《机械设计基础课程标准修改机制》

《机械设计基础》课程标准表1《机械设计基础》课程标准总览课程名称机械设计基础课程代码D010110+D010111课程类别专业学习领域课程课程性质必修课程学分4．5+2课程学时72+56（课程设计）适用专业机械设计与制造开课学期第三学期考核方式闭卷+提交课程设计作品成绩比例平时50%+期末50%一、学习领域定位1.课程地位与性质本课程是机械设计与制造专业一门重要的专业基础课，本课程将机械原理与机械零部件的内容有机地结合在一起，以机械中常用机构和通用零件为基础，进行机械设计与制造高技能高素质人员所必需的基础理论学习和实践训练，为学生进一步学习相关专业课程和日后从事生产工艺设计、小型产品开发与设计、零件制造等工作打下基础。2.与前修与后续课程的关系《机械设计基础》是从理论性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要转折点，在教学中具有承上启下的作用。它的前修课程为《机械制图与计算机绘图》、《公差配合与技术测量》、《机械工程材料》、《工程力学》等，后续课有：《机械制造工艺与夹具》、《液压传动与气动》、《特种加工实训》、《机床电气控制技术》等。二、学习领域学习（能力）目标本课程的培养目标和任务是在教学过程中综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，进行机械设计与制造人员所需的机械原理与零部件知识的基本训练，包括机械零部件的功能、工作原理、技术参数，常见机构运动转换方式和传动原理等知识的学习，使学生获得正确分析、使用和维护机械的基本知识、基本理论及基本技能，初步具备运用手册设计简单机械的能力，为学习后续有关机械设备课程以及参与技术改造奠定必要的基础。主要学习任务1）掌握铰链四杆机构、曲柄滑块机构、间歇运动机构等常见机构的组成、运动转化形式和运动特点；2）掌握带传动、链传动、齿轮传动、涡轮蜗杆传动等传动原理和特点；3）理解轴承、联轴器和离合器等部件的运动机理，并掌握选用方法；4）掌握键、销、弹簧、螺栓等通用零件的选用方法；5）掌握轴、齿轮和带轮结构设计，了解其强度校核的原理与方法；6）使用图解法设计平面四杆机构和凸轮机构；7）常用机器和零部件的润滑与维护；8）《机械设计手册》等相关技术文献的查阅。2.应具备的能力1）辨别常用机构的能力；2）标准零部件的选用能力；3）具有一定的机构设计与计算能力；4）具有一定检测、调试与维修一般简单机械的能力；5）具有查阅《机械设计手册》等工具书与标准件国标等资料的能力；6）根据完成的工作进行资料收集、整理和存档等技术资料整理能力；3.课程目标1）知识目标常用机构的组成、运动特点、运动转化形式常见传动机构的传动原理、特点和使用场合键、销、螺栓等联接件的强度计算与选用带轮、齿轮、轴等零件的结构设计轴承、联轴器和离合器等部件的选用2）能力目标常用机构运动形式转化分析标准零部件的选用平面四杆机构和凸轮机构设计传动方式的选用文献资料的查阅与技术文件的归档3）素质目标踏实严谨、精益求精的治学态度敬业爱岗、团结协作的工作作风语言表达、论文写作的能力自我提升、开拓创新的能力三、学习领域整体设计以课程能力目标为主线，从实现各专项能力的需要出发，以“必须”、“够用”为度组织相应的课程内容和进行必要的教学内容整合，课程内容服务于目标能力，注重人的思维方式，重点培养创新思维，使学生在学习过程中学习目的明确，学习兴趣浓厚，通过创新设计能力的培养训练，使学生获得基本的创新素质和创新能力。《机械设计基础》学习项目与学时学习情境设计见表2。