《機械原理》課程思政教學大綱

《機械原理》課程思政教學大綱一、課程基本信息中文名稱：機械原理英文名稱：TheoryofMachinesandMechanisms課程編碼：10S1116B、10S3116B、10S4116B課程類別：專業(yè)核心課程總學時：48（理論學時42；實驗學時6）總學分：3學分適用專業(yè)：機械設計制造及其自動化、機械電子工程、智能制造工程先修課程：高等數(shù)學、大學物理、機械制圖、理論力學開課系部：機電工程系二、課程性質(zhì)、課程目標及其對畢業(yè)要求的支撐1、課程性質(zhì)機械原理是機械類專業(yè)的一門專業(yè)主干課程，它是研究機械共性問題的課程。是一門為工程實際構件和機構設計分析以及機械的方案設計提供必要理論基礎的重要技術基礎課。也是支撐我校機械設計制造及其自動化專業(yè)、機械電子工程專業(yè)培養(yǎng)“基礎扎實、素質(zhì)全面、具有創(chuàng)新精神和實踐能力”高素質(zhì)應用研究型人才的專業(yè)必修課程。2、課程目標表1本課程的課程目標課程目標1具備對機械結構分析，速度分析，力分析的方法，解決一些簡單的工程實際問題；課程目標2培養(yǎng)學生實際與理論結合的能力，具備機械產(chǎn)品創(chuàng)新設計的能力；課程目標3培養(yǎng)學生敢創(chuàng)新，善創(chuàng)新的習慣和能力。3、課程目標對畢業(yè)要求的支撐課程目標與畢業(yè)要求的對應關系如表2。指標點1-3：具有解決復雜機械工程問題所需的專業(yè)基礎知識，并應用于機械工程中的設計原理、制造技術、系統(tǒng)傳動、測試與控制等問題的分析與解決。指標點2-2：能夠?qū)碗s機械工程問題進行表達、建模與求解。指標點3-1：能夠針對復雜機械工程問題進行分析并提出解決方案。指標點4-2：能夠?qū)C械零部件、裝置、系統(tǒng)的科學原理進行研究，采用科學方法制定實驗方案、搭建實驗系統(tǒng)，并進行實驗。指標點4-3：能夠?qū)嶒灲Y果進行分析和解釋，通過信息綜合得到合理有效的結論。表2課程目標與畢業(yè)要求對應關系畢業(yè)要求及其指標點課程目標1課程目標2課程目標3畢業(yè)要求11-3√√畢業(yè)要求22-2√√畢業(yè)要求33-1畢業(yè)要求44-24-3三、課程思政目標課程思政目標如表3。表3本課程的課程思政目標思政體系課程名稱馬克思主義理論與方法P1個人修養(yǎng)與法律P2中國文化與精神P3和諧社會主義核心價值觀P4科技報國P5科學精神P6科學思維P7科學倫理P8工程倫理P9工匠精神P10過程控制√√√四、課程教學基本要求第一章、緒論（課程目標3，思政目標P5）[教學內(nèi)容與要求]了解和熟悉機械原理的研究對象、內(nèi)容及機械原理學科的發(fā)展趨勢。了解課程在教學計劃中的地位和學習的特點；明確課程學習的重要性和方法。[教學重點]機械原理的研究對象[課程思政要素]通過對課程研究對象的講解，讓學生了解人類生活中的小機械、大國重器，增強學生的民族自豪感。第二章、平面機構的結構分析（課程目標1，思政目標P5，P6）[教學內(nèi)容與要求]了解研究機構結構的目的；理解并掌握構件、運動副、運動鏈、自由度、機構等基本概念；掌握機構運動簡圖的畫法、機構自由度計算方法；理解平面機構的組成原理，并能對機構進行結構分析。[教學重點]構件、運動副、運動鏈、自由度、機構等基本概念。[教學難點]機構運動簡圖的畫法、機構自由度計算方法。[課程思政要素]通過簡圖繪制的講解，讓學生明科學的嚴謹，具備懂規(guī)矩，守規(guī)則的意識。第三章、平面機構的運動分析（課程目標1，P6，P7）[教學內(nèi)容與要求]了解機構運動分析的任務、目的和方法；掌握用速度瞬心法機構的作速度分析；掌握矢量方程圖解法對Ⅱ級機構進行速度及加速度分析；了解以解析法進行平面Ⅱ級機構運動分析的思路和方法。