机电一体化专业教育.docx
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机电一体化专业教育
课题
专业教育1
课时
2
教学目的
1•了解机电一体化产生的背景；
2•理解机电一体化的概念；
3•加深认识机电一体化的应用及应用形式；
教学重点
理解机电一体化的概念；
教学难点
加深认识机电一体化的应用；
课的类型
理论课
教学方法
提冋法、讲授法、PPT演示法、启示法
教具
挂图
教学内容
导入新课（5'）
1什么是机电一体化技术？
学这个专业将来有没有发展前途？
2、四年会学习哪些课程？
会不会太难？
3、毕业了会找什么样的工作？
4、除了在学校学习，我还有什么机会来提高我的专业能力？
讲授新课（80'）
一、机电一体化产生的背景
1、70年代，在新技术革命的冲击下，传统的机械工业中产品结
构和生产体系结构发生了质的改变。
2、微电子技术、微型计算机技术使信息和智能与机械装置和动
力设备有机结合，从而形成了机电一体的需求，机电一体化专业也相应诞生。
二、机电一体化的概念
1、机电一体化技术是将机械技术、微电子技术、信息技术、控制技术等在系统工程基础上有机地加以综合，以实现整个系
统最优化的一门新科学技术。
2、这种结合的目的在于设计和开发性能优良、功能完善、效率高、柔性自动化的工程系统，为人类生产和生活领域的自动化服务。
三、机电一体化的应用
机电一体化是当今自动化技术发展的最高阶段。
早期的自动化技
术主要是借助凸轮、机械机构等实现的，这一时期的自动化实际上是机械自动化；随着电子技术的发展，凸轮、机械机构逐渐被继电器、接触器、电磁开关等机构所取代，实现了电气自动化，机械机构大大简化，自动化水平大为提高；机电一体化则是生产实践对自动化技术进一步发展的需要，也是微电子技术、计算机技术、信息技术、控制技术和精密机械技术等发展的必然产物，是以计算机为主要特征的自动化技术。
如果说机械系统处理的对象是运动、力、物质和能量，电子系统处理的对象是信息和知识，则机电一体化系统不仅有处理能量和物质的功能，而且还有处理信息和知识的能力。
教学内容
四、机电一体化的应用形式
1功能附加
例如：
经济型数控机床、电子秤、数显量具、全自动洗衣机等。
2、功能替代
例如：
自动照相机、电子缝纫机、电子石英钟、数控线切割机床、激光手术器等。
3、机电融合
例如：
传真机、复印机、摄像机、磁盘驱动器、CNC数控机床等
小结（5'）
课题
专业教育2
课时
2
教学
1.理解机电一体化的发展历程；
目的
2•明白机电一体化的发展趋势；
教学重点
理解机电一体化的发展历程；
教学难点
明白机电一体化的发展趋势；
课的类型
理论课
教学方法
提冋法、讲授法、PPT演示法、启示法
教具
挂图
教学内容
导入新课（5'）
1机电一体化的发展轨迹如何？
讲授新课（80'）
一、机电一体化的发展历程
机电一体化技术发展至今已成为一门有着自身体系的新型学科，其发
展历程可分为四个阶段：
1数控机床的问世是机电一体化发展的开始；
2、微电子技术为机电一体化带来勃勃生机；
3、可编程序控制器的发展为机电一体化提供了坚强基础；
4、激光技术、模糊技术、信息技术使机电一体化跃上新台阶。
机电一体化技术的发展初期，人们的目的是利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能，那时研制和开发还处于萌芽状态，而且由于当时电子技术水平不高，机械技术与电子技术的结合还不广泛和深入。
其后计算机技术、控制技术、通信技术、大规模集成电路的发展，为机电一体化的发展奠定了技术和物质基础。
二、机电一体化的发展趋势
1个性化
在知识经济时代，求新、求异、追求个性是消费需求的一个特征，而柔性化为产品个性化创造了技术条件。
所以，在信息时代，机电一体化产品将呈现个性化趋势。
与此相适应，机电一体化产品的生产模式及观念也在发生改变。
因此精益生产、敏捷制造、智能制造、虚拟制造等得以相继出现。
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系统就是以此“四高”为满足生产而诞生的。
