机电综合课程设计

关键词： 传动 综合 机电 技术

机电综合课程设计（精选十篇）

机电综合课程设计 篇1

《机电传动控制》是机械工程及其自动化专业的一门必修专业课, 是学生学习和掌握机械设备电气传动和控制相关理论的重要途径。本文根据目前《机电传动控制》的课程内容设计了一套具有独特专业强度的机电传动实践控制系统, 这套系统的搭建可以较好的理顺课程内容体系, 激发学生的学习兴趣并提高学生的工程实际应用能力[1]。

2 实验系统的总体结构

机电传动是一门专业性很强的一门专业课, 随着微电子技术、通信技术、电力电子技术、计算机技术的迅速发展, 为了满足教学的需要, 我们设计了一套功能完善的实验系统。实验系统总体结构图如图1所示。

2.1 实验系统的硬件构成。

为使工科学生受到良好的工程实践锻炼, 创建具有实际工程环境的实验室一直是机电传动控制实验室建设的重要目标。结合自动化及相关专业的教学特点, 设计和开发集散控制实验教学系统是论文的主要内容。

在这套系统中采用的设备均来自工业现场的真实设备, 系统由现场控制站 (I/O站) 、数据通讯系统、人机接口单元 (操作员站OPS、工程师站ENS) 、机柜、电源等组成。系统具备开放的体系结构, 可以提供多层开放数据接口。能够完成分散控制、集中操作、分级管理等功能[2]。主要分为三级, 下面分别进行介绍。

第一层:分散过程控制级。本系统采用西门子S7-300型号PLC作为现场控制站, 现场控制站具有多种功能———集连续控制、顺序控制、批量控制及数据采集功能为一身。现场控制站接收由现场设备, 如传感器、变送器来的信号, 按照一定的控制策略计算出所需的控制量, 并送回到现场的执行器中去。现场控制站可以同时完成连续控制、顺序控制或逻辑控制功能, 也可能仅完成其中的一种控制功能。现场控制站是标准的机柜式机构, 柜内由电源、总线、I/O模件、处理器模件、通信模件等部分组成。现场控制站的软件功能可完成数据采集功能、DDC控制功能、顺序控制功能、信号报警功能、打印报表功能、数据通信功能[3]。

第二层集中操作监控级。集中操作监控级是面向现场操作员和系统工程师的, 这一级配有技术手段先进, 功能强大的计算机系统及各类外部装置。

第三层综合信息管理级。实验系统的综合信息管理级主要完成模拟生产管理和经营管理功能。比如模拟进行市场预测, 经济信息分析;对原材料库存情况、生产进度、工艺流程及工艺参数进行生产统计和报表;进行长期性的趋势分析, 作出生产和经营决策, 确保最优化的经济效益。

具体设备如下:上位机采用研华工控机并选用两种监控组态软件设计完成具有完美动态界面显示、数据采集、数据显示、实时曲线显示、报警提示、报表生成及打印等功能的监控系统, 下位由7套西门子S7-200系列实验台和4套电机调速实验台和2套过程控制实验台构成, 并且个子系统可以独自独立的完成各种单一的控制实验。

2.2 实验系统的软件构成。

随着计算机技术的发展, 特别是实时多任务操作系统和面向对象的可视化编程方法的出现, 图形组态技术应运而生[4]。目前国内使用的主流组态软件由国外引入的有Intouch、Fix、Wincc等。国内开发的组态软件主要有昆仑通态公司的MCGS、亚控科技的Kingview和三维力控公司的力控。这些软件在性能上各有千秋, 其主要特点和常用功能有:面向对象的组态设计、数据存储和报表打印、运行状态的模拟仿真等。

我们这套系统根据不同的下位机采用不同的监控组态软件。例如下位机为过程控制实验台的, 它的功能是通过在控制器算法组态软件中编程组态, 可实现常规PID、串级控制等多种控制算法的实验。以液位实验装置为对象, 采用系统辨识的建模方法, 建立了液位实验装置1#水箱的二阶离散动态模型, 根据工艺需要和控制器设备要求, 所以采用西门子公司的组态软件Wincc, 界面如图2所示。

例如下位机S7-200PLC实验台的我们根据实验特性和需求采用的是MCGS组态软件, 通过对不同组态软件的学习, 可以激发学生的学习热情和探索新知识的欲望。

3 实验系统功能

设计完成的实验系统能完成多种实验功能, 可以指导学生利用组态软件与数据采集卡、可编程控制器、变频器等直接通信, 同时具备电机调速、程序设计、工厂自动化模拟等功能;既提高了教师的实践教学水平, 也培养了学生的工程意识和实际动手能力, 同时实验设备还具备扩展功能, 大大提高设备的利用率。

4 结论

机电传动实验室以前没有关于DCS方面的实验设备, 对于机电传动系统的教学只有通过教师的讲授和部分功能的实验操作, 这个DCS实验系统的搭建充分满足了教学的需求, 使学生学习书本知识的同时, 具有了现场培训和实际操作的能力, 为学生今后走向实际工作岗位打下了坚实的基础。

参考文献

[1]邓星钟.机电传动控制[M].4版.武汉:华中科技大学出版社, 2007.

[2]马国华.监控组态软件及其应用[M].北京:清华大学出版社, 2001.

[3]王伟.串联型模糊神经网络PID控制器的设计[J].计算机仿真, 2002, 7.

机电一体化课程综合实训课程总结 篇2

专业前言

机电一体化专业是一个宽口径专业，适应范围很广，学生在校期间除学习各种机械、电工电子、计算机技术、控制技术、检测传感等理论知识外，还将参加各种技能培训和国家职业资格证书考试，充分体现重视技能培养的特点。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，目前正向光机电一体化技术方向发展，应用范围愈来愈广。

本专业主要面向制造业，培养具备现代化机电设备维修的基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机电设备维修与维护、机电设备的管理、产品营销及技术服务等方面工作的德、智、体、美等全面发展，具有创业、创新精神和良好职业道德的的高素质技能型人才。掌握机械技术和电气技术的基础理论和专业知识；具备相应实践技能以及较强的实际工作能力，熟练进行机电一体化产品和设备的应用、维护、安装、调试、销售及管理的第一线高等技术应用型人才。

开设的主要课程有：计算机应用基础、电力电子技术、机械制图、机械原理、数控机床与编程、ＣＡＤ／ＣＡＭ技术、自动控制理论数控机床编程与操作、传感器原理与应用、PLC编程与使用、电力拖动与控制、单片机原理与使用等。参观工博会

2010中国国际工业博览会于11月9日-13日在上海新国际博览中心举行。虽说每个展区我都走马观花地观看了一下，但是真正令我感兴趣并认真参观的仅有数控机床与金属加工展和工业自动化展。

首先说一下数控机床与金属加工展。参展的展品主要包括金属切削机床、金属成型机床、特种加工机床。金切机床突显技术优势，高、精、尖、新品云集。齐二机床、秦川机床、武重机床、上海机床、汉川机床、浙江凯达、德国STAMA、远东机械、帝马机械等名企踊跃参展，一批高速度、高精度、智能化、复合化、代表当今世界机床发展潮流的的尖端产品纷纷选择工博会作为全球首发平台。在钣金、激光加工和锻压成形领域，MWCS已经成为行业标杆性盛会。天田、通快、马扎克、MEGAFAB、BAYKAL、罗芬、百超、团结普瑞玛、杨力集团、沃得精 机、亚威、金方圆、捷迈、法利莱、楚天、大族、梁发记、台励福、三菱、村田等企业将展出一大批最新产品和最前沿的技术。

