《机械设计与创新》整体教学设计

1、机械设计与创新课程整体设计 (项目编号05-18)一、课程基本简况课程名称：机械设计与创新 学 时：72课程类型：技术平台课 学 分：4.5所属院系： 授课对象：机电专业第2学期学生先修课程：机电一体化概论、工程制图与CAD、钳工实训后续课程：机械制造基础、液压与气压传动、机械拆装实训、车工实训制定时间：二、课程定位本课程是机电一体化技术专业的一门技术平台课程。通过课程的学习，使学生具备机电产品的生产、设备维护和维修、技术和管理的技术技能人才所必需的机械设计的基本知识和基本技术与技能，为专业知识和职业技能的进一步提升打下必要的基础。三、课程目标1. 知识目标总体目标：为机电类产品的设计、制造、

2、安装、维护等提供必要的理论基础。(1) 了解常用机构的工作原理、类型、特点等基本知识，并了解其在机电设备中典型应用，掌握常用机构的设计方法。(2) 根据通用零部件的工作原理、组成、性能和特点，初步掌握其选用和设计方法。(3) 掌握通用零部件的失效形式、设计准则与设计方法。(4) 了解常用机构及通用零部件的维护知识。(5) 了解机械创新的基本思想和方法。2. 职业能力目标(1) 能利用各种学习资源，独立分析机械的组成、运动，能正确使用常见机械。(2) 能对常用机械零件和结构进行正确的受力分析。(3) 运用所学机械设计基本知识，具备进行简单机械及传动装置设计的能力。(4) 初步掌握对多方案进行可行

3、性分析的能力。(5) 通过学习和训练，可以对常用机构及通用机构零部件进行装配和维护。(6) 具备一般机械机构、机械创新设计及实践的能力。(7) 能够正确使用标准、手册、图册等有关技术资料。(8) 初步掌握自学的方法，具备学习专业知识的能力。3. 职业素质养成目标(1) 通过学习养成积极思考问题、主动学习的习惯，对机械工程具有强烈的求知欲，乐于探索生产活动与日常生活中的机械工程问题，乐于参与观察、实训、制作、调研等实践活动。(2) 通过学习养成良好的团队合作精神，具备善于与人合作的能力。(3) 培养学生认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风，养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。(4) 培养学生

4、创新意识。四、课程整体设计序号项目名称项目方案描述教学目标教学资源学习成果教学方法与手段教学学时1初识自动机自动线以印刷折页机(插齿机)为例，了解机械、机器、机构、零件、构件等特征；了解机械、机械零件设计的基本要求及一般步骤。(1)能识别机器、机构、机械；(2)能识别零件、构件、通用零件、专用零件；(3)了解机械、机械零件设计的基本要求及设计一般步骤。(1)印刷折页机工作视频；(2)插齿机机工作原理动画、图片；(3)其他教学模型等。课后作业、关于机械发展的小论文讲授、讨论法、归纳法22手爪的静力学分析以典型气动夹具为例，分析其构件的受力，系统平衡等静力学问题。(1)理解力与力系、力的基本公理、

5、力矩与力偶等基本概念；(2)理解约束及约束力的特点；(3)具有能对刚体进行基本受力分析的能力；(4)能对平面力系进行简化并利用平衡条件进行相关计算的能力。物体受力及其典型受力分析图。课后作业项目导入、任务驱动103手爪的应力应变分析以典型气动夹具为例，分析其构件所受内力及应力、变形等材料力学问题。 (1)掌握杆件内力分析的方法，具有计算内力、绘制内力图的能力；(2)掌握应力分析的方法，具有计算杆件基本变形应力的能力；(3)掌握杆件的失效形式及设计准则，具有构件强度设计的能力；(4)了解拉伸和压缩时材料的力学性能。(1)杆件变形、组合变形，内力分析，应力分析、应变分析图；(2)构件强度设计图。课

6、后作业、实验报告项目导入、任务驱动、课堂讨论84手爪的机构设计与创新以机械手爪中应用的连杆机构为引导，介绍平面运动副、平面运动机构的绘制、机构具有确定运动的条件、常见平面连杆机构的特性及设计，并进行机构创新设计(1)能识别不同的运动副；(2)能绘制一般机构的运动简图；(3)能识别四杆机构的基本类型；(4)能根据要求的运动规律初步设计制作典型的四杆机构模型。(1)手爪运动视频或教学模型；(2)各种典型的教学模型(不少于20种)。(1)课后作业；(2)根据要求制作纸质典型四杆机构；(3)课外能设计制作钢质或铝质教学模型若干。做中学、课堂讨论、归纳法65凸轮、棘轮机构的运用以自动机中的凸轮机构为引导