[教學重點]速度瞬心法機構的作速度分析；矢量方程圖解法對Ⅱ級機構進行速度及加速度分析。[教學難點]速度瞬心法機構的作速度分析。[課程思政要素]通過速度分析，讓學生明白科學的思維方法，以及科學的嚴謹性。第四章、平面連桿機構（課程目標1，思政目標P5，P7）[教學內(nèi)容與要求]了解平面連桿機構的應用及其設計的基本問題；了解平面四桿機構的基本形式及其演化；掌握平面四桿機構的曲柄存在的條件、壓力角和傳動角、急回特性、機構的死點等特性；了解平面四桿機構的圖解法、解析法和圖譜法等，能夠掌握按已知連桿三位置、連架桿三對應位置和行程速比系數(shù)設計平面四桿機構。[教學重點]平面四桿機構的基本形式及其演化；平面四桿機構的曲柄存在的條件、壓力角和傳動角、急回特性、機構的死點等特性；平面四桿機構的圖解法，按已知連桿三位置、連架桿三對應位置和行程速比系數(shù)設計平面四桿機構。[教學難點]平面四桿機構的曲柄存在的條件、壓力角和傳動角、急回特性、機構的死點等特性。[課程思政要素]通過連桿機構特性的分析，能夠讓學生認識到利用科學的思維方法解決實際問題的重要性。第五章、凸輪機構（課程目標1，思政目標P5，P7）[教學內(nèi)容與要求]了解凸輪機構的應用和分類；了解從動件的常用運動規(guī)律及常用運動規(guī)律的選擇原則；掌握凸輪機構壓力角和自鎖的概念；掌握盤形凸輪的輪廓曲線的作圖設計法并能合理確定凸輪機構的基本尺寸。[教學重點]凸輪機構壓力角和自鎖的概念；盤形凸輪的輪廓曲線的作圖設計法并能合理確定凸輪機構的基本尺寸。[教學難點]盤形凸輪的輪廓曲線的作圖設計法并能合理確定凸輪機構的基本尺寸。[課程思政要素]通過盤形凸輪輪廓的設計，能夠讓學生認識到利用科學的思維方法解決實際問題的重要性，同時也讓學生認識到科學嚴謹?shù)闹匾裕馆嗇喞螤畹囊恍↑c變化，都會導致傳動規(guī)律的改變，無法滿足工作需要。第六章、齒輪機構（課程目標1，思政目標P5，P7，P10）[教學內(nèi)容與要求]了解齒輪機構的應用與分類；掌握平面齒輪機構的齒廓嚙合基本定律；了解漸開線及其性質(zhì)；掌握漸開線直齒齒輪齒廓嚙合特性（定傳動比、可分性等)；熟悉漸開線齒輪的各部分名稱和幾何尺寸的計算方法；掌握漸開線直齒圓柱齒輪傳動：正確嚙合條件、可分性、重合度、無側(cè)隙嚙合條件等；了解漸開線齒輪的切制原理、根切現(xiàn)象、最少齒數(shù)；了解變位齒輪和變位齒輪傳動的概念；了解平行軸斜齒圓柱齒輪傳動的嚙合特點，掌握標準斜齒輪傳動幾何尺寸的計算方法；了解標準直齒輪圓錐齒輪的傳動特點及幾何尺寸的計算方法；對蝸輪蝸桿的傳動特點有所了解。[教學重點]齒廓嚙合基本定律；漸開線及其性質(zhì)；漸開線直齒齒輪齒廓嚙合特性（定傳動比、可分性等)；漸開線齒輪的各部分名稱和幾何尺寸的計算方法；漸開線直齒圓柱齒輪傳動：正確嚙合條件、可分性、重合度、無側(cè)隙嚙合條件等；[教學難點]齒廓嚙合基本定律；漸開線及其性質(zhì)；漸開線直齒齒輪齒廓嚙合特性（定傳動比、可分性等)；漸開線齒輪的各部分名稱和幾何尺寸的計算方法；漸開線直齒圓柱齒輪傳動：正確嚙合條件、可分性、重合度、無側(cè)隙嚙合條件等；[課程思政要素]齒廓嚙合基本定理、正確嚙合條件，正確安裝條件、連續(xù)傳動條件的學習，使學生們了解科學思維的重要性，通過齒輪加工過程的學習，了解齒輪加工過程，激發(fā)學生科技報國的愛國情懷。第七章、輪系（課程目標1，思政目標P5，P7，P10）[教學內(nèi)容與要求]了解輪系的分類和應用；掌握定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系和復合輪系傳動比的計算方法；了解行星輪系的選型、效率和齒輪數(shù)的選取等基本知識。[教學重點]定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系和復合輪系傳動比的計算方法。