在参观的时候我注意到，虽然说各种数控产品不一样，但是它们的最基本的原理是一样的。既设计出来的零件必须是一笔画，否则零件是无法加工的。而各大厂商的展品，无论大小和复杂程度，在加工时也是遵循着这样的一个规律，而且都需要有肥皂水当作解离液和冷却液使用。我想这些产品的不同之处估计就在所能加工的零件的厚度以及加工出来的产品的精密度。

精密度是数控机床加工的一大特点，但是在参观时我发现效率也是数控机床不可忽略的一个重要方面。在短短的几分钟内，一个海宝形状的铁片便被水刀从钢板上切割下来，我想这对手工加工来说是很难做到的。

当然，由于所学知识的有限，参观时必然会有很多的疑惑。比如当我看到德国的一台大型数控机器在加工的时候就不是按照一笔画的规律，而是有规律的跳动到不同的地方切割，我猜想这也许就是自动化和数控的结合。

另一个比较有趣的展厅便是自动化展区。

一进展区，映入眼帘的便是一台台机器手，机器手娴熟而准确而迅速地搬移着零件。由于机器手的速度过快，很多机器都写着标语：速度过快，严禁触摸！不过在参展的商品中最令我惊愕的还是两个机器手在玩魔方！对于我来说，玩魔方是件痛苦的事，每次都会被绕晕，而机器玩魔方更是让人难以置信。面对被人们拧得复杂的魔方，机器手把它复原，并不是说机器手具有了智能，而是说人赋予了它们智能。纵观整台机器，技术含量还是很高的。不仅需要工程师事先编好程序，还得让机器手“认识”魔方，我想这里边应该会用到传感器技术——通过机器手上的微型探头来获取出现的情况从而控制机器手的操作。实训

在机电一体化专业课程学习期间，参与了本课程的实训内容有：数字电路与电工实训、变频调速实训、PLC编程与实训、传感器实训、数控车床、数控铣床加工零件等。

在实训中，我不仅对传感器、电路、电子技术等方面的知识有了更加深刻的认识，也锻炼了自己的编程能力，而且增强了自己团队合作意识以及遇到问题解决问题的能力。虽然这其中的过程有时不是那么的顺利，经常遇到挫折使我多次 感到气馁，几乎想要放弃，但是最终还是坚持了下来，得到满意的结果。总的来说实训过程是充实的，实训让我对机电一体化技术有了更加深入的了解，实训之中遇到了许多书本上没有的问题，激发了我们运用不同的知识来解决问题的潜能，培养了我们自主学习、运用知识解决问题的能力。特别是在数控车床、数控铣床编组实训中，我们小组同学积极讨论，不断分析研究，各施所长，努力配合，最终加工出了理想、合格的零件，很好地锻炼了我们团队合作的意识。

建筑机电综合图深化设计 篇3

【关键词】机电综合图；深化；设计

1.建筑机电综合图介绍

为了更好地表达建筑设备管线之间的关系和指导施工，建筑机电综合图不单包括机电综合管线图，同时还包括机电综合剖面图；为了更好的配合前期设备管线于结构的预埋、预留孔洞施工，机电综合留孔图必不可少；在一些设备管线特别密集的地方（如设备机房），局部大样图、机房大样图是很好的施工指导工具。

2.机电综合图设计流程

2.1制图标准制定

机电综合管线图是一种非常复杂，内容非常繁多的图纸。为了规范和更好地管理整个图纸制作过程，对图纸制作的规则、标准、内容等作出相应的规定是很有必要的。

文件保存版本格式：为了保证CAD文件的通用性，根据CAD软件版本向下兼容的特点，应将文件格式保存成比较低版本的CAD文件格式（*.DWG），如CAD2004。

2.2图层管理

图层命名：因为在绘制机电综合图时，经常需要进行图层的显示隐藏等操作，因此图层命名以及图层分组管理对绘图速度起到关键作用。图层颜色：为了在绘图和看图时更好的区分各专业管线，应按专业定义各管线的颜色。如消防管线用1号色，给排水管线用3号色，通风空调用5号色等，但必须注意的一点是尽量避免使用一些打印效果不明显的颜色，如2、50号色等。图层线宽：为了出图效果更好，管线图层的线宽比说明文字图层的线宽要大三级，按1：100比例出图时，管线线宽设置为0.35，说明文字线宽为0.20。图层分组：每个专业根据图层名称建立图层过滤分组。

2.3图号图名编制

图号应当包括的信息有：图别（CSD＼CBWD）、楼层（地下室：B1-B3/裙房：1F-4F）、图号（1-1/1-2/2-1/2-2）。图名：综合管线图/综合预留孔图/机房大样图。为使综合图设计有据可依，必须在图纸上说明综合图是引用了建筑、结构、以及其他专业的第几个版本的图纸。

2.4机电综合管线图绘制

图纸收集与叠加。

2.4.1建筑、结构底图制作

建筑原图上的标注和说明很多，但对于管线综合图绘制的所必须的建筑元素并不多，在我们制作建筑底图时，一般需要保留建筑墙、柱、楼梯、轴线及其编号、门窗、建筑标高、功能房间文字以及必要的文字说明，亦即基本的建筑框架，除此之外的都可以删除，图层颜色一律改成8号色。结构底图制作与建筑底图制作基本一致，一般需要保留柱、梁以及梁的标高尺寸、结构墙等基本信息。结构图要特别注意到是梁线的线性比例，务必在所需线性比例下粱线显示为虚线。

2.4.2综合管线设计原则、方法

原则：建筑机电综合图深化设计的目的是在符合规范要求的前提下，降低成本，缩短工期以求产出最大的经济效益，同时兼顾实用性和美观性。因此，进行综合管线设计以经济效益为先。

方法：综合管线设计的布管基本方法是确定各专业管线的布管先后顺序以及管线所占标高区域。布管的先后顺序主要考虑管线尺寸和造价，由于风管尺寸相对其他专业管线都要大，所以先布置风管，由于母线槽和大的电缆桥架造价相对其他管线都高，特别是母线槽的弯头基本上都需要定做，所以母线槽和电缆桥架也是优先布置的管线。一般情况下，风管通过的区域都是该风管的通风服务区域，为避免其他专业的机电管线遮挡风口，所以风管一般会布置在机电管线所占区域的最低标高处，这样也使其他机电管线都在风管上面，排布可以更加紧凑。母线槽和电缆桥架应尽量与有水的管线分开，为避免给排水和消防水的管线漏水导致电气管线发生故障，有关电气的管线都贴梁底安装。消防和给排水等管道就在风管和电气管线的中间标高区域安装。经过这样的初步分层布置，所有机电管线的标高已经基本确定。

