《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
