北京市高等学校精品课程.docx
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北京市高等学校精品课程
北京市高等学校精品课程
课程建设报告
所属学校
北京理工大学
课程名称
机械原理
所属一级学科或
专业大类名称
工学
所属二级学科或
专业类名称
机械类
课程负责人
张春林
联系电话
68911404
申报日期
2007年5月10日
一、课程负责人情况
1.基本信息
姓名
张春林
性别
男
出生年月
1945．8
最终学历
本科
职称
教授
电话
68911404
学位
学士
职务
副系主任
研究方向
机械设计及理论
所在学校、院系
北京理工大学机械与车辆工程学院
通信地址
北京市中关村南大街5号（100081）
2.教学情况（近五年）
2-1讲授主要课程：
机械原理技术基础课（本科）；
机械工程概论技术基础课（本科）；
机械创新设计全校选修课（本科）；
现代设计方法学位课（硕士研究生）；
高等机构学学位课（硕士研究生）。
机械学的新进展学位课（博士研究生）。
2-2实践性教学：
指导机械基础综合课程设计（机械原理和机械设计课程设计的整合）；
指导毕业设计；
2-3主持教学研究课题：
1、主持“机械设计基础课群内容与体系的改革与实践”，北京市教委。
2000-2003。
2、主持“机械基础课群课堂教学与实践教学的综合改革与探索”，北京市教委，2002-2005年
3、主持“机械设计基础综合课程设计改革研究”,北京理工大学,2001-2003
4、主持“机械基础课群实践教学的改革与探索”，北京理工大学，2002-2004
5、主持“机械原理精品课程的建设”，北京理工大学，2004-2007
2-4教学相关论文及专著：
1、主编：
机械原理.北京高等教育出版社.2006
2、主编：
机械创新设计.北京机械工业出版社.1999
3、主编：
机械工程概论.北京理工大学出版社.2003
4、主编：
高等机构学.北京理工大学出版社.2005
5、副主编：
机械原理.北京高等教育出版社.2000
6、副主编：
机械基础综合课程设计.北京理工大学出版社.2003
7、参编：
中国机械设计大典，机械设计基础等。
8、主审：
西北工业大学孙桓教授主编的机械原理第七版
9、主审：
天津大学张策教授主编的机械原理与设计。
10、WEB技术在机械基础素材库建设中的应用，中国当代教育，2002年。
11、机械基础课群实践教学的改革与探索，高教研究，2001。
2-5教学表彰/奖励：
1、《机械原理》、《机械创新设计》、《高等机构学》及《机械工程概论》等为
国家十一五规划教材，2006年
2、高等机构学京工优秀教材一等奖，2006年
3、机械创新设计获北京理工大学优秀教材一等奖，2000年
4、机械设计基础课群综合设计改革研究，北京理工大学一等奖，2000年
5、机械设计基础课群内容与体系的改革与实践，北京市优秀教学成果二等奖。
2002年
6、机械设计基础课群实践改革与探索，北京理工大学一等奖，2003年
7、机械原理教学资源库的建设，北京理工大学三等奖
8、机械基础课群课堂教学与实践教学的综合改革与探索，北京市优秀教学成果二等奖，2005年
9、机械基础课群实践教学的改革与探索，北京理工大学一等奖，2003年
3.学术研究
3-1学术研究课题
1、主持国防科工委国防基础研究项目“冲击力作用下的人体力学模型的研究（经费60万），2001-2005，2005年通过国防科工委鉴定，已经获得北京理工大学科技进步一等奖。
2、主持总装备部武器装备创新项目（科研经费400万）2003-2007。
目前正在研究过程中，并获国家专利3项。
部分研究成果已经开始在军品试应用。
3、主持总装备部507所航天项目，2004年已经通过验收。
3-2发表的学术论文
1、机构封闭组合与创新设计，北京理工大学学报，2002．6，（EI收录）
2、光栅传感器在凸轮廓线测量中的应用，传感器技术，2002.6
3、生物力学与机构学研究的新进展，机械设计与研究，2002.10