它采用多CPU结构，以多总线连接，进行高速数据传递；采用精简指令集机，实时多任务操作系统并行处理；设置多重缓冲器，故障诊断、自动检错、纠错、系统自动恢复等技术保证该机电一体化产品具有高性能。
善、共享、继承和发展，以求得到更高的控制目标。
3、智能化
人工智能可使机器具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，虽然机电一体化产品不可能具有与人完全相同的智能，但依赖高性
教学内容
能、高速的微处理器可使其具有低级智能或人的部分智能，从而达到更精确的控制目标。
机电一体化的发展和进步体现在其产品的智能上，智能化是机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一。
它是在控制理论的基础上，吸收人工智能、心理学、生理学、运筹学、计算机科学等新思想、新方法，模拟人类智能，对诊断过程、人一机接口、自动编程和加工过程等问题进行分析、判断、推理、构思和决策，以取代或延伸制造工程中人的部分脑力劳动，并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承和发展，以求得到更咼的控制目标。
4、微型化
微型机电一体化系统是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物，是机电一体化的一个新发展方向，微型机电一体化产品，泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展，其体积小、耗能小、运动灵活，微机电一体化产品的加工米用精细加工技术，目前已可运用蚀刻技术在实验室制造出亚微米级的机械元件，当将这一成果真正应用到实际产品时，其机械部分和电子元件即可完全集成在一起，组成一种体积很小的自律元件。
在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优越性，是近年和将来十大关键技术之一。
5、绿色化
机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境，报废
时能回收利用。
工业的发展，使得资源减少，生态环境受到严重污染。
因此绿色化成了时代的趋势，产品的绿色化成了适应未来发展的一大特色。
6、系统化
系统化要求系统体系结构采用开放式和模式化的总线结构，系统
可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。
其中，仿生物系统化就是根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体，引导机电一体化产品向着生物系统化方向发展。
7、网络化
机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球，由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，
教学内容
现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已形成优势，利用家
庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统，能使人们待在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。
因此，
机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
8柔性化。
机电一体化产品的控制和执行系统具有足够的“冗余度”，即有
较强的“柔性”。
结语：
大力发展新一代机电一体化产品，不仅是改造和武装传统机械老设备的一条新路，而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。
机电一体化产业覆盖面非常广，而我国人力、物力、财力有限，机电一体化产业发展不可能面面俱到、平铺直叙。
因此，要分清主次，突出重点，大胆取舍。
既要抓住传统产业的电子信息技术改造，使机械技术与电子技术初步结合；又要在新产品设计之初，就统一考虑机械与电子的融合，使机械与电子密不可分，从而使设计、生产出来的新产品真正做到机电一体化。
