机械工程概论植入课程建设方案.docx
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机械工程概论植入课程建设方案
AnIntroductiontoMechanicalEngineering
机械工程概论课程建设方案
工程学院尹玉亮
一、课程教学大纲
课教学大纲（参考《机械工程概论》教学大纲）。
二、教学内容
《机械工程概论》是机械工程学科各专业的专业基础课程，是机械工程学科的总纲，也是后续专业基础课和专业课的基础。
旨在使学生对机械工程的相关知识有一个较为全面的了解，并解决学生专业教育、学习方向问题，增加学生对专业学习的兴趣和积极性。
该门课程的教授对象是高中毕业刚进入机械学科学习的大一年级的新生，具有非常强烈的求知欲和学习动力，但对机械知识基本不了解或了解不多。
课程内容非常丰富而课时数有限。
在内容上不要求精深而要求全面，尽可能将今后四年的知识给学生以非常具体的感性认识。
并考虑到当代学生的现状和社会对学生能力的要求，以理论与实践相结合的方法进行该门课程的教学。
本课程以高等学校机械工程类学生的专业素质教育需要为目的，简明介绍了机械工程的概况及涉猎领域、机械工业与制造业、机械设计方法、工程材料、材料成形技术、机械加工技术、先进制造技术、制造业先进生产方式与管理模式及现代机械工程学科分类等内容。
具体内容如下：
单元一机械内涵
第一章机械与机械工程
[目的要求]了解机械的概念；机械的服务领域；机械工程的内容；机械工程的历史及发展。
通过历史及发展说明机械工程在国民经济及社会的发展中有着非常重要的作用，是推动社会发展的重要学科。
[教学内容]社会生产与机械、机械工程概况、21世纪的机械工程、机械工业在国民经济中的地位、中国机械工业的发展概况。
[重点难点]机械工程的概念、历史和发展情况
[教学方法]课堂讲授
[课时]2学时
第三章机械工业与制造业
[目的要求]认识机械工业在国民经济中的作用以及中国机械工业的发展概况。
[教学内容]机械工业在国民经济中的作用及与制造业的关系。
[重点难点]机械工业与制造业的关系
[教学方法]课堂讲授。
[课时]2学时
单元二专业应用概论
第二章机械工程的应用领域
[目的要求]了解机械在国民经济的一些领域的应用情况，了解本专业的机械发展的基本情况
[教学内容]农业机械、林业机械、矿山机械、冶金机械、动力机械、化工机械、纺织机械、汽车。
[重点难点]农业机械、交通运输机械、动力机械的基本构成
[教学方法]课堂讲授。
[课时]2学时
单元三机械设计技术概论
第四章机械设计及现代设计方法
[目的要求]了解机械设计的基本方法和一般步骤，了解典型的现代设计方法的概念、基本思想及理论基础、设计步骤。
[教学内容]机械设计的基本要求、方法和一般步骤；优化设计的概念、基本术语、设计步骤、常用的优化设计方法简介；机械可靠性设计的理论基础、常用指标、机械可靠性设计的内容和方式；计算机辅助设计的概念、软硬件环境、CAD的系统软件组成；模块化设计的概念、设计步骤、主要设计方法及关键技术等。
[重点难点]优化设计的基本思想及设计步骤、模块化设计的关键技术、有限元法的基本思想。
[教学方法]课堂讲授。
[课时]2学时
单元四机械制造技术概论
第五章工程材料
[目的要求]熟悉常用工程材料的基本性质、主要用途；了解材料应用和研究的总趋势；了解新型工程材料及其应用；掌握常用的材料改性技术的定义、用途。
[教学内容]工程材料的分类及应用、材料的改性技术、新型工程材料。
[重点难点]材料改性技术的概念及作用（如淬火、退火、回火、正火、时效处理等）。
[教学方法]课堂讲授。
[作业]本章将视具体情况布置两道作业题。
[课时]6学时
第六章材料成形技术
[目的要求]了解材料成形的基本方法及其应用场合及材料成形的先进技术及发展趋势。
[教学内容]材料成形的基本方法（如铸造、锻压、焊接等）及其特点、应用场合；材料成形先进技术。
[重点难点]材料成形基本方法的概念、对成形工艺过程的理解。
[教学方法]课堂讲授。
[课时]4学时
第七章机械加工技术
[目的要求]了解机械加工基本方法的概念、加工用的设备及其组成、各种加工方法的工艺功能、用途、特点；了解典型的特种加工技术的概念、工艺过程、应用场合。
[教学内容]机械加工基本方法（车削、铣削、刨削、磨削、钻削、镗削、铰削）、典型特种加工技术（电火花加工、电解加工、激光加工、电子束加工、超声波加工等）。
