机械基础课程标准覃菊梅.docx
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机械基础课程标准覃菊梅
《机械基础》课程标准
【课程名称】
机械基础
【适用专业】
矿山机电专业
【先修课程】：
《机械制图》
【后续课程】：
《液压传动》、《采掘机械》
一、前言
1.课程性质
本课程是中等职业学校矿山机电专业开设的一门专业核心课，其任务是使学生了解常用量具与量仪的使用、机械传动的类型、特点和应用，掌握机械传动所需的基本知识和技能；掌握分析机械工作原理的基本方法；会简单的有关计算；会查阅相关的技术资料和选用标准件。
掌握液压的基础知识，熟悉液压系统的基本组成和各元件的基本结构、工作过程和使用要求，具备识读和分析中等复杂液压系统图的能力，以培养学生能够处理一般工程问题为主要目标，同时也为后续课程学习奠定基础。
2.设计思路
该课程是依据“矿山机电专业工作任务与职业能力分析表”中的矿山机电工作项目设置的。
项目设计以工程技术能力培养为重点，以职业素养教育为核心的线索来进行。
教学过程中，要通过校企合作，校内实训基地建设等多种途径，采取工学结合等形式，充分开发学习资源，给学生提供丰富的实践机会。
教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式，通过理论与实践相结合，重点评价学生的职业能力。
本课程改革了传统的课程体系和内容，贴近工作实际，贯彻先进的教学理念，落实“管用、够用、适用”的教学指导思想，以矿山机电专业所需机械知识为切入点，提高学习兴趣。
机械零件的相关知识、常用机构的相关知识、常见工程材料的相关知识是学生通过本课程的学习后所获得的主要核心知识，且以此为基础并参照矿山机电专业所需知识，确定了课程在知识、技能、素养上的教学目标，教学目标体现了对学生能力的培养。
由于本课程涉及了机械学各方面的的知识，知识面较广。
教学内容分为7大任务，每个任务教学内容的组织和实施遵循“管用、够用、适用”原则，既吸取了学科教学的优点，又对学生的要求及中职学生自身的特点，按照精心讲授、精选习题、精选实验内容开展教学。
建议本课程在高一第二学期授课，总学时108，教学过程中至少要安排36课时做实验。
二、课程目标
（一）总体目标
学生通过本课程的学习使学生初步具有对物体进行受力分析的能力，学会计算物体的受力；初步具有判断杆件变形的基本规律，学会校核构件的强度；具有分析和处理一般机械运行中出现的问题，具有维修一般机械的能力；具有判断金属材料牌号的特点、性能及应用范围，并能选择其热处理方法；具有运用标准规范手册图册等有关技术参数的能力；能回忆常用零件的结构、性能及相应国家标准；最终能推广和综合运用所学知识解决一般工程问题；
（二）具体目标
1.知识目标
1、初步具有归纳物体受力分析的方法和步骤，会求解物体受力的大小；
2、能推广金属与合金、非金属材料在矿山机电专业的应用；
3、具有归纳和总结互换性、标准化、公差与配合、常用量具和测量方法的基本知识；
4、能够正确识别零件和机构的强度、刚度和稳定性的基本概念，应用计算方法；描述零件和机构失效形式的判定方法；
5、能够正确识别常用支承和连接零部件的类型、特点及适用场合；
6、概述通用机械零件和简单传动装置的工作原理、特点及维护方面的知识；
2.技能目标
1、计算对工程结构进行强度和刚度计；利用平面任意力系的平衡方程求解工程结构或构件的支座反力和绘制工程结构受力的轴力图、剪力图和扭矩图；
2、识读工程材料牌号，具有初步选用机械工程材料的能力；
3、能够正确使用常用测量工具和仪表，具有一定的尺寸误差和形位误差的检测能力；
