机械设计课程设计郑州大学

机械设计课程设计郑州大学一、课程目标

知识目标：

1.学生能理解并掌握机械设计的基本原理和概念；

2.学生能掌握机械设计中的关键参数计算和选取方法，如强度、刚度、稳定性等；

3.学生能了解并运用机械设计中的常用工程材料及热处理方法；

4.学生能掌握机械零件的设计方法和步骤，如轴、齿轮、轴承等。

技能目标：

1.学生能够运用CAD软件进行机械零件的三维建模和工程图绘制；

2.学生能够运用仿真分析软件对机械零件进行强度、刚度等性能分析；

3.学生能够根据设计要求，完成一个简单的机械系统设计，并撰写设计说明书；

4.学生能够通过小组合作，进行设计方案的讨论、修改和完善。

情感态度价值观目标：

1.学生培养对机械设计的兴趣，激发创新意识和探索精神；

2.学生树立正确的工程观念，注重实践能力培养，提高解决实际问题的能力；

3.学生培养良好的团队协作精神和沟通能力，学会尊重他人意见，善于倾听和表达；

4.学生培养严谨的工作态度，注重细节，追求卓越，不断提高自己的设计水平。

本课程针对郑州大学机械设计相关专业的学生，结合学科特点和学生实际情况，以实用性为导向，注重理论知识与实践技能的结合。通过本课程的学习，使学生能够具备基本的机械设计能力，为今后的学习和工作打下坚实基础。同时，培养学生在设计过程中形成良好的情感态度和价值观，提高综合素养。

二、教学内容

1.机械设计基本原理：包括机械设计的基本概念、设计要求和设计过程，以及机械零件的载荷和应力分析。

教材章节：第一章机械设计概述；第二章载荷与应力分析。

2.机械零件设计计算：涵盖轴、齿轮、轴承等常用机械零件的设计计算方法及步骤。

教材章节：第三章轴的设计；第四章齿轮设计；第五章轴承设计。

3.常用工程材料及热处理：介绍常用工程材料的性能、特点及应用，以及热处理方法对材料性能的影响。

教材章节：第六章工程材料；第七章热处理。

4.机械零件的CAD/CAM技术：学习运用CAD软件进行三维建模和工程图绘制，了解CAM技术在机械制造中的应用。

教材章节：第八章CAD/CAM技术。

5.机械系统设计：以一个简单的机械系统为例，讲解设计方法和步骤，包括方案设计、详细设计和设计评估。

教材章节：第九章机械系统设计。

6.机械设计实例分析：分析典型机械设计案例，使学生了解实际设计过程中的问题和解决方法。

教材章节：第十章机械设计实例分析。

本教学内容根据课程目标，系统性地选择和组织教材内容，注重理论与实践相结合，使学生在掌握基本理论知识的同时，能够运用现代设计方法和技术解决实际问题。教学进度安排合理，确保学生在课程学习过程中逐步达到预定的教学目标。

三、教学方法

本课程采用多样化的教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高学生的主动性和实践能力。

1.讲授法：通过系统的理论讲授，使学生掌握机械设计的基本概念、原理和方法。在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动思考，提高课堂互动效果。

适用内容：机械设计基本原理、机械零件设计计算等。

2.讨论法：针对机械设计中的实际问题，组织学生进行小组讨论，培养学生分析问题、解决问题的能力。

适用内容：机械系统设计、机械设计实例分析等。

3.案例分析法：通过分析典型机械设计案例，使学生了解实际设计过程中的问题和解决方法，提高学生的实际操作能力。

适用内容：机械设计实例分析、机械系统设计等。

4.实验法：结合课程内容，安排相应的实验课，让学生动手实践，提高学生的实际操作能力。

适用内容：机械零件的CAD/CAM技术、机械系统设计等。

5.任务驱动法：将课程内容分解为若干个任务，引导学生通过完成任务，达到掌握知识、提高技能的目的。

适用内容：机械零件设计计算、机械系统设计等。

6.情境教学法：通过设定具体的工程场景，让学生在模拟实际工作环境中学习，提高学生的实践能力和创新能力。

适用内容：机械系统设计、机械设计实例分析等。

7.课外实践法：鼓励学生参加课外实践活动，如机械设计竞赛、实习等，提高学生的综合运用能力和团队协作能力。

本课程根据不同的教学内容和教学目标，灵活运用多种教学方法，注重培养学生的实践能力和创新能力。同时，关注学生的个体差异，因材施教，使学生在轻松愉快的学习氛围中掌握机械设计知识，提高教学效果。

四、教学评估

为确保教学质量和学生的学习成果，本课程采用以下评估方式，以客观、公正地评价学生的学习过程和成果。

1.平时表现：包括课堂出勤、课堂表现、提问及回答问题、小组讨论等，占总评成绩的20%。

-课堂出勤：评估学生的出勤情况，督促学生养成良好的学习习惯。

-课堂表现：鼓励学生积极参与课堂互动，提高学生的思考能力和表达能力。

-小组讨论：评估学生在小组讨论中的参与程度和贡献，培养学生的团队合作精神。

2.作业：包括课后习题、设计任务等，占总评成绩的30%。

-课后习题：检验学生对课堂所学知识的掌握程度，提高学生的应用能力。

-设计任务：评估学生在机械设计方面的实践能力，鼓励学生创新思维。

3.实验报告：包括实验过程中的观察、分析、总结等，占总评成绩的20%。

-实验报告：评估学生在实验过程中的动手能力和分析问题能力，培养学生的实践技能。

4.考试：包括期中、期末考试，占总评成绩的30%。

-期中考试：检验学生对课程前半部分知识的掌握程度，为期末考试奠定基础。

-期末考试：全面评估学生对整个课程知识的掌握程度，包括理论知识、设计能力和综合运用能力。

5.附加评估：

-课外实践：鼓励学生参加课外实践活动，如机械设计竞赛、实习等，对表现优异的学生给予适当加分。

-创新能力：对在课程学习过程中展现出创新思维的学生给予适当加分，激发学生的创新意识。

本课程采用多元化的教学评估方式，注重评估学生的知识掌握、技能应用和情感态度价值观。通过全方位的评估，全面反映学生的学习成果，激励学生持续进步，提高教学质量。

五、教学安排

为确保课程教学任务的顺利完成，本章节对教学进度、时间和地点进行如下安排：

1.教学进度：

-第一周：机械设计概述、载荷与应力分析；

-第二周：轴的设计；

-第三周：齿轮设计；

-第四周：轴承设计；

-第五周：工程材料与热处理；

-第六周：CAD/CAM技术；

-第七周：机械系统设计（一）；

-第八周：机械系统设计（二）；

-第九周：机械设计实例分析；

-第十周：课程复习与考试。

2.教学时间：

-理论课：每周2课时，共计20课时；

-实验课：共计10课时，穿插在理论课期间进行；

-考试周：2课时。

3.教学地点：

-理论课：安排在郑州大学指定教室进行；

-实验课：安排在郑州大学机械设计实验室进行。

4.教学安排考虑因素：

-学生的作息时间：课程安排在学生精力充沛的时段，以提高学习效果；

-学生的兴趣爱好：在教学内容和教