机械设计课程标准2017

《机械设计基础》课程标准

课程编码: 课程类别:专业基础课 适用专业:机制 授课单位:

学时:128+2周实训 编写执笔人及编写日期: 2017-5 学分:8 审定负责人及审定日期: 2017.5 1. 课程定位和课程设计 1. 1课程性质与作用

课程的性质:《机械设计基础》是高职院校机械类各专业学生必修的一门重要专业基础课,为学习专业技术课和培养专业岗位能力服务。本课程将机械原理与机械零件的内容有机地结合在一起,它以机械中常用机构和通用零件为基础,为培养学生处理一般工程问题的能力和学习有关后继课、专业课打下基础。机制专业的学生将来主要从事生产工艺设计、制造、高技能操作、小型产品开发、设计、制造、生产及设备运行管理、设备维护和维修等工作,这类工作需要学生具有基本的工程素质和解决问题的能力,需要学生有一定的初步设计能力。本课程主要培养这些能力。

课程的作用:《机械设计基础》课程是从理论性、系统性很强的基础课和专业基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要转折点,在教学中具有承上启下的作用,课程知识掌握的程度直接影响到后续课程的学习。通过本课程的学习,可以使学生掌握常用机构和通用零件的基本理论和基本知识,初步具有分析、设计能力,并获得必要的基本技能训练,同时注意培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风,为学习有关专业课程以及参与技术改造奠定必要的基础。

先修课:机械制图、工程力学,工程材料,公差配合与互换性 后续课:机械制造工艺,数控机床、数控机床加工工艺与设备

1.2课程基本理念

1)坚持以高职教育培养目标为依据,遵循“结合理论联系实际,以应知、应会”的原则,以培养锻炼职业技能为重点。

2)注重培养学生的专业思维能力和专业实践能力。

3)把创新素质的培养贯穿于教学中。采用行之有效的教学方法,注重发展学生专业思维和专业应用能力。

4)培养学生分析问题、解决问题的能力。 1.3课程设计思路

本课程的总体设计思路是以专业教学培养目标为依据,以岗位需求为基本出发点,在设计上本着懂理论,重应用的总体思路,突出体现职业教育的技能型、应用性特色,着重培养学生的实践应用技能,力求达到理论够用,技能过硬的目的。让学生在了解常用机构及机械零部件的基本知识、设计方法和设计理论的基础上,能进行简单机械及传动装置的设计,培养学生初步解决实际工程问题的能力。在课程实施过程中,充分利用课程特征,加大学生工程体验和情感体验的教学设计,激发学生的主体意识和学习兴趣。

本课程标准鉴于本课程的服务面向与定位,本课程标准在设计过程中,本着宽基础、多方向的设计思路,通观考虑机械类和机电类各专业方向对机械设计基础知识的需求特点,以能力本位的培养目标、过程导向的课程开发和行动导向的教学过程为指导思想,围绕技术应用能力培养这一高职教育的核心目标,结合课程本身的特点,明确本课程是按工作过程为主线设计的项目课程(或学习领域课程) 来构筑课程教学体系与教学内容,通过项目引领和任务驱动,并配以案例分析进行教学。

课程按典型工作任务设计项目,并对按预设能力目标设计的教学项目针对学习目标、工作任务、能力要求、教学内容、活动设计和建议学时等方面制定了参考标准。

课程内容的学习,注重学生实际应用技能,主要发展学生认知、归纳分析、迁移的能力。 认知主要表现在:对本课程理论知识框架熟悉,准确理解机械设计的对象、过程、基本原理。归纳分析主要表现在:通过明确的任务导向及案例分析,能归纳机械设计基础的原理、原则和方法的应用特点和策略,能分析机械设计基础在生产实践中运用的具体场合与情形,迁移主要表现在:能将所学机械设计基础的理论、方法等迁移到新的具体案例中使用,能够将一个案例中的知识和方案、策略进行归纳、总结。

2. 课程目标 1)课程总目标

通过本课程的学习,使学生获得正确分析、使用和维护机械的基本知识、基本理论及基本技能,初步具备运用手册设计简单机械的能力,为学习有关专业机械设备课程以及参与技术改造奠定必要的基础。提高其实际应用技能,并使学生养成善于观察、独立思考的习惯,同时通过教学过程中的案例分析强化学生的工程素养、职业道德意识,建立正确的价值观和工程思想,激发学生的创新思维意识。

2)具体目标(课程预设能力目标的阐述) (1)知识与技能目标

通过本课程的学习,使学生系统了解机械设计基础的基本理论、规范、标准与方法;掌握一般机械中常用机构和通用零件的工作原理、组成、性能特点,初步掌握选用和设计方法。

学会用规定符号绘制平面运动机构和简单机械装置的方法;用科学的思维方法对机械零件和结构进行正确的受力分析;学会将所学知识应用于生产实际,会进行材料的选择,国家标准的应用、构件的强度校核、截面尺寸设计及计算机构或机械零件的最大许可载荷;学会观察机械工作过程和手脑并用解析机械的完整过程;具有对机构和零件进行分析计算的能力、一定的制图能力和使用技术资料的能力。能综合运用所学知识和实践技能,具有设计简单机械和简单传动装置及分析、解决一般工程问题的初步能力;在教师的指导下学会提出命题后,能运用图书馆资料、电子阅览物及网络等信息手段快捷地进行信息搜索,并能拟定符合要求的工作进程规划在教师的指导下学会继承设计、模仿设计;在教师的指导下尝试进行独立的创新设计;初步学会对多方案进行可行性分析的方法;学会自主学习,掌握一定的学习技巧,具有继续学习的能力。