7、，介绍凸轮的类型、应用，分析从动件的运动特性；设计简单凸轮机构；以自动机中的棘轮机构为例，介绍常用的间隙运动机构。(1)了解凸轮、棘轮、槽轮机构的组成、特点、分类和应用；(2)了解从动件常用运动规律特性，能绘制等运动位移线图；(3)会用反转法设计盘形凸轮机构的轮廓曲线；及掌握设计中的关键问题；(4)了解凸轮常用材料和结构，能正确绘制凸轮零件图。(5)了解不完全齿轮机构的工作原理、常用类型、特点及其应用。(1)自动机中的凸轮机构；(2)插齿机径向进给凸轮机构；(3)其他各类平面凸轮、空间凸轮；(4)棘轮机构(牛头刨床工作台进给)、槽轮机构(刀架转位槽轮机构、放影机转片槽轮机构)等；(5)机械原理

8、陈列室。课后作业、凸轮机构设计资料课堂讨论、归纳法46齿轮传动设计以减速器中的齿轮机构为例，介绍直齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮、斜齿圆柱齿轮等传动，齿轮失效的形式等。(1)掌握齿轮的类型、特点、参数等；(2)了解齿轮加工的方法；(3)了解直齿圆锥齿轮传动(4)了解斜齿圆柱齿轮传动；(5)了解齿轮失效形式及润滑方式。(1)减速器；(2)插齿机的各类齿轮传动；(3)其他齿轮传动；(4)机械原理、零件陈列室。课后作业、齿轮传动设计报告课堂讨论、归纳法127蜗杆传动及轮系设计以插齿机中的蜗轮蜗杆为例，介绍常用的蜗杆传动，分析插齿机中的轮系等。(1)了解蜗轮蜗杆传动特点及应用；(2)掌握常用轮系的类型及特点

9、，会计算轮系传动比。(1)插齿机中蜗杆传动，其他蜗杆传动；(2)普通卧式车床的轮系，各类减速器及其他典型轮系机构；(3)机械原理、零件陈列室。课后作业课堂讨论、归纳法48带传动和链传动设计以自动机中的V带传动为例，介绍带传动的设计，张紧、安装与维护，及同步带传动的应用。以链传动为例，介绍链传动的特点，链传动设计，布置、张紧及润滑(1)掌握带传动的工作原理；理解链传动的类型、组成和结构；(2)具有V带传动、链传动设计计算的能力；(3)了解带传动、链传动的张紧、安装与维护方法；(4)了解同步带的工作原理和应用。(1)自动机的带传动、链传动，其他带传动、链传动；(2)机械原理、零件陈列室。课后作业、

10、带传动设计报告课堂讨论49传动轴系的设计以减速器中的传动轴系为例，介绍轴及其轴上零件，设计轴，选择轴承、连接件等。(1)明确轴的功用、分类及常用材料；(2)掌握轴的结构分析方法与结构设计特点；(3)具有对轴强度校核的能力；(4)明确滑动轴承的类型、结构；(5)明确滚动轴承的结构、类型和代号；(6)具有滚动轴承寿命校核、组合结构设计的能力；(7)具有联接键选择及强度校核的能力；(8)具有选择联轴器、离合器的能力。(1)减速器的传动轴及轴系，其他轴和轴系。(2)机械原理、零件陈列室。课后作业、轴及轴系结构设计资料课堂讨论、设计1210机构的综合创新设计以多功能搅拌机等典型创新产品为例，了解创新、创

11、新设计的含义，掌握常用机械创新、机械机构创新的方法。(1)了解创新、创新设计的含义，及基本的技法；(2)掌握机械机构常用的创新的方法；(3)掌握机械结构常用的创新方法。多功能搅拌机的动画；创造性思维形式的图片，机构创新设计、机械结构创新图片等。课后作业、创新构想及作品课堂讨论10五、项目设计项目一初识自动机自动线任务1任务名称认识机械学时学习目标能区分机器、机构、机械、零件与构件及机器的不同部分2教学单元 认识机械相关知识机器、机构、机械的特征，零件、构件的区别；机器的组成相关技能能识别机械、机器、机构，零件、专用零件、通用零件；能区分常见机器的原动部分、传动部分、执行部分和控制部分。 任务2

12、任务名称机械设计的基本要求学习目标了解机械、机械零件设计的基本要求及一般步骤教学单元 机械设计的基本要求相关知识机械、机械零件设计的基本要求及一般步骤相关技能了解机械零件设计的基本要求及一般步骤项目二手爪的静力学分析任务1任务名称静力学基础学时学习目标(1)理解力与力系、力的基本公理等；(2)理解约束及约束力的特点；(3)具有能对刚体进行基本受力分析的能力。2教学单元 静力学分析基础相关知识力与力系、静力学基本公理及推论、约束与约束力、物系平衡。相关技能能正确判断工程中常见的各种约束及掌握约束的表示方法，能对研究对象进行正确的受力分析并绘制受力图。任务2任务名称平面力系分析6学习目标能对平面力