[重点难点]机械加工基本方法的加工过程、工艺功能、用途。
[教学方法]课堂讲授，辅以必要的现场参观或现场讲解。
[作业]本章将视具体情况布置两道作业题，作业题要求独立完成。
[课时]4学时
单元五先进机械技术
第八章机电一体化技术
[目的要求]了解机电一体化技术的基本组成，了解电工技术、电子技术、测控技术的基本情况。
[教学内容]机电一体化技术、电工技术概况、电子技术概况、测试技术与传感器概况和自动控制技术概况。
[重点难点]电工技术、电子技术、测控技术的基本情况。
[教学方法]课堂讲授，现场参观。
[课时]2学时
第九章先进制造技术
[目的要求]了解各种先进制造技术的概念、技术体系、系统组成、特点、应用领域及其发展趋势。
[教学内容]CAD/CAM、数控技术、柔性制造系统、计算机集成制造、快速成形制造。
[重点难点]各种先进制造技术的系统组成、特点、应用场合。
[教学方法]课堂讲授，现场参观。
[课时]2学时
第十章制造业先进生产方式与管理模式
[目的要求]了解制造业新近发展起来的先进生产方式和管理模式的概念、产生背景及特点。
[教学内容]工业工程与管理、精益生产、敏捷制造、智能制造、绿色制造。
[重点难点]各种先进生产方式和管理模式的概念、基本思想。
[教学方法]自学。
三、教学内容组织方式与目标
本课程是一门专业及处课，实践性很强，在教学忠实现理论、实践与练习的比例各为三分之一，每周2学时，共32学时，其中包括2学时的工厂见习以及4学时的实验。
1、理论教学
以多媒体教学为主，通过大量的图片、动画和视频给学生强烈的直观感受，激发对机械的兴趣，也了解机械技术的内涵。
力争多到每章都有真实的机械展现，有丰富的视频资料拓宽学生的视野和思维空间，达到本门课程的目的。
2、实践教学
近年来大学生的动手能力受到社会的普遍关注，根据国外大学机械学科的教学经验，将拆装实践作为该门课程的主要实践环节非常有必要。
将安排4学时选择一种简单机械进行拆装实习，通过动手拆装机械，可以使学生亲身感受机械零件的概念，机械的组成原理，装配工艺，润滑、动力等概念，为以后的实习实践打下基础。
3、课外学习
以学生完成教师布置的作业为主，以课外讨论和观看相关知识的影视资料为辅。
教师布置的作业主要对机械学科及专业内涵的认识、扩宽思维建立创新观念、正确的机械技术学习方法、论文写作方法训练为主。
整个课程学习期间每个学生将完成四次作业和两次以上的视频资料观看和一至两次讨论组成。
本课程建设目标有：
1、加快教材建设。
经过几年的努力建立立体化精品教材，不仅有主教材还有相应的辅助教材，不仅有纸质教材还有音像制品，电子和网络出版物。
在教材内容上继续突出简明、少而精的特点，有利于能力培养和创新思维训练，进一步丰富教学内容。
2、加强师资队伍建设。
按照建设一流教师队伍的要求，加大教师梯队的建设力度以及对青年教师的培养。
争取三年内任课教师中博士达到1人，高级职称教师达到3-5人。
3、加快网络资源建设。
进一步充实、完善、改进上网资料。
在条件成熟的情况下，建设适用于现代远程教育的网络课件，力求体现开放性、交互性、共享性、协作性、自主性的学习方式。
4、加大课程的开放程度。
继续向兄弟院校输出精品课程，同时加强与国内其他优秀高校在课程方面的交流，并将课程建设经验与其他院校共享，不断更新、完善现有网上资料，做到资源共享、优势互补。
四、本课程建设的基础和意义
1、建设基础
本课程建设主持人尹玉亮，多年从事机械专业教学，本课程经过未来几年教学积累，将初步形成一完整的教学系统，具体包括：
（1）英文原版辅导教材；
（2）自编实验教材（实验指导书）；
（3）教学课件（PowerPoint课件）；
（4）网络互动教学平台（教学网站）；
（5）视频教学系统；
（6）网络资源库（图片、动画等）。
学生除了课堂上的学习，还可通过网络教学平台自主学习，与教师互动，与其他同学协作学习。
立体化的学习环境使学生的自主化学习成为可能。
学生有多种渠道可获取相关知识，多种途径获得教师或同学的帮助。
配套实验教材是学生学习本课程的重要学习辅助材料。
它使学生更方便地掌握产品建模的基本过程和方法，更好地独立完成产品设计。
通过独立动手，学生能加深对理论知识的理解。
网络教学互动平台是学生学习本课程的重要学习环境。
学生在学习过程中碰到的疑难问题可通过教学平台向教师咨询。
教师也可通过该平台向学生提供问题的解决方案。
学生间也可以互相讨论，协作学习。
网络教学互动平台是开放性的。
