职业技术学院《机械制图与计算机绘图》课程标准

《机械设计基础》课程标准XXXX职业技术学院机电与汽车系二〇二X年四月二十三日目录TOC\o"1-3"\h\u一、课程信息 《机械设计基础》课程标准一、课程信息表1课程信息表课程名称机械设计基础开课单位机电与汽车系课程代码JZJCK04考核方式考试前导课程机械制图与计算机绘图、公差配合与测量技术后续课程金属切削机床与刀具、机械制造工艺课程性质专业基础课课程类型（方框内打）理论课学时64实践课学分4理实一体化适用专业机电一体化技术、机械制造及自动化、数控技术表2课程标准开发团队名单（含校外专家）序号姓名工作单位职称1讲师2助教3副教授4副教授二、课程定位（一）课程性质《机械设计基础》是培养学生具有机械设计能力的技术基础课，是面向机械类学生开设的专业必修课。在这门课程的学习过程中，学生需要综合运用先修课程中所学的有关知识，结合各个教学环节进行基本训练，逐步提高对基本理论的理解，并逐渐形成对机械方面的构思能力。本课程是研究机械共性问题的一门工程科学课，它将“机械原理”和“机械设计”两门课程合一，目标是重组、融合相关教学内容，建立起内容合理、各内容之间衔接紧密的“大机械设计”课程教学体系。同时，本课程主要针对机械维修工艺员、机械设备安装与维护工等从事的机电设备的维护检修和试验、故障排除及维护管理工作等岗位需要的实际工作能力而设置的一门专业课程。通过这门课程的学习，学生必须掌握本课程的必备基础理论知识和专业知识，以及从事机电一体化专业领域实际工作的基本能力和基本技能。（二）课程作用1.基础理论与知识传授。机械设计基础课程是机械类专业学生接触和学习机械设计领域基础理论与知识的重要途径。它涵盖了机械设计的基本原理、方法、标准以及常用机构和零部件的设计计算等内容，为学生后续的专业学习打下坚实的基础。2.实践能力培养。机械设计基础课程不仅注重理论知识的传授，还强调实践能力的培养。通过课程中的实验、课程设计等实践环节，学生可以将所学的理论知识应用于实际问题的解决中，锻炼自己的设计、计算和分析能力。3.创新思维激发。机械设计基础课程鼓励学生从多个角度思考问题，提出创新性的解决方案。在课程的学习过程中，学生需要不断尝试新的设计思路和方法，这有助于激发他们的创新思维和创造力。4.工程素养提升。机械设计基础课程强调工程实际应用，注重培养学生的工程素养。通过课程的学习，学生不仅能够掌握机械设计的基本知识和技能，还能够了解工程实际中需要考虑的各种因素和问题，提高自己的工程实践能力。5.职业导向明确。机械设计基础课程的学习有助于学生明确自己的职业方向和发展目标。通过课程的学习，学生可以了解机械设计领域的就业前景和发展趋势，为未来的职业发展做好充分的准备。6.团队协作能力培养。在机械设计基础课程的设计实践环节中，学生通常需要分组完成设计任务。这有助于培养学生的团队协作能力，让他们学会在团队中发挥自己的长处，与他人合作解决问题。（三）前导、后续课程前导课程：机械制图与计算机绘图、公差配合与测量技术后续课程：金属切削机床与刀具、机械制造工艺三、课程面向职业岗位本课程为专业基础课程，主要面向机械设计工程技术人员，机械维修工艺员、机械设备安装与维护工等从事的机电设备的维护检修和试验、故障排除及维护管理工作等岗位（群）。表3课程面向职业岗位与知识模块职业岗位技能点知识模块教学内容教学重点教学难点思政元素机械设计工程技术人员机械维修工艺员机械设备安装与维护工1.机械零件设计2.传动系统的设计与开发3.机械零件的装配一、典型运动机构二、传动系统三、连接零件四、支承零件一、认识机械1.机器、机构2.零件、构件二、平面机构运动简图和自由度1.机构运动简图绘制2.自由度计算三、平面四杆机构1.类型及应用2.四杆机构设计四、凸轮机构1.类型及应用2.凸轮轮廓设计五、间歇运动机构1.