機械設計基礎課程介紹
《機械設計基礎》課程介紹
1、本課程校內發展的主要歷史沿革
機械設計基礎系列課程是高等職業技術學院機械類專業的重要技術基礎課。我院自汽車工程系建立以來就開始了對這門課的教學和研究，積累了大量的教學經驗。
本課程為面向全校多個專業的專業基礎課。
2003 年我院成立了自動化工程系，由于自動化工程系的各個專業的側重點的不同，提出了對這門課的新的教學要求。經過三年的摸索、實踐和研究，我們總結了一套適合自動化專業的本課程教學方法，培養了數位不同年齡階段的主講教師，形成了一個合理的教學梯隊。
2、本課程目標與定位
本課程的目標 ：
通過本課程的學習應達到以下目標：
�。�1）掌握常用機構的工作原理和運動特點，初步具有分析機構和選擇傳動方案的能力．
（2）掌握通用機械零部件的功能和結構特點，初步具有分析簡單機械和設計機械傳動裝置的能力。
�。�3）具有運用標準、規范、手冊、圖冊等有關技術資料的能力。
本課程的定位：
本課程是一門介紹常用機構和通用機械零部件設計的基本知識、基本理論及設計方法的技術基礎課，是高等職業技術學院機械制造與自動化、數控技術、模具設計與制造等機電工程類專業的必修課程。
我院屬高等職業技術學院，主要培養高等職業技術人才，生源來自于普通高中畢業生和中等專業職業技術學院的畢業生。
機械設計基礎是機械類、機電類、近機類專業必修的一門技術基礎課，它在教學計劃中起著承前啟后的橋梁作用，為學生學習后續的專業課學習打下必要的基礎。它不僅具有較強的理論性，同時具有較強的實用性。它在培養機械類、機電類、近機類工程技術人才的全局中，具有增強學生機械理論基礎、提高學生對機械技術工作的適應性、以及培養其開發創新能力的作用。
本課程通過理論教學使學生掌握關于機構的結構分析、機構的運動分析、受力分析和機器動力學方面的基本理論和基本知識，并具有初步的分析和設計能力；掌握通用機械零件的設計原理、方法和機械設計的一般規律，具有設計一般通用零部件和一般機器裝置的能力；逐漸形成規范的設計思想和邏輯思維能力；具有運用標準、規范、手冊和查閱有關技術資料的能力；掌握典型機械零件的實驗方法及技能；了解機械領域的一些新成果和發展動向；培養學生掌握機械設計的基本理論、基本方法、基礎知識和具備一定的機械設計基本技能。
通過課程設計，綜合運用所學理論知識，培養學生分析并設計機械系統、解決實際問題的工作能力。
3、本課程知識模塊
本課程教學內容分為《機械運動方案的分析與設計》、《機械零部件的工作能力分析與設計》、《機械零部件的結構分析與設計》三大模塊。
通過第一模塊的學習，要求能分析一般傳動裝置的組成及運動關系，并設計簡單機械的運動方案。要求掌握機構運動簡圖的畫法和平面機構的自由度計算。掌握機構一般運動參數 ( 傳動比、轉速、線速度 ) 和動力參數 ( 轉矩、功率、效率 ) 的計算方法。掌握連桿、凸輪、齒輪、螺旋、蝸輪蝸桿、 V 帶傳動等機構的參數及運動關系，了解其特點及應用范圍，熟悉有關幾何尺寸計算，其他機構可作一般了解。
通過第二模塊的學習，要求掌握針對零件工作能力，失效分析所應采取的各種對策和設計常用機械零部件的方法。對于 V 帶傳動、漸開線圓柱齒輪傳動、蝸桿傳動、軸、滾動軸承、滑動軸承等，要熟悉其材料選擇，掌握基本參數尺寸的設計計算。
通過第三模塊的學習，要求會分析機械零部件的結構，熱悉零部件結構設計的原則、機機械零件的結構工藝性等；并進行軸系結構、連接結構及其他機械結構、簡單機械裝置的結構設計。
4、課程的重點、難點及解決辦法
本課程的重點：
培養學生掌握機械設計的基本知識、基本理論和基本方法；培養學生具備機械設計中的一般通用零部件設計方法的能力，為后繼專業課程學習和今后從事設計、制造工作打下堅實的基礎。
各部分內容的重點：
機械設計概述——機器的組成，機械零件失效形式及設計準則；
平面機構的結構分析——運動簡圖，自由度計算；
平面連桿機構——平面連桿機構的基本特性，平面四桿機構的設計；
螺紋聯結——單個螺栓聯結的強度計算，螺栓組聯結的.結構分析；
帶傳動——摩擦傳動、疲勞強度， V 型帶傳動設計；
齒輪傳動——齒面接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強度，標準齒輪傳動的設計計算；
蝸桿傳動——磨損、膠合、熱平衡計算，蝸桿傳動的強度計算；
軸——彎扭強度，軸的結構設計和強度計算；
軸承——一定可靠度下的壽命計算，滑動軸承結構。對聯軸器、鍵、花鍵、銷等，應熟悉其類型選擇及簡單核驗計算。
本課程的難點 及解決辦法 ：
經典理論多、理論性強、概念抽象，涉及的基礎理論和知識面廣；各個部分自成體系，而部分內容又密切相關 , 有很多內在聯系；課程內容緊密聯系實際，要求學生具有一定的實踐經驗，而學生恰好缺乏實際設計經驗。
教學過程中，我們力爭作到：
選聘教學經驗比較豐富的教師擔任本課程的主講教師；
設計理論“適用”為度，設計方法講解透徹，設計內容具體引導；
每次課后布置練習題，難點章節安排習題課；
適時安排各種實驗以及現場教學，使難點部分直觀化、形象化，化難為易；
精心設計和使用多媒體課件，使整個教學過程“有形有色”、幫助學生破解難點；
在“機械設計基礎課程設計”過程中，有意識地引導學生融會貫通、舉一反三，從不同的角度來審視和攻克難點。
5、本課程實踐教學的設計思想與效果
實踐教學的設計思路是：理論教學聯系實踐教學、實踐教學驗證理論教學的正確性、兩者相輔相成、互相促進。
通過加大實踐教學在教學過程的分量，以及采用理論和實踐相結合的教學方法，拓寬了學生的知識面、提高了學生的學習主動性和學習興趣，使機械設計基礎這門課不再枯燥。
6、實踐（驗）課教學內容
課程設計的思想、效果以及課程目標、課程內容（詳細列出實驗或實踐項目名稱和學時）、課程組織形式與教師指導方法、考核內容與方法、創新與特點。
�。�1）機械原理部分實驗（ 4 學時）：
連桿機構實驗（主要通過模擬連桿機構的運動，進一步分析機構運動過程，受力特點等）；傳動實驗（通過對齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動以及變速箱工作過程的模擬實驗 , 熟悉各種傳動的工作過程以及工作特點）。
課程采用模擬實驗教學，教師現場指導，并讓學生結合課堂內容對教師進行提問，通過學生的提問情況了解學生對課堂內容和實驗內容的熟悉程度，并相應打分。這樣，可以開拓學生的創造性思維，使整個教學過程中學生的主動性得以提高。
（2）現場教學（工廠參觀教學環節， 6 學時）：
通過深入現場，熟悉各個零件、構件、以及各種機構在真實機器中的作用、工作方法、以及工作過程。教師講解，學生通過教師的分析和講解以及自己的觀察思考來熟悉實驗內容，并提出相關問題，教師現場解決問題，教師通過學生在整個實驗過程中的表現和所提問題來判斷學生對知識的了解程度，并相應打分。
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