电动机课件范例6篇

电动机课件

电动机课件范文1

摘要:传统的计算机硬件基础课教学已不适应现代科学技术的发展和社会对人才的需求,本文结合计算机专业的特点,从课程内容、教学体系、教学方法等方面总结了在硬件基础课教学改革中所取得的实际经验和体会。

关键词:硬件基础课;教学改革;整合课程

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

计算机硬件教学的先修课程是“电路分析”、“模拟电子学”和“数字逻辑与数字系统”。由于历史原因,这些课程大多由电子系开设,是以理论研究为目的的课程体系,存在教学内容陈旧,课程体系老化,理论论述多,占用学时多,前后衔接不好等问题,给后续计算机硬件课的理论教学和实践教学带来了诸多困难和被动。而计算机专业与其他专业相比较,少有的几个优势之一就是对计算机硬件结构的掌握。因此,结合计算机专业的具体情况,在教学体系、教学内容和教学方法等方面对硬件基础课程进行必要的改革就显得尤为重要。

2整合内容、精缩课时

1) 现代科学技术的发展日新月异,计算机技术的发展更是突飞猛进。在大学本科阶段,除了要给学生传授基础理论知识外,还要讲授新技术、新理论,这就使得各高校不断压缩某些传统基础课的课时,增设一些新的课程。在这种形式下,硬件基础课的课程体系和教学内容亟待更新。

2) 课程体系的构建是以理论知识为架构,以实际应用为目标,教学内容则应紧密结合专业核心能力对理论知识的要求。综合时展、专业结构和课程体系的总体考虑,从98年起我们就根据计算机专业的特点,逐渐建立完善了一套硬件基础课的课程体系。首先,在课程内容的组织与建设方面,注重了先修课和后续课程的关系,做到内容上不重复,知识点上不脱节。其次,教学内容力图反映时代的发展,技术的进步。通过编写出版《电路与电子学基础》、《数字逻辑与数字系统》两本教材重新划分课程内容,精缩学时,将原有的64学时的“电路分析”和64学时的“模拟电子学”这两门课程整合为课内48学时、实验20学时的“电路电子学”课程,重新划分、补充了“数字逻辑与数字系统”(课内48学时、实验20学时、三周课程设计)的教学内容。

(1) “电路与电子学”课程。在电路分析部分不再追求研究线性电路的理论体系完整性,删除了部分传统教学内容,只保留直流分析、交流分析和动态电路三大部分。在直流分析中,删掉了“电路分析”教学中关于支路电流法和回路电流法的内容,保留电路系统分析法中的被广泛用于机辅分析的节点电压法。在交流分析中,删除了三相电路内容,而对通信中的谐振电路则详细讲解。动态电路的分析中,只通过一个简单的RC充电回路让学生了解时域分析的基本步骤,而将重点放在三要素法和RC无源微积分电路上。在“模拟电子学”部分,去掉了半导体器件导电原理和反馈的方框图计算法,精简了阻容耦合放大电路(包括多级放大)、小信号动态图解法、差分电路分析等。相应地加强了有源器件MOS管、电流源电路和系统稳定性的介绍,课程着重讲解集成运放的应用。在讲解由运放构成的有源积分电路时,与前面的无源积分电路做比较,这样有助于学生理解并牢固掌握两种电路各自的特点。实践证明,学生在做电子竞赛时对这两种电路的使用都非常恰当。

(2) “数字逻辑与数字系统”课程。教学内容删除了数字电路中各种触发器电路的内部结构和传统设计方法中的设计技巧,精简了中规模器件的内部逻辑介绍,缩减了卡诺图和逻辑简化内容。由于计算机专业的硬件课程“微机原理与接口技术”中将介绍A/D、D/A转换,故这一部分内容就不出现在“数字逻辑”课程的教学中。将教学重点放在各类触发器的逻辑功能触发条件、集成电路外部功能、可编程器件和EDA技术上,要求教会学生如何通过查找器件手册了解器件功能和使用要点。由于计算机硬件中三态门、OC门的重要性,课程加强了对其逻辑功能及应用的举例说明。

(3) 改革组课方式。逻辑门电路是传统“数字逻辑”教学中最难的一章,由于门电路的原理要涉及到电路、模拟电子学等方面的知识,因此在讲述这一部分内容时,必须帮助同学复习有关的知识。在改革课程体系时,我们打破传统的教学体系,将这一部分内容放在“电路电子学”课程中,在讲述半导体器件后引入逻辑门电路,如MOS管可以具有开关和受控源两种类型的功能,根据器件所给偏置条件的不同,在模拟电路中可作为放大器件或在数字电路中作为开关器件。课堂上的师生互动证明,经过这样的调整,学生对有关门电路的问题就很容易理解掌握。通过合理地整合教学内容,改变了过去把电路模型与实际器件(如受控源和晶体管)、开关与放大作用、模拟与数字等研究对象截然割裂的组课方式,而是将它们有机地融合,找出共性和个性,讲清个性,突破难点,这样便于以统一的观点使学生建立完整的概念〔1〕。

3软硬结合与时共进

1) 当前国内计算机专业的普遍现象是“过软”,即强调软件编程,而学生的硬件动手能力非常薄弱。在计算机科学技术飞速发展的今天,计算机系统的软硬件界限开始变得模糊,且采用软件方法来设计硬件, FPGA、VHDL、DSP技术带来了全新设计理念与结构体系,与之相应EDA技术和ISP器件在教学、科研等领域应用越来越广泛。在这种软硬件逐渐融合的背景下,计算机学科的硬件基础课程必须要反映出这种时代的发展。

