机械设计基础与实训课程总体设计714.doc

机械设计基础与实训课程教学整体设计 设计者：戴克良一、课程基本信息课程名称机械设计基础与实训课程类型核心技术课程必备基础课程授课对象机械各专业学时学分学时 104 学分 6.5先修课程机械图样识读与绘制、机械工程力学应用、AutoCAD（二维）技术、金属工艺与精度设计等后续课程机械制造枝术、机床、数控机床与编程技术、冷冲压模具设计与实训、机械加工方法与设备选用、毕业设计等 二、课程目标（知识目标、能力目标、情意态度目标）1、课程总目标通过本门课程的学习，使学生知道机械设计基础的一些基本概念、基本理论和方法，能够运用机械设计基础的基本理论、思维方式结合具体情况进行机械设计实践，使学生达到理论联系实际、活学活用的基本目标，提高其实际应用技能，并使学生养成善于观察、独立思考的习惯，同时通过教学过程中的案例分析强化学生的工程素养、职业道德意识，建立正确的价值观和工程思想，激发学生的创新思维意识。2、具体目标）、知识目标：（）利用各种资源，进行机械设计基础知识的学习和资料的搜集；（）能分析常用机构的基本结构、工作原理及其实际应用；（）根据通用零部件的工作原理、组成、性能和特点，初步掌握其选用和设计方法； （）为后续专业课程的学习打下必要的理论和实践基础。）能力目标：（1）能对机构和零部件进行分析计算、具有一定使用技术资料的能力；（2）能综合运用所学知识和实践技能，设计简单机械和简单传动装置以及分析、解决一般工程问题的初步能力。）情意态度目标：（1）注重学生的创新能力、实践能力、团结协作能力等的培养；（2）使学生养成踏实、严谨、进取的品质及独立思考的学习习惯。三、课程教学整体设计（一）教学内容设计（列表）序号内容模块学习单元（学习情景、项目）名称学时 1颚式破碎机主体结构运动简图的绘制1、绪论21. 认识机构的组成及机构运动简图22. 机构自由度2 2牛头刨床进给机构设计 1平面连杆机构42间歇运动构13、螺旋传动1 3内燃机配气机构设计 凸轮机构 4 4齿轮传动减速器设计 1、齿轮传动102、轴43、轴承44、轴毂联接25蜗杆传动减速器设计 蜗杆传动3 6带式输送机V带传动设计带传动5 7链式运输机滚子链传动设计 链传动2 8汽车后桥轮系设计齿轮系59压力容器及联轴器螺纹联接设计螺纹联接5联轴器、离合器110机械平衡设计机械平衡及调速1（二）能力训练列表序号能力训练项目学时能力目标主要支撑知识训练方式训练场所 1平面机构运动简图绘制2能分析和验证机构自由度，进一步理解机构自由度的概念，自由度的计算方法平面机构运动简图实验23#203 2齿轮参数测定2能测量和计算，齿轮各参数之间的相互关系渐开线齿轮范成原理实验23#203 3渐开线齿轮范成原理21模拟范成法变位切制标准齿轮和变位齿轮；2能分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。齿轮几何尺寸实验23#203 4减速器拆装21会减速器基本参数的测定方法；2、为进行机械设计基础课程设计时，能设计一台会理的减速器打下良好的基础。齿轮、轴、轴承、键实验23#203序号能力训练项目学时能力目标主要支撑知识训练方式训练场所5动平衡实验2掌握回转件平衡分类与计算，了解回转件的平衡试验及其原理与方法。机械平衡及调速实验23#203 6课程设计36通过课程设计，使学生掌握一般的机械传动装置的基本设计方法和设计步骤，培养学生独立设计的能力，为后续专业课程的学习及毕业设计打好基础。机械设计基础实训23#203（三）教学模式设计本课程学习活动的设计以生产和生活中的常用器具和机械为载体，课程内容的教学要求必须以学生自主学习为主，老师的讲授与辅导为辅。