第一篇：教学内容与教学要求
教学基本内容与要求
第一章
绪论(1.1~1.5) (1)教学目的和要求
了解和认知机电一体化(技术)的内涵、定义或解释，研究的主要目的和发展历史和方向;机电一体化系统设计研究的主要方向和应用特点;机电一体化系统设计的基本要素，以及与工业设计基本要素之间的关系;主要构成和功能特征;各基本要素相互联系的核心技术问题——接口技术;机电一体化系统设计的基本流程、方法和评价体系。 (2)主要教学内容
机电一体化(技术)的内涵、定义或解释——原创性技术和变异性设计理念
机电一体化(技术)设计研究的主要目的——在机械系统主功能、动力功能、信息功能和控制功能基础上，引入微电子技术、传感技术、计算机技术、自动控制理论，增强传统机械系统(产品)的附加值和自动化应用领域。
机电一体化(技术)设计研究的主要内容(基本要素)——主要研究“省能源、省资源、智能化”三大基本要素，以及如何应用交叉学科的基础理论知识解决机电一体化(技术)设计中的核心技术问题——接口技术。
机电一体化(技术)的发展历史和主要研究方向与领域。
机电一体化系统的构成要素——机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感系统、执行控制系统(元件)组成的五大构成要素或子系统;实现机电一体化系统三大目的功能所具有的两大重要特征：以能源转换为主和以信息转换为主的功能特征。
机电一体化系统应具有的主要功能要素——主功能、信息功能、控制功能、动力功能、构造功能。
机电一体化(技术)设计中各子系统相互匹配的核心问题：接口技术——接口技术的定义、分类、输入/输出功能，主要研究内容和途径。
机电一体化系统设计的基本流程——确定产品规格、性能指标—→系统功能部件、基本要素的划分—→接口设计;综合评价或系统评价—→可靠性复查—→试制与调试。
机电一体化系统设计的评价体系——以系统主功能、信息功能、控制功能、动力功能、构造功能和规格、性能指标进行综合评价。
(3)教学重点 机电一体化(技术)的内涵、定义，研究目的，“省能源、省资源、智能化”三大基本要素，接口技术问题，机电一体化系统(产品)的构成要素和主要功能，设计的基本流程和评价体系。
(4)教学难点与处理方法
教学难点：接口技术问题，机电一体化系统(产品)的构成要素和主要功能，设计的基本流程和评价体系为学生认识和掌握的知识重点。
教学处理方法：基于机电一体化系统构成，以网络信号传递方式系统分析讲解机电一体化系统(产品)的构成要素和主要功能;结合传统机电一体化系统(产品)的研发特点讲述机电一体化系统设计的基本流程和评价体系。
第一章
绪论(第1.6~1.10节) (1)教学目的和要求
掌握机电一体化系统设计方法：一般原则(在充分发挥机电一体化的三大效能：省能源、省资源、智能化，提高系统的附加值的基础上，实现机电系统(产品)的自动化操作，即机电互补法、机电结合(融合)法、机电组合法;掌握机电一体化系统(产品)设计的类型：开发性设计、适应性设计、变异性设计;了解机电一体第系统(产品)的设计程序、准则和规律;机电一体化系统(产品)的开发过程;机电一体化系统(产品)设计与现代设计方法的关系。
(2)主要教学内容
机电一体化系统设计的基本方法——掌握在充分发挥机电一体化的三大效能省能源、省资源、智能化，提高系统的附加价值，实现机电系统(产品)的自动化操作，即机电互补法、机电结合(融合)法、机电组合法。
掌握机电一体化系统(产品)设计的类型——开发性设计、适应性设计、变异性设计。
了解机电一体化系统(产品)的设计程序、准则和规律——设计程序：总体方案设计、部件(或关键零件)选择与设计、技术设计与工艺性设计、标准化设计、生产制造试验验收技术条件的制定，达到可靠性、适应性、完善性为设计目标。
机电一体化系统(产品)设计与现代设计方法——机电一体化系统(产品)设计的特点;现代设计方法手段和特点;两者相互融合的必要性和优势;现代设计方法的基本类型：计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)，并行工程(CE——全寿命周期设计方法)，虚拟产品设计，快速响应设计，绿色环保产品设计，反求设计，网络协同合作设计等。
(3)教学重点 机电互补法、机电结合(融合)法、机电组合法;开发性设计、适应性设计、变异性设计理念和方法;机电一体化系统(产品)设计与现代设计方法的关系。
(4)教学难点与处理方法
教学难点：机电一体化系统(产品)设计与现代设计方法的关系及各种现代设计方法的初步认知。
教学处理方法：结合机电一体化系统(产品)现代设计方法的特点与发展趋势，工业生产和日常生活产品中的实例，重点讲述机电互补法、机电结合(融合)法、机电组合法;开发性设计、适应性设计、变异性设计理念和方法。
(5)课外习题要点