4、人体运动学模型的研究，机械设计与研究，2003.12，（EI收录）
5、微型滚子减速器的设计，北京理工大学学报，2002
6、线性相关与机构自由度，北京理工大学学报，2003
7、人体足底受力测试以及分析，北京理工大学学报，2004，7
8、冲击力作用下人体动态响应变化.机械工程学报，2006.4，（EI收录）
9、机构综合及其后续问题的思考，机械设计，2004.7
10失重导致骨丢失对抗措施的研究进展.北京生物医学工程，2005．3
11、雄激素在失重骨丢失中的作用.航天医学与医学工程，2004.6
3-3获得的学术研究表彰/奖励
1、机械设计及理论学科建设二等奖，北京理工大学，2003
2、冲击力作用下的人体力学模型研究，北京理工大学科技进步一等奖，2006
3、硕士研究生优秀论文指导教师，北京理工大学，2004
二、.教学队伍情况
1.人员构成
姓名
性别
出生年月
职称
学科专业
在教学中承担的工作
张春林
男
1945，8
教授
机械设计及理论
主讲教师
丁洪生
男
1953．12
教授
机械设计及理论
主讲教师
张同庄
男
1953．3
教授
机械设计及理论
主讲教师
孔凌嘉
女
1958．7
教授
机械设计及理论
主讲教师
万小利
男
1957．7
教授
机械设计及理论
主讲教师
荣辉
女
1965，8
副教授
机械设计及理论
主讲教师
王晓力
女
1965．9
副教授
机械设计及理论
主讲教师
李轶
女
1964．4
副教授
机械设计及理论
主讲教师
路敦勇
男
1971．12
副教授
机械设计及理论
主讲教师
殷耀华
男
1961．9
副教授
机械设计及理论
主讲教师
付铁
男
1973．5
讲师
机械设计及理论
主讲教师
何放
女
1956．8
讲师
机械设计及理论
主讲教师
苏伟
男
1969．3
讲师
机械设计及理论
网络课程主讲教师
王艳辉
女
1971．8
讲师
机械设计及理论
辅导、指导实验
杨孟晨
男
1954．6
高级实验师
机械设计及理论
指导实验
陈亚琴
女
1964．7
高级实验师
机械设计及理论
指导实验
汪虹
女
1972．6
实验师
机械设计及理论
指导实验
孟梓琴
女
1958．3
助教
机械设计及理论
辅导实验
2.教学队伍整体情况
学历：
博士：
5人；硕士：
9人（其中在读博士生：
3人）；本科：
4人。
职称：
教授：
5人；副教授：
5人；讲师：
4人；高级实验师：
2人；实验师：
1人；助教1人。
年龄结构：
50岁以上4人，40～50岁9人，30～40岁5人。
总体看来是一支学历结构、学缘结构、年龄结构、职称结构合理，老中青相结合的学术队伍。
3.教师队伍建设
课程组积极探索教师队伍建设的新思路，尤其在青年教师的培养上，为使青年教师迅速成长，采用以下措施，效果显著。
①为每位新入校的青年教师配备指导教师，充分发挥老教师的传、帮、带和督导作用，加速青年教师的成长。
②创造条件，为教师提供进修、攻博、培训、参加教学改革和学术交流的机会，目前课程组有3名教师正在攻读在职博士，3名教师准备攻读在职博士，为课程建设的可持续性发展奠定了坚实的师资储备基础。
③有计划地派遣教师出国深造，目前已经有7人次作为访问学者去美国、日本、新加坡、英国等国家访问、学习。
④鼓励课程组教师在努力搞好教学工作的同时，积极承担科研任务，提高教师科研水平和实际工程能力。
从而不断提高教学质量和教学水平，以科研促教学，上水平，出成果。
课程组教师严谨治学，爱岗敬业，无私奉献，甘于在基础教学第一线默默耕耘，具有强烈的事业心、责任感和团结协作精神，在本科教学工作及研究生培养工作中都发挥了重要作用
另外，在承担繁重教学工作的同时，课程组的教师绝大部分都参加国防科工委、总装备部、国家自然科学基金等方面的科学研究。
三、教学情况
1.课程的目的
①学会机构结构与机械系统的运动分析、运动设计、受力分析及其机械系统的动力学。
②以设计为主线，培养创新意识和创新设计的能力。
2.课程的性质
“机械原理”是机械类专业中研究机械共性问题的一门主干技术基础课。