[教學難點]周轉(zhuǎn)輪系和復合輪系傳動比的計算方法。[課程思政要素]通過齒輪傳動比的計算，特別是周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算，使學生們了解科學思維的重要性。第八章、其他常用機構（課程目標1，思政目標P5）[教學內(nèi)容與要求]了解棘輪機構、槽輪機構、不完全齒輪機構、螺旋傳動機構、等其它常用機構的工作原理、運動特點、應用及棘輪機構和槽輪機構的設計要點。同時了解機構的組合方式與組合機構的原理、特點和應用。[課程思政要素]給同學們介紹常用機構在日常生活機械中的應用，讓同學們感受到機械的重要性，樹立科技報國的決心。第九章、機械中的摩擦和效率（課程目標1，思政目標P7）[教學內(nèi)容與要求]掌握運動副中摩擦的概念、摩擦力的計算和總反力方向的確定；掌握機械效率、自鎖條件的確定方法。[教學重點]運動副中摩擦的概念、摩擦力的計算和總反力方向的確定；機械效率、自鎖條件的確定方法。[教學難點]運動副中摩擦的概念、摩擦力的計算和總反力方向的確定；[課程思政要素]通過機械中摩擦和效率的分析，使學生們了解科學思維的重要性。第十章、機械的運轉(zhuǎn)及其速度波動的調(diào)節(jié)（課程目標1，思政目標P7）[教學內(nèi)容與要求]了解研究機器運轉(zhuǎn)及其速度波動調(diào)節(jié)的目的；了解單自由度機器系統(tǒng)等效力學模型的建立方法；了解機械系統(tǒng)運動方程的建立方法；了解機械運轉(zhuǎn)的周期性速度波動和非周期性速度波動產(chǎn)生的原因、性質(zhì)的區(qū)別，以及它們各自的調(diào)節(jié)方法；了解飛輪轉(zhuǎn)動慣量的簡易計算方法；[教學重點]機械運轉(zhuǎn)的周期性速度波動和非周期性速度波動產(chǎn)生的原因、性質(zhì)的區(qū)別，以及它們各自的調(diào)節(jié)方法；飛輪轉(zhuǎn)動慣量的簡易計算方法；[教學難點]機械運轉(zhuǎn)的周期性速度波動和非周期性速度波動產(chǎn)生的原因、性質(zhì)的區(qū)別，以及它們各自的調(diào)節(jié)方法；飛輪轉(zhuǎn)動慣量的簡易計算方法；[課程思政要素]通過周期性速度波動的調(diào)節(jié)，使學生們了解到科學思維的重要性。第十一章、機械的平衡（課程目標1，思政目標P6，P7）[教學內(nèi)容與要求]了解機械平衡的目的和了解分類；掌握剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡原理、計算方法及靜平衡實驗；掌握剛性轉(zhuǎn)子的動平衡原理、計算方法，了解動平衡實驗；了解平面機構在機架上的平衡方法。[教學重點]剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡原理、計算方法；剛性轉(zhuǎn)子的動平衡原理、計算方法。[教學難點]剛性轉(zhuǎn)子的動平衡原理、計算方法。[課程思政要素]靜平衡，動平衡問題的學習，使學生進一步了解科學精神和科學思維的重要性。五、課程內(nèi)容對課程目標的支撐課程內(nèi)容對課程目標的支撐如表4。表4課程內(nèi)容對課程目標支撐課程目標課程內(nèi)容課程環(huán)節(jié)及措施課程目標1第二章平面機構的結構分析第三章平面機構的運動分析第九章機械中的摩擦和效率第十章機械的運轉(zhuǎn)和速度波動的調(diào)節(jié)第十一章機械的平衡講授、案例分析、課堂討論、作業(yè)、課外學習課程目標2第四章平面四桿機構第五章凸輪機構第六章齒輪機構第七章輪系第八章其他常用機構第九章機械中的摩擦和效率第十章機械的運轉(zhuǎn)和速度波動的調(diào)節(jié)第十一章機械的平衡講授、討論、案例分析、課堂討論、課外學習課程目標3第一章緒論第四章平面四桿機構第五章凸輪機構第六章齒輪機構第七章 輪系講授、案例分析、課堂討論、課外學習六、有關教學環(huán)節(jié)的要求1、教學方法教學方法包括理論知識講授、課堂討論、自學、實驗課、答疑。