《機械原理課程設計》課程教學大綱

《機械原理課程設計》基本信息課程名稱中文課程設計EnglishCourseDesignofMechanicalPrinciple課程號04021062課程性質必修學分2實習周數(shù)2開課學期4面向專業(yè)機械設計制造及其自動化、農(nóng)業(yè)機械化及其自動化、智能農(nóng)業(yè)裝備、農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程、新能源科學與工程、交通運輸、交通運輸（公路物流）、能源與動力工程、汽車服務工程交通先修課程《現(xiàn)代工程圖學》《機械工程導論》《理論力學》《理論力學》《機械原理》等課程簡介/課程目標《機械原理課程設計》是機械類各專業(yè)學生在學習了《機械原理》課程后進行的一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，是為培養(yǎng)學生機械系統(tǒng)運動方案設計和創(chuàng)新設計能力、應用計算機解決工程實際中各種機構設計和分析能力服務的。課程目標1：根據(jù)課程設計分組情況，明確設計任務。通過擬定的機械運動方案的訓練，使學生具備初步設計機構選型、創(chuàng)新與組合和確定運動方案的能力。課程目標2：對學生進行基本設計技能的訓練。進一步提高學生計算、繪圖和收集與運用資料的能力，增強學生運用計算機輔助設計來解決機構設計與分析問題的能力。課程目標畢業(yè)要求指標點畢業(yè)要求目標13.2能夠針對機械工程系統(tǒng)特定需求，完成機械單元（部件）的設計3.設計/開發(fā)解決方案目標24.1能夠基于科學原理，通過文獻研究或相關方法，調研和分析機械領域復雜工程問題的解決方案4.研究表1課程目標與畢業(yè)要求指標點的對應課程內(nèi)容機械原理課程設計題目為兩類：課程設計參考書給定題目和創(chuàng)新設計題目。按照任務書要求，選擇設計題目，進行機械系統(tǒng)方案設計、運動設計和受力分析，確定方案中所用的機構及各機構的參數(shù)，繪制機構運動簡圖，編寫設計計算說明書。設計過程中，以小組為單位，小組長負責檢查組員的進度、計算說明書的書寫規(guī)范、組織小組集體討論、負責向指導教師匯報設計過程中出現(xiàn)的各類問題。具體內(nèi)容和課時安排如下：機械原理課程設計準備工作（2天）機械系統(tǒng)的方案設計（2天）機構的運動設計分析（2天）機構的動力設計分析（2天）齒輪機構、凸輪機構的設計（2天）設計說明書整理（2天）答辯（1天）課程要求《機械原理課程設計》教學主要有以下幾個方面的具體要求：（1）說明書應該用，要求步驟清楚、敘述簡明、文句通順、排版工整。（2）對每一自成單元的內(nèi)容，都應有大小標題，使其題目突出。（3）計算內(nèi)容要列出公式，代人有關數(shù)據(jù)，寫出結果，標明單位。對所用公式和數(shù)據(jù)，應注明來源（參考資料的編號和頁次）。（4）為清楚表述說明書內(nèi)容，說明書中應附有相應的簡圖（如機械運動方案圖、機構運動簡圖、機構設計圖等）。具體要求分為四方面，如下：第一部分圖紙部分檢查內(nèi)容：圖樣是課程設計的組成部分，是設計的成果之一。采用AutoCAD、Solidworks等計算機繪圖軟件完成圖樣繪制，設計圖樣要達到課題規(guī)定的要求。圖樣中的內(nèi)容包括如下方面：①反應機械系統(tǒng)運動方案設計的機構運動簡圖。②用圖解法進行機構運動設計和機構的位移、速度、加速度和動態(tài)靜力學分析過程。③執(zhí)行構件的運動線圖和原動件的平衡力矩線圖、齒輪的設計圖、凸輪的設計圖等。對設計圖樣的質量要求：作圖準確、布圖勻稱、圖面整潔、標注齊全。圖樣上的中文用仿宋體、數(shù)字和外文字母用斜體字母書寫號，圖紙規(guī)格、線條、尺寸標注等均應符合國家制圖標準的規(guī)定。