《机械设计基础》课程教学大纲（智能制造工程专业）

《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MechanicalDesignFoundation双语授课□是R否课程代码24112039课程学分3总学时数48（含实践4，含劳动教育1学时）课程类别□通识教育课程□公共基础课程R专业教育课程□综合实践课程□教师教育课程课程性质R必修□选修□其他课程形态□线上R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R闭卷□开卷□课程论文□课程作品□汇报展示□报告R课堂表现□阶段性测试R平时作业□其他（可多选）开课学院机器人工程学院开课系(教研室)智能制造工程系面向专业智能制造工程开课学期第4学期先修课程工程力学、机械制图及CAD、高等数学、工程训练等后续课程机械制造基础、专业见习、智能制造技术等选用教材杨可桢.机械设计基础（第七版））[M].北京:高等教育出版社,2020.参考书目1.柴鹏飞.机械设计基础（第四版））[M].北京:机械工业出版社,2023.课程资源学堂在线：/课程简介本课程是智能制造工程类专业的一门重要的专业基础课，其任务是使学生掌握常用机构和通用零件的基本理论和基本知识，初步具有机械方面的分析、应用、设计能力，并通过必要的基本技能训练，能解决一定的实际工程问题，培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风，为培养高素质技能型人才奠定基础。同时，激发学生的专业兴趣，增强学生的专业意识、专业的国家使命感；培育工匠精神，使学生进一步明确专业方向，从而提高后续课程学习的目的性和针对性。此课程是依托专业教育开展劳动教育的课程。二、课程目标表1课程目标序号具体课程目标课程目标1掌握工程中物体力学问题的求解、机械运动的基本规律和研究方法，能解决智能制造工程中机械原理的相关问题。课程目标2能通过教程与参考文献研究，分析智能制造工程中关键问题的研究内容与方法，能了解该领域发展方向，培育学生的工匠精神，坚定民族复兴责任感和国家使命感。课程目标3掌握智能制造工程中机械零件的设计方法与工艺流程，并通过设计实验方案进行实验验证、数据分析与研究，锻炼学生劳动技能。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1：工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决智能制造工程中的复杂问题。【M】1.3：掌握智能制造工程专业知识，具备解决复杂智能制造工程问题的能力。课程目标1毕业要求2：问题分析：能够应用数学、自然科学和相关工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂智能制造工程问题，以获得有效结论。【L】2.3：能够通过文献研究，分析复杂智能制造工程问题，以获得有效结论。课程目标2毕业要求3：设计/开发解决方案：能够设计针对智能制造领域的复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的软硬件系统、单元或智能制造工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。【H】3.2：能够设计满足特定需求的智能制造软硬件系统或工艺流程。课程目标3三、课程学习内容与方法（一）理论学习内容及要求表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课程目标学习重点难点教学方法学时1走进机械设计基础1.机械设计基础的重要意义。课程目标2重点：1.机器、机构、构件和零件的基本概念难点：1.机器、机构、构件和零件的异同讲授法22.机械设计基础的内容、目标。课程目标22常用机构设计1.平面机构运动简图绘制课程目标1重点：1.平面机构自由度计算；2.平面四杆机构的基本特性及设计；3.凸轮机构的应用和类型；4.渐开线标准齿轮基本尺寸及定轴轮系传动比计算。难点：1.平面机构自由度计算；2.渐开线标准齿轮基本尺寸及定轴轮系传动比计算。讲授法、专题研讨162.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15.凸轮机构基本参数确定及凸轮轮廓曲线设计课程目标16.齿轮机构基本参数确定及定轴轮系传动比计算课程目标13联接件设计1.螺纹的类型和参数课程目标2重点：1.螺纹联接的受力分析、预紧和防松以及强度计算；2.键、销联接的类型和选择。难点：1.螺纹联接的受力分析、预紧和防松以及强度计算讲授法、案例教学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34.键连接的类型和基本尺寸选择课程目标35.普通平键连接强度校核课程目标36.销连接的类型课程目标34传动件设计1.带的类型和受力分析课程目标1重点：1.带传动的工作原理、类型以及普通V带传动设计；2.链传动的结构类型和应用场合；3.齿轮的损伤形式及设计准则以及传动设计参数和精度选择。难点：1.