机械设计基础1-课程教学整体设计机械设计基础

《机械设计基础》课程教学整体设计课程结构与内容《机械设计基础》是机械类专业的专业基础课程，主要任务是使学生掌握零部件的受力分析及强度计算方法；常用机构、常用机械传动和通用零部件的工作原理、结构特点、应用和标准；掌握通用零部件的选用、设计基本原理和方法；使学生具备设计简单机械传动装置、正确运用标准、手册、图册等技术资料的能力。本课程以减速器的设计作为任务载体，以基础知识为核心，以“四化”资源作为支撑机构，以“三有”项目作为驱动机构，以“五合”方法作为传动机构，以“三发散”为执行机构，开启学生自主创新的培养。二、学情分析知识技能基础：学生前面学习了构件的受力分析，能够对构件实际工作中承受载荷分析约束。实际工程中有些构件具有足够的强度、刚度能安全可靠地工作。构件的承载能力包括强度、刚度和稳定性。认知实践能力：学生愿意动手，但基础知识薄弱，学生特点：通过前期学习，能够分析构件的受力，并绘制受力图，学生建立了力、力系、力偶、力矩等的概念，但对强度、刚度等概念了解较少。本节课主要使学生了解相关概念，培养学生质量、担当意识。（一）学生具备基础在学习本课程之前，已开设专业基础课：机械制图与Auto/cad、公差配合与测量技术、工程材料与热处理、钳工实训、热加工实训、车床实训等课程。学生已经具有一定的制图和识图能力，对一些简单的机械传动和原理有一定的感性认识，好奇心比较强，模仿能力强。（二）对学情的预测有利的一面：本课程讲解的内容是机械技术的基础知识，在实际中应用比较广泛，也比较常见。因此只要教师在课堂上善于启发、引导、总结，学生一般都能很快接受内容。不利的一面：由于本课程的专业性比较强，内容有些枯噪乏味，学生容易走神。课教师要注意通过平时的观察督促学生学习。建议教师在教学组织过程中，对于不同的教学内容采用不同的教学方法来组织教学。例如对构件的受力分析及构件变形分析中，主要采用通过实际案例讲解知识点，通过多媒体教学设备及教学资料、组织学生课外练习、做作业的方式使学生达到教学目的。对机构结构分析、传动分析及轴系零件分析，可以通过丰富的案例教学、现场教学（实验室参观、拆装减速器、常用机构），加深学生对知识点的掌握。三、教学目标及重难点根据课程标准及学情分析明确课程教学目标及重难点并给出突出重点、突破难点的方法及教师建议。列出各教学内容对应的知识点并标注要求学生掌握的程度。课题项目载体列出此课题里的知识点符号标识模块一：静力学受力分析产品制造中工件夹紧方式及各种工程结构的受力分析(10h)螺旋式千斤顶鸭嘴钳各种夹具1.掌握构件受力图的画法、平面汇交力系和平面一般力系平衡方程的应用●2.了解四个公理的内容、空间力系的简化和平衡问题Δ3.会将工程结构简化为力学模型，会用方程求解未知力○4.能正确应用静力学知识解决工程实际问题Δ模块二:构件的承载能力分析项目一：轴向拉伸与压缩变形分析（4h）起重机模型、吊桥模型掌握截面法在求内力过程中的应用；掌握强度计算中的校和强度与确定横截面尺寸的计算方法●了解强度计算中的确定许可载荷的应用；了解胡克定律和变形计算5.了解材料在拉压时的力学性能Δ6.会用截面法求内力，会正确应用拉压变形的强度条件进行强度分析，会对材料的拉压实验结果进行正确分析○7.能正确应用强度条件解决工程实际问题Δ项目二：剪切与挤压变形(2h)冲压机模型、链条1.掌握挤压变形与压缩变形的区别●2.了解剪切强度与挤压强度计算过程Δ3.会对零件进行剪切与挤压强度分析Δ4.能正确分析零件的剪切面和挤压面○项目三：扭转变形(4h)丝杠、传动轴掌握内力扭矩的求解方法；掌握切应力的分布规律；3.掌握强度计算的应用●4.了解扭转变形的刚度条件及应用Δ5.会正确求解内力、应用强度条件○6.能用扭转变形的强度条件解决实际问题Δ项目四：平面弯曲变形(6h)房梁、桥梁、齿轮轴1.掌握平面弯曲梁弯矩图的绘制方法；2.掌握正应力在横截面上的分布规律；●3.了解弯曲强度计算Δ4.会简化工程梁正确绘制弯矩图像找出最大弯矩○5.能将提高弯曲强度的措施在实际中正确应用Δ模块三：常用机构项目一：运动副与机构的自由度(8h)内燃机、颚式破碎机模型1.掌握机构自由度的计算方法●2.了解平面运动副的类型及机构运动简图的绘制Δ3.会判断机构是否具有确定的相对运动○4.能分析工程结构的组成Δ项目二：平面连杆机构(4h)汽车刮雨器、飞机起落架、雷达天线模型掌握连杆机构的基本类型的判别方法掌握急回特性和死点的本质及应用●3.了解连杆机构的常见类型、特点及其应用；4.了解平面连杆机构的设计方法Δ5.会正确分析平面连杆机构的基本类型○6.能够正确应用各种平面连杆机构解决实际问题Δ项目三：凸轮机构间歇运动机构(2h)内燃机的配气机构模型1.