另外，政府职能部门应合理调配资源要素，对开办、生产机电一体化产品的高新技术企业提供方便，增大支持力度。
同时，严格限制资源消耗较高的传统产品的发展，对未适时采用机电一体化技术的落后产品强制淘汰，大力提倡传统产业的技术改造，凡涉及到机电一体化技术的开发、应用等项目应优先立项、大力支持。
此外，还可以设立机电一体化科研技术专项基金，从经济上促进机电一体化的发展小结（5'）
课题
专业教育3
课时
3
教学
1.明确机电一体化的培养目标；
目的
2•明白机电一体化的就业趋势；
教学
重点
明确机电一体化的培养目标；
教学难点
明白机电一体化的就业趋势；
课的类型
理论课
教学方法
提冋法、讲授法、PPT演示法、启示法
教具
挂图
教学内容
导入新课（5'）
1学机电一体化技术专业将来有没有发展前途？
2学有所成之后会找什么样的工作？
讲授新课（125'）
一、机电一体化技术专业一培养目标
由于职业教育有很强的岗位针对性，机电一体化相对是一个宽口径专业，机电一体化技术广泛应用于工业自动化、机电设备、办公自动化、家庭及住宅自动化、军事工业、航天工业等方向，而针对技工学生，有以下岗位是目前我国比较热门的：
1、数控机床操作及维修人员：
负责数控机床的操作，编程工艺与组织管理以及维修。
2、机械产品一线的生产人员：
主要是指产品的在线检测与新产品性能实验，仪器仪表使用及检测技术方向。
主要需求企业是；汽车及汽车零部件厂、摩托车厂、家电厂等。
3、自动机（线）的维修与生产：
主要是指针对电子产品的生产线维修。
主要需求企业是：
电子厂、芯片厂、半导体厂等。
4、机电设备的使用、维护、安装、调试、销售人员。
二、机电一体化技术专业一就业趋势
只要有现代工业就有大量的机电一体化技术人员的需求。
汽车、电子、机电产品、生物工程都具有宽广的职业生涯。
1、自动化生产制造系统安装、调试、维修的现场技术人员
例如：
设备中检测、控制系统、机械气动执行机构的安装、调试，控制程序编制；小型自动化系统的集成；数控设备的维护、
调试等。
2、CAD/CAM制造领域技术人员
例如：
使用各类计算机辅助绘图软件绘制机械零件图、装配图；使用国内外主流软件，实现复杂零件数控加工程序的自动编程；并能使用数控机床进行加工。
机电一体化技术的持续发展会使该领域的从业人员的职业能力
不断更新、持续发展。
教学内容
机
主要就业单位：
面向机电一体化设备运用企业，从事机电一体化产品的运行、调试、维护与管理工作；面向机电一体化产品生产企业，从事设备的制造、装配与调试工作；也可在机电设备制造企业从事机电产品设计与开发、企业与车间生产技术管理等工作
（1）主要就业部门：
生产部、售后服务部、销售部、工艺工程部、质检部或技术开发部。
专业工作岗位及
相关工作岗位
岗位描述
职业能力要求与素质
机械零部件生产
（专业岗位）
1.机床的操作；
2.刀具的选用与刃磨；
3.工件的装夹；
4.通用量具、专用量具的正确使用；
5.机加设备的日常维扌已
1.具有较强机械识图能力和绘图能力；
2.具有较强的运用计算机和计算机辅助绘力；
3.具有较强的电工操作和维修能力；
4.具有阅读本专业相关的技术资料和一般英语资料的能力；
5.普通机床操作；
6.具备数控机床的编程与操作能力；
7.机械工程和电气工程应用能力；
8.具有核心的机电技术综合能力。
机电设备的维护与维修
（专业岗位）
1.设备的正常运转维
护；
2.设备的精度恢复；
3.设备的二级保养；
4.判断并协助设备一级
保养.
机电产品组装调试
（专业岗位）
1.机械部件的组装与调
试；
2.电气部件的组装与调
试；
C击&土仃口7-1f~丄用、亠
机电产品生产的质
量检验与质量管理
（相关岗位）
3.整机的组装与调试；
1.产品检验；
2.质量反馈；
3.质量统计与分析。
数控机床的编程操作
（相关岗位）
1.零件工艺性审查；
2.工艺流程方案的初
疋；
3.工量具的选用；
4.设备的选用；
5.现场生产；
6.不合格产品的分析与十控牛H
机电产品售后服务
（相关岗位）
控制o。
1.熟悉典型机电产品性能;2.掌握销售渠道和方法，能稳妥地解决售后各类技术冋题
（2）能力结构及要求
技术能力
社交能力
概念能力
1•具有运用计算机处理信息和技术交流能力；
