《機械基礎》教學大綱

《機械基礎》教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：01130291課程類別：學科基礎必修課學分：2.5學分學時：40學時（理論32學時，實驗8學時）先修課程：大學物理、高等數(shù)學、工程制圖與CAD（A）等后續(xù)課程：電力電纜結構設計、通信電纜設計與制造、計算機輔助電纜設計等適用專業(yè)：電纜工程開課單位：機械工程學院一、課程說明《機械基礎》是電纜工程專業(yè)必修的一門學科基礎課。其任務主要是討論機械工程材料、工程力學基礎、常用的機械機構、機械傳動及連接等方面的基本知識。本課程主要傳授機械工程材料的性能和選用，分析解決工程中簡單力學問題的方法以及對桿件進行強度、剛度計算的方法，同時傳授機械中常用機構、傳動和通用零件的工作原理、結構特點、設計計算方法及其正確選用、維護方法，為學習后續(xù)課程和新的科學技術打好基礎。本課程注重機械常識的普及，強調(diào)培養(yǎng)運用理論知識解決工程實際問題的能力，培養(yǎng)具有工程素養(yǎng)的高素質人才。二、課程目標通過本課程的學習，使學生達到如下目標：課程目標1：了解機械工程材料中常用金屬材料的性能和選用；熟悉工程力學中的基本概念和基本原理。掌握物體的受力分析方法以及各類力系的簡化方法和平衡條件，能求解一般的靜力學問題。掌握桿件在常見荷載作用下的強度、剛度計算方法；能夠利用工程力學的理論和方法解決一些工程實際問題。課程目標2：了解機械中常用機構、傳動和通用零部件的工作原理、類型、特點及設計計算方法；掌握常用機構、傳動、通用零部件的正確選用、維護方法；掌握典型機械零件的實驗方法，具有一定的實驗技能、數(shù)據(jù)分析和處理能力，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、科學嚴謹、認真細致、實事求是的科學態(tài)度和職業(yè)道德。三、課程目標與畢業(yè)要求《機械基礎》課程教學目標對電纜工程專業(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撐強度1.工程知識1.3能夠將電纜工程基礎知識用于分析智能制造相關復雜工程問題并提出解決方案。課程目標1：了解機械工程材料中常用金屬材料的性能和選用；熟悉工程力學中的基本概念和基本原理。掌握物體的受力分析方法以及各類力系的簡化方法和平衡條件，能求解一般的靜力學問題。掌握桿件在常見荷載作用下的強度、剛度計算方法；能夠利用工程力學的理論和方法解決一些工程實際問題。H5.使用現(xiàn)代工具5.1掌握電纜工程領域常用的現(xiàn)代儀器、信息技術工具、工程工具和模擬軟件的使用原理和方法。課程目標2：了解機械中常用機構、傳動和通用零部件的工作原理、類型、特點及設計計算方法；掌握常用機構、傳動、通用零部件的正確選用、維護方法；掌握典型機械零件的實驗方法，具有一定的實驗技能、數(shù)據(jù)分析和處理能力，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、科學嚴謹、認真細致、實事求是的科學態(tài)度和職業(yè)道德。M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(nèi)容、基本要求與學時分配1.理論部分見表2表2教學內(nèi)容、基本要求與學時分配教學內(nèi)容教學要求，教學重點難點理論學時實驗學時對應的課程目標1.機械工程材料的的性能和選用1.1碳鋼1.2合金鋼1.3鑄鐵教學要求：了解常用工程金屬材料的類別，常用工程金屬材料的機械性能、物理性能和工藝性能以及選材的一般原則；掌握常用金屬材料的性能、成分特點及熱處理特點。重點:金屬材料的性能、牌號和選用，以及合金鋼的性能特點及熱處理特點。難點：金屬材料的選用。21、22.靜力學基礎2.1靜力學分析基礎2.2平面匯交力系2.3力矩與平面力偶2.4平面任意力系教學要求：理解靜力學平衡、剛體和力的基本概念；掌握靜力學公理；掌握各類常見約束類型；掌握物體和物體系統(tǒng)受力分析并畫出受力圖。掌握平面力系的平衡方程及應用；重點:工程中常見的約束類型，物體的受力分析和受力圖，平面力系的平衡方程及應用。難點:物體系統(tǒng)的受力分析；平面任意力系平衡方程的應用。61、23.