標題欄的格式如圖1所示。圖1圖紙標題欄要求第二部分設計說明書撰寫和裝訂要求1.根據(jù)選題不同，設計說明書內(nèi)容不同，主要內(nèi)容大致包括：（1）設計題目（包括設計條件和要求）。（2）機構方案的確定及運動簡圖的繪制（3）連桿機構的設計及運動分析。（4）凸輪機構的設計。（5）齒輪機構的設計。（6）完成設計所用方法及其原理的簡要說明。（7）建立設計所需的數(shù)學模型并列出必要的計算公式、計算過程、結果及說明。（8）用表格列出計算結果并畫出主要曲線圖。（9）對設計結果進行分析討論，寫出課程設計的收獲與體會。2.計算說明書書寫的補充要求（1）計算說明書采用Word撰寫。正文：小四號宋體，首行縮進。一級標題（題目）：二號宋體居中；二級標題：三號黑體居中。（2）參考文獻包括《機械原理》教科書、《機械原理課程設計指導書》、相關文章和網(wǎng)上資料，一般不少于5篇。（3）說明書中公式采用Mythtype或AxMath編寫。（4）計算過程要嚴格按照：寫公式→代數(shù)據(jù)→得結果的規(guī)范要求書寫；（5）所引用的公式要編序號，并注明出處。3.計算說明書的排版與打印裝訂順序封面、設計要求、設計任務書、計算說明、參考文獻第三部分上交材料要求電子版材料上交要求：提交材料放在同一文件夾內(nèi)，文件夾命名方式：學號+姓名文件夾內(nèi)包含2個文件：電子版設計說明書；電子版圖紙原文件。命名方式分別為：學號+姓名+設計說明書；學號+姓名+電子圖紙第四部分答辯前準備（1）答辯前，各學習小組組長必須逐個檢查組內(nèi)同學的設計資料，并組織學生互審，；（2）答辯前一天晚上10點前，須將資料完備的電子版材料，以班級為單位交齊送到老師指定郵箱；（3）答辯前一天下午，各班采用抽簽辦法，以小組為單位，定出答辯順序，并將排列的順序及名單交給老師。組織與實施整個設計過程，以學生為主，指導教師為輔，來完成課程設計任務。教師以課堂講解和設計過程的現(xiàn)場指導相結合，幫助學生順利完成課程設計任務。通過課程設計來進一步啟發(fā)學生的創(chuàng)造性設計思維，使學生具備進行機械系統(tǒng)運動方案設計的初步能力。按照課程設計的教學大綱，組織學生按照：1.發(fā)布設計任務書；2.完成機械系統(tǒng)的方案設計；3.機構的運動設計分析；4.機構的動力設計分析；5.齒輪機構、凸輪機構的設計；6.完成說明書；7.答辯這七個步驟完成課程設計，設計過程中主要采用小組討論、查閱文獻、自學等方式，配合教師講授、答疑?？己朔绞郊俺煽冊u定課程設計的成績考核根據(jù)學生平時表現(xiàn)、圖紙繪制的進度和說明書完成后的答辯情況進行綜合打分，各部分內(nèi)容占課程總成績的比例如下：平時表現(xiàn)20%、圖紙繪制30%、說明書30%、答辯20%。課程總成績（百分制）按以上各部分內(nèi)容核算后（四舍五入取整），根據(jù)90-100分為優(yōu)秀，80-89為良好，70-79為中等，60-69為及格，小于60為不及格進行等級判定。（1）考核環(huán)節(jié)對課程目標的支撐表2考核與評價方式考核環(huán)節(jié)分值考核/評價細則課程目標12平時表現(xiàn)20（1）主要考核學生學習紀律和安全意識情況。（2）教師根據(jù)課堂制度，遵守安全規(guī)定，隨堂小組討論情況評價?！獭?010圖紙繪制30（1）機械運動方案設計，機構運動簡圖的繪制。（2）機械運動和動力設計，圖解法完成機構的運動分析和動態(tài)靜力學分析。（3）主要零部件的設計，凸輪輪廓曲線設計的繪圖?！獭?010設計說明書和現(xiàn)場答辯50（1）主要考核學生說明書完成提交情況。（2）按照說明書撰寫和裝訂要求，規(guī)范書寫，內(nèi)容完整。（3）正確回答答辯問題。（4）有效溝通?！