齿轮的损伤形式及设计准则以及传动设计参数和精度选择。讲授法、专题研讨122.带传动参数计算和设计课程目标33.带轮结构设计课程目标34.链的类型和受力分析；课程目标15.链传动参数计算和设计；课程目标36.齿轮传动受力分析；课程目标37.齿轮的主要失效形式；课程目标28.齿轮参数设计；课程目标39.蜗杆传动参数计算。课程目标35轴系零部件设计1.滚动轴承的类型和代号；课程目标2重点：1.滚动轴承的主要类型和代号、尺寸选择及组合设计；2.轴的材料选择和结构分析与设计。重点：1.轴的材料选择和结构分析与设计。讲授法案例教学62.滚动轴承的受力分析和寿命计算；课程目标13.滚动轴承的组合设计；课程目标34.轴的类型和结构设计。课程目标3实验学习内容及要求表4课程目标、学习内容和教学方法对应关系序号项目名称项目来源教学目标（观测点、重难点）学时数项目类型要求每组人数教学方法课程目标1实验1：平面机构运动简图测绘与分析实验教材1.掌握组成机构的构件数、运动副的类型、运动学尺寸（重点）2（含劳动教育0.5学时）综合性必做3实验指导课程目标32.能够绘制机构运动简图3.完成计算机构自由度并进行机构分析（难点）2实验2：带传动性能综合实验实验教材1.能够观察带传动的弹性滑动和打滑现象2（含劳动教育0.5学时）验证性必做3实验指导课程目标32.通过调节带与带轮之间的张紧力，完成测量不同张紧力条件下带传动的弹性滑动曲线。（重难点）四、课程考核（一）考核内容与考核方式表4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.掌握机械原理的基本方法234%闭卷考试平时作业2.常用机构分析23.机械零件设计力学分析3、4、5课程目标21.了解机械在专业学习中的地位16%课堂表现2.能利用教程和文献理解相关概念2、3、43.能了解相关零部件设计理念及发展趋势2、3、4、5课程目标31.联接件的选择设计360%闭卷考试平时作业实验报告2.传动件的选择设计43.轴系零部件设计54.实验设计与研究2、4表5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课堂表现成绩比例6%作业完成情况成绩比例14%实验报告成绩比例10%期末成绩比例70%课程目标142.86%40%34%课程目标2100%6%课程目标357.14%100%60%60%（二）成绩评定1.平时成绩评定（20%）平时成绩主要考核依据为课堂表现和作业完成情况，占总成绩的20%。（1）课堂表现（30%）：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（70%）：围绕课程的学习目标进行作业的设计。如让学生简述对知识的认识，考核学生对于概念和方法的理解情况，帮助学生将知识与案例转化为自己的理解。平时成绩（100%）=课堂表现（30%）+作业完成情况（70%）2.实验成绩评定（10%）实验成绩评定主要依据两个实验成绩，占总成绩10%。实验成绩（100%）=实验一（50%）+实验二（50%）3.期末成绩评定期末成绩评定主要依据课程闭卷考试（附评分细则），占总成绩70%。期末考核主要考察学生对机械原理及机械设计相关的基本概念、基本原理、基本方法的掌握情况，以及应用一般原理或方法解决具体实际问题的能力。4.总成绩评定总成绩评定由平时考核成绩、实验成绩和期末考核成绩构成。总成绩（100%）=平时成绩（20%）+实验成绩（10%）+期末成绩（70%）（三）评分标准非试卷考核项目评分标准如下。表6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)课堂表现无缺勤、迟到早退情况，课堂上的表现专注力集中，提问能正确回答，积极配合老师进行互动，主动帮助同学。无缺勤、迟到早退情况，课堂上的表现专注力良好，提问能正确回答，积极配合老师进行互动，能够帮助同学。偶有缺勤、迟到早退情况，课堂上的表现专注力良好，提问能基本正确回答，能配合老师进行互动，能够帮助同学。偶有缺勤、迟到早退情况，课堂上的表现专注力一般，提问回答正确率低，基本能配合老师进行互动，能够帮助同学。偶有缺勤、迟到早退情况，课堂上的表现专注力差，提问回答正确率低，不能配合老师进行互动，帮助同学少。平时作业能按时提交作业、无抄袭，作业准确率高，字迹清晰，数据、公式准确，结论正确。能按时提交作业、无抄袭，作业准确率较高，字迹清晰，数据、公式基本准确，结论基本正确。能按时提交作业、无抄袭，作业准确率一般，字迹基本清晰，数据、公式基本准确，结论基本正确。能按时提交作业、有参考目标，作业准确率较低，字迹潦草，数据、公式不够准确，结论不够正确。不能按时提交作业、有参考目标，作业准确率较低，字迹潦草，数据、公式不够准确，结论不够正确。实验报告能做好实验预习与准备，正确按实验要求及步骤开展实验，能获取准确的实验数据，并对实验数据进行准确分析，获得正确的结论。能做好实验预习与准备，正确按实验要求及步骤开展实验，基本能获取准确的实验数据，并对实验数据进行准确分析，获得基本正确的结论。能做好实验预习与准备，能按实验要求及步骤开展实验，基本能获取准确的实验数据，对实验数据分析不够准确，获得基