2•具有机械加工设备操作、较强的机电产品装配和维护维修能力；
3•能够熟练地对电机进
行控制；能够应用PLC
控制技术对机电设备进
行控制；
4•具有机电一体化设备的调试、维修和技术支持能力；
5•具有熟练进行产品检
验和质量管理的能力；
6.核心能力：
具有机电一体化设备与产品的安装、调试、操作、维修、管理和售后技术服务能力。
1.具有良好的思想政治素质、行为规范和职业道德。
2.具有较强的自我控制能力和团队协作能力，有较强的责任感和认真的工作态度。
3.具有较强的开拓发展的创新能力。
4.具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力。
1.具有较好的学习新知识与技能的能力。
2.具有较好的分析和解决问题的方法能力。
3.具有查找资料、文献获取信息的能力。
4.具有合理制定工作计划的能力。
小结（5'）
课题
专业教育4
课时
2
教学
1.明白机电一体化的课程设置；
目的
2•理解机电一体化的主要课程描述；
教学
重点
明白机电一体化的课程设置；
教学难点
理解机电一体化的主要课程描述；
课的类型
理论课
教学方法
提冋法、讲授法、PPT演示法、启示法
教具
挂图
教学内容
导入新课（5'）
1四年学习生涯中需要学习哪些课程？
会不会太难？
讲授新课（80'）
一、机电一体化技术专业一课程设置
机电一体化专业课程主要由基础课（人文素质基础课）和专业课（机械技术类课程、电气技术类课程、计算机应用技术类课程）组成。
1、基础课
数学、应用文写作、体育、英语等
2机械技术类课程主要有：
机械制图（CAD包括计算机绘图、公差配合与测量、工程力学、机械原理、机械零件设计、机制工艺、工装夹具等。
3、电气技术类课程主要有：
电工电子、电工作业、液压与气动、传感器与检测技术、自动控制原理等。
4、计算机应用技术类课程主要有：
计算机应用基础、单片机原理、机械电子学、可编程控制器PLC接口技术、数控技术、机电设备概论等。
5、实习实训
钳工实训、数控实训、电工技能实训、企业实习等
二、机电一体化技术专业一主要课程描述
1、《机械制图》
机械制图是工程类、特别是机械专业的重要技术基础课，也是工程制图的主要制图方法。
机械制图是工程界和工程技术人员的共同“技术语言”，工程技
术的信息，通常都要利用工程图样来传递或交换，图样直观、简练，富于形象思维；因此，工程制图是机械工程师的一项基本功。
2、《AutoCAD
AutoCAD的英文全称是AutoComputerAidedDesign也就是计算机辅助设计。
AutoCAD从最初简易的二维绘图发展到现在已成为集三维设计、真实感显示及通用数据库管理、Internet通讯为一体的通用微机辅助
教学内谷
绘图设计软件包。
它不仅在机械、建筑、电子、石油、化工、冶金等部门得到了大规模应用，还可用于地理、气象、航海、拓扑等特殊图形甚至乐谱、灯光、幻灯、广告等极其广泛的领域。
延伸：
《CAXA制造工程师》、《CAXA数控车》、《UGNX8.5莫具设计》、
《PRO/E、《Mastercam》、《Solidworks》等等。
机械制图
其余M
手蛇
盯,11
HT150
T
《UGNX8.5莫具设计》集制图、建模、仿真于一体。
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教学内容
3、《钳工工艺》
钳工工艺主要内容：
锯削、錾削、锉削、钻孔、锪孔、铰孔、攻螺纹、套螺纹、研磨的操作技术等，同时还包括典型零件的复合操作技术。
钳工的主要任务：
加工零件、装配、设备维修、工具的制造和修理。
因此，钳工是个“万能工种”。
4、《机械基础》
机械基础是一门综合性技术基础课，其主要内容有：
1、工程力学（构件的受力分析与承载能力计算）
2、金属材料（机械常用材料的应用与热处理）
3、机构零件（常用零部件的工作原理、结构特点、选用方法。
）
4、机械传动（常用机构的组成、工作原理、运动特性、动力特性以及设计的基本原理和方法。
）
5、液压气压传动（利用液压、气压回路实现自动化动作）
5、《电子电工》
电子电工是培养具备电子技术和电气工程的基础知识，能从事各
类电子设备维护、制造和应用，电力生产和电气制造、维修的复合型技术人才的学科。
