《机械设计基础》2024年课程标准（含课程思政设计）

《机械设计基础》2024年课程标准（含课程思政设计）一、课程基本情况课程代码07102104课程名称机械设计基础总学时54学分3考核方式考试课程类别□公共课程☑专业课程□实践课程□创新创业课程适用专业新能源汽车工程技术二、课程定位（一）课程简介本课程是新能源汽车工程技术专业的一门专业基础课。作为机械设计的基础，本课程主要介绍机械中的常用机构和通用零件的工作原理、运动特性、结构特点、标准和规范以及设计计算的基本理论和方法。（二）课程类型本课程理论学时36，实践学时18。（三）课程地位“机械设计基础”课程与许多学科密切相关，是本专业教学计划中的主干课程之一。本课程的前导课程主要有高等数学、机械制图与互换性、工程力学、工程材料及热处理等，具有综合性、实践性和工程性的特点，是后续发动机原理、底盘技术、汽车制造工艺技术等专业课程学习的基础。课程设计符合汽车工程类岗位的要求，也符合汽车相关企业的需求。（四）课程作用本课程主要介绍机械设计常用的基本理论和通用机械零部件常用参数范围内的一般设计方法，旨在使学生掌握机械设计的一般规律以及通用机械零部件的设计原理、方法，初步具有综合运用所学知识改进或开发零部件及设计简单机械装置的能力，具有运用标准、规范、手册等有关技术资料的能力。它在基础课与专业课之间起承前启后的作用，为学生学习后续课程和掌握专业知识奠定基础。三、课程目标（一）素质目标：（1）能运用科学的理论和方法进行研究、设计和创新；（2）养成严谨细致的学习和工作态度；（3）具有良好的质量、安全和环保意识；（4）具备团队合作精神。（二）知识目标：（1）掌握机械设计的基本要求、基本内容、一般步骤，掌握机械设计的常用准则；（2）掌握常用机构的结构、运动特性和机械动力学的基本知识；（3）掌握通用机械零件的工作原理、结构特点、维护和设计计算的基本知识；（4）掌握查阅标准、规范、手册等有关技术资料的方法。（三）能力目标：（1）具有对常用机构的组成与工作原理的认识能力，运动特性的分析能力，机构的设计、改造、使用和维护能力；（2）具有对通用零部件的结构与工作原理的认识能力，分析能力，计算能力，选用和改进的能力。（3）具有对简单的机械传动机构创新与设计的能力；（4）具有运用标准、规范、手册和查阅有关技术资料的能力。四、课程设计（一）课程设计理念培养学生掌握科学的研究方法，严谨的思维习惯，具备扎实的理论基础。从生产实际出发，理论联系实际，使学生具有能够运用所学的理论知识解决工程实际问题的能力。（二）课程设计思路本课程的特点是涉及面广、实践性和综合性强，它涉及多门先修课程的知识。同时依据课程研究对象和性质的特点，也决定了课程内容本身的繁杂性。据此，课程设计思路为：（1）讲授新知识点时关注学生有关先修课程的掌握度，随时复习和巩固相关基础理论知识，促进对新知识点的学习理解。（2）注重理论联系实际，多引用实际生产中的机械、汽车上的机构为例讲授，配合模型和多媒体动画演示机构组成及运动规律等内容。（3）教学重点放在掌握通用机构、零件的共性，明确设计规律，掌握零件的选材、工况和失效形式分析、设计准则的确定、受力及强度计算和结构设计，对公式的推导、曲线的来历、经验数据的求得等做一般讲解。（4）把创新素质培养贯穿于教学中，结合参观实习、金工实习等实践课时引导学生分析机械机构的原理，提出机构改进的设计构思等，培养学生的设计思维和创新能力。（三）课程思政设计“机械设计基础”作为一门重要的专业基础课程，对制造业人才培养担负着基础性、专业性的作用，在本专业中有着育人的先导性。