13、系进行简化并利用平衡条件进行相关计算的能力；教学单元 (1)平面汇交力系(2)力矩与平面力偶系(3)平面一般力系(4)考虑摩擦时的物体平衡相关知识(1)平面力系的分解、合成与平衡条件；(2)力对点之矩，力偶及其性质，力偶系的合成与平衡；(3)平面一般力系的简化与平衡；(4)滑动摩擦、摩擦角，考虑摩擦时的平衡问题。相关技能学会建立汇交力系平衡方程，会计算力对点的矩，掌握平面一般力 系、考虑摩擦时的平衡方程。任务3任务名称空间力系2学习目标(1)掌握力在空间直角坐标轴上的投影；(2)掌握力对轴之矩，理解合力矩定理；(3)掌握空间力系的合成与平衡方程求解。教学单元空间力系相关知识(1)力在空间直角坐

14、标轴上的投影；(2)力对轴之矩，合力矩定理；(3)空间汇交力系、一般力系的合成与平衡。相关技能掌握工程中空间力学基本问题的解决方法项目三手爪的应力应变分析任务1任务名称杆件的内力分析学时学习目标(1)掌握杆件的拉伸与压缩、剪切、扭转、弯曲的基本变形及其组合变形；(2)掌握杆件内力分析的方法；(3)具有计算内力、绘制内力图的能力。2教学单元杆件的内力分析相关知识(1)杆件的拉伸与压缩、剪切、扭转、弯曲的基本变形及其组合变形；(2)杆件内力分析的方法；(3)杆件内力计算；(4)杆件内力图绘制。相关技能(1)掌握杆件内力分析方法；(2)具有计算内力、绘制内力图的能力。任务2任务名称杆件的应力应变分析

15、3学习目标(1)掌握应力分析的方法，具有计算杆件基本变形应力的能力；(2)理解金属材料的力学性能分析。教学单元(1)杆件的应力分析(2)金属材料的力学性能试验相关知识(1)应力、应变，胡克定律；(2)拉压应力、剪切应力、扭转剪应力、弯曲正应力分析与计算；(3)金属材料的力学性能试验。相关技能(1)会计算一般杆件(梁)的拉压应力、剪切应力、扭转剪应力、弯曲正应力；(2)掌握金属材料的力学性能试验。任务3任务名称杆件的强度设计3学习目标掌握构件失效形式及设计准则，具有构件强度设计的能力教学单元杆件的强度设计相关知识(1)材料失效的形式；(2)拉压杆的强度计算；(3)连接件的强度设计；(4)受扭圆轴

16、的强度设计；(5)梁的正应力强度设计(6)拉(压)弯组合变形的强度设计；(7)弯扭组合变形的强度设计。相关技能(1)了解材料失效的形式；(2)掌握拉压杆、连接件、受扭圆轴、梁等强度设计，及典型组合变形杆件(梁)的强度设计。项目四手爪机构设计与创新任务1任务名称识别运动副学时学习目标能识别运动副中的低副、高副1教学单元 运动副的识别相关知识运动副、低副、自由度、约束相关技能能识别运动副中的低副、高副，并规定绘制运动副任务2任务名称机构运动简图的绘制及自由度计算3学习目标能绘制一般机构的运动简图并计算其自由度教学单元 机构简图的绘制及自由度计算相关知识平面机构的自由度，机构具有确定运动的条件，自由

17、度计算中的复合铰链、局部自由度、虚约束等特殊情况。相关技能能根据模型绘制其运动简图，并计算机构自由度任务3任务名称铰链四杆机构的基本形式及演化4学习目标(1)掌握铰链四杆机构的基本形式；(2)掌握铰链四杆机构具有曲柄的条件；(3)识别铰链四杆机构的演化机构。教学单元 (1)铰链四杆机构的基本形式(2)铰链四杆机构的演化相关知识(1)曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构；(2)曲柄存在条件；(3)曲柄滑块机构、摇杆滑块机构、曲柄摇块机构、导杆机构(4)偏心轮机构相关技能能判断四杆机构的类型任务4任务名称平面四杆机构的基本特征2学习目标(1)会计算典型机构的行程速比系数；(2)理解压力角、传动角；

18、(3)正确应用和克服死点位置。教学单元 分析平面四杆机构的基本特性相关知识(1)急回特性、极位夹角、行程速比系数；(2)压力角、传动角、死点位置。相关技能(1)会绘制典型机构的极限位置，计算行程速比系数；(2)会绘制典型机构的压力角、传动角及死点位置。任务5任务名称平面四杆机构的设计与创新2学习目标(1)了解平面四杆机构的设计方法；(2)能借助应用软件进行平面四杆机构设计。教学单元平面四杆机构的设计相关知识解析法、几何作图法、实验法设计四杆机构的基本方法。相关技能了解平面四杆机构设计的基本方法。项目五凸轮、棘轮机构的运用任务1任务名称认识凸轮机构学时学习目标(1)了解凸轮机构的组成、特点及其应