为保证学习活动的顺利开展，要求教师事先对教学内容必须要有充分的准备，对整个教学过程要有一个全面完整的精心教学设计，为学生布置学习任务，提供必要的学习资料，教师必须要求学生进行先期预习，在课堂上采取集中讲授、问题研讨等多种形式解决相关问题，在实习环节采取分组方式，分派各组的工作任务，实行有效的分工与合作。共同完成学习任务。在教学方式上，广泛采用角色扮演教学、情境教学、案例教学等方法，从理论的传授过渡到方法的学习。通过本课程的学习使学生掌握机械设计基础的基本思维方式及机械设计基础的实践技能，在每一次课上都有相应的案例，与生产实际结合紧密，鼓励学生积极参与案例分析。同时密切结合高职学生的特点，突出学生主体，寓教于乐，通过与课程内容紧密配合的课堂活动（角色办演、讨论、案例分析等），丰富教学内容，调动学生学习的兴趣，激发他们的学习热情和互动交流意识，使学生真正成为学习的主人。（四）考核方案设计在考核方法上，注重全面考察学生的学习状况，启发学生的学习兴趣，激励学生学习热情，促进学生的可持续发展。对学生学习的评价，既关注学生知识与技能的理解和掌握，更要关注他们情感与态度的形成和发展；既关注学生学习的结果，更要关注他们在学习过程中的变化和发展。评价的手段和形式应多样化，要将过程评价与结果评价相结合，定性与定量相结合，充分关注学生的个性差异，发挥评价的启发激励作用，增强学生的自信心，提高学生的实际应用技能。教师要善于利用评价所提供的大量信息，适时调整和改善教学过程。1、注重学习过程态度考核对学生学习过程的评价，包括参与讨论的积极态度、自信心、实际操作技能、合作交流意识，以及独立思考的能力、创新思维能力等方面，如：（1）是否积极主动地参与讨论和分析；（2）是否敢于表述自己的想法，对自己的观点有充分的自信；（3）是否积极认真地参与模拟实践和应用实践；（4）是否敢于尝试从不同角度思考问题，有独到的见解；（5）能否理解他人的思路，并在与小组成员合作交流中得到启发与进步；（6）是否有认真反思自己思考过程的意识。2、恰当评价学生的理论知识与实际操作技能本课程强调对理论知识的应用，在评价学生学习效果时，要侧重实践能力的考察，对本课程就是要侧重于实际操作能力的考察。通过参与课堂讨论的质量、分析能力、对新知识的接受和消化能力、学习迁移能力等多方面，与基础理论知识考核结合评价学生的学习效果。3、重视对学生的启发对学生进行启发式教学。对每模块知识点的学习时，通过设置的工作任务内容和学习过程，从管理者或信息使用者的角度提出问题，启发学生思考、分析、判断，最后教师加以归纳、总结。在学生思考和分析时，教师要注重引导和提示。最终达到学生“独立（或换位）思考分析、推理、选择归纳整理、深刻理解吸收创新”逐层递进的能力目标。4、评价手段和形式要体现多样化在呈现评价结果时，应注重体现综合评价和要素评价。根据机械设计基础课程特点及教学目标， 结合职业岗位能力的需求， 该课程学生学习成绩由学习过程态度考核（10%）、学习过程知识技能考核（20%）、综合能力考核（35%）及理论知识考核（45%）四个部分组成。四、教学材料（教材、讲义、参考资料、仪器、设备、教学软件等）1、采用上海交大出版马贵飞主编的机械设计基础和游文明主编的机械设计基础设计， 该教材符合必需、够用的原则，及时更新行业最新标准和信息。配套参考资料机械设计基础，邓昭铭主编，高等教育出版社，2005年，机械设计基础实训指导书，王少岩主编，大连理工大学出版社，2007年。编写工学结合教材，自制多媒体课件，培养学生自主学习能力。2、注重课程资源和现代化教学资源的开发和利用，这些资源有利于创设形象生动的工作情景，激发学生的学习兴趣，促进学生对知识的理解和掌握。建议加强课程资源的开发，建立多媒体课程资源的数据库，努力实现跨学校多媒体资源的共享，以提高课程资源利用效率。