目標。機電一體化的發(fā)展和進步體現(xiàn)在其產(chǎn)品的智能上，智能化是機電一體化技術與傳統(tǒng)機械自動化技術的主要區(qū)別之一。它是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、心理學、生理學、運籌學、計算機科學等新思想、新方法，模擬人類智能，對診斷過程、人機接口、自動編程和加工過程等問題進行分析、判斷、推理、構思和決策，以取代或延伸制造工程中人的部分腦力勞動，并對人類專家的制造智能進行收集、存儲、完善、共享、繼承和發(fā)展，以求得到更高的控制目標。4、微型化 微型機電一體化系統(tǒng)是機械技術與電子技術在納米尺度上相融合的產(chǎn)物，是機電一體化的一個新發(fā)展方向，微型機電一體化產(chǎn)品，泛指幾何尺寸不超過的機電一體化產(chǎn)品，并

8、向微米、納米級發(fā)展，其體積小、耗能小、運動靈活，微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細加工技術，目前已可運用蝕刻技術在實驗室制造出亞微米級的機械元件，當將這一成果真正應用到實際產(chǎn)品時，其機械部分和電子元件即可完全集成在一起，組成一種體積很小的自律元件。在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)越性，是近年和將來十大關鍵技術之一。5、綠色化 機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢時能回收利用。工業(yè)的發(fā)展，使得資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。因此綠色化成了時代的趨勢，產(chǎn)品的綠色化成了適應未來發(fā)展的一大特色。6、系統(tǒng)化 系統(tǒng)化要求系統(tǒng)體系結(jié)構采用開放式和模式化的總線結(jié)構，系統(tǒng)可以靈活組態(tài)

9、，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。其中，仿生物系統(tǒng)化就是根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構造研究某種新型機體，引導機電一體化產(chǎn)品向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。7、網(wǎng)絡化 機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球，由于網(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產(chǎn)品，教 學 內(nèi) 容現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術的應用使家用電器網(wǎng)絡化已形成優(yōu)勢，利用家庭網(wǎng)絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)，能使人們待在家里就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。8、柔性化

10、。 機電一體化產(chǎn)品的控制和執(zhí)行系統(tǒng)具有足夠的“冗余度”，即有較強的“柔性”。 結(jié)語：大力發(fā)展新一代機電一體化產(chǎn)品，不僅是改造和武裝傳統(tǒng)機械老設備的一條新路，而且是推動機械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領域、發(fā)展與振興機械工業(yè)的必由之路。機電一體化產(chǎn)業(yè)覆蓋面非常廣，而我國人力、物力、財力有限，機電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可能面面俱到、平鋪直敘。因此，要分清主次，突出重點，大膽取舍。既要抓住傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的電子信息技術改造，使機械技術與電子技術初步結(jié)合；又要在新產(chǎn)品設計之初，就統(tǒng)一考慮機械與電子的融合，使機械與電子密不可分，從而使設計、生產(chǎn)出來的新產(chǎn)品真正做到機電一體化。另外，政府職能部門應合理 調(diào)配資源要素，對開辦、生

11、產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的高新技術企業(yè)提供方便，增大支持力度。同時，嚴格限制資源消耗較高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展，對未適時采用機電一體化技術的落后產(chǎn)品強制淘汰，大力提倡傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術改造，凡涉及到機電一體化技術的開發(fā)、應用等項目應優(yōu)先立項、大力支持。此外，還可以設立機電一體化科研技術專項基金，從經(jīng)濟上促進機電一體化的發(fā)展 小結(jié)（5）  課題專業(yè)教育3課時 3教學目的1明確機電一體化的培養(yǎng)目標；2明白機電一體化的就業(yè)趨勢；教學重點明確機電一體化的培養(yǎng)目標；教學難點明白機電一體化的就業(yè)趨勢；課的類型理論課教學方法提問法、講授法、PPT演示法、啟示法教 具掛圖教 學 內(nèi) 容導入新課（5）1、學機電一體化技

