《机械设计基础》课程标准.docx

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《机械设计基础》课程标准

标准编码：

CZYJB/CS-580201/18-06-2014

一、适用范围

本标准适用于长治职业技术学院机电一体化技术专业。

学时：

78学时。

二、制定依据

1.教育部教高【2012】4号：

《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》。

2.《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》。

3.教育部教高【2010】8号《教育部、财政部关于进一步推进“国家示范性高等职业院校建设计划”实施工作的通知》。

4.教职成【2011】12号《教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》。

5.教育部教高【2006】16号：

《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》。

6.长治职业技术学院《机电一体化技术人才培养方案》。

7.长治职业技术学院《教学管理条例》。

8.国家标准和行业标准：

《数控程序员国家职业标准》、《组合机床操作工国家职业标准》。

9.《机械设计手册》。

10.《机械零件设计手册》。

11.《机械制图国家标准》。

12.《公差与配合国家标准》。

三、课程性质和作用

㈠课程性质

本课程是机电一体化技术的职业基础课程。

㈡课程作用

《机械设计基础》将机械原理与机械零件的内容有机地结合在一起，它以机械中常用机构和通用零件为基础，为培养学生处理一般工程问题的能力和学习有关后续课程、职业技术课程打下基础。

《机械设计基础》课程是从理论性、系统性很强的公共基础课和职业基础课向实践性较强的职业技术课过渡的一个重要转折点，在教学中具有承上启下的作用，课程知识掌握的程度直接影响到后续课程的学习。

通过本课程的学习，可以使学生掌握常用机构和通用零件的基本理论和基本知识，初步具有分析、设计能力，并获得必要的基本技能训练，同时注意培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风，为学习有关职业技术课程以及参与技术改造奠定必要的基础。

㈢前后相关课程的联系

本课程应开设在《专业教育》、《高等数学》、《工程力学》、《金属工艺学》、《互换性与技术测量》、《工程材料与热处理》课程后，后续课程主要有《液压与气压传动》、《机械制造技术》、《冲压工艺与模具设计》等。

四、课程设计

㈠课程设计依据

依据《机电一体化技术专业人才培养方案》设计本课程。

㈡教学内容选择

按照“够用、会用、好用”原则，打破原有的学科体系，优化整合和序化教学内容，采用项目——任务教学，对于常用机构和通用零件中的重点内容，力求做到准确、精练、清晰；对于其中的抽象概念、复杂计算等难点内容，则以深入浅出的方式来分析。

侧重学生的实际操作能力培养和基本理论与概念的建立，淡化理论推导，并结合工程应用实际，引入一些现代机械设计理论和新技术内容，开阔学生视野。

五、课程目标

㈠知识目标

通过本课程的学习，使学生获得正确分析、使用和维护机械的基本知识、基本理论及基本技能，初步具备运用手册设计简单机械的能力，为学习有关专业机械设备课程以及参与技术改造奠定必要的基础。

⒈掌握一般机械中常用机构和通用零件的工作原理、组成、性能特点，初步掌握选用和设计方法。

⒉具有对机构和零件进行分析计算的能力、一定的制图能力和使用技术资料的能力。

⒊能综合运用所学知识和实践技能，具有设计简单机械和简单传动装置及分析、解决一般工程实际问题的初步能力。

㈡能力目标

⒈认识《机械设计基础》课程学习的一般过程，注重激发学生的学习动机，通过理论教学、实验课程、课程设计、课外综合实践等多种形式的教学活动培养学生的机械设计能力。

⒉认识《机械设计基础》课程学习的基本方法，注重理论联系实际，善于观察问题、发现问题、并能运用所学知识解决有关工程实际问题。

⒊养成踏实、严谨、进取的品质及独立思考的学习习惯。

㈢素质目标

⒈通过《机械设计基础》课程的学习，使学生了解我国人民在机械历史上的巨大贡献，激发学生强烈的民族自尊心和自信心，形成对国家、民族的责任感，进而培养爱国主义情感。

⒉认识到我国机械设计与世界发达国家的差距，增强学生的国际竞争意识。

⒊感受机械设计成果的美感，培养学生运用知识进行创新设计的能力，并以此增强学生的审美情趣。

⒋培养学生树立崇尚科学精神，坚定求真、求实的科学态度，形成科学的人生观、世界观。

⒌在以实际操作为主的任务驱动教学过程中，锻炼学生的团队合作能力；采用任务驱动教学模式，培养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。