其主要内容有：
①、电工基础②、模拟电子技术
③、数字电子技术④、电机与电气控制
⑤、可编程控制器（PLC
6、《焊工工艺》
焊工作为一抢手工作，现在已经得到了越来越大发挥，是高薪工作之一。
焊工工艺主要内容有：
1、焊条电弧焊
2、气焊与气割
3、钨极氩弧焊
4、CO2气体保护焊
5、埋弧自动焊
6、其他焊接方法小结（8'）
课题
专业教育5
课时
2
教学目的
1.认识机电一体化的先进教学设施；
2.明白机电一体化的教学手段和目的；
3.明白机电一体化专业的职业资格证书；
教学重点
认识机电一体化的先进教学设施
教学难点
明白机电一体化专业的职业资格证书；
课的类型
理论课
教学方法
提冋法、讲授法、演示法、启示法
教具
挂图
导入新课（5'）
1机电一体化专业有哪些专业设备？
讲授新课（80'）
一、机电一体化技术专业一先进教学设施
1切削加工
普通车床
2、普通铣床
4、数控铣床
5、钻床
6、镗床
7、牛头刨床
8数控磨床
3
•....■
5个单元
个机电
9、亚龙YL-335B型自动生产线实训考核装备
送料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元组成。
每一工作单元都可自成一个独立的系统，同时也都是-一体化的系统。
二、机电一体化技术专业一教学手段和目的
我们不仅注重课堂教学，同时更注重实践性教学。
我们以培养大家的职业技能为目的，努力提高大家的动手能力，教会大家实际操作的本领，使大家掌握一些实用的技术，比如：
钳工技术，车工技术,焊接技术，电子技术，数控技术，计算机应用技术等。
三、机电一体化技术专业一职业资格证书
序号
职业资格证书名称
颁证单位
等级
1
AutoCAD绘图员
人力资源和社会保障部
高级
2
PRO/E三维应用工程师
人力资源和社会保障部
高级
3
数控操作
人力资源和社会保障部
高级
4
维修电工
人力资源和社会保障部
高级
5
车工操作
人力资源和社会保障部
高级
6
装配钳工
人力资源和社会保障部
高级
小结（5'）
课题
专业教育6
课时
3
教学
1.了解机电一体化的继续教育方向；
目的
2•参观数控车间和PLC实训室，加深了解；
教学重点
了解机电一体化的继续教育方向；
教学难点
明白专业设备的使用用途；
课的类型
理论课
教学方法
提冋法、讲授法、演示法、启示法
教具
挂图
导入新课（5'）
1除了在学校学习，我还有什么机会来提高我的专业能力？
讲授新课（125'）
一、机电一体化技术专业一继续教育
1、直升全日制大专学历
可在我校同步套读广西大学、广西科技大学等高等院校的大专。
2、直升全日制大学本科学历
我校优秀毕业生、可由校长推荐，保送至广西师范大学、桂林电子科技大学、广西中医药大学、梧州学院、钦州学院、桂林航天工业学院等院校相应的本科专业学习。
3、天津职业技师师范大学单招
天津职业技术师范大学在广西设有单独招生考点，招生考点提前一年开设毕业生高考补习班，每年都有全区有几十名毕业生考上该校本科和高职。
二、参观数控车间和PLC实训室
三、对同学们的几点希望
1.热爱专业，努力学习
今天的专业就是明天的职业，
今天的努力将带来明天的成功；
2.培养兴趣，提高能力
兴趣是最好的老师，钻研是最好的途径，通过钻研提高能力，接受未来的挑战。
3.积极向上，全面发展
高尚的情操，向上的风貌是走向成功的助推剂；
美好的心灵、文明的举止、健康的身体代表着青年人的追求与品质。
4.寻找差距、迎头赶上
反思过去在学习、做人、思想上的差距，克服惰性，迎头赶上，在人生的潮流中实现超越。
5.规划人生、目标明确
“预则立、不预则废”，规划好三年的大目标、分解出每个阶段的小目标，使你的每一步都在进步。
教学内容
6.分清美丑、完善自己
社会在进步、世界更多样；
青年是社会的未来，应该按照主流社会的道德标准、审美观点规范自己的言行。
7.爱父母、爱祖国、爱自己
爱父母要有行动；爱祖国要下功夫；爱自己不虚度光阴。
8.融入集体、团结向上良好的班风能够促进学习，团结的集体能克服更多的困难。
希望同学们：
热爱专业，努力学习；
胸怀大志，不断进取！
小结（5'）
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