12、術專業(yè)將來有沒有發(fā)展前途？ 2、學有所成之后會找什么樣的工作？講授新課（125）一、機電一體化技術專業(yè)培養(yǎng)目標 由于職業(yè)教育有很強的崗位針對性，機電一體化相對是一個寬口徑專業(yè)，機電一體化技術廣泛應用于工業(yè)自動化、機電設備、辦公自動化、家庭及住宅自動化、軍事工業(yè)、航天工業(yè)等方向，而針對技工學生，有以下崗位是目前我國比較熱門的：1、數(shù)控機床操作及維修人員：負責數(shù)控機床的操作，編程工藝與組織管理以及維修。2、機械產(chǎn)品一線的生產(chǎn)人員：主要是指產(chǎn)品的在線檢測與新產(chǎn)品性能實驗，儀器儀表使用及檢測技術方向。主要需求企業(yè)是；汽車及汽車零部件廠、摩托車廠、家電廠等。 3、自動機（線）的維修與生產(chǎn)：主要是指針對電

13、子產(chǎn)品的生產(chǎn)線維修。主要需求企業(yè)是：電子廠、芯片廠、半導體廠等。 4、機電設備的使用、維護、安裝、調(diào)試、銷售人員。 二、機電一體化技術專業(yè)就業(yè)趨勢 只要有現(xiàn)代工業(yè)就有大量的機電一體化技術人員的需求。汽車、電子、機電產(chǎn)品、生物工程都具有寬廣的職業(yè)生涯。 1、自動化生產(chǎn)制造系統(tǒng)安裝、調(diào)試、維修的現(xiàn)場技術人員 例如：設備中檢測、控制系統(tǒng)、機械氣動執(zhí)行機構的安裝、調(diào)試，控制程序編制；小型自動化系統(tǒng)的集成； 數(shù)控設備的維護、調(diào)試等。 2、CAD/CAM制造領域技術人員 例如：使用各類計算機輔助繪圖軟件繪制機械零件圖、裝配圖；使用國內(nèi)外主流軟件，實現(xiàn)復雜零件數(shù)控加工程序的自動編程；并能使用數(shù)控機床進行加工

14、。 機電一體化技術的持續(xù)發(fā)展會使該領域的從業(yè)人員的職業(yè)能力不斷更新、持續(xù)發(fā)展。教 學 內(nèi) 容主要就業(yè)單位：面向機電一體化設備運用企業(yè)，從事機電一體化產(chǎn)品的運行、調(diào)試、維護與管理工作；面向機電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)，從事設備的制造、裝配與調(diào)試工作；也可在機電設備制造企業(yè)從事機電產(chǎn)品設計與開發(fā)、企業(yè)與車間生產(chǎn)技術管理等工作（1）主要就業(yè)部門：生產(chǎn)部、售后服務部、銷售部、工藝工程部、質(zhì)檢部或技術開發(fā)部。序號專業(yè)工作崗位及相關工作崗位崗 位 描 述職業(yè)能力要求與素質(zhì)1 機械零部件生產(chǎn) （專業(yè)崗位）1.機床的操作；2.刀具的選用與刃磨；3.工件的裝夾；4.通用量具、專用量具的正確使用；5.機加設備的日常維護

15、。1.具有較強機械識圖能力和繪圖能力；2.具有較強的運用計算機和計算機輔助繪圖、設計能力；3.具有較強的電工操作和維修能力；4.具有閱讀本專業(yè)相關的技術資料和 一般英語資料 的能力；5.普通機床操作；6.具備數(shù)控機床的編程與操作能力；7.機械工程和電氣工程應用能力；8.具有核心的機電技術綜合能力。2機電設備的維護與維修（專業(yè)崗位）1.設備的正常運轉(zhuǎn)維護；2.設備的精度恢復；3.設備的二級保養(yǎng)；4.判斷并協(xié)助設備一級保養(yǎng)；3機電產(chǎn)品組裝調(diào)試（專業(yè)崗位）1.機械部件的組裝與調(diào)試；2.電氣部件的組裝與調(diào)試；3.整機的組裝與調(diào)試；4.生產(chǎn)指導與過程控制。4機 機電產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量檢驗與質(zhì)量管理（相關崗位