在机械类专业人材培养的全局中，不仅起承上启下的作用，同时在机械设计的过程中具有重要作用。
3.教学内容
3-1课程内容
机械原理是一门研究机器和机构基本理论的学科。
机器的种类虽然很多，但
组成机器的机构种类却有限，因此学习和掌握机构的结构、机构运动分析、机构动力分析和机构的设计方法是机械原理课程的主要内容。
或者说，机械原理的课程内容是研究机械分析与设计理论中的共性问题。
从教学观点出发，一般把机械原理的课程内容分成四部分。
①机构的组成与分析研究构件数目、构件之间的连接与机构的组成原理，研究机构具有确定运动的条件，研究机构运动简图的表示方法，探讨机构组成原理与机构创新设计的关系。
研究机构的运动状态，对改进机构的性能，对已存在的机构和新设计的机构进行分析是必要的。
研究机构的受力状态，为后续机械设计中的结构设计和强度设计提供必备基础。
②基本机构的设计任何复杂的机器都是由基本机构组成的。
结构最简单、且不能再进行分割的机构称为基本机构，也称机构的基本型。
如连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、螺旋机构、间歇运动机构等都是基本机构。
研究按给定工作要求设计基本机构是机械原理课程的核心内容。
③机构组合系统的设计研究基本机构的连接方法、基本机构之间的运动协调设计以及常用机构组合系统（如齿轮机构系统）的分析与设计方法。
这部分内容也是机械创新设计的主要内容。
④机械系统的动力学研究机械运转过程中速度波动的调节方法及如何减小或消除机械运转过程中产生的惯性力是机械系统动力学的重要内容。
从机械工程的观点出发，常把机械原理的内容划分为三大领域，即机构的结构学、机构的运动学、机构的动力学。
3-2教学内容组织方式
①课程组长负责组织集体备课，确定教学重点和难点、统一教学内容和要求。
在讲清课程所要求的基本内容的基础上，允许教师充分发挥个性，适当扩充相关知识，加强基础,拓宽专业。
②为每位青年教师配备有丰富教学经验的指导教师，全程跟踪指导，青年教师迅速成长。
③实行考教分离，由试题库命题,采取流水作业集体阅卷，统一复查。
④学生的成绩采取卷面考试和平时成绩相结合的方针确定。
期末闭卷考试占80％，平时成绩占20％，按百分制给出最终成绩。
平时成绩包括：
作业，考勤，小测验，实验等。
⑤由课程组长负责考试试题、试卷分析与成绩统计。
对试卷的基本情况、学生答卷的整体情况及答卷所反映出来的突出问题进行总结，同时提出教学改革的建议。
3-3、实验教学
机械原理课程实验包括认知性实验、分析性实验、设计性实验、创新性实
验和综合实验；分为课内实验，选做实验和开放性实验。
已经出版了“机械基础课程实验教程”一书。
本课程组共开设各类实验10个供学生选择，满足了学生各种提高实践能力的要求，得到了一致好评。
实验一：
机构测绘实验（2学时）
实验二：
渐开线齿轮的范成实验（2学时）
实验三：
刚性转子的平衡实验（2学时）
实验四：
机械运动参数测量实验（2学时）
实验五：
机械动力参数测量实验（2学时）
实验六：
机电系统创意组装实验
实验七：
机构运动方案创新设计实验
实验八：
平面机构创意设计实验
实验九：
机床搭接与模型制作实验
实验十：
机械运动与控制实验
各实验的实验目的、内容、方法、步骤和实验报告要求见《机械设计基础实验教程》，主编：
陈亚琴，北京理工大学出版社出版。
3-4、课程设计
提高学生综合设计能力、特别是提高创新设计能力，是21世纪的机械基础课群建设的改革主线。
如何在课程设计的过程中突出培养学生的设计能力，特别是创新设计能力是机械基础课群建设中的难点。
在改革中，我们把原“机械原理”和“机械设计”的课程设计进行合并、综合，并称为机械基础综合课程设计。
在进行了多年的实践与探索后，通过不断总结与改进，逐步完善了机械基础综合课程设计的内容与体系，使之成为机械基础课群的实践教学中的重要组成部分，在培养学生的设计能力、特别是培养创新设计能力的全局中发挥了重要作用。
课程组准备了大量特色题目供学生选择。
分别为：
①粉料压片机设计；
②游梁式抽油机设计
③简易空气压缩机设计