2)EDA技术分为三级:以PSPICE、EWB、Multisim等为软件平台的仿真分析类辅助设计技术为初级;以MaxPlus II、Quartus II等为软件平台,以FPGA/CPLD为硬件系统目标芯片的电子系统设计EDA技术为第二级;以NC Simulator、Virtuso、Diva等为软件设计开发平台、以集成电路芯片版图设计为目标的ASIC芯片设计为最高级〔2〕。EDA技术的前两级都与计算机硬件基础课密切相关,因此在进行课程体系改革时,应结合实践性教学环节,根据“基础型、应用型、综合型、创新型”的循序渐进的实验课程教学体系,将EDA技术分层次地引入设置在教学中:

(1) 第一级――首先在“电路电子学”教材各章的最后一节给出PSPICE对本章典型电路的仿真实例,教材最后一章加入可编程模拟器件ispPAC。其次,增加了20学时的Multisim仿真及电路设计实验。通过仿真实验,将教学中的难点用直观的图形和曲线表述,降低了数学难度。如通过对模拟放大电路的仿真,可以直接观察到改变电路参数所导致的波形失真,学生就很容易理解并掌握静态工作点变化对放大电路性能的影响。最后,利用仿真平台生动直观方便的特点,让学生掌握先设计、后仿真、再实际的设计方法和理念,在此基础上,将以往的一些验证实验提升为综合设计实验。对每一个实验都要求虚实结合,虚实互动,通过这种训练,极大地提高了设计的成功率。计算机专业的学生取得北京市大学生电子竞赛的3个一等奖,更多的二、三等奖证明,整合后“电路电子学”的教学改革取得了成效。

(2) 第二级――传统的“数字逻辑”课程体系以逻辑代数为基础,采用自底向上(DOWN-TOCTOP)的设计方法,教学内容以门电路-中规模集成电路-大规模集成电路-数字系统为顺序排列。导致学生在学习前面局部知识的时候,缺乏整体系统概念,只会 “搭积木”拼凑式的设计,当后续“组成原理”课程要建立整机、系统这些非常重要的概念时,前面所学的一个个分散的知识点不能被融会贯通〔3〕。现代数字系统的设计以硬件编程语言为基础,采用自顶向下(TOP-TO-DOWN)的设计方法,因此数字电路的教学体系必须重新构建。第二级的EDA技术包含三方面内容:(1)大规模可编程逻辑器件;(2)硬件描述语言;(3)软件开发工具。所以在“数字逻辑与数字系统”的教学体系上,应以逻辑代数与VHDL语言并行为基础,强调自顶向下的设计理念和层次化设计方法,以系统为对象,用VHDL语言描述,在EDA软件平台上,自上而下、逐步细化,最终完成整个系统的设计。依据整体“自顶向下”,细节“自底向上”的教学模式,在教学内容组织上,先给出数字系统的整体架构及逻辑系统的三大部件:存储、处理、控制,让学生有全局、整体的认识。在讲述逻辑系统的每一具体部件时, 仍然遵循“由浅入深,循序渐进”的原则,采用传统的“自底向上”的教学组织方法。在实践教学的综合设计部分中,要求学生必须按照从顶层抽象描述向底层结构描述,最后到可实现的硬件单元描述这一过程进行数字系统的设计。通过这种教学改革,学生的知识结构趋于合理,满足对软硬件结合的人才的需求。

4注重衔接 承前启后

在计算机硬件基础课的教学中,首先应注重介绍该门课程的主要内容、在计算机专业中的地位及与相关课程的关系,激发学生的学习兴趣。其次,应注重与后续课程的衔接。由于当代大学生在入学时就具备了计算机使用的基本知识,因此在授课过程中,要有意识地用计算机硬件电路作为基础课的授课案例。如“电路电子学”课程中,在集成运放构成的比较器一节,就可给出比较器在A/D转换中的应用举例,再指出A/D、D/A是计算机接口中的重要单元电路,这样就埋下一条线索,与后续课程的知识相联系。在“数字逻辑与数字系统”课程中所给出的案例都要尽可能为后续课程使用,如从键盘等引出编码的概念和编码器的作用;在讲三态门时,可进一步给出物理上总线的概念,解释当译码和读写信号设计错误时,CPU访问存储单元数据总线严重冲突会造成死机的原因;在存储逻辑一章,介绍完寄存器队列(FIFO)的逻辑结构后,可让学生设计寄存器堆栈(LIFO)的逻辑电路图。在该课程的实践教学中,所给出的设计题目包括总线缓存器、全加器、键盘扫描电路、硬件控制器等计算机的基本功能部件。通过这种方法引导学生思考,建立必要的知识关联及整体概念,最终达到对计算机硬件系统基本知识融会贯通的目的。实践证明,这种训练对于今后的“组成原理”课程和“嵌入式系统”设计都打下了坚实的基础。