棘轮2.槽轮六、带传动和链传动1.带传动类型及应用2.V带传动设计3.链传动类型及应用4.套筒滚子链设计七、齿轮传动1.渐开线直齿轮2.渐开线斜齿轮3.锥齿轮八、蜗杆传动1.蜗杆传动类型及应用2.蜗杆传动设计九、轮系1.轮系的分类及功用2.平面定轴轮系3.平面差动轮系4.混合轮系十、连接1.螺纹连接2.键联结3.销连接4.轴间连接十一、支承零件1.轴2.滑动轴承3.滚动轴承一、认识机械1.机构的基本特征2.零件和构件的区别二、平面机构运动简图和自由度1.运动简图绘制2.平面镜机构自由度计算三、平面四杆机构1.四杆机构的基本形式2.曲柄存在条件及基本特性四、凸轮机构1.绘制凸轮轮廓五、间歇运动机构1.棘轮和槽轮机构的工作原理和应用六、带传动和链传动1.带传动与链传动的特点及应用2.带传动的工作情况分析3.普通V带的设计计算七、齿轮传动1.渐开线齿轮的形成及特点2.渐开线标准直齿圆柱齿轮的各部分名称及基本参数的计算3.渐开线齿轮正确啮合的条件和重合度、渐开线齿廓切削加工方法4.根切与最少齿数的概念5.标准直齿圆柱齿轮的设计计算。八、蜗杆传动1.圆柱蜗杆传动的特点及正确啮合的条件2.传动的主要参数；3传动的失效形式和材料选择轮系定轴轮系和行星轮系传动比的计算连接零件1.螺纹和螺纹连接的基本知识2.螺栓连接的强度计算3.平键连接的工作原理、失效形式和强度校核计算十一、支承零件1.滚动轴承、轴的设计一、机械零件的结构工艺性、机械零件设计的基本准则二、平面机构自由度的计算三、平面四杆机构存在曲柄的条件及基本特性，平面四杆机构的设计四、按给定位移曲线绘制滚子从动件盘形凸轮轮廓五、棘轮机构和槽轮机构的工作原理六、普通V带的设计计算七、渐开线齿轮的形成及特点；渐开线齿轮正确啮合的条件和重合度、渐开线齿廓切削加工方法；根切与最少齿数的概念；标准直齿圆柱齿轮的设计计算。九、蜗杆传动的特点与正确啮合的条件和受力分析十、组合轮系传动比的计算十一、螺栓连接的强度计算十二、滚动轴承、轴的设计安全教育科学思维创新精神家国情怀团队合作教学重点解决方法：理论与实践相结合，让学生亲自动手设计简单的运动机构和传动系统，加深对理论知识的理解。例如，可以设计简单气动夹具，实现对目标物的抓取；安排企业实践教学环节，让学生亲手搭建和调试机械传动系统，观察其运行过程，是否能够实现既定运动轨迹。2.充分应用现代信息技术，教师利用PPT、视频、动画和仿真软件等多媒体教学手段进行辅助教学，将复杂的原理和工作过程进行形象生动的展示，提高学生的学习兴趣和效果。3.利用案例分析和解决问题。通过引入实际案例，引导学生对案例进行分析和讨论，让学生在解决实际问题的过程中加深对课程知识的理解，提高学生的解决问题的能力，培养他们的工程实践能力。教学难点解决方法：对于运动机构和传动系统的设计，教师可以采用多媒体教学手段，如PPT、动画、视频和设计案例等，将设计过程直观化、具体化。此外，教师还可以组织学生进行小组讨论和互动，分享彼此的理解和学习心得，从而加深对知识点的的掌握。2.通过与企业合作，引入实际工程项目，让学生参与项目的分析和设计过程。通过实践项目的锻炼，学生可以更好地理解和掌握机械设计基础的知识和技能，并提升解决实际问题的能力。四、课程理念及设计思路本课程开设在第二学期。本课程基本理念和设计思路旨在以学生为中心，注重理论与实践相结合，强调职业素养和综合能力的培养，通过任务引领、项目驱动、模块化与层次化以及校企合作与产学研结合等方式，实现课程教学目标的有效达成。（一）基本理念1.以学生为中心，突出职业能力的培养以专业培养目标为依据，以岗位需求为出发点，以职业能力要求为目标，在课程的教学过程设计、考核评价和教学资源的开发等方面都突出以学生为中心，学生是学习的主体的思想，注重学生实操技能、应用能力与创新能力的培养。