综合管线设计的局部交叉具体处理方法：①小管让大管：一般情况下，大管的造价会更高，而且小管相对于大管更加灵活，更容易找到新的走管位置。②有压让无压：无压管不允许向介质受力方向的反方向拐弯。由于重力流管只靠介质所受重力流动，若水平拐弯太多，势必影响介质流动畅通，通气管类似。雨水、污水、排水、冷凝水系统的管道等有排水坡度要求的管道，严格按规范的要求的坡度进行布置。③常温水管让热水管：热水管需要保温，常温管不需要保温，根据经济效益为先的原则，常温水管需要避让热水管。且热水管道翻转过于频繁会导致上翻位置集气，导致水管受压不稳定，容易出现爆管。④附件少的管让附件多的管：附件越多，造价和人工就越高，根据经济效益为先的原则，附件少的管让附件多的管。⑤临时管让永久管。⑥可燃气体管尽量避开电气管线：由可燃气体管网导致的事故，都必然会产生严重后果。可燃气体管有可能泄漏，如果和电气管线太靠近有可能会产生爆炸。⑦水系统管线尽量避免进入电气用房：因为水极容易造成电气设备的损坏，所以水系统的管线不应进入电气用房。当必须进入时，进入电气用房的水管不能有任何接头，如果该水管输送的液体为常温或者低于常温的液体时，水管必须作保温处理，以防止水管结露。⑧强弱电保持一定距离：为避免弱电系统受强电电磁干扰，强弱电管线应尽量分开，其间距考虑在200mm以上，强电桥架不进入弱电间。

2.5机电综合剖面图绘制

机电综合剖面图作为平面图的重要辅助工具在一些复杂的位置（例如酒店的通道），有三层管以上高低位的方式重叠安装的话，在平面图上是很难清晰、準确的想象出全部管线的相互关系的。这时候我们就需要借助剖面图来准确地画出平面图。剖面图的另外一个作用就是指导施工。

2.6机电综合留孔图绘制

机电综合留孔图是在机电综合管线图的基础上绘制的。根据管线走向，在管线穿过墙壁和楼板处标出管线穿越所需孔洞大小、标高以及水平位置。

2.7设备机房大样图

由于综合管线图的设计会改变管线路，导致风管和水管的阻力改变，压降也会改变，因此，在画机房大样图之前，必须进行机电各系统的技术参数对设备选型参数进行复核，必要时进行重新选型。在确定设备参数以后要求供货厂家提供设备的详细资料（特别是外形尺寸），以便准确地画出机房大样图。在一些特别复杂的设备机房，如冷冻机房，还应该用三维设计软件进行三维的综合管线设计。其中三维设计软件包括Revit mep，MagiCAD等。

3.结束语

机电综合课程设计 篇4

一学校机电综合实训课程设置的现状

目前我校将机电专业培养学生技能的方向定为车工、钳工、数控和维修电工, 都是单一的实训, 而机电综合实训课程是把整个机电专业的有机集合, 将机和电的课程通盘考虑。

机电综合实训课程是机电一体化系统的硬件连接、控制原理、控制软件编制、安装调试与操作的综合实训。正因为我校机电专业能根据企业所需人才要求提供实效性较强的课程, 所以这个有十多年办学历程的专业到今天依然充满活力, 依然有很多学生要求就读该专业。

但从毕业生的反映看, 我校机电专业课程设置上也存在不少问题: (1) 过分强调理论教学, 不注重理论与实践教学的合理安排; (2) 一些简单的专业课占用课时过多; (3) 没有以就业为目标, 设置范围窄; (4) 苏州的外资企业所占比例较高, 企业要求特征明显, 很多企业需要员工具备一定英语能力, 而机电专业以男生为主, 英语学习自然薄弱, 专业英语课程安排还需加强。

二以就业为导向, 深化机电综合课程实训理念

职业教育课程必须主动适应市场经济的需求, 改变过去以学科为导向设置职业教育课程的旧理念, 树立以市场经济为导向的职业教育课程改革新理念, 根据社会人才市场、职业市场的需求, 进行课程改革。

根据企业的需要, 对机电一体化实训课程教学内容进行调整。笔者在调查中发现, 一些企业内涵虽然不同, 但有一个共同的观点, 即不唯学历重能力;对人才都有一个共同的要求, 即良好的品质、较高的知识层次、较强的创新能力和较强的动手实践能力。职业院校毕业生进入企业, 知识面广很重要。例如, 销售人员要懂维修, 技术人员要了解市场、掌握推销技巧, 具备多方面技能的人才最受企业垂青。因此, 坚韧的意志力和职业操守对学生非常重要。高素质的技能型人才, 在企业中起着非常重要的作用。企业不仅需要能进行科技创新的教授、院士、专家, 更需要能将技术成果转化为生产力的技能型人才。

同时对实验室实施“7S”管理模式。“7S”意指:战略、结构、制度、作风、人员、技能和共同的价值观, 这是美国一流的咨询企业Mekinsey公司提出的企业成功管理的“7S”模式。前三个是企业的硬件, 后四个则是一个企业成功的“软件”设备。我们的实训课程也采用这样的管理模式, 从教学中培养学生的职业素质。

三以就业为导向, 制定实训课程教学措施

以实效性有效评价和课程设置, 杜绝了理论教学体系。根据项目教学法的教学特色, 把“YL-235A”型光机电一体化设备实训项目分成几个小任务, 使用任务驱动的方法, 围绕任务引出知识点或解决方案, 结合实际操作, 总结提高, 激发学生的学习兴趣, 培养学生理解和应用理论知识的能力, 加强实践能力。提高学习的过程感性知识, 提高综合能力。我校机电专业学生有近千人, 为我区培养了大量的机电综合型人才, 继续办好机电专业是专业发展的需要, 也是社会发展趋势所需技术人员的培养需求, 以就业为导向的需求。职业学校应参与教育市场的竞争, 我认为一个重要方面是课程或课程体系的竞争, 可提供学生最大效能的教学内容。机电专业提高办学能力, 提升毕业生的市场竞争力, 必须把实际的企业项目引入课堂教学, 教与求对接, 为学生提供贴近企业的机会, 提高学生的学习兴趣, 提高他们的专业领悟能力。

四以就业为导向, 优化机电专业综合实训课程

教材改革和企业需求对接, 使用结合本校实际的校本教材是培养合格人才的重要保障。我校机电一体化专业五年制学生在机电专业综合知识的基础上, 进行机电综合实践教学。在工学结合模式下, 贯穿整个课程的不是知识, 而应是职业技能。为此, 我们围绕学生职业能力的要求, 建立了机电综合课程能力的标准体系, 在此基础上编写教学大纲, 为了使课程更适合各行业需求, 在示范建设期间, 我们联合行业专家共同成立专业委员会, 与行业专家共同开发职业课程, 这样开发出来的课程与学生将来的职业岗位相匹配, 更能满足工学交替的学习要求。

实施项目教学, 设置教学内容, 因材施教。先练后讲, 先学后教, 强调学生的自主学习, 积极参与, 从尝试入手, 从练习开始, 调动学生学习的主动性、创造性、积极性, 学生为“主角”, 老师为“配角”, 实现师生角色的换位, 有利于加强对学生自主学习能力和创新能力的培养。笔者从多个方面对项目教学法进行了尝试性的研究与实践, 也取得了一定效果。

1. 用“以项目为载体, 任务引领, 工作过程为导向”的职业教育教学理念, 指导教学

改变以往“教师讲, 学生听”的被动教学模式, 创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。

规范、有序组织学生进行实训, 对学生, 通过转变学习方式, 在主动积极的学习环境中, 激发好奇心和创造力, 培养学生分析和解决实际问题的能力。对教师, 指导学生, 转变教育观念和教学方法, 从简单的知识传递者转变为指导者。针对机电一体化设备, 分层次教学, 为了让学生学习和掌握机电一体化设备的装配和调试, 遵循从简单到复杂、从单一到综合、从一般功能逐步到特殊功能的原则, 组织教学项目和规划工作任务, 这样更符合职业学校学生的认知心理和认知特点。

