《機械設計課程設計B》教學大綱

《機械設計課程設計B》教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：01160094課程性質：集中實踐課學分：2學分周數(shù)：2周先修課程：機械制圖、材料力學、互換性與技術測量、工程材料及熱處理、機械原理等并修課程：機械設計適用專業(yè)：機械設計制造及其自動化開課單位：機械工程學院一、課程說明《機械設計課程設計B》是機械設計制造及其自動化專業(yè)的一個重要實踐性環(huán)節(jié)，是學生學習《機械設計》課程后進行的全面、系統(tǒng)、深入的實踐性教學，使學生了解機械設計的基本方法，熟系并初步掌握簡單機械的設計方法與步驟，使得學生具有機械傳動方案設計、設計計算、結構分析、繪圖及開發(fā)創(chuàng)新機械的能力，培養(yǎng)學生設計能力、理論聯(lián)系實際能力以及獨立工作的能力。將為學生學習后繼課程及從事工程技術工作、科學研究以及開拓新技術領域打下堅實的基礎。二、課程目標通過課程設計，使學生達到如下目標：課程目標1：掌握通用零部件的設計方法，并能將其應用于解決機械傳動裝置的設計問題。課程目標2：能夠運用機械設計準則，針對機械傳動提出多種技術方案，分析影響因素，并對其進行對比、論證和優(yōu)化，獲得合理的傳動方案。課程目標3：掌握機械零件、機械傳動裝置的設計過程和方法，通過制定設計方案，合理選擇傳動方案和零件類型，具備正確計算零件工作能力、確定尺寸和材料選擇的能力，以及初步考慮制造工藝、使用和維護等要求，進行結構設計，具備創(chuàng)新思維與能力。課程目標4：能夠依據(jù)相關標準和規(guī)范，合理使用機械設計手冊，完成符合行業(yè)規(guī)范和要求的機械產(chǎn)品運動方案的設計、圖紙的繪制及說明書的撰寫，培養(yǎng)學生精益求精的職業(yè)操守。三、課程目標與畢業(yè)要求《機械設計課程設計B》課程教學目標對適用專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學目標與畢業(yè)要求關系畢業(yè)要求指標點課程目標支持強度1.工程知識：掌握數(shù)學、自然科學、機械工程基礎和專業(yè)知識并能將其用于解決機械工程領域的復雜工程問題。1.4掌握專業(yè)知識，并能將專業(yè)知識用于解決機械工程中的復雜問題。課程目標1：掌握通用零部件的設計方法，并能將其應用于解決機械傳動裝置的設計問題。M2.問題分析：能夠應用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析機械工程領域的復雜工程問題，以獲得有效結論。2.3能運用基本原理，借助文獻研究，分析過程的影響因素，獲得有效結論。課程目標2：能夠運用機械設計準則，針對機械傳動提出多種技術方案，分析影響因素，并對其進行對比、論證和優(yōu)化，獲得合理的傳動方案。M3.設計/開發(fā)解決方案：能夠設計針對機械工程領域的復雜工程問題的解決方案，設計滿足特定需求的機械系統(tǒng)、零部件或工藝流程，并能夠在設計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。3.2能夠設計開發(fā)實現(xiàn)特定功能的復雜機械系統(tǒng)以及系統(tǒng)中的零部件，掌握復雜機械系統(tǒng)及零部件的制造工藝過程，并能夠體現(xiàn)創(chuàng)新意識。課程目標3：掌握機械零件、機械傳動裝置的設計過程和方法，通過制定設計方案，合理選擇傳動方案和零件類型，具備正確計算零件工作能力、確定尺寸和材料選擇的能力，以及初步考慮制造工藝、使用和維護等要求，進行結構設計，具備創(chuàng)新思維與能力。H10.溝通：能夠就機械工程領域的復雜工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進行有效溝通和交流，包括撰寫報告和設計文稿、陳述發(fā)言、清晰表達或回應指令。