机械基础教学设计.docx
《机械基础教学设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械基础教学设计.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
机械基础教学设计
《机械基础》教学设计
一、知识目标和职业能力分析
二、课程设计的理念与思路
三、教学内容的组织与安排
四、教学模式改革与创新
五、今后工作思路
《机械基础》是机电类专业群的一门必修主干课程，对学生学习专业课程起着承上启下的作用。
它既是基础又有较强的实践性，在整个专业教学计划中占有相当重要的地位。
因此，对于本课程的学习是在对知识目标分解和职业能力分析的基础上，进行教学设计和教学改革。
具体做法如下：
一、知识目标和职业能力分析
1、知识点描述和目标分析
总体目标：
为机械类产品的设计、制造、检测和维护等提供必要的理论基础知识。
（1）了解常用机构及通用零部件的工作原理、类型、特点及应用等基本知识
（2）掌握常用机构的基本原理和设计方法
（3）掌握通用零部件的失效形式、设计准则与设计方法
（4）了解常用机构及通用零部件的维护知识
2、能力目标分析
（1）通过学习，学生能基本达到在无老师指导的情况下，能独立分析机械的组成、使用维护、简单机械零件的设计
（2）具有分析常用机构运动特性的能力
（3）初步具有简单设计机械及传动装置的能力
（4）具有对经验公式、参数、简化计算与实际计算结果进行简单的数据处理能力
（5）具有应用标准、手册、图册等有关技术资料的能力
（6）初步具有把理论计算与结构设计、结构工艺等结合起来解决设计问题的能力
（7）具有机械设计实验技能
（8）具有对常用机构及通用机构零部件进行维护的能力
（9）加强学生创新设计能力的培养
（10）自我学习能力
（11）使用工具能力
（12）与人协调沟通的能力
二、课程设计的理念与思路
理念：
在本课程的教学设计和课程改革中，始终贯彻“基于工作过程的人才培养”的原则，注重学生专业知识和实践能力的培养。
造就一批适应海峡西岸经济社会发展需要的生产、建设、管理、服务一线的技术应用性高职人才。
思路：
通过本课程的教学，系统培养学生的实践能力和创新能力，构建系统的、相对独立的实践教学体系；建立理论教学和实践教学并重的教学模式，使学生在实践中提高职业能力。
三、教学内容的组织与安排
1、教学总体安排
根据专业教学计划，本课程总课时为120课时（含实验和实训），安排在第二、三学期开课，其中第二学期60课时：
理论教学47学时，实践教学13课时。
13课时的实践教学主要用于普通平面运动机构的的认识实验等；第三学期60课时：
理论教学13课时，实践教学47课时，47课时的实践教学则侧重于普通机械设备的拆装、测绘与课程设计等技能实训。
表1、课程教学计划安排
项目
章节
教学内容
理论教学内容
学时
实践教学内容
学时
学时小计
绪论
2
2
第一章
平面机构的运动简图及自由度
8
平面机构和机械传动的
演示和机构简图的测绘
2
10
第二章
平面连杆机构
8
平面四杆机构和转化形式的演示及四杆机构的测绘
2
10
第三章
凸轮机构
6
凸轮机构的演示和轮廓
曲线的设计
2
8
第四章
间歇运动机构
2
间歇机构的运动演示
2
4
第五章
带传动和链传动
6
带传动的实物演示和设计
2
8
第六章
齿轮传动
8
第七章
蜗杆传动
6
减速器的拆装及其轴承等零部件的结构分析
6
18
第八章
齿轮系
6
第九章
螺纹联接和螺纹传动
4
直齿圆柱齿轮或蜗轮蜗杆减速器的综合设计
20
28
第十章
轴和轴毂联接
2
第十一章
轴承
2
综合机械拆装、检修实训
21
21
合计
60
60
120
课程的重点、难点及解决办法：
课程的重点：
掌握必须够用的基础理论知识，能正确选用和设计常用机构和通用零件。
课程难点：
应用基础理论知识解决实际工程应用问题。
解决方法：
整个课程各个环节突出应用为主线。
以学生为主体、教师为主导创造较强的工程氛围，理论课程体系与实践课程体系相辅相成。
利用多媒体教学、机械设计展示的模型、工程案例实际录像、实训中心的零部件和设备等教学资源，强化实践教学和案例分析，学生反映非常好。