(2)过程与方法目标

本课程在教学过程中,突出学生主体,采用案例教学,启发学生善于观察、自主思考、独立分析问题与解决问题。通过以学生为主体的学习,使学生在观察、思维、推理与判断、

分析与解决问题能力方面有明显的提高,对机械设计的基本方法和技能能够利用所学原理与方法举一反三,正确、灵活运用,体现注重实际应用技能的培养目标。

通过学习经历观察机械工作过程和手脑并用解析机械的完整过程,初步具有将思维形象转化为工程语言的能力。培养较强的自主学习能力,有将机械设计知识应用于日常生活、生产活动的意识,乐于参与观察、实训、制作、调研等科学实践活动;通过学习学会收集、分析、整理参考资料的技能;通过学习能够设计一般工作计划,初步具有对方案可行性分析的能力,提出切实可行的总体方案。

(3)情感态度与价值观目标

在教学过程中,注重基础应用性,从理论的传授过渡到方法的学习。通过本课程的学习使学生掌握机械设计的基本思维方式及设计方法,与生产实际和生活结合紧密,鼓励学生积极参与案例分析。培养学生的主体意识、问题意识、开放意识 、训练意识、互动意识 、交流意识。同时认识到我国机械设计与世界发达国家的差距,增强学生的国际竞争意识。 感受机械设计成果的美感,培养学生运用知识进行创新设计的能力,并以此增强学生的审美情趣。培养学生树立崇尚科学精神,坚定求真、求实的科学态度,形成科学的人生观、世界观。

通过学习养成积极思考问题、主动学习的习惯,能保持对生活中机械装置的好奇,领略参与创造活动的美妙,对机械有亲近、探究甚至热衷的情感;通过学习培养较强的自主学习能力,具有对机械工程科学的求知欲,乐于探索生产活动与日常生活中的机械工程问题,乐于探究日常用品或新器件中的机械工作原理,有将机械设计知识应用于日常生活、生产活动的意识,乐于参与观察、实训、制作、调研等科学实践活动。

(4)职业道德与素质养成目标

在教学过程中通过不同案例的设计思路的对比剖析与课程教学中的团队活动实践让学生领悟并认识到敬业耐劳、恪守信用、讲究效率、尊重规则、团队协作、崇尚卓越等职业道德与素质在个人职业发展和事业成功中的重要性,使学生能树立起自我培养良好的职业道德与注重日常职业素质养成的意识。

通过学习培养良好的团队合作精神,有将自己的见解公开与他人交流的愿望,认识到交流与合作的重要性,有主动与他人合作的精神,敢于提出与别人不同的见解,也勇于放弃或修正自己的错误观点;养成实事求是、尊重自然规律的科学态度;通过学习养成勇于克服困难的精神,在解决问题的过程中,有克服困难的信心和决心,具有较强的忍耐力,能体验战胜困难,解决机械设计问题时的喜悦;通过学习养成及时完成阶段性工作任务的习惯,言必信,行必果,信用意识,敬业意识、效率意识不断增强。 3. 课程内容与要求

3.1典型工作任务描述或学习领域描述 课程总体内容描述

机械设计基础是机电工程科学的技术基础之一,该学科所涉及的知识与技能不但为从事与机械工程相关工作的技术人员所必备,而且对人们的生活和工作中的创新实践活动有极大的帮助。机械工程中的创新活动与机械设计密切相关。机械设计基础是研究机械的工作状态、工作原理、机械构成原理、机械零件功用和机械零件结构及工作可靠度的工程技术科学。机械设计基础由实践和理论两部分组成。机械设计基础实践是人们掌握机械设计知识,形成工

程技术能力的重要环节,是进行机械工程实践的基本技术能力。机械设计基础理论则是人们对机械与机械设计最基本、最普遍规律的认识与概括。 教学建议:

(1)本课程的教学要不断摸索适合高职教育特点的教学方式。采取灵活的教学方法,启发、诱导、因材施教,注意给学生更多的思维活动空间,发挥教与学两方面的积极性,提高教学质量和教学水平。在规定的学时内,保证该标准的贯彻实施。

(2)教学过程中,要从职业教育的目标出发,了解学生的基础和情况,结合其实际水平和能力,认真指导。

(3)教学中要结合教学内容的特点,培养学生独立学习的习惯,开动脑筋,努力提高学生的自学能力和创新精神,分析原因,找到解决问题的方法和技巧。

(4)重视学生之间的团结和协作,培养共同解决问题的团队精神。 (5)加强对学生掌握技能的指导,教师要手把手的教,多作示范。 (6)教学中注重行为引导式教学方法的应用。

