《机械原理课程设计》教学大纲 一、课程基本信息 中文名称:机械原理课程设计 英文名称:Curriculum design of mechanical principles 课程编码:10S1107D、10S4107D 课程类别:集中实践教学 总学时:2周 总学分:1学分 适用专业:机械设计制造及其自动化、智能制造工程 先修课程:高等数学、大学物理、理论力学、机械制图 开课系部:机电工程系 二、课程性质、课程目标及其对毕业要求的支撑 1、课程性质 《机械原理课程设计》是机械原理教学中的一个重要环节,是机械类各专业学生在机械原理课程学习后 进行的全面、系统、深入的实践性教学,培养学生机械系统运动方案设计、创新设计及应用计算机进行机构 分析和工程设计的能力。 2、课程目标 课程目标1:通过机械系统运动方案设计,使学生融会贯通机械原理课程的理论和方法,并且能够应用 学过的数学、机械原理课程等基本原理,分析复杂机械工程问题,培养学生分析解决实际问题的能力,使学 生具有自主学习和终身学习的意识,能够将工程管理与经济决策的基本方法应用于机电产品的开发、设计、 制造及改进中,培养学生不断学习和适应发展的能力。 课程目标2:通过机械系统运动方案设计,使学生具有机构选型组合及运动方案表达确定的能力,并能 够结合文献对复杂机械工程问题进行研究、分析,并获得有效结论的能力。同时培养学生能够通过信息综合 独立地归纳、总结和凝练问题,并判断先验的局限性的能力。 课程目标3:通过机械系统运动方案设计,解机械运动的变换与力的传递过程,进行运动学和动力学的 分析与设计: 课程目标4:通过机械系统运动方案设计,提高学生运算、绘图、运用计算机完成机械系统整体分析和 设计及查阅有关资料的能力。通过编写说明书,培养学生能够运用报告、图纸、设计文件等技术语言,通过 书面或口头方式与业界同行及社会公众进行有效沟通的能力。 课程目标5:通过小组协同合作,培养学生有效沟通和交流:使学生具有能够承担多学科团队中负责人
《机械原理课程设计》教学大纲 一、课程基本信息 中文名称:机械原理课程设计 英文名称:Curriculum design of mechanical principles 课程编码:10S1107D、10S4107D 课程类别:集中实践教学 总 学 时:2 周 总 学 分:1 学分 适用专业:机械设计制造及其自动化、智能制造工程 先修课程:高等数学、大学物理、理论力学、机械制图 开课系部:机电工程系 二、课程性质、课程目标及其对毕业要求的支撑 1、课程性质 《机械原理课程设计》是机械原理教学中的一个重要环节,是机械类各专业学生在机械原理课程学习后 进行的全面、系统、深入的实践性教学,培养学生机械系统运动方案设计、创新设计及应用计算机进行机构 分析和工程设计的能力。 2、课程目标 课程目标 1:通过机械系统运动方案设计,使学生融会贯通机械原理课程的理论和方法,并且能够应用 学过的数学、机械原理课程等基本原理,分析复杂机械工程问题,培养学生分析解决实际问题的能力,使学 生具有自主学习和终身学习的意识,能够将工程管理与经济决策的基本方法应用于机电产品的开发、设计、 制造及改进中,培养学生不断学习和适应发展的能力。 课程目标 2:通过机械系统运动方案设计,使学生具有机构选型组合及运动方案表达确定的能力,并能 够结合文献对复杂机械工程问题进行研究、分析,并获得有效结论的能力。同时培养学生能够通过信息综合 独立地归纳、总结和凝练问题,并判断先验的局限性的能力。 课程目标 3:通过机械系统运动方案设计,解机械运动的变换与力的传递过程,进行运动学和动力学的 分析与设计; 课程目标 4:通过机械系统运动方案设计,提高学生运算、绘图、运用计算机完成机械系统整体分析和 设计及查阅有关资料的能力。通过编写说明书,培养学生能够运用报告、图纸、设计文件等技术语言,通过 书面或口头方式与业界同行及社会公众进行有效沟通的能力。 课程目标 5:通过小组协同合作,培养学生有效沟通和交流:使学生具有能够承担多学科团队中负责人