优化课内，强化课外，让学生得到较多的、全面的工程应用训练。
表2、实践能力目标分解
序号
单元训练项目
实现的能力目标
掌握的知识点
训练方式、手段
及步骤
完成项目任务
1
分析单缸四冲程柴油机的结构及组成
常用零件、构件、机构、机器的观察、分析和识别能力
a.a.零件、构件、机构、机器的概念；b.机器总体与局部的关系；c.机器的组成与特征；d.机器与机构的区别和联系
a.分析内燃机的结构及组成；b.拆装旧机，了解更多的机构及零件
列表归纳原动机、传动方式、主要零件、构件和机构
2
单缸四冲程柴油机机构的运动特性分析
a.能够对简单的平面机构运动特性进行分析；
a.机构的自由度及计算b.平面机构具有确定运动的条件；c.机构的运动特性分析方法；d.平面四杆机构的基本设计方法
a.内燃机中导杆机构的自由度分析；b.内燃机中的工作特性分析
a.完成内燃机曲柄滑块工作原理简图b.完成内燃机机构的自由度计算；
3
绘制单缸四冲程柴油机的运动简图
a.能看懂平面机构的运动简图；b.能绘制简单的平面机构运动简图
a.内燃机的运动原理；b.运动副的概念及各种运动副的表示方法
绘制单缸内燃机的机构运动简图
绘制单缸内燃机的机构运动简图
4
配气装置中凸轮机构的工作特性分析与设计
a.凸轮机构的正确使用和维护能力；
b.根据实际生产要求的从动件运动规律利用图解法设计凸轮机构轮廓
a.凸轮机构的应用特点；b.从动件常用运动规律分析；c.图解法设计凸轮轮廓的方法
观察各种凸轮机构及运动特点
用图解法绘制凸轮
轮廓曲线
5
牛头刨床中的曲柄导杆机构的分析
a.巩固运动简图的绘制；b.能分析一些简单的平面连杆机构
a.平面四杆机构及其转化形式b.格拉肖夫判别式的应用c.机构的急回特性
a.通过动画演示；b.到机电实训中心观察牛头刨床的运动特性
a.绘制牛头刨床的机构运动简图b.急回特性的设计和分析
6
带传动机构的工作特性分析与设计
a.带传动机构的安装、使用和调整能力；b.带传动的维护和保养能力
a.带传动的工作特点；b.带传动的弹性滑动、打滑等概念；c.V带传动的设计
a.观察带传动的工作b.进行简单带传动的安装和调整c.给出某传动机构中带传动的工作条件，设计带传动
写出带传动的设计过程和设计结果
7
齿轮传动机构的工作特性分析与设计
a.掌握齿轮零件的测量、检测能力b.掌握齿轮机构的安装、使用和维护能力；c.初步具有设计齿轮传动机构的能力
a.齿轮的形状、参数、尺寸及传动特点；b.齿轮的啮合、安装、传动及加工；c.齿轮的结构与润滑；d.齿轮的受力及失效分析；e.设计准则及设计计算
a.观察各种齿轮机构的运动过程；b.拆装齿轮减速器，了解齿轮的装配情况；c.利用工具对齿轮进行测量、检验
a.总结归纳齿轮减速器中齿轮的减速原理、参数、结构、加工方法、润滑方式、写出总结报告；
b.给出工作条件设计一对直齿圆柱齿轮的传动
8
蜗轮蜗杆传动机构的特性分析与设计
a.掌握蜗轮和蜗杆零件的测量、检测能力b.掌握蜗轮蜗杆机构的安装、使用和维护能力；c.初步具有设计蜗轮蜗杆传动机构的能力
a.蜗杆传动特性；b.蜗杆传动的类型和应用；c.参数及机和尺寸；d.蜗轮蜗杆传动的强度计算
a.拆装蜗轮蜗杆减速器，了解蜗轮蜗杆的装配情况；c.利用工具对蜗轮蜗杆进行测量、检验
a.总结归纳蜗轮蜗杆减速器中蜗轮的减速原理、参数、结构、润滑方式、写出总结报告；b.给出工作条件设计一对蜗轮蜗杆的传动
9
减速器中轴承的选择及组合设计
正确选择轴承类型和型号的能力、组合设计及拆装能力
a.轴承的最新国家标准；b.轴承类型和型号的选用
a.给出工作条件，选用轴承方法；b.轴承的组合设计及拆装
写出轴承选择和维护保养的总结报告
10
减速器中轴的设计
轴的结构设计及强度分析计算能力
a.轴的类型和功用；b.轴的选材；c.轴的结构设计及强度计算
给出工作条件，设计轴的结构并进行强度分析计算
给出轴的结构设计和强度分析计算结果
11
减速器机械传动装置的总体方案
a.能根据各种要求选择电动机的能力；b.能设计传动装置运动和动力参数计算；c.能合理确定传动装置总传动比
能根据设计要求设计合理、经济的传动方案
比较各种传动方案的优点、缺点
a.完成机械传动设计方案；b.完成传动装置零件图和装配图
11-1
减速器参数选择和零件尺寸、强度计算
