2020版 《機械原理課程設計》教學大綱

《機械原理課程設計》教學大綱一、課程基本信息表1課程基本信息表課程名稱中文名稱機械原理課程設計英文名你ProjectofMechanismsandMachineTheory課程編碼1401SJ003課程性質(zhì)□通識教育課程□學科基礎課程￡專業(yