《机械原理》课程思政教学大纲

《机械原理》课程思政教学大纲一、课程基本信息中文名称：机械原理英文名称：TheoryofMachinesandMechanisms课程编码：10S1116B、10S3116B、10S4116B课程类别：专业核心课程总学时：48（理论学时42；实验学时6）总学分：3学分适用专业：机械设计制造及其自动化、机械电子工程、智能制造工程先修课程：高等数学、大学物理、机械制图、理论力学开课系部：机电工程系二、课程性质、课程目标及其对毕业要求的支撑1、课程性质机械原理是机械类专业的一门专业主干课程，它是研究机械共性问题的课程。是一门为工程实际构件和机构设计分析以及机械的方案设计提供必要理论基础的重要技术基础课。也是支撑我校机械设计制造及其自动化专业、机械电子工程专业培养“基础扎实、素质全面、具有创新精神和实践能力”高素质应用研究型人才的专业必修课程。2、课程目标表1本课程的课程目标课程目标1具备对机械结构分析，速度分析，力分析的方法，解决一些简单的工程实际问题；课程目标2培养学生实际与理论结合的能力，具备机械产品创新设计的能力；课程目标3培养学生敢创新，善创新的习惯和能力。3、课程目标对毕业要求的支撑课程目标与毕业要求的对应关系如表2。指标点1-3：具有解决复杂机械工程问题所需的专业基础知识，并应用于机械工程中的设计原理、制造技术、系统传动、测试与控制等问题的分析与解决。指标点2-2：能够对复杂机械工程问题进行表达、建模与求解。指标点3-1：能够针对复杂机械工程问题进行分析并提出解决方案。指标点4-2：能够对机械零部件、装置、系统的科学原理进行研究，采用科学方法制定实验方案、搭建实验系统，并进行实验。指标点4-3：能够对实验结果进行分析和解释，通过信息综合得到合理有效的结论。表2课程目标与毕业要求对应关系毕业要求及其指标点课程目标1课程目标2课程目标3毕业要求11-3√√毕业要求22-2√√毕业要求33-1毕业要求44-24-3三、课程思政目标课程思政目标如表3。表3本课程的课程思政目标思政体系课程名称马克思主义理论与方法P1个人修养与法律P2中国文化与精神P3和谐社会主义核心价值观P4科技报国P5科学精神P6科学思维P7科学伦理P8工程伦理P9工匠精神P10过程控制√√√四、课程教学基本要求第一章、绪论（课程目标3，思政目标P5）[教学内容与要求]了解和熟悉机械原理的研究对象、内容及机械原理学科的发展趋势。了解课程在教学计划中的地位和学习的特点；明确课程学习的重要性和方法。[教学重点]机械原理的研究对象[课程思政要素]通过对课程研究对象的讲解，让学生了解人类生活中的小机械、大国重器，增强学生的民族自豪感。第二章、平面机构的结构分析（课程目标1，思政目标P5，P6）[教学内容与要求]了解研究机构结构的目的；理解并掌握构件、运动副、运动链、自由度、机构等基本概念；掌握机构运动简图的画法、机构自由度计算方法；理解平面机构的组成原理，并能对机构进行结构分析。[教学重点]构件、运动副、运动链、自由度、机构等基本概念。[教学难点]机构运动简图的画法、机构自由度计算方法。[课程思政要素]通过简图绘制的讲解，让学生明科学的严谨，具备懂规矩，守规则的意识。第三章、平面机构的运动分析（课程目标1，P6，P7）[教学内容与要求]了解机构运动分析的任务、目的和方法；掌握用速度瞬心法机构的作速度分析；掌握矢量方程图解法对Ⅱ级机构进行速度及加速度分析；了解以解析法进行平面Ⅱ级机构运动分析的思路和方法。[教学重点]速度瞬心法机构的作速度分析；矢量方程图解法对Ⅱ级机构进行速度及加速度分析。[教学难点]速度瞬心法机构的作速度分析。[课程思政要素]通过速度分析，让学生明白科学的思维方法，以及科学的严谨性。第四章、平面连杆机构（课程目标1，思政目标P5，P7）[教学内容与要求]了解平面连杆机构的应用及其设计的基本问题；了解平面四杆机构的基本形式及其演化；掌握平面四杆机构的曲柄存在的条件、压力角和传动角、急回特性、机构的死点等特性；了解平面四杆机构的图解法、解析法和图谱法等，能够掌握按已知连杆三位置、连架杆三对应位置和行程速比系数设计平面四杆机构。[教学重点]平面四杆机构的基本形式及其演化；平面四杆机构的曲柄存在的条件、压力角和传动角、急回特性、机构的死点等特性；平面四杆机构的图解法，按已知连杆三位置、连架杆三对应位置和行程速比系数设计平面四杆机构。[教学难点]平面四杆机构的曲柄存在的条件、压力角和传动角、急回特性、机构的死点等特性。