表2《机械设计基础》学习领域教学整体设计序号项目名称学时主要教学知识点主要教学方法备注1内燃机机构运动简图的绘制6①机器、机构、构件、零件的概念②机器总体与局部的关系分析③机构自由度的概念④运动简图的绘制方法讲授法项目法机构测绘实验2小时2热处理炉门启闭机构的设计6①机构的运动特性分析的方法②平面四杆机构的基本设计方法计③计算机辅助图解法设计方法讲授法讨论法3内燃机配气机构的设计4①凸轮从动件常用运动规律分析②图解法设计凸轮机构项目法案例法CAD演示教学4颚式破碎机带传动设计8①带传动的工作特点②带传动的受力分析③V带传动的设计计算方法项目法讲授法带传动实验2小时5单级减速器的拆装18①齿轮的结构、参数、加工及传动特点②蜗杆传动特点讲授法讨论法减速器拆装4小时6单级直齿圆柱齿轮减速器的设计20①齿轮受力分析、失效形式与设计准则②轴的类型和功用③轴的结构设计及强度计算④平键的选用⑤螺栓联接的强度计算⑥轴承类型和型号的选用方法⑦轴承的组合设计及拆装讲授法项目法讨论法7汽车变速箱轮系传动比和行星轮系减速器传动比的计算6①定轴轮系传动比计算及转向判断②行星轮系传动比计算及转向判断③轮系的功用讲授法讨论法8间歇运动机构的认知2①棘轮机构的组成、工作原理、特点及应用②槽轮机构的组成、工作原理、特点及应用③运动系数的概念及计算讲授法9联轴器和离合器的选用2①联轴器的类型和选用方法②离合器的类型和选用方法讲授法10螺旋千斤顶设计（课程设计）56螺旋传动的设计项目法分组完成四、学习项目/学习情境教学设计《机械设计基础》学习项目教学设计见表3～表12。表3内燃机机构运动简图的绘制学习项目的教学设计学习项目1内燃机机构运动简图的绘制学习课时6教学方法讲授法、讨论法任务属性开放性能力目标学生能说出运动副的概念，辨别运动副的类型学生能就具体的机械(器)数出运动副和活动构件的数目学生能用标准的符号正确绘制机构运动简图能计算机构的自由度知识目标掌握平面机构运动副及其分类、平面机构运动简图的绘制、平面机构的自由度计算学习内容1.运动副的概念、分类和标准符号2.机构运动简图的绘制3.机构自由度的计算学习环境及工作设备学习环境：教学多媒体教室、机械设计实训室、图书馆等工作设备：机构模型、多媒体教室、实训场地、机床、测量及拆装工具学习评价方案1.教师评价内容借鉴企业对员工完成相关工作任务的评价内容和方式，设计对学生的评价考核《评分标准》以学生自评为主、学生互评为辅，教师在评价过程中起引导作用关注学生个体差异，注重过程性、表现性和发展性评价2.自我评价内容：各小组成员之间依据《评分标准》自我评价3.小组评价内容：各小组之间依据《评分标准》进行评价交流教学建议与说明课堂讲解机构运动简图基本概念和相关知识在课堂完成内燃机的机构运动简图绘制在实训室模拟工作情境，学生完成牛头刨床刨刀机构、柱塞泵机构运动简图绘制。表4热处理炉门等启闭机构的设计学习项目的教学设计学习项目2热处理炉门等启闭机构的设计学习课时6教学方法项目教学法、问题引导法任务属性开放性能力目标能根据平面连杆机构的运动特性要求，设计简单的平面机构知识目标了解平面连杆机构的功能、特点和应用掌握平面四杆机构的基本形式、平面四杆机构的运动特性和传力特性掌握平面连杆机构设计（图解法）学习内容铰链四杆机构的基本形式及演化平面四杆机构的基本特征平面四杆机构的设计学习环境及工作设备学习环境：教学多媒体教室、机械设计实训室、图书馆等工作设备：四杆机构各种实物模型学习评价方案1.教师评价内容借鉴企业对员工完成相关工作任务的评价内容和方式，设计对学生的评价考核《评分标准》以学生自评为主、学生互评为辅，教师在评价过程中起引导作用关注学生个体差异，注重过程性、表现性和发展性评价2.自我评价内容：各小组成员之间依据《评分标准》自我评价3.小组评价内容：各小组之间依据《评分标准》进行评价交流教学建议与说明教学载体为热处理炉门模型和公共汽车车门模型，该载体包含双摇杆机构和反平行四边形机构。这两种机械门的设计均采用图解法按照给点的连杆位置进行设计表5内燃机配气机构的设计学习项目的教学设计学习项目3内燃机配气机构的设计学习课时4教学方法项目教学法、案例教学法任务属性开放性能力目标1．