材料力學基礎3.1拉伸與壓縮3.2圓軸扭轉3.3彎曲教學要求：了解桿件在外力作用下發(fā)生的基本變形及其受力特點、變性特點；理解內(nèi)力、應力的含義，能夠繪制簡單桿件的內(nèi)力圖；掌握簡單桿件強度、剛度的計算方法。重點：桿件基本變形形式的判別；桿件內(nèi)力圖的繪制；桿件強度、剛度的計算方法。難點:桿件內(nèi)力圖的繪制；桿件強度、剛度的計算方法。821、24.常用機械機構4.1平面機構及運動簡圖4.2凸輪機構4.3螺旋機構4.4步進機構教學要求：了解工程中常用機構的類型、工作原理、特點及用途；掌握平面機構的基本性質及應用；掌握凸輪機構的運動特點、基本參數(shù)及從動件運動規(guī)律；了解螺旋機構和步進機構的分類和應用重點：常用機構的類型、工作原理及工程應用。難點:平面機構與凸輪機構工作原理及應用。621、25.機械傳動5.1帶傳動5.2鏈傳動5.3齒輪傳動5.4輪系教學要求：了解常見機械傳動的形式、結構、工作原理、特點及作用；了解掌握機械傳動形式的選擇原則及維護方法。重點：帶傳動、齒輪傳動的工作原理及應用；輪系的類型及應用。難點：帶傳動及齒輪傳動的工作原理。621、26.軸系零件和連接件6.1軸的分類6.2滾動軸承6.3螺紋連接6.4鍵連接6.5軸與軸的連接教學要求：了解軸的類型、作用及其各部分名稱；了解滾動軸承、聯(lián)軸器、離合器的結構特點及功用；了解掌握螺紋連接的預緊與防松方法；了解軸與回轉零件的連接方法及特點。重點:軸的類型作用及其各部分名稱；滾動軸承、聯(lián)軸器、離合器的結構特點及功用；軸與回轉零件的連接方法及特點。難點:滾動軸承型號的選用。421、2合計328實驗部分實驗部分的教學內(nèi)容、基本要求與學時分配見表3表3實驗項目、實驗內(nèi)容與學時實驗項目實驗內(nèi)容和要求實驗學時對應的課程目標1.拉伸壓縮實驗實驗內(nèi)容：觀察低碳鋼、鑄鐵拉伸和壓縮過程中的各種現(xiàn)象,繪制應力應變曲線圖，測定力學性能指標。實驗要求：了解萬能試驗機的工作原理；觀察低碳鋼、鑄鐵試件的拉壓過程，給出破壞分析，測定低碳鋼的屈服極限σS、強度極限σb、延伸率δ、斷面收縮率ψ；測定鑄鐵的強度極限σb。21、22.機構現(xiàn)場認識實驗實驗內(nèi)容：觀看陳列柜中的各種機構及介紹，分析機構的組成和工作原理；手動操作機構模型；回答問題。實驗要求：了解常用機構的結構特點及類型，了解常用機構的運動傳遞情況。21、23.齒輪范成加工實驗實驗內(nèi)容：利用齒輪范成儀完成切制m=20mm、z=8的標準漸開線齒廓；利用范成儀完成切制m=8mm、z=20的漸開線齒廓。實驗要求：掌握用范成法加工漸開線齒廓的切齒原理，觀察齒廓的漸開線曲線的形成過程；了解漸開線齒輪產(chǎn)生的根切現(xiàn)象和原因。21、24.機械零件現(xiàn)場認識實驗實驗內(nèi)容：觀看陳列柜中的各種零件及介紹，分析它們的特點及應用；回答問題。實驗要求：了解各種常用基本零件的類型、結構、工作原理及安裝；了解各種常用基本部件的安裝、定位、張緊、潤滑與維護。21、2合計8五、教學方法及手段本課程以課堂講授為主，采用啟發(fā)式、討論式教學和案例教學等，促進學生積極思考，開發(fā)學生的潛能，培養(yǎng)學生思考問題、分析問題和解決問題的能力；以“少而精”為原則，精選教學內(nèi)容，精講多練；安排習題課，鞏固課堂所學知識；本課程建有網(wǎng)絡學習平臺，資源豐富，供學習者課下自主學習。在實驗教學環(huán)節(jié)中，通過啟發(fā)式教學、討論式教學培養(yǎng)學生工程材料、工程力學、機械原理和機械零件的基本理論、基本知識和基本技能。培養(yǎng)學生自主學習能力和實際動手能力，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。六、課程資源1.推薦教材陳華等.《機械基礎》第1版.哈爾濱工業(yè)大學出版社.20222.參考書（1）強建國王富強馬曉等.《新思維機械原理》.機械工業(yè)出版社.2020（2）徐起賀等.《機械設計基礎》.高等教育出版社，2014（3）張秉榮.《工程力學》（第4版）.機械工業(yè)出版社.2018（4）張春梅等.《工程力學》.機械工業(yè)出版社.2022（4）周家澤.《機械基礎》.西安電子科技大學出版社.2007（5）張紹甫.《機械工程基礎》.高等教育出版社.2011（6）楊可楨.《機械基礎》.