《工程设备设计基础》教学大纲课程类别（必修/选修）：必修课程名称：工程设备设计基础课程英文名称：BasisofEngineeringEquipmentDesign其中实验/实践学时：0总学时/周学时/学分：32/2/2先修课程：高等数学、普通物理、机械制图、理论力学等后续程支建：相关设设计理授课地点：松山潮校区7B315授课时间：[1-16周】周四3-4节授课对象：2019金牌材料班开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：田君/教授答时间、地点与方式：1.每次上课的课前、课间和课后，采用一对一的间答方式：2.每次发放作业时，采用集中讲解方式：3.分散随机答疑：通过电话、电子邮件、qq等进行疑。课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（）使用教材：《机械设计基础》：杨可桢、程光蕴、李仲生编，高等教育出版社，2013，第6版。教学参考资料：孙桓主编。《机械原理》（第8版）高等教有出版社，2016年郭瑞峰编，《机械设计基础·导教·导学·导考》，西北工业大学出版社，2012。郭维林等，《机械设计同步辅导及习题全解》.中国水利水电出版社，2012年课程简介：《机械设计基础》是一门培养学生具有一般机械设计基本知识的技术基础课。本课程主要介绍一般机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法，同时拒要介绍与本课程有关的国家标准和规范。在教学过程中综合运用先修课程中有关的知识与技能，结合各实践环节进行工程技术人员所需的基本训练，为学生日后的工作打下良好的基础
《工程设备设计基础》教学大纲 课程名称：工程设备设计基础 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Basis of Engineering Equipment Design 总学时/周学时/学分：32/2/2 其中实验/实践学时：0 先修课程：高等数学、普通物理、机械制图、理论力学等 后续课程支撑：相关设备设计课程等 授课时间： [1-16 周] 周四 3-4 节 授课地点： 松山湖校区 7B315 授课对象：2019 金属材料班 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：田君/教授 答疑时间、地点与方式：1. 每次上课的课前、课间和课后，采用一对一的问答方式；2. 每次发放作业时，采用集中讲解方式；3. 分散随机答疑：通过 电话、电子邮件、qq 等进行答疑。 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（） 使用教材：《机械设计基础》，杨可桢、程光蕴、李仲生编，高等教育出版社，2013，第 6 版。 教学参考资料： 孙桓主编.《机械原理》（第 8 版）.高等教育出版社，2016 年. 郭瑞峰编.《机械设计基础·导教·导学·导考》，西北工业大学出版社，2012。 郭维林等. 《机械设计同步辅导及习题全解》.中国水利水电出版社，2012 年. 课程简介： 《机械设计基础》是一门培养学生具有一般机械设计基本知识的技术基础课。本课程主要介绍一般机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构 特点、基本的设计理论和计算方法，同时扼要介绍与本课程有关的国家标准和规范。在教学过程中综合运用先修课程中有关的知识与技能，结合各实践 环节进行工程技术人员所需的基本训练，为学生日后的工作打下良好的基础
课程款学自标及对单业要求指标点的支择毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点C2.问题分析：能够应用数学、自然科学和金展目标1（知识目标）：材料工程的基本原理和技术，识别、表达、并通1.掌握一般机械中的常用机构和通用零件的工作原理、掌握运用专业基础知识分析金属材料工程过文献研究分析金属材料与工程领域的复杂工结构特点、基本的设计理论和计算方法：问题的能力：程问题，以获得有效结论。2.熟悉与本课程有关的国家标准和规范。掌握金属材料结构/组成、性质、加工工艺、C3.