团队成员及个体各自的角色和责任,与其他团队成员共享信息,合作共事的能力。通过答辩环节,培养学生 陈述发言、清晰表达或回应指令的能力。 3、课程目标对毕业要求的支撑 毕业要求2: 毕业要求9: 毕业要求12: 问题分析 个人团队 毕业要求10:沟通 终身学习 课程目标1 0.4 0.2 0.2 0.2 课程目标2 0.4 0.2 0.2 0.2 课程目标3 0.4 0.2 0.2 0.2 课程目标4 0.4 0.2 0.2 0.2 课程目标5 0.4 0.4 0.2 注:表中课程目标对毕业要求的支撑矩阵,可根据支撑程度用0.1-1间数字表示。 三、课程教学基本要求 第一阶段熟悉题目 采用多媒体授课,以典型机械的运动方案为例讲解课程设计的过程,下达任务书。同学根据任务书查阅 资料、熟悉题目的具体内容。 第二阶段方案分析比较 机械系统方案设计是机械产品设计的重要阶段,也是机械设计工作的基础。机械系统方案设计的好坏, 对机械能否完成预期的工作任务、工作质量的优劣以及产品在国际市场上的竞争力起着决定性的作用。同 一运动功能可以有不同的设计方案,要进行不同方案的比较。同时,同一方案可以由不同的机构组成。运动 方案设计的创造性基于突破和创新,主要包括原动机、传动系统、执行系统和控制系统等内容的设计。 第三阶段平面机构尺度及运动分析 分解执行机构的工艺动作,确定了运动规律,就要根据各基本动作或功能选择或创造合适的机构型式。 执行机构的型式设计或机构的型综合,需要综合考虑机构的功能、结构、尺寸、动力特性等多方面的因素, 分析比较。执行机构型式设计的优劣,将直接影响到机械的工作质量、使用效果和结构的繁简。 第四阶段平面动态静力分析 机械中许多绕固定轴线旋转的回转件由于其结构形状不对称、制造安装不准确或材质不均匀等原因,产 生离心惯性力和附加应力,在运动副中引起附加的动压力和摩擦力及周期振动,导致机械的工作精度、可靠 性、效率和使用寿命下降。对机构进行受力分析、调节机构的动平衡或整机速度波动,可以消除惯性力的不 良影响,把速度波动控制在许可范围内。 第五阶段绘制图纸并整理设计说明书 图纸包括机械系统运动方案简图和机械运动循环图,主要机构的运动分析。 课程设计说明书的基本内容包括:设计题目及参数和要求:机械系统运动方案拟定:机械系统运动循环 图:机构运动简图:方案比较与评价:动力机机选择:用数据和线图表达的计算结果:收获与建议及参考资
团队成员及个体各自的角色和责任,与其他团队成员共享信息,合作共事的能力。通过答辩环节,培养学生 陈述发言、清晰表达或回应指令的能力。 3、课程目标对毕业要求的支撑 毕业要求 2: 问题分析 毕业要求 9: 个人团队 毕业要求 10:沟通 毕业要求 12: 终身学习 课程目标 1 0.4 0.2 0.2 0.2 课程目标 2 0.4 0.2 0.2 0.2 课程目标 3 0.4 0.2 0.2 0.2 课程目标 4 0.4 0.2 0.2 0.2 课程目标 5 0.4 0.4 0.2 注:表中课程目标对毕业要求的支撑矩阵,可根据支撑程度用 0.1-1 间数字表示。 三、课程教学基本要求 第一阶段 熟悉题目 采用多媒体授课,以典型机械的运动方案为例讲解课程设计的过程,下达任务书。同学根据任务书查阅 资料、熟悉题目的具体内容。 第二阶段 方案分析比较 机械系统方案设计是机械产品设计的重要阶段,也是机械设计工作的基础。机械系统方案设计的好坏, 对机械能否完成预期的工作任务、工作质量的优劣以及产品在国际市场上的竞争力起着决定性的作用。同 一运动功能可以有不同的设计方案,要进行不同方案的比较。同时,同一方案可以由不同的机构组成。运动 方案设计的创造性基于突破和创新,主要包括原动机、传动系统、执行系统和控制系统等内容的设计。 第三阶段 平面机构尺度及运动分析 分解执行机构的工艺动作,确定了运动规律,就要根据各基本动作或功能选择或创造合适的机构型式。 执行机构的型式设计或机构的型综合,需要综合考虑机构的功能、结构、尺寸、动力特性等多方面的因素, 分析比较。执行机构型式设计的优劣,将直接影响到机械的工作质量、使用效果和结构的繁简。 