4、能够正确查阅标准、规范、手册、图册等技术资料；具有将简单工程实际问题抽象为力学模型的初步能力；
5、能够分析和处理一般机械运行中出现的问题，具有维修一般机械的能力；
6、能够合理选择配合的方式和正确识读尺寸公差及正确地识读各种形位公差的能力；
3．素养目标
1、树立学生安全第一的工作意识；
2、树立学生团队协助精神和沟通能力；
3、通过学习和体验，使学生树立正确的世界观和人生观；
4、养成认真细致、实事求是、积极探索的科学态度和工作作风，形成理论联系实际、自主学习和探索创新的良好习惯；
5、养成良好的职业道德、爱岗敬业精神及科学的工作态度；
6、采用项目化教学，使学生树立专业技术交流的表达能力、制定工作计划的方法能力、获取新知识、新技能的学习能力、解决实际问题的工作能力；
三、课程内容和要求
表1课程内容和要求
序号
教学单元
知识目标
能力目标
素养目标
教学方法及活动设计
学习内容
学时
1
任务1：
杆件的静力分析
1.列举力的概念与基本性质；
2.应用力矩、力偶与力的平移的定理及应用；
3．总结合力矩定理及其合力矩的计算方法和力偶矩的性质；
4.识别约束、约束反力、力系和受力图的应用；
4.复述物体受力分析的方法和画受力图的具体步骤；
5.识别平面任意力系的平衡条件和平衡方程；
6.应用平面任意力系平衡方程求解工程问题；
1.能知道力的平衡在生产和生活中的应用；
2.知道力学知识，正确使用机器，避免事故发生；
3.能够计算力对点之矩及力偶；
4.能够计算简单平面汇交力系的合力；
5.能够计算平面任意力系的合力；
6.能够运用平衡方程计算平面任意力系的合力；
7.会利用平面任意力系的平衡方程求解工程结构或构件的支座反力；
1、通过学习和体验，使学生树立正确的世界观和人生观；
2、养成认真细致、实事求是、积极探索的科学态度和工作作风，形成理论联系实际、自主学习和探索创新的良好习惯；
教师用项目导向、任务驱动、案例分析、多媒体演示、边讲边练等方式，
1、教师应结合、机械、矿山工艺设备中常间工程结构的受力特点特点及日常生活中的实例进行教学。
理论
6
9
实训一：
用外径千分尺测量轴
3
2
任务2：
直杆的基本变形
1.概述基本说明刚度：
强度、刚度、稳定性，构件受力和变形的种类；
2.应用截面法求轴向拉（压）杆的内力；
3.列举轴力图的绘制方法；
4.说明线变形、线应变、胡克定律的概念和计算公式；
5.复述容许应力和安全系数的概念；
6.明确强度条件及其应用；
7.识别拉伸压缩时材料的力学性质；
8.复述剪切与挤压的实用计算；
9.总结圆轴扭转时截面上剪应力的计算公式和绘制扭矩图；
10绘制梁的剪力图和弯矩图的方法；
11明确对梁截面进行应力计算的方法；
12进一步应用梁的强度和刚度计算；
1.会对发生轴向拉（压）变形的构件进行内力计算；
2.会对发生轴向拉（压）变形的构件进行强度计算和校核；
3.会对发生轴向拉（压）变形的构件进行变形计算；
4能对工程构件中不同材料抵抗拉伸变形的能力有所了解；
5.能对工程构件中不同材料抵抗压缩变形的能力有所了解；
6.能对连接件与圆轴的强度问题进行分析及实际应用；
7.能根据工程实际绘制扭矩图；
8.能对发生弯曲变形的工程结构进行内力计算；
9.能对发生弯曲变形的工程结构进行应力计算；
10.能对工程结构进行强度和刚度计算和校核；
1、树立学生安全第一的工作意识；
2、养成良好的职业道德、爱岗敬业精神及科学的工作态度；
3.使学生养成自我管理和自我约束的能力；
任务驱动法法、头脑风暴法讲授法、
通过几种典型的设计任务，让学生自己学会如何绘制工程上的轴力图、扭矩图、及强度的计算方法，学生通过自己动手，锻炼了其自主学习的能力。
