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1、宿迁经贸高等职业技术学校教师教案本(2013-2014学年学期）精神振奋德技双馨信心坚定特点鲜明专业名称机电技术应用课程名称机电一体化概论授课教师侍效雷授课班级12机电3、4、5、6班系部机电工程系课题名称绪论授课班级授课时间12机电3、4、5、6班（2班3.9）课题序号1-2授课课时第1至IJ 2授课形式理论使用教具电脑投影仪教学目的1 .让学生了解本课程主要内容。2 .了解机电一体化系统发展趋势。教学重点1.掌握重点章节的主要内容。教学难点1.掌握常用机电一体化元部件原理、结构、性能和应用。更新、补充、删减内容无课外作业课后预习第一章第一节授课主要内容或板书设计绪论一、本课程的主要内容二、
2、学习本课程的具体要求教学后记通过本次课的学习，同学们能够掌握本课程的主要内容，以及学习本课程具体要求。主要教学内容及步骤教学过程师生活动设计意图等新课导入：随着科学技术的发展，单纯的机械技术，电子技术逐渐被机械、电子、信息、光电技术等结合的机电一体化技术代替。机电一体化是将机、电、光、微电子等技术融合为一体的有机结合，即组成一个既能动作协调一致，又能适应条件变化的机电结合的产品。一、本课程主要内容1 .第一部分机电一体化系统的基本概念，基本结构和发展前景。2 .第二部分机电一体化技术分类3 .第三部分机电一体化的相关技术即机械技术、传感技术、信息处理技术、接口技术和伺服驱动技术4 .第四部分机
3、电一体化系统的应用实例二、本课程的具体要求1 .掌握机电一体化的基本概念，基本原理和基本知识2 .了解机电一体化系统的发展趋势找同学列举生活中常见的机电一体化产品实例找同学说出机电一体化技术给我们的生活带来哪些便利3 .掌握常用机电一体化元部件的原理、结构性能和应用4 .基本掌握典型机电一体化产品或系统的构成、原理、结构性能和应用三、课堂小结通过本次课的学习，同学们对本课程的主要内容，重难点有了一定的了解，为以后的学习打下了基础。四、作业布置课题名称第一节机电一体化的基本概念授课班级授课时间12机电3、4、5、6班（2班3.9）课题序号3-4授课课时第3至IJ 4授课形式理论使用教具电脑投影仪
4、教学目的1 .了解机电一体化的基本概念2 .掌握机电一体化与其他技术的区别教学重点1.机电一体化技术特点教学难点1.掌握机电一体化产品的特点更新、补充、删减内容无课外作业课后习题4题授课主要内容或板书设计第一节机电一体化的基本概念一、机电一体化的定义二、机电一体化与其它技术区别教学后记通过本次课的学习，同学们能够掌握机电一体化的定义，机电一体化技术特点。主要教学内容及步骤教学过程师生活动设计意图等复习：绪论部分机电一体化技术特点新课导入：一、机电一体化定义注：是指在机械的主功能、动力功能、信息处理功能与控制功能上引进电子技术，并将机械装置与电子设备以及软件等有机结合起来而构成系统的总称。二、机
5、电一体化与其它技术的区别1 .机电一体化产品和传统的电气机械的不同机械工程技术从纯技术发展到机械电气化仍属传统机械，主要功能依然是代替和放大体力。2 .机电一体化和并行工程是有区别的机电一体化将（机械、电子等）相关技术在设计和制造阶段有机结合起来而并行工程是指在不同的技术内部设计和制造之间紧密结合，最后完成整体装置。3 .机电一体化也有别于自动控制注：自动控制侧重讨论控制原理、控制规律、分析方法和自动控制系统的构造。三、机电一体化技术的特点列举生活中机电产品实例说出机电一体化好处1 .体积小重量轻2 .速度快精度高3 .可靠性高4柔性好四、机电一体化产品的特点1 .产品开发周期短，产品更新换代