19、用；(2)了解凸轮机构的分类1教学单元认识凸轮机构相关知识(1)凸轮的组成、特点；(2)凸轮按形状、从动件端部结构、从动件运动方式、从动件保持方式分类。相关技能能识别不同类别的凸轮机构任务2任务名称分析凸轮机构的运动特性2学习目标(1)了解凸轮机构的运动过程；(2)了解凸轮从动件的等速运动、等加速等减速、简谐运动规律。教学单元分析凸轮机构的运动特性相关知识(1)凸轮机构的运动过程；(2)从动件等速运动规律；(3)从动件等加速等减速运动规律；(4)从动件简谐运动规律；(5)刚性冲击、柔性冲击。相关技能会绘制凸轮机构从动件简谐运动规律。任务3任务名称凸轮机构设计5学习目标(1)掌握反转法设计凸轮轮

20、廓曲线的方法；(2)滚子半径选择，压力角与传动性能，凸轮基圆半径确定，(3)掌握凸轮结构、材料选择。教学单元 (1)凸轮轮廓曲线设计(2)凸轮机构设计要点相关知识(1)反转法基本原理；(2)作图法设计对心移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的过程；(3)滚子半径对凸轮机构的影响及基半径的选择；(4)凸轮机构许用压力角确定；(5)凸轮基圆半径对压力角影响；(6)凸轮机构常用材料；(7)凸轮机构常用结构。相关技能能设计简单的凸轮机构。任务4任务名称认识棘轮机构2学习目标(1)了解棘轮机构的工作原理；(2)了解棘轮机构的类型；(3)了解棘轮机构的特点，掌握其应用。教学单元认识棘轮机构相关知识(1) 棘轮机构的

21、工作原理；(2) 棘轮机构的类型；(3) 棘轮机构的特点及应用。相关技能能掌握棘轮机构的应用任务5任务名称认识其他间隙运动机构2学习目标(1)了解槽轮机构的工作原理；(2)了解槽轮机构的类型；(3)了解槽轮机构的特点，掌握其应用；(4)了解不完全齿轮机构、凸轮式间隙运动机构的特点；(5)了解螺旋机构的类型、特点及应用。教学单元认识其他间隙运动机构相关知识(1) 槽轮机构的工作原理；(2) 槽轮机构的类型；(3) 槽轮机构的特点及应用；(4) 不完全齿轮机构、凸轮式间隙运动机构的特点；(5) 螺旋机构的类型、特点及应用。相关技能了解其他间隙运动机构的应用项目六齿轮传动设计任务1任务名称认识齿轮机

22、构学时学习目标掌握齿轮机构的特点和类型。1教学单元认识齿轮机构相关知识(1)齿轮机构的特点；(2)齿轮机构的类型。相关技能能识别不同类别的齿轮机构。任务2任务名称认识渐开线直齿圆柱齿轮1学习目标(1)了解齿廓啮合基本定律；(2)了解渐开线及其性质；(3)掌握渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数及其计算。教学单元认识渐开线直齿圆柱齿轮相关知识(1)齿廓啮合基本定律；(2)渐开线形成，渐开线的性质，渐开线齿廓啮合特性；(3)渐开线齿轮各部分名称，基本参数，几何尺寸计算。相关技能(1)理解渐开线齿廓啮合基本定律；(2)会计算直齿圆柱齿轮几何尺寸。任务3任务名称齿轮啮合传动2学习目标(1)理解渐开线齿轮正确啮

23、合条件；(2)了解渐开线齿轮连续传动条件；(3)理解齿轮传动的中心距和标准齿轮安装；(4)了解齿条的结构及齿轮齿条的啮合特点。教学单元渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动相关知识(1)渐开线齿轮正确啮合条件；(2)渐开线齿轮连续传动条件；(3)齿轮传动的中心距和标准齿轮安装；(4)齿条的结构及齿轮齿条的啮合特点。相关技能会计算齿轮传动中心距。任务4任务名称渐开线直齿圆柱齿轮的加工2学习目标(1)仿形法加工；(2)展成法加工；(3)切齿干涉与最少齿数。教学单元渐开线直齿圆柱齿轮的加工相关知识(1)仿形法原理及特点；(2)展成法原理及特点；(3)根切现象，最少齿数；(4)变位齿轮传动。相关技能理解齿轮

24、展成加工的方法，会判断根切现象。任务5任务名称认识斜齿圆柱齿轮、锥齿轮2学习目标(1)了解斜齿圆柱齿轮的特点；(2)会计算斜齿圆柱的几何尺寸；(3)了解直齿圆锥齿轮的特点；(4)会计算直齿圆锥齿轮的几何尺寸。教学单元(1)斜齿圆柱齿轮传动(2)直齿圆锥齿轮传动相关知识(1)斜齿圆柱齿轮的特点；(2)斜齿圆柱的基本参数；(3)直齿圆锥齿轮的特点；(4)直齿圆锥齿轮的基本参数。相关技能(1) 掌握斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算；(2) 掌握直齿圆锥齿轮的几何尺寸计算。任务6任务名称渐开线圆柱齿轮的结构与精度2学习目标(1)掌握渐开线圆柱齿轮的结构确定；(2)会选择渐开线圆柱齿轮的精度。教学单元齿轮结构

25、与精度相关知识(1)齿轮的结构；(2)齿轮的润滑与维护；(3)齿轮精度。相关技能(1)能根据齿轮的工况设计齿轮结构；(2)会确定齿轮的润滑方式，提供合适的维护；(3)会确定齿轮精度。任务7任务名称齿轮传动的失效学习目标(1)齿轮传动失效的主要形式；(2)齿轮的主要材料。教学单元齿轮传动的失效相关知识(1)齿轮失效形式；(2)齿轮设计准则；(3)齿轮主要材料。相关技能(1)会判断齿轮失效的主要形式；(2)会根据齿轮工况，确定齿轮材料。任务8任务名称齿轮强度计算2学习目标(1)理解齿轮受力；(2)理解齿轮齿面接触强度计算；(3)理解齿根弯曲强度计算；(4)会应用软件进行齿轮强度校核。教学单元齿轮强

26、度计算相关知识(1)齿轮受力分析；(2)齿轮齿面接触强度计算；(3)齿根弯曲强度计算；(4)应用软件进行齿轮强度校核的基本流程。相关技能(1)掌握齿轮强度校核的基本方法；(2)会应用软件进行齿轮强度校核。项目七蜗杆传动及轮系设计任务1任务名称认识蜗杆传动学时学习目标(1)了解蜗杆传动的类型、特点及应用；(2)了解蜗杆传动的基本参数及几何尺寸计算；(3)了解蜗杆传动的受力及失效形式；(4)了解蜗杆、蜗轮的材料与结构；(5)能维护蜗杆传动。2教学单元蜗杆传动相关知识(1)蜗杆传动的类型、特点及应用；(2)蜗杆传动的基本参数及几何尺寸计算；(3)蜗杆传动的失效形式及受力分析；(4)蜗杆、蜗轮的材料与

27、结构；(5)维护蜗杆传动的维护。相关技能(1)会判断蜗杆传动的失效形式；(2)能维护蜗杆传动。任务2任务名称轮系2学习目标(1)掌握轮系的类型；(2)掌握轮系传动比计算；(3)了解轮系的功用。教学单元(1)轮系的类型及功用(2)轮系传动比计算相关知识(1)轮系的类型；(2)轮系传动比；(3)定轴轮系传动比计算；(4)周转轮系传动比计算；(5)混合轮系传动比计算；(6)轮系的功用；(7)减速器及应用。相关技能(1)掌握轮系类型的判断；(2)会计算定轴轮系、周转轮系、一般混合轮系的传动比。项目八带传动和链传动设计任务1任务名称认识带传动学时学习目标(1) 掌握带传动的组成；(2)了解带传动的类型；

28、(3)了解带传动的特点及应用。2教学单元认识带传动相关知识(1)带传动的组成；(2)带传动的主要类型(平带、V带、多楔带、圆形带、啮合带)；(3)带传动的特点及应用。相关技能认识常用带传动，了解其应用任务2任务名称带传动工作能力分析学习目标(1)了解带传动的受力分析；(2)理解带传动的应力分析；(3)理解带传动的弹性滑动、打滑及其传动比。教学单元带传动工作能力分析相关知识(1)带传动的受力分析；(2)带传动的应力分析；(3)带传动的弹性滑动、打滑及其传动比。相关技能理解带传动的应力分析，理解带传动的弹性滑动、打滑及传动比计算。任务3任务名称普通V带传动设计学习目标(1)掌握V带的结构与标准；(

29、2)掌握V带轮的结构、材料及标记；(3)掌握普通V带传动设计过程及注意事项；(4)掌握带传动张紧方式及其安装与维护。教学单元普通V带传动设计相关知识(1 ) V带的结构与标准；(2) V带轮的结构、材料及标记；(3) 普通V带传动设计过程及注意事项；(4)带的张紧方式、安装、维护。相关技能掌握V带传动设计，带的张紧与安装。任务4任务名称认识同步带传动学习目标(1)了解同步带传动的工作原理；(2)了解同步带传动的特点及应用。教学单元认识同步带传动相关知识(1)同步带传动的特点；(2)同步带传动的应用。相关技能了解同步带传动特点与及用。任务5任务名称认识链传动2学习目标(1)了解链传动的组成、特点

30、与类型；(2)了解滚子链的组成与标准；(3)了解链轮的结构与材料；(4)理解链传动的运动分析；(5)了解链传动的受力分析。教学单元认识链传动相关知识(1)链传动的组成、特点与类型；(2)滚子链的组成与标准；(3)链轮的结构与材料；(4)链传动的运动分析；(5)链传动的受力分析。相关技能能认识链传动，理解链传动的运动。任务6任务名称链传动的设计学习目标(1)链传动基本参数确定；(2)了解链传动失效形式；(3)掌握链传动设计；(4)掌握链传动的布置、张紧与润滑。教学单元链传动的设计相关知识(1)链传动基本参数；(2)链传动失效形式；(3)链传动设计；(4)链传动的布置、张紧与润滑。相关技能掌握链传