并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。10.1掌握技術文件寫作方法，能夠撰寫機械工程技術方面的報告和設計文件，符合行業(yè)規(guī)范和要求。課程目標4：能夠依據(jù)相關標準和規(guī)范，合理使用機械設計手冊，完成符合行業(yè)規(guī)范和要求的機械產(chǎn)品運動方案的設計、圖紙的繪制及說明書的撰寫，培養(yǎng)學生精益求精的職業(yè)操守。H注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關畢業(yè)要求的關聯(lián)度。四、教學內容、基本要求與學時分配教學內容、基本要求與學時分配見表2。表2教學內容、基本要求與學時分配教學內容教學要求，教學重點難點課時安排對應的課程目標1.查閱資料，方案分析、比較教學要求：采用多媒體授課，以典型機械的傳動方案為例講解課程設計的過程，下達任務書。學生根據(jù)任務書查閱資料、熟悉題目的具體內容及其傳動原理。最終采用的傳動方案可以是帶傳動、鏈傳動、圓柱齒輪、錐齒輪、蝸輪蝸桿等的組合，要求是一級減速裝置。重點：各傳動方案的基本原理。難點：最佳傳動方案的確定。2天1、22.總體設計教學要求：根據(jù)傳動方案及已知條件確定減速裝置各軸的轉速及扭矩、各級傳動比分配，以確保減速裝置總體結構合理，便于零件部拆裝與潤滑等。其中，輸出轉速誤差控制在±10%以內。重點：轉速、扭矩計算及傳動比分配難點：輸出轉速誤差控制。1天1、2、33.各級傳動零件的設計教學要求：根據(jù)總體設計所獲得的各級轉速及扭矩，設計各主要傳動零件如齒輪機構、帶傳動或蝸桿傳動等，其中齒輪機構可以采用直齒、斜齒或錐齒輪等。設計完畢后需校核其強度，以滿足設計需求。重點：主要傳動機構的設計。難點：強度校核。1天1、2、34.軸系零件的設計教學要求：軸系零件的設計包括階梯軸設計與校核、鍵連接選型與校核、各軸承的選型及壽命計算等，以滿足功能要求。重點：階梯軸的結構設計、鍵與軸承的選擇。難點：階梯軸尺寸確定。1天1、2、35.其他零部件的設計教學要求：其他零部件包括潤滑裝置、密封裝置、箱體尺寸、減速箱附件等等，這類裝置的尺寸在課程設計手冊中均有經(jīng)驗公式及相應圖例，合理選用即可，一般不做校核。重點：其他零部件的設計方法。難點：經(jīng)驗公式的靈活應用。1天1、2、36.說明書編寫、圖紙繪制教學要求：根據(jù)理論計算過程編寫設計說明書，說明書應配有設計草圖，便于結構分析。圖紙繪制應先繪裝配圖，檢查無誤后繪制零件圖。圖紙應完整符合國標要求。建議裝配圖圖紙幅面為A0，零件圖不少于一張，零件圖從齒輪、軸以及箱體中選取。重點：說明書編寫與圖紙繪制。難點：圖紙的準確繪制。3天3、47.答辯教學要求：答辯是考核課程設計是否達到基本要求和相應水平的關鍵環(huán)節(jié)，是教師對學生課程設計的一次會診和指導。考核內容包括學生對設計手冊、資料的運用。教師提問的內容包括選題、材料、制圖、材料力學、計算及設計要求等。重點考察學生設計圖紙及說明書的質量，設計過程中的態(tài)度。同時檢查設計創(chuàng)新性、工作量、有無違反學術規(guī)范現(xiàn)象等，提出改進意見。重點：相關基本原理與設計的整體考核。難點：課程設計質量的檢驗。1天1、2、3、4合計10天（2周）五、教學方法及手段由于課程內容與生產(chǎn)實踐緊密結合，學習者應根據(jù)機械設計課程設計手冊或機械設計手冊，以自學為主、教師講授為輔。要求正確運用先修課中學過的知識，強調自覺遵守國家標準的習慣。六、教材和參考書1.推薦教材：(1)徐起賀.《機械設計課程設計》.機械工業(yè)出版社.2018.(2)李育錫.《機械設計課程設計》.高等教育出版社.2020.2.參考書：(1)陳曉岑.《機械設計課程設計》.