(7)任课教师根据学生情况及学校条件,可设计相应难度的主题,以达到教学目的。 教师最好结合比较有代表性的减速器进行教学。

将减速器设计融入贯穿在整个教学过程中,包括方案设计,电机选择,分配传动比,计算动力参数,带传动设计,齿轮传动,轴的设计,轴承,键连接的选择,及整个设计计算说明书。最后要求每名学生完成总装配图一张(1号或零号图纸),和零件图若干张(齿轮、轴、箱体等)。每个人最后还要进行答辩。

学时分配表

3. 3学习项目规划和学习项目设计

3.4课程设计实训项目设计

机械设计基础课程设计一般选择由机械设计基础课程所学过的大部分零部件所组成的机械传动系统或结构较简单的机械作为设计题目,较常采用的是以减速器为主体的机械传动系统,其主要设计内容如下: (1)传动方案的分析和拟定;

(2)电动机的选择与传动系统运动和动力参数的计算; (3)传动件(如齿轮或蜗杆传动、带传动)的设计; (4)轴的设计;

(5)轴承及其组合部件设计; (6)键连接和联轴器的选择与校核。

备注:对不同层次学生可采用分层次分小组不同题目进行设计和指导

先进行一次减速器拆装实验,然后将学生分组,每组5~6人, 每组一组数据, 完成一级齿轮减速器的设计计算,,每人完成设计说明书一份,约6000字左右。总装配图一张(1号或零号图纸),和零件图若干张(齿轮、轴、箱体等)。每个人最后还要进行答辩。

一级直齿圆柱齿轮减速器为主要设计题目(适合学习中等及以下的小组完成),结合学生学习层次的具体情况,可增设以下设计题目:

1)、二级斜齿圆柱齿轮减速器(适合学习优秀的小组完成)

2)、二级直齿圆柱齿轮减速器(适合学习优秀的小组完成) 3)、一级圆锥齿轮减速器(适合学习良好的小组完成) 4)、一级蜗轮蜗杆减速器(适合学习良好的小组完成) 5)、一级斜齿圆柱齿轮减速器(适合学习良好的小组完成) 附课时分配表

课 程 设 计 任 务 书

《机械设计基础课程设计》考查评分表

注:1、零件图各类标注包括:尺寸、尺寸公差、形位公差及表面粗糙度;

2、齿轮各参数包括:基本参数、公法线长度及其偏差、中心距及其偏差、检验与公差

3、设计说明书各类计算包括:轴强度校核、轴承寿命计算及键强度校核。

4. 课程实施

4.1教学条件

4.1.1软硬件条件

校内实训基地条件,现有机械制图实训室一个,机械原理展示柜5套,其他海富盛自动化仪表厂车工、钳工实训室与本课程相关内容可以借用。

实验机械厂负责接纳学生在校期间的见习及实习;

校外实训基地由学校专业指导,老师和企业实习指导人共同负责。

4.1.2师资条件

本课程要求教师应为专、兼职结合的团队。专任教师应有在企业工作或挂职锻炼的工作经验,并具有“双师”资格。兼职教师为有丰富的专业知识和过硬的专业技能,有丰富的工作经验,具有机械制造工程师职业资格的行业专家。

(1)做到为人师表,对学生严格要求,做到有爱心、耐心;

(2)认真备好每次课,在授课时设计好整个教学过程;

(3)具有丰富的专业理论知识;

(4)精通服务技能,能熟练进行工作。

4.2教学方法建议

本课程学习活动的设计以生产和生活中的常用器具和机械为载体,课程内容的教学要求以学生为主,老师的讲授与辅导为辅。

为保证学习活动的顺利开展,要求教师事先对教学内容必须要有充分的准备,对整个教学过程要有一个全面完整的精心教学设计,为学生布置学习任务,提供必要的学习资料,教师必须要求学生进行先期预习,在课堂上采取集中讲授、问题研讨等多种形式解决相关问题,

在实习环节采取分组方式,分派各组的工作任务,实行有效的分工与合作。共同完成学习任务。

在教学方式上,广泛采用角色扮演教学、情境教学、案例教学等方法,从理论的传授过渡到方法的学习。通过本课程的学习使学生掌握机械设计基础的基本思维方式及机械设计基础的实践技能,在每一次课上都有相应的案例,与生产实际结合紧密,鼓励学生积极参与案例分析。同时密切结合高职学生的特点,突出学生主体,寓教于乐,通过与课程内容紧密配合的课堂活动(角色办演、讨论、案例分析等),丰富教学内容,调动学生学习的兴趣,激发他们的学习热情和互动交流意识,使学生真正成为学习的主人。

4.3教材编写

(1)必须依据本课程标准编写教材,教材应充分体现任务引领、实践导向课程的设计思想。

(2)教材应将本专业职业活动,分解成若干典型的工作项目,按完成工作项目的需要和岗位操作规程,结合职业技能证书考证组织教材内容。

(3)教材应图文并茂,提高学生的学习兴趣,加深学生对常见机械零件的认识和理解。教材表达必须精炼、准确、科学。

(4)教材内容应体现先进性、通用性、实用性,要将本专业新技术、新方法、新成果及时地纳入教材,使教材更贴近本专业的发展和实际需要。

(5)教材中的活动设计的内容要具体,并具有可操作性。

5.教学评价、考核要求

(1)采用阶段评价,过程性评价与目标评价相结合,项目评价,理论与实践一体化评价模式。

(2)关注评价的多元性,结合课堂提问、学生作业、平时测验、学生实践教学体会、基本技能竞赛及考试情况,综合评价学生成绩。

(3)应注重学生实践中分析问题、解决问题能力的考核,对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励,全面综合评价学生能力。

(4)考核知识点与技能点全面开放,以项目带动知识点的学习。

在考核方法上,注重全面考察学生的学习状况,启发学生的学习兴趣,激励学生学习热情,促进学生的可持续发展。

对学生学习的评价,既关注学生知识与技能的理解和掌握,更要关注他们情感与态度的形成和发展;既关注学生学习的结果,更要关注他们在学习过程中的变化和发展。评价的手段和形式应多样化,要将过程评价与结果评价相结合,定性与定量相结合,充分关注学生的个性差异,发挥评价的启发激励作用,增强学生的自信心,提高学生的实际应用技能。教师要善于利用评价所提供的大量信息,适时调整和改善教学过程。

(1)注重对学生学习过程的评价

对学生学习过程的评价,包括参与讨论的积极态度、自信心、实际操作技能、合作交流意识,以及独立思考的能力、创新思维能力等方面,如:

①是否积极主动地参与讨论和分析;

②是否敢于表述自己的想法,对自己的观点有充分的自信;

③是否积极认真地参与模拟实践和应用实践;

④是否敢于尝试从不同角度思考问题,有独到的见解;

⑤能否理解他人的思路,并在与小组成员合作交流中得到启发与进步;

⑥是否有认真反思自己思考过程的意识。 在考核方法上,贯彻能力本为的理念,注重全面考察学生的学习状况,启发学生的学习兴趣,激励学生学习热情,促进学生的可持续发展。对学生学习的评价,既关注学生知识与技能的理解和掌握,更要关注他们情感与态度的形成和发展;既关注学生学习的结果,更要关注他们在学习过程中的变化和发展。

考核方式:笔试闭卷考试+过程性评价考核

成绩核算:期末考核成绩50% 过程性考核评价50%(平时出勤作业+课堂笔记+项目完成过程评价+任务完成情况)

本课程设计了若干个学习项目,每个项目同时也是完成一项设计任务,老师布置任务后并随时指导,通过课内实践和课后时间完成。本课程采用教师评价(占60%)和学生自评、互评作品(占40%)相结合的方式进行。每项任务完成后,由教师评价每个同学的设计计算说明书及图纸完成情况,选出优秀的设计作品展示给大家,同时由学生自评、互评。比较别人的优点,查找自己设计不足的地方。教师要善于利用评价所提供的大量信息,适时调整和改善教学过程。

6.课程资源开发与利用

1、建议教材

陈立德 《机械设计基础》 北京:高等教育出版社2010

主要参考书:

《机械设计基础》(黄森彬主编)北京:机械工业出版社,2003

《机械设计》(吴宗泽主编) 北京:高等教育出版社1996

《机械原理》(孙桓,陈作模主编)北京:高等教育出版社2000

《机械原理教程》(申永胜主编)北京:清华大学出版社1999

《机械设计》(濮良贵,纪名刚主编)北京:高等教育出版社1999

《机械设计基础》(陈庭吉主编)北京:机械工业出版社.2002

《机械设计》(邱宣怀) 北京:高等教育出版社,1997

2、网络资源

(1)注重课程资源和现代化教学资源的开发和利用,这些资源有利于创设形象生动的工作情景,激发学生的学习兴趣,促进学生对知识的理解和掌握。建议加强课程资源的开发,建立多媒体课程资源的数据库,努力实现跨学校多媒体资源的共享,以提高课程资源利用效率。

(2)积极开发和利用网络课程资源,充分利用诸如电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育网站和电子论坛等网上信息资源,使教学从单一媒体向多种媒体转变;教学活动从信息的单向传递向双向交换转变;学生单独学习向合作学习转变。

(3)运用现代教育技术和虚拟现实技术,建立虚拟社会、虚拟企业、虚拟车间、虚拟项目等仿真教学环境,优化教学过程,提高教学质量和效率,有利于规范学生操作流程,有利于培养学生专业素质。

(4)建立习题库及答案,同时为学生提供了多种版本的参考书,有利于学生复习和巩固知识。

(5)建立学习资料库,推荐国内与专业有关的网站地址,积极引导与培养学生学会自主学习、资料查询等能力。

3、其它教学资源的开发与利用

(1)产学合作开发课程资源,充分利用本行业典型的生产企业的资源,进行产学合作,建立实习实训基地,实践“工学”交替,满足学生的实习实训,同时为学生的就业创造机会。

(2)建立一支适应本专业的、稳定的、开放性的、具有丰富实践施工经验的兼职教师,实现理论教学与实践教学合一、专职教师与兼职教师合一、课堂教学与生产现场教学合一,满足学生综合职业能力培养的要求。

7.其他说明

可以针对学生的不同基础采用分层教学,教师根据学生现有的知识、能力水平和潜力倾向把学生科学地分成几组各自水平相近的群体并区别对待,基础差点的设计小组可以适当降低难度。