2. 职业能力的形成与系统的学科知识相关程度不大, 而与完成工作任务的工作过程知识的相关程度却较大

任务的设计, 专业知识和工作流程知识的整合, 专业技能训练的整合。每一项工作任务, 用“工作任务”表述学生需要做的事情及其要求, 让学生明确“做什么、学什么”。在相关知识中, 介绍专业知识和工作过程中所涉及的工作任务。在指定完成的工作任务中, 提出完成工作任务的步骤, 检查方法, 指导学生完成分配的工作任务。每个任务还设计了评价表, 对学生完成的工作进行评价。工作过程包含的内容、方式、方法、经验、对象、工具和其他因素, 呈现在学生面前, 让学生掌握该技能知识。根据这一理念, 让学生可以创建真正的职业情景, 促进学生和机电一体化设备安装工程技术人员角色之间的转换, 帮助学生形成职业素质和能力。

3. 注重理论与实践相结合

为完成一个项目, 涉及如何做的问题, 这就要求学生结合工程的原理分析, 设计流程。但实践的结果又问学生:是不是这样的?是不是与书上一样?真正地做到“做中学”的目的。

项目教学中, 学习过程成为一种人人参与的创造实践活动, 注重的不是最终的结果, 而是项目的完成过程。在工程实践过程中, 理解和掌握课程要求的知识和技能, 经历创新的艰辛与快乐, 培养分析问题和解决问题的思路和方法。

4. 结合目标教学, 实行目标考核和单元考核

考核评价也多元化, 师生评、生生评、考工评, 平时的职业素养表现也计入考核, 力求与企业对接, 培养企业需要的具备良好职业素养及扎实职业技能的人才。

机电综合实训课程设置应对接企业, 培养“既懂机又会电”的实用型人才, 把技术的综合应用能力、实践能力和创新能力作为交叉点和教学重点, 课程建设实现以工作过程为导向——确定课程设置、以职业技能为依据——组织课程内容、以典型产品为载体——设计实训内容、以职业技能鉴定为参照——强化技能训练。因此, 随着职业技术教育改革的深化, 在高职机电一体化专业教学中, 有必要创新实训教学模式, 强化机电综合实践技能和职业素养的培养, 提高实训的效果。根据我们的教学实践认为, 今后, 我们将进一步拓宽办学思路, 加大改革力度, 以培养学生的实践技能为目的, 走出一条具有我校特色的工学结合办学之路。

摘要：机电一体化技术是一个系统工程, 很多学生在毕业后往往只经过机械或电气技术的专项实训, 无法满足一些需要机电综合技能的设备安装与调试、运行与维护岗位的工作要求。机电综合实训课程是机电专业的一个重要课程, 改革该实训课程的目的在于以就业为导向培养行业所需技能人才, 其中最重要的就是建立与就业岗位相适应的教学内容。

关键词：机电综合实训,就业为导向,课程设置

参考文献

[1]尹耕钦、于坤安、杨晓珍.五年制高职机电一体化专业的教学改革[J].机械职业教育, 2011 (3)

[2]宋志刚、朱梅、孙卫和.机电一体化综合实训课程教学模式探讨[J].职业教育研究, 2007 (12)

机电综合课程设计 篇5

课程设计心得

我们在这个学期的第十五周开始了 为期四周的专业课程设计，时间并不是很长，但这个设计涉及到的知识是很全面的，有机械设计，plc，有我们刚接触到的vgdeveloper编程软件，对于我来说也是个全新的适应过程，这个软件以前从未涉及，慢慢去适应的过程，从软件的打开，到工程的建立，到程序的编写，调试，每个步骤都要自己去尝试，你探索，去调试，前面的计算过程，涉及到的，传动比，模数，齿数，转矩方面的，以前有过涉猎，做起来并没有那么复杂，只是计算的过程比较繁琐，还要去查阅相关的资料，但是还是可以完成在调试的过程中，遇到过很多的问题，李老师在旁边陪我们一起调试，发现错误，然后在改正，经过多次的调试，最终看到机器完美的走出一个弧线，心踏实了，有一种如释重负的感觉，设计是一个考验自己的过程，也是一个温故而知新的过程。

感谢李老师给予的指导，让我们成功的完成了课程设计。

机电综合课程设计 篇6

关键词：机电一体化系统设计；教学改革；教学效果

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）11-0029-02

“机电一体化”是微电子技术向机械工业渗透过程中逐渐形成的，涉及机械学、电子学和信息科学的新兴交叉学科[1]。作为机械类专业的一门重要课程，《机电一体化系统设计》对培养学生的创新能力和机电产品设计能力具有重要作用[2]。由于综合了多门学科，该课程所涉及的知识点量多面广，而且有些内容学生在相关的课程中接触过，如果在教学过程中不加注意，容易使本门课程变成“炒剩饭”，影响学生的学习兴趣和教学效果。本文针对课程学习中存在的问题，结合作者多年的教学经验，从教学内容、教学方式两个方面提出了改革措施。

一、课程存在问题

《机电一体化系统设计》的教学内容各部分内容差别很大，连续性差，教师在讲授过程中，必须将各个章节的内容有机联系起来；此外，各部分内容又相对独立，若讲授时一视同仁，不分主次，往往给学生造成是在重温旧知识的感觉，甚至搞不懂学习这门课程的真正目的是什么[3]。《机电一体化系统设计》的主要任务是使学生树立正确的系统设计思想，培养理论联系实际、调查研究、刻意创新的能力，使学生掌握机电有机结合的理论、机电一体化系统设计的基本规律及基本方法，具备机电一体化产品的设计能力。仅靠传统的课堂授课是无法实现这个任务目标的，必须从教学内容和教学方式上作出改革。

二、教学内容改革

1.以系统设计思想为主线。机电一体化的目的是提高产品或系统的附加价值，即多功能、高效率、高可靠性、省材料、省能源，并使产品结构向轻、薄、短、小化方向发展，从而不断满足人们生活的多样化和生产的省力化、自动化需求。因此，机电一体化的研究方法不能只是简单拼凑，应该从系统设计方案开始到各元部件选择到系统最终成形的全过程都要贯彻系统设计的思想。首先是从整体角度及可行性方面对系统进行多种整体方案设计；然后对其机械机构、执行元件、微机控制系统、检测传感装置等组成部分及相关接口进行细节设计；最后对系统性价比进行衡量，得出优化设计方案，选择原则是在保证目的功能要求与适当寿命的前提下不断降低成本。以上三个环节相互影响，一般在绪论里讲第一个环节，在此环节让学生了解一个典型的机电一体化系统或产品整体上的五大功能构成和五大功能要素，在进行系统整体方案设计时可能有多种选择，需要结合系统的功能要求、技术指标和成本控制多方面因素进行综合评价，优化出最佳的方案。以设计精密数控机床为例，从总体上对其五大功能和功能要素进行分解，分解的结果可以用功能矩阵来表示[4]，最终设计方案的选择取决于能否提高产品或系统的附加价值。第二个环节分别讲述构成机电一体化的功能要素，尽管每一功能要素在内容上相对独立，但它们作为机电一体化系统或产品组成部分，通过广义接口联系在一起，彼此相互影响，学生只有认识了这一点，才能从总体上把握机电一体化的系统设计思想。还以设计精密数控机床为例，为了达到高精度，可以选用精密机械，但这势必造成系统成本的增加，而且，成本有可能随着精度要求的提高成几何倍数增加。另一个可行的方法是采用软件补偿来提高精度，但这会对微机控制系统和传感检测系统提出新的要求。第三个环节是对系统性能的综合评价，评价的结果不符合要求时还有可能需要对整体方案或各个功能要素重新选择，直至满足要求为止。在课程讲述过程中，仅仅介绍系统设计思想，既抽象又枯燥，若能结合实际案例，学生就会在潜移默化中逐渐领略机电一体化系统设计方法的精髓。一般教材在后面的章节中都会给出很多的案例，建议这些案例不要都放在最后讲，找出一个或几个典型案例，在讲授每一部分内容时都结合该案例，并将系统设计方法融于其中，既利于学生对知识的掌握，又能起到举一反三的作用，便于学生分析和设计其他的机电一体化产品。