理论
12
15
实训二：
用内径百分表测量孔
3
3
任务3:
工程材料
1.概述金属材料力学性能的种类、作用及各自的检测方法；
2．概述铁碳的基本组织及性能、合金相图中相关组织转化的条件和方法；
3.能说出合金钢的种类、牌号及其在中的应用；
4.概述钢的热处理的各种方法及其应用；
5.复述铝及铝合金的特点、性能，铜及铜合金的特点、性能，滑动轴承合金的特点、性能，粉末冶金及硬质合金的特点、性能；
7.说出工程塑料与橡胶的分类、性能和用途；
1.能对金属材料的工艺性能有所了解；
2.能够正确识读铁碳合金相图；
3.能够正确识读碳素钢、合金钢、铸铁的牌号。
4.能够根据金属材料的情况选择和制定合适的热处理方法。
5.能矿山机械中常用材料的失效形式进行解决；
1、使学生养成谦虚好学的态度；
2、具有尊重科学、崇尚实践、细致认真、敬业守职的精神；
2、形成良好的表达、沟通能力及团队协作能力；
任务驱动法、案例分析、多媒体演示。
1、教师应结合、机械、矿山工艺设备中常用材料的特点及日常生活中的实例进行教学。
2、可组织学生进行课堂讨论。
理论
6
9
实训三：
金属材料的拉伸及弹性模量测定实验
3
4
任务4：
连接与支撑零部件
1.概述键连接的类型、特点，销连接的特点、种类、应用场合；
2．选择平键的尺寸和计算键连接的强度；
3.概述螺纹连接的类型、特点、预紧和防松；
4.列举提高螺栓连接的强度的措施；
5.概述联轴器的种类、特点、用途；
6.概述离合器的种类、特点、用途；
7.概述轴的分类、材料、结构；
8.识别滑动轴承的润滑方式、种类、结构类型、材料；
9.识别滚动轴承的结构、类型、代号、选用依据、失效形式；
1.能够在键连接中合理选用各种键；
2．能够合理地选用各种销连接；
3.能够正确认识并选用各种螺纹连接；
4.能够识别轴所属类别；
5.能够正确选用滑动轴承、滚动轴承；
6.能够正确认识联轴器与离合器并能根据具体的需要正确选用联轴器与离合器；
1、在以实际操作为主的项目教学过程中，锻炼学生的团队合作能力；
2、采用项目化教学，使学生树立专业技术交流的表达能力、制定工作计划的方法能力、获取新知识、新技能的学习能力、解决实际问题的工作能力；
任务驱动、项目教学、案例分析、多媒体演示、讲授法。
1、教师应结合机械、矿山工艺设备及日常生活中的实例进行教学。
2、进行一次通用零件和部分装置的采购模拟活动或市场技术调研，使学生在实践中了解、熟悉各种机械零件和传动装置。
理论
12
17
实训四：
齿轮泵的拆装技术
5
5
任务5：
机构
1.区别构件、运动副的基本概念，清楚构件的分类，认识平面机构运动简图；
2.概述铰链四杆机构的有关概念、基本类型、演化机构、基本性质；
3.概述凸轮机构的概念、组成及特点、分类、从动件的运动规律；
4.归纳间隙运动机构与螺旋机构的基本概念、组成和用途运动特点；
1.能理解常用机构的组成，具有常用机构运动分析的能力；
2.能举例说明平面连杆机构的应用，能设计简单的平面连杆机构；
3.能举例说明凸轮机构的应用和识别凸轮机构的类型，并认识从动件的运动规律；
4.能够正确识别间隙运动机构或螺旋机构的类型；
1、采用项目化教学，按项目的不同采用任务驱动、项目导向等教学模式，使学生树立专业技术交流的表达能力；制定工作计划的方法能力；
2、使学生获取新知识、新技能的学习能力；解决实际问题的工作能力；
任务驱动、项目教学、案例分析、多媒体演示、讲授法。
1、教师应结合纺织、染整工艺设备及日常生活中的实例进行教学。
2、可组织学生进行课堂讨论。
3、安排1～2次现场教学。
理论
10
14
实训五：
平面机构运动简图的绘制和分析
4
6.