在实施教学的过程中研究教学内容，发掘其中蕴含的哲学思想。通过对失败案例、警示性问题的分析、反思，提高学生的思辨能力和责任意识。将机械发展历程、汽车发展史、交通运输业发展历程等相关案例与课程紧密结合在一起，引导学生用发展的眼光看事物、看世界，树立正确的人生观、价值观、世界观，培养学生的责任感、使命感和良好的职业道德素养。引导学生树立远大理想和爱国主义情怀，勇敢地肩负起时代赋予的光荣使命，为实现中国的强国之梦打下坚实的基础。五、教学内容组织与安排序号学习情境/项目/任务子情境/子项目/子任务建议学时1什么是机械设计本课程的研究对象和内容0.5本课程的性质和任务1机械设计的基本要求、一般程序和方法0.52机械及机械零件设计基础知识机械零件的主要失效形式和工作能力1机械零件的设计准则和一般设计步骤1机械零件的常用材料及其选择原则1机械零件设计中的工艺性及标准化13平面机构及运动简图机构及其组成1运动副及其分类2平面机构的运动简图24平面连杆机构平面连杆机构1铰链四杆机构2其他平面连杆机构25凸轮机构和其他常用机构凸轮机构的应用和分类1凸轮机构的基本参数和从动件常用运动规律1凸轮轮廓曲线的确定1凸轮设计中的几个问题1棘轮机构和槽轮机构1其他常用机构16螺纹联接和螺旋传动螺纹0.5螺纹联接的主要类型和螺纹连接件1螺旋副的受力分析、效率和自锁1螺纹联接的预紧与防松1螺栓联接的强度计算2螺旋传动0.57带传动带传动的受力分析及运动特性1V带传动的设计和计算1带传动的张紧、使用与维修1其他带传动简介18链传动传动链的结构特点0.5滚子链链轮的结构设计1链传动的运动特性0.5链传动的受力分析1滚子链传动的设计计算1链传动的布置、张紧与润滑19齿轮传动齿轮机构的应用和分类0.5齿廓啮合基本定理0.5渐开线的形成和特性1渐开线标准齿轮的参数和几何尺寸1渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动1齿轮传动设计1轮系110轴及其连接轴的分类、材料和结构0.5轴的结构设计1轴的强度计算1键与花键连接0.511轴承滑动轴承1滚动轴承112液压传动液压传动的工作原理0.5液压传动的基本参数0.5液压动力元件1液压执行元件1液压控制元件1液压辅件0.5典型液压系统0.5学习情境/项目/任务一：什么是机械设计名称什么是机械设计学时2学习目标理解机械设计的内容学习内容本课程的研究对象和内容本课程的性质和任务机械设计的基本要求、一般程序和方法教学重点本课程的研究对象和内容教学难点机械设计的基本要求、一般程序和方法教学方法、手段行动导向法、任务教学法、分组讨论法、案例教学法教学实施实施过程工作任务教学组织设计按章节内容及授课计划讲解PPT、投影、板书实施讲授、练习笔记、讨论、练习成果/作业课后作业、案例分析分组案例分析使用工具课本、教学课件、视频教学资料教学场所多媒体教室学习情境/项目/任务二：机械及机械零件设计基础知识名称机械及机械零件设计基础知识学时2学习目标掌握机械设计的过程和方法学习内容机械零件的主要失效形式和工作能力机械零件的设计准则和一般设计步骤机械零件的常用材料及其选择原则机械零件设计中的工艺性及标准化教学重点机械零件的设计准则和一般设计步骤教学难点机械零件设计中的工艺性及标准化教学方法、手段行动导向法、任务教学法、分组讨论法、案例教学法教学实施实施过程工作任务教学组织设计按章节内容及授课计划讲解PPT、投影、板书实施讲授、练习笔记、讨论、练习成果/