5黑板、多媒体、EDA仿真

高校的教学手段基本都采用多媒体。多媒体图文并茂、生动有趣,但很容易变成另一种形式的照本宣科或“填鸭式”教育。在教学中要综合多种教学手段,注意针对不同的教学内容去寻求最佳的表述方式:黑板+粉笔、电子教案、实物投影、动画课件、虚拟电路。计算机硬件基础课教学内容多,知识点杂,不容易理解。对于较难理解或学生有争议不明白的问题,传统的“粉笔+黑板”有其独特的灵活性,既可以表述学生课堂思维的过程,又有利于师生交流互动。在课间让学生自己摆设实物投影,增强学生的感性知识,课间的学习气氛仍生气勃勃。录像CD和动画课件则留给学生自己观看。计算机硬件基础课程的实践性强、信息量大、EDA设计技术应用广泛。在授课时通过EDA仿真将验证实验与理论教学相结合,解决理论与实践的时空分离弊端,通过提问、思考、演示、总结等一系列步骤,循序渐进,调动学生参与教学的积极性,充分发挥学生的主动性。值得注意的是,在此过程中,教师一定要掌控好演示进程,既不能影响教学进度,又要协调好单位时间教学信息量与学生接受理解能力之间的矛盾。

6结束语

硬件基础课的教学改革,涉及课程多、学术性和技术性强,是一项系统工程,需要教师付出不懈的努力,不断学习新技术,及时更新教学内容,完善教学方法,才能更好地提高教学质量,更好地培养适应社会的发展人才。

参 考 文 献

电动机课件范文2

关键词:Proteus;仿真;专业课程

中图分类号:TN79 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)03-0200-02

The Application Research of Proteus Simulation Software in the Electrical Specialized Courses

ZHU Rong-tao

(Yangtze University College of Technology & Engineering, Jingzhou 434020,China)

Abstract: Against to the signal actuality and problem of proteus simulation application research in the automatic specialized courses, we have offered proposals to emphasize the effect of merge between the Proteus simulation software and automatic specialized courses, promote student's understanding of specialized courses.The practice teaching results show the teaching method can help student to understand automatic specialized courses and improve the students interest.

Key words: Proteus;simulation;specialized courses

在教学领域,Proteus是一个巨大的教学资源,可以应用于自动化专业中的很多课程,如模拟电路、数字电路、单片机、电机拖动等课程,而这些课程又是自动化专业非常重要的课程,老师在教学上往往只注重一门课,而忽视了多门课程之间的联合教学,因此Proteus软件在自动化课程的应用研究有助于解决自动化课程相对独立的现象,在教学中通过使用Proteus软件将这些课程有效的联系在一起,成为一个有机的整体,更有效的提升自动化专业教学水平。

1 直流电机仿真

电机拖动是自动化专业课程中的一门专业核心课,而在上课的时候是看不到电机实物的,一味按照PPT来讲解电机的工作原理,就显得非常单调,且听起来也很枯燥,难以提高学生的上课兴趣,因此在上课的时候通过Proteus软件进行仿真教学就能在很大程度上提高学生上课的积极性。

直流电机仿真电路原理图如图1所示,直流电机的工作主要取决于电机两端的电压,电压越大转速越快,正转和反转取决于电机两端电位的大小,如A端的电位高于B端的电位,电机正转,那么当A端的电位小于B端的电位时,电机则反转。直流电机硬件测试结果如表1所示。

2 直流电机驱动电路

2.1 L298简介

L298是一款单片集成的高电压、高电流、双路全桥式电机驱动,设计用于连接标准TTL逻辑电平,驱动电感负载(诸如继电器、线圈、DC和步进电机)。L298提供两个使能输入端,可以在不依赖于输入信号的情况下,使能或禁用L298器件。

L298低位晶体管的发射器连接到一起,而其对应的外部端口则可用来连接一个外部感应电阻。L298还提供一个额外的电压输入,所以其逻辑电路可以工作在更低的电压下。

2.2 PC817简介

PC817光电耦合器广泛用在电脑终端机,可控硅系统设备,测量仪器,影印机,自动售票,家用电器,如风扇,加热器等电路之间的信号传输,使之前端与负载完全隔离,目的在于增加安全性,减小电路干扰,简化电路设计。PC817主要特性如下:1)电流传输比 (CTR: MIN. 50% at IF=5mA ,VCE=5V);2)高隔离电压:5000V有效值;3)紧凑型双列直插封装,PC817为单通道光耦,PC827为双通道光耦,PC837为三通道,PC847为四通道光耦;4)线性光耦元件。

2.2 PC817简介

直流电机硬件驱动测试原理图如图2所示,L298的ENA和ENB引脚为使能端,A、B、C、D为L298的输入端,对应的输出分别为A-O、B-O、C-O、D-O,用来控制电机的运行状态。由于直流电机只有2个引脚,故在本文中选择C、D为L298的输入端,C-O、D-O作为输出端,ENB作为L298的使能端。考虑到电机高速运转时,工作电流较大,所以引入了光耦PC817来隔离,方便与各种微控制器连接,直流电机驱动电路硬件测试结果如表2所示。

3 直流电机系统仿真

直流电机系统由单片机最小系统和直流电机驱动电路2个部分组成。单片机最小系统是《单片机原理与应用》课程中的内容,直流电机驱动电路是《电机拖动》课程中的内容。从这一个小的方面就可以看出,自动化专业的很多课程是相铺相成、互相促进、有机协调的一个整体,只是不同课程的侧重点不同而已。直流电机驱动电路就是为了单片机编程服务的,只要理解按键的两种状态就可以了,如按键按下表示低电平,按键松开表示高电平。单片机的I/O引脚正好也只有两种状态,即高电平和低电平,那么就正好可以用单片机的I/O引脚来替换按键,通过编程就可使对应的引脚输出高电平或低电平。

直流电机系统的仿真电路原理图如图3所示。

经仿真测试,直流电机系统的仿真测试结果与表1的结果相同,那就说明先对数字芯片进行硬件测试有利于单片机程序的编写,也加深了学生对数字芯片的认识,当自己不会写单片机程序或者写的程序没有出现预期的结果时,可以先从数字芯片硬件测试入手查找问题的所在。

4 结束语

在自动化专业的很多课程的教学中,教师要强调所学的知识可以在自动化专业的其他课程中会用到,那么学生就会明白Proteus仿真软件的重要性。实践教学表明:本项目的研究有利于提高了学生的学习兴趣和课程的教学质量。

参考文献:

[1] 王海燕.Proteus和Keil软件在单片机实验教学中的应用[J].实验室研究与探索,2012,31(5):88-91.