2.按照基于工作过程系统化进行课程的开发和设计通过与行业企业的技术专家进行沟通交流，分析出岗位群的实际工作任务，对这些工作任务进行分析、提炼、整合，确定工作任务对知识的共性要求，并对所需的职业资格及能力进行分析，构建以工作过程为导向的学习领域课程，按照基于工作过程的系统化进行课程的开发、设计，将原有的课程内容进行解构重构、序化教学内容、设计学习情境。3.注重过程评价，促进学生的发展建立激励学生学习兴趣、自主性学习能力的评价体系，将过程评价与终结评价相结合。在教学过程中将学生的学习积极性与自主性、分析问题、发现问题、解决问题的能力、沟通交流能力、团队协作能力等纳入过程评价中；终结性评价应注重学生的知识应用能力与创新能力。评价要有利于学生可持续性发展，以激发兴趣、展现个性、发展心智和提高素质为基本理念。（二）设计思路《机械设计基础》课程打破以学科为中心的内容结构体系，以“产教融合”、“职普融通”、“科教融汇”为准绳，坚持以就业为导向，以能力为本位，以培养学生的全面素质为基础，以提高学生的综合职业能力为核心的职教特色。对市域和长三角区域相关企业进行职业岗位调研，并在从事机械设计和制造方面有关专家课程组专业教师共同反复研讨下，结合专业教学任务与专业工作过程特点，针对机械类及控制类专业的就业岗位进行任务与职业能力分析，制定课程设计思路如下：1.本课程依据我院机电专业人才培养目标和人才培养方案要求，本着培养德智体美劳全面发展，掌握扎实的科学文化基础和机电设备与自动化生产线安装调试、故障处理、运行维护及相关法律法规等知识，具备机电设备和自动化生产线装配、调试、维护、技改等能力，具有工匠精神和信息素养，能够从事机电设备和自动化生产线安装与调试、运行与维修、改造与升级等工作的高素质技术技能人才，选择教学内容，并力求知识的系统性和完整性，将本课程教学内容模块化，将本课程内容归纳为典型运动机构、传动系统、连接和支承零件三个大模块，共64学时。2.根据高职教育的特点和要求，本课程的教学目标是学习机械相关基本知识和基本的设计理论，使学生能够运用机械基本知识和理论分析解决基本的工程实际问题，如通用零部件、常见机构的选用、设计及维护。因此教学内容的选择应着重针对性和实用性，并力求系统性和完整性，大量删减那些抽象难懂又不实用的东西，并尽量简化公式推导，甚至可以省略公式推导，重点放在对常见机械结构的认识及应用相关设计理论和公式进行简单的机械设计。3.教学实施方面，本课程的教学过程应该围绕生活或生产中常见常用的机构、机器来设计工作项目与工作任务，每个学习项目应该以学生的自主学习为主，教师的讲授与引导为辅，充分激发学生学习的积极性与兴趣。为了实现教学目标，课前教师必须充分熟悉教学内容，认真精心设计教学实施过程，教师应在课前为学生布置学习任务，让学生做好课前的预习；课堂上教师根据学习内容的特点可采用灵活多样的教学形式，如：集中讲授、问题讨论、实验、分组协作共同完成学习任务。在教学方式上可采取情境教学、案例分析、角色扮演等教学方式充分调动学生学习的积极性、主动性。通过本课程的学习，让学生在掌握机械设计基础必需的基本理论、基本方法的基础上，掌握必要的实践技能；教师教学中应尽量多列举实际生产中的实例，丰富教学内容，增加学生的感性认识，加强课堂的趣味性，提高学生学习的兴趣与热情，使学生在快乐的氛围中完成学习，让学生真正成为学习的主人。五、课程目标（一）总体目标通过本课程的学习，使学生深入理解和掌握机械设计的基本原理、机构分析、动力学和结构设计等知识；让学生了解常用机械零件的类型、特点、适用场合及选配方法；培养学生具备分析和设计简单机械系统的能力，能够根据具体工况和要求，选择合适的机械设计方案，并进行优化和改进；培养学生的实践能力，包括实践技能、设计计算、制图技能和使用技术资料的能力；注重激发学生的创新思维和创造力，鼓励学生在课程学习中发挥自己的想象力和创造力，参与创新设计活动；培养学生独立解决问题的能力，以及面对新问题时能够灵活应用所学知识的能力；培养学生良好的职业道德和团队协作精神，使其能够适应团队协作的要求，并具备在工作中保持整洁、安全、环保的意识；培养学生的自学能力和自我发展能力，为其未来的职业生涯奠定坚实的基础。