6、快2 .产品的质量和附加值高3 .市场竞争力强4 .改善劳动条件，有利于自动化生产5 .操作简便，使用安全可靠6 .节约能源四、课堂小结通过本次课的学习，同学们掌握了机电一体化定义、产品特点、技术特点为以后的学习打下了基础。四、作业布置课题名称第二节机电一体化技术的发展授课班级授课时间12机电3、4、5、6班（2班3.9）课题序号5-6授课课时第5至IJ 6授课形式理论使用教具电脑投影仪教学目的1 .了解机电一体化的发展状况2 .掌握机电一体化的发展趋势教学重点1.机电一体化的发展趋势教学难点1.掌握目前机电一体化的发展状况更新、补充、删减内容无课外作业课后习题5题授课主要内容或板书设计第二节
7、机电一体化技术的发展一、机电一体化的发展状况二、机电一体化的发展趋势教学后记通过本次课的学习，同学们能够掌握机电一体化的发展状况，机电一体化的发展趋势。主要教学内容及步骤教学过程师生活动设计意图等复习：机电一体化技术的特点？机电一体化产品的特点？新课导入：一、机电一体化的发展状况1 .初级阶段（20世纪60年代以前）注：在这一时期，特别是二次世界大战刺激了机械产品与电子技术的集合，战后转化为民用，对战后经济的恢复起到了积极作用。2 .蓬勃发展阶段（20世纪70至80年代）注：这一时期，计算机技术，控制技术，通信技术发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。3 .深入发展时（20世纪90年代后期）
8、注：机电一体化技术开始向智能化方向迈进，一方面光学通信技术等进入了机电一体化等。另一方面对机电一体化系统的建模设计，分析和集成方法及机电一体化的学科和发展趋势都进行了深入研究。二、机电一体化的发展趋势1 .智能化2.模块化3.微型化4.网络化5.绿色化6.系统化复习提问视频播放机电一体化的发展史三、课堂小结通过本次课的学习，同学们能够掌握机电一体化的发展状况，机电一体化的发展趋势。四、作业布置课题名称第三节机电一体化的功能及其组成授课班级授课时间12机电3、4、5、6班（2班3.9）课题序号7-8授课课时第乙到华授课形式理论使用教具电脑投影仪教学目的1 .了解机电一体化系统的构成2 .掌握机电
9、一体化系统的组成部分教学重点1.掌握执行装置的分类教学难点1.掌握接口的作用更新、补充、删减内容无课外作业课后习题7题授课主要内容或板书设计第三节机电一体化系统功能及组成.机电一体化系统的功能构成原理二、机电一体化系统的组成要素教学后记通过本次课的学习，同学们能够掌握机电一体化的系统，组成要素。主要教学内容及步骤教学过程师生活动设计意图等复习：机电一体化的发展状况？机电一体化的发展趋势？新课导入：一、机电一体化系统的构成原理1 .定义：是一种比较复杂的工程系统，它是由相互关联的若干种类的元素组成的，具有特定的目标有机整体。2 .目的：是对输入物质、能量和信息进行预订的变化、传递和保存。3 .五
10、大功能(1)主功能作用：是实现系统目的所必须的，是系统的主要特征。(2)动力功能作用：系统所需的能量(3) (4)处理和控制功能作用必不可少(5)结构功能作用：将各种要素结合起来，进行空间的配置，形成统一的整体。二、机电一体化系统的组成要素注：包括机械本体动力部分检测部分驱动部分控制器接口复习提问看视频动画三、课堂小结通过本次课的学习，同学们能够掌握机电一体化系统的构成要素，五大功能原理。四、作业布置课题名称第二章第一节机电一体化分类概述授课班级授课时间12机电3、4、5、6班（2班3.10）课题序号9-10授课课时第9到10授课形式理论使用教具电脑投影仪教学目的1 .掌握机电一体化产品分类2
11、 .掌握生产过程的机电一体化定义教学重点1.掌握身边常见的机电一体化的产品教学难点1.掌握生产过程机电一体化的分类更新、补充、删减内容无课外作业课后习题1.2授课主要内容或板书设计第一节机电一体化分类概述一、机电一体化产品分类二、生产过程机电一体化的具体产品介绍教学后记通过本次课的学习，同学们能够掌握生产过程机电一体化产品的分类。主要教学内容及步骤教学过程师生活动设计意图等复习：机电一体化系统功能组成及原理？机电一体化组成要素？导入新课：一、机电一体化分类概述1.机电一体化有两大分支(1)生产过程的机电一体化如：机械制造过程的机电一体化、冶金生产的机电一体化、化工生产的机电一体化、粮食及食品加