3、建立习题库及答案，同时为学生提供了多种版本的参考书，有利于学生复习和巩固知识。4、建立学习资料库，推荐国内与专业有关的网站地址，积极引导与培养学生学会自主学习、资料查询等能力。 5、充分利用机械基础实验室。五、课程教学的整体进度安排表机械设计基础与实训课程教学整体设计进度表序号课程内容教学目标学习情境设计教学步骤与方法教学时数教学场所作业设计考核要求备注1颚式破碎机主体结构运动简图的绘制知识目标：1.说出机构的特点和组成原理；2.概述运动副概念、运动副的分类、特点及其表示方法。技能目标：1. 能够绘制平面机构运动简图；2.计算机构自由度时能正确处理复合铰链、局部自由度、虚约束等三个特殊问题。情意态度：1.踏实、严谨的品质；2. 实践能力、团结协作能力。1认识机构的组成及机构运动简图1以教学做合一方式完成认知、分析机构简图绘制环节；2以任务驱动模式，分段设置不同任务内容，分段实施教学。2多媒体教室常见机构示意图及运动机构简图能绘制机构示意图及运动机构2机构自由度2多媒体教室平面机构自由度计算能正确计算机构自由度序号课程内容教学目标学习情境设计教学步骤与方法教学时数教学场所作业设计考核要求备注2牛头刨床进给机构设计 知识目标1. 概述铰链四杆机构的基本类型、特性和应用，解释铰链四杆机构的曲柄存在条件、压力角（传动角）、死点位置、从动件急回特性等基本特性的概念及其应用；2概述间歇运动机构的工作原理、特点和应用；3概述螺旋传动的类型、特点和应用。技能目标1. 能用平面四杆机构的图解设计法常见的平面四杆机构；2.会正确选用间歇运动机构和设计螺旋传动。情意态度1积极主动、认真参与2. 尝试从不同角度思考1平面连杆机构1以教学做合一方式完成认知、分析连杆机构、间歇运动机构和螺旋传动；2以任务驱动模式，分段设置不同任务内容，分段实施教学。4多媒体教室铰链四杆机构的概念及其应用曲柄存条件、压力角（传动角）、死点位置2间歇运动机1多媒体教室歇运动机构歇运动机构原理、特点和应用3、螺旋传动1多媒体教室设计螺旋传动旋传动类型、特点和应用3内燃机配气机构设计 知识目标1. 认识凸轮机构类型、特性和设计方法2. 能正确选择凸轮机构技能目标1. 能正确选择从动件规律2. 能设计凸轮机构情意态度1积极态度2. 自信心凸轮机构 1以教学做合一方式完成认知、分析凸轮机构；2以任务驱动模式，分段设置不同任务内容，分段实施教学。4多媒体教室选择凸轮机构、选择从动件规律、设计凸轮机构能正确选择凸轮机构、选择从动件规律、设计凸轮机构序号课程内容教学目标学习情境设计教学步骤与方法教学时数教学场所作业设计考核要求备注4齿轮传动减速器设计 知识目标：1. 认识齿轮、轴、轴承、轴毂联接的类型、机构设计方法；2. 会选用轴承；3会选用联接方式和联接件。技能目标：1能设计直齿轮、斜齿轮传动；2. 能正确选用和设计轴、轴承，并进行轴及轴承的校核。情意态度1实践能力2团结协作能力1、齿轮传动1以减速器为案例展开教学；2分小组讨论完成项目的各阶段方案设计；3教师点评；4各小组进一步完善方案。10多媒体教室齿轮、轴、轴毂联接的类型、机构设计方法能正确进行齿轮、轴、轴毂联接的类型选择及机构设计2、轴43、轴承64、轴毂联接25蜗杆传动减速器设计 知识目标1. 概述蜗杆传动的特点和类型；2. 会进行蜗杆传动主要参数的选择及几何尺寸的计算；技能目标1. 会判断蜗杆蜗轮所受各分力方向、旋向和转向；2. 能进行蜗杆传动设计情意态度1积极思考2. 乐于实践蜗杆传动1以教学做合一方式完成认知、分析蜗杆传动减速器；2以任务驱动模式，分段设置不同任务内容，分段实施教学。4多媒体教室蜗杆传动的类型及设计能正确进行蜗杆传动的类型选择及设计序号课程内容教学目标学习情境设计教学步骤与方法教学时数教学场所作业设计考核要求备注6带式输送机V带传动设计知识目标1. 