复习巩固机电一体化涵义、目的、特征、基本组成要素及可实现哪些功能;工业三大要素和机电一体化三大效果(要素)的内涵;电一体化系统设计的设计思想、方法;开发性设计、变异性设计、适应性设计之间的关系与异同。
题量4~5题 —— 祥见本课程教案或教学日历。
第二章 机电一体化系统机械系统部件的选择与设计(2.1~2.2) (1)教学目的和要求
掌握机电一体化系统机械部分设计或选择的特点，目的，基本功能和基本要求;丝杠螺母机构的基本形式;滚珠丝杠传动部件及其要求;齿轮传动部件及其要求;了解挠性传动部件和间歇传动部件。
(2)主要教学内容
机电一体化系统机械部分设计或选择的特点——掌握机电一体化系统机械部分与一般机械系统机械部分相比所具有的特殊要求(四点);达到这些特殊要求可采取的主要措施(五点)。
机械传动部件的选择与设计——机械传动部件的基本功能、目的、要求 基本功能：实现能量(动力)和运动形式的转换——工作机和信息机。 目的：实现执行元件与负载之间的匹配——能量(动力)和运动匹配。 基本要求：精密化，高速化，小型化，轻量化。
丝杠螺母机构的基本形式——丝杠螺母机构的主要作用;分类：滑动和滚动丝杠螺母机构(包括结构和功能特点);丝杠螺母机构的主要结构传动形式：螺母固定丝杠转动并移动、丝杠转动螺母移动、螺母移动丝杠移动、丝杠固定螺母转动并移动，以及差动传动等。
滚珠丝杠传动部件及其要求——滚珠丝杠传动部件的组成及结构特点;滚珠丝杠传动副的典型结构(滚道截面形状、滚珠的循环方式);滚珠丝杠传动副轴向间隙的调整和预紧(双螺母螺纹预紧调整、双螺母垫片式预紧调整、双螺母齿差式预紧调整、弹簧式自动预紧调整、单螺母变导程预紧调整);滚珠丝杠副支承方式(四种);轴承组合安装支承结构;滚珠丝杠副结构形式的确定与选择方法(单圆弧螺纹滚道的单螺母丝杠副，单圆弧螺纹滚道的双螺母丝杠副，双圆弧螺纹滚道的双螺母丝杠副)等。
齿轮传动部件——齿轮传动的典型结构形式;齿轮传动最佳传动比配置的基本要求;各级传动比最佳分配原则;齿轮传动间隙的调整方法(偏心套筒或偏心轴齿侧间隙调整法，轴向垫片齿侧间隙调整法，双片薄齿轮错齿齿侧间隙调整法)。
挠性传动部件简介
间歇传动部件简介
(3)教学重点
滚珠丝杠传动副的典型结构(滚道截面形状、滚珠的循环方式);滚珠丝杠传动副轴向间隙的调整和预紧;滚珠丝杠副的结构形式的确定与选择方法;齿轮传动最佳传动比配置的基本要求;各级传动比最佳分配原则;齿轮传动间隙的调整方法。
(4)教学难点与处理方法
教学难点：滚珠丝杠传动副的典型结构(滚道截面形状、滚珠的循环方式);滚珠丝杠传动副轴向间隙的调整和预紧;齿轮传动间隙的调整方法。
教学处理方法：与图文并茂和实际应用的形式，详细讲解教学难点，使学生易于理解和掌握。
4、第二章 机电一体化系统机械系统部件的选择与设计(2.2~2.6)
(1)教学目的和要求
掌握导轨副的组成、主要类型及其应满足的要求;常见导轨副组合与间隙调整、特点;导轨副材料的选择及其机械性能确定;提高导轨副耐磨性的措施;滚动导轨副的类型与选择;直线运动滚动导轨副。了解回转运动滚动导轨副;滚动轴承导轨副。
(2)主要教学内容
导轨副的组成、主要类型及其应满足的要求——导轨支承部件的作用和组成;导轨副的主要类型;导轨副应满足的基本要求(导向精度、导轨的刚度、精度保持性、运动灵活性和低速运动平稳性、温度敏感性和结构工艺性要求);导轨副设计的主要内容与步骤。 滑动导轨副的结构及其选择——常见滑动导轨副的截面形状和特点(三角形导轨、矩形导轨、燕尾形导轨、圆形导轨)。
常见导轨副组合与间隙调整、特点——双三角形组合导轨，矩形与矩形导轨组合;三角形导轨与矩形导轨组合;三角形导轨与矩形和平面导轨组合;燕尾形导轨与矩形导轨组合。
导轨副材料的选择及其机械性能确定——导轨副材料的选择的基本原则与要求;常用导轨副材料的基本性能和特点;导轨副材料机械性能确定的基本方法与手段。
提高导轨副耐磨性的措施——采用镶装导轨;提高导轨精度、改善导轨表面粗糙度、采取合理的润滑;减少导轨单位面上的压力(比压)、采用必要的卸荷装置。
滚动导轨副的类型与选择——滚动导轨副的组成、分类(滚动体和循环方式)与结构特点;滚动导轨副的基本要求：高的导向精度、高的耐磨性、足够的刚度、良好的工艺性。
直线运动滚动导轨副——直线运动滚动导轨副滚动体循环工作方式的工作原理，结构特点和应用。
回转运动滚动导轨副——回转运动滚动导轨副的工作方式的工作原理，结构特点和应用。
滚动轴承导轨副——滚动轴承导轨副的工作方式的工作原理，结构特点和应用。
(3)教学重点
导轨副的组成、主要类型及其应满足的要求;常见导轨副组合与间隙调整、特点;导轨副材料的选择及其机械性能确定;滚动导轨副的类型与选择;直线运动滚动导轨副工作原理与结构形式。
(4)教学难点与处理方法