《机械设计基础》课程标准

课程编码: 课程类别:专业基础课 适用专业:机制 授课单位:

学时:128+2周实训 编写执笔人及编写日期: 2017-5 学分:8 审定负责人及审定日期: 2017.5 1. 课程定位和课程设计 1. 1课程性质与作用

课程的性质:《机械设计基础》是高职院校机械类各专业学生必修的一门重要专业基础课,为学习专业技术课和培养专业岗位能力服务。本课程将机械原理与机械零件的内容有机地结合在一起,它以机械中常用机构和通用零件为基础,为培养学生处理一般工程问题的能力和学习有关后继课、专业课打下基础。机制专业的学生将来主要从事生产工艺设计、制造、高技能操作、小型产品开发、设计、制造、生产及设备运行管理、设备维护和维修等工作,这类工作需要学生具有基本的工程素质和解决问题的能力,需要学生有一定的初步设计能力。本课程主要培养这些能力。

课程的作用:《机械设计基础》课程是从理论性、系统性很强的基础课和专业基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要转折点,在教学中具有承上启下的作用,课程知识掌握的程度直接影响到后续课程的学习。通过本课程的学习,可以使学生掌握常用机构和通用零件的基本理论和基本知识,初步具有分析、设计能力,并获得必要的基本技能训练,同时注意培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风,为学习有关专业课程以及参与技术改造奠定必要的基础。

先修课:机械制图、工程力学,工程材料,公差配合与互换性 后续课:机械制造工艺,数控机床、数控机床加工工艺与设备

1.2课程基本理念

1)坚持以高职教育培养目标为依据,遵循“结合理论联系实际,以应知、应会”的原则,以培养锻炼职业技能为重点。

2)注重培养学生的专业思维能力和专业实践能力。

3)把创新素质的培养贯穿于教学中。采用行之有效的教学方法,注重发展学生专业思维和专业应用能力。

4)培养学生分析问题、解决问题的能力。 1.3课程设计思路

本课程的总体设计思路是以专业教学培养目标为依据,以岗位需求为基本出发点,在设计上本着懂理论,重应用的总体思路,突出体现职业教育的技能型、应用性特色,着重培养学生的实践应用技能,力求达到理论够用,技能过硬的目的。让学生在了解常用机构及机械零部件的基本知识、设计方法和设计理论的基础上,能进行简单机械及传动装置的设计,培养学生初步解决实际工程问题的能力。在课程实施过程中,充分利用课程特征,加大学生工程体验和情感体验的教学设计,激发学生的主体意识和学习兴趣。

本课程标准鉴于本课程的服务面向与定位,本课程标准在设计过程中,本着宽基础、多方向的设计思路,通观考虑机械类和机电类各专业方向对机械设计基础知识的需求特点,以能力本位的培养目标、过程导向的课程开发和行动导向的教学过程为指导思想,围绕技术应用能力培养这一高职教育的核心目标,结合课程本身的特点,明确本课程是按工作过程为主线设计的项目课程(或学习领域课程) 来构筑课程教学体系与教学内容,通过项目引领和任务驱动,并配以案例分析进行教学。

课程按典型工作任务设计项目,并对按预设能力目标设计的教学项目针对学习目标、工作任务、能力要求、教学内容、活动设计和建议学时等方面制定了参考标准。

课程内容的学习,注重学生实际应用技能,主要发展学生认知、归纳分析、迁移的能力。 认知主要表现在:对本课程理论知识框架熟悉,准确理解机械设计的对象、过程、基本原理。归纳分析主要表现在:通过明确的任务导向及案例分析,能归纳机械设计基础的原理、原则和方法的应用特点和策略,能分析机械设计基础在生产实践中运用的具体场合与情形,迁移主要表现在:能将所学机械设计基础的理论、方法等迁移到新的具体案例中使用,能够将一个案例中的知识和方案、策略进行归纳、总结。

2. 课程目标 1)课程总目标

通过本课程的学习,使学生获得正确分析、使用和维护机械的基本知识、基本理论及基本技能,初步具备运用手册设计简单机械的能力,为学习有关专业机械设备课程以及参与技术改造奠定必要的基础。提高其实际应用技能,并使学生养成善于观察、独立思考的习惯,同时通过教学过程中的案例分析强化学生的工程素养、职业道德意识,建立正确的价值观和工程思想,激发学生的创新思维意识。

2)具体目标(课程预设能力目标的阐述) (1)知识与技能目标

通过本课程的学习,使学生系统了解机械设计基础的基本理论、规范、标准与方法;掌握一般机械中常用机构和通用零件的工作原理、组成、性能特点,初步掌握选用和设计方法。

学会用规定符号绘制平面运动机构和简单机械装置的方法;用科学的思维方法对机械零件和结构进行正确的受力分析;学会将所学知识应用于生产实际,会进行材料的选择,国家标准的应用、构件的强度校核、截面尺寸设计及计算机构或机械零件的最大许可载荷;学会观察机械工作过程和手脑并用解析机械的完整过程;具有对机构和零件进行分析计算的能力、一定的制图能力和使用技术资料的能力。能综合运用所学知识和实践技能,具有设计简单机械和简单传动装置及分析、解决一般工程问题的初步能力;在教师的指导下学会提出命题后,能运用图书馆资料、电子阅览物及网络等信息手段快捷地进行信息搜索,并能拟定符合要求的工作进程规划在教师的指导下学会继承设计、模仿设计;在教师的指导下尝试进行独立的创新设计;初步学会对多方案进行可行性分析的方法;学会自主学习,掌握一定的学习技巧,具有继续学习的能力。