31、动的设计项目九传动轴系的设计任务1任务名称认识轴学时学习目标(1) 识别按受载方向划分的各种类型的轴；(2) 能根据工况选轴的材料及相应的热处理。(3) 了解轴设计的基本要求和步骤。2教学单元 认识轴相关知识(1) 轴的功用；(2) 轴不同划分规则的分类；(3) 轴设计的基本要求和.步骤；(3) 轴常用材料及相应的热处理。相关技能能识别各种类型的轴，能根据工况选择材料及相应热处理。任务2任务名称轴及轴系结构设计学习目标(1)了解轴的组成；(2)掌握轴上零件的轴向定位、固定的方法；(3)掌握轴上零件的周向定位、固定的方法；(4)掌握轴系零件的轴向定位；(5)了解轴系的轴向调整。教学单元轴及轴系结

32、构设计相关知识(1) 轴的组成；(2) 轴上零件的轴向定位及固定；(3) 轴上零件的周向定位及固定；(4) 轴的结构工艺性(5) 轴系零件的轴向定位；(6) 轴系的轴向调整。相关技能掌握轴及轴系结构设计任务3任务名称轴的强度校核2学习目标(1) 掌握轴按扭转强度校核的方法；(2) 掌握轴按弯扭合成强度校核的方法；(3) 了解轴的失效形式。教学单元轴的强度校核相关知识(1) 轴按扭转强度校核的方法；(2) 轴按弯扭合成强度校核的方法；(3) 轴的失效形式。相关技能掌握轴的强度校核。任务4任务名称认识轴承2学习目标(1) 了解轴承的功用与类型；(2) 认识滚动轴承的结构、主要类型和特性；(3) 认

33、识滑动轴承。教学单元认识轴承相关知识(1) 轴承的功用与分类；(2) 滚动轴承的结构、主要类型和特性；(3) 滑动轴承类型与结构。相关技能认识滚动轴承、滑动轴承；了解滚动轴承、滑动轴承的结构。任务5任务名称深入了解滚动轴承2学习目标(1) 掌握滚动轴承的代号；(2) 滚动轴承类型选择；(3) 滚动轴承失效形式与寿命计算。教学单元(1)深入了解滚动轴承(2)滚动轴承寿命计算(3)滚动轴承的组合结构设计相关知识(1)滚动轴承的代号；(2)滚动轴承类型的选择；(3)滚动轴承的失效形式；(4)滚动轴承的寿命计算；(5)滚动轴承的组合结构设计。相关技能(1)掌握滚动轴承的代号，能正确选择滚动轴承；(2)

34、会进行滚动轴承寿命计算；(3)掌握滚动轴承的组合结构设计。任务6任务名称轴上零件与轴间的连接4学习目标(1)掌握轴毂连接方法及应用；(2)掌握轴间连接方法与应用；(3)掌握螺纹连接的种类、特点及螺纹的预紧与防松；(4)了解其他连接方法。教学单元(1)轴毂连接与应用(2)轴间连接方法与应用(3)螺纹连接(4)其他连接方法相关知识(1)平键连接及强度计算；(2)花键连接；(3)销连接；(4)联轴器、离合器性能、特点与应用；(5)螺纹的种类、应用；螺纹连接的种类和应用；(6)螺纹的预紧与防松；(7)螺栓连接强度计算；(8)弹性连接、铆接、胶接、过盈连接。相关技能(1)掌握轴毂连接；(2)掌握轴间连接

35、方式；(3)掌握螺纹连接。项目十机构的综合创新设计任务1任务名称创新性思维及创造技法学时学习目标(1)了解常见的创造性思维形式；(2)了解常用的创造技法。2教学单元(1)创新思维(2)创造技法相关知识(1)创新、创新设计的特点；(2)创造性思维的形式；(3)创造技法。相关技能(1)了解创造性思维的形式；(2)了解常用的创造技法。任务2任务名称机构创新设计4学习目标(1)了解广义结构的内涵；(2)了解机构的组合设计方法；(3)了解机构的变异与创新；(4)了解机构的再生设计。教学单元(1)机构组合设计方法(2)机构变异、再生设计相关知识(1)广义结构；(2)机构组合设计方法；(3)机构的变异与创新

36、；(4)机构的再生设计。相关技能了解机构创新的常用方法，能进行一般机构的创新设计。任务3任务名称机械结构创新设计4学习目标(1)了解结构的变异设计方法；(2)了解结构的组合设计方法；(3)掌握常见提高性能的结构设计；(4)会分析借鉴别人的机械创新机构。教学单元(1)机械结构创新设计(2)机械创新实例相关知识(1)结构变异设计；(2)结构组合设计；(3)提高性能的结构设计。相关技能了解常见机械机构创新设计方法，并应用到实际中。六、单元设计单元教学设计方案编号： 05-18-A-01 版本号： 单元名称认识自动机械自动生产线单元学时2学习內容分析知识点：(1)机器、机构、机械的特征；(2)构件，零