12、工过程的机电一体化(2)机电产品的机电一体化如：儿童玩具、家用电器、办公设备二、生产过程机电一体化1 .计算机辅助产品如：CAD、CAE、CAPP、CE2 .计算机辅助制造和各种计算机集成制造系统如：CAM CAI CIMS 等3 .利用计算机进行生产任务和各种制造资源合理组织与调配的各种管理技术如：MIS MRP 等抽查提问播放视频观看机电一体化产品实例三、计算机集成制造系统L集成管理技术2 .集成设计技术3 .生产加工自动化技术四、课堂小结课后同学们要加强复习，认真完成课后习题。五、作业布置课题名称第二节机电产品的机电一体化授课班级授课时间12机电3、4、5、6班（2班3.10）课题序号1
13、1-12授课课时第11到12授课形式理论使用教具电脑投影仪教学目的1 .掌握机电一体化产品分类2 .掌握典型的机电一体化产品的工作原理教学重点1.掌握数控机床的工作原理教学难点1.掌握机器人三项基本功能更新、补充、删减内容无课外作业课后习题3题授课主要内容或板书设计第二节机电产品的机电一体化二、机电一体化产品的概述二、典型的机电一体化产品教学后记通过本次课的学习，同学们能够掌握典型机电一体化产品的工作原理主要教学内容及步骤教学过程师生活动设计意图等复习：生产过程机电一体化定义？CAD、CAM、CAPP 的含义？新课导入：一、机电一体化产品的概述1.机电产品的演变过程(1)原来由机械实现的动作装
14、置转变为与电子技术相结合实现的动作装置(2)原来由人来判断决定的动作装置变为无人操作的装置(3)按照人编制的程序来实现灵活动作的装置如:数控机床机器人二、目前广泛使用的机电一体化产品(1)机、电、仪一体化产品注：就是将机电一体化产品引入仪器仪表的技(2)机、电、液一体化产品注；就是将机电一体化产品引入液压传动，其显著的优点是功率密度大，结构紧凑，能实现大范围无级调速(3)机、电、光一体化产品找同学列举生活中常见的机电一体化产品实例找同学说出机电一体化技术给我们的生活带来哪些便利注：就是用光传递信息，没有污染抗干扰能力强，在很多新型机电产品中特别是仪器仪表中的应用越来越广泛。三、典型的机电一体化
15、产品1 .数控机床和加工中心工作原理2 .机器人特点(1)感知注：检测外界环境的条件的变化(2)思维注：是指机器人的大脑通过相关动作的程序，对感知的信息进行分析、推理、判断控制机器人的行动。(3)行动注：在大脑思维的控制下，机器人通过执行一系列的运动进行工作，完成预定的作业任务。四、课堂小结通过本次课的学习，同学们能够掌握典型的机电一体化产品的工作原理。五、作业布置播放典型零件的数控加工视频、机器人工作视频，让学生直观的感受机电一体化产品给生活带来的便利课题名称第三章第一节机械技术授课班级授课时间12机电3、4、5、6班（2班3.10）课题序号13-14授课课时第13至I14授课形式理论使用教
16、具电脑投影仪教学目的1 .掌握机械基础知识2 .掌握机械传动机构教学重点1.掌握齿轮的特点与分类教学难点1.掌握各种机械传动机构更新、补充、删减内容无课外作业课后习题1、2题授课主要内容或板书设计第一节机械技术一、基础知识二、机械传动机构教学后记通过本次课的学习，同学们能够掌握机械技术的基础知识，对机械传动机构有了一定的了解。主要教学内容及步骤教学过程师生活动设计意图等复习：机电产品的机电一体化定义？典型的机电产品的特点？新课导入：一、机械技术的基础知识1 .机械零件的定义注：在机电一体化中，利用电动机的旋转运动来驱动机械装置，构成这类机械装置的总称2 .“环”注；指的是齿轮、传动带、链轮、曲