高等教育出版社.2018.(2)吳宗澤.《機械設計課程設計手冊》.高等教育出版社.2018.(3)陳鐵鳴.《新編機械設計課程設計圖冊》.高等教育出版社.2020.七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由：學習態(tài)度、方案確定能力、設計能力、設計說明書（報告書）和圖紙質量、和答辯成績五部分構成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關系見表3。表3課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)分值考核/評價細則課程目標1234學習態(tài)度10(1)主要考核學生學習紀律和答疑情況。(2)教師根據(jù)課堂整體表現(xiàn)情況評分。√√√√2224方案確定能力10(1)主要考核學生獨立確定合理傳動方案的能力(2)教師根據(jù)獨立完成任務情況評分。√√√√4222設計能力40(1)主要考核說明書數(shù)據(jù)計算正確合理性。(2)教師根據(jù)計算合理性與否評分?！獭獭獭?0101010設計說明書（報告書）和圖紙質量30(1)主要考核學生的繪圖水平高低情況。(2)教師根據(jù)繪圖質量高低評分?！獭獭?1015答辯成績10(1)主要考核學生答辯自述和回答問題情況。(2)教師根據(jù)答辯自述情況和回答問題正確性與否進行評分?！獭獭?34合計：10019222831八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定課程設計采用優(yōu)、良、中、及格、不及格五級評分制。即90分以上為優(yōu)，80~89分為良，70~79分為中，60~69分為及格，60分以下為不及格?？偝煽兎治宀糠郑簩W習態(tài)度、方案確定能力、設計能力、設計說明書（報告書）和圖紙質量和答辯成績。其中：(1)學習態(tài)度占10%，無故曠課達3次取消總成績；(2)方案確定能力占10%；(3)設計能力占40%；(4)設計說明書（報告書）和圖紙質量占30%；(5)答辯成績占10%。最后一周的周五進行驗收、答辯，由2-3位教師組成答辯考核小組，對每位學生進行口試答辯，要求學生現(xiàn)場回答教師所提出的問題。課程設計成績應根據(jù)學生設計的合理性、計算的準確性、設計說明書和圖紙的規(guī)范性、設計中分析與解決問題的能力及設計態(tài)度和答辯情況綜合評定。2.成績評定標準考核內容、評價標準、所占比重見表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）90>x≥80（良好）80>x≥70（中等）70>x≥60（及格）x<60（不及格）學習態(tài)度10學習認真、態(tài)度端正，遵守紀律,表現(xiàn)優(yōu)秀學習認真、態(tài)度端正，遵守紀律,表現(xiàn)良好遵守紀律，學習態(tài)度良好，表現(xiàn)中等遵守紀律，學習態(tài)度一般，表現(xiàn)一般學習紀律較差，表現(xiàn)較差方案確定能力10分析多種設計方案，對比確定正確方案分析多種設計方案，對比確定基本正確方案分析某種設計方案，確定其為正確方案分析某種設計方案，確定其為基本正確方案設計方案不正確設計能力40綜合運用理論知識、計算機技能較強，能夠較好地處理工程實際問題綜合運用理論知識、計算機技能較好，能夠處理工程實際問題綜合運用理論知識、計算機技能一般，基本能夠處理工程實際問題綜合運用理論知識、計算機技能一般，不能處理工程實際問題綜合運用理論知識、計算機技能較差，不能處理工程實際問題設計說明書（報告書）和圖紙質量30設計思路、實驗（論證）方法科學合理；達到課程設計規(guī)定的要求；圖紙質量較高；表達清楚設計思路、實驗（論證）方法科學合理；達到課程設計規(guī)定的要求；圖紙質量良好；表達較為清楚。設計思路、實驗（論