机械设计基础课程介绍
《机械设计基础》课程介绍
1、本课程校内发展的主要历史沿革
机械设计基础系列课程是高等职业技术学院机械类专业的重要技术基础课。我院自汽车工程系建立以来就开始了对这门课的教学和研究，积累了大量的教学经验。
本课程为面向全校多个专业的专业基础课。
2003 年我院成立了自动化工程系，由于自动化工程系的各个专业的侧重点的不同，提出了对这门课的新的教学要求。经过三年的摸索、实践和研究，我们总结了一套适合自动化专业的本课程教学方法，培养了数位不同年龄阶段的主讲教师，形成了一个合理的教学梯队。
2、本课程目标与定位
本课程的目标 ：
通过本课程的学习应达到以下目标：
（1）掌握常用机构的工作原理和运动特点，初步具有分析机构和选择传动方案的能力．
（2）掌握通用机械零部件的功能和结构特点，初步具有分析简单机械和设计机械传动装置的能力。
（3）具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。
本课程的定位：
本课程是一门介绍常用机构和通用机械零部件设计的基本知识、基本理论及设计方法的技术基础课，是高等职业技术学院机械制造与自动化、数控技术、模具设计与制造等机电工程类专业的必修课程。
我院属高等职业技术学院，主要培养高等职业技术人才，生源来自于普通高中毕业生和中等专业职业技术学院的毕业生。
机械设计基础是机械类、机电类、近机类专业必修的一门技术基础课，它在教学计划中起着承前启后的桥梁作用，为学生学习后续的专业课学习打下必要的基础。它不仅具有较强的理论性，同时具有较强的实用性。它在培养机械类、机电类、近机类工程技术人才的全局中，具有增强学生机械理论基础、提高学生对机械技术工作的适应性、以及培养其开发创新能力的作用。
本课程通过理论教学使学生掌握关于机构的结构分析、机构的运动分析、受力分析和机器动力学方面的基本理论和基本知识，并具有初步的分析和设计能力；掌握通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具有设计一般通用零部件和一般机器装置的能力；逐渐形成规范的设计思想和逻辑思维能力；具有运用标准、规范、手册和查阅有关技术资料的能力；掌握典型机械零件的实验方法及技能；了解机械领域的一些新成果和发展动向；培养学生掌握机械设计的基本理论、基本方法、基础知识和具备一定的机械设计基本技能。
通过课程设计，综合运用所学理论知识，培养学生分析并设计机械系统、解决实际问题的工作能力。
3、本课程知识模块
本课程教学内容分为《机械运动方案的分析与设计》、《机械零部件的工作能力分析与设计》、《机械零部件的结构分析与设计》三大模块。
通过第一模块的学习，要求能分析一般传动装置的组成及运动关系，并设计简单机械的运动方案。要求掌握机构运动简图的画法和平面机构的自由度计算。掌握机构一般运动参数 ( 传动比、转速、线速度 ) 和动力参数 ( 转矩、功率、效率 ) 的计算方法。掌握连杆、凸轮、齿轮、螺旋、蜗轮蜗杆、 V 带传动等机构的参数及运动关系，了解其特点及应用范围，熟悉有关几何尺寸计算，其他机构可作一般了解。
通过第二模块的学习，要求掌握针对零件工作能力，失效分析所应采取的各种对策和设计常用机械零部件的方法。对于 V 带传动、渐开线圆柱齿轮传动、蜗杆传动、轴、滚动轴承、滑动轴承等，要熟悉其材料选择，掌握基本参数尺寸的设计计算。
通过第三模块的学习，要求会分析机械零部件的结构，热悉零部件结构设计的原则、机机械零件的结构工艺性等；并进行轴系结构、连接结构及其他机械结构、简单机械装置的结构设计。
4、课程的重点、难点及解决办法
本课程的重点：
培养学生掌握机械设计的基本知识、基本理论和基本方法；培养学生具备机械设计中的一般通用零部件设计方法的能力，为后继专业课程学习和今后从事设计、制造工作打下坚实的基础。
各部分内容的重点：
机械设计概述——机器的组成，机械零件失效形式及设计准则；
平面机构的结构分析——运动简图，自由度计算；
平面连杆机构——平面连杆机构的基本特性，平面四杆机构的设计；
螺纹联结——单个螺栓联结的强度计算，螺栓组联结的.结构分析；
带传动——摩擦传动、疲劳强度， V 型带传动设计；
齿轮传动——齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度，标准齿轮传动的设计计算；
蜗杆传动——磨损、胶合、热平衡计算，蜗杆传动的强度计算；
轴——弯扭强度，轴的结构设计和强度计算；
轴承——一定可靠度下的寿命计算，滑动轴承结构。对联轴器、键、花键、销等，应熟悉其类型选择及简单核验计算。
本课程的难点 及解决办法 ：
经典理论多、理论性强、概念抽象，涉及的基础理论和知识面广；各个部分自成体系，而部分内容又密切相关 , 有很多内在联系；课程内容紧密联系实际，要求学生具有一定的实践经验，而学生恰好缺乏实际设计经验。
教学过程中，我们力争作到：
选聘教学经验比较丰富的教师担任本课程的主讲教师；
设计理论“适用”为度，设计方法讲解透彻，设计内容具体引导；
每次课后布置练习题，难点章节安排习题课；
适时安排各种实验以及现场教学，使难点部分直观化、形象化，化难为易；
精心设计和使用多媒体课件，使整个教学过程“有形有色”、帮助学生破解难点；
在“机械设计基础课程设计”过程中，有意识地引导学生融会贯通、举一反三，从不同的角度来审视和攻克难点。
5、本课程实践教学的设计思想与效果
实践教学的设计思路是：理论教学联系实践教学、实践教学验证理论教学的正确性、两者相辅相成、互相促进。
通过加大实践教学在教学过程的分量，以及采用理论和实践相结合的教学方法，拓宽了学生的知识面、提高了学生的学习主动性和学习兴趣，使机械设计基础这门课不再枯燥。
6、实践（验）课教学内容
课程设计的思想、效果以及课程目标、课程内容（详细列出实验或实践项目名称和学时）、课程组织形式与教师指导方法、考核内容与方法、创新与特点。
（1）机械原理部分实验（ 4 学时）：
连杆机构实验（主要通过模拟连杆机构的运动，进一步分析机构运动过程，受力特点等）；传动实验（通过对齿轮传动、带传动、链传动以及变速箱工作过程的模拟实验 , 熟悉各种传动的工作过程以及工作特点）。
课程采用模拟实验教学，教师现场指导，并让学生结合课堂内容对教师进行提问，通过学生的提问情况了解学生对课堂内容和实验内容的熟悉程度，并相应打分。这样，可以开拓学生的创造性思维，使整个教学过程中学生的主动性得以提高。
（2）现场教学（工厂参观教学环节， 6 学时）：
通过深入现场，熟悉各个零件、构件、以及各种机构在真实机器中的作用、工作方法、以及工作过程。教师讲解，学生通过教师的分析和讲解以及自己的观察思考来熟悉实验内容，并提出相关问题，教师现场解决问题，教师通过学生在整个实验过程中的表现和所提问题来判断学生对知识的了解程度，并相应打分。
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