六、学习内容与要求

《机械设计基础》教学内容组织与安排总体结构表

序号

项目名称

工作任务

学习目标

教学活动设计

学时分配

一

项目一：

了解《机械设计基础》课程相关基础知识

任务1：

了解《机械设计基础》课程相关基础知识

知识目标：

⒈能说出机械工业的发展史及我国历史上在机械方面的重大贡献；⒉能说出本课程的内容、性质和任务及学习方法；⒊能解释机器、机构、构件和零件的概念；⒋了解机械零件设计基本知识及步骤。

能力目标：

机器的组成与功能分析。

素质目标：

⒈学生了解我国人民在机械历史上的巨大贡献，激发学生强烈的民族自尊心和自信心，形成对国家、民族的责任感，进而培养爱国主义情感；⒉认识到我国机械设计与世界发达国家的差距，增强学生的国际竞争意识。

多媒体1课时。

现场教学：

认识并区分机器、机构、构件、零件1课时。

观察机器组成，分析其中各机构的功用及特点；区分构件和零件，了解支承部件的结构；分析机器的工作特点及优缺点。

教学过程设计

1.教师准备

课件、用具

2.教学方法

启发互动式

3.教学组织

课堂

项目二：

机构基本知识

任务1：

绘制机构运动简图

知识目标：

⒈能说出运动副的概念及分类；⒉能绘制平面机构运动简图；⒊能够掌握机构自由度的计算方法；⒋机构具有确定相对运动的条件。

能力目标：

⒈会绘制和识读平面机构运动简图；⒉能判断机构是否具有确定的相对运动。

素质目标：

有明确的学习目的，能认识到学习的目的在于应用；能在学习过程中积极与他人合作，相互帮助，主动向老师请教，共同完成学习任务。

教学过程设计：

⒈教师准备：

教案、模型、课件

⒉教学方法：

启发互动式、实验法

⒊教学组织：

课堂、参观陈列柜。

对照机构运动简图观察机构，分析机构的运动特点并绘制机构运动简图。

实验室现场教学。

任务2：

判断机构是否具有确定的相对运动

二

项目一：

平面连杆机构认知

任务1：

平面四杆机构的基本形式、应用及类型判断

知识目标：

⒈平面四杆机构的基本型式；⒉平面四杆机构的构造特征、运动特征、构成条件；⒊曲柄存在的条件及推论；⒋基本机构的演化。

能力目标：

⒈能说出平面连杆机构的应用；⒉辨认平面四杆机构的基本型式及其演化机构型式；

⒊能理解平面四杆机构的运动特性。

素质目标:

培养学生的学习自信心；团队协作能力、解决问题的能力、主动完成学习任务的能力。

教学过程设计：

⒈教师准备（或学生准备）课件、模型、教案；⒉教学方法

任务驱动法、启发互动式；⒊教学组织：

课堂、实验室。

观察机构，分析机构构成特性、运动特性、及机构间运动的协调，观察运动副的结构。

课堂与现场教学相结合。

任务2：

带有移动副的平面四杆机构

项目二：

凸轮机构认知

任务1：

凸轮机构的类型及应用

知识目标：

了解凸轮机构的组成、分类、应用。

能力目标：

识别凸轮机构的类型及其应用。

素质目标：

培养学生的学习自信心；解决生产实际问题的能力。

教学过程设计:

⒈教师准备（或学生准备）：

课件、挂图、仿真视频。

⒉教学方法：

任务驱动法、启发式。

⒊教学组织：

课堂

项目三：

其他常用机构认知

任务1：

间歇运动机构认知

知识目标：

⒈能识别棘轮机构、槽轮机构和其它常用机构；⒉能说出棘轮机构组成、工作原理和应用；⒊能说出槽轮机构的工作原理、类型、特点和应用；⒋能说出不完全齿轮机构的工作原理、类型、特点和应用；⒌能说出螺旋机构工作原理、类型和应用

能力目标：

能识别机构、会应用机构。

素质目标：

应用所学知识解决生产实际问题的工作能力。

教学过程设计：

⒈教师准备（或学生准备）：

教案；⒉教学方法：

任务驱动法、参观演示法；⒊教学组织

实训中心。

任务2：

不完全齿轮机构认知

任务3：

螺旋传动机构认知

三

项目一：

齿轮传动机构设计

任务1：

齿轮传动的类型和工作要求

知识目标：

⒈齿轮传动的特点；

⒉齿廓啮合基本定律和齿廓间相对滑动、传动特性、渐开线方程式；⒊节圆、啮合角、啮合线、重合度、正确啮合条件和连续传动条件；⒋根切现象和标准齿轮不根切的最小齿数；⒌标准直齿圆柱齿轮；⒍公法线长度和分度圆弦齿厚计算；⒎变位齿轮传动的类型；⒏变位齿轮的切制方法和齿形特点；⒐齿轮副无侧隙啮合方程式；⒑安装中心距与啮合角的关系；⒒根据传动基本要求确定变位系数；⒓斜齿圆柱齿轮传动；⒔法面与端面参数、当量齿数；⒕圆锥齿轮传动的特点；

⒖背锥和当量齿数；⒗许用应力、设计准则；⒘圆柱齿轮传动的设计计算；⒙受力分析、参数选择；⒚承载能力计算和设计步骤；⒛齿轮的传动精度；21.蜗杆传动的特点、主平面、正确啮合条件、转向和旋向判定；22.轮系的功用；23.行星轮系的传动比计算；24.基本行星轮系的类型。

能力目标：

齿轮传动设计能力、齿轮传动的使用和维修能力。

素质目标：

感受机械设计成果的美感，培养学生运用知识进行创新设计的能力，并以此增强学生的审美情趣；培养学生树立崇尚科学精神，坚定求真、求实的科学态度，形成科学的人生观、世界观；在以实际操作为主的任务驱动教学过程中，锻炼学生的团队合作能力；采用任务驱动教学模式，培养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。

教学过程设计：

⒈教师准备（或学生准备）：

教案、教具、课件、仿真视频。

⒉教学方法

任务驱动法、演示法、讲授法、启发互动式、现场教学。

⒊教学组织

课堂、实训中心。

根据齿轮传动的失效形式，由给定的原始条件设计齿轮传动机构。

多媒体教学与实物教学。

任务2：

了解渐开线齿廓

任务3：

渐开线标准直齿圆柱齿轮主要参数和几何尺寸计算

任务4：

渐开线直齿圆柱齿轮传动啮合条件和特点

任务5：

渐开线齿轮的切削加工与根切

任务6：

齿轮设计方法

任务7：

圆锥齿轮传动认知

任务8：

蜗杆传动认知

任务9：

齿轮系传动比计算

项目二：

挠性件传动设计

任务1：

带传动基本知识

知识目标：

⒈摩擦式挠性件传动的工作原理；⒉窄V带的结构；

⒊带传动的受力分析和应力分析；⒋带传动的打滑、弹性滑动、失效形式与计算准则、带传动的选型图；⒌普通V带传动的参数和设计计算和带传动的初拉力；

⒍链传动的组成、工作原理、链及链轮结构。

能力目标：

⒈能说出带传动的工作原理、类型、特点和应用；⒉能识别带和带轮的结构；⒊能进行带传动的工作能力分析；⒋能列举带传动的安装及维护方法；⒌了解同步带传动；⒍能联系实际设计普通V带传动；⒎能说出链传动的特点和应用；⒏能说出滚子链的结构。