设计/开发解决方案：能够设计针金属材料的服役性能之间相互关系的基本规律，能够分设计、制备、成型加工过程中所涉及的工艺、生析金属材料的成分设计、合金制备、加工过产流程及设备进行设计并制定开发解决方案，能目标2（能力目标）程中所涉及的工艺参数、生产流程及关键控够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、1.具有使用和维护机械设备的能力：制步骤，并根据专业相关知识制定解决方安全、法律、文化以及环境等因素。2.具有运用标准和规范、设计手册以及查阅有关资料进案，满足特定需求：具有基于金属材料工程C4研究：能够基于科学原理并采用科学方法对金行设计简单机械传动装置的能力。专业基础的基本原理和科学方法开展专业属材料工程领域复杂工程问题进行研究，包括设基础实验，准确分析并解释实验数据，并将计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得出实验结果进行关联以获得有效结论的能力：合理有效的结论。目标3（素质目标）C5.使用现代工具：能够针对金属材料的设计、能够开发、选择及使用现代专业检测设备、1.培养学生具有主动参与、积极向上、崇尚科学、制备、成型加工等问题，开发、选择与使用恰当资源及技术来分析金属材料工程中涉及合探究科学的学习态度和思想意识：的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，金设计与制备、产品加工等方面的复杂工程2.养成理论联系实际、科学严谨、认真细致、实事求是对金属材料工程领域复杂工程问题进行预测与问题，并能够理解其局限性：的科学态度和职业道德。模拟，并能够理解其局限性
课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1（知识目标）： 1. 掌握一般机械中的常用机构和通用零件的工作原理、 结构特点、基本的设计理论和计算方法； 2. 熟悉与本课程有关的国家标准和规范。 掌握运用专业基础知识分析金属材料工程 问题的能力； C2. 问题分析：能够应用数学、自然科学和金属 材料工程的基本原理和技术，识别、表达、并通 过文献研究分析金属材料与工程领域的复杂工 程问题，以获得有效结论。 目标 2（能力目标） 1. 具有使用和维护机械设备的能力； 2. 具有运用标准和规范、设计手册以及查阅有关资料进 行设计简单机械传动装置的能力。 掌握金属材料结构/组成、性质、加工工艺、 服役性能之间相互关系的基本规律，能够分 析金属材料的成分设计、合金制备、加工过 程中所涉及的工艺参数、生产流程及关键控 制步骤，并根据专业相关知识制定解决方 案，满足特定需求；具有基于金属材料工程 专业基础的基本原理和科学方法开展专业 基础实验，准确分析并解释实验数据，并将 实验结果进行关联以获得有效结论的能力； C3. 设计/开发解决方案：能够设计针金属材料的 设计、制备、成型加工过程中所涉及的工艺、生 产流程及设备进行设计并制定开发解决方案，能 够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、 安全、法律、文化以及环境等因素。 C4 研究：能够基于科学原理并采用科学方法对金 属材料工程领域复杂工程问题进行研究，包括设 计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得出 合理有效的结论。 目标 3（素质目标） 1. 培养学生具有主动参与、积极向上、崇尚科学、 探究科学的学习态度和思想意识； 2. 养成理论联系实际、科学严谨、认真细致、实事求是 的科学态度和职业道德。 能够开发、选择及使用现代专业检测设备、 资源及技术来分析金属材料工程中涉及合 金设计与制备、产品加工等方面的复杂工程 问题，并能够理解其局限性； C5.使用现代工具：能够针对金属材料的设计、 制备、成型加工等问题，开发、选择与使用恰当 的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具， 对金属材料工程领域复杂工程问题进行预测与 模拟，并能够理解其局限性