37、件、通用零件、专用零件；(3)一般机器的组成。技能点：能识别机器、机构、机械、构件、零件、通用零件、专用零件，能区分机器的不同部分。重 点：结合实物区别机器、机构、机械、构件、零件，区别机器的不同部分。难 点：机器、机构、机械，构件与零件的区别。教学策略以折叠式裹包机为载体，播放折叠式裹包机视频，以引导设问的方式提出“什么是机器”，引导学生讨论à学生小组回答à提出第二、三个模型或实例(插齿机、内燃机)à个人回答问题à归纳“机器”的特征à什么是“机构”à什么是“机械”à引出第四个模型或实例(牛头刨床)à学生结合实物指

38、出机器、机构、机械à引入“构件”、“零件”，并区别à区分机器的不同部分。学习成果 课后作业、关于机械发展的小论文学习评价学习态度(出勤)20%，课堂实际操作20%，课堂讨论40%教学过程设计步骤教学内容教学方法教学资源学生活动时间分配(min)1明确任务/知识准备了解机器、机构、机械的不同布置任务折叠式裹包机运动视频、观察52项目引导折叠式裹包机运动演示教师引导、学生小组讨论折叠式裹包机分阶段、部件演示观察、讨论153操作训练(1)结合内燃机识别机器、机构、机械，机构、零件；(2)结合插齿机识别机器的不同部分。教师引导、学生小组讨论插齿机、内燃机运动视频或实物演示观察、讨论

39、454知识深化结合牛头刨床指出机器的不同部分。学生小组讨论牛头刨床运动视频、实物、图片观察、讨论155归纳总结机器、机构、机械的特征及区别教师讲授PPT听课10编号： 05-18-A-02 版本号： 单元名称机械零件设计的基本要求及一般步骤单元学时1学习內容分析知识点：(1)机械设计应满足功能、安全可靠、经济及其他方面的基本要求；(2)机械零件设计应具有使用性、结构工艺性、经济性、质量性、可靠性等方面要求；(3)机械设计的一般过程；(4)机械零件设计的一般步骤。技能点：(1)了解机械设计、机械零件设计的基本要求；(2)了解机械设计、机械零件设计的一般过程。重 点：了解机械零件设计的基本要求及一

40、般过程。难 点：教学策略以带式输送机为载体，介绍机械设计、机械零件设计的一般过程，每一阶段展示设计结果。学习成果 课后作业学习评价学习态度(出勤)20%，课堂实际操作20%，课堂讨论40%教学过程设计步骤教学内容教学方法教学资源学生活动时间分配(min)1明确任务/知识准备(1)了解机械设计、机械零件设计的基本要求；(2)了解机械设计、机械零件设计的一般过程。布置任务带式输送机设计过程听课52项目引导带式输送机教师引导、学生小组讨论内燃机连杆部件演示观察、讨论53操作训练带式输送机设计过程教师讲授带式输送机设计过程资料观察、讨论204知识深化结合简单机器实例，讨论设计的可能过程学生小组讨论实例

41、观察、讨论55归纳总结机械设计、机械零件设计的基本要求及其各自的一般设计过程教师讲授PPT听课10编号： 05-18-A-03 版本号： 单元名称静力学分析基础单元学时2学习內容分析知识点：(1)力与力系；(2)静力学公理及推论；(3)约束与约束反力；(4)物体的受力分析，受力图绘制。技能点：掌握刚体的受力分析。重 点：(1)力与力系；(2)二力平衡；(3)作用与反作用力；(4)约束与约束力。难 点：(1)运用静力学公理及推论进行刚体的受力分析；(2)绘制受力分析图。教学策略以气动夹具受力分析为例，引入静力学公理及推论à分析约束的主要类型à分析单个物体的受力状况à

42、物体系统的受力状况。(受力分析以练习为主)学习成果课后作业学习评价学习态度(出勤、学习表现)30%；学习作业70%。教学过程设计步骤教学内容教学方法教学资源学生活动时间分配1明确任务/知识准备(1)力与力系；(2)静力学公理与推论；(3)约束与约束力；(4)受力分析图。讲授、观看图片、录像资料等教学课件，图片、录像资料等听课、互动交流452项目引导分析气动夹具项目中各活动构件的受力情况教师讲解、提出问题气动夹具的工作原理图等观察、互动交流253操作训练4知识深化学生分组讨论与学习提示共性问题其他简单物体系统受力分析分组学习、讨论155归纳总结项目总结点评课后作业5编号： 05-18-A-04