(2)过程与方法目标

本课程在教学过程中,突出学生主体,采用案例教学,启发学生善于观察、自主思考、独立分析问题与解决问题。通过以学生为主体的学习,使学生在观察、思维、推理与判断、

分析与解决问题能力方面有明显的提高,对机械设计的基本方法和技能能够利用所学原理与方法举一反三,正确、灵活运用,体现注重实际应用技能的培养目标。

通过学习经历观察机械工作过程和手脑并用解析机械的完整过程,初步具有将思维形象转化为工程语言的能力。培养较强的自主学习能力,有将机械设计知识应用于日常生活、生产活动的意识,乐于参与观察、实训、制作、调研等科学实践活动;通过学习学会收集、分析、整理参考资料的技能;通过学习能够设计一般工作计划,初步具有对方案可行性分析的能力,提出切实可行的总体方案。

(3)情感态度与价值观目标

在教学过程中,注重基础应用性,从理论的传授过渡到方法的学习。通过本课程的学习使学生掌握机械设计的基本思维方式及设计方法,与生产实际和生活结合紧密,鼓励学生积极参与案例分析。培养学生的主体意识、问题意识、开放意识 、训练意识、互动意识 、交流意识。同时认识到我国机械设计与世界发达国家的差距,增强学生的国际竞争意识。 感受机械设计成果的美感,培养学生运用知识进行创新设计的能力,并以此增强学生的审美情趣。培养学生树立崇尚科学精神,坚定求真、求实的科学态度,形成科学的人生观、世界观。

通过学习养成积极思考问题、主动学习的习惯,能保持对生活中机械装置的好奇,领略参与创造活动的美妙,对机械有亲近、探究甚至热衷的情感;通过学习培养较强的自主学习能力,具有对机械工程科学的求知欲,乐于探索生产活动与日常生活中的机械工程问题,乐于探究日常用品或新器件中的机械工作原理,有将机械设计知识应用于日常生活、生产活动的意识,乐于参与观察、实训、制作、调研等科学实践活动。

(4)职业道德与素质养成目标

在教学过程中通过不同案例的设计思路的对比剖析与课程教学中的团队活动实践让学生领悟并认识到敬业耐劳、恪守信用、讲究效率、尊重规则、团队协作、崇尚卓越等职业道德与素质在个人职业发展和事业成功中的重要性,使学生能树立起自我培养良好的职业道德与注重日常职业素质养成的意识。

通过学习培养良好的团队合作精神,有将自己的见解公开与他人交流的愿望,认识到交流与合作的重要性,有主动与他人合作的精神,敢于提出与别人不同的见解,也勇于放弃或修正自己的错误观点;养成实事求是、尊重自然规律的科学态度;通过学习养成勇于克服困难的精神,在解决问题的过程中,有克服困难的信心和决心,具有较强的忍耐力,能体验战胜困难,解决机械设计问题时的喜悦;通过学习养成及时完成阶段性工作任务的习惯,言必信,行必果,信用意识,敬业意识、效率意识不断增强。 3. 课程内容与要求

3.1典型工作任务描述或学习领域描述 课程总体内容描述

机械设计基础是机电工程科学的技术基础之一,该学科所涉及的知识与技能不但为从事与机械工程相关工作的技术人员所必备,而且对人们的生活和工作中的创新实践活动有极大的帮助。机械工程中的创新活动与机械设计密切相关。机械设计基础是研究机械的工作状态、工作原理、机械构成原理、机械零件功用和机械零件结构及工作可靠度的工程技术科学。机械设计基础由实践和理论两部分组成。机械设计基础实践是人们掌握机械设计知识,形成工

程技术能力的重要环节,是进行机械工程实践的基本技术能力。机械设计基础理论则是人们对机械与机械设计最基本、最普遍规律的认识与概括。 教学建议:

(1)本课程的教学要不断摸索适合高职教育特点的教学方式。采取灵活的教学方法,启发、诱导、因材施教,注意给学生更多的思维活动空间,发挥教与学两方面的积极性,提高教学质量和教学水平。在规定的学时内,保证该标准的贯彻实施。

(2)教学过程中,要从职业教育的目标出发,了解学生的基础和情况,结合其实际水平和能力,认真指导。

(3)教学中要结合教学内容的特点,培养学生独立学习的习惯,开动脑筋,努力提高学生的自学能力和创新精神,分析原因,找到解决问题的方法和技巧。

(4)重视学生之间的团结和协作,培养共同解决问题的团队精神。 (5)加强对学生掌握技能的指导,教师要手把手的教,多作示范。 (6)教学中注重行为引导式教学方法的应用。

