机械专业教学大纲汇编部分.docx
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机械专业教学大纲汇编部分
《机械制造装备设计》教学大纲
大纲说明
课程代码：
0803531029
总学时：
40学时（讲课40学时）
总学分：
2.5学分
课程类别：
专业模块选修课
适用专业：
机械设计制造及其自动化专业
预修要求：
工程图学、机械工程材料、机械设计工程学、机械制造工程学等课程
课程的性质、目的、任务：
《机械装备与设计》是将原机械制造类教学计划中的有关机械制造装备的设计内容，包括机床设计、夹具设计、自动化设计和工业机器人合为一门课，构成一新的专业类课程设计体系。
主要讲授机械制造装备、金属切削机床的基本理论、工业机器人设计、机床夹具设计、物流系统设计和机械加工生产线总体设计。
课程的目的和要求是阐明机械制造装备是发展国民经济的重要基础及其技术现状和发展趋势。
掌握机械装备的先进设计原理与方法。
具备一定的机械装备总体设计和结构设计的能力。
教学基本方式：
本课程以课堂讲授为主，课堂教学将充分利用计算机技术；采用多媒体教学。
每次课后布置1-3题作业，以书中习题为主。
大纲的使用说明：
此大纲适用于专业模块选修课（总学时4学时）的课堂教学。
主要讲述机床与夹具的设计理论。
大纲正文
第一章概述学时：
3学时（讲课3学时）
基本要求：
了解机械制造装备及其在国民经济中的重要作用，机械制造装备应具备的主要供能；机械制造装备的分类。
重点：
掌握机械制造装备的分类。
难点：
机械制造装备的分类。
教学内容：
（1）机械制造装备及其在国民经济中的重要作用
（2）机械制造装备应具备的主要供能
（3）机械制造装备的分类
第二章机械制造装备的设计方法学时：
4学时（讲课4学时）
基本要求：
了解机械制造装备的设计方法和机械制造装备的设计的评价；掌握机械制造装备的设计的方法。
重点：
掌握机械制造装备的设计的方法。
难点：
机械制造装备的设计的评价。
教学内容：
（1）机械制造装备的设计方法
（2）了解数据项、记录和数据文件的概念
（3）机械制造装备的设计的类型
（4）机械制造装备的设计的评价
第三章金属切削机床设计学时：
9学时（讲课9学时）
基本要求：
了解金属切削机床的基本理论和金属切削机床总体设计，掌握主传动系统的设计进给系统的设计、主轴部件的设计、支承件的设计、导轨设计、机床刀架和自动换刀装置设计。
重点：
主传动系统的设计、进给系统的设计、主轴部件的设计、支承件的设计、导轨设计、机床刀架和自动换刀装置设计。
难点：
主传动系统的设计、进给系统的设计、主轴部件的设计。
教学内容：
（1）概述
（2）金属切削机床的基本理论
（3）金属切削机床总体设计
（4）主传动系统的设计
（5）进给系统的设计
（6）主轴部件的设计
（7）支承件的设计
（8）导轨设计
（9）机床刀架和自动换刀装置设计
第四章工业机器人设计学时：
6学时（讲课6学时）
基本要求：
了解工业机器人运动功能设计、工业机器人的控制和工业机器人在机械制造系统的应用，掌握工业机器人传动系统设计和工业机器人的机械结构系统设计。
重点：
工业机器人传动系统设计和工业机器人的机械结构系统设计。
难点：
工业机器人的机械结构系统设计。
教学内容：
（1）概述
（2）工业机器人运动功能设计
（3）工业机器人传动系统设计
（4）工业机器人的机械结构系统设计
（5）工业机器人的控制
（6）工业机器人在机械制造系统的应用
第五章机床夹具设计学时：
7学时（讲课7学时）
基本要求：
了解机床夹具的功能与应满足的要求、机床夹具的类型与和组成、机床夹具的其他装置和典型机床夹具的设计要求，掌握机床夹具的定位机构设计、可调夹具的设计和机床夹具的设计步骤。
重点：
机床夹具的定位机构设计、可调夹具的设计和机床夹具的设计步骤。
难点：
机床夹具的定位机构设计。
教学内容：
（1）机床夹具的功能与应满足的要求
（2）机床夹具的类型与和组成
（3）机床夹具的定位机构设计
（4）机床夹具的其他装置
（5）可调夹具的设计
（6）机床夹具的设计步骤
（7）典型机床夹具的设计要求
第六章物流系统设计学时：
5学时（讲课5学时）
基本要求：
了解物流系统的功能与应满足的要求和物流系统的总体设计，掌握机床上料装置的设计、机床间工件传送装置设计和自动化仓库设计。
重点：
机床上料装置的设计和机床间工件传送装置设计。
难点：
自动化仓库设计。
教学内容：
（1）物流系统的功能与应满足的要求
（2）物流系统的总体设计
（3）机床上料装置的设计
（4）机床间工件传送装置设计
（5）自动化仓库设计
第七章机械加工生产线总体设计学时：
6学时（讲课6学时）
基本要求：
了解机生产线工艺方案设计和柔性制造生产线，掌握生产线专用机床的总体设计。
重点：
生产线专用机床的总体设计。
难点：
生产线专用机床的总体设计。
教学内容：
（1）概述
（2）生产线工艺方案设计
（3）生产线专用机床的总体设计
（4）柔性制造生产线