[2] 侯向锋.Proteus在模拟电子技术教学中的应用[J].湖北师范学院学报:自然科学版,2012,32(4):114-118.

[3] 王尔申.Multisim和Proteus仿真在数字电路课程教学中的应用[J].实验室技术与管理,2013,30(3):78-81.

[4] 胡中玉.基于Proteus仿真的电工电子课程教学创新[J].实验室技术与管理,2016,33(4):128-130.

[5] 康华光.电子技术基础模拟部分[M].6版.北京:高等教育出版社,2013.

电动机课件范文3

【关键词】整合;融合;融入;一体化教学

《电力拖动》课程是中职学校电子、自动化等专业的一门重要的专业主干课程,主要讲授常用低压电器的结构与维修;电动机的基本控制线路工作原理及其安装、调试与维修;常用生产机械的电气控制线路工作原理及其安装、调试与维修;交、直流电动机调速系统及其调试与维修等内容。这门课程对学生在电力拖动技术方面理解、分析能力的提高具有重要的意义。

《电工应用识图》课程则是与《电力拖动》课程相对应的一门专业基础课,该课程的任务是在掌握电气图基本知识的基础上,结合具体的电工应用电路,弄清电动机控制电路图、机床电气控制电路图、常用建筑电气设备控制电路图、电子电路控制电路图、供配电系统电气图及照明和动力电气电路图的识图方法,其中大部分教学内容与《电力拖动》课程的教学内容密切相关。

1 在这两门课程的教学当中所存在的问题

而在这两门课程的教学过程中,我感觉到存在着以下问题:

1.1 《电工应用识图》课程方面

1.1.1 文字符号抽象、难懂

电气符号包括:文字、图形、项目和回路符号。文字符号多采用英文标注,而不是像旧国标那样采用汉语拼音标注,而中职学校的学生文化素质相对较差,故不容易记住和明白。而图形符号比较容易,只要有实物对照学习,就容易明白。

1.1.2 对电气制图规则不易理解

电气制图的规则较多,不容易明白,因而也记不住。比如说图上线条的表示方法;元器件的表示方法;图上位置的表示方法;图上各元器件的连接关系等等。

1.1.3 电气图的识读能力较差

电气图的种类较多,涉及到电动机基本控制线路图、机床电气图、电子线路图、建筑电气图等等。而且这部分学习往往是处于理论层面的,学生阅览较浅,经验不多,感觉到学习困难。若采用一体化教学模式进行教学,则涉及的内容较多。而该课程所给的课时较少,不易实施,且有喧宾夺主之感。

1.2 在《电力拖动》课程方面

主要是在了解电路的工作原理时,对于电路尤其是复杂电路的图形和文字符号不明白,记不住。另外,对制图规则不甚了解,影响了这门课程的学习。再者,在一些复杂的机床电路,例如X62W万能铣床电气控制线路、T610卧式镗床电气控制线路等控制电路的识读方面存在着较大的困难。

鉴于以上种种原因,我认为应当把这两门课程进行整合。采用一体化教学模式,以学生的行为为导向,在《电力拖动》课程的实践教学内容当中融入《电工应用识图》课程的教学内容。

2 解决的方法和途径

具体做法是:

2.1 在《电力拖动》课程的教学当中采用一体化教学模式进行教学

采用一体化教学模式不仅便于讲解《电力拖动》课程电路的工作原理,而且也易于融入《电工应用识图》课程的相关知识。例如,我们可以在交流电动机正反转电路的布局当中,在交流接触器上面或者旁边贴上KM1、KM2…等等,这样有了实物对照,学生就容易记住和理解这些文字符号的意义。由于学生在做的过程中要反复接触到这些符号,对学生形成了重复刺激,因而也就在有意或无意之中记住了这些符号。

或者我们不妨采用旧国标和新国标一起标注的方法,让两种国标一起出现。由于学生对拼音标注比较容易理解,由旧国标逐步过渡到新国标标注,学生比较容易适应。当然,如何在该课程的教学当中再融入专业英语的教学,则教学效果更好。比如说,我们在教学当中在讲到电气元器件符号时可以用英语发音,并标注英语文字符号。这样学生也容易逐步适应,进而记住和理解这些文字符号。

2.2 在实习当中融入《电工应用识图》课程的教学内容

可以从元器件的布局泛化到电气图的布局;从主回路的接线粗细不同类比到主回路和控制回路在制图时所采用线条粗细的不同;也可用电气元器件的实际位置来类比电气制图的图上位置的表示方法;用电气元器件连线的实际做法来说明图上各元器件的连接关系。

例如,在实际接线中,主回路和控制回路的接线粗细不同。主回路采用的导线截面积较大,原因是主回路的电流较大,而控制回路的电流则较小。因而我们可以这样去记忆主回路和控制回路的线条粗细,主回路连线用粗实线绘制,而控制回路连线则用细实线绘制,这样就容易记住这条规则。以此类推,用类似的方法去理解和记忆其他制图规则,就比较容易记住了。