(7)任课教师根据学生情况及学校条件,可设计相应难度的主题,以达到教学目的。 教师最好结合比较有代表性的减速器进行教学。

将减速器设计融入贯穿在整个教学过程中,包括方案设计,电机选择,分配传动比,计算动力参数,带传动设计,齿轮传动,轴的设计,轴承,键连接的选择,及整个设计计算说明书。最后要求每名学生完成总装配图一张(1号或零号图纸),和零件图若干张(齿轮、轴、箱体等)。每个人最后还要进行答辩。

学时分配表

3. 3学习项目规划和学习项目设计

3.4课程设计实训项目设计

机械设计基础课程设计一般选择由机械设计基础课程所学过的大部分零部件所组成的机械传动系统或结构较简单的机械作为设计题目,较常采用的是以减速器为主体的机械传动系统,其主要设计内容如下: (1)传动方案的分析和拟定;

(2)电动机的选择与传动系统运动和动力参数的计算; (3)传动件(如齿轮或蜗杆传动、带传动)的设计; (4)轴的设计;

(5)轴承及其组合部件设计; (6)键连接和联轴器的选择与校核。

备注:对不同层次学生可采用分层次分小组不同题目进行设计和指导

先进行一次减速器拆装实验,然后将学生分组,每组5~6人, 每组一组数据, 完成一级齿轮减速器的设计计算,,每人完成设计说明书一份,约6000字左右。总装配图一张(1号或零号图纸),和零件图若干张(齿轮、轴、箱体等)。每个人最后还要进行答辩。

一级直齿圆柱齿轮减速器为主要设计题目(适合学习中等及以下的小组完成),结合学生学习层次的具体情况,可增设以下设计题目:

1)、二级斜齿圆柱齿轮减速器(适合学习优秀的小组完成)

2)、二级直齿圆柱齿轮减速器(适合学习优秀的小组完成) 3)、一级圆锥齿轮减速器(适合学习良好的小组完成) 4)、一级蜗轮蜗杆减速器(适合学习良好的小组完成) 5)、一级斜齿圆柱齿轮减速器(适合学习良好的小组完成) 附课时分配表

课 程 设 计 任 务 书

《机械设计基础课程设计》考查评分表

注:1、零件图各类标注包括:尺寸、尺寸公差、形位公差及表面粗糙度;

2、齿轮各参数包括:基本参数、公法线长度及其偏差、中心距及其偏差、检验与公差

3、设计说明书各类计算包括:轴强度校核、轴承寿命计算及键强度校核。

4. 课程实施

4.1教学条件

4.1.1软硬件条件

校内实训基地条件,现有机械制图实训室一个,机械原理展示柜5套,其他海富盛自动化仪表厂车工、钳工实训室与本课程相关内容可以借用。

实验机械厂负责接纳学生在校期间的见习及实习;

校外实训基地由学校专业指导,老师和企业实习指导人共同负责。

4.1.2师资条件

本课程要求教师应为专、兼职结合的团队。专任教师应有在企业工作或挂职锻炼的工作经验,并具有“双师”资格。兼职教师为有丰富的专业知识和过硬的专业技能,有丰富的工作经验,具有机械制造工程师职业资格的行业专家。

(1)做到为人师表,对学生严格要求,做到有爱心、耐心;

(2)认真备好每次课,在授课时设计好整个教学过程;

(3)具有丰富的专业理论知识;

(4)精通服务技能,能熟练进行工作。

4.2教学方法建议

本课程学习活动的设计以生产和生活中的常用器具和机械为载体,课程内容的教学要求以学生为主,老师的讲授与辅导为辅。

为保证学习活动的顺利开展,要求教师事先对教学内容必须要有充分的准备,对整个教学过程要有一个全面完整的精心教学设计,为学生布置学习任务,提供必要的学习资料,教师必须要求学生进行先期预习,在课堂上采取集中讲授、问题研讨等多种形式解决相关问题,

在实习环节采取分组方式,分派各组的工作任务,实行有效的分工与合作。共同完成学习任务。

在教学方式上,广泛采用角色扮演教学、情境教学、案例教学等方法,从理论的传授过渡到方法的学习。通过本课程的学习使学生掌握机械设计基础的基本思维方式及机械设计基础的实践技能,在每一次课上都有相应的案例,与生产实际结合紧密,鼓励学生积极参与案例分析。同时密切结合高职学生的特点,突出学生主体,寓教于乐,通过与课程内容紧密配合的课堂活动(角色办演、讨论、案例分析等),丰富教学内容,调动学生学习的兴趣,激发他们的学习热情和互动交流意识,使学生真正成为学习的主人。

4.3教材编写

(1)必须依据本课程标准编写教材,教材应充分体现任务引领、实践导向课程的设计思想。

(2)教材应将本专业职业活动,分解成若干典型的工作项目,按完成工作项目的需要和岗位操作规程,结合职业技能证书考证组织教材内容。

(3)教材应图文并茂,提高学生的学习兴趣,加深学生对常见机械零件的认识和理解。教材表达必须精炼、准确、科学。

(4)教材内容应体现先进性、通用性、实用性,要将本专业新技术、新方法、新成果及时地纳入教材,使教材更贴近本专业的发展和实际需要。

(5)教材中的活动设计的内容要具体,并具有可操作性。

5.教学评价、考核要求

(1)采用阶段评价,过程性评价与目标评价相结合,项目评价,理论与实践一体化评价模式。

(2)关注评价的多元性,结合课堂提问、学生作业、平时测验、学生实践教学体会、基本技能竞赛及考试情况,综合评价学生成绩。

(3)应注重学生实践中分析问题、解决问题能力的考核,对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励,全面综合评价学生能力。