本课程对学生自学的要求：
要求学生在课前做好预习课后做好复习工作，要求学生能独立设计夹具与机床传动系统，能熟练掌握应用AUTOCAD软件。
课时分配表
序号
内容
学时
讲课
实验
小计
1
概述
3
3
2
机械制造装备的设计方法
4
4
3
金属切削机床设计
9
9
4
工业机器人设计
6
6
5
机床夹具设计
7
7
6
物流系统设计
5
5
7
机械加工生产线总体设计
6
6
合计
40
40
考核方式与评分说明：
课程考核为期终考一次，采用闭卷形式考试。
平时作业与出勤占30%，期末考试占70%。
推荐教材：
李庆余,孟广耀主编；赵志超等编.机械制造装备设计.机械工业出版社,2008.12.
参考书目：
1、赵为铎.金属切削机床设计,中国工业出版社，1962.
2、戴曙．金属切削机床．机械工业出版社．1998．
3、戴曙．机床滚动轴承应用手册．机械工业出版社．1998．
4、张永洪.加工中心设计与应用，机械工业出版社．1995．
5、吴祖育.数控机床.上海科技出版社,2001.
6、廖效果.数字控制机床.华中科技大学出版社,1999.
7、周伯英.工业机器人设计.机械工业出版社．1995．
审核人：
沈剑英执笔人：
钟美鹏
参与讨论人员：
孙江沈剑英王殿梁钟美鹏张海军
《先进制造技术（英）》教学大纲
大纲说明
课程代码：
0803531033
英文名称：
AdvancedManufacturingTechnology
总学时：
32学时（讲课32学时）
总学分：
2学分
课程类别：
专业模块选修课
适用专业：
机械设计制造及其自动化（机械设计制造方向、机电一体化方向）
预修要求：
机械设计工程学、金属工艺学、机械制造工程学、测试技术、控制工程基础
课程的性质、目的、任务：
本课程是机械设计制造及其自动化专业一门重要的专业模块课，进行双（英）语课堂教学。
本课程适应新世纪技术和经济竞争的需要，以培养复合型人才、制造工程专家等人才为目标，在专业培养目标中具有重要的地位。
先进制造技术是集机械、电子、信息、材料、能源和管理等各项先进技术而发展起来的高新技术，它是发展国民经济的重要基础技术之一。
通过本课程学习，使学生掌握各项先进制造技术的内涵、特征、技术发展前沿和关键技术。
教学基本方式：
本课程以课堂讲授为主，课堂教学将充分利用多媒体，实行参与式、互动的教学方式；课内外学时比大约为1：
1.5。
大纲的使用说明：
1本教学大纲适用机械设计制造及其自动化等机械类相关专业。
2本教学大纲适用于30～38学时，使用时可根据学时的多少适当增删。
大纲正文
第一章AdvancedManufacturingTechnology学时：
4学时（讲课4学时）
基本要求：
了解制造技术的发展历史和基本概念、掌握先进制造技术的基本构成。
重点：
先进制造技术的基本构成。
难点：
先进制造技术的基本构成。
教学内容：
1.1ThebasicConceptandhistoryofManufacturing
1.2Manufacturingin21stCentury
1.3TheBasicStructureofAdvancedManufacturing
第二章ComputerAidedTechnologyinManufacturing学时：
8学时（讲课8学时）基本要求：
了解CAD/CAM、数控技术；了解柔性制造技术和计算机集成制造技术。
重点：
柔性制造技术。
难点：
计算机集成制造技术。
教学内容：
2.1Computer-aidedDesignandComputer-aidedManufacturing
2.2NumericalControl
2.3FlexibleManufacturing
2.4ComputerIntegratedManufacturing
第三章ManufacturingTechnologyFacingthe21stCentury学时：
10学时（讲课10学时）基本要求：
了解纳米技术和智能制造技术；掌握快速成型和制造技术，掌握产品快速开发的基本方法与技术。
重点：
快速成型技术。
难点：
绿色设计和制造。
教学内容：
3.1RapidPrototypingandManufacturing
3.2EnvironmentallyConsciousDesignandManufacturing
3.4Nano-technologyandMicro-Machine
3.5IntelligentManufacturing
第四章UnconventionalMachiningProcesses学时：
10学时（讲课10学时）
基本要求：
了解电火花加工技术和电化学机加工方法；了解超声加工和激光加工技术。
重点：
电火花加工技术。
难点：
超声加工技术。
教学内容：
5.1ElectricDischargeMachining
5.2ElectrochemicalMachining
5.3UltrasonicMachining
5.4LaserBeamMachining.