素质目标：

教学过程设计：

⒈教师准备（或学生准备）：

教案、教具、课件、仿真视频。

⒉教学方法

任务驱动法、演示法、讲授法、启发互动式、现场教学。

⒊教学组织

课堂、实训中心。

结合课程进行综合能力训练。

多媒体课堂教学。

任务2：

带传动工作状况分析

任务3：

普通V带传动设计计算

任务4：

V带动张紧和维护

任务5：

同步带

任务6：

连传动相关知识

任务7：

链传动设计、使用及维护

四

项目一：

联接件设计

任务1：

螺纹联接选型设计

知识目标：

⒈能说出螺纹和螺纹联接的主要参数、类型、特点及应用；⒉能掌握螺纹联接的预紧及防松方法。

能力目标：

螺纹联接的类型选择、结构设计及防松方法。

素质目标：

应用所学知识解决生产实际问题的工作能力。

教学过程设计：

⒈教师准备（或学生准备）：

课件、模型、教案。

⒉教学方法

讲授+演示+拆装

⒊教学组织

课堂、实训中心

任务2：

键、花键、销联接选型设计

知识目标：

⒈键、销联接的特点和类型；⒉平键联接的设计计算。

能力目标：

⒈能识别键、销联接的特点和类型；⒉能根据工程实际对平键联接进行设计计算。

素质目标：

应用所学知识解决生产实际问题的工作能力。

教学过程设计：

⒈教师准备（或学生准备）：

课件、模型、教案。

⒉教学方法

讲授+演示+拆装

⒊教学组织

课堂、实训中心

项目二：

支撑部件

任务1：

轴类零件设计

知识目标：

⒈能说出轴的功用与类型；⒉能根据工程实际对轴进行设计计算；⒊能说出轴上零件的布置方法、定位和固定方法、工艺特点、轴系零件的润滑与密封方法、轴系的轴向定位、支承方式和轴向位置调整方法。

能力目标：

⒈轴的设计；⒉按弯扭合成强度计算。

素质目标：

应用所学知识解决生产实际问题的工作能力；培养学生树立崇尚科学精神，坚定求真、求实的科学态度，形成科学的人生观、世界观。

教学过程设计：

⒈教师准备（或学生准备）：

课件、模型、教案。

⒉教学方法

讲授+演示+拆装

⒊教学组织

课堂、实训中心

轴系部件的拆装、分析结构特点；轴系零部件的选型。

教学与实际现场操作相结合。

任务2：

联轴器、离合器、制动器选型

知识目标：

⒈能区别联轴器和离合器的主要类型、结构；⒉能说出联轴器和离合器的选用方法。

能力目标：

联轴器与离合器的选用。

素质目标：

应用所学知识解决生产实际问题的工作能力。

教学过程设计：

⒈教师准备（或学生准备）：

课件、模型、教案。

⒉教学方法

讲授+演示+拆装

⒊教学组织

课堂、实训中心

拆卸、安装、调整联轴器、掌握对中方法。

实物教学和学生实际操作相结合。

任务3：

滚动轴承和滑动轴承选型设计

知识目标：

⒈能说出轴承的功用与类型；⒉能说出滑动轴承的主要类型、结构和材料；⒊能说出常用的润滑剂和润滑方法；⒋能说出滚动轴承的组成、特点；⒌能区别常用类型；⒍能解释滚动轴承的代号；⒎能掌握滚动轴承的类型选择、尺寸选择方法；⒏能解决轴承的组合结构设计问题。