17、柄、凸轮等。3 .单元运动注：指的是直线运动、旋转运动、摆动其中旋转运动指的是以轴线方向不变，以轴线为中心进行旋转摆动指的是改变轴线方向的运动，有的是轴套固定，轴旋转。二、机械传动机构1.齿轮与减速机构定义：指用主动齿轮与从动齿轮直接啮合传递运动和动力的装置找同学列举生活中常见的机电一体化产品实例找同学说出机电一体化技术给我们的生活带来哪些便利特点：1.传动平稳，瞬时传动比恒定2 .工作可靠，效率高、寿命长、适用的功率、速度和尺寸范围大。3 .制造成本高，安装要求高。4 .啮合时会产生噪声。三、课堂小结通过本次课的学习，同学们能够掌握齿轮传动的特点，会计算传动比。四、作业布置课题名称第三章第一
18、节传动机构授课班级授课时间12机电3、4、5、6班（2班3.10）课题序号15-16授课课时第15至IJ 16授课形式理论使用教具电脑投影仪教学目的1 .掌握带传动、链传动、连杆机构特点2 .掌握电传动的优点、缺点教学重点1.掌握液压传动的工作原理及组成部分教学难点1.掌握气传动的优点、缺点更新、补充、删减内容无课外作业课后习题1、2题授课主要内容或板书设计第一节传动原理一、带传动、链传动、连杆机构作用二、其它传动机构教学后记通过本次课的学习，同学们能够掌握传动的特点，尤其是电动、液压与气动的优缺点。主要教学内容及步骤教学过程师生活动设计意图等复习：机械技术的基础知识？机械传动机构中齿轮机构的
19、特点？新课导入：一、带传动、链传动与连杆机构注：同步带、V带、平带、链、绳索与连杆等机构都是长距离传递运动的机构1 .同步带与V带的不同点注：同步带有齿啮合，不需要太大的张紧力，刚度好，传动效率高2 .链传动的特点注：在长距离的传动中有较高的刚度，但在高速运转时存在振动噪声问题。二、执行装置1 .定义执行装置：是将其它形式的能量转换为机械能，使机构作旋转、直线运动的装置。2 .分类注：电动式、液压式、气动式3 .开发改进执行装置考虑的问题(1)功率和重量(2)体积和重量找同学列举生活中常见的机电一体化产品实例找同学说出机电一体化技术给我们的生活带来哪些便利（3）响应速度和操作力（4）能源及自身
20、检测功能（5）成本的寿命（6）能量的效率三、电传动1.优点（1）以电源为能源在大多数情况下容易得到（2）容易控制（3）可靠性稳定性和环境适应性好（4）与计算机等控制装置的接口简单2.缺点（1）必须使用齿轮等运动传递和变换机构（2）容易受载荷的影响（3）获得大功率比较困难三、课堂小结本次课我们一起学习了几种典型传动机构的优点和缺点，同学们课后加强复习和预习。四、作业布置课题名称第三章液压传动授课班级授课时间12机电3、4、5、6班(2013.11)课题序号17-18授课课时第17至IJ 18授课形式理论使用教具电脑投影仪教学目的1.掌握液压传动工作原理2.掌握气压传动工作原理教学重点1.掌握气压
21、传动的工作原理及组成部分教学难点1.掌握液传动系统的组成和作用更新、补充、删减内容无课外作业课后习题3、4题授课主要内容或板书设计第三章液压传动一、液压传动工作原理二、气压传动工作原理教学后记通过本次课的学习，同学们能够掌握液压传动、气压传动的工作原理及其组成部分的作用。主要教学内容及步骤教学过程师生活动设计意图等复习：机械传动机构的特点？齿轮与减速机构的特点？执行装置的分类？新课导入：一、液压传动的工作原理1 .注：液压传动以油液作为工作介质，依靠密封容积的变化来传递运动，依靠油液内部压力来传递动力。其中：液压传动装置实质是一种能量转换装置。2 .液压传动由四部分组成注：动力部分、执行部分、