[课程思政要素]通过连杆机构特性的分析，能够让学生认识到利用科学的思维方法解决实际问题的重要性。第五章、凸轮机构（课程目标1，思政目标P5，P7）[教学内容与要求]了解凸轮机构的应用和分类；了解从动件的常用运动规律及常用运动规律的选择原则；掌握凸轮机构压力角和自锁的概念；掌握盘形凸轮的轮廓曲线的作图设计法并能合理确定凸轮机构的基本尺寸。[教学重点]凸轮机构压力角和自锁的概念；盘形凸轮的轮廓曲线的作图设计法并能合理确定凸轮机构的基本尺寸。[教学难点]盘形凸轮的轮廓曲线的作图设计法并能合理确定凸轮机构的基本尺寸。[课程思政要素]通过盘形凸轮轮廓的设计，能够让学生认识到利用科学的思维方法解决实际问题的重要性，同时也让学生认识到科学严谨的重要性，凸轮轮廓形状的一小点变化，都会导致传动规律的改变，无法满足工作需要。第六章、齿轮机构（课程目标1，思政目标P5，P7，P10）[教学内容与要求]了解齿轮机构的应用与分类；掌握平面齿轮机构的齿廓啮合基本定律；了解渐开线及其性质；掌握渐开线直齿齿轮齿廓啮合特性（定传动比、可分性等)；熟悉渐开线齿轮的各部分名称和几何尺寸的计算方法；掌握渐开线直齿圆柱齿轮传动：正确啮合条件、可分性、重合度、无侧隙啮合条件等；了解渐开线齿轮的切制原理、根切现象、最少齿数；了解变位齿轮和变位齿轮传动的概念；了解平行轴斜齿圆柱齿轮传动的啮合特点，掌握标准斜齿轮传动几何尺寸的计算方法；了解标准直齿轮圆锥齿轮的传动特点及几何尺寸的计算方法；对蜗轮蜗杆的传动特点有所了解。[教学重点]齿廓啮合基本定律；渐开线及其性质；渐开线直齿齿轮齿廓啮合特性（定传动比、可分性等)；渐开线齿轮的各部分名称和几何尺寸的计算方法；渐开线直齿圆柱齿轮传动：正确啮合条件、可分性、重合度、无侧隙啮合条件等；[教学难点]齿廓啮合基本定律；渐开线及其性质；渐开线直齿齿轮齿廓啮合特性（定传动比、可分性等)；渐开线齿轮的各部分名称和几何尺寸的计算方法；渐开线直齿圆柱齿轮传动：正确啮合条件、可分性、重合度、无侧隙啮合条件等；[课程思政要素]齿廓啮合基本定理、正确啮合条件，正确安装条件、连续传动条件的学习，使学生们了解科学思维的重要性，通过齿轮加工过程的学习，了解齿轮加工过程，激发学生科技报国的爱国情怀。第七章、轮系（课程目标1，思政目标P5，P7，P10）[教学内容与要求]了解轮系的分类和应用；掌握定轴轮系、周转轮系和复合轮系传动比的计算方法；了解行星轮系的选型、效率和齿轮数的选取等基本知识。[教学重点]定轴轮系、周转轮系和复合轮系传动比的计算方法。[教学难点]周转轮系和复合轮系传动比的计算方法。[课程思政要素]通过齿轮传动比的计算，特别是周转轮系传动比计算，使学生们了解科学思维的重要性。第八章、其他常用机构（课程目标1，思政目标P5）[教学内容与要求]了解棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、螺旋传动机构、等其它常用机构的工作原理、运动特点、应用及棘轮机构和槽轮机构的设计要点。同时了解机构的组合方式与组合机构的原理、特点和应用。[课程思政要素]给同学们介绍常用机构在日常生活机械中的应用，让同学们感受到机械的重要性，树立科技报国的决心。第九章、机械中的摩擦和效率（课程目标1，思政目标P7）[教学内容与要求]掌握运动副中摩擦的概念、摩擦力的计算和总反力方向的确定；掌握机械效率、自锁条件的确定方法。[教学重点]运动副中摩擦的概念、摩擦力的计算和总反力方向的确定；机械效率、自锁条件的确定方法。[教学难点]运动副中摩擦的概念、摩擦力的计算和总反力方向的确定；[课程思政要素]通过机械中摩擦和效率的分析，使学生们了解科学思维的重要性。第十章、机械的运转及其速度波动的调节（课程目标1，思政目标P7）[教学内容与要求]了解研究机器运转及其速度波动调节的目的；了解单自由度机器系统等效力学模型的建立方法；了解机械系统运动方程的建立方法；了解机械运转的周期性速度波动和非周期性速度波动产生的原因、性质的区别，以及它们各自的调节方法；了解飞轮转动惯量的简易计算方法；[教学重点]机械运转的周期性速度波动和非周期性速度波动产生的原因、性质的区别，以及它们各自的调节方法；飞轮转动惯量的简易计算方法；[教学难点]机械运转的周期性速度波动和非周期性速度波动产生的原因、性质的区别，以及它们各自的调节方法；飞轮转动惯量的简易计算方法；[课程思政要素]通过周期性速度波动的调节，使学生们了解到科学思维的重要性。