（二）具体目标1.能力目标（1）具有在设计过程中，运用所学理论知识分析解决机械工程力学与材料力学相关问题的能力。（2）具有机械传动系统的机构分析、设计创新和排除故障能力。（3）具有生产机械的安装、调试、运行管理与维护能力。（4）能对常用机构、通用部件进行改进和优化设计。（5）能根据矿山工程实际，正确设计、选用和拆装常用矿山机械及其零部件，并能够对其进行改进和优化设计。（6）具有—定的工装与工艺设计、工程应用的能力。（7）初步具有机械产品的设计开发与应用创新的能力。（8）具有自主学习能力和自我发展能力。（9）具有一定的质疑能力，信息收集和处理能力，分析、解决问题能力和交流、合作能力。（10）能自觉评价学习效果，找到适合自己的学习方法和策略。（11）具有开拓创新的思维能力。2.知识目标（1）熟悉常用机构的工作原理、组成及其特点，掌握常用机构工作原理、运动特性分析和设计方法。（2）熟悉通用机械零件的工作原理、结构及其特点，掌握通用机械零件的选用和设计方法。（3）具有对机构分析设计和零件计算问题的运算、制图和使用技术资料的能力。（4）掌握机械设计的一般原则和步骤。（5）具有设计简单机构和简单传动装置的能力。3.素质目标（1）遵守有关法律、法规、国家标准及有关规定。（2）爱岗敬业，具有高度的责任心。（3）严格执行工作程序、工作规范、工艺文件和安全操作规程。（4）工作认真负责，培养团结协作和环境适应能力。（5）培养应变能力和创新能力。（6）关心国内外科技发展现状与趋势，有振兴中华的使命感与责任感，有将技术服务于人类的意识。六、课程内容表4课程项目（模块）总体设计一览表项目子项目（模块）学习目标学习内容教学条件教学方法课时理论实践合计项目一典型运动机构任务1认识机械知识目标：1.掌握机械、机器、机构、构件及零件的概念。2.了解机械零件常用材料及机械零件的结构工艺性。3.了解机构的组成。4.掌握平面机构运动简图的绘制方法。5.掌握平面机构自由度的计算及机构具有确定相对运动的条件。6.了解平面连杆机构的基本形式及其演化。7.掌握平面四杆机构存在曲柄的条件及基本特性。8.掌握平面四杆机构的常用设计方法。9.掌握凸轮机构从动件的常用运动规律及位移曲线的绘制。10.掌握凸轮轮廓曲线设计方法中的图解法。11.掌握棘轮机构工作原理和应用。12.掌握槽轮机构工作原理和应用。能力目标：1.能绘制机构运动简图并计算自由度2.能设计简单运动机构素质目标：1.培养学生从实际出发，理论联系实际，循序渐进的学习思想。2.培养学生用理论知识解决实际问题的能力。1.能分析液压传动过程中的能量变化规律。2.能分析千斤顶工作原理。3.能分析液压油污染物控制措施。素质目标：1.培养学生从实际出发，理论联系实际，循序渐进的学习思想。2.培养学生用理论知识解决实际问题的能力。1．机械、机器、机构、构件及零件2．机械零件设计的基本准则及设计步骤1.智慧教室2.多媒体设备3.仿真模型4.国家标准相关资料多媒体演示讲授法问题引导法案例教学法分组讨论法202任务2平面机构的运动简图及自由度3.机构的组成4.平面机构的运动简图5.平面机构的自由度计算426任务3四杆机构6.铰链四杆机构的基本形式；7.铰链四杆机构存在曲柄的条件8.铰链四杆机构运动特性9.按给定条件设计平面四杆机构606任务4凸轮机构10.凸轮机构的从动件常用运动规律11.盘形凸轮的设计方法404任务5其他常用机构12.棘轮机构的工作原理、类型和应用13.