22、控制部分、辅助部分其中：动力液压泵作用将机械能转换成液压能，用以推动液压缸等执行元件。执行液压缸、液压马达作用将液压能转换成机械能，并分别输出直线运动和旋转运动。控制控制阀作用控制液体压力、流量和流动方向。辅助滤油器、油箱、管路接头、密封件作用对液体过滤储存液体输送液体密封二、气压传动抽查知识的巩固情况动画演示液压传动原理1 .原理以压缩空气作为介质传递运动和动力2 .组成：空气压缩机二次冷却器储气罐干燥剂过滤器减压阀管道控制阀及气动执行装置构成。三、课堂小结通过学习我们能够掌握气压传动的优缺点，希望同学们课后能够认真复习，并且预习下一节内容。四、作业布置课题名称第三章精密加工授课班级授课时间
23、12机电3、4、5、6班(2013.11)课题序号19-20授课课时第19至U 20授课形式理论使用教具电脑投影仪教学目的1 .掌握机械加工的分类2 .掌握精密和超精密加工方法分类教学重点1.掌握精密加工技术分类教学难点1.掌握激光技术的定义更新、补充、删减内容无课外作业课后习题5、6题授课主要内容或板书设计四精密加工一、精密加工和超精密加工的技术内涵二、精密加工技术教学后记通过本节的学习，同学们能够掌握机械加工的分类，掌握激光技术的分类及定义。主要教学内容及步骤教学过程师生活动设计意图等复习：气压传动的定义？气压传动的优缺点？新课导入：一、精密和超精密加工的技术内涵精密加工和超精密加工代表了
24、加工精度发展的不同阶段，通常加工按精度划分可分为：一般加工、精密加工、超精密加工三个阶段。二、精密加工和超精密加工加工方法1 .去除加工又称为分离加工，是从工件上去除一部份材料，传统的机械加工方法（车削、铳削、磨削、研磨和抛光等），以及特种加工中的电火花加工、电解加工等），均属于这种加工方法。2 .结合加工利用物理和化学，将不同材料结合在一起，如焊接、粘结等。3 .变形加工利用力、热、分子运动等手段，使工件产生变形，改变其尺寸、形状和性能。三、精密加工技术1.微细加工技术注：是指制造微小尺寸零件的加工技术，它是在半抽查知识的巩固情况动画演示精密加工视频导体集成电路制造技术的基础上形成并发展的。
25、2 .纳米技术与微型机械3 .激光加工技术注：是指利用激光束与物质相互作用的特性对材料进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一门加工技术。四、课堂小结通过本次课的学习，同学们掌握了激光的定义,精密加工的分类，课后认真复习及预习下一节内容。五、作业布置课题名称第三章接口技术授课班级授课时间12机电3、4、5、6班(2013.11)课题序号21-22授课课时第21至IJ 22授课形式理论使用教具电脑投影仪教学目的1 .掌握计算机的构造组成2 .掌握接口的定义教学重点1.掌握人机通道及接口的分类教学难点1.掌握数/模转换接口的定义更新、补充、删减内容无课外作业课后习题10,11题授课主要内容或板
26、书设计第四节接口技术一、计算机的构造二、接口的基础知识教学后记通过本节的学习，同学们能够掌握接口的定义及分类，掌握计算机的构造组成。主要教学内容及步骤教学过程师生活动设计意图等复习：精密和超精密的定义？精密加工和超精密加工的分类？新课导入：一、计算机的构造1.处理器注：相当于人的大脑，由处理单元和内存组成，也称中央处理器，把集成化的中央处理器称为微处理器。(1)控制单元作用：解释进入内存的程序，根据解释运算单元或其它单元发出的相应的命令。(2)运算处理作用：根据控制单元的命令进行算术或逻辑运算，是计算机主要的工作部件(3)内存注：相当于人脑的记忆部分，是不通过输出，输入通道的存储器，由能存储大
27、量数据的只读存储器或读完写存储器。(4)总线抽查知识的巩固情况动画演示精密加工视频数据总线：是传送数据的信号线包括程序数据处理数据，输入输出数据等。地址总线：是传送地址的信号线，包括存储器地址，集成电路芯片地址等。控制总线：是传送控制数据的信号线二、外围设备注：有键盘、鼠标、硬盘、软盘三、接口定义1 .注：是指计算机与外围设备连接时，用于稳定与调整二者间信号所必须的装置2 .接口的功能（1）电气条件的调整（2）信号变换（3）信号变换处理（4）防止干扰四、课堂小结通过本次课的学习，同学们掌握了计算机的构造，课后认真复习及预习下一节内容。五、作业布置课题名称第三章传感器技术授课班级授课时间12机电