高等教育出版社.20093.期刊（1）中國工程機械學報，中國工程機械學會（2）機械設計與制造，遼寧省機械研究院（3）力學與實踐，中國力學學會與中國科學院力學研究所（4）機械科學與技術，西北工業(yè)大學（5）JOURNALOFMANUFACTURINGSCIENCEANDENGINEERING-TRANSACTIONSOFTHEASME,美國機械工業(yè)協(xié)會4.網(wǎng)絡資源（1）泛雅教學平臺《機械基礎》/mycourse/teachercourse?moocId=206021706&clazzid=43939392&edit=true&v=0&cpi=0&pageHeader=0（2）中國大學mooc《機械基礎》/course/PAEU-1464111167?from=searchPage（3）中國大學mooc《機械基礎實景教學》/course/HIT-1002492007.七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關系見表4。表4課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標12過程性考核課堂表現(xiàn)15（1）根據(jù)學生參加課堂活動情況（如回答問題、隨堂練習、討論等）、線上自學情況等進行考核，滿分100分；（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√105實驗15（1）根據(jù)每個實驗的實驗操作完成情況和實驗報告質量單獨評分，滿分100分；（2）每次實驗單獨評分，取各次實驗成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績；（3）以實驗成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭?10作業(yè)30（1）主要考核學生對各章節(jié)知識點的理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績；（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√2010綜合測試40（1）期末成績100分，以期末成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績；（2）主要考核學生對工程材料、工程力學、機械原理及機械零件基本內(nèi)容的掌握熟練程度；考核學生對機械基礎知識學以致用的效果；考核學生對機械基礎知識綜合應用的能力。考核學生利用機械基礎知識進行機械創(chuàng)新的能力；（3）期末考核以大作業(yè)為主?！獭?515合計：100分6040八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、實驗、作業(yè)、期末大作業(yè)等方式對學生進行考核評價?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽冇善谀┏煽兒瓦^程性評價成績組成。其中：期末成績?yōu)?00分（權重40%），期末考核以大作業(yè)形式為主，大作業(yè)內(nèi)容重點考查學生對機械基礎課程內(nèi)容的掌握熟練程度及靈活應用能力。課堂表現(xiàn)、實驗、作業(yè)等過程性評價成績?yōu)?00分（權重60%）；過程性評價和期末考核分值分配應與教學大綱各章節(jié)的學時基本成比例。2.過程性考核成績的標準過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標準、所占比重見表5。表5過程性考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)25積極參加線上自學，筆記完整，積極參與課堂活動，踴躍回答問題，準確率大于90%。認真參加線上自學，筆記完整，認真參與課堂活動，回答問題準確率大于80%。線上自學情況一般，筆記不完整，偶爾參與課堂活動，回答問題準確率大于70%。線上學習情況較差，上課不認真，上課不記筆記，偶爾參與課堂活動。不參加線上學習，上課不認真，上課不記筆記，不參與課堂活動。作業(yè)50作業(yè)完整，思路清晰，準確率大于90%，字跡工整。作業(yè)完整，準確率大于80