第十一章、机械的平衡（课程目标1，思政目标P6，P7）[教学内容与要求]了解机械平衡的目的和了解分类；掌握刚性转子的静平衡原理、计算方法及静平衡实验；掌握刚性转子的动平衡原理、计算方法，了解动平衡实验；了解平面机构在机架上的平衡方法。[教学重点]刚性转子的静平衡原理、计算方法；刚性转子的动平衡原理、计算方法。[教学难点]刚性转子的动平衡原理、计算方法。[课程思政要素]静平衡，动平衡问题的学习，使学生进一步了解科学精神和科学思维的重要性。五、课程内容对课程目标的支撑课程内容对课程目标的支撑如表4。表4课程内容对课程目标支撑课程目标课程内容课程环节及措施课程目标1第二章平面机构的结构分析第三章平面机构的运动分析第九章机械中的摩擦和效率第十章机械的运转和速度波动的调节第十一章机械的平衡讲授、案例分析、课堂讨论、作业、课外学习课程目标2第四章平面四杆机构第五章凸轮机构第六章齿轮机构第七章轮系第八章其他常用机构第九章机械中的摩擦和效率第十章机械的运转和速度波动的调节第十一章机械的平衡讲授、讨论、案例分析、课堂讨论、课外学习课程目标3第一章绪论第四章平面四杆机构第五章凸轮机构第六章齿轮机构第七章 轮系讲授、案例分析、课堂讨论、课外学习六、有关教学环节的要求1、教学方法教学方法包括理论知识讲授、课堂讨论、自学、实验课、答疑。（1）理论知识讲授：以教师课堂讲授为主，读阅参考文献、书籍为辅；使得学生掌握机构分析的方法和理论，并能够和实践相结合，将理论知识运用到实践中去。（2）课堂讨论：由教师布置内容、提供参考书，学生自己准备，课堂上围绕提出的问题进行讨论；锻炼学生独立思考，表达，团队之间交流沟通、协作等能力。（3）自学：由教师布置自学内容，提出重点，指导学生学习，锻炼学生学习的自主性。（4）实验课：教师指导，学时独立操作，锻炼学生独立思考能力，团结协作的能力。（5）答疑：针对课程的重点和难点及学生提出的问题，教师组织进行答疑。2、教学手段在教学过程中要掌握传授知识和培养智能的辩证关系，特别注意培养学生的分析问题和解决问题的能力，始终贯彻教书育人的思想。讲授应始终贯彻启发式教学，做到重点突出、层次清楚、联系实际。课程实验课要求在机械原理实验室分组进行，学生应在预习的基础上，在教师的指导下进行操作，并做好观察和记录。课后完成相应实验报告。3、作业要求作业要求尺规绘图，整齐认真，步骤完整。体现自己的思考过程和认真态度，进一步培养学生一丝不苟的学习和工程意识。4、课程考试本课程为专业核心课程，课程考核内容为本大纲规定内容，期末考核方式为闭卷考试。成绩评定一般采用结构成绩，总评成绩=期末考试成绩+平时成绩注意：期末考试成绩为50分以下，不允许加平时成绩。通过期末考核，使学生进一步巩固所学基础知识，同时综合性的考试题目，锻炼了学生运用所学理论知识，来解决实际问题的能力，使学生进一步熟悉和掌握课程内容的知识进一步如何应用，体现了课程目标。同时平时成绩中的作业和实验，锻炼学生独立思考，工程计算，以及动手操作能力，也体现了该课程的培养目标。表5成绩组成序号成绩组成比例1平时考核考勤5%2课堂表现10%3平时作业15%4实验10%5期末考试60%总计100%评价标准：（1）平时作业评分标准平时作业评分标准，见表6。表6平时作业评分标准平时作业情况得分作业严格按要求并及时完成；书写清晰、逻辑性强，正确率90%以上，没有抄袭情况。75-100作业按要求并及时完成；书写清晰，正确率50%至90%，没有抄袭情况。45-75不能按照作业要求，未及时完成次数少于三次，但改正及时，态度端正。20-45不能按照作业要求，未及时完成次数大于三次。0-20（2）实验评分标准实验评分标准，见表7。表7实验评分标准实验准备（分值占比30%）实验操作（分值占比30%）实验报告（分值占比40%）总分值准时到达实验室；预习报告完成率90％以上，且表达准确、书写端正，条理清晰。按要求分组、遵守纪律、认真独立完成实验；原始数据完整准确，且书写端正、实验报告规范。报告内容完整，正确率90％以上；书写端正并保留完整清晰的计算过程，没有抄袭；对实验过程中存在问题有详细透彻的分析。70-100准时到达实验室；预习报告完成率70%-90％，且表达基本准确、书写端正，条理清晰。按要求分组完成实验；原始数据完整准确，且书写端正。报告内容完整，正确率70%-90％；书写端正并保留完整清晰的计算过程，没有抄袭。30-70预习报告完成率30%-60％，且书写端正。按要求完成实验；原始数据完整。报告内容基本完整，正