理论教学进程表学时教学内容（重点、难点、课学生学习预期成教学模式教学方作业安支撑课程教学主题授课教师周次果排数法程思政融入点）（线上/混合式/线下目标1.习题2.课程思政作重点：机构、机械等概念业：要1掌握与理难点：机器种类、特征、组求学生解机构、机械成目标1每人至等概念绪论田君讲授1课程思政融入点：介绍机械线下教学2目标2少阅读2.了解机器学科发展过程，历代伟人的两篇与种类、特征、巨大贡献，培养学生的爱国组成机械产精神。品发展有关的文章成书糖。习题重点：机构简图绘制方法1.理解机构思政作难点：理解并掌握机构简图目标1业：每简图绘制方法绘制方法目标22机构简图田君个人阅22.理解并掌线下教学讲授课程思政融入点：结合机械读机械握机构简图绘产品设计的多样性，让学生制产品与树立敢于创新和求实精神。投备的
理论教学进程表 周次 教学主题 授课教师 学 时 数 教学内容（重点、难点、课 程思政融入点） 学生学习预期成 果 教学模式 （线上/混合式/线下 教学方 法 作 业 安 排 支撑课程 目标 1 绪论 田君 2 重点：机构、机械等概念 难点：机器种类、特征、组 成 课程思政融入点：介绍机械 学科发展过程，历代伟人的 巨大贡献，培养学生的爱国 精神。 1. 掌握与理 解机构、机械 等概念 2. 了解机器 种类、特征、 组成 线下教学 讲授 1. 习 题；2. 课程思 政 作 业：要 求学生 每人至 少阅读 两篇与 机械产 品发展 有关的 文章或 书籍。 目标 1 目标 2 2 机构简图 田君 2 重点：机构简图绘制方法 难点：理解并掌握机构简图 绘制方法 课程思政融入点：结合机械 产品设计的多样性，让学生 树立敢于创新和求实精神。 1. 理解机构 简图绘制方法 2. 理解并掌 握机构简图绘 制 线下教学 讲授 习题 思政作 业：每 个人阅 读机械 产品与 设备的 目标 1 目标 2
历史，了解机械设计的过程。1.理解局部重点：局部自由度、复合铰自由度、复合链、虚约束：目标13讲授习题田君平面机构自由度2铰链、虚约束。线下教学难点：理解并掌握机构自由2.掌握机构度的计算自由度的计算重点：曲柄存在条件、急回1.理解并掌特性、传动角等概念：握曲柄存在条目标14田君2讲授平面连杆机构难点：理解并掌握曲柄存在线下教学习题件、急回特性、条件、急回特性、传动角等传动角，概念习题思政作业：阅重点：四杆机构的几何设计1.掌握四杆读建国目标1方法。5讲授田君2来我国平面连杆机构机构的几何设线下教学目标2难点：理解并掌握四杆机构计机械工的几何设计业取得的成就。目标16田君2讲授习题凸轮机构重点：凸轮机构应用类型、1.掌握凸轮线下教学
历史， 了解机 械设计 的过 程。 3 平面机构自由度 田君 2 重点：局部自由度、复合铰 链、虚约束； 难点：理解并掌握机构自由 度的计算 1. 理解 局部 自由度、复合 铰链、虚约束 。 2. 掌握 机构 自由度的计算 线下教学 讲授 习题 目标 1 4 平面连杆机构 田君 2 重点：曲柄存在条件、急回 特性、传动角等概念； 难点：理解并掌握曲柄存在 条件、急回特性、传动角等 概念 1. 理解并掌 握曲柄存在条 件、急回特性、 传动角 。 线下教学 讲授 习题 目标 1 5 平面连杆机构 田君 2 重点：四杆机构的几何设计 方法 。 难点：理解并掌握四杆机构 的几何设计 1. 掌握四杆 机构的几何设 计 线下教学 讲授 习题 思政作 业：阅 读建国 来我国 机械工 业取得 的成 就。 目标 1 目标 2 6 凸轮机构 田君 2 重点：凸轮机构应用类型、 1. 掌握凸轮 线下教学 讲授 习题 目标 1
常用推杆运动规律及其特机构应用类点：型、常用推杆运动规律及其难点：理解并掌握凸轮机构特点应用类型、常用推杆运动规律及其特点课程思政融入点：讲述凸轮机构在自动化中的应用历史，我国自动化领域在世界经济发展中所处的较弱地位，激化同学们的努力为中华民族腾飞的学习热情。重点：凸轮轮廓的设计方1.掌握凸轮法、基本尺寸的确定轮廓的设计方目标17讲授习题凸轮机构田君线下教学难点：理解并掌握凸轮轮廓法、基本尺寸的设计方法、基本尺寸的确的确定定重点：啮合定律、渐开线的1.理解啮合形成及特性；定律、渐开线目标18田君讲授习题齿轮机构2线下教学难点：理解啮合定律、渐开的形成及特性线的形成及特性重点：渐开线齿轮的啮合传1.理解渐开动、渐开线齿轮切齿原理：线齿轮的啮合目标1传动。讲授习题齿轮机构田君2难点：理解渐开线齿轮的啮线下教学目标22.掌握渐开合传动、渐开线齿轮切齿原理线齿轮切齿原
常用推杆运动规律及其特 点； 难点：理解并掌握凸轮机构 应用类型、常用推杆运动规 律及其特点 课程思政融入点：讲述凸轮 机构在自动化中的应用历 史，我国自动化领域在世界 经济发展中所处的较弱地 位，激化同学们的努力为中 华民族腾飞的学习热情。 机构应用类 型、常用推杆 运动规律及其 特点 7 凸轮机构 田君 2 重点：凸轮轮廓的设计方 法、基本尺寸的确定 难点：理解并掌握凸轮轮廓 的设计方法、基本尺寸的确 定 1. 掌握凸轮 轮廓的设计方 法、基本尺寸 的确定 线下教学 讲授 习题 目标 1 8 齿轮机构 田君 2 重点：啮合定律、渐开线的 形成及特性 ； 难点：理解啮合定律、渐开 线的形成及特性 1. 理解啮合 定律、渐开线 的形成及特性 线下教学 讲授 习题 目标 1 9 齿轮机构 田君 2 重点：渐开线齿轮的啮合传 动、渐开线齿轮切齿原理； 难点：理解渐开线齿轮的啮 合传动、渐开线齿轮切齿原 理 1. 理解渐开 线齿轮的啮合 传动 。 2. 掌握 渐开 线齿轮切齿原 线下教学 讲授 习题 目标 1 目标 2
理。重点：轮系类型和应用：定轴轮系及其传动比的计算：掌握定轴轮系目标1轮系10田君能理解轮系类型和应用：及其传动比的线下教学讲授习题2计算难点：掌握定轴轮系及其传动比的计算重点：螺纹标准：主要几何掌握螺纹标目标12讲授11连接田君线下教学习题参数：准难点：主要几何参数重点：螺栓联接的受力分掌握螺栓联接析、强度：掌握螺纹标准：目标112讲授连接田君2线下教学习题的受力分析、难点：螺栓联接的受力分强度计算析、强度计算重点：齿轮失效难点：齿轮材料及热处理、齿轮传动精度课程思政酸入点：讲述齿轮掌握齿轮失效传动在各种机动设备中应目标1讲授13齿轮传动田君线下教学习题 2机理用的重要性，而齿轮材料性能好坏又对齿轮应用有相当重要的影响，激励同学们学习好材料专业，将来发明更好更先进的材料应用在
理 。 10 轮系 田君 2 重点 ：轮系类型和应用；定 轴轮系及其传动比的计算； 能理解轮系类型和应用； 难点 ：掌握定轴轮系及其传 动比的计算 掌握定轴轮系 及其传动比的 计算 线下教学 讲授 习题 目标 1 11 连接 田君 2 重点 ：螺纹标准；主要几何 参数； 难点 ：主要几何参数 掌握螺纹标 准； 线下教学 讲授 习题 目标 1 12 连接 田君 2 重点 ：螺栓联接的受力分 析、强度；掌握螺纹标准； 难点 ：螺栓联接的受力分 析、强度计算 掌握螺栓联接 的受力分析、 强度计算 线下教学 讲授 习题 目标 1 13 齿轮传动 田君 2 重点 ：齿轮失效 难点 ：齿轮材料及热处理、 齿轮传动精度 课程思政融入点：讲述齿轮 传动在各种机动设备中应 用的重要性，而齿轮材料性 能好坏又对齿轮应用有相 当重要的影响，激励同学们 学习好材料专业，将来发明 更好更先进的材料应用在 掌握齿轮失效 机理 线下教学 讲授 习题 目标 1
齿轮上，从而提升齿轮的应用性能，较大地提高我国机械设备的传动性能。1.掌握带传动的受力及应重点：带传动的受力及应力力分析目标1分析14田君22.掌撞带传线下教学讲授习题带传动难点：带传动的弹性滑动和动的弹性滑动传动比：和传动比计算。1.掌握轴的置点：轴的类型及应用：目标1轴15田君2讲授习题线下教学结构设计难点：轴的结构设计重点：滚动轴承的基本类型掌握滚动轴承和特点：滚动轴承寿命计算的基本类型和目标116滚动轴承田君2线下教学讲授习题难点：掌握滚动轴承的基本特点：滚动轴类型和特点：滚动轴承寿命承寿命计算计算1.掌握机械设计的基本知识目标1点。期末者 期末考目标220田君2期末考试期末考试期末考试试2.热悉机械试目标3产品的一般设计过程。32合计：
齿轮上，从而提升齿轮的应 用性能，较大地提高我国机 械设备的传动性能。 14 带传动 田君 2 重点 ：带传动的受力及应力 分析 难点 ：带传动的弹性滑动和 传动比； 1. 掌握带传 动的受力及应 力分析 2. 掌握带传 动的弹性滑动 和传动比计 算。 线下教学 讲授 习题 目标 1 15 轴 田君 2 重点 ：轴的类型及应用； 难点 ：轴的结构设计 1. 掌握轴的 结构设计 线下教学 讲授 习题 目标 1 16 滚动轴承 田君 2 重点 ：滚动轴承的基本类型 和特点；滚动轴承寿命计算 难点 ：掌握滚动轴承的基本 类型和特点；滚动轴承寿命 计算 掌握滚动轴承 的基本类型和 特点；滚动轴 承寿命计算 线下教学 讲授 习题 目标 1 20 期末考试 田君 2 期末考试 1 .掌握机械设 计的基本知识 点。 2. 熟悉机械 产品的一般设 计过程。 期末考试 期末考 试 期末考 试 目标 1 目标 2 目标 3 合计： 32