(4)考核知识点与技能点全面开放,以项目带动知识点的学习。

在考核方法上,注重全面考察学生的学习状况,启发学生的学习兴趣,激励学生学习热情,促进学生的可持续发展。

对学生学习的评价,既关注学生知识与技能的理解和掌握,更要关注他们情感与态度的形成和发展;既关注学生学习的结果,更要关注他们在学习过程中的变化和发展。评价的手段和形式应多样化,要将过程评价与结果评价相结合,定性与定量相结合,充分关注学生的个性差异,发挥评价的启发激励作用,增强学生的自信心,提高学生的实际应用技能。教师要善于利用评价所提供的大量信息,适时调整和改善教学过程。

(1)注重对学生学习过程的评价

对学生学习过程的评价,包括参与讨论的积极态度、自信心、实际操作技能、合作交流意识,以及独立思考的能力、创新思维能力等方面,如:

①是否积极主动地参与讨论和分析;

②是否敢于表述自己的想法,对自己的观点有充分的自信;

③是否积极认真地参与模拟实践和应用实践;

④是否敢于尝试从不同角度思考问题,有独到的见解;

⑤能否理解他人的思路,并在与小组成员合作交流中得到启发与进步;

⑥是否有认真反思自己思考过程的意识。 在考核方法上,贯彻能力本为的理念,注重全面考察学生的学习状况,启发学生的学习兴趣,激励学生学习热情,促进学生的可持续发展。对学生学习的评价,既关注学生知识与技能的理解和掌握,更要关注他们情感与态度的形成和发展;既关注学生学习的结果,更要关注他们在学习过程中的变化和发展。

考核方式:笔试闭卷考试+过程性评价考核

成绩核算:期末考核成绩50% 过程性考核评价50%(平时出勤作业+课堂笔记+项目完成过程评价+任务完成情况)

本课程设计了若干个学习项目,每个项目同时也是完成一项设计任务,老师布置任务后并随时指导,通过课内实践和课后时间完成。本课程采用教师评价(占60%)和学生自评、互评作品(占40%)相结合的方式进行。每项任务完成后,由教师评价每个同学的设计计算说明书及图纸完成情况,选出优秀的设计作品展示给大家,同时由学生自评、互评。比较别人的优点,查找自己设计不足的地方。教师要善于利用评价所提供的大量信息,适时调整和改善教学过程。

6.课程资源开发与利用

1、建议教材

陈立德 《机械设计基础》 北京:高等教育出版社2010

主要参考书:

《机械设计基础》(黄森彬主编)北京:机械工业出版社,2003

《机械设计》(吴宗泽主编) 北京:高等教育出版社1996

《机械原理》(孙桓,陈作模主编)北京:高等教育出版社2000

《机械原理教程》(申永胜主编)北京:清华大学出版社1999

《机械设计》(濮良贵,纪名刚主编)北京:高等教育出版社1999

《机械设计基础》(陈庭吉主编)北京:机械工业出版社.2002

《机械设计》(邱宣怀) 北京:高等教育出版社,1997

2、网络资源

(1)注重课程资源和现代化教学资源的开发和利用,这些资源有利于创设形象生动的工作情景,激发学生的学习兴趣,促进学生对知识的理解和掌握。建议加强课程资源的开发,建立多媒体课程资源的数据库,努力实现跨学校多媒体资源的共享,以提高课程资源利用效率。

(2)积极开发和利用网络课程资源,充分利用诸如电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育网站和电子论坛等网上信息资源,使教学从单一媒体向多种媒体转变;教学活动从信息的单向传递向双向交换转变;学生单独学习向合作学习转变。

(3)运用现代教育技术和虚拟现实技术,建立虚拟社会、虚拟企业、虚拟车间、虚拟项目等仿真教学环境,优化教学过程,提高教学质量和效率,有利于规范学生操作流程,有利于培养学生专业素质。

(4)建立习题库及答案,同时为学生提供了多种版本的参考书,有利于学生复习和巩固知识。

(5)建立学习资料库,推荐国内与专业有关的网站地址,积极引导与培养学生学会自主学习、资料查询等能力。

3、其它教学资源的开发与利用

(1)产学合作开发课程资源,充分利用本行业典型的生产企业的资源,进行产学合作,建立实习实训基地,实践“工学”交替,满足学生的实习实训,同时为学生的就业创造机会。

(2)建立一支适应本专业的、稳定的、开放性的、具有丰富实践施工经验的兼职教师,实现理论教学与实践教学合一、专职教师与兼职教师合一、课堂教学与生产现场教学合一,满足学生综合职业能力培养的要求。

7.其他说明

可以针对学生的不同基础采用分层教学,教师根据学生现有的知识、能力水平和潜力倾向把学生科学地分成几组各自水平相近的群体并区别对待,基础差点的设计小组可以适当降低难度。


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