2.以理论联系实际为导向。高等学校培养的是具有创新能力的高级应用型人才，即具有较高的综合素质，宽厚扎实的专业理论，并能将理论应用于解决实际问题，且有创新实践能力的高级专门人才。机电一体化系统设计综合性较高，知识点量多面广，并且内容抽象，学生很难在有限的课时内完全掌握；而对于从事该门课程教学的教师来讲，不能只注重理论知识的讲解，要以理论联系实际为导向。为此，课前要做大量的准备，广泛积累素材以丰富课堂教学效果，将抽象的道理通俗化、形象化，加深学生的印象。如有时教材上只介绍某些元部件的工作原理，学生即使明白其工作原理了，但对其长什么样却知之甚少，更谈不上怎么用了。可以利用网络平台下载很多产品样本，产品样本主要是推销产品用，一般会详细介绍产品的外形和应用，将教材和样本二者结合在一起讲述，无形中就将理论和实际联系在一起了。此外，还可以在授课过程中加强演示验证内容，俗话说百闻不如一见，有的知识应用性较强，理论比较抽象，很难通过讲的方式让学生掌握，但通过实验或者观看视频等，立刻就拨开云雾见晴天了。如在讲光电编码器时提到，光电编码器的输出信号可以经过2倍频或4倍频以提高检测分辨率，用语言描述时学生不容易理解，把光电编码器信号引出来，用示波器一看，一目了然。当然也可以通过《机电一体化系统设计》课程设计，让学生利用所学亲自参与机电一体化产品设计，在设计过程中通过查阅资料、技术调研、设计加工、组装调试等可进一步加强学生理论联系实际的能力。

三、教学方式改革

明确了教学内容，还要通过适当的方式将知识传授给学生。首先要培养学生的学习兴趣，学生对某一学科有兴趣，才会不知疲倦，才会有灵感，才会乐在其中，既能提高学习效果，又能成为创新的动力和源泉。如在讲述第一章绪论时，在引出机电一体化的概念和内涵后，不是把重点放在对概念的进一步解释上，而是以图片或录像的方式列举了大量机电一体化产品实例。这些实例中大部分来自生活或生产实践，学生在观看这些实例的过程中，对这些产品的神奇功能产生了浓厚的兴趣，自然就会产生探个究竟甚至亲自进行设计的愿望。其次，要重视学生的基础知识，如果说兴趣是前进的动力，那么基础知识就是成功的基石，学生要想真正掌握这门技术，必须拥有牢固的基础知识。在讲数控部分内容时，很多同学说参加过数控编程的实习活动，会用G代码编程，当问到编程的几个坐标系时，却没有几个人真正明白，但数控机床的坐标系是编程的基础，是数控加工的参照，如果连参照都不知道在哪儿，怎么能真正掌握数控技术呢？最后，对授课内容要“避轻就重”，机电一体化作为综合学科，包含的内容较多，不同专业培养目标不同，讲课的重点也不应一样，在讲述时要结合专业“避轻就重”。“避轻”就是对学生有一定基础的内容少讲，“就重”就是对学生难以理解、接触较少的内容重点讲。机械类专业的学生机械基础较好，对机构的力传递、运动传递容易掌握，对执行元件的学习基础较弱，但这部分内容在机电一体化系统中有重要的地位，因此要重点讲述。

机电一体化是一门不断发展、高技术密集的新型交叉学科，所涉及的知识量多面广，本文针对课程存在的问题，基于作者的教学实践经历，从教学内容、教学方式提出了改革措施，在教学内容上强调以系统设计方法为主线，以理论联系实际为导向，在教学方式中重视培养学生的学习兴趣和基础知识，对授课的内容不是一刀切，而是避轻就重。通过这些改革措施，取得了较为满意的教学质量和效果。

参考文献：

[1]张建民.机电一体化系统设计[M].北京：高等教育出版社，2007.

[2]赵江铭，杨杰伟，白国长.《机电一体化系统设计》教学改革探讨[J].科技信息，2011，（25）：168.

[3]文振華，尹欣，孙新.机电一体化课程教学探讨[J].管理工程师，2011，（5）.

[4]赵松年，张鹏奇，等.机电一体化机械系统设计[M].北京：机械工业出版社，1996.

机电综合课程设计 篇7

教学中综合实训是培养学生职业素养、职业技能的重要手段[1]。高职院校机电专业在教学计划中均设置了机械或电气技术的专项训练, 这类实训课程虽然也有对学生的职业素养、操作规范及技术资料的撰写有要求, 但比较零散, 没有系统地对学生进行专业工艺训练。从以往用人单位对本专业毕业生评价的结果显示, 部分毕业生在技术规范、工艺, 尤其是技术文档的编撰等方面的能力尚显不足, 这对专业天赋的发挥、工作品质的提升也有一定的制约。以“就业为导向”, 如何提升毕业生的质量也成为人才培养必须思考的问题。结合反馈情况, 我们开始尝试在专业教学计划中加入融合了机电设备结构和电气控制系统测绘、专业规范和工艺、技术文档编撰等内容的《机电设备系统工艺实训》综合应用课程。从课程的开发与实践效果来看, 达到了预期的目的, 学生和用人单位都给予了较高的评价。

1 课程目标及内容设计

《机电设备系统工艺实训》课程以项目为导向, 在项目实现过程中结合技能的应用, 着重训导学生的测绘、职业技术工艺和技术资料撰写能力, 提高软技能水平, 以达到电气工艺师 (或电工技师) 业务水准, 并实现与就业岗位的无缝对接, 为后续职业发展创造条件。

课程依据专业对应的职业岗位群, 以学院高级电工实训考核台、普通机床、数控机床为实训载体, 以机电设备传动结构和电气控制系统测绘、技术文档的规范编撰、技术文献或维修电工技师项目论文品阅评价等项目化工作的训导和实践为课程主要内容, 采取逆向工程工作路线培养技术工艺素质优良、实施工艺能力强的高素质高技能人才。

课程采取从易到难、从简单到复杂层层深入的方式设置了五个项目:项目一:电气控制系统基础知识与行业标准、制图规范和技能培养;项目二:继电器控制电路测绘与调试;项目三:普通机床电控系统测绘与调试;项目四:数控机床物理结构勘察与测绘工程计划书编制;项目五:技师工作项目论文品阅与评价。

2 课程实施及效果

课程以《中级维修电工技能》、《电工学》、《电子技术》、《机电传动》等先修课程理论和实操专项技能为实施基础, 安排在学生进行企业顶岗实习或就业前在校内实训基地集中进行系统化训练, 再到实习单位进行对口实习。课程由具备本科以上学历、具有电气类高级职称或高级技师资格、具有技师 (或高级技师) 培训工作2年以上经历的双师素质教师指导教学。教学采取理论与实践融合互动的一体化教学方式。教学活动安排在高级维修电工实训室、数控车间进行, 实训室采取开放式管理。课程教学方法灵活, 在学生职业技能与职业素养的形成中均取得了很好的效果。