槽轮机构的工作原理和应用202项目二传动系统任务1带传动与链传动知识目标：1.掌握带传动的类型、特点与应用；2.掌握带传动的工作原理、受力分析和应力分析及带的弹性滑动与打滑；3.掌握带传动的失效形式、设计准则、普通V带的设计计算方法和参数选择原则；4.了解带轮的结构设计和V带传动的使用与维护；5.了解链传动的特点和应用，说出滚子链的结构，理解链传动的运动分析。6.熟练掌握齿轮传动的特点及应用；7.掌握齿廓啮合的基本定律、渐开线齿轮的形成及特点；8.掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的各部分名称及基本参数的计算；9.掌握渐开线齿轮正确啮合的条件和重合度、渐开线齿廓切削加工方法；10.掌握根切与最少齿数的概念；11.了解变位齿轮传动；12.掌握齿轮的失效形式与设计准则；13.掌握标准直齿圆柱齿轮传动的设计计算；14.掌握斜齿圆柱齿轮传动、锥齿轮传动特点及应用；15.掌握齿轮的主要结构形式和选用、齿轮传动的润滑方式和选用、16.了解齿轮传动的维护17.了解蜗杆传动的组成与特点、蜗杆传动的类型。18.理解蜗杆传动的失效形式和设计准则，掌握蜗杆传动的强度计算1.带传动的类型、特点及应用2.带传动的受力分析、应力分析及弹性滑动3.V带与V带轮4.V带传动的失效形式及设计计算5.带传动的张紧、安装与维护6.链传动类型、特点及应用7.套筒滚子链和链轮8.链的安装与维护1.智慧教室2.多媒体设备3.仿真模型4.国家标准相关资料多媒体演示讲授法问题引导法案例教学法分组讨论法6289.齿轮传动的特点及应用10.齿廓啮合的基本定律、渐开线齿轮的形成及特点11.渐开线标准直齿圆柱齿轮的各部分名称及基本参数的计算12.渐开线齿轮正确啮合的条件和重合度、渐开线齿廓切削加工方法13.根切与最少齿数的概念14.变位齿轮传动的特点15.斜齿圆柱齿轮传动、锥齿轮传动16.标准直齿圆柱齿轮的设计计算任务2齿轮传动12214项目二传动系统任务3蜗杆传动19.了解热平衡计算的目的和计算方法20.了解蜗杆蜗轮的常用材料和结构21.掌握蜗杆传动的安装与维护。22.了解轮系的分类和应用。23.熟练掌握各种定轴轮系传动比的计算。24.掌握简单周转轮系传动比的计算。25.了解组合轮系传动比的计算。能力目标：1.能正确区分各种传动方式的优缺点。2.能正确选用合适的传动方式。3.能根据已知条件设计传动系统素质目标：1.培养学生从实际出发，理论联系实际，循序渐进的学习思想。2.培养学生用理论知识解决实际问题的能力。15.蜗杆传动的类型、特点、参数和尺寸16.蜗杆传动的失效形式、设计准则和常用材料17.蜗杆传动的受力分析及强度计算18.蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算19.蜗杆和蜗轮的结构、安装与维护1.智慧教室2.多媒体设备3.仿真模型4.国家标准相关资料多媒体演示讲授法问题引导法案例教学法分组讨论法模型拆装法406任务4轮系42620.轮系及其分类21.定轴轮系传动比的计算22.行星轮系传动比的计算23.组合轮系传动比的计算24.轮系的应用项目三连接零件任务1连接知识目标：1.了解螺纹的类型、主要参数和标准。2.掌握螺纹联接的主要类型和应用。3.了解螺纹联接件的种类和标准4.掌握螺栓联接的预紧和防松5.掌握螺栓联接的设计和强度计算6.掌握平键联接的尺寸选择和强度校核7.了解常用联轴器的类型和特点，联轴器的选择、标记方法8.了解常用离合器的类型和特点。1.螺纹连接的类型及应用场合2.常用标准螺纹连接件3．螺纹连接的预紧和防松4．螺栓连接的强度计算5．螺纹连接的结构设计要点6.键连接7.键连接的尺寸选择和强度计算8.花键链接9.销链接10.轴间连接11.