学生在课内上机时可以使用，在课余时间也可访问。
可以通过校园局域网学习，也可以通过Internet学习，不受时空限制。
2、课程建设意义
《机械工程概论》课程是教育部在新的人才培养计划指导性意见中重要内容，是工科类机械本科专业的主要技术基础理论课程之一，该课程对培养学生的专业意识和培养专业兴趣起到了重要的作用，对后继专业课程将起到一个先导作用。
该课程也是各个学校近5年新开设课程之一，因此都面临起步较晚、教学资料不足、师资队伍专门化不够、知识点不能准确把握、实践环节流于形式等问题，但都有一个不断改进，逐渐完善的过程。
五、实践性教学的设计思想与效果
在《机械工程概论》课程的教学中采用了课堂多媒体辅助教学、课内外实践教学、课外辅助教学、课外知识补充、社会调查、企业调研、学术讲座等方法。
1、多媒体辅助教学
充分利用多媒体等现代教学手段来辅助教学，将抽象的理论讲授形象化、生动化，以提高教学效率，增强教学效果。
2、实践教学环节
使学生理论联系实际，深化理论知识的理解，在已有的实验室条件下，认真组织实验和实训内容，配备专门的实验教师，增强集中实践环节，提高学生动手能力，使学生毕业后能较快较好的适应工作需要。
3、课外辅助教学
《机械工程概论》课程是机械专业的一门非常重要的基础课程，其学习的好坏将影响后续课程的学习，所以在该课程的教学过程中，必须及时跟学生沟通，及时解决随机出现的各种问题，并针对不同层次的学生进行辅导答疑。
尽管课时所限，启发式讨论课和习题课也做了安排。
力争建立网上辅导和答疑系统，通过在线自测，能够很好的检测学生掌握知识的情况，帮助学生自学，提高学习效率和积极性。
4、课外知识扩充
将课程相关的网络资源和辅助文献及时介绍给学生，以进一步扩展学生的知识面。
5、课外作业
教师根据实际应用的需求，提出实际问题，让学生理论联系实际进行设计并加以分析和指导，加深学生对该门课程教学内容的理解，培养学生灵活运用所学知识的能力。
6、社会调查
利用周末或假日假期进行社会调查，可以使学生对有关的社会问题现状有深刻的理解，同时增强学生对这些问题的认识和掌握。
7、企业调研
目的是将理论知识与实践相结合，拓宽学生知识面，让学生在实践中学习，以取得更好的教学效果，同时锻炼学生其他综合素质，如团队合作，自我管理等能力。
8、学术讲座
定期和不定期的学术讲座，可以使学生了解本学科有关的前沿知识、发展趋势，拓宽学生视野，激荡学生思维，激发学生学习热情。
六、主要教学方法与教学手段
本课程的教学分为理论教学和实践教学两个部分，理论教学在学生入校后按照每周2学时进行教学，共计28学时，以教材内容为主进行。
实践教学主要包括机械认识实践，借鉴美国哈佛大学和麻省理工大学对机械专业学生入校后开展认识实践的方法进行，以家用机械拆装为主，在课外还安排企业及实验室的参观实践，课内安排4学时，课外以系院组织进行不占课内学时。
理论教学分成五个教学单元，五个单元构成了机械内涵、机械设计技术概论、机械制造技术概论、专业应用概论和先进机械技术概论的教学主线。
这样的一条主线很好地将传统机械的教学内容与现代机械科学的发展融合在一起，使学生不仅能够学习到基础理论，又能够了解专业的发展状况。
五个单元的教学内容、教学目的和学时数列表如下：
单元名称
主要教学内容
教学目的
学时数
单元一
机械内涵
第一章机械与机械工程
第三章机械工业与制造业
使学生了解机械在国民经济中的作用，了解机械的应用
6
单元二
专业应用概论
第二章机械工程的应用领域（专业方向内容）
使学生对本专业的发展趋势及其技术发展有一定的了解
2
单元三
机械设计技术概论
第四章机械设计及现代设计方法
使学生了解机械设计的方法和作用
2
单元四
机械制造技术概论
第五章工程材料
第六章材料成形技术
第七章机械加工技术
使学生对制造从材料到制造方法和设备上有一个初步了解
14
单元五
先进机械技术
第八章机电一体化技术
第九章先进制造技术
第十章制造业先进生产方式
了解机电一体化内涵以及在制造业中技术发展的概况
4
机械工程所涉及的范围较广，所涉及的基础理念知识较宽较深，对于一年级的新生在教学中既要求所讲的知识有广度又不能涉及太深的理论，同时要能够引起学生的兴趣。
在授课当中准备了大量的多媒体资料包括许多在世界范围内在机械行业当中较为先进的资料，以解决涉及范围和知识点的问题；在教学过程中既要考虑机械工程领域的一般知识，也要考虑学生所学习专业方向的相关知识，由于在教材内容中又无法涉及，专门由任课教师根据学生的专业方向情况，在机械工程的应用领域中抽出时间备课讲解；同时准备了有针对性的增强动手能力而且比较有趣的实践教学内容。