第四阶段 平面动态静力分析 机械中许多绕固定轴线旋转的回转件由于其结构形状不对称、制造安装不准确或材质不均匀等原因,产 生离心惯性力和附加应力,在运动副中引起附加的动压力和摩擦力及周期振动,导致机械的工作精度、可靠 性、效率和使用寿命下降。对机构进行受力分析、调节机构的动平衡或整机速度波动,可以消除惯性力的不 良影响,把速度波动控制在许可范围内。 第五阶段 绘制图纸并整理设计说明书 图纸包括机械系统运动方案简图和机械运动循环图,主要机构的运动分析。 课程设计说明书的基本内容包括:设计题目及参数和要求;机械系统运动方案拟定;机械系统运动循环 图;机构运动简图;方案比较与评价;动力机机选择;用数据和线图表达的计算结果;收获与建议及参考资
料目录。有些课程设计说明书还应包括程序清单及运动仿真。 第六阶段答辩 答辩是考核课程设计是否达到基本要求和相应水平的关键环节,是老师对学生论文的一次会诊和指导。 考核内容包括学生对设计手册,资料的运用。老师提问的内容包括选题、选形、机械制图、理论力学、材料 力学、计算及设计要求等。重点考察学生设计图纸及说明书的质量,设计过程中的态度。同时检查设计创新 性、工作量、有无违反学术规范现象等,提出改进意见。 根据本课程内容,课程内容对课程目标的支撑如下: 课程目标1 课程目标2 课程目标3 课程目标4 课程目标5 第一阶段熟 悉题目 0.4 0.4 0.2 第二阶段方 案分析比较 0.2 0.2 0.2 0.4 第三阶段平 面机构尺度及 0.2 0.4 0.2 0.2 运动分析 第四阶段平 面动态静力分 0.4 0.4 0.2 析 第五阶段绘 制图纸整理说 0.2 0.6 0.2 明书 第六阶段答 辩 0.2 0.8 0.6 注:表中课程内容对课程目标的支撑矩阵,可根据支撑程度用0.1-1间数字表示。 四、有关教学环节的要求 1.组织管理的要求: 由于教师指导的学生人数多、设计环节多、设计周期长,因此必须具有严肃的态度,严密的组织,严明 的纪律,严格的要求。应进行必要的分组,必要的考勤及分阶段必要的考核。 2.对教师的要求: 教师应组织学生以小组为单位,讨论设计方案的构思,应用分析手段评价机构性能:调整机构的尺寸参 数以改进机构性能:分析机器的结构、传动方式、工作原理:选出最优方案。通过多种教学方法,以小组讨 论和个人学习为主,锻炼学生独立解决问题的能力和团队协作沟通等能力。教师的理论讲解和答疑为辅助 教学手段,使学生更清晰自己的任务目标和研究方法。 3.对学生的要求: 学生应全面系统地掌握和深化机械原理课程基本理论和方法,培养机械运动方案设计和分析的能力,受 到拟定机械运动方案设计和机构创新设计的能力训练,对机械运动学,动力学分析和设计方面有一较完整的
料目录。有些课程设计说明书还应包括程序清单及运动仿真。 第六阶段 答辩 答辩是考核课程设计是否达到基本要求和相应水平的关键环节,是老师对学生论文的一次会诊和指导。 考核内容包括学生对设计手册,资料的运用。老师提问的内容包括选题、选形、机械制图、理论力学、材料 力学、计算及设计要求等。重点考察学生设计图纸及说明书的质量,设计过程中的态度。同时检查设计创新 性、工作量、有无违反学术规范现象等,提出改进意见。 根据本课程内容,课程内容对课程目标的支撑如下: 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 课程目标 4 课程目标 5 第一阶段 熟 悉题目 0.4 0.4 0.2 第二阶段 方 案分析比较 0.2 0.2 0.2 0.4 第三阶段 平 面机构尺度及 运动分析 0.2 0.4 0.2 0.2 第四阶段 平 面动态静力分 析 0.4 0.4 0.2 第五阶段 绘 制图纸整理说 明书 0.2 0.6 0.2 第六阶段 答 辩 0.2 0.8 0.6 注:表中课程内容对课程目标的支撑矩阵,可根据支撑程度用 0.1-1 间数字表示。 四、有关教学环节的要求 1.组织管理的要求: 由于教师指导的学生人数多、设计环节多、设计周期长,因此必须具有严肃的态度,严密的组织,严明 的纪律,严格的要求。