a.能设计减速器内传动零件；b.能对箱体尺寸进行合理选择；c.能对轴承、联轴器等的选用
能根据设计要求综合应用齿轮及轮系传动的综合知识
给出设计过程
11-2
绘制减速器装配图
a.能绘装配图
结合前面所学课程，能基本完成装配图的绘制
能绘装配图
给出手工绘制的装配图
11-3
绘制减速器零件图
a.能绘制轴的零件
b.能绘制箱体零件
c.能绘制齿轮零件
结合前面所学课程，能基本完成各种零件图的绘制
利用手工绘图工具绘制零件图
给出手工绘制的零件图
11-4
编写设计说明书
能够规范编写设计说明书
能规范编写设计计算具体过程，目录及参考文献
设计计算具体过程
给出基本规范的设计说明书
2、课程知识模块分解
机械基础课程是将原机械原理、机械零件等课程进行有效整合，并结合机械工程的要求增加综合能力培训而形成一门新的课程。
整个课程分为四大知识模块，各模块对应的学时如下表：
表3、学时分配表
所属知识模块
理论教学内容
学时
实践教学内容
学时
学时总计
基础知识模块
绪论
2
2
平面机构的运动简图
及自由度
8
平面机构和机械传动的
演示和机构简图的测绘
2
10
基础知识模块
平面连杆机构
8
平面四杆机构和转化形式的演示及四杆机构的测绘
2
10
凸轮机构
6
凸轮机构的演示和轮廓
曲线的设计
2
8
间歇运动机构
2
间歇机构的运动演示
2
4
机械传动模块
带传动和链传动
6
带传动的实物演示和设计
2
8
齿轮传动
8
齿轮的测绘
3
11
蜗杆传动
6
减速器的拆装及其轴承等
零部件的结构分析
6
18
齿轮系
6
机械零部件
模块
螺纹联接和螺纹传动
4
直齿圆柱齿轮或蜗轮蜗杆
减速器的综合设计
20
28
轴和轴毂联接
2
轴承
2
综合机械拆装、检修实训
21
21
合计
60
60
120
3、理论教学设计思路
（1）课程的重点：
掌握必须够用的基础理论知识，能正确选用和设计常用机构和通用零件。
（2）课程难点：
应用基础理论知识解决实际工程应用问题。
（3）解决方法：
整个课程各个环节突出应用为主线。
以学生为主体、教师为主导创造较强的工程氛围，理论课程体系与实践课程体系相辅相成。
利用多媒体教学、机械设计展示的模型、工程案例实际录像、实训中心的零部件和设备等教学资源，强化实践教学和案例分析，学生反映非常好。
优化课内，强化课外，让学生得到较多的、全面的工程应用训练。
4、实践教学设计思路
为了适应教学内容能针对专业能力和实践技能的要求，对课程内容重新进行了优化组合。
以机械零部件设计为主线，突出机械设计的共性规律和基本方法，强调多方案设计的思想。
在实践教学中，加强了动手能力的培养和团队合作能力的培养。
采用来自工程实际的项目，提高了学生解决工程实际问题的能力，提高了课程设计的质量。
采用课堂教学、多媒体教学、实验教学和课程设计多个教学环节相结合的方式进行教学，使学生从多方面获取知识，取得了良好的效果。
课程难点：
应用基础理论知识解决实际工程应用问题。
解决方法：
整个课程各个环节突出应用为主线，学生为主体，教师为主导，创造较强的工程氛围，理论课程体系与实践课程体系相辅相成。
采用多媒体教学，同时利用机械设计展示的模型、工程案例实际录象、实训中心的零部件和设备等教学资源，强化实践教学和案例分析，学生反映非常好。
优化课内，强化课外，让学生得到较多的、全面的工程应用训练。
（1）强化实验实训环节，建设专业化的大型实验实训基地
（2）创新实践教学模式改革，项目驱动下的实践教学和技能培训
四、教学模式改革与创新
1、教学内容改革
（1）创建《机械基础》课程新体系：
以培养学生综合设计能力为
主线，以应用为目的。
理论适度、强化实践，加强培训、强化技能。
（2）认真组织编写教学大纲：
对课程进行综合化与模块化改革，
精选、优化、组合机械类课程，精心组织，科学安排教学内容。
（3）理论教学与实践教学并重：
侧重引导学生分析问题、解决问
题的能力。
结合实训课，实现理性认知和感性认知互动，发挥学生
的主观能动性，提高学生的学习积极性。
2、教学方法改革
针对高职高专学生的特点，重点强调知识的“应用性”，淡化“理论研究性”。
以理论知识为基础，注重培养学生的工程意识和实训技能，提高分析、解决问题的能力。
（1）实训与理论教学相结合