16、）1.產(chǎn)品檢驗；2.質(zhì)量反饋；3.質(zhì)量統(tǒng)計與分析。5數(shù)控機床的編程操作（相關崗位）1.零件工藝性審查；2.工藝流程方案的初定；3.工量具的選用；4.設備的選用；5.現(xiàn)場生產(chǎn)；6.不合格產(chǎn)品的分析與控制。6機電產(chǎn)品售后服務（相關崗位）1.熟悉典型機電產(chǎn)品性能；2.掌握銷售渠道和方法，能穩(wěn)妥地解決售后各類技術問題（2）能力結(jié)構及要求技術 能 力社 交 能 力概 念 能 力1.具有運用計算機處理信息和技術交流能力；2.具有機械加工設備操作、較強的機電產(chǎn)品裝配和維護維修能力；3.能夠熟練地對電機進行控制；能夠應用PLC控制技術對機電設備進行控制；4.具有機電一體化設備的調(diào)試、維修和技術支持能力；5.具

17、有熟練進行產(chǎn)品檢驗和質(zhì)量管理的能力；6.核心能力：具有機電一體化設備與產(chǎn)品的安裝、調(diào)試、操作、維修、管理和售后技術服務能力。1.具有良好的思想政治素質(zhì)、行為規(guī)范和職業(yè)道德。2.具有較強的自我控制能力和團隊協(xié)作能力，有較強的責任感和認真的工作態(tài)度。3.具有較強的開拓發(fā)展的創(chuàng)新能力。4.具有較強的口頭與書面表達能力、人際溝通能力。1.具有較好的學習新知識與技能的能力。2.具有較好的分析和解決問題的方法能力。3.具有查找資料、文獻獲取信息的能力。4.具有合理制定工作計劃的能力。小結(jié)（5） 課題專業(yè)教育4課時 2教學目的1明白機電一體化的課程設置；2理解機電一體化的主要課程描述；教學重點明白機電一體化

18、的課程設置；教學難點理解機電一體化的主要課程描述；課的類型理論課教學方法提問法、講授法、PPT演示法、啟示法教 具掛圖教 學 內(nèi) 容導入新課（5）1、四年學習生涯中需要學習哪些課程？會不會太難？講授新課（80）一、機電一體化技術專業(yè)課程設置 機電一體化專業(yè)課程主要由基礎課（人文素質(zhì)基礎課）和專業(yè)課（機械技術類課程、電氣技術類課程、計算機應用技術類課程）組成。1、基礎課 數(shù)學、應用文寫作、體育、英語等2、機械技術類課程主要有： 機械制圖（CAD）包括計算機繪圖、公差配合與測量、工程力學、機械原理、機械零件設計、機制工藝、工裝夾具等。3、電氣技術類課程主要有： 電工電子、電工作業(yè)、液壓與氣動、傳感

19、器與檢測技術、自動控制原理等。4、計算機應用技術類課程主要有： 計算機應用基礎、單片機原理、機械電子學、可編程控制器PLC、接口技術、數(shù)控技術、機電設備概論等。5、實習實訓 鉗工實訓、數(shù)控實訓、電工技能實訓、企業(yè)實習等二、機電一體化技術專業(yè)主要課程描述1、機械制圖 機械制圖是工程類、特別是機械專業(yè)的重要技術基礎課，也是工程制圖的主要制圖方法。 機械制圖是工程界和工程技術人員的共同“技術語言”，工程技術的信息，通常都要利用工程圖樣來傳遞或交換，圖樣直觀、簡練，富于形象思維；因此，工程制圖是機械工程師的一項基本功。2、AutoCADAutoCAD的英文全稱是Auto Computer Aided

20、Design也就是計算機輔助設計。 AutoCAD從最初簡易的二維繪圖發(fā)展到現(xiàn)在已成為集三維設計、真實感顯示及通用數(shù)據(jù)庫管理、Internet通訊為一體的通用微機輔助教 學 內(nèi) 容繪圖設計軟件包。它不僅在機械、建筑、電子、石油、化工、冶金等部門得到了大規(guī)模應用，還可用于地理、氣象、航海、拓撲等特殊圖形甚至樂譜、燈光、幻燈、廣告等極其廣泛的領域。 延伸：CAXA制造工程師、CAXA數(shù)控車、UGNX8.5模具設計、 PRO/E、Mastercam、Solidworks等等。 機械制圖 UGNX8.5模具設計集制圖、建模、仿真于一體。教 學 內(nèi) 容3、鉗工工藝 鉗工工藝主要內(nèi)容：鋸削、鏨削、銼削、鉆