根据凸轮工作要求能绘制位移图线2．能进行简单凸轮机构的设计知识目标了解凸轮机构的组成、特点、分类和应用掌握从动件常用运动规律：等速运动、等加速等减速运动掌握盘形凸轮机构的图解设计方法掌握凸轮机构滚子半径的选择、压力角的校核、基圆半径的选择原则了解凸轮常用材料和结构学习内容凸轮机构的组成、特点、分类和应用从动件常用运动规律：等速运动、等加速等减速运动盘形凸轮机构的图解设计方法凸轮机构滚子半径的选择、压力角的校核、基圆半径的选择原则凸轮常用材料和结构学习环境及工作设备学习环境：教学多媒体教室、机械设计实训室、图书馆等工作设备：凸轮机构模型、内燃机模型等学习评价方案1.教师评价内容借鉴企业对员工完成相关工作任务的评价内容和方式，设计对学生的评价考核《评分标准》以学生自评为主、学生互评为辅，教师在评价过程中起引导作用关注学生个体差异，注重过程性、表现性和发展性评价2.自我评价内容：各小组成员之间依据《评分标准》自我评价3.小组评价内容：各小组之间依据《评分标准》进行评价交流教学建议与说明以内燃机配气机构为载体，教师先介绍凸轮机构从动件的位移，学生根据内燃机的工作原理完成内燃机凸轮机构的位移曲线；教师示范凸轮机构设计的原理方法，学生完成内燃机凸轮机构轮廓设计，最后教师介绍凸轮轮廓的校核及结构尺寸表6颚式破碎机带传动设计学习项目的教学设计学习项目4颚式破碎机带传动设计学习课时8教学方法项目教学法、讲授法任务属性开放性能力目标能根据负载和速度要求设计带传动能对普通V带传动进行张紧维护和安装知识目标了解带传动的类型、工作原理、特点和应用范围掌握V带的构造和标准、V带轮的常用材料和结构、带传动的弹性滑动及传动比知识掌握带传动的失效形式和计算准则、V带传动的参数选择和计算方法熟悉带传动的安装、张紧和维护方法学习内容带传动的组成、类型、工作原理、特点和应用V带的构造和标准、V带轮的常用材料和结构带传动的受力和应力分析带传动的弹性滑动和传动比带传动的失效形式和计算准则、V带传动的参数选择和计算方法带传动的安装、张紧和维护学习环境及工作设备学习环境：教学多媒体教室、机械设计实训室、图书馆等工作设备：教学模型学习评价方案1.教师评价内容借鉴企业对员工完成相关工作任务的评价内容和方式，设计对学生的评价考核《评分标准》以学生自评为主、学生互评为辅，教师在评价过程中起引导作用关注学生个体差异，注重过程性、表现性和发展性评价2.自我评价内容：各小组成员之间依据《评分标准》自我评价3.小组评价内容：各小组之间依据《评分标准》进行评价交流教学建议与说明采用任务驱动教学法，让完成减速器装置中的带传动设计说明书表7单级减速器的拆装学习项目的教学设计学习项目5单级减速器的拆装学习课时18教学方法讲授法、讨论法任务属性开放性能力目标能根据条件选择齿轮传动的类型具备对四种单级减速器的拆装和测量的能力能测绘圆柱齿轮，并绘制零件图能四种齿轮传动比知识目标1.通过对减速器的拆装，了解减速器的基本结构2.理解四种齿轮传动（含蜗杆传动）的特点3掌握一对标准直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件、标准安装中心距4.掌握四种齿轮传动（含蜗杆传动）及传动比的计算学习内容齿轮机构的组成、特点、分类和应用、渐开线的形成及其性质渐开线齿轮各部分名称、主要参数、标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算渐开线齿轮的啮合传动渐开线齿轮的切齿原理、渐开线标准直齿圆柱齿轮的根切现象和最少齿数渐开线斜齿圆柱齿轮传动；斜齿圆柱齿轮的主要参数、主要几何尺寸、当量齿数、斜齿圆柱齿轮传动正确啮合条件和主要优缺点渐开线直齿圆锥齿轮传动：直齿圆锥齿轮的特点及齿廓曲面的形成；直齿圆锥齿轮传动的基本参数7.