教学难点：常见导轨副组合与间隙调整、特点;滚动导轨副的类型与选择;直线运动滚动导轨副工作原理与结构形式。
教学处理方法：与图文并茂和实际应用的形式，详细讲解教学难点，使学生易于理解和掌握。
(5)课外习题要点
复习巩固机电一体化系统中传动机构的作用;对传动元件的基本要求;滚珠丝杠副的主要构成元件、传动特点以及支承方式(特点);齿轮传动系统的传动比分配原则。 第三章 机电一体化系统执行元件选择与设计(3.1~3.2) (1)教学目的和要求
了解执行元件的主要类型和特点;掌握机电一体化系统(产品)对执行元件的基本要求;了解常用控制电机类型与主要特点;掌握机电一体化系统对伺服控制电动机的基本要求;掌握典型伺服控制电动机的主要特点和选用原则。
(2)主要教学内容
执行元件的主要类型，能量转化方法及其特点——电气式、气压式、液压式、其他形式。
机电一体化系统(产品)对执行元件的基本要求——惯量小，动力大;体积小，重量轻;安装方便、便于维修维护;易于实现自动化控制。
机电一体化系统(产品)常用控制电机——DC/AC电动机、力矩电动机、步进(脉冲)电动机、变频调速电动机、开关电磁电动机以及其他电动机(直流或交流脉宽调速电动机、电磁伸缩元件)等，及其主要特点简介。
机电一体化系统对伺服控制电动机的基本要求——性能密度大。即功率密度 Pw=P/G 或比功率密度 Pbw=(T2/J)/G 大;快速性好。加速度大、响应特性好;位置控制/速度控制精度高、调速范围大、低速平稳性好、分辨率高和振动噪音小;能适应频繁启动，可靠性高、寿命长。
伺服控制电动机的种类、特点以及选用
种类：动力用电动机和控制用电动机;主要特点：伺服控制电机电特性与应用原则;伺服控制电机的选择基本原则(要求)。
(3)教学重点
执行元件的主要类型和特点;机电一体化系统(产品)对执行元件的基本要求;常用控制电机类型与主要特点;机电一体化系统对伺服控制电动机的基本要求;典型伺服控制电动机的主要特点和选用原则。
(4)教学难点与处理方法
教学难点：伺服控制电动机的工作原理和机电一体化系统对伺服控制电动机的基本要求，特点与选用原则。
教学处理方法：在详细讲解伺服控制电动机工作原理的基础上，结合实际机电一体化系统或产品中对伺服控制电动机的基本要求，选用和应用特点。
第三章 机电一体化系统执行元件选择与设计(3.3~3.5) (1)教学目的和要求 重点掌握步进电机与驱动技术：步进电动机的运行特性与主要性能指标，步进电机的驱动与控制(驱动电路、变频控制信号、环形脉冲分配器、功率放大器、细分驱动电路、典型细分驱动电路);了解直流电机与驱动技术和交流电机与驱动技术。
(2)主要教学内容
复习内容：步进电机的定义;基本工作原理;主要类型与主要特点。
步进电动机的运行特性与主要性能指标——分辨率;静态特性(矩-角特性、静态稳定特性);动态特性(动态稳定区、启动转矩、矩-频特性、惯-频特性);其他技术参数。
步进电机的驱动与控制——驱动电路：主要由脉冲分配器和功率放大器两部份组成，实现信号分配和能量放大;变频控制信号：主要有脉冲频率与电机转动方向控制信号，确定位移、转速、转向的实现。
环形脉冲分配器——软件分频;通用集成电路分频;专用集成电路分频。
功率放大器与作用——功率放大;限制电流;续流保护;典型放大电路：单电压功率放大电路、高低压功率放大器、晶闸管功率放大器、恒流源功率放大器。
细分驱动电路——工作原理：在不改变步进电机结构的条件下，将步进脉冲电流细分逐步增加到Imax，再逐步减少到Imin，形成阶梯波电流，从而提高了步进电机的步进精度，减小了振动、噪声。
细分驱动电路的特点：在不改变步进电机结构参数的条件下，可降低电机运转的步进角。
典型细分驱动电路——多路功率开关细分电路;单功率放大细分电路。
直流伺服电动机及其驱动
交流伺服电动机及其驱动
(3)教学重点
步进电机与驱动技术：步进电动机的运行特性与主要性能指标，步进电机的驱动与控制(驱动电路、变频控制信号、环形脉冲分配器、功率放大器、细分驱动电路、典型细分驱动电路);直流伺服电动机及驱动;交流伺服电动机及其驱动。
(4)教学难点与处理方法
教学难点：步进电机的驱动与控制(驱动电路、变频控制信号、环形脉冲分配器、功率放大器、细分驱动电路、
动电路);直流伺服电动机及其驱动;交流伺服电动机及其驱动。 教学处理方法：在详细讲解步进电动机、直流/交流伺服电动机、工作原理的基础上，结合实际机电一体化系统或产品中对控制电动机的基本要求，选用和应用特点。
(5)第三章课外习题要点
复习巩固掌握机电一体化系统中对执行元件的分类与特点;机电一体化系统对执行元件的基本要求;步进电机具有哪些特点与环形分配方式、功率放大器电路种类以及工作原理、细分电路的特点、细分方式。
第四章 机电一体化系统微机控制系统的选择与设计(4.1~4.2) (1)教学目的和要求