④圆罐翻转器设计
⑤“天线”摆动装置设计
⑥电动锯棒机设计
⑦）切板机设计
在给定题目的工作原理与主要工艺过程、技术指标及要求、设计内容和设计提示的前提下，学生根据设计要求自行确定待设计产品的机械系统运动方案并进行优选，完成对该方案中的主体机构的尺度综合及运动分析和受力分析，并绘制机构系统的运动简图。
通过此实践环节的锻炼，学生的设计能力得到了大幅度提升，得到了一致到好评。
3-5教学条件
①使用教材
机械原理主讲教材为北京理工大学自编教材《机械原理》，主编张春林，高等教育出版社2006年出版，国家十一五规划教材。
《机械原理》教学课件（ISBN7-89489-067-7）由北京理工大学自行研制,北京高等教育出版社出版.机械原理学习指导将于2007年6月由北京理工大学出版社。
另外还研制了机械原理教学资源库及机械原理学习课件（2007年6月由北京理工大学出版社发行）。
机械原理实验指导教材为北京理工大学自编教材《机械设计基础实验教程》。
主编陈亚琴等，北京理工大学出版社2003年出版。
课程设计教材为北京理工大学自编教材《机械基础综合课程设计》。
主编孔凌嘉，北京理工大学出版社2004年出版。
②教材建设
经过多年的教学改革与实践，形成了自己独具特色的教材体系系列，教材销量较大，反馈效果较好。
自编教材一览表
序号
教材的名称
作者
出版社
出版日期
1
机械原理（含CAI课件）
张春林等
高等教育出版社
2006.1
2
机械原理学习与考研指导（含课件）
荣辉等
北京理工大学出版社
2007.6
3
机械原理教学资源库
王晓力
高等教育出版社
2007.8
4
机械基础综合实验教程
陈亚琴等
北京理工大学出版社
2003.8
5
机械设计综合课程设计
孔凌嘉等
北京理工大学出版社
2004.6
6
机械创新设计#
张春林等
北京理工大学
1999.9
7
高等机构学
张春林等
北京理工大学出版社
2005.3
8
机械工程概论
张春林等
北京理工大学出版社
2003.9
9
计算机辅助机械设计
万小利等
机械工业出版社
2003.3
10
计算机辅助机械设计
实训教程
付铁等
北京理工大学
2005.5
11
机械设计#
孔凌嘉等
北京理工大学
2006.1
12
机械设计基础
荣辉等
北京理工大学出版社
2004.2
13
机械设计学习与考研指导
殷耀华等
北京理工大学出版社
2005.8
③教学参考书及参考资料
印刷资料
[1]孙桓,陈作模主编.机械原理[M].北京:
高等教育出版社,2001
[2]邹慧君等.机械原理[M].北京：
高等教育出版社，1999.
[3]陈亚琴.机械设计基础实验教程[M].北京：
北京理工大学，2003.
[4]杨玉泉等.机械原理[M].北京：
北京理工大学出版社，1996.
[5]吴克坚.机械原理[M].北京：
高等教育出版社，2002.
[6]申永胜.机械原理[M].北京：
高等教育出版社，2000.
[7]陈晓南.机械原理学习指导.西安：
西安交通大学出版社，2001。
[8]郑文纬,郑星河主编.机械原理学习指导.北京:
高等教育出版社,1992
[9]邹慧君,沈乃勋主编.机械原理学习与考研辅导.北京:
科学出版社2004
[10]全国普通高等学校机械原理试题库（1张光盘）；
[11]张春林等.机械创新设计.北京:
高等教育出版社,2001
[12]张春林.高等机构学[M].北京：
高等教育出版社，2005
[13]邹慧君.高等机械原理.北京：
高等教育出版社，1990
[14]JosephEdwardShijley,JohnJosephUnicker,Jr.Thetheoryofmachinesandmechanisms.NewYork:
McGraw-Hill,Inc.,1995
网络资料
http:
//www.cmu.edu/
http:
//166.111.92.21/jixieyuanli/
3-6教学方法与教学手段
①理论教学：
课程组长负责组织集体备课，确定教学重点和难点、统一教学内容和要求。
在讲清课程所要求的
升级会员 