以学生为主, 激发学生的主动性。

学生在指导教师引领下主动性地、进取性地、探索性地、规范性地、以逆向工程方式完成课程所包含的各个项目。学生通过自己查找资料, 自己解决问题, 在学习中找到了综合应用知识、成功排除困难的喜悦, 激发了学习的主动性和对专业的热情, 也为学生的个性发展、专业天赋的弘扬提供了空间。

分组教学, 促进学生的团队精神。

课程教学采取分组教学的方式, 按照学生自主组合, 教师适当调整的原则, 以3~5人为一组, 每组组长负责小组的实训过程组织与管理。遇到问题小组先讨论, 记录讨论结果, 无法解决再与老师讨论, 寻求指导。在项目最终评价时由组长把本小组的不足之处和优势、创新点传达给大家[2]。分组教学促进了学生之间的交流和合作, 学生也在积极参与的过程中体会到被认可的满足感, 同时增强了团结合作的意识。

项目导向, 注重学生工艺技能的提升。

课程通过对电气基础知识、行业标准、机床电气控制系统制图、设备运行调试工艺、可编程控制器技术基础、数控机床结构勘察、电气技术资料编撰、技师论文品阅与评价等训导型教学项目的实施训练学生的工艺技能, 启发学生的研究思维。

强化工艺技能, 提高学生综合能力。

学生反映, 在激发了学习主动性的项目工作中强化了自身的专业工艺技能, 同时也提高了专业技能综合应用能力, 增强了就业竞争的信心和上岗后对工作的快速适应性。学生顶岗实习的企业也反映, 学生在企业低压电气图绘制的规范与质量明显比其它院校学生好, 独立承担项目的能力也要强一些。被企业留下的实习学生成长迅速, 短时间内就能在大型项目中独挡一面。专业约80%的学生刚毕业就主动参加了维修电工技术专业理论培训, 取得了“电工新技术培训结业证书”, 工作两年后若能结合实际工程项目提交专业技术论文并通过答辩, 就能取得国家职业技能鉴定维修电工技师资格。这无疑是为毕业生职业生涯的拓展、职业技能的再提高筑建了很好的平台。

3 课程考核方式

课程以项目为导向开展教学, 并积极推行过程性考核方式[3]。利用过程性考核方式对学生的学习全过程进行考核, 包括预习 (资料参阅) 、勘察、测绘、记录、方案讨论与设计、操作与技术语言的规范、技术资料的撰写等。结合每个具体的项目拟定了评定标准, 指导教师按进度对各个项目进行讲评。此外, 课程结束前邀请企业技术骨干到课室为学生现场点评, 指出不足和优秀之处并提供指导和讨论机会。

4 结语

课程从开发、实施以来, 取得很好的效果, 一些专业悟性强的学生还结合课程实训项目以及自己的独到见解发表了专业技术论文。目前, 课程相关的网络教学资源、配套的实训指导书、校外对口的实训基地及顶岗实习单位的深度合作也在继续推进。如何在教学中引入一些企业生产实际中的设计性项目, 让学生运用专业工艺和技能设计方案, 完成全套的设计及规范技术资料的编撰将是后期课程建设中思考的问题。

摘要：机电综合实训类课程在高职机电专业教学计划中大多都有设置, 但仍缺乏融合专业技能、机电设备结构和电气控制系统测绘、专业规范和工艺、技术文档编撰与规范等内容的系统综合实训课程。本文在此基础上根据教学实践, 主要阐述了机电一体化工艺综合实训课程的开发过程、实践效果及意义。

关键词：机电,工艺,综合实训,实践

参考文献

[1]金芬, 陶亦亦, 陆春元.高职院校机电一体化综合实训教学的实践探讨[J].职业教育研究, 2009 (10) .

[2]宋志刚, 朱梅, 孙卫和.机电一体化综合实训课程教学模式探讨[J].职业教育研究, 2007 (12) .

机电综合课程设计 篇8

机电综合实训课程的地位

机电专业综合实训课程集合了气压技术、液压技术、电机与电气控制、自动检测技术、PLC及其自动控制技术、网络通信技术等相关课程, 融合了实训和生产, 是机电专业学生顶岗实习前的综合课程。

对五年制高职教育而言, 由于培养目标定位在为企业培养高技能型人才上, 通过机电专业综合实训课程的学习, 促进学生综合实践能力的提升、职业能力的培养、创新思维的发展, 紧扣机电专业核心技术, 即检测、控制与执行三大环节展开, 同时需具备一定的网络通信技术。

综合实训课程建立在机电结合的基础上, 企业调查结果显示, 机电设备的控制很多都采用PLC作为控制系统。对机电综合实训课程, 选择某生产流程的模拟控制系统为实训载体, 通过模拟仿真控制, 掌握生产岗位的控制技术, 吴中中等专业学校选用了光机电一体化设备YL-235A自动化生产加工系统。

PLC在机电一体化设备教学中的应用

1.PLC在机电一体化设备中的功能

整个系统通过PLC控制, 各个环节有序结合。该装置配置了触摸屏模块、PLC、变频器装置、气动装置、传感器、气动机械手装置、上料器、送料传动和分拣装置等实训机构。根据其特有的属性, 系统的控制部分采用触摸屏模块和PLC, 执行机构由气动电磁阀-气缸构成的气压驱动装置和变频器控制步进电机的传送装置, 实现了整个系统自动运行。整个实训装置的模块之间连接方式采用安全导线连接, 以确保实训操作的安全。系统分三大模块:

(1) 送料机构的控制

采用24 V直流减速电机, 转速6 r/min;用于驱动放料转盘旋转, PLC通过输入信号发出输出信号, 驱动送料机构运行。

(2) 机械手感应机构的控制

整个搬运机构能完成四个自由度动作, 手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。机械手的动作通过磁性开关和接近开关的感应信号传送给PLC, PLC根据内部程序执行发出信号, 驱动电磁阀-气缸完成机械手的动作。

(3) 物料传送和分拣机构的控制

由皮带输送、推料气缸、变频器、步进电机构成, PLC通过感应信号发出输出信号给变频器, 变频器驱动步进电机运行, 皮带转动, 实现物料的传送, 通过传感器感应信号, 使得PLC驱动电磁阀-推料气缸动作, 实现物料分拣。

2.PLC在机电一体化设备控制系统中的设计方法

建立一个PLC控制系统, 必须根据被控系统所要求的动作, 正确分配I/O口, 综合应用顺序功能图, 完成梯形图的设计, 达到所预定的动作过程。

顺序控制设计法是按照工艺要求, 在各个输入信号的作用下, 根据内部状态和时间顺序, 在生产过程中各个执行机构自动地有序地进行操作。首先要根据工艺过程, 画出顺序功能状态图, 然后根据顺序功能图画出梯形图。

顺序功能图是描述控制系统控制过程、功能和特性的一种图形, 是描述控制系统控制过程的一种有力工具。利用顺序功能图的方法已经成为控制梯形图设计的主要方法。利用PLC的编程元素 (如状态寄存器S和辅助继电器M) 来代替各步。

顺序功能图由工步、有向线段、转换条件和动作组成。顺序功能图的基本结构又分为三种:单序列、选择序列和并行序列三种形式。如图1所示:

3.PLC在机电一体化设备中的教学方法

机电综合实训课程采用项目、任务型教学, 打破教材本身的框架, 围绕PLC课程在设备中的应用展开, 将其分解成若干个小任务, 结合实际操作, 了解该设备所能完成的任务和工作流程, 分析设备的硬件组成和各元件功能。通过实际拆装、编程与调试、故障诊断、维修及保养等, 掌握该设备的装配、操作和维护的能力。

实训课程采取阶段式训练, 并将企业的6S管理融入教学过程中。

1.设备认知, 熟悉设备和设备元件, 拆装注意事项, 安全用电等。

2.掌握知识, 掌握设备需具备的理论知识和操作步骤, 注意细节, 融入平时所积累的操作经验和诀窍等。

3.拆装操作, 结合企业实际操作要求, 理解拆装顺序和要求, 学会工具和仪器的使用, 理解设备结构和各部件之间的关系, 达到一定的技能水平。

4.编程与调试, 掌握PLC编程方法, 积累PLC程序编译经验, 在调试过程中不断总结经验和编程技巧, 培养学生的创新能力。

结论

浅谈机电工程综合管线深化设计 篇9

随着经济的发展与市场的需要, 各类高层建筑、大型建筑越来越多, 并且建筑类型越来越复杂, 综合性也越来越强。建筑物的复杂性和综合性直接映射到机电安装工程。机电安装的复杂性和综合性增加, 不可避免地加大了各专业之间的交叉碰撞, 直接体现在施工时各专业的相互制约, 增大了施工难度, 降低了施工效率, 这样一来, 对机电各专业综合管线深化设计就显得尤为重要。

1. 机电工程管线的分类

机电工程管线大致可分为以下几类:

1.1 给排水系统

给排水系统包含:给水管道、中水管道、污水管道、废水管道、雨水管道和其他杂排水管道等。

1.2 暖通空调系统

暖通空调系统包含:送风管道、排烟管道、空调风管道、空调供回水管道、冷凝水管道等。

1.3 动力照明系统

动力照明系统包含:电缆桥架、动力配电管线、电气照明配电管线等。

1.4 消防系统

消防系统包含:消火栓管道、喷淋系统管道、消防水泡管道、消防桥架、消防弱电管线等。

1.5 综合监控系统

综合监控系统包含:BAS系统管线、FAS系统管线、电力监控SCADA系统管线、弱点信号管线等。

1.6 专业通信通信系统

专业通信系统包含:专用通信系统、网络管线、专用电话管线、电视监视系统管线、广播管线等。

2. 综合管线深化设计方法

2.1 绘图工具

CAD作为绘图工具已经在国际上广为流行, 具有良好的用户界面, 操作便捷。绝大多数施工图纸的电子版均为CAD格式, 所以用CAD作为绘图工具能保持与原设计图纸的绘图格式一致, 保证出图画面的整体效果, 方便施工人员阅读。

2.2 专业单项设计

在进行综合管线深化设计之前机电各专业 (给排水、暖通空调、动力照明等) 应做好本专业图纸的单项深化设计, 为综合管线深化设计创造条件。例如各专业不同系统的管线及标注应使用不同的图层, 以便在综合管线图中方便对各专业管线的操作管理;各专业的管线及标注应使用不同的颜色, 以便在综合管线深化设计时提高工作效率;各专业的线性比例和文字标注的字体、字高应保持一致, 以保证综合管线图的一致性和美观性。

2.3 综合管线的排布架构

绘图人员首先应仔细阅读施工图纸 (包括机电各个专业图纸、建筑结构图纸和装修图纸) , 按照图纸设计说明、业主要求和现场实际情况进行分区域排布。排布的时候需要考虑以下三点:

2.3.1 标高定位

标高就是指各种设备、管线的安装高度, 排布前要综合考虑各种设备、管线的尺寸及标高、需预留装修的吊顶空间和现场实际高度尺寸, 从而确定各种设备、管线的标高。

2.3.2 平面定位

平面定位要综合考虑各种设备、管线的外型尺寸、管线间距的规范要求、保温层厚度、预留口位置、支吊架尺寸规范要求和方便可行的实际操作空间等因素。

2.3.3 交叉干扰

遇到交叉干扰的情况, 则有一方要避让另一方, 谁让谁、谁做上翻或者下翻、谁做侧翻则要根据一定的原则和实际情况来做管线的排布。

2.4 综合管线排布步骤

排布综合管线图的时候可以按照以下三步来排布:

2.4.1 定位吊顶设备

吊顶设备 (如吊顶空调设备、吊顶风机等) 一般不宜改动位置, 而且接口处往往直接确定了其他一些管线的标高, 首先应该确定吊顶设备的标高, 吊顶设备上方有其他管线的应尽量贴着管线安装, 没有其他管线的应尽量贴梁安装。

2.4.2 定位无压管道

无压管道基本不能做翻弯改动, 而且应当保持直线和坡度, 确定了最高点和最低点, 则无压管道的位置就确定了。

2.4.3 定位大管

比如暖通空调的风管的尺寸都会比较大, 翻弯需要空间大, 不易操作, 这类大管应尽量往高装, 以保证满足标高要求。

2.4.4 其他管线

剩下的就是各类有压管道、桥架和各类配电管线等, 此类管线布置较为灵活, 受翻弯影响较小, 所以应当最后确定。

2.5 综合管线排布注意事项

在排布综合管线的时候应注意以下几个方面:第一、首先要满足设计、业主要求, 符合实际情况;第二、留有检查口或操作口的位置要留有足够的空间以便日后检查或操作。

3. 综合管线排布原则

综合管线的排布错综复杂, 而且实际情况各不相同, 在排布综合管线的时候我们应遵循以下几个原则:

3.1 有压管道让无压管道

无压管道内的介质仅受重力作用由高处往低处流, 往往无压管道有坡度要求 (如冷凝水管) 或者杂质较多, 易堵塞 (如污水管道) 。而有压管道内的介质则带有工作压力, 在压力作用下做定向的流动, 一般不会受上下翻弯或是改变管道走向的影响, 而无压管道则受影响比较大。因此当有压管道和无压管道交叉时, 应首先考虑更改有压管道。

3.2 合理利用梁内空间

在做综合管线深化设计的时候每个系统的管路大部分都会尽量往高装, 在贴梁安装管路相交叉时, 可以考虑上翻至梁与梁之间的空间, 这部分空间往往会很大, 能较好地满足管道交叉时分部管路上翻到这部分空间。

3.3 造价低让造价高

当造价低的管道 (如小型号管道、冷水管道) 遇到造价高的管道 (如大型号管道、热水管道) 应当优先考虑改动造价低的管道。一般造价高的管道体积比造价低的管道体积大, 不易操作, 此外改动造价低的管道会大大节约成本。

3.4 多方考虑、根据实际情况排布

综合管线的排布必然会导致管线的移动, 这时就有可能需要土建单位和装修单位的密切配合, 根据实际情况进行排布。比如某工程在排布冷凝水管时, 根据设计要求需要在吊顶空调机组冷凝出水口加装20cm高存水弯, 由于吊顶空调机组已经贴梁安装, 某处冷凝水管道存水弯最低点已经低于装修标高, 这种情况下就不能违反实际情况排布, 需要装修单位配合处理标高不足的问题。

4. 结论

综合管线深化设计是一门设计各专业的工程, 需要各专业人员相互配合, 综合管线排布人员应全盘把握, 综合考虑, 掌握实际情况, 同时与土建、装修专业及时沟通。应满足设计和业主的要求, 科学合理, 遵循实际的排布, 满足各自的施工工艺要求, 才能达到最佳的效果。

参考文献

[1]周芬.浅谈综合管线布置在大型综合建筑施工中的重要性[J].机电工程技术, 2008 (08) .