2.3 通过《电力拖动》课程电气图的工作原理讲解融入《电工应用识图》课程的教学内容

在电动机基本控制电路中,常见的有电动机正反转控制电路,Y-Δ降压启动控制线路等等。在讲解这些电路的过程中,要反复遇到这些图形符号。因此,可以在讲解工作原理的教学过程中融入电气图形和文字符号的教学内容。在用到这些符号的时候讲解它们,目的性强,容易引起学生的兴趣,便于激发学生的学习动机,进而取得好的学习效果。如果再辅以一体化教学,则效果更佳。

2.4 采用电气制图软件融入《电工应用识图》课程的教学内容

采用电气制图软件进行教学,利用学生对信息技术的热爱和兴趣,便于融入《电工应用识图》课程的教学内容。事实证明:中职学校的学生虽然文化课的学习较差一些,但他(她)们对计算机技术和软件的学习能力很强。例如,他(她)们对上网冲浪、QQ、微信掌握的很快。因此,我用电气制图软件进行融入教学,很受学生欢迎。而且,事实也证明,学生在这方面的学习兴趣很高,学习能力也很强。学生可以用电气制图软件调出各种图形符号,并绘制多种电气图,我感觉利用电气制图软件进行融入教学,效果很好。

3 结论

将这两门课程融合在一起进行教学,不仅可以起到好的教学效果,而且提高了教学效率,节约了时间,降低了教学成本。事实上,这两门课程可以归并到一起,即取消《电工应用识图》课程的教学安排,将这门课程融入到《电力拖动》课程的教学当中即可。但要注意,《电力拖动》课程的教学内容并不能完全涵盖《电工应用识图》课程的所有教学内容。例如,在《电工应用识图》课程的教学中还有电子电路、动力和供配电等内容,这些内容可以渗透到相应课程的教学当中即可。

【参考文献】

[1]耿淬.电工应用识图[M].高等教育出版社,2010.

电动机课件范文4

关键词:现代装备与控制工程;课程设计;教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2013)41-0074-02

专业课程设计作为本专业课程体系中的一个综合性实践教学环节,在本科教学体系中起到重要的作用。学生可以综合运用本专业的学科基础课程、专业课程和前修的基础理论课程,尝试对特定的对象进行工程设计,既可以有效地对前期教学效果进行检验和评价,又切实地培养学生的综合应用能力和创新意识,促使学生及时将课堂理论知识转化为实际应用能力。我校机械设计制造及其自动化(现代装备与控制工程)专业的专业课程设计方案曾获得上海市教学成果二等奖,并应用到本专业方向的专业课程设计中作为学生的实践环节。

一、专业课程设计的目的与基本要求

专业课程设计教学环节可以促进学生应用、巩固、丰富所学的专业领域知识,培养学生的实践创新能力,获得分析和解决实际问题的方法与策略。专业课程设计,需要达到以下基本教学要求:掌握数控铣床设计的基本要求和方法;能正确分析数控铣床各主要和关键零部件受力大小和性质,学会其基本尺寸和结构的确定原则以及计算方法[1]。

二、针对专业课程设计的相关课程设置

本专业的专业课程设计环节安排在第七学期的期末,该环节的主要任务是促使学生在经过三年半的理论课程学习后,进一步理解、巩固所学专业知识,并能综合运用所学的相关课程的理论和知识,也有助于第八学期的毕业设计环节。因此,专业课程设计的相关课程设置必须在培养计划中合理安排。这些相关的专业理论课程有:机电一体化系统设计、计算机控制技术、微机原理及接口技术、数控技术、单片机技术、PLC技术基础、控制理论基础、机械工程测量技术基础、液压与气压传动、机电传动控制、机械制造工艺等课程。

三、周密组织专业课程设计的过程

多年来的教学实践证明,专业课程设计的组织在形式上需严格过程管理,周密控制各个环节的时间节点。在整个阶段,事先必须充分进行动员,让学生明确专业课程设计的目的、意义、方法和要求等,促使学习态度不好或基础较差的学生转变思想,及时跟进。需要定期对专业课程设计的教学大纲进行重新修改或编撰,按课程设计指导书和授课教学方案等教学文件严格执行;在课程设计的跟踪指导交流和纪律执行方面严格执行过程考核的原则,最后的考评方式是每个学生必须参加答辩,将结果考核与过程考核结合起来。这种周密组织的教学过程对课程设计教学质量的提高起到了十分有益的促进作用。