弹性连接12.其他常用连接1.智慧教室2.多媒体设备3.仿真模型4.国家标准相关资料多媒体演示讲授法问题引导法案例教学法分组讨论法模型拆装法606项目四支承零件任务1支承零件1.掌握轴承的类型和特点，了解滑动轴承的结构和材料；2.掌握滚动轴承的结构、类型和特点；3.熟练掌握滚动轴承的代号和类型选择；4.熟练轴承组合结构的设计；5.掌握轴的功用、分类与材料；6.掌握轴的结构设计与强度计算。能力目标：1.能正确选择合适的连接形式；2.能对轴进行校核3.能选择合适的轴承素质目标：1.培养学生从实际出发，理论联系实际，循序渐进的学习思想。2.培养学生用理论知识解决实际问题的能力。1.轴的材料及结构设计2.轴的工作能力计算3.滑动轴承概述4.滚动轴承的结构、类型和代号5.滚动轴承的类型选择及工作能力计算（寿命计算）6.滚动轴承的组合设计1.智慧教室2.多媒体设备3.仿真模型4.国家标准相关资料多媒体演示讲授法问题引导法案例教学法分组讨论法模型拆装法606课时合计56864考核评价方式：考核评价采用多元化方式，过程性评价+终结性评价+增值评价相结合七、课程考核评价在《机械设计基础》课程标准中，课程的考核评价是一个关键环节，它旨在全面、客观地评估学生的学习成果，并为教学改进提供反馈。本课程评价方式包括过程性评价、终结性评价和增值评价三种方式。（一）考核评价的总体原则1.综合性原则。考核评价应综合考虑学生的理论掌握情况、实践操作能力、分析解决问题的能力以及学习态度和创新精神等多个方面。2.公平性原则。考核评价应确保对所有学生一视同仁，遵循公正、公平、公开的原则，避免任何形式的主观偏见和歧视。3.反馈性原则。考核评价应及时向学生提供反馈，帮助他们了解自己的学习状况，发现存在的问题，进而调整学习策略，提高学习效果。（二）考核评价的方式和内容1.过程性评价（1）平时表现考核。通过课堂表现、作业完成情况、小组讨论等方式，考察学生的学习态度、团队协作能力和沟通能力。平时表现考核应注重对学生的持续观察和记录，确保评价的准确性和客观性。（2）平时实践考核。通过家庭作业、项目设计、网络互动等方式，评估学生的实践操作能力、问题解决能力和创新思维。实践考核应注重过程与结果的结合，鼓励学生发挥主动性和创造性。2.终结性评价采用理论考试的方式，教师根据教材内容及上课所授知识点制定两套理论测试试卷，以此来检验学生对必备知识点的掌握情况。3.增值评价（1）知识增长评价。通过比较学生在课程开始和结束时的知识水平，评估他们在机械设计基础领域的知识增长情况。这有助于了解学生的学习效果和掌握程度，为教学改进提供依据。（2）技能提升评价。通过观察学生在实践技能考核中的表现，评估他们在技能方面的提升情况。技能提升评价应关注学生在操作、调试、维护等方面的进步，以检验学生是否具备从事相关工作的基本能力。（3）综合素质发展评价。通过对学生在学习过程中的态度、能力、兴趣等方面的观察和分析，评估他们在综合素质方面的发展情况。这有助于发现学生的潜力和特长，为他们未来的职业规划和发展提供指导。（三）考核评价的实施与管理1.制定详细的考核标准。教师应根据课程标准和教学目标，制定明确的考核标准，包括考核内容、方式、权重和评分标准等。2.加强考核过程的管理。教师应认真组织每一次考核活动，确保考核过程的公正、公平和公开。同时，还应及时收集、整理和分析考核数据，为教学改进提供依据。3.注重考核结果的反馈与利用。教师应及时向学生反馈考核结果，帮助他们了解自己的优势和不足，制定改进计划。同时，教师还应根据考核结果调整教学策略，优化教学内容和方法，提高教学质量。表5课程考核评价考核项目考核标准考核方法评分比例%过程性评价平时表现考核学习态度优秀、良好、一般、差（4级制）提问记录5上课考勤学生考评、教师点名点名记录5课堂表现回答问题（4级制）名单记录