课程考核评价依据及成绩比例（%）出席及课堂序号课程目标考核内容项目权 (%)期中期末作业回答间题情论文考试考试况目标1（知识目标）：1.机构简图绘制：机构自由1.理解并掌握机构简图绘制方度的计算：四杆机构的几何法：理解并掌握机构自由度的计设计：凸轮轮廓的设计。算：理解并掌握四杆机构的几何设2.啮合定律、渐开线的形成计：理解并掌握凸轮机构应用类及特性：渐开线齿轮的啮合型、常用推杆运动规律及其特点：传动、渐开线齿轮切齿原理：理解并掌握凸轮轮廊的设计方法、定轴轮系、周转轮系及其传基本尺寸的确定。动比的计算。2.理解啮合定律、渐开线的形成10106000403.螺栓联接的受力分析、强及特性理解渐开线齿轮的啮合传度计算：带传动的受力及应动、渐开线齿轮切齿原理：掌握定力分析。轴轮系及其传动比的计算。4.轴的结构设计：滚动轴承3.举握螺栓联接的受力分析、强度的基本类型和特点：滚动轴计算：带传动的受力及应力分析：承寿命计算：齿轮材料及热4.掌握轴的结构设计：滚动轴承处理、齿轮传动精度：齿轮的基本类型和特点：滚动轴承寿命失效。计算：齿轮材料及热处理、齿轮传
课程考核 序号 课程目标 考核内容 评价依据及成绩比例（%） 权重（%） 作业 项 目 论文 期 中 考试 期末 考试 出席及课堂 回答问题情 况 1 目标 1（知识目标）： 1. 理解并掌握机构简图绘制方 法；理解并掌握机构自由度的计 算；理解并掌握四杆机构的几何设 计；理解并掌握凸轮机构应用类 型、常用推杆运动规律及其特点； 理解并掌握凸轮轮廓的设计方法、 基本尺寸的确定。 2. 理解啮合定律、渐开线的形成 及特性；理解渐开线齿轮的啮合传 动、渐开线齿轮切齿原理；掌握定 轴轮系及其传动比的计算。 3.掌握螺栓联接的受力分析、强度 计算；带传动的受力及应力分析； 4. 掌握轴的结构设计；滚动轴承 的基本类型和特点；滚动轴承寿命 计算；齿轮材料及热处理、齿轮传 1. 机构简图绘制；机构自由 度的计算；四杆机构的几何 设计；凸轮轮廓的设计。 2. 啮合定律、渐开线的形成 及特性；渐开线齿轮的啮合 传动、渐开线齿轮切齿原理； 定轴轮系、周转轮系及其传 动比的计算。 3. 螺栓联接的受力分析、强 度计算；带传动的受力及应 力分析。 4. 轴的结构设计；滚动轴承 的基本类型和特点；滚动轴 承寿命计算；齿轮材料及热 处理、齿轮传动精度；齿轮 失效。 10 0 0 40 10 60
动精度：齿轮失效。目标2（能力目标）1.科技文献的查阅方法和对1.学会现代科学研究思维方法，运用公式推导、方程式推导等方法得数据整理和推导的能力。出正确严谨的结论。2.独立思考与科学论证的222660010能力。2.具备分析解决一般机构设计的3.利用所学知识解决实际间间题、独立思考和自学能力。3.能够运用所学知识分析工程应题的能力用中的实际间题。目标3（素质目标）1.培养学生具有主动参与、积极1.积极进取、勇于探案的时向上、崇尚科学、操究科学的学习代使命感。态度和思想意识；0010418342.自强不息、科学严谨、实2.养成理论联系实际、科学严谨、事求是的学习态度。认真细致、实事求是的科学态度和职业道德
动精度；齿轮失效。 2 目标 2（能力目标） 1.学会现代科学研究思维方法，运 用公式推导、方程式推导等方法得 出正确严谨的结论。 2.具备分析解决一般机构设计的 问题、独立思考和自学能力。 3.能够运用所学知识分析工程应 用中的实际问题。 1.科技文献的查阅方法和对 数据整理和推导的能力。 2. 独立思考与科学论证的 能力。 3. 利用所学知识解决实际问 题的能力 6 0 0 10 6 22 3 目标 3（素质目标） 1. 培养学生具有主动参与、积极 向上、崇尚科学、探究科学的学习 态度和思想意识； 2. 养成理论联系实际、科学严谨、 认真细致、实事求是的科学态度和 职业道德。 1. 积极进取、勇于探索的时 代使命感。 2. 自强不息、科学严谨、实 事求是的学习态度。 4 0 0 10 4 18
合计60202000100注：各类考核评价的具体评分标准见《附录：各类考核评分标准表》大纲编写时间：2020.9.1系（部）审查意见：同意！P发系（部）主任签名：1年9月1日日期：2020
合计 20 0 0 60 20 100 注：各类考核评价的具体评分标准见《附录：各类考核评分标准表》 大纲编写时间：2020.9.1 系（部）审查意见： 同意！ 系（部）主任签名： 日期： 2020 年 9 月 1 日