能力目标：

轴承类型、尺寸选择及组合设计能力。

素质目标：

应用所学知识解决生产实际问题的工作能力。

教学过程设计：

⒈教师准备（或学生准备）：

课件、模型、教案。

⒉教学方法

讲授+演示+拆装

⒊教学组织

课堂、实训中心

观察各种类型轴承的结构和工作情况，对几种典型的轴承组合设计进行实际考察并分析其特点，获得感性认识。

结合课程进行综合能力训练。

多媒体课堂教学与实物教学。

项目三：

弹性元件

任务1：

了解弹性元件的基本常识

知识目标：

了解弹簧的功用、类型及应用。

能力目标：

选用弹性元件。

素质目标：

应用所学知识解决生产实际问题的工作能力。

教学过程设计：

⒈教师准备（或学生准备）：

课件、模型、教案。

⒉教学方法

讲授+演示+拆装

⒊教学组织

课堂、实训中心。

任务2：

螺旋弹簧

任务3：

片板弹簧设计

项目四：

机械润滑与密封

任务1：

摩擦、磨损和润滑

知识目标：

了解摩擦和磨损相关概念及类型；润滑的作用；润滑剂性能与选择；润滑方法与装置；密封方法及元件选用。

能力目标：

选择润滑剂、润滑装置的能力；润滑方法与装置；密封方法及元件选用能力；传动装置的润滑与密封。

素质目标：

应用所学知识解决生产实际问题的工作能力。

教学过程设计：

⒈教师准备（或学生准备）：

课件、模型、教案。

⒉教学方法

讲授+演示+拆装

⒊教学组织

课堂、实训中心。

任务2：

常用润滑剂的选择

任务3：

常用传动装置的润滑

任务4：

机械装置的密封

五

项目一：

减速器基本知识

任务1：

了解减速器基本知识

知识目标：

能说出减速器的功用、类型、特点及应用。

能力目标：

减速器结构及附件作用。

素质目标：

应用所学知识解决生产实际问题的工作能力。

教学过程设计：

⒈教师准备（或学生准备）：

课件、模型、教案。

⒉教学方法

讲授+演示+拆装

⒊教学组织

课堂、实训中心。

项目二：

减速器拆装

任务2：

减速器拆装

知识目标：

减速器的拆装方法。

能力目标：

减速器使用及维修能力。

素质目标：

应用所学知识解决生产实际问题的工作能力。

七、教学实施建议

㈠教师要求

基本要求：

具有从事教育教学的职业道德素质和身体条件，具有高校教师资格。

学历、专业要求：

具有本专业（或相关专业）大学本科以上学历。

现场工作要求：

从事过现场工作或每年有1个月下现场学习（培训）经历。

其他要求：

具有使用现代化教学手段的能力。

㈡教学环境要求

要求有多媒体教室，有电脑和投影仪；要求有机零机原陈列室、拆装实训室、实验室。

㈢教学方法建议

采用任务驱动教学法，尽量达到“教学做”一体，配合具体内容，也可选用视听教学法、讲授法、问题教学法、实验法、测验法、小组研讨法、演示法等方法。

方法应不拘一格，以取得良好的教学效果为目标。

考虑到学生的个体差异，教师应该采用灵活多样的教学方法，达到基本的教学要求。

要加强对学生的辅导和指导。

㈣教材选用

应尽量选用近三年出版的高职高专规划教材，优先选用获奖教材。

可选用以下参考教材：

《机械设计基础》何富贤主编煤炭工业出版社

《机械设计基础》柴鹏飞主编机械工业出版社

也可选用其他类似教材或自编教材。

㈤教学资源

各班级有单独的多媒体教室，有电脑和投影仪；机零机原陈列室、实验室、拆装实训室。

最好是理实一体化教室。

㈥考核与评价

理论教学考核要求：

本课程理论教学采用笔试方式，主要考核学生运用知识的能力。

考核命题应覆盖到各单元，必须重点突出。

实践教学考核要求：

实践考核：

主要考核学生运用所学知识分析、解决问题的能力。

实践教学内容不单独考核，考核成绩计入平时成绩。

八、教师要求

《机械设计基础》课程任课教师要求具有《机械制图》、《工程力学》、《金属工艺学》、《公差配合与技术测量》、《机械设计基础》、《高等数学》等系统的理论知识，具有设计简单机械的能力，具有较丰富的教学工作经验和企业实践经历，有较强的驾驭课堂的能力，良好的职业道德与责任心。

九、附加说明

1.本标准由长治职业技术学院机电工程系基础教研室制定并解释

2.本标准制定人：

侯克青，王莉

3.本标准审核人：

彭林中，武孝平

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