四、合理安排专业课程设计的教学内容

专业课程设计与机械原理、机械设计课程设计不同,需要综合应用相关理论课程的知识与内容掌握和灵活运用机电系统、装备的设计方法与制造技术对各门课程涉及的独立分散的知识进行融会贯通来完成一项真正的机电装备的设计。本专业课程设计主要完成一台教学型数控铣床的设计,主要内容包括:系统方案设计、数控系统控制软件设计、主轴和进给系统电气控制设计和机床传动系统及结构设计[2]。系统方案设计是机床全部系统的总体框架设计,通过方案比较拟定系统整体方案,并合理确定机械部件、电气部件和系统控制软件的功能分配。机械部件按机床的功能来确定系统的基本结构,针对机械部件的功能和作用完成其结构设计;设计过程中应考虑结构的强度及其制造的工艺性等问题。电气部件设计部分要完成的主要内容有:控制部件的电气原理设计和电机驱动电路。系统控制软件是系统工作运行的控制核心,主要内容有:系统软件框图设计和部分软件的程序编写,其中包含步进电机的驱动程序,用C语言或BASIC语言编写的两轴联动插补的控制程序。调试部分包含:联接微机接口、驱动、步进电机;软件调试;综合调试机械、电气和软件部件。本教学型数控铣床有三个可控制的直线运动轴,其中X、Y轴两轴联动,因为精度要求不太高,采用步进电机驱动。把电机的旋转运动转换成直线运动采用丝杠/螺母机构。主电机采用直流伺服电机,直接驱动铣刀。导轨结构设计采用滑动圆柱导轨,结构简单,制造方便,成本低,精度一般,但精度保持特性差,磨损后需更换零件。机床结构设计时要注意满足机构的功能、结构的强度和刚度、结构工艺性等方面的要求。数控铣床机构的功能主要是围绕控制轨迹的精确实现,因此,其机构除了要保证各运动的实现外,还要注意运动的精度实现,精度的保持性等因素,进给系统要考虑消除机械部件的间隙。在结构工艺性方面要考虑操作方便、便于保养和维修、利于加工制造和装配;采用计算机绘制装配图和零件图;对于学习能力强的学生,鼓励采用solidworks/solidcam、Pro/Engineer、UG等软件进行机床的三维造型和装配仿真。最后撰写设计计算说明书。

五、采用多形式的专业课程设计的教学方法

在教与学的过程中,专业课程设计着重强调的是学生的自觉性和主动性,能够自主地负责自己的学习情况,指导教师每天定时进行集中辅导、答疑,教师在指导课程设计过程中的控制作用很重要。同时,采用多种形式的教学方法,根据学生的实际情况,按不同的学生分类指导和因材施教,有的学生学习基础较差,需依靠教师的主导作用,直接进行正面的帮助,确保学生提交合格的课程设计材料,并弄清基本设计内容,获得基本的综合应用的锻炼;有的学生学习基础较好,需要适时采用启发引导式的教学方法,激发学生的创新创意的思路;有的学生学习基础中等,则可将上述两种教学方法结合起来,既保证了其综合应用能力的提高,也可催化学生的创新意识的产生[3]。有些问题是大部分学生共同关心或者共同存在的,需要采用不同范围内讨论式的教学方法。学生经过这样的设计过程的思考和锻炼,教师再根据学生的设计结果进行成绩评定,就可以保证较高的图纸、设计说明书等的质量。

本专业课程设计可以进一步与学生的科技创新活动结合起来,按照这样的教学理念,我们鼓励学生在许可的范围内自主选题,借助机械科创竞赛的机会,学生自主拟定专业课程设计的题目,有助于提高学生的创新设计兴趣,培养学生创新思维。一旦设计完成时,教师对学生的创新设计进行评审,让学生利用课余时间把其设计思想由图纸加工制作成模型或实物,选拔出参加机械创新设计大赛的参赛作品。专业课程设计与学生的课外科技创新活动的紧密结合,也对提高设计质量有很大的促进作用。

参考文献:

[1]王春洁,李晓利.机械设计与自动化“专业课程设计”的改革与实践[J].北京航空航天大学学报(社会科学版),2002,15(4):60-62.

电动机课件范文5

机电专业应用数学项目化教学设计一、课程定位

“机电专业应用数学”是机电工程专业一门必修课程,其先修课程是初等数学,后续课程为:机械零件数控加工、机电设备维修技术、机械设计基础、工程力学、数控编程及操作等专业课程。这些专业课程根据岗位不同,主要分研发岗位课程、生产岗位课程,学习期间学生还要参加各类技能比赛、考取技能证书,毕业前要进行顶岗实习、撰写毕业论文或毕业设计。学生通过对数学基本知识的学习,不仅可以提高其逻辑思维能力、判断能力,还可以为专业课程的学习提供数学支持,为专业问题的解决提供思想方法,所以本课程定位是:为专业课程的学习服务,为工作岗位的需求服务,为学生的可持续发展服务。

二、机电类专业毕业生岗位及能力分析

机电类专业毕业的常见就业岗位是:机械(模具)设计、制造、安装、检测、维护及调试,技术改造,产品开发与营销等。

机电类专业毕业生需要具备的与数学有关的岗位能力有:能够正确选择加工工具与设备(机),能够灵活操作数控机床进行零件加工(机),能够正确选择、组装、检修设备的元器件(电),能够对产品的质量进行检验,能够对设备状态进行正确判断(综合),企业决策与管理能力(综合)。

机电类专业课程中与数学相关的能力有:刀具角度、零件尺寸的计算能力、数控机床加工零件时的参数计算能力,会计算机床电流向量,会对零件各类数据进行分析等。

三、设计思路

“机电专业应用数学”课程设计,就是通过以上分析,提炼出机电类专业学生需要具备的数学能力,以及支撑这类数学能力所需的数学知识,将机电专业应用数学教学内容按项目进行划分。采用以实际问题解决为导向的项目教学法,辅以案例、任务驱动和问题导向教学法,教学环节采用项目式情境引入――数学新知学习――项目解决导出。整个教学遵从数学课程的基础性、针对性、现代化、互动性和层次性原则。

四、教学目标

(一)通识能力目标

1.具有概念互译能力,能够将机电类概念与数学概念对接;2.具有问题转化能力,会将机电类问题转换成数学问题;3.具有运算能力,能计算出数学模型的解;4.具有回归能力,会将数学解回归成实际问题的解决办法;5.具有迁移能力,会将一个实际问题的解决方案迁移成其它问题的解决方案。

