《机械设计基础》课程教学大纲

《机械设计基础》课程教学大纲一、课程简介课程中文名机械设计基础课程英文名MachineDesignBasis双语授课□是☑否课程代码24112039课程学分4总学时数64课程类别□通识教育课程□公共基础课程☑专业教育课程□综合实践课程□教师教育课程课程性质☑必修□选修□其他课程形态□线上☑线下□线上线下混合式□社会实践□虚拟仿真实验教学考核方式☑闭卷□开卷□课程论文□课程作品□汇报展示□报告☑课堂表现☑阶段性测试☑平时作业□其他（可多选）开课学院材料科学与工程开课系(教研室)材料加工面向专业材料成型及控制工程开课学期第4学期先修课程机械制图及CAD、互换性与测量技术基础后续课程液态金属成型工艺及模具设计、冲压工艺及模具设计、塑料成型工艺及模具设计选用教材杨可桢,程光蕴,李仲生,钱瑞明.机械设计基础（第七版）[M].北京：高等教育出版社,2013.参考书目范顺成,李春书.机械设计基础（第五版）[M].北京：机械工业出版社,2017.王立涛,田君,李兵.机械设计基础，华中科技大学出版社，2013，课程资源中国大学MOOC(慕课)_机械设计基础课程简介机械设计基础是材料成型及控制工程专业必修的一门重要的专业核心课程，主要培养学生具有一般机械设计基本知识。本课程主要介绍一般机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法，同时扼要介绍与本课程有关的国家标准和规范。在教学过程中综合运用先修课程中有关的知识与技能，结合各实践环节进行工程技术人员所需的基本训练，为学生日后的工作打下良好的基础。二、课程目标表1课程目标序号具体课程目标课程目标1能阐述一般机械中常用机构和通用零件的工作原理、组成、性能特点，能对设计方法进行，灵活运用计算方法对机构和零件进行分析，能应用常用零部件的制图方法和使用技术资料的方法对简单机械和传动装置进行分析。课程目标2具有对机械装置进行创新设计的能力。能够认识机械设计课程学习的基本方法，注重理论联系实际，善于观察问题、发现问题、并能运用所学知识解决有关工程实际问题。养成踏实、严谨、进取的品质及独立思考的学习习惯。具有能学习新知识和新技能，较好的分析问题和解决问题的能力。表2课程目标与毕业要求对应关系毕业要求指标点课程目标毕业要求2：问题分析【H】2.1能运用相关科学原理，识别和判断复杂工程问题的关键环节。1毕业要求3：设计/开发解决方案【M】3.1掌握工程设计和产品开发全周期、全流程的设计/开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。2三、课程学习内容与方法表3课程目标、学习内容和教学方法对应关系序号课程模块学习内容学习任务课程目标学习重点难点教学方法学时1绪论1.机械和机器的概念1.拓展阅读：机械的发展和应用。课程目标1重点：1.机构、构件和零件的概念以及异同。讲授法：能够引导学生了解机械。案例教学：激发学生学习动力，并引导学生理解机械在国民经济生活中的地位。22.机构、构件和零件的概念课程目标13.学习机械设计基础的内容、目标课程目标22常用机构设计1.运动副和平面机构运动简图1.个人作业：机构自由度的计算、齿轮基本参数的计算、轮系的计算。课程目标1重点：1.图线的线型及应用2.尺寸的组成及标注方法难点：3.常见几何图形的作图方法4.平面图形的绘图方法讲授法：能够引导学生理解常用机构的设计。视频学习：促进学生更加直观的认识机构。222.机构自由度分析与计算课程目标13.平面连杆机构与速度分析课程目标14.平面连杆机构工作特性与设计课程目标25.凸轮机构基本参数确定及凸轮轮廓曲线设计课程目标26.齿轮机构基本参数确定课程目标17.定轴轮系、周转轮系以及混合轮系传动比的计算课程目标13连接件设计1.螺纹的类型和参数课程目标1重点：1.螺纹联接的预紧和防松、强度计算以及组合设计；2.键、销联接的类型和应用；难点：3.普通平键强度校核。讲授法：能够引导学生理解联接件的设计。82.螺纹连接的受力分析课程目标13.螺纹连接的强度计算课程目标14.键连接的类型和基本尺寸选择课程目标15.普通平键连接强度校核课程目标26.销连接的类型课程目标14传动件设计1.带的类型和受力分析课程目标1重点：1.带的结构、类型、基本尺寸、受力分析以及普通V带传动设计；2.链传动的运动特性、受力分析及滚子链传动设计；难点：3.齿轮的材料选择和热处理方法、强度设计及精度的选择；4.蜗杆传动的失效形式和材料选择及润滑和热平衡计算。讲授法：能够引导学生理解传动件的设计。案例教学：引导学生用辩证、发展的方法分析问题及解决问题；培养学生良好职业素养。202.带传动参数计算和设计课程目标23.带轮结构设计课程目标14.链的类型和受力分析课程目标25.链传动参数计算和设计课程目标26.