掌握微机控制系统的定义;了解常用控制计算机的类型、抉择和权衡方法;掌握微机控制系统的设计思路和微机系统构成与种类;了解微机软件与程序设计语言。
(2)主要教学内容
微机控制系统：是将微型计算机作为机电一体化产品的控制器，结合微型计算机的工作原理、接口电路(数字和模拟)的设计、相应的控制软件，实现对控制对象的控制形式和动作控制方式等控制功能的实现。
常用控制计算机的类型：单片机、单板机，微型计算机——构成与特点。
微机控制系统专用与通用、硬件与软件的抉择和权衡——专用与通用的抉择;硬件与软件的权衡;必要的抗干扰措施。
微机控制系统的设计思路——确定系统总体控制方案;确定控制算法(逐点比较法、数字积分法、PID调节控制法、最小拍控制法、最优控制法、随机控制法、自适用控制法、遗传控制法、模糊控制法、鲁棒控制法、神经网络控制法、专家系统);选择微型计算机(较完善的中断系统、足够的存储容量、完善的输入/输出通道、实时时钟控制能力);系统总体设计(接口设计、通道设计);软件设计：系统软件、应用软件。
应用程序的一般编写方法：模块化程序设计法和结构化程序设计法。
系统调试：硬件调试、软件调试、系统调试三大步骤。
微机系统构成与种类——微处理机、微型计算机、微型计算机系统等系统的总称。
微机软件与程序设计语言——机器语言(Machine language)，汇编语言(Assembly language)，高级语言(High level language)，操作系统(Operating System);应用程序库或软件包(OFFICE、C、VC++、JAVA、CAD、PRO/E、UG、3DMAX、MATLAB、MAPLE 等)。
(3)教学重点
微机控制系统的定义;常用控制计算机的类型、抉择和权衡方法;微机控制系统的设计思路和微机系统构成与种类。
(4)教学难点与处理方法
教学难点：微机控制系统的设计思路。
教学处理方法：结合不同微型计算机的构成和性能特点，以及在机电一体化中的应用进行设计思路的讲解，并对一定的实例进行分析。
第四章 机电一体化系统微机控制系统的选择与设计(4.3) (1)教学目的和要求
掌握PLC的基本工作原理与基本构成;PLC的编程特点与执行过程;了解PLC的应用和编程步骤。介绍运动控制器、嵌入式运动控制器、基于ARM的运动运动控制器的优缺点及发展概况。
(2)主要教学内容
PLC的基本工作原理与基本构成
工作原理：使用可编程存储器存储用户设计的应用程序指令，由指令实现逻辑运算、顺序操作、定时、计数、算术运算和I/O接口通讯来控制机电一体化系统(产品)。
基本构成：主要由微处理器(CPU)、存储器(RAM、ROM、EPROM)、I/O接口(数字、模拟)、编程接口、编程器(含显示)等组成。
PLC的编程特点与执行过程——顺序串行编程与执行。
PLC的应用举例——下面借助于实际例子了解PLC的应用和编程步骤(执行加工工艺流程)。
(3)教学重点
PLC的基本工作原理与基本构成;PLC的编程特点与执行过程。
(4)教学难点与处理方法
教学难点：PLC的编程特点与执行过程。
举例讲述PLC在机电一体化系统中的应用和编程特点。
第四章 机电一体化系统微机控制系统的选择与设计(4.7 ~4.8) (1)教学目的和要求 掌握输入/输出接口控制信号的可靠性设计基本要求;提高输入/输出电路与接口可靠性的主要方法;了解检测传感器的分类与基本要求，传感器的选择原则及注意事项，传感器的测量电路和传感器的微机接口。
(2)主要教学内容
微机应用系统的输入/输出控制的可靠性设计
输入/输出接口控制信号的可靠性设计基本要求：能可靠地传递控制输入/输出信息;能够进行信息的转换，以满足微机对输入/输出信息转换要求;电平量转换与匹配;电量与非电量转换;强电与弱点转换与匹配;具有阻断干扰信号进入微机控制系统的能力。
提高输入/输出电路与接口可靠性的主要方法：光电隔离电路和信息转换电路设计。
信息转换电路设计：弱点/强电转换电路;数字/脉冲信号转换;数/模(D/A)转换、模数(A/D)转换;电量转非电量。
检测传感器的分类与基本要求：检测传感器的定义、作用;检测传感器的分类;
传感器的选择原则及注意事项：选用原则;改善和提高传感器的性能的技术措施。
传感器的测量电路：模拟型测量电路;数字型测量电路;开关型测量电路。
传感器的微机接口：模拟量接口方法、数字量接口方式、开关量接口方式。
(3)教学重点
输入/输出接口控制信号的可靠性设计基本要求和提高输入/输出电路与接口可靠性的主要方法。
(4)教学难点与处理方法
教学难点：提高输入/输出电路与接口可靠性的主要方法。
教学处理方法：重点讲述不同接口电路中的可靠性设计方法。
(5)课外习题要点