（1）理論知識講授：以教師課堂講授為主，讀閱參考文獻、書籍為輔；使得學生掌握機構分析的方法和理論，并能夠和實踐相結合，將理論知識運用到實踐中去。（2）課堂討論：由教師布置內(nèi)容、提供參考書，學生自己準備，課堂上圍繞提出的問題進行討論；鍛煉學生獨立思考，表達，團隊之間交流溝通、協(xié)作等能力。（3）自學：由教師布置自學內(nèi)容，提出重點，指導學生學習，鍛煉學生學習的自主性。（4）實驗課：教師指導，學時獨立操作，鍛煉學生獨立思考能力，團結協(xié)作的能力。（5）答疑：針對課程的重點和難點及學生提出的問題，教師組織進行答疑。2、教學手段在教學過程中要掌握傳授知識和培養(yǎng)智能的辯證關系，特別注意培養(yǎng)學生的分析問題和解決問題的能力，始終貫徹教書育人的思想。講授應始終貫徹啟發(fā)式教學，做到重點突出、層次清楚、聯(lián)系實際。課程實驗課要求在機械原理實驗室分組進行，學生應在預習的基礎上，在教師的指導下進行操作，并做好觀察和記錄。課后完成相應實驗報告。3、作業(yè)要求作業(yè)要求尺規(guī)繪圖，整齊認真，步驟完整。體現(xiàn)自己的思考過程和認真態(tài)度，進一步培養(yǎng)學生一絲不茍的學習和工程意識。4、課程考試本課程為專業(yè)核心課程，課程考核內(nèi)容為本大綱規(guī)定內(nèi)容，期末考核方式為閉卷考試。成績評定一般采用結構成績，總評成績=期末考試成績+平時成績注意：期末考試成績?yōu)?0分以下，不允許加平時成績。通過期末考核，使學生進一步鞏固所學基礎知識，同時綜合性的考試題目，鍛煉了學生運用所學理論知識，來解決實際問題的能力，使學生進一步熟悉和掌握課程內(nèi)容的知識進一步如何應用，體現(xiàn)了課程目標。同時平時成績中的作業(yè)和實驗，鍛煉學生獨立思考，工程計算，以及動手操作能力，也體現(xiàn)了該課程的培養(yǎng)目標。表5成績組成序號成績組成比例1平時考核考勤5%2課堂表現(xiàn)10%3平時作業(yè)15%4實驗10%5期末考試60%總計100%評價標準：（1）平時作業(yè)評分標準平時作業(yè)評分標準，見表6。表6平時作業(yè)評分標準平時作業(yè)情況得分作業(yè)嚴格按要求并及時完成；書寫清晰、邏輯性強，正確率90%以上，沒有抄襲情況。75-100作業(yè)按要求并及時完成；書寫清晰，正確率50%至90%，沒有抄襲情況。45-75不能按照作業(yè)要求，未及時完成次數(shù)少于三次，但改正及時，態(tài)度端正。20-45不能按照作業(yè)要求，未及時完成次數(shù)大于三次。0-20（2）實驗評分標準實驗評分標準，見表7。表7實驗評分標準實驗準備（分值占比30%）實驗操作（分值占比30%）實驗報告（分值占比40%）總分值準時到達實驗室；預習報告完成率90％以上，且表達準確、書寫端正，條理清晰。按要求分組、遵守紀律、認真獨立完成實驗；原始數(shù)據(jù)完整準確，且書寫端正、實驗報告規(guī)范。報告內(nèi)容完整，正確率90％以上；書寫端正并保留完整清晰的計算過程，沒有抄襲；對實驗過程中存在問題有詳細透徹的分析。70-100準時到達實驗室；預習報告完成率70%-90％，且表達基本準確、書寫端正，條理清晰。按要求分組完成實驗；原始數(shù)據(jù)完整準確，且書寫端正。報告內(nèi)容完整，正確率70%-90％；書寫端正并保留完整清晰的計算過程，沒有抄襲。30-70預習報告完成率30%-60％，且書寫端正。按要求完成實驗；原始數(shù)據(jù)完整。報告內(nèi)容基本完整，正