作业课后作业、案例分析分组案例分析使用工具课本、教学课件、视频教学资料教学场所多媒体教室学习情境/项目/任务三：平面机构及运动简图名称平面机构及运动简图学时5学习目标掌握常用机构类型，运动副分类、平面机构运动简图等学习内容机构及其组成运动副及其分类平面机构的运动简图教学重点机器组成、机构常识、运动副分类及应用教学难点绘制机构运动简图、自由度的计算教学方法、手段行动导向法、任务教学法、分组讨论法、案例教学法教学实施实施过程工作任务教学组织设计按章节内容及授课计划讲解PPT、投影、板书实施讲授、练习笔记、讨论、练习成果/作业课后作业、案例分析分组案例分析使用工具课本、教学课件、视频教学资料教学场所多媒体教室学习情境/项目/任务四：平面连杆机构名称平面连杆机构学时5学习目标了解四杆机构的组成、掌握铰链四杆机构类型及应用学习内容四杆机构组成、判定规则、死点、躲过死点的方法、四杆机构设计教学重点铰链四杆机构类型及应用教学难点铰链四杆机构的结构特点和运动特点教学方法、手段行动导向法、任务教学法、分组讨论法、案例教学法教学实施实施过程工作任务教学组织设计按章节内容及授课计划讲解PPT、投影、板书实施讲授、练习笔记、练习成果/作业课后作业、案例分析分组案例分析使用工具课本、教学课件、视频教学资料教学场所多媒体教室学习情境/项目/任务五：凸轮机构和其他常用机构名称凸轮机构和其他常用机构学时6学习目标掌握凸轮机构、棘轮机构、槽轮机构的应用、特点及凸轮机构的设计方法学习内容凸轮机构的组成、特点、分类、设计、应用实例分析棘轮机构、槽轮机构的应用、特点其他常用机构的应用教学重点了解凸轮机构各种应用及类型教学难点凸轮轮廓线的运动规律分析及设计教学方法、手段行动导向法、任务教学法、分组讨论法、案例教学法教学实施实施过程工作任务教学组织设计按章节内容及授课计划讲解PPT、投影、板书实施讲授、练习笔记、练习成果/作业课后作业、案例分析分组案例分析使用工具课本、教学课件、视频教学资料教学场所多媒体教室学习情境/项目/任务六：螺纹联接和螺旋传动名称螺纹联接和螺旋传动学时6学习目标掌握螺纹联接和螺旋传动学习内容掌握螺纹连接的类型、防松、强度计算掌握螺旋副的受力分析、效率和自锁了解螺旋传动的类型、特点教学重点螺纹连接的强度计算，连接件的选用教学难点螺旋副的受力分析、效率和自锁教学方法、手段行动导向法、任务教学法、分组讨论法、案例教学法教学实施实施过程工作任务教学组织设计按章节内容及授课计划讲解PPT、投影、板书实施讲授、练习笔记、练习成果/作业课后作业、案例分析分组案例分析使用工具课本、教学课件、视频教学资料教学场所多媒体教室学习情境/项目/任务七：带传动名称带传动学时4学习目标掌握带传动的设计方法学习内容了解带传动的类型、标准掌握带传动的受力分析、设计计算了解带传动的张紧装置教学重点带传动的受力分析、设计计算教学难点带传动的受力分析、设计计算教学方法、手段行动导向法、任务教学法、分组讨论法、案例教学法教学实施实施过程工作任务教学组织设计按章节内容及授课计划讲解PPT、投影、板书实施讲授、练习笔记、练习成果/作业课后作业、案例分析分组案例分析使用工具课本、教学课件、视频教学资料教学场所多媒体教室学习情境/项目/任务八：链传动名称链传动学时5学习目标掌握链传动的设计方法学习内容传动链的结构特点滚子链链轮的结构设计链传动的运动特性链传动的受力分析滚子链传动的设计计算链传动的布置、张紧与润滑教学重点链传动的运动特性、受力分析；滚子链传动的设计计算。教学难点链传动的受力分析。