认识带传动类型、选择、设计方法；2.认识带轮结构、设计方法； 技能目标1. 能正确选用和设计带传动；2. 能进行带传动的张紧、安装与维护情意态度1交流中得到启发与进步；2. 实践能力、团结协作能力。带传动1以教学做合一方式完成认知、分析带传动；2以任务驱动模式，分段设置不同任务内容，分段实施教学。5多媒体教室V带传动的类型及设计能正确进行V带传动的类型选择及设计7链式运输机滚子链传动设计 知识目标：1. 认识链传动的类型、特点及其应用；2. 认识套筒滚子链的结构和规格及链轮的结构 。技能目标：1.能进行链传动的主要参数的合理选择；2. 能正确选用和设计带传动。情意态度1.开动脑筋2.勇于进步链传动1以教学做合一方式完成认知、分析链传动；2以任务驱动模式，分段设置不同任务内容，分段实施教学。2多媒体教室滚子链传动的类型及设计能正确进行滚子链传动的类型选择及设计8汽车后桥轮系设计知识目标1. 认识轮系的分类、特点及其应用；2. 会定轴轮系传动比的计算方法。技能目标1. 能正确选用和分析轮系；2. 能进行组合行星轮系传动比计算。情意态度1学习积极性；2. 努力解决问题。齿轮系1以教学做合一方式完成认知、分析轮系；2以任务驱动模式，分段设置不同任务内容，分段实施教学。5多媒体教室轮系的类型及轮系的传动比计算能正确进行轮系的类型选择及轮系的传动比计算序号课程内容教学目标学习情境设计教学步骤与方法教学时数教学场所作业设计考核要求备注9压力容器的螺纹联接及联轴器设计知识目标1. 认识螺纹联接的基本类型、特点和应用；2. 理解螺纹联接预紧的目的，掌握防松的原理、措施及应用；3认识联轴器的类型、结构、特点及其应用。技能目标1. 能熟练查阅有关国家标准和规范；2.能进行螺栓组联接的设计计算；3正确选用和设计联轴器。 情意态度1学习兴趣；2. 团队精神。 螺纹联接1以教学做合一方式完成认知、分析螺纹联接和联轴器；2以任务驱动模式，分段设置不同任务内容，分段实施教学。5多媒体教室螺纹联接的类型及螺栓组联接的设计；联轴器类型及选择能正确进螺纹联接的类型选择及螺栓组联接的设计；能正确进行联轴器类型选择联轴器、离合器1多媒体教室10机械动平衡设计知识目标、了解机械平衡的目的分类及方法。、了解机械速度波动的调节目的和方法，技能目标会回转件平衡分类与计算，回转件的平衡试验及掌握回转件平衡原理与方法。情意态度1.积极的学习态度；2. 团队合作精神。机械平衡与调速1以教学做合一方式完成认知、分析机械平衡的分类及方法；2以任务驱动模式，分段设置不同任务内容，分段实施教学。1多媒体教室机械动平衡设计会回转件平衡分类与计算，回转件的平衡试验及掌握回转件平衡原理与方法。序号课程内容教学目标学习情境设计教学步骤与方法教学时数教学场所作业设计考核要求备注11平面机构运动简图测绘 知识目标：学会根据各种机械实物或模型，绘制机构运动简图。技能目标:能分析和验证机构自由度，进一步理解机构自由度的概念，自由度的计算方法情意态度1团结协助2勤于动手平面机构运动简图绘制1、选择一两种机械或模型进行分析，绘制机构示意图。2、另选一两种机械或模型进行分析,绘制机构运动简图223#203实验报告能分析和验证机构自由度，进一步理解机构自由度的概念，自由度的计算方法渐开线齿轮参数测定知识目标：用常用量具测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法技能目标:能测量和计算，齿轮各参数之间的相互关系情意态度1团结协助2勤于动手齿轮参数测定对被测渐开直齿圆柱齿轮的参数测定223#203实验报告能测量和计算齿轮各参数，掌握它们之间的相互关系渐开线齿轮范成原理 知识目标：概述范成法加工渐开线齿廓的原理；技能目标: 1模拟范成法变位切制标准齿轮和变位齿轮；2能分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。