（2）理论与实际工程相结合
（3）课堂教学与直观教学相结合
（4）基础与重点、难点相结合
3、评价方法改革
（1）勤教勤学、检查指导
充分发挥各种媒体在教学中的优势，对重点章节教师应适当布置课外作业，并检查学生的完成情况。
在教学过程中，要随时抽查学生学习掌握本课程知识和应用能力的情况，定期或不定期进行测验和练习（要求学生定时完成），并记录在案。
针对其中突出问题在课堂上作详尽讲解。
并要求学生将批改和讲解后的测验、作业等装订成册，以备检查和机械设计的参考资料。
（2）改革考试评价方法
考核内容分为理论和实践考试，除了必须的基础知识考核外，还考核学生综合运用基础理论知识的能力、工程分析能力和运用资料等基本设计能力。
课程总评成绩比例分配：
期末考试占60%、平时（作业、小测和实验）成绩占20%、课程设计占20%。
（3）教学质量评估体系的建设
在组织院内外专家、督导老师检查、评价的同时，系部组织了专业教师听评课、教师评学、学生评教等课程教学质量检查及评价，师生对《机械基础》课程的教学内容、教学方法、教学效果等给予积极的评价，也提出了许多合理的意见和建议，总体评价优良。
4、教学手段的应用
（1）以项目带动教学改革
自本课程开设以来，结合实验实训基地、教学改革项目、科研项目、高职教育研究、闽台合作交流等各种教学基础设施建设、教学内涵建设、教学模式改革的平台，融入现代的教学理念和手段，开展信息化技术支撑下的教学方法和教学手段研究与改革。
（2）多媒体课件的制作
从2002年起，我们开始进行多媒体课件的研制工作。
随着对多媒体技术的认识提高，结合多媒体授课的实践，《机械设计基础》、《机械原理》、《机械制造基础》、《机电设备故障诊断与维护》多门机械核心课程的多媒体课件均已完成。
多媒体课件在辅助教学上起到了良好的作用。
（3）教学资源库建设
为了丰富教学内容，拓宽学生的知识面，培养学生的综合能力，我们在教学资源建设中，重点建设了机械设计示教室、数控实验室、金工示教室、参考有关资料建设了图片资料、多媒体教学、和实践教学录像等。
这些教学资源为教师的授课、学生的学习与研究提供了有力的支撑。
（4）教学设备的使用
包括实验实训设备、图书馆、网络等教学设备和教学资源的充分利用。
五、课程建设保障措施
1、教学团队建设
从事本课程教学的专职教师中副高以上职称的占83.3%；这些高级职称的教师均是有企业工作背景的“双师型”教师，而且年富力强，具有较丰富的实践经验和教学经验专兼职教师的比例达到1：
0.85。
专兼职教师均有受过全日制高等本科（或以上）教育的经历。
形成了年龄梯队和学历结构合理、实践经验和教学经验丰富的教学团队。
表4、教学队伍情况
3-1
人员
序号
姓名
性别
出生年月
专业技
术职务
职业资
格证书
专业领域
在课程教学中承担的任务
兼职教师在行业企业中所任职务
构成
（含
兼职
教师
）
1
王敏毅
男
1963.8
副教授
高工
高校教师
资格证
机械工程
主持课程建设、主讲教师、编写教学大纲、指导实践教学等
福建省机械工程学会铸造分会理事、福建省金工学会理事、高工评委
2
张芸
女
1965.6
副教授
高工
高校教师
资格证
机械工程
主讲教师、教案编写、指导实践教学
3
陈道齐
男
1963.7
高工
二级
建造师
车辆工程
实验实训
指导
4
林清池
男
1956.1
副教授
高工
高校教师
资格证
机电工程
任课教师、指导实践教学
5
陈向梅
女
1982.9
助教
（硕士）
高校教师
资格证
机械工程
专业教师
协助教学
6
陈小梅
女
1982.5
助教
（硕士）
高校教师
资格证
机械工程
专业教师
协助教学
7
梁晓东
男
1964.12
高工
机械工程
实验实训指导、校企业合作课程开发
8
林忠钦
男
1962.9
高工
兼职教师
机械工程
实验实训指导、校企业合作课程开发
企业厂长
9
严文闯
男
1967.7
高工
兼职教师
机械工程
实验实训指导、校企业合作课程开发
企业总工
10
张晓东
男
1970.6
高工
兼职教师
机械工程
实验实训指导、校企业合作课程开发
企业车间主任
11
吴良云
男
1970.9
高工
兼职教师
机械工程
实验实训指导、校企业合作课程开发
12
卢庆忠
男
1966．11