机电系统设计课程教学改革研究 篇10

随着制造业和计算机软硬件技术的发展,传统的加工手段已经不能满足现在设备的高精度、高智能化要求。传统制造技术不断地吸收计算机技术、数控技术、测量传感技术、伺服传动技术、自动控制技术等,而且只有各部分之间相互结合,则产品的性能和功能就越好,只有实现多种技术的有机结合,才能实现整体最佳。这些技术就构成了机电一体化技术,因此,运用机电一体化技术设计机电设备或产品,改变机械产品与机械工业的面貌,满足社会和生活的物质要求,已成为工程设计人员的使命。要学好机电系统设计这门课不仅需要掌握多门学科的理论,而且需要把这些课程融汇通,有机结合。

1 机电系统设计课程教学中存在的问题

1.1 教材的问题

目前存在很多机电系统设计教材,内容不同,侧重点不同,深浅不一。由于该课程涉及机械、电子、计算机、伺服传动及检测技术等多项内容,教材中存在内容选定、案例安排、基本概念界定等方面是否科学、合理也值得商榷;甚至大量内容堆砌,把各种技术割裂开来讲,不能从整体性、关联性、集合性及环境适应性等方面入手,以系统工程的方法为指导,综合运用机、电、控等各学科的技术设计新型产品,造成和微机控制、数控技术、伺服驱动、检测技术等课程内容的简单重复,不能将这些技术有机结合,使这门课缺乏新鲜感,导致学生失去学习兴趣。另外,教材内容缺乏新颖性,例如,当前精度要求高的机电设备中的伺服驱动元件大都采用交流伺服电机或直流伺服电机,而教材中却重点在讲解步进电机的原理、驱动控制,对伺服电机草草带过,不作为重点讲解内容,教学内容严重滞后,和实际工程应用脱节。

1.2 教学方法的问题

长期以来,在机电系统设计的教学活动中,教师习惯运用的是“满堂灌”式的传统讲授教学法。注重具体技术的理论分析和讲解,忽视了所讲内容在工程实际的联系、培养学生解决实际问题的能力和实际操作的技能,不能使学生深切感受到机电一体化技术和日常生活中的机电产品的密切关系,感受机电系统学科的博大精深以及这门学科中处处蕴含的技术之美,严重影响了学生的学习兴趣和学习效果。

随着计算机、投影仪等先进设备在教学中的普及,使用多媒体教学成为课堂教学的大势所趋、必然选择,知识量明显加大,加之该课程设计内容广,容易造成教学速度过快,导致学生和老师互动较少,不利于调动积极性。

1.3 教师存在的问题

机电一体化技术具有的实践性、科学性、综合性、创新性的特点,意味着讲述这门课的教师也要具备实施工程教育的能力和素质。只有教师自身具备工程实践能力,才能用工程的视野去教学,才能将机电产品的开发、设计过程以系统的建造能力与讲授的课程相融合,为学生提供相关的案例,培养学生的工程意识,增强学生的工程实践能力,从而培养出更多未来的工程技术人员[1]。据统计,我国普通高校专任教师中符合“双师型”教师仅占16.3%[2],其余青年教师大都从学校到学校,偏重理论知识的学习,从事工程实践的经历较少,因此在授课中不能引用在工程实践中积累的案例,更难讲授在工程中如何解决实际问题的过程。这些情况严重束缚了本学科多样性、实践性的发展。

2 机电系统设计教学改革思考

2.1 优化讲解内容,建立合理的课程内容体系

针对当前教材中存在内容堆砌、各种技术割裂、各模块安排杂乱的现象,在讲述课程中将内容重新安排,这重讲解机电系统的总体设计。总体设计是机电系统设计中的最重要环节,它的优劣直接影响系统的全部性能及使用情况,尤其是总体设计理论还处于经验状态时,如何使总体设计最佳化,充分体现现代设计方法成为重点。按照原理方案设计、结构方案设计、总体布局与环境设计这条主线延伸,进而对机电一体化系统的各组成要素、相关技术(如:机械技术、计算机信息技术、控制技术、传感器与检测技术、伺服传动技术等)及各组成部分之间通过什么接口有机的联系在一起进行重点分析讲解,重构了课程的内容体系和知识结构,使课程知识结构体系内容更具条理性、科学性。

2.2 实施多元化的教学方法

2.2.1 理论讲授与实践教学相结合

对机电系统中相关的基本概念、原理、设计方法主要采用讲授的方式讲解,提高学生的理论水平。另外,引导学生对日常生活中的机电产品进行设计,由学生查资料、制订方案,然后由师生讨论方案的可行性并加以修改,最后由学生完成产品设计,这样不仅培养了学生包括查文献、方案设计、方案修改的能力,还提高了学生的自学能力、分析设计能力。

2.2.2 案例法

在讲授的过程中通过“举例”,使用一些工程案例说明问题。使用案例的目的是为了说明所要阐述的理论,帮助学生理解,增强课堂讲授的趣味性。学生能通过对案例的“思考—分析—讨论—判断”,进而掌握所学理论如何在工程中应用,如何把理论和实际有机的结合起来,如何分析工程中环境的复杂性带来的干扰,采用什么方法加以解决,这些都是教材中很少提到,但在工程中常常遇到的问题,通过这些典型案例加深理解,增强理论联系实际的能力。

2.2.3 报告式教学

对一些教师自己参与过的典型案例作专题报告,同时邀请本校老专家走进课堂,把自己如何设计机电产品的过程以及亲身感受与学生分享,增强学生学习兴趣。

2.2.4 增加实践教学环节,以科研促教学

在实验教学内容中,大大增加了综合设计性实验和创新性实验的比例。对综合设计性实验,要求学生自行设计一个产品,既要反映出机电系统的各要素,又要反映出各要素之间的相互关系;对创新性研究实验,先由学生提出设计方案,教师审查确定其方案合理与可行后,由学生自行设计完成。

2.3 加强教师工程实践能力

机电系统具有很强的实践性,教师如果只具备扎实的理论知识而缺乏实践的经历是难以胜任这门课的教学工作的。因此,加强教师工程实践能力势在必行。可以通过校企合作,鼓励青年教师在具有丰富经验的老教师的带动下,以项目为驱动,积极参与企业的攻关课题,促进科研成果向生产力的转化,并且在参与工程实践项目的同时,拓展工程视野,提升团队合作能力[1]。

2.4 参与教师科研,提高学生实践能力

吸收学生参加教师的科研工作,充当科研助手,接受教师科研思想熏陶和科研方法的锻炼,通过参与提高从事科研的能力,培养作为一个科技工作者应具备的良好素质,为学生走向工作岗位奠定坚实的基础[3]。

3 结束语

在机电系统的教学过程中应通过各种形式让学生更深、更广、更远的了解本专业的特点、内容、发展。充分调动学生的主动性参与到工程实践中,才能在实践中培养出分析解决问题的能力,才能从系统的角度出发,深刻理解机电系统的各个部分之间是如何有机的联系在一起的,设计出更加优质的机电产品。

参考文献

[1]惠效丽等.高等工科院校青年教师工程实践能力培养问题研究[J].教育科学,2010,6,[26]6-8.

[2]欧阳文.工程教育“双师型”教师培养的实践去向与路径[J].高等工程教育研究,2006,7:73-76.