复习巩固掌握机电一体化微机控制系统设计中，微机选择应满足的基本条件;提高微机控制系统抗干扰能力的主要方法和手段;光电耦合器的光电隔离原理;常用传感器的种类及其基本特性。
10、第五章 机电一体化系统的元、部件特性分析(5.1) (1)教学目的和要求 重点掌握机械系统的主功能和基本特性要求，变换机构及其运动变换分析。了解机械系统的机构静力学特性研究的主要问题和机构动力学特性研究的主要问题。
(2)主要教学内容
机械系统的主功能：将一种机械物理量变换成与目的要求相对应的另一种机械物理量(运动参量、力/力矩参量)。
机械系统的基本特性要求：在具有承担外载荷足够的强度(бb, бs, бp)和刚度(结构刚度、接触刚度和局部刚度)的前提下，质量和惯量要小，系统响应要快，带负载的能力要强。
一般线性机械系统的动态特性(传递函数)：X(s)/Fx(s) = 1/[(Jm+JL/i2)s2] 典型机械系统的动态特性(传递函数)：齿轮减速：Y = f(x) = (1/i)x;只有机构转动惯量：X(s)/Fx(s) = 1/Jms2;只有负载转动惯量：X(s)/Fx(s) = 1/(JL/i2)s2。
非线性机械系统的动态特性(传递函数)：
变换机构及其运动变换分析：齿轮传动机构(线性);柔性带/链传动机构(线性);回转/直线机构(线性);间歇机构(非线性);连杆机构(非线性);凸轮机构(非线性)等。
机构静力学特性与研究的主要问题：输出端负载向输入端的转换;机构内的摩擦力/矩对输入端的影响;各外部和内部载荷或重力载荷产生的加速度对机构内部构件承载能力的影响。
机构动力学特性与研究的主要问题：研究机构要素的惯性和机构中各元素、部件以及整机的刚度特性和振动特性;平面运动机构要素的动态力及动态力矩;空间运动机构要素的动态力及动态力矩;机构输出端的弹性与动态特性。
(3)教学重点
机械系统的主功能和基本特性要求;变换机构及其运动变换分析;机械系统的机构静力学特性研究的主要问题和机构动力学特性研究的主要问题。
(4)教学难点与处理方法
教学难点：机械系统的机构静力学特性研究和机构动力学特性研究。
教学处理方法：以动力机构、变换机构为基础，分析机械系统的机构静力学特性和机构动力学特性问题的主要研究内容。
第五章 机电一体化系统的元、部件特性分析(5.2) (1)教学目的和要求 重点掌握机械系统中传感器的主功能;传感器的分类;动电式变换传感器的特性和压电式变换传感器的特性。了解具有其他平滑特性的变换传感器和传感器检测系统的特性。掌握传感器检测系统的整体特性的组成部分与要求。
(2)主要教学内容
机械系统中传感器的主功能：由传感元件将机械物理量变换成电平参量或另一机械物理量，再经运算放大器或机械变速器转换成可接受利用的信号参量。
传感器的分类(按变换物理过程分类)：电/磁变换传感器(动电式、静电式、磁阻式、霍尔效应式等);压电变换传感器;应变/电阻变换传感器;光/电变换传感器。
典型传感器的特性。
动电式变换传感器的特性：当LS/R<<1时，传感器具有线性特征。
压电式变换传感器的特性：当RCs>>1时，Gme≈d/C，放大系数与压电系数成正比，与电容量成反比。但在τ= RC(固有振动周期)低时，系统测试不准确。故压电式变换传感器只能用在被测信号频率足够高时，测试结果才准确。
具有其他平滑特性的变换传感器(即线性特性或数字特性)：差动变压器传感器、静电/电桥式传感器、应变计传感器、光电编码器。
传感器检测系统的特性：机械变换、机电变换、电气变换等部分组成。
(3)教学重点
机械系统中传感器的主功能;传感器的分类;动电式变换传感器和压电式变换传感器的特性。
(4)教学难点与处理方法
教学难点：各类传感器或传感系统传递函数特性分析与应用。
教学处理方法;以不同传感器的工作和应用特点为基础，进行特性分析与应用原则的讲解。
第五章 机电一体化系统的元、部件特性分析(5.3~5.4) (1)教学目的和要求
重点掌握电气式执行元件系统的主功能和系统组成;电磁变换执行元件的特性分析;具有反馈环节驱动电路电磁变换执行元件的动态特性分析;步进电动机的特性分析。了解压电式执行元件及其特性分析;执行元件与机械结构结合中的若干问题。
(3)主要教学内容
电气式执行元件系统的特性分析 电气式执行元件系统的主功能：将输入电控信号转换为机械物理参量。
电气式执行元件系统的组成：控制电路→驱动电路→电/机变换→机械变换。
常用电气式执行元件：DC/AC伺服电机，步进电机，直线电机(含电磁铁)、压电元件、超声波电机等。
电磁变换执行元件的特性分析：DC/AC伺服电机为例进行特性分析。
具有反馈环节驱动电路电磁变换执行元件的动态特性分析：DC伺服电机典型反馈驱动电路控制的动态特性分析;测速发电机(旋转变压器)反馈驱动电路控制的动态特性分析。
步进电动机的特性分析：环行分配、功率放大、步进电动机变换的特性分析