21、孔、锪孔、鉸孔、攻螺紋、套螺紋、研磨的操作技術等，同時還包括典型零件的復合操作技術。鉗工的主要任務：加工零件、裝配、設備維修、工具的制造和修理。因此，鉗工是個“萬能工種”。4、機械基礎 機械基礎是一門綜合性技術基礎課，其主要內(nèi)容有：、工程力學(構件的受力分析與承載能力計算)、金屬材料(機械常用材料的應用與熱處理)、機構零件(常用零部件的工作原理、結(jié)構特點、選用方法。)、機械傳動(常用機構的組成、工作原理、運動特性、動力特性以及設計的基本原理和方法。)、液壓氣壓傳動(利用液壓、氣壓回路實現(xiàn)自動化動作)5、電子電工 電子電工是培養(yǎng)具備電子技術和電氣工程的基礎知識，能從事各類電子設備維護、制造和應用

22、，電力生產(chǎn)和電氣制造、維修的復合型技術人才的學科。其主要內(nèi)容有：、電工基礎 、模擬電子技術、數(shù)字電子技術 、電機與電氣控制、可編程控制器（PLC）6、焊工工藝 焊工作為一搶手工作，現(xiàn)在已經(jīng)得到了越來越大發(fā)揮，是高薪工作之一。焊工工藝主要內(nèi)容有：1、焊條電弧焊2、氣焊與氣割3、鎢極氬弧焊4、CO2氣體保護焊5、埋弧自動焊6、其他焊接方法小結(jié)（8）  課題專業(yè)教育5課時 2教學目的1認識機電一體化的先進教學設施；2明白機電一體化的教學手段和目的；3. 明白機電一體化專業(yè)的職業(yè)資格證書；教學重點認識機電一體化的先進教學設施教學難點明白機電一體化專業(yè)的職業(yè)資格證書；課的類型理論課教學方法提問

23、法、講授法、演示法、啟示法教 具掛圖教 學 內(nèi) 容導入新課（5）1、機電一體化專業(yè)有哪些專業(yè)設備？ 講授新課（80）一、機電一體化技術專業(yè)先進教學設施1、切削加工 普通車床2、普通銑床教 學 內(nèi) 容4、數(shù)控銑床5、鉆床6、鏜床教 學 內(nèi) 容7、牛頭刨床8、數(shù)控磨床9、亞龍YL-335B型自動生產(chǎn)線實訓考核裝備 送料單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分揀單元5個單元組成。每一工作單元都可自成一個獨立的系統(tǒng)，同時也都是一個機電一體化的系統(tǒng)。教 學 內(nèi) 容二、機電一體化技術專業(yè)教學手段和目的 我們不僅注重課堂教學，同時更注重實踐性教學。我們以培養(yǎng)大家的職業(yè)技能 為目的，努力提高大家的動手能力，教會

24、大家實際操作的本領，使大家掌握一些實用的技術，比如：鉗工技術，車工技術，焊接技術，電子技術，數(shù)控技術，計算機應用技術等。三、機電一體化技術專業(yè)職業(yè)資格證書序號職業(yè)資格證書名稱頒 證 單 位等 級等 級等 級1AutoCAD繪圖員人力資源和社會保障部高級高級高級2PRO/E三維應用工程師人力資源和社會保障部高級高級高級3數(shù)控操作人力資源和社會保障部高級高級高級4維修電工人力資源和社會保障部高級高級高級5車工操作人力資源和社會保障部高級高級高級6裝配鉗工人力資源和社會保障部高級高級高級小結(jié)（5）  課題專業(yè)教育6課時 3教學目的1了解機電一體化的繼續(xù)教育方向；2參觀數(shù)控車間和PLC實訓室，加深了