(二)专项能力目标

会利用各类方程对凸轮、齿轮、连杆等机械构件运动轨迹进行描述、分析与计算,会利用微积分对电路、电机的电流、电压等的变化进行定量分析与计算,会利用微积分计算工程机械中受弯构件的刚度、强度,会利用微积分对机械元件进行设计和性能校核,会用解析几何知识对数控编程中的基点与节点进行选取与计算,会利用数理统计知识对加工零件的质量、误差做数据分析。

(三)知识能力目标

掌握函数、三角函数、参数方程、极坐标基本知识,充分理解极限、连续、导数、微分、积分概念,熟练进行极限、导数、微积分基本运算,理解常微分方程的概念及求解方法,掌握空间直角坐标系、向量、空间平面、直线、概率论与数理统计基本知识。

(四)素质教育目标

通过本课程学习,树立学生吃苦耐劳的实干精神,形成敢于创新的职业习惯,养成细致、严谨的工作作风,具有较强的团队协作能力。

五、教学内容

整个教学内容以数学知识体系为主线,以岗位与专业课程需求的教学项目为引领,构建项目化教学内容。“机电专业应用数学”分为四个教学项目,分别是:项目一:机械构件运动轨迹的描述、测量与计算。项目二:机电工程中受弯构件的变形计算,机械元件的设计计算、性能校核和优化设计。项目三:机械零件的绘制、测量及加工计算。项目四:零件测量精度分析。

四个教学项目对应四个教学模块,分别是:初等数学(函数、参数方程、极坐标)、微积分学(极限与连续、导数与微分、不定积分、定积分及其应用、常微分方程)、空间解析几何和空间角度的计算、概率论与数理统计(随机事件及概率计算、随机变量、随机变量的数字特征)。

六、情景设计

在项目四(零件测量精度分析)中采用的情境是:要对一批零件的加工精度进行统计分析,通常首先对每个零件的尺寸进行测量并记录,然后将尺寸划分成数个等长度的区间段,统计各个区间段内的零件数目,最后在平面直角坐标系里,以每个区间的中点为横坐标,以该区间内的零件数占总零件数的百分比为纵坐标,画出若干个离散点,将这些离散点用光滑曲线连起来,就得到了零件尺寸的正态分布图。由此情境进入概率论与数理统计知识的学习。

七、首末次课设计

(一)第一次课设计

环节一:畅所欲言

学生自由发言,介绍对机电类专业的认识、对本门课程的认识、希望从本课程的学习中获得什么等。

环节二:项目展示

展示机电专业中需要的数学知识,明确学习数学的目的。

环节三:课程要求

教师介绍本课程的特点、学习方式、学习要求,考核标准。

环节四:分组交流学生分组交流自己的学习计划和目标。

(二)最后一次课设计

环节一:谈谈收获

每个学生谈谈本课程的学习收获,老师补充,进行课程总结。

环节二:秀秀实力,分组进行

1.计算交流电路中电阻元件从电源吸收的平均功率

2.用微分方程知识分析机械运动中的阻尼现象及特点。

环节三:评评成果

各小组之间开展互评打分,教师参与评价并进行评分。

八、考核方式

1.学习态度考核:10%。学习态度包括课前预习、课堂纪律、课堂参与度、作业完成情况;

2.完成项目情况考核:30%。包括完成项目过程中表现出的数学互译能力、模型构建能力、计算能力、创新能力、应用数学知识解决问题的能力。

3.期末考试考核:60%。期末进行闭卷考试,考查一学期所学基本数学知识及运用知识解决问题的能力。

九、设计效果

通过项目化课程设计,学生学习目的明确,学习态度由被动变主动,由消极变积极,学习热情大大提高,解决问题的能力显著提升。授课内容由原来的单纯数学知识变为与专业有机结合的数学知识,因此知识结构由一元变多元,由枯燥变丰富,又因为增加了相应专业课知识,课程改革后对数学老师提出了更高的要求,由单一变综合,由闭塞到开放;要从过去以纸上推演、证明为主的数学操作,转变为以专业软件为主进行运算的数学操作。不仅要熟谙数学知识,还要了解机电行业专业知识;不仅要会解决数学问题,还要会发现数学问题。

电动机课件范文6

关键词:多媒体技术;机电教学;优势

机电课程的特点为枯燥乏味,理论知识较为复杂,难于理解,知识点涉及内容广泛,在掌握上具有一定的难度,机电课程的这些特点使得学生在学习的过程中,会感到厌倦,从而丧失了学习的兴趣,进而使得机电教学的教学效果得不到有效的提高。为了改善机电教学的现状,在机电教学中引用多媒体技术,从而使得机电教学的内容更加形象和生动,对于教学难点的讲述也更加的清晰和直观,使得学生的学习兴趣得到提高,从而提高了教学的效果。