齿轮传动受力分析课程目标27.齿轮的主要失效形式课程目标18.齿轮参数设计课程目标29.蜗杆传动参数计算课程目标210.蜗杆传动热平衡计算课程目标15轴系零部件设计1.滚动轴承的类型和代号练习：轴的结构设计课程目标1重点：1.滚动轴承的主要类型和代号以及组合设计；难点：2.轴的结构分析与设计、强度和刚度校核计算。讲授法：能够引导学生理解轴系零件的设计。案例教学：引导学生用辩证、发展的方法分析问题及解决问题；培养学生良好职业素养。122.滚动轴承的受力分析和寿命计算课程目标23.滚动轴承的组合设计课程目标24.轴的类型和结构设计课程目标25.轴的强度和刚度校核课程目标2四、课程考核（一）考核内容与考核方式表4-1课程目标、考核内容与考核方式对应关系课程目标考核内容所属学习模块/项目考核占比考核方式课程目标11.机械和机器的概念绪论58%课堂表现、平时作业、阶段性测试、闭卷考试2.机构、构件和零件的概念绪论3.运动副和平面机构运动简图常用机构设计2.机构自由度分析与计算常用机构设计3.平面连杆机构与速度分析常用机构设计4.齿轮机构基本参数确定常用机构设计5.定轴轮系、周转轮系以及混合轮系传动比的计算常用机构设计6.螺纹的类型和参数联接件设计7.螺纹连接的受力分析联接件设计8.螺纹连接的强度计算联接件设计9.键连接的类型和基本尺寸选择联接件设计10.销连接的类型联接件设计11.带的类型和受力分析传动件设计12.齿轮的主要失效形式传动件设计13.蜗杆传动热平衡计算传动件设计13.滚动轴承的类型和代号轴系零部件设计课程目标21.学习机械设计基础的内容、目标绪论42%课堂表现、平时作业、阶段性测试、闭卷考试2.平面连杆机构工作特性与设计常用机构设计3.凸轮机构基本参数确定及凸轮轮廓曲线设计常用机构设计4.普通平键连接强度校核联接件设计5.带传动参数计算和设计传动件设计6.带轮结构设计传动件设计7.链的类型和受力分析传动件设计8.链传动参数计算和设计传动件设计9.蜗杆传动参数计算传动件设计10.滚动轴承的受力分析和寿命计算轴系零部件设计11.滚动轴承的组合设计轴系零部件设计12.齿轮参数设计传动件设计13.轴的类型和结构设计轴系零部件设计14.轴的强度和刚度校核轴系零部件设计表4-2课程目标与考核方式矩阵关系课程目标考核方式考核占比期末考试成绩比例60%课堂表现成绩比例8%平时作业成绩比例16%阶段性测验成绩比例16%课程目标150%50%60%90%58%=60%*50%+8%*50%+16%*60%+16%*90%课程目标250%50%40%10%42%=60%*50%+8%*50%+16%*40%+16%*10%（二）成绩评定1.平时成绩评定（1）课堂表现（20%）：通过学生在课堂上的表现情况、发言与提问情况，来评价学生相关的能力。（2）作业完成情况（40%）：通过课后习题考核学生对于概念的理解和掌握情况，帮助学生将定义转化为自己的理解。（3）阶段性测验（40%）：学生在期中测试中掌握课程的情况。2.期末成绩评定课终考核主要考察学生对机械原理和机械设计的基本概念的理解与运用等。考核方式为闭卷考试。要求学生掌握机械设计基础中的基本概念，并能解决机械设计中的基础性问题。3.总成绩评定总成绩（100%）=平时成绩（40%）+期末成绩（60%）（三）评分标准表5评分标准（非试卷考核项目）考核项目评分标准优秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)课堂表现课堂听讲认真，参与各项教学活动积极性高，团队合作能力强，能有条理地表达自己的意见，解决问题的过程清楚，做事有计划，具有创造性思维，能够用不同方法解决问题，独立思考，问题回答准确。课堂听讲认真，参与各项教学活动积极性高，能有条理地表达自己的意见，解决问题的过程清楚，具有创造性思维，能够用不同方法解决问题，独立思考，问题回答准确。课堂听讲比较认真，能够比较积极地参与各项教学活动，能比较有条理地表达自己的意见，解决问题的能力较强，能用老师提供的方法解决问题，团队合作能力较强，问题回答比较准确。课堂听讲专心程度一般，能够参与各项教学活动，能表达自己的意见，解决问题的能力一般，能用老师提供的方法解决问题，团队合作能力一般，问题回答基本准确。课堂不能专心听讲,不参与各项教学活动，不能表达自己的意见，解决问题的能力较差，不能独立解决问题，团队合作能力较差，问题回答不准确。平时作业按时完成作业，格式规范。作业正确率高，熟悉机械相应标准和法规。对标准和法规的理解正确，能运用到实际案例中。按时完成作业，格式规范。作业正确率较高，基本熟悉机械相应标准和法规。对标准和法规的理解正确，能运用到实际案例中。按时完成作业，格式有些不规范。有些机械相应标准和法规不熟悉。对标准和法规的理解不全面，应用有不合理。按时完成作业，格式有些不规范。有些机械相应