教学方法、手段行动导向法、任务教学法、分组讨论法、案例教学法教学实施实施过程工作任务教学组织设计按章节内容及授课计划讲解PPT、投影、板书实施讲授、练习笔记、练习成果/作业课后作业、案例分析分组案例分析使用工具课本、教学课件、视频教学资料教学场所多媒体教室学习情境/项目/任务九：齿轮传动名称齿轮传动学时6学习目标掌握齿轮传动的设计方法学习内容掌握齿轮机构的应用和分类掌握齿廓啮合基本定理了解渐开线的形成和特性了解渐开线标准齿轮的参数和几何尺寸了解渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动掌握齿轮传动设计掌握轮系的分类和设计教学重点齿轮传动的失效形式及设计准则；载荷系数的选取；直齿、斜齿、圆锥齿轮传动的受力分析、设计原理及强度计算方法。教学难点直齿、斜齿、圆锥齿轮传动的受力分析、设计原理及强度计算方法。教学方法、手段行动导向法、任务教学法、分组讨论法、案例教学法教学实施实施过程工作任务教学组织设计按章节内容及授课计划讲解PPT、投影、板书实施讲授、练习笔记、练习成果/作业课后作业、案例分析分组案例分析使用工具课本、教学课件、视频教学资料教学场所多媒体教室学习情境/项目/任务十：轴及其连接名称轴及其连接学时3学习目标掌握轴的设计与计算学习内容了解轴的分类、材料和结构掌握轴的结构设计掌握轴的强度设计掌握键的选用教学重点轴的设计与强度计算教学难点轴的强度计算教学方法、手段行动导向法、任务教学法、分组讨论法、案例教学法教学实施实施过程工作任务教学组织设计按章节内容及授课计划讲解PPT、投影、板书实施讲授、练习笔记、练习成果/作业课后作业、案例分析分组案例分析使用工具课本、教学课件、视频教学资料教学场所多媒体教室学习情境/项目/任务十一：轴承名称轴承学时2学习目标滑动轴承与滚动轴承的强度计算与选用学习内容掌握滑动与滚动轴承的分类与结构掌握滑动与滚动轴承的失效形式与计算掌握滑动与滚动轴承的选用教学重点掌握滑动与滚动轴承的选用教学难点掌握滑动与滚动轴承的失效形式与计算教学方法、手段行动导向法、任务教学法、分组讨论法、案例教学法教学实施实施过程工作任务教学组织设计按章节内容及授课计划讲解PPT、投影、板书实施讲授、练习笔记、练习成果/作业课后作业、案例分析分组案例分析使用工具课本、教学课件、视频教学资料教学场所多媒体教室学习情境/项目/任务十二：液压传动名称液压传动学时5学习目标掌握液压传动的基本知识和液压元件学习内容掌握液压传动的工作原理了解液压传动的基本参数及应用了解液压动力元件了解液压执行元件了解液压控制元件了解典型的液压系统教学重点液压传动的工作原理及液压元件教学难点液压元件的选用教学方法、手段行动导向法、任务教学法、分组讨论法、案例教学法教学实施过程工作任务教学组织实施设计按章节内容及授课计划讲解PPT、投影、板书实施讲授、练习笔记、练习成果/作业课后作业、案例分析分组案例分析使用工具课本、教学课件、视频教学资料教学场所多媒体教室六、教学评价、考核要求（含学分积累和互认等要求）（一）考核及成绩评定方式本课程为考试课。根据本课程的特点和要求，在各个阶段采取大作业结合小测试的形式对学生进行考核和检测。在测试命题中要注意客观型试题、主观型试题、记忆型试题和应用型试题的适当比例；同时，还要注意对学生的理解能力和计算能力进行更全面的考核和评估。为了更全面地了解学生的实际水平和能力，为了更好地培养学生的思维能力、分析能力和创造能力，应采取灵活多样的方式对学生的学习情况进行评估。平时课