任务6:
机械传动
1.归纳带传动的工作原理、类型、特点和应用；复述带传动的失效形式；清楚带传动的使用与维护注意事项；
2.归纳链传动的工作原理、类型、特点和应用；回忆链传动的安装与维护；
3.叙述齿轮工作原理、类型、特点和应用；说出直齿圆柱齿轮的基本参数；概述渐开线直齿圆柱标准齿轮的正确啮合和连续传动的条件；知道渐开线齿轮切削加工与根切现象；复述齿轮的失效形式；
4.说出蜗杆传动的结构与特点；
5.描述轮系的功用并计算定轴轮系传动比的；
6.列举减速器的组成，各组成部分的功能；
1.能识别V带和带轮结构；
2.能解决带传动的安装及维护保养有关问题；
3.能解决链传动中常见的问题；
4.能举例说明齿轮系的应用；
5.能正确使用和维护减速器和正确拆装减速器；
1、树立学生团队协助精神和沟通能力；
2、使学生养成勤于思考，做事认真的良好作风；
3、采用项目化教学，使学生树立专业技术交流的表达能力、制定工作计划的方法能力、获取新知识、新技能的学习能力、解决实际问题的工作能力；
任务驱动、项目教学、案例分析、多媒体演示、讲授法。
1、教师应结合纺织、染整工艺设备及日常生活中的实例进行教学。
2、组织1～2学生参观企业，增加感性认识。
3、安排1～2次现场教学。
理论
18
33
实验六：
渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定
4
实训七：
减速器拆装技术
5
实训八：
轴系零部件的测绘
6
7
任务7：
机械零件的精度
1.列举互换性的定义及其作用；
2.叙述公差与配合的基本术语及定义；
3.识别标准公差系列和基本偏差系列；
4.说明公差与配合的选用；
5.列举一般公差线性尺寸的未注公差的确定原则；
6.总结正确绘制孔和轴的公差带图的方法；
7.能够绘制配合的公差带图；
8.能够根据技术要求选择公差等级；
9.能够正确识读国家标准关于尺寸公差部分的内容；
10能够合理选择配合的方式；
1、树立学生团队协助精神和沟通能力；
2、使学生形成在分析和解决问题时查阅资料、处理信息、独立思考的能力；
3、养成认真细致、实事求是、积极探索的科学态度和工作作风，形成理论联系实际、自主学习和探索创新的良好习惯；
以学生为主体，关注学生的学习过程
任务驱动、项目教学、案例分析、多媒体演示、讲授法。
通过测量典型工件的形位误差，使学生知道常用测量工具的使用，了解形位公差的含义，加深对互换性的认识
理论
6
9
实验九：
形位误差的测量
3
四、实施建议
1、教材要求
（1）根据专业人才培养方案的总体设计思想及本课程的教学目标要求选用该教材。
（2）建议教材在内容上突出“做中学，做中教”的指导思想，列举实例应为学生常见的、现场常用的。
将企业的实际应用和学校的理论教学有机结合，理实一体，特别注重学生在选用、拆装、调整、运行维护等方面实践技能的培养。
（3）本教材的内容选择比较全面，选学内容以标出（加*号部分），增加本书的适用性和灵活性。
（4）教材应图文并茂，表述必须精炼、准确、科学。
（5）教材内容应体现先进性、通用性、实用性，要将矿山机电专业新技术、新工艺、新设备及时纳入教材，使教材更贴近矿山机电专业的发展和实际需要。
参考教材：
（1）机械基础：
中等职业教育规划教材编委会西北工业大学出版社
（2）机械基础；李娜主编国防科技大学出版社2013
（3）公差配合与测量技术：
苟向锋主编国防科技大学出版社2010
2、教学建议
（1）本课程采用模块化教学。
（2）课堂教学应多采用课件、现场教学、教学模型等手段加强直观性教学，以增强学生的感性认识，启迪学生的科学思维，注意理论联系实际，适时引进新的教学内容。
（3）教学内容要密切配合学生的专业方向，根据实际适时增减调整，满足学生毕业后上岗工作所需知识能力的要求。
（4）在教学中积极改进教学方法，按照学生学习的规律和特点。
从学生的实际出发，以学生为主体，采用任务驱动法、行动导向法等适宜的教学方法，通过项目学习提高学生的学习兴趣，激发学生的成就感，在项目的实施过程中可采用学生分小组合作学习的方法，以此来强化学生的团队协作精神，提高学生的学习能力和创造性思维能力。
（5）教学过程中教师应发挥学生学习的自主性，为学生提供职业生涯发展的空间，努力培养学生获取、分析和处理信息的能力。
同时应积极引导学生提升职业素养，提高职业道德，形成职业习惯，努力培养创新能力。
3、教学评价