43、版本号： 单元名称平面汇交力系单元学时2学习內容分析知识点：(1)力的分解；(2)力在坐标轴上的投影；(3)合力投影定理；(4)平面汇交力系的平衡条件。技能点：掌握力的分解、合力投影；(2)掌握平面汇交力系的平衡问题及其求解。重 点：(1 )力的分解、合力投影；(2)平面汇交力系的平衡问题及求解。教学策略以气动夹具受力分析为例，将力进行分解、合成à平面汇交力系的平衡与求解。学习成果课后作业学习评价学习态度(出勤、学习表现)30%；学习作业70%。教学过程设计步骤教学内容教学方法教学资源学生活动时间分配1明确任务/知识准备(1)力的分解；(2)力在坐标轴上的投影。教师讲解教学课件，图片

44、、录像资料等听课、互动交流202项目引导气动夹具中力的分解与投影教师讲解、提出问题气动夹具的工作原理图观察、互动交流153操作训练(1)合力投影定理；(2)平面汇交力系的平衡条件。教师引导气动夹具的工作原理图，其他简单力系自学、讨论304知识深化平面汇交力系求解的一般步骤教师引导气动夹具的工作原理图自学、讨论交流105归纳总结项目总结点评典型方案、报告15编号： 05-18-A-05 版本号： 单元名称力矩与平面力偶系单元学时2学习內容分析知识点：(1)力对点之矩，合力矩定理；(2)力偶；(3)力偶的性质；(4)力偶系的合成与平衡。技能点：(1)掌握力对点之矩的求解；(2)掌握力偶系的合成与平

45、衡。重 点：(1)力对点之矩求解；(2)力偶系的合成与平衡。难 点：(1)力对点之矩求解；(2)力偶系的合成与平衡。教学策略以气动夹具“L”型杆为例，引入力对点之矩à汽车方向盘旋转，引入力偶概念à力偶的性质à平面力偶系的合成à平面力偶系的平衡。学习成果课后作业学习评价学习态度(出勤、学习表现)30%；学习作业70%。教学过程设计步骤教学内容教学方法教学资源学生活动时间分配1明确任务/知识准备力对点之矩，合力矩定理教师讲授、气动夹具的工作原理图听课、互动交流252项目引导(1)分析汽车方向盘工作原理；(2)力偶及其性质。教师提出问题汽车方向盘受力图观察、自

46、学、互动交流303操作训练4知识深化平面力偶系的合成与平衡教师引导其他简单受力图分组学习305归纳总结(1)力对点之矩，合力矩定理；(2)力偶及其性质；(3)平面力偶系的合成与平衡。教师引导PPT小组汇报10编号： 05-18-A-06 版本号： 单元名称平面一般力系单元学时2学习內容分析知识点：(1)平面一般力系的简化；(2)平面一般力系的平衡；(3)物体系统的平衡。技能点：(1 )掌握平面一般力系的简化方法；(2 )掌握平面一般力系的平衡条件并会求解；(3)掌握物体系统的平衡条件。重 点：(1)平面一般力系的简化方法；(2 )平面一般力系的平衡条件并会求解；(3)物体系统的平衡条件。难 点

47、：平面一般力系的简化。教学策略以起重机横梁受力为例à平面力系的简化(力的平移定理)à平面一般力系向平面内任意一点简化à平面一般力系的平衡(一般力系、平面平行力系)à物体系统的平衡。(以例题的形式讲解相关内容)学习成果课后作业学习评价学习态度(出勤、学习表现)30%；学习作业70%。教学过程设计步骤教学内容教学方法教学资源学生活动时间分配1明确任务/知识准备(1)求解平面一般力系的平衡问题；(2)力的平移定理。教师讲授起重机横梁受力图听课302项目引导分析起重机横梁的平衡问题教师讲解、提出问题起重机横梁受力图观察、互动交流153操作训练物体系统的平衡问题及

48、求解教师引导气动夹具的工作原理图，其他平面一般力系问题自学、交流204知识深化平面一般力系的平衡、物体系统的平衡求解教师引导自学、交流205归纳总结(1)力的平移定理；(2)平面一般力系的平衡及求解。点评PPT学生汇报5编号： 05-18-A-07 版本号： 单元名称考虑摩擦时的平衡问题单元学时2学习內容分析知识点：(1)滑动摩擦；(2)摩擦角及自锁现象；(3)考虑摩擦时的平衡问题。技能点：(1 )理解静摩擦、动摩擦定律；(2 )理解摩擦角与摩擦锥，掌握自锁条件；(3)掌握考虑摩擦时的平衡问题。重 点：(1)静摩擦、动摩擦定律；(2 )摩擦角、自锁条件；(3)考虑摩擦时的平衡问题。难 点：摩擦角及自锁现象。教学策略以滑块在斜面滑动或静止为例à引入滑动摩擦、静摩擦定律à摩擦角、自锁等概念à以实例求解的方式，给出考虑摩擦的平衡问题。(实例求解为主)学习成果课后作业学习评价学习态度(出勤、学习表现)30%；学习作业70%。教学过程设计步骤教学内容教学