压电式执行元件及其特性分析：电压—电荷—应力变形特性分析。
执行元件与机械结构结合中的若干问题：机械惯性阻转矩的匹配方法、凸轮理论曲线分析、残余振动分析、无残余振动的定位分析。
(3)教学重点
电磁变换执行元件的特性分析;具有反馈环节驱动电路电磁变换执行元件的动态特性分析;步进电动机的特性分析。
(4)教学难点与处理方法
教学难点：电磁变换执行元件的特性分析;具有反馈环节驱动电路电磁变换执行元件的动态特性分析;步进电动机的特性分析。
教学处理方法：结合不同的电磁变换元件的工作原理，以及在系统中的应用特点，详细分析执行元件的动态特性分析。
(5)课外习题要点
复习巩固掌握典型机械系统的动态特性和常用的线性变换机构的特点与应用。
第六章 机电一体化系统的机电有机结合分析与设计(6.1) (1)教学目的和要求
重点掌握机电有机结合的稳态设计考虑方法研究的主要内容和检测传感装置、信号转换接口电路、放大电路、电源的匹配选择与设计。稳态设计考虑方法的主要设计程序及要求。
(2)主要教学内容
机电有机结合的稳态设计考虑方法研究的主要内容： 系统的输出运动参数的技术状态;执行元件的参数选择;功率(力/力矩)的匹配以及过载能力的验算;各主要元件的选择与控制电路的设计;信号的有效传递;各级增益的分配;各级之间阻抗匹配和所采取的抗干扰的措施。
负载分析：典型负载，负载的等效换算。
执行元件的匹配选择：伺服系统执行元件的转矩匹配，伺服系统执行元件的功率匹配。
减速比的匹配选择与各级减速比的分配：减速比匹配选择一般原则要求，各级减速比的分配原则。
检测传感装置、信号转换接口电路、放大电路、电源的匹配选择与设计;伺服系统的稳态设计方法，伺服系统主要功能部件的选择与设计。
系统数学模型的建立：半闭环控制方式(数学模型)，全闭环控制方式(数学模型)。
稳态设计考虑方法的主要设计程序及要求
(3)教学重点
机电有机结合的稳态设计考虑方法研究的主要内容和检测传感装置、信号转换接口电路、放大电路、电源的匹配选择与设计。
(4)教学难点与处理方法
教学难点：稳态设计考虑方法的主要设计程序及要求的认知了解。
教学处理方法：应用实例分析进一步学习和认知稳态设计考虑方法的主要研究内容和重点考虑的问题。
第六章 机电一体化系统的机电有机结合分析与设计(6.2~6.3) (1)教学目的和要求
重点掌握机电有机结合的动态设计考虑方法研究的主要内容，伺服系统的调节方法。了解机械结构弹性变形对系统的影响和减少影响可采用的措施，动态设计考虑方法的主要设计程序及要求。
(2)主要教学内容
机电有机结合的动态设计考虑方法研究的主要内容：在稳态设计所建立的数学模型(传递函数)基础上，选择系统的控制方式和校正(或误差补偿)形式;设计校正(或误差补偿)装置，并有效的与稳态设计所建立的数学模型(传递函数)系统相融合，构成具有误差补偿作用的反馈调节系统，最终达到稳定工作和满足被控制对象的各项动态指标要求。
伺服系统的控制方式：前置反馈和反向误差调节反馈控制方式。 校正(或误差补偿)形式：波德(Bode)图法和根轨迹图法。
伺服系统的调节方法：伺服系统动态稳定性分析与过渡过程，动态特性与动态稳定性参量或指标，伺服系统动态稳定性校正，伺服系统调节校正分析，速度反馈校正(测速发电机局部负反馈)。
机械结构弹性变形对系统的影响：有效地减少机械系统产生自激振荡而影响系统正常工作的各种因素，最有效的方法是机械系统的控制频带避开机械系统的固有谐振频率。
通常采用的方法：机械振动系统运动学和动力学方程的建立;简化系统，建立弹性变形时机械系统的运动和动力传递结构框图;写出机械系统的运动和动力传递的控制等效框图;建立机械系统的传递函数;应用根轨迹法判定系统的工作稳定性。
动态设计考虑方法的主要设计程序及要求。
机电系统的可靠性设计方法：可靠性的概念、保证产品(系统)可靠性的主要方法。
(3)教学重点
机电有机结合动态设计考虑方法的主要内容，伺服系统的调节方法。
(4)教学难点与处理方法
教学难点：伺服系统的调节方法。
在条件允许的情况下，利用自动控制系统仿真分析设计软件进一步分析和学习伺服系统的调节方法、调节程序步骤等机电有机结合动态设计方法的知识要点。
第七章 常用机械加工设备的机电一体化改造分析与设计
了解
第八章 典型机电一体化系统(产品设计简介)
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第二篇：体育教学任务与要求
任务：
1.全面锻炼学生身体，促进学生的身心和谐发展。 2.初步掌握体育与健康基础常识、基本技能方法。 3.进行思想品德教育，培养健康的心理素质。 4.注重课堂教学的转化，推进素质教育的全面开始。
5.教会学生学科规定的知识、技术、方法，并不断反复的练习。 6.以学生为主体，把学生放在主体的位置上，锻炼和保护学生的身体发育，