本课程对学生自学的要求：
本课程最显著的特点是理论必须联系实践。
因此要求学生课前认真预习，记下疑点课后及时消化，独立完成作业。
同学们应自主归纳各章基本内容，做好小结工作。
每次课后布置1～2题，对于作业中出现的问题，在课堂上及时给予解决。
根据教学实际情况，教师指定教材相关内容和课外内容由学生自学，以提高学生的自学能力。
课时数分配表：
序号
内容
学时
讲课
习题
实验
小计
1
AdvancedManufacturingTechnology
4
4
2
ComputeraideTechnologyinmanufacturing
8
8
3
ManufacturingTechnologyFacingthe21stCentury
10
10
4
UnconventionalMachiningProcesses
10
10
合计
32
32
考核方式与评分说明：
：
成绩评定采用课程论文与平时作业、测验成绩相结合的办法。
期末课程论文占60％，平时作业成绩占40％。
推荐教材：
教材：
PaulKennethWright.21stCenturyManufacturing
参考书目：
1.王隆太主编.先进制造技术机械工业出版社2003年
2.盛晓敏邓朝晖主编先进制造技术机械工业出版社2000年
3.P.N.Rao.ManufacturingTechnology
审核人：
沈剑英执笔人：
赵云
参与讨论人员：
赵云、沈剑英、曹坚
《单片机原理及应用》教学大纲
大纲说明
课程代码：
0803532004
总学时：
48学时（讲课36学时，实验12学时）
总学分：
2.5学分
课程类别：
专业模块课
适用专业：
机械设计制造及其自动化
预修要求：
计算机基础、电工电子技术
课程的性质、目的、任务：
《单片机原理及应用》是机械设计制造及其自动化的专业模块课，是一门面向应用的、具有很强实践性与综合性的课程。
通过学习使学生获得利用单片机技术解决工程技术问题所需的知识，为学习后续课程及在今后工作中利用单片机实现电器控制、过程控制、信息处理和管理奠定必要的基础。
通过学习要求学生掌握单片机的工作原理，了解有关单片机的基本知识，掌握该单片机的指令系统及汇编语言设计的基本方法，掌握单片机的基本功能及典型接口技术，获得相关领域内应用单片机的初步能力。
教学基本方式：
原理部分以讲授为主；程序设计提倡多读程序、多写、多上机；硬件接口应在掌握了硬件的工作原理的基础上结合实验提高动手能力；教学手段应多样化避免单调的教学模式；实验环节重点学习单片机的硬件组成、工程应用及系统开发；课后作业的主要目的是掌握本章的学习要点，巩固前面所学的内容，为下一章学习做好准备。
大纲的使用说明：
本课程内容设置顺序与学时可根据选用教材调整，注意实际案例的分析，跟踪科技动态。
大纲正文
第一章：
绪论学时：
2学时（讲课2学时）
基本要求：
了解有关微型机的基本知识，包括分类、结构和组成。
了解单片机的结构、典型产品及应用。
了解单片机应用系统开发。
重点：
单片机的特点、开发方式。
难点：
单片机开发方式。
第一节：
电子计算机的发展概述
第二节：
单片机的发展过程及产品近况
第三节：
单片机的特点及应用领域
第四节：
单片机应用系统开发简介
第二章：
MCS-51单片机的结构和原理学时：
6学时（讲课6学时）
基本要求：
了解和掌握89C51的结构与工作原理，面向用户的特性以及各种工作方式
重点：
掌握89C51单片机的内部结构、引脚功能、存储器组织和CPU时序
难点：
89C51的存储器组织及各种工作方式
第一节：
89C51系列概述
第二节：
89C51的基本结构与应用模式
第三节：
89C51典型产品资源配置与引脚封装
第四节：
89C51的内部结构
第五节：
89C51的存储器组织
第六节：
89C51的并行口结构与操作
第三章单片机的指令系统学时：
6学时（讲课4学时、实验2学时）
基本要求：
了解指令系统及汇编语言的基础知识，基本掌握MCS-51寻址方式以及MCS-51指令系统。
重点：
掌握基本的汇编伪指令，理解各种寻址方式，熟悉基本的常用指令。
难点：