獭?030合計：1005050（2）課程目標考核環(huán)節(jié)和達成標準表3課程目標考核環(huán)節(jié)和達成標準課程目標教學環(huán)節(jié)考核環(huán)節(jié)合格標準課程目標1小組討論、查閱文獻、自學等方式，配合教師講授、答疑平時表現(xiàn)A（20%）0.65圖紙繪制B（40%）說明書C（40%）課程目標2小組討論、查閱文獻、自學等方式，配合教師講授、答疑平時表現(xiàn)A（20%）0.65繪制B（20%）說明書C（60%）3)本課程考試/考核的評分標準合理性說明本課程評價方式加大了過程考核在總成績重點比例，注重學生實習過程中的平時表現(xiàn)、圖紙繪制能力、方案設計能力、受力分析、運動分析、主要參數(shù)設計計算等的表現(xiàn)，有定量的評價標準?？己嗽u價的標準見下表4。表4考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥90（優(yōu)秀）89>x≥80（良好）79>x≥70（中等）69>x≥60（及格）x<60（不及格）平時表現(xiàn)20遵守紀律，學習認真，嚴格遵守課堂制度要求，嚴格按照課程設計時間進度要求。遵守紀律，學習認真，能夠遵守課堂制度要求，能夠按照課程設計時間進度要求。遵守紀律，學習認真，基本遵守課堂制度要求，能夠按照課程設計時間進度要求。遵守紀律，學習認真，不遵守課堂制度要求，基本按照課程設計時間進度要求。學習態(tài)度不認真，不遵守課堂制度要求，不能按照課程設計時間進度要求。圖紙繪制301.方案設計合理，機構運動簡圖表達正確；2.運動分析圖樣正確；3.靜力分析圖樣正確。4.凸輪機構設計合理，從動件運動線圖和凸輪實際輪廓繪制正確。1.方案設計基本合理，機構運動簡圖表達正確；2.運動分析圖樣基本正確；3.靜力分析圖樣基本正確；4.凸輪機構設計合理，從動件運動線圖和凸輪實際輪廓繪制基本正確。合計表達錯誤3項以內(nèi)。1.方案設計不合理，但可以實現(xiàn)預設要求，機構運動簡圖表達正確；2.運動分析圖樣基本正確；3.靜力分析圖樣基本正確；4.凸輪機構設計合理，從動件運動線圖和凸輪實際輪廓繪制基本正確。合計表達錯誤3~5項。1.方案設計不合理，但可以實現(xiàn)預設要求，機構運動簡圖表達正確；2.運動分析圖樣基本正確；3.靜力分析圖樣基本正確；4.凸輪機構設計合理，從動件運動線圖和凸輪實際輪廓繪制基本正確。合計表達錯誤5~10項。1.方案設計不合理，機構運動簡圖繪制錯誤；2.多處細節(jié)錯誤（10項以上）。設計說明書和現(xiàn)場答辯50按時提交說明書，裝訂順序正確，設計、分析計算正確，書寫規(guī)范，條理清晰。2.正確回答答辯問題。積極有效溝通。按時提交說明書，裝訂順序正確，格式基本正確，內(nèi)容完整。有小錯誤3項以內(nèi)。2.基本正確回答答辯問題，能夠有效溝通。1.按時提交說明書，內(nèi)容正確不完整，有多處小錯誤。2.正確回答部分答辯問題，有溝通意識。1.不能按時提交說明書，說明書內(nèi)容不夠全面，更正后達到要求。2.正確回答部分答辯問題，有溝通意識。1.無正當理由，未能提交說明書。資料齊全，2.不能參加答辯環(huán)節(jié)。參考教材機械原理課程設計指導書，王湘江主編，中南大學出版社．2011機械原理課程設計（第三版），劉毅主編，華中科技大學出版社，2017機械原理課程設計，裘建新主編，高等教育出版社.2004（3）機械原理（第九版），孫恒主編，高等教育出版社.2021自編[]統(tǒng)編[√]課程思政課程思政目標：培養(yǎng)學生善于將課本知識與生產(chǎn)、生活實際有機結合的能力，形成勤勉、務實、吃苦耐勞的優(yōu)秀生活作風及工作態(tài)度。課程思政素材：序號教學內(nèi)容思政要素切入點育人目標1機械系統(tǒng)方案設計從機構是否自鎖、受力是否合理、載荷能力是否能夠承受、