促进学生正常健康成长。 要求：
1.以增进小学生的健康为主，落实“健康第一”的指导思想。 2.转变观念、情感、态度，帮助学困生改变自我心理。 3.加强过程评价和激励性评价。 4.培养运动兴趣，树立终身体育观念。 5.运用多种手段和方法，培养正确的身体姿势。 6.科学分配内容，合理安排教学，组织形式多样的教学。
学情分析：
1.体育教育教学工作
我们加强对新课程标准的学习，根据“新体育课程标准”制定了全年体育教学计划、学期体育教学计划、体育教学进度和课时计划。在教育教学中，我们坚持面向全体学生，因材施教，充分发挥学生的主体作用，调动学生的积极性，激发了学生的学习兴趣。体育课上我们对学生进行思想教育，使学生从思想上认识到体育的重要性，使他们能够自觉自愿地参加体育锻炼，培养学生坚韧不拔的品质，注重学生习惯的养成和各种能力的培养，全面提高学生的身体素质和心理素质，以多种形式培养学生的创新精神和实践能力。
2.课外体育活动
我们在本学年认真贯彻《学校体育工作条例》，落实关于保证学生每天一小时体育锻炼时间的要求。制定课外体育活动计划，认真上好体育活动课，深入开展丰富多彩的是和学生的群众性体育活动，促进了学生健康成长，促进了学生全面发展。
第三篇：多媒体教学的内容与要求
根据教育部《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》的文件精神，调动广大教师开发和应用多媒体教学课件多媒体网络辅助教学的积极性，提高教师多媒体教学课件开发制作和应用水平，推进我校现代化教学手段建设，应用现代教育技术提升教学水平,规范我校多媒体教学课件建设项目的管理和应用，特制定本规定。
一、多媒体课件的要求：
紧扣教学大纲，教学目的明确，多媒体课件的繁简应与教学目的、教学内容相适应。
多媒体课件不允许仅仅列示标题、定义或讲稿文字，不是简单地将板书放到电子屏幕上,要从教学实际出发，有较强的针对性，解决传统教学难以解决的问题。
多媒体课件应根据各课程特点，尽可能充分利用各种图表(包括关系图、逻辑图等)各种媒体信息直观地反映教学内容，尽可能扩大知识信息量。
教师使用的多媒体教学课件须不断改进，使之更加科学化和系统化。
学校鼓励各学科结合自身特色，引进优秀电子教材，同时积极推动校、院(系)两级进行有计划、有组织的音像、电子教材建设工作。要集中力量制作精品，减少低层次重复浪费现象，切忌“讲稿上屏幕，黑板搬新家”。
二、多媒体教学的管理
拟采用多媒体教学的教师或教研室，应结合所选课程特点对拟采用多媒体教学手段进行可行性分析，阐明其预期的效果，并具此完成课件制作说明。
教师计划使用多媒体教学，应提前一学期在排课前提出申请，由学院签属意见后报教务处。
教师在开课前至少应准备该课程全部计划教学内容的50%的多媒体课件，并经过审核。教师提交的审核资料包括多媒体课件制作说明、多媒体课件及教案。
教师及课程所在教研室负责根据上述资料对多媒体教学进行初审，出具审核意见后报所在学院;各学院根据教研室上报的意见及相关资料组织学院专家组进行复审，出具审核意见后报教务处备案。
禁止以下现象的发生：
大段抄书式地设计教学课件，将课件做成教材或课本上主要内容的复制版;
单纯将Word文本格式作为虚假课件进入多媒体课堂。 要求多媒体课程教学要充分利用计算机网络优势，提高交互式教学功能，将课程教学大纲、教案、授课内容、考试题库及考试方式等上网，使之有益于教师之间、师生之间的交流，有益于教师课后辅导，为学生提供教学参考。充分发挥学生的主观能动性，学生可根据自己的兴趣、爱好和知识水平，自由地选择学习内容，进行自测，满足学生课堂、课后学习的需要。
确认使用多媒体教学并安排在多媒体教室进行教学的教师，应严格按照《多媒体教室使用规定》使用，凡因未按此规定造成的损失，由任课教师承担相应责任。
三、多媒体教学要求
遵循教学规律，发挥教师的主导作用。多媒体技术是教学工作中的一个辅助工具，使用多媒体课件时要借鉴传统教学的经验，保持师生良好的情感沟通与交流，使之贯穿课堂教学的整个
过程。教师要根据课堂上学生的实际反应及气氛变化，有针对性地组织、调整教学内容与方式，以期达到最佳的教学效果。
教师使用多媒体教学时应采用站立式(因身体状况或教学需要现场大量录入信息等特殊情况除外)。要尽量使用激光教鞭、无线话筒等远距离控制教具。禁止以下现象的发生：
把所要讲的内容展现在大屏幕，讲解过程教师坐在或站在操作台前埋头宣读，或只顾注视、操作计算机屏幕，不与学生直面交流，不顾学生听讲状态，整个教学过程中始终保持“坐式会议报告”的形式，忽视与学生思维节奏的合拍与互动。
课件画面转换过快，传输知识的时间短于学生对其感知和记录的时间，致使学生理解不深刻、不透彻，失去学习兴趣。