应进行必要的分组,必要的考勤及分阶段必要的考核。 2.对教师的要求: 教师应组织学生以小组为单位,讨论设计方案的构思,应用分析手段评价机构性能;调整机构的尺寸参 数以改进机构性能;分析机器的结构、传动方式、工作原理;选出最优方案。通过多种教学方法,以小组讨 论和个人学习为主,锻炼学生独立解决问题的能力和团队协作沟通等能力。教师的理论讲解和答疑为辅助 教学手段,使学生更清晰自己的任务目标和研究方法。 3.对学生的要求: 学生应全面系统地掌握和深化机械原理课程基本理论和方法,培养机械运动方案设计和分析的能力,受 到拟定机械运动方案设计和机构创新设计的能力训练,对机械运动学,动力学分析和设计方面有一较完整的
认识. 4.对教学基地、实验室和实验员的要求: 教学场所应有绘图、集中讨论、多媒体演示及计算机编程环境及设施。 5.作业要求: 作业要求尺规绘图,整齐认真,步骤完整。体现团队整体方案以及组内各成员的分工及完成的成果展 示。 五、考核方式 本课程为集中实践教学课程,考查课。考试成绩以设计说明书、图样和在答辩中回答问题的情况为依 据,参考设计过程中的表现,由指导教师按五级计分制(优、良、中、及格、不及格)进行评定。其中: 优秀:设计方案新颖,创新点突出,设计图纸及设计说明书规范,内容丰富,在设计过程中勤奋好学, 有创新思想。 良好:设计方案比较新颖,创新点比较突出,设计图纸及设计说明书比较规范,内容比较丰富,在设计 过程中勤奋好学,有创新思想。 中等:设计方案一般,创新点一般,设计图纸及设计说明书欠规范,内容不够丰富,在设计过程中比较 勤奋,创新思想不明显。 及格:设计方案不完善,存在一些小错误,设计图纸及设计说明书欠规范,内容一般,在设计过程中不 够勤奋。 不及格:设计方案有严重错误,设计图纸及设计说明书不规范,内容严重不足,在设计过程中不够认真。 六、学时分配 《机械原理课程设计》安排一览表 阶段 内容 时间安 面向专业 周数 排 1 查阅资料、熟悉题目 1天 机械设计制造及其自动化 第一周 2 方案分析、比较 2天 机械设计制造及其自动化 第一周 平面机构尺度综合、运 3 2天 机械设计制造及其自动化 第一周 动分析 平面动态静力分析 2天 机械设计制造及其自动化 第二周 绘制方案图、整理设计 5 2天 机械设计制造及其自动化 第二周 说明书 6 答辩 1天 机械设计制造及其自动化 第二周
认识. 4.对教学基地、实验室和实验员的要求: 教学场所应有绘图、集中讨论、多媒体演示及计算机编程环境及设施。 5. 作业要求: 作业要求尺规绘图,整齐认真,步骤完整。体现团队整体方案以及组内各成员的分工及完成的成果展 示。 五、考核方式 本课程为集中实践教学课程,考查课。考试成绩以设计说明书、图样和在答辩中回答问题的情况为依 据,参考设计过程中的表现,由指导教师按五级计分制(优、良、中、及格、不及格)进行评定。其中: 优秀:设计方案新颖,创新点突出,设计图纸及设计说明书规范,内容丰富,在设计过程中勤奋好学, 有创新思想。 良好:设计方案比较新颖,创新点比较突出,设计图纸及设计说明书比较规范,内容比较丰富,在设计 过程中勤奋好学,有创新思想。 中等:设计方案一般,创新点一般,设计图纸及设计说明书欠规范,内容不够丰富,在设计过程中比较 勤奋,创新思想不明显。 及格:设计方案不完善,存在一些小错误,设计图纸及设计说明书欠规范,内容一般,在设计过程中不 够勤奋。 不及格:设计方案有严重错误,设计图纸及设计说明书不规范,内容严重不足,在设计过程中不够认真。 六、学时分配 《机械原理课程设计》安排一览表 阶段 内容 时间安 排 面向专业 周数 1 查阅资料、熟悉题目 1 天 机械设计制造及其自动化 第一周 2 方案分析、比较 2 天 机械设计制造及其自动化 第一周 3 平面机构尺度综合、运 动分析 2 天 机械设计制造及其自动化 第一周 4 平面动态静力分析 2 天 机械设计制造及其自动化 第二周 5 绘制方案图、整理设计 说明书 2 天 机械设计制造及其自动化 第二周 6 答辩 1 天 机械设计制造及其自动化 第二周