《机械工程概论》教学难点、重点及解决方法：
序号
单元名称
难点
解决方法
重点
解决方法
1
机械内涵
什么是机械，机械能干什么
机械拆装实践
机械在国民经济中的作用
影像资料
2
专业应用概论
专业技术内涵
多媒体教学
专业知识的学习方法和要求
专业相关数据及分析
3
机械设计技术概论
现代设计方法
将软件应用放入课堂
传统设计方法
结合认知实践教学
4
机械制造技术概论
材料与制造的关系
对比教学
材料成形及加工技术
各种成形方法和加工方法的影像资料
5
先进机械技术
机电一体化技术
详细讲解
先进制造技术
将影像资料与课堂理论结合
七、本课程的主要特色
本课程面向我院本专科，坚持以就业为导向，以培养当代应用型人才为宗旨，突出地方高校特色：
1、构筑“全方位，立体化，多视角”的教学模式。
该课程将教材、教学参考书、多媒体课件、现代化实践教学平台等融为一体，不受学时数量和教学地点限制，使学生既能在教学过程中学习也能根据自己的要求和安排进行学习。
2、实践教学和课程考核有新的突破。
率先引入国外机械工程的认识教育方法，从学生较熟悉的机械开始，锻炼学生的实践能力。
以培养学生观察、分析和解决问题的作业方式引入教学，鼓励学生的个性化思维培养，也鼓励学生应用现代技术收集国内外的资料，促进主动学习的积极性，同时课程考核采用“平时作业及考勤成绩＋实验成绩＋课程论文”的模式进行，其中部分实践成绩考核采用比赛方式进行。
3、课程教学内容体现针对性和适用性，积极推进双语教学改革。
该课程针对机械类不同专业方向开设，在课程部分章节教学内容安排上不同专业讲授的知识内容侧重点不同，充分体现专业的针对性和适用性。
同时积极利用学校创新课程改革的机遇，在2008级学生中开展了双语教学改革试点教学。
八、本课程的建设计划
1、师资引进培训计划
年度
已有师资
师资引进
师资培训
备注
2009年
3
1
工厂实训
2010年
4
2011年
4
1
国外进修
2012年
5
2013年
5
2、本课程建设步骤
年度
建设情况
备注
2009年
课程建设完成，包括教材、课件、网络资源
2010年
完善，包括英文教材、课件、网络资源，课程上网
2011年
完善网络课程资源
2012年
申请系院精品课
2013年
申请校级精品课
3、课程资源上网计划
时间
上网情况
备注
2009.7
课程建设方案上网
2009.12
教学方案上网
2010.6
视频教程和多媒体教学课件上网
2011.2
所有材料上网，教学网站开通
2011.4
冲击校级精品课程
4、实验室建设计划
时间
建设情况
备注
2009.6
准备拆装实验室
2009.12
联络学生见习工厂车间
2010.6
拆装实验室拆装机械配置
九、参考数目与网络资源
1、建议使用教材：
[1]宗培言、丛东华主编，《机械工程概论》，机械工业出版社，2002年3月
2、建议参考书：
[1]张春林、焦永和主编，《机械工程概论》，北京理工大学出版社，2003年8月；
[2]蔡兰、冠子明主编，《机械工程概论》， 武汉理工大学出版社，2004年4月；
[3]高桂天、孙广平主编，《机械工程概论》，国防工业出版社，2006年；
[4]曾志新主编，《机械制造技术基础（英）》，武汉理工大学出版社，2004年12月；
[5]曾志新主编，《机械制造技术基础（中）》，武汉理工大学出版社，2002年；
[6]（美）（JonathanWickert）威克特主编，《机械工程导论（影印版）》，西安交通大学出版社，2003；
[7]（美）卡帕克金施米德主编，《制造工程与技术（第5版影印版）》，清华大学出版社，2006年；
[8]（美）卡帕克金施米德主编，《制造技术—铸造、成形和焊接（英文版原书第2版）》，清华大学出版社。
3、机械工程概论精相关网站
a、西南交通大学峨眉校区《机械工程概论》优秀课程网站：
http:
//210.41.95.14:
81/yzk/yzklb/0201jf/teacher/index_stu.asp
b、海子铁路网站：
c、汽车爱好者网站：
d、中国工程机械工业协会网站：
cma.org/index.asp
e、中国数控技术网：
http:
//www.chinacnc.org/
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