蜗杆传动的组成、特点、类型和应用、阿基米德蜗杆传动的主要参数和几何尺寸；蜗杆传动的失效形式、常用材料及热处理、蜗杆传动的受力分析；蜗杆和蜗轮的结构学习环境及工作设备学习环境：教学多媒体教室、机械设计实训室、图书馆等工作设备：四种减速器实物、测量及拆装工具等学习评价方案1.教师评价内容借鉴企业对员工完成相关工作任务的评价内容和方式，设计对学生的评价考核《评分标准》以学生自评为主、学生互评为辅，教师在评价过程中起引导作用关注学生个体差异，注重过程性、表现性和发展性评价2.自我评价内容：各小组成员之间依据《评分标准》自我评价3.小组评价内容：各小组之间依据《评分标准》进行评价交流教学建议与说明教学载体为四种减速器。该载体包含单级直齿圆柱齿轮减速器、斜齿圆柱齿轮减速器、直齿圆锥齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器学生可分为四组，分别对单级直齿圆柱齿轮减速器、斜齿圆柱齿轮减速器、直齿圆锥齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器进行拆装和分析各组进行轮换各组完成四种减速器的拆装与分析表8单级直齿圆柱齿轮减速器的设计学习项目的教学设计学习项目6单级直齿圆柱齿轮减速器的设计学习课时20教学方法项目教学法、讲授法、讨论法等任务属性开放性能力目标初步具备进行标准直齿圆柱齿轮传动设计计算的能力，能正确绘制标准直齿圆柱齿轮零件图具备减速器从动轴直径估算与结构设计方法，能正确设计绘制传动轴的装配图初步具备进行平键选型及强度校核计算的能力初步具备进行螺栓强度校核计算的能力初步具备查阅机械设计手册的能力能正确选用滚动轴承知识目标掌握一对标准直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件、标准安装中心距掌握齿轮齿面接触疲劳强度设计计算方法、齿根弯曲疲劳强度计算方法掌握轴的最小直径估算法掌握轴的结构设计和轴上零件的定位固定方法掌握键连接的主要类型和应用掌握螺栓连接的主要类型和选用掌握滚动轴承类型和选用学习内容标准直齿圆柱齿轮传动的设计从动轴直径估算与结构设计平键的设计计算螺栓的强度计算滚动轴承的类型、特点、类型选择、寿命计算及滚动轴承的组合设计学习环境及工作设备学习环境：教学多媒体教室、机械设计实训室、图书馆等工作设备：教学模型、减速器实物及拆装工具学习评价方案1.教师评价内容借鉴企业对员工完成相关工作任务的评价内容和方式，设计对学生的评价考核《评分标准》以学生自评为主、学生互评为辅，教师在评价过程中起引导作用关注学生个体差异，注重过程性、表现性和发展性评价2.自我评价内容：各小组成员之间依据《评分标准》自我评价3.小组评价内容：各小组之间依据《评分标准》进行评价交流教学建议与说明教学载体为单级直齿圆柱齿轮减速器。该载体包含一对直齿圆柱齿轮、输入轴和输出轴等零部件，便于学生对照实物认识和分析减速器从动轴的结构和其上主要零件及零件的定位表9汽车变速箱轮系传动比和行星轮系减速器传动比的计算学习项目的教学设计学习项目7汽车变速箱轮系传动比和行星轮系减速器传动比的计算学习课时6教学方法讲授法、讨论法任务属性开放性能力目标具有计算定轴轮系的传动比的初步能力具有计算行星轮系传动比的初步能力知识目标掌握定轴轮系传动比的计算及从动件转向判断掌握行星轮系传动比计算及从动件转向判断了解轮系的功用学习内容定轴轮系传动比计算及从动件转向判断行星轮系传动比计算及从动件转向判断轮系的功用学习环境及工作设备学习环境：教学多媒体教室、机械设计实训室、图书馆等工作设备：教学模型、变速箱实物、行星轮系减速器及拆装工具学习评价方案1.教师评价内容借鉴企业对员工完成相关工作任务的评价内容和方式，设计对学生的评价考核《评分标准》以学生自评为主、学生互评为辅，教师在评价过程中起引导作用关注学生个体差异，注重过程性、表现性和发展性评价2.