1多媒体教学的应用及其优势

1.1多媒体课件在教学中的作用

多媒体课件具有直观展示事物的作用,多媒体技术利用电子计算机技术将一些难以理解的理论知识,转化为形象的动画或者是图片,从而使得内容具体化,使得难懂的语言文字形象化和生动化。在讲授机械运动知识理论时,利用计算机图像处理技术,将机械的运动具体化,将理论知识转化为多媒体课件,从而利用生动的图像来进行直观展示,使得学生能够加深对机械运动的形象,在实际的运用中,可以举一反三,进而提高教学的效果。例如在讲授机械运动中渐开线标准齿轮的啮合内容时,可将抽象化的文字内容转化为生动形象的图像,可以具体的将齿轮啮合的过程用影片的方式表现出来,这样能够使得学生尽快的了解到齿轮的运作。将讲授的内容尽量的制作成Flash课件,从而为学生直观的展示渐开线标准齿轮的啮合过程,运用动画的形式来为学生进行讲解,这样不仅会使得教学的内容变得更容易理解,而且还会增加学生的学习兴趣,从而提高课堂的教学效率,增加学生对教学内容的印象,从而教师再辅以文字说明,使得学生能够精确的掌握教学中的重点,进而使得教学的效果更加明显。再例如可以用多媒体课件来演示曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构的工作过程,学生对机构的工作过程一目了然,对极限位置、死点、极位夹角等抽象的概念也能有一个明确的理解。多媒体教学较传统教学模式来说,其具有独特的特点。在教学中采用多媒体教学手段,可以使得教学的内容更加直观,使得复杂的理论知识变得更为生动和形象。在引发学生学习兴趣方面,其具有独特的优势。在机电教学中,很多的教学内容相对比较复杂,难于理解,文字说明逻辑性较强,而且很难掌握到重点。而利用多媒体技术,则可以将难于理解的教学内容转化为生动的动画短片,利用投影仪器将动画短片播放出来,使得文字说明转化为图像说明,让学生能够更为直观的了解到所要学习的重点。机电教学中涉及到比较多的机械运动方面的知识,而机械的运动运用文字的表达不具有形象性,学生很难对其作出合理的想象,不能够在头脑中形成具体的运动形象,而利用多媒体技术,则可以将机械的运动方式和轨迹通过图像的方式表达出来,学生通过对具体的实物图像进行观察,从而能够更快和更容易的了解到机械运动的原理,在学生的头脑中很容易出现具体的运作概念,进而使得学生能够更快的了解到机械运动的过程,掌握到其中的重点。多媒体教学能够充分的调动学生身体的各个感觉器官,活跃课堂的气氛,从而激发学生的学习兴趣。在机电教学中,本身教学的内容较为枯燥乏味,学生能够静下心来进行学习的只能够占少数,如果学生在遇到难解的问题时,就很容易出现纠结的现象,在无法得到有效答案的前提下,学生们就会放弃对机电教学内容的学习,从而使得学生丧失对机电学习的兴趣,这样就会使得教学的效果大打折扣。运用多媒体手段,有效地解决电力拖动教学中存在的一些弊端,使学生易接受、掌握电力拖动各线路的工作原理和线路故障诊断及排除,能变教师费力地教为学生主动地学,使学生的思维活跃,兴致盎然地参与教学、实践活动,从而从根本上切实提高学生的培养质量、提高学生的能力。

1.2电子教案的应用

多媒体电子教案克服了手写教案不便于修改、保存等缺点,教师可以在教学实践不断加人授课心得体会,改进教学思路,调整教学内容,可使教案在不断改进的情况下得以重复利用。教师在重复教授同一门课的时候,不必重写教案,而将精力集中到授课思路与方法改进上来,提高教案质量和工作效率。

1.3三维动画、图片的应用

三维动画在课件中主要起到动作演示的作用,直观形象地对加工动作进行说明。例如,在讲解各类典型零件的加工时,可在多媒体教师上课,可以把提前做好的模拟加工给大家看,便于学生深刻的理解加工过程。学生看后感觉内容直观、生动、容易理解,改变了传统教学中的不足。学习的积极性和主动性自然会增加.

1.4生产录像的应用

机电类课程是与工程实际联系紧密的课程,在教学过程中需要特别注重理论与实际的联系,利用多媒体生产录像可以让学生在不走出教室的情况下,了解企业中产品及零件的生产过程,了解零件与产品的功能与应用,把课堂理论知识和实践知识有机地结合起来,贴近生产实际,增强学生的感性认识,在一定程度上也缓解了教学设备与场地不足的矛盾。通过多媒体录像介绍一些当前机械设计与制造的新趋势、新技术、新工艺,还可提高学生的学习兴趣,扩大学生的视野。

2运用多媒体课件教学应注意的问题

要准确把握教学过程中教师的作用,防止教师主导功能的退化,成为课件的解说者和机器的操作者,发挥教师的主导作用是学生有效地学习知识、发展身心的必要条件。如果课堂教学没有教师对教学内容的深刻剖析讲解,没有教师对教学进行引导,启发学生积极思维,将不利于培养学生的抽象思维能力和分析解决问题的能力。要防止课堂信息容量增大后学生来不及消化虽然使用多媒体课件减少了教师板书、作图等工作量,提高了工作效率,但由于课堂信息容量增大后课堂教学节奏加快,学生的思维处于高度紧张状态,稍有疏忽就会跟不上,来不及对教学内容进行思考,反而达不到好的教学效果,这是应该加以注意的。

3结束语

多媒体课件只是课堂教学的一种辅助教学手段,整个教学环节的设计、安排仍要由教师完成。只有合理使用多媒体课件,才能使教材变得生动,学生变得主动,才能达到锦上添花的效果。

参考文献

[1]赵亮培.计算机多媒体技术在“机械设计”教学中的应用[J].中国职业技术教育,2004.

[2]吴良芹,朱红萍,多媒体课件在机械制造技术教学课程中的应用[J].沙洲职业工学院院报,2005.