高工
兼职教师
机械工程
实验实训指导、校企业合作课程开发
2、师资培养规划
加强“双师型”教师队伍建设，在提高教师学历教育和职称的同时，鼓励和支持教师取得“双师”资格；鼓励和支持教师到行业企业顶岗挂职，在实践中锻炼，不断汲取新知识、新工艺和先进的管理模式，培养出一批既精通理论又精通实践操作的“双师型”教师，使“双师型”教师比例达90%以上。
在优化教师队伍结构，在年龄、学历、职称、双师素质等方面形成更加合理的梯度组合，大力培养青年教师充实队伍。
更好地为培养具有良好职业道德和较强的实践动手能力，适应海峡西岸经济区发展需要的生产、建设、管理、服务一线的技术应用型高职人才服务。
3、实验实训基地建设
（1）校内实验实训基地建设情况
（1）校内实验实训基地建设情况表
设备名称
购入时间
规格、型号
数量
单位
单价（元）
小计（元）
台式钻床
2002.12
Z4116
4
台
2200
8800
划线平板
2002.12
1000*1000
1
台
2860
2860
小型空压机
2002.12
Z0.1-10
1
台
2200
2200
三（单）相交流
电焊机
2002.12
BS6-180-2
3
台
900
2700
钳工台
2002.12
1000*1200
18
台
990
17820
软件
2002.08.18
1
套
2850
2850
实验桌
2003.11.23
1760*750*790
25
张
800
20000
机械制图陈列柜
2005.03
1
套
52860
52860
金属工艺学电脑控制陈列柜
2004.03
NFJS-10型
1
套
42900
42900
机械基础示教
陈列柜
2004.03
NF-103型
1
套
48880
48880
CA6140模拟车床
2005.12
塑料有机
1
台
35000
35000
模拟车床
透明汽车教学模型（SANTANA2000）
2005.12
透明汽车模型
1
台
22000
22000
铣钻床
2006.10
ZX7032
1
台
8500
8500
平面磨床
2006.10
M250
1
台
23000
23000
牛头刨床
2006.10
B6050
2
台
33500
33500
数控雕铣机
2006.10
MCD-B-X3
1
台
133000
133000
万能铣床
2006.10
X5330
1
台
36000
36000
线切割机床
2006.10
HCKX250A
1
台
82000
82000
普通车床
2006.10
CA6136
5
台
28800
144000
数控车床
2006.10
CKA6136
1
台
78000
78000
数控车床
2006.10
CKA6136
1
台
103000
103000
数控车床
2006.10
CKA6136
1
台
113000
113000
数控铣床
2006.10
XK714D
1
台
278000
278000
立式加工中心
2006.10
XK715D
1
台
428000
428000
空压机
2006.10
6立方米
1
台
16000
16000
柴油机
2006.10
175
1
台
2300
2300
柴油机
2006.10
295
1
台
5800
5800
柴油机
2006.10
395
1
台
7600
7600
滑台
2006.10
6
台
1200
7200
减速器
2006.10
5
台
600
3000
液压传动综合
实验台
2006.10
YXD-A型
5
台
29800
149000
后桥总成
2006.10
2
台
1800
3600
液力转向总成
2006.10
2
台
1800
3600
化油器总成
2006.10
2
台
1000
2000
拆装工具
2006.10
3
台
3000
9000
拆装检修用
汽油发动机（新）
2006.10
1
台
75000
75000
拆装检修用
柴油发动机（新）
2006.10
1
台
93000
93000
拆装检修用
汽油发动机（新）
2006.10
1
台
87000
87000
轮胎拆装机
2006.10
DT202
1
台
5800
5800
双柱举升机
2006.10
QT-3T
3
台
升级会员 