自我评价内容：各小组成员之间依据《评分标准》自我评价3.小组评价内容：各小组之间依据《评分标准》进行评价交流教学建议与说明教学载体为汽车变速箱和行星轮系减速器表10间歇运动机构的认知学习项目的教学设计学习项目8间歇运动机构的认知学习课时2教学方法讲授法任务属性开放性能力目标能认知棘轮机构、槽轮机构的主要类型、工作原理知识目标了解棘轮机构的组成、工作原理、特点及应用了解槽轮机构的组成、工作原理、特点及应用学习内容棘轮机构的组成、工作原理、特点及应用槽轮机构的组成、工作原理、特点及应用3.运动系数的概念及计算学习环境及工作设备学习环境：教学多媒体教室、机械设计实训室、图书馆等工作设备：间歇运动机构的教学模型学习评价方案1.教师评价内容借鉴企业对员工完成相关工作任务的评价内容和方式，设计对学生的评价考核《评分标准》以学生自评为主、学生互评为辅，教师在评价过程中起引导调控作用关注学生个体差异，注重过程性、表现性和发展性评价2.自我评价内容：各小组成员之间依据《评分标准》自我评价3.小组评价内容：各小组之间依据《评分标准》进行评价交流教学建议与说明以牛头刨床工作台横向进给机构和自动机床工作台转为机构为案例表11联轴器和离合器的选用学习项目的教学设计学习项目9联轴器和离合器的选用学习课时2教学方法讲授法任务属性开放性能力目标能分清联轴器、离合器的类型及使用范围能根据要求选择合适的联轴器能对联轴器、离合器进行装拆与调整知识目标了解联轴器的功用、类型、结构和特点了解离合器的功用、类型、结构和特点掌握联轴器的选用学习内容联轴器的功用、类型、结构、特点和选择离合器的功用、类型、结构、特点和选择学习环境及工作设备学习环境：教学多媒体教室、机械设计实训室、图书馆等工作设备：教学模型、联轴器实物及拆装工具学习评价方案1.教师评价内容借鉴企业对员工完成相关工作任务的评价内容和方式，设计对学生的评价考核《评分标准》以学生自评为主、学生互评为辅，教师在评价过程中起引导作用关注学生个体差异，注重过程性、表现性和发展性评价2.自我评价内容：各小组成员之间依据《评分标准》自我评价3.小组评价内容：各小组之间依据《评分标准》进行评价交流教学建议与说明通过各组联轴器离合器的实物模型的展示促进学生对联轴器和离合器的认知拆装凸缘联轴器实物，使学生能对联轴器、离合器进行装拆与调整表12螺旋千斤顶设计学习项目的教学设计学习项目10螺旋千斤顶设计学习课时56教学方法项目法任务属性开放性能力目标1.能够进行螺纹副的受力分析、效率计算2.能进行螺纹传动设计3.能完成螺旋千斤顶的装配图和零件图的绘制知识目标掌握螺纹副的受力分析、效率和自锁条件2.了解螺纹传动的类型和特点学习内容1.螺纹副的受力分析2.螺纹副的效率3.螺纹副的自锁条件4.螺纹传动的类型和特点学习环境及工作设备学习环境：教学多媒体教室、机械设计实训室、图书馆等工作设备：教学模型、螺旋千斤顶实物、拆装工具、圆规、尺子和图纸等学习评价方案1.教师评价内容借鉴企业对员工完成相关工作任务的评价内容和方式，设计对学生的评价考核《评分标准》以学生自评为主、学生互评为辅，教师在评价过程中起引导作用关注学生个体差异，注重过程性、表现性和发展性评价2.自我评价内容：各小组成员之间依据《评分标准》自我评价3.小组评价内容：各小组之间依据《评分标准》进行评价交流教学建议与说明首先让学生拆卸螺纹千斤顶，获得关于千金顶的结构、零部件的知识在测量千斤顶各零件的尺寸时，教师要注意规范学生使用工量具的方法针对传动设计中的难点，进行讲解或辅导在学生绘制千斤顶装配图和零件图中，要强调绘图的规范性，讲解制图新标准在编写设计说明书的环节，要注意格式的规范和统一五、教学资源建设1.推荐教材（1）胡家秀主编：《机械设计基础》，机械工业