实行多媒体教学准入制度。学校要求45岁以下教师必须接受信息技术应用的培训。人事处、教务处要加强对教师进行多媒体教学技术的培训工作，并纳入教师继续教育培训计划。要求使用多媒体教学的教师了解多媒体教室设备的基本性能、使用方法，能熟练操作多媒体设备，自如应用教学软件，基本掌握编制教案式课件的方法，取得多媒体教学技术培训合格证书。
传统的板书教学仍是一种行之有效的教学模式。授课教师特有的教学语言、教态(肢体语言)、板书和应变能力是最大的教学财富。当多媒体教学手段达不到预期教学效果时，要把传统教学手段、教师个人特色和多媒体辅助教学有机地结合起来，发挥多媒体课堂教学的效果。
使用多媒体教学的教师应做好充分的课前准备。教师必须课前亲临教学现场与管理技术人员联系，调试教学课件，熟悉所用仪器设备和课件兼容情况。教师应准备好应对多媒体设备出现故障情况下的教案，避免一旦停电或设备故障等原因不能进行正常教学。
禁止以下现象的发生：
由于临时安装、调试教学课件而浪费上课时间;
由于特殊原因(停电或设备故障)无法使用多媒体进行教学时，教师没有及时采用传统教学方式授课，因而耽误上课，造成教学事故。
要求主讲教授、骨干教师要在一年内，在其负责的学科课程里建设一门课程的课件或网络课程。
第四篇：课堂教学要求与评价标准
姓名
班级
等级
得分
学科
时间
课题
评价指标
分值
A
B
C
D
教学目标
(8分)
教学目标合理、明确、具体，体现新课程标准的基本理念，符合学生实际。
8
8
6
4
2
教学内容
(8分)
适合学生的发展水平，容量适度，注意教材的处理与知识的拓展，能联系学生生活和社会实际，并能有机渗透思想与道德教育。
8
8
6
4
2
教学设计
与实施(38分)
创建良好的学习情境，能根据学生的认识规律，激发学生的创新精神，注重学生学习习惯和方法的培养，注重学生展。
8
8
6
4
2
教学设计能面向全体学生，注意引导学生主动学习、探究学习和合作学习，师生、生生交流渠道畅通，双边活动性强。
8
8
6
4
2
学生学习情趣饱满，思想积极，敢于表达和质疑，课堂气氛活跃，能用恰当的方法引导学生相互评价，体现教师的宽容和激励。
12
12
10
8
6
教学方法选用恰当、灵活、有创造性，课堂指导具有针对性、启发性、实效性，能为学生的学习活动设计并提供合理的学习资源。
10
10
8
6
4
教学效果
(22分)
能突出重点，分解难点，注重反馈、矫正，使学生对教学目标有较高的达成度。
10
10
8
6
4
使学生在学会学习和解决问题方面的能力有一定程度的高。
12
12
10
8
6
教师素养
(24分)
教态自然、大方、亲和力强，语言表达流畅、规范、精练，富有启发性和感染力。
6
6
5
4
3
有较强的组织与协调能力，能正确使用现代教育手段，应用自如，示范效果突出。
6
6
5
4
3
教学课件设计能结合学生实际，合理，具有创新意识，并重视教学资源的开发与整理。
6
6
5
4
3
对传统教学媒体能合理地传承使用，对现代教学媒体运用适时、适度，操作熟练。
6
6
5
4
3
教学建议
合计(等级)
评课人
第五篇：教学设计与反思基本要求
1.教学设计
(1)贯彻新课程标准理念，明确教学目标，注重以学生发展为中心，把握学科教学特点，体现师生共同成长。
(2)要对所选的教材内容(包括教学重点与难点)和学习者特征进行分析，说明教学中所用资源(硬件环境、教学平台、学习工具或软件等)，阐述使用新技术的教学策略及教法设计，重点突出如何使技术与教学内容及教学各个环节有机融合、浑然一体。
(3)教学实施过程中要体现教学环境应用创新、学与教的策略和方法，体现民主和谐的教学氛围。
(4)建议在教学设计中使用教学流程图。
(5)要明确说明所使用的教学平台，如：红山区教育资源应用平台、赤峰市教育云平台、国家教育资源公共服务平台等。
2.教学反思
(1)突出教学活动的创新点及教与学效果。
(2)总结应用信息技术等新技术新媒体在解决教学活动中关键问题的策略效果与思考、对教学过程和结果的思考等。
(3)提出对新技术教学适用性的建议
注：信息技术应用教育教学的基本类别
1、移动终端类
在学生使用移动学习设备(平板电脑、智能手机等)的环境下开展的教学活动。
2、交互式电子设备类
在具有交互式电子设备(交互式电子白板、交互式液晶书写屏等)的环境下开展的教学活动。
3、云课堂计算机教室类
在采用了云计算或桌面虚拟化等技术的计算机教室(台式电脑、笔记本电脑等)环境下开展的各学科教学活动。
4、虚拟/增强/混合现实类
运用虚拟现实(VR)技术、增强现实(AR)或混合现实(MR)技术开展的学科教学活动。
5、创客教育类
信息技术与其他加工制作技术结合，学生以项目的形式进行设计、制作、展示和评价自己的创意产品(智能设备或互动装置)的教学活动。
6、STEAM教育类
信息技术与科学、技术、工程、艺术、数学多学科融合的综合课程。