由于本课程中材料的组织结构和性能、机械常用零件和机构、零件安全性校核这几个方面的理论知识点较多，设置期末考试环节，形式为闭卷笔试，试题内容侧重知识的理解和运用。
同时，为全面考核学生的学习情况，本课程辅以过程考核（见表2），所谓过程考核是指在平时的教学过程中辅以一些课堂实训项目，这些实训项目有些是实验，有些是实用计算或实用识读。
过程考核注重基本知识的运用，贯穿基本技能和基本素质考核。
建议：
课程总成绩=过程考核成绩（内容见表2）×30%+课后理论作业成绩×10%+平时表现×10%+期末闭卷笔试成绩×50%。
表2过程考核项目及分值
序号
项目
任务
分值（%）
1
用外径千分尺测量轴
掌握外径千分尺的使用，掌握测量的方法
5
2
用内径百分表测量孔
掌握内径百分表的使用，掌握其测量的方法
5
3
金属材料弹性
金属材料的拉伸及弹性模量测定实验
5
4
齿轮泵拆装技术
1.熟悉齿轮泵进、出油口的位置关系。
2.熟悉齿轮泵的拆装和调整过程，主要是熟悉装配的技术要领。
5
5
平面机构运动简图的绘制和分析
1、初步掌握正确绘制一般平面机构运动简图的方法和技能；2、应用机构自由度方法分析平面机构运动的确定性。
6
6
渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定
1、掌握用简单量具测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法；2、正确理解渐开线的性质及齿轮各参数之间相互关系的知识。
6
7
减速器拆装技术
1.通过拆装实习，让学生了解减速器的结构、工作原理和主要零部件。
2.熟悉减速器的拆装和调整过程，保证装配技术。
5
8
轴系零部件的测绘
轴系零件的测绘能绘制一根典型的轴；认识机器的传动系统、齿轮、蜗杆、带传动等；认识机器的常用的零件如螺栓、键、轴承、联轴器、离合器等。
5
9
形位误差的测量
通过测量典型工件的形位误差，掌握常用测量工具的使用，了解形位公差的含义
5
表3参考评价表
目标
评价要素
评价标准
评价依据
考核方式
评分
比重
知识
基本知识
按课程标准要求掌握的知识点，运用知识完成书面作业；运用知识分析和解决问题。
个人作业
课堂笔记
课堂练习
单元测验
阶段考试
小组互评
5%
教师评定
5%
作业成绩
5%
笔试
期末考试
35%
能力
基本技能
实验教材、用具齐备
正确使用工具、仪表
认真观察、记录数据
安全措施、操作规范。
实验记录
实验报告
小组作业
调查报告
实验
实验、实习态度与操作
20%
实验、实习报告与回答问题
15%
素养
学习态度
遵守课堂纪律；积极参与课堂教学活动；按时完成作业；按要求完成准备
课堂表现记录；考勤表；同学、教师观察；课堂笔记
学生自评
5%
小组互评
教师评定
沟通
协作
管理
乐于请教和帮助同学；小组活动协调和谐；协助教师教学管理；做好教室值日工作；按要求做课前准备和课后整理
小组作业；小组活动记录；自评、互评记录；值日记录；同学、教师观察
学生自评
5%
小组互评
教师评定
创新
精神
有自主学习计划；在作业练习中能提出问题和见解；对教学或管理提出意见或建议；积极参与小组活动方案设计
个人作业；自主学习计划；学习活动；个人口头或书面提议
学生自评
5%
小组互评
教师评定
总计
100%
4、课程资源开发与利用建议
本课程内容已完成院级网络课程和精品课程的开发。
此外，大部分中职中专学校也已开发完成工程材料、金属工艺学、公差配合与技术测量、工程力学和机械设计基础等相关课程网络课程和精品课程，教师和学生可登录相关网页进行课外学习和教学资料的补充。
（1）建立教学资源库
1.本课程组教师应将全部课程制成了电子教案，并发布到校园网上，学生可随时上网自主学习。
2．课件。
本课程组教师应将全部课程内容制作成多媒体课件，并发布到网上。
版面美观清新，直观生动，便于理解。
3．试题库。
编制有各种练习题题库，可以根据需要进行组卷，试题库内容随时更新，逐步实现教、考、评分离。
4.建立网络教学平台，扩大知识的受众面，学员远程、自主地完成知识学习。
5、其它说明
适用专业：
机械设计及自动化专业、矿山机电专业。
课时说明：
教师可根据实际下发的教学任务课时对“表1课程内容与要求”中各任务分配的教学课时进行适当调整，建议课时变动量不超过10%。
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