掌握各种凸轮机构的结构组成及工作特性●2.了解从动件的运动规律及凸轮的设计方法Δ3.会分析各种凸轮机构的结构组成及工作原理Δ4.能设计简单的凸轮机构Δ自行车后飞轮、汽车手刹模型1.掌握棘轮机构的结构组成工作原理及特性Δ2.了解槽轮机构和其它间歇机构的结构组成工作原理Δ3.会对棘轮机构的转角进行调节Δ4.能够在实际中正确应用间歇机构Δ模块四：常用机械传动项目一：齿轮传动(12h)各种齿轮模型掌握直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算掌握直齿圆柱齿轮的啮合条件、连续传动条件、切削加工方法、根切现象、失效形式及设计准则的确定●3.了解斜齿轮、圆锥齿、蜗杆传动的类型及原理Δ4.会正确查询图表设计直齿圆柱齿轮传动○5.能正确分析各种齿轮传动Δ项目二：带传动(2h)各种带传动模型掌握摩擦式带传动的工作原理掌握带的打滑与弹性滑动的区别掌握带的应力分析、失效形式、包角的选取、张紧方式的确定●4.了解带轮的结构、V带的设计Δ5.会正确查询图表设计V带传动Δ6.能对带传动进行正确的安装与维护○项目四：轮系(4h)车床变速箱1.掌握定轴轮系和周转轮系传动比的计算●2.了解混合轮系传动比的计算Δ3.会正确计算轮系的传动比○4.能正确分析变速箱的变速原理Δ模块五：通用零部件项目一：螺纹连接键连接(2h)减速器模型掌握螺纹的类型和螺纹连接的类型及应用场合掌握提高螺栓强度的措施●了解螺纹的预紧和防松方法了解螺纹连接的强度计算Δ5.会正确选用螺纹和连接的类型○6.能够正确选螺纹连接件和连接方法○减速器模型掌握键的尺寸的确定原则、类型及应用场合掌握平键连接和楔键连接的区别与联系●3.了解键的强度计算及花键连接、销连接Δ4.会正确选择键的类型和尺寸○5.能在工程中正确应用键连接Δ项目二：轴类零件(6h)实训中完成减速器模型1.掌握轴的类型、轴的结构●2.了解轴的设计过程Δ3.会对轴的结构进行设计计算Δ4.能在实际中正确分析轴的结构○项目三：轴承(2h)各种轴承模型、减速器模型1.掌握滚动轴承的结构、代号及应用场合●了解滑动轴承的类型了解轴承的校核计算Δ4.会正确选用轴承类型、尺寸并与轴正确配合安装○5.能正确地选用轴承类型及尺寸○项目五：联轴器与离合器(2h)各种联轴器与离合器模型1.掌握联轴器与离合器的区别与联系●2.了解联轴器、离合器的类型及应用Δ3.会正确选用联轴器、离合器的类型及型号Δ4.能将联轴器、离合器与轴进行装配Δ注：●表示该知识点在此课程中为主要内容；○表示在此课程中巩固该知识点,Δ表示了解该知识点。四、教学资源简述可供本课程教学使用的教材、信息化、设备、场地等教学资源。在职教云教学平台已建有在线《机械设计基础》学习平台，本课程团队将对接企业与行业的新标准，结合教师赴企业实践的调研成果，更新教学资源库，增强校企交流，以提高课程教学资源的质量与利用效率，不断完善，不断提高，案例材料、教师教案（包含电子教案）、教师课件PPT。1.师资条件课程团队共5人，副教授3人、高级工程师1人，讲师1人，5人均具备双师素质，其中1位老师有多年在企工作经历。课程团队教师有扎实的理论功底和实践能力，具有丰富的信息化教学能力，能够开展课程教学改革和科学研究。团队教师每年定期到企业调研，了解企业需求导向，及时修正课程标准，为培养新时代技能人才做好储备。2.突出学生主体地位，注重学生的能力培养本课程在目标设定、教学过程、课程评价和教学资源的开发等方面都突出以学生为主体的思想，注重学生实际操作能力与应用能力的培养。课程实施应成为学生在教师指导下构建知识、提高技能、活跃思维、展现个性和拓宽视野的过程。（2）尊重学生个体差异，注重过程评价，促进学生发展（3）整合课程资源，改进教学方式，拓展学生的学习渠道本课程在教学过程中，提醒学生留意观察并思考生产和生活中的各种现象，鼓励其结合生产实际和生活中的各种案例提出问题或假设，在教师引导下，通过分析、推理，使学生自主归纳、总结，以便增强学生对机械设计基础理论的理解；通过课堂讲解与讨论、案例分析、综合实训及生产实习等促进学生对所学理论的理解和运用，以培养其实际操作技能。充分利用现代教学手段，不断改进教学方式，通过多媒体、网络等组织学生学习鲜活的材料，突出典型案例的剖析，采用互动式教学使学生得到模拟训练，提高他们发现问题、分析问题、解决问题的能力。3.仪器与设备条件智慧教室可提供多媒体控制台、投影屏、交互式一体机、白板等软硬件设备；力学性能实验室可提供数显示扭转试验机1台、机构陈列室有陈列柜10套、机械创新实验室有陈列柜6套、齿轮50余个，机构一套、各种类型减速器10余台，量具如干；可以满足教学要求。教学环境与实践条件为保证