28、3、4、5、6班(2013.11)课题序号23-24授课课时第23至IJ 24授课形式理论使用教具电脑投影仪教学目的1 .掌握传感器的定义2 .掌握几种常见传感器的工作原理教学重点1.掌握光敏元件的工作原理教学难点1.掌握热敏元件的工作原理更新、补充、删减内容无课外作业课后习题4、5题授课主要内容或板书设计第五节传感技术一、传感器的定义二、机电一体化系统中常见的传感器教学后记通过本节的学习，同学们能够掌握传感器的定义及分类，掌握传感器的工作原理。主要教学内容及步骤教学过程师生活动设计意图等复习：计算机几个构成部分？接口的技术的定义？接口的作用？新课导入：一、传感器的作用注：机电一体化系统就像我
29、们人得五官，把信息传给大脑，由大脑中的中枢作出正确的判断，再付诸行动，一旦某个人的五官发生了偏差，那么他将不会获得可靠的信息并作出合理的反应。二、传感器的定义注：接受规定的被测物理量并按一定的规律转换成可以输出信号的器件或装置。三、机电一体化系统中常见的传感器1 .光敏元件注：有一些特殊的半导体材料，它的电阻值会随着环境光照强弱的变化而发生明显的变化，如路灯自动亮熄装置和照相机自动曝光装置。2 .热敏元件注：热敏元件的电阻值随着温度的上升而减小抽查知识的巩固情况动画演示精密加工视频与铜、铁等金属的阻值随着温度的上升而增加不同,前者具有负温系数，后者则具有正温度系数。3.电阻应变片注：利用金属丝
30、被拉长时电阻会随之上升的特性做成的应变传感器。四、传感器发展趋势现代传感器发展的趋势是集成化和智能化，其中集成化有两个含义一是在一个芯片上集成不同的功能多种传感器，二是把传感器、放大器、运算器等组件集成在一起。智能化是一种带有微型电算化兼有检测、判断、信息处理等功能的传感器。五、课堂小结通过本次课的学习，同学们掌握了传感器的构造，课后认真复习及预习下一节内容。六、作业布置课题名称第三章伺服驱动技术授课班级授课时间12机电3、4、5、6班(2013.11)课题序号25-26授课课时第25至U 26授课形式理论使用教具电脑投影仪教学目的1.掌握伺服驱动技术的定义2.掌握伺服系统的结构组成教学重点1
31、.掌握伺服电机的条件教学难点1.掌握直流伺服电机构造及原理更新、补充、删减内容删除交流伺服电机工作原理课外作业课后习题15、16题授课主要内容或板书设计第五节伺服驱动技术一、伺服驱动驱动技术的定义二、伺服驱动的组成教学后记通过本节的学习，同学们能够掌握直流伺服电机的定义及构造组成。主要教学内容及步骤教学过程师生活动设计意图等复习：传感器的定义？常见传感器的的分类？新课导入：一、伺服驱动的定义注：就是在控制指令的指挥下，控制驱动元件，使机械系统的运动部件按照指令要求进行的。二、伺服系统的组成及分类1 .控制器注：主要任务根据输入信号和反馈信号决定控制策略，通常由电子线路和计算机组成。2 .功能放
32、大器注：将信号进行放大，并用来驱动执行机构完成某种操作，在现代机电一体化系统中的功率放大装置，主要采用各种电力电子器件组成。3 .执行装置注：主要由伺服电机或液压伺服机构和机械传动装置组成，目前，采用电动机作为驱动元件的执行机构占据较大的比例。4 .检测装置抽查知识的巩固情况动画演示精密加工视频注：任务是测量被控量，实现反馈控制。二、伺服电机1 .定义注：电气伺服系统的执行元件，作用是把电信号转化为机械运动。2 .伺服电机符合以下要求注：（1）具有宽广而平滑的调速范围（2）具有较硬的机械特性和良好的调节特性（3）具有快速响应的特性（4）空载始动电压小三、课堂小结通过本次课的学习，同学们掌握了计算机的构造，课后认真复习及预习下一节内容。四、作业布置