汇编伪指令、位寻址、控制转移类指令
第一节：
指令格式及常用符号
第二节：
89C51的寻址方式
第三节：
数据传送类指令
第四节：
算术运算类指令
第五节：
逻辑运算类指令
第六节：
控制传送类指令
第七节：
位操作类指令
第四章89C51程序设计：
学时：
12学时（讲课8学时实验4学时）
基本要求：
掌握常用和典型程序。
重点：
各种程序设计结构，代码转换方法。
难点：
循环程序嵌套、子程序参数传递、代码转换。
第一节：
程序编制的方法和技巧
第二节：
源程序的编辑与汇编
第三节：
基本程序结构
第四节：
常用程序举例
第五章89C51的中断系统及定时/计数器学时：
10时（讲课8时实验2学时）
基本要求：
了解89C51定时/计数器和中断系统的工作原理、工作方式，能进行简单的应用程序编程。
重点：
掌握89C51中断系统的构成、中断系统设计、中断程序编写；掌握定时/计数器的工作方式及应用。
难点：
中断的调用与返回，定时/计数器用于外部中断扩展
第一节：
89C51的中断系统
第二节：
89C51的中断处理过程
第三节：
89C51的定时/计数器
第六章89C51的串行口学时：
6学时（讲课4学时实验2学时）
串行通信基础知识；89C51串行通信工作方式；应用举例
重点：
掌握89C51串行口的工作方式及应用
难点：
串行口接口标准及工作方式
第一节：
计算机串行通信基础
第二节：
89C51串行口
第三节：
串行通信应用举例
习题：
串行通信2题
第七章89C51的系统扩展学时：
6学时（讲课4学时实验2学时）
运用各种接口芯片实现系统扩展，8255A、8155/8156、简单的I/O扩展，显示器、键盘等
重点：
存储器扩展，输入输出接口
难点：
存储器扩展，8155扩展
第一节：
存储器的扩展
第二节：
输入输出及其控制方式
第三节：
并行接口及8155
第四节：
8279接口芯片
第五节：
显示器与键盘接口
本课程对学生自学的要求：
复习微机原理的有关知识，多收集单片机工程应用的实例，做好课后的练习，并独立查找一些有关单片机的科技文献，了解最新的科技动态以及单片机的新技术。
课时数分配表：
序号
章次
讲课课时
实验课时
小计
1
绪论
2
0
2
2
89C51的结构和原理
6
0
6
3
80c51的指令系统
4
2
6
4
80c51程序设计
8
4
12
5
80c51的中断系统及定时/计数器
8
2
10
6
80c51的串行口
4
2
6
7
80c51的系统扩展
4
2
6
总计
36
12
48
考核方式与要求：
考核以笔试为主结合平时成绩，期终考试占70%，平时作业和实验占30%
推荐教材：
李朝青.单片机原理及接口技术.北京：
北京航空航天大学出版社，2006年1月
参考书目：
李全利、迟荣强.单片机原理及接口技术.北京：
高等教育出版社.2004年1月
万福君.潘松峰.单片微机原理系统设计与应用.合肥：
中国科技大学出版社，2001年8月
曹巧媛.单片机原理及应用.北京：
电子工业出版社，1997年7月
何立民.单片机高级教程.北京：
北京航空航天大学出版社，2000年8月
李朝青.单片机原理及接口技术.北京：
北京航空航天大学出版社，1999年3月
周立功.单片机实验与实践北京.北京航空航天大学出版社，2004年8月
审核人：
曹泰斌 执笔人：
朱宁
参与讨论人员：
曹泰斌刘青松朱宁王斌张今朝熊远
《单片机原理及应用》实验教学大纲
课程代码：
0803532004开课学期：
6开课专业：
机械设计制造及其自动化
总学时/实验学时：
48/8总学分/实验学分：
2.5/0
实验室名称：
机电工程实验中心电气工程实验室
一、课程简介
《单片机原理及应用》是机械设计制造及其自动化的专业模块课，是一门面向应用的、具有很强实践性与综合性的课程。
通过学习使学生获得利用单片机技术解决工程技术问题所需的知识，为学习后续课程及在今后工作中利用单片机实现电器控制、过程控制、信息处理和管理奠定必要的基础。
通过学习要求学生掌握单片机的工作原理，了解有关单片机的基本知识，掌握该单片机的指令系统及汇编语言设计的基本方法，掌握单片机的基本功能及典型接口技术，获得相关领域内应用单片机的初步能力。