情意态度：1团结协助2勤于动手渐开线齿轮范成原理1观察分析根切现象及其产生的原因；2、模拟范成法变位切制上述齿轮而不发生根切现象；3、分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点223#203实验报告能模拟范成法变位切制标准齿轮和变位齿轮；能分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。序号课程内容教学目标学习情境设计教学步骤与方法教学时数教学场所作业设计考核要求备注11减速器拆装知识目标：认识减速器的基本结构，减速器各组成零件的结构特点及功用，并分析其结构工艺性。技能目标:1会减速器基本参数的测定方法；2、为进行机械设计基础课程设计时，能设计一台会理的减速器打下良好的基础。情意态度：1团结协助2勤于动手减速器拆装1、按步骤拆装一种减速器，分析减速器的结构及各零件的功用；2、测量并计算所拆减速器的主要参数，绘制其传动示意图；3、测量减速器传动副的接触精度和齿侧间隙，测量轴承的轴向间隙；4、分析轴系部件的结构、周向和轴向定位、固定及调整方法。223#203实验报告会减速器基本参数的测定方法；为能设计一台会理的减速器打下良好的基础。动平衡实验 知识目标、了解机械平衡的目的分类及方法。、了解机械速度波动的调节目的和方法，技能目标会回转件平衡分类与计算，回转件的平衡试验及掌握回转件平衡原理与方法。情意态度1.积极的学习态度；2. 团队合作精神。动平衡实验测定所选两平衡校正面内加以校正，最后达到所要求的动平衡。223#203实验报告会回转件平衡分类与计算，回转件的平衡试验及掌握回转件平衡原理与方法。序号课程内容教学目标学习情境设计教学步骤与方法教学时数教学场所作业设计考核要求备注12课程设计1综合运用机械设计基础课程及其他先修课程的理论知识和生产实践知识，解决工程实际中的机械设计问题的能力，进一步加深对所学基本理论知识的理解，使所学的理论知识得以巩固和提高。2、通过课程设计，使学生掌握一般的机械传动装置的基本设计方法和设计步骤，培养学生独立设计的能力，为后续专业课程的学习及毕业设计打好基础。3、能运用标准、规范手册、图册和查阅有关技术资料，进行设计计算及结构设计，并学会编写设计计算说明书。情意态度：1树立正确的设计思想；2严谨的工作作风。1、布置任务；2、机械传动装置的总体方案设计；3、参数选择和零件尺寸、强度计算；4、绘制减速器装配图；5、绘制减速器零件图；6、编写设计说明书3623#203单级减速器设计能进行机械传动装置的总体方案设计；会参数选择和零件尺寸、强度计算；能绘制减速器装配图；绘制减速器零件图；编写合格的设计说明书六、本课程导言的教学设计（一课时）0.1 机械的组成及特征两个机器实例：1.内燃机1）功用：内燃机是将燃气燃烧时的热能转化为机械能的机器 2）组成：见右图3）工作过程：（1）活塞下行，进气阀打开，燃气被吸入汽缸；（2）活塞上行，进气阀关闭，压缩燃气；（3）点火后燃气燃烧膨胀，推动活塞下行，经连杆带动曲轴输出转动 ；（4）活塞上行，排气阀打开，排出废气。2）颚式破碎机1）功用：压碎物料2）组成：见右图3）工作过程： （1）电动机 （2）带传动 （3）偏心轴转动 （4）动颚板摆动，与定颚板一起压碎物料。机器：既能实现确定的机械运动，又能做有用的机械功，或者能传递或转换能量、物料、信息等。如 半自动钻床实现确定的机械运动，又作有用的机械功 ；内燃机转换能量 ；机械手传递物料； 照相机传递信息。