二、实验的地位、作用和目的
单片机原理及应用是一门理论性和实践性都很强的课程，实验内容紧密联系，通过了解单片机硬件结构，掌握指令系统，通过软件编程学生可以在实验装置上完成各种实验，单片机原理及应用是机械设计制造及其自动化专业学生选修课程。
通过实验可以培养学生的独立操作、独立分析问题和解决问题的能力。
三、实验方式与基本要求
实验方式：
利用实验箱通过软件编程进行实验。
基本要求：
要求学生掌握实验箱的结构和操作；掌握指令系统；掌握计算类软件设计；掌握中断和中断的硬件和软件设计。
掌握接口和串行软件设计。
通讯实验课前，学生必须预习实验指导书中的实验内容，了解本次实验的目的、要求、仪器设备、实验原理、实验步骤等；实验过程中，按照指导老师的要求进行实验，遵守仪器设备的操作规程；实验结束后，应将实验数据或结果送交指导老师审阅、签字，然后将仪器恢复原状并搞好实验现场的环境卫生，经许可后方可离开实验室。
四、报告与考核
实验过程中要记录有关数据和结果，实验完成后要求提交实验报告。
实验考核成绩由平时成绩和操作成绩两部分组成。
其中：
平时成绩应包括预习情况、数据记录和实验报告完成情况等方面，平时成绩占总成绩的50%。
操作技能考核主要检查学生灵活应用能力、设计和创新能力以及分析问题和解决问题的能力，该部分成绩占总成绩的50%。
五、设备及器材材料配置
单片机实验系统、台式计算机
六、实验指导书及主要参考书
自编
七、实验项目与内容提要
序号
实验名称
目的要求、内容提要
（限20字）
每组人数
实验学时
实验类型
必做
选做
所在实验分室
1
键盘操作及指令练习实验
掌握单片机实验箱结构和操作、进行指令练习
2
2
验证性
必做
电气工程实验室单片机实验室
2
软件设计实验一
掌握单片机计算类软件设计
2
2
综合性
必做
电气工程实验室单片机实验室
3
软件设计实验二
掌握单片机数据处理和数据转换类软件设计
2
2
综合性
必做
电气工程实验室单片机实验室
4
定时/计数器软件设计实验
了解和掌握定时/计数器软件设计
2
2
验证性
必做
电气工程实验室单片机实验室
5
中断系统软件设计实验
了解和掌握中断系统软件设计
2
2
综合性
必做
电气工程实验室单片机实验室
6
接口及控制实验
了解和掌握接口及控制
2
2
综合性
必做
电气工程实验室单片机实验室
审核人：
曹泰斌执笔人：
朱宁
参与讨论人员：
王彬、朱丽军
《机械动力学》教学大纲
大纲说明
课程代码：
0803532011
总学时：
40学时（讲课32学时，实验8学时）
总学分：
2学分
课程类别：
专业选修课
适用专业：
机械设计制造及其自动化
预修要求：
工程力学
课程的性质、目的、任务：
机械动力学是机械设计制造及自动化专业的主干技术基础课之一。
本课程主要讨论机械振动的基本理论、建模方法与分析计算方法。
旨在培养学生分析、解决一般机械系统和工程结构振动的能力。
通过本课程的学习，要求学生掌握机械振动的基本理论，并能应用基本理论分析和解决工程振动问题。
教学基本方式：
本课程以课堂讲授为主，并充分重视实验教学。
在课堂教学中，充分结合大型工程应用软件（Matlab/Simulink）对振动理论与工程问题进行仿真与分析，帮助学生掌握机械振动基本理论、建模方法和分析计算方法；在实验教学中，重点结合动态测试与分析技术，搭建振动测量与抑制系统，对振动系统进行动态测试与分析，培养学生解决工程振动问题的能力。
大纲的使用说明：
有关振动的抑制与利用部分的内容可穿插在其它章节中进行教学。
大纲正文
第一章绪论学时：
2学时
基本要求：
了解机械动力学的研究内容、工程中的机械振动问题，掌握振动系统概念与对应的三种基本课题，理解机械动力学的研究方法。
重点：
振动系统概念与对应的三种基本课题
难点：
机械动力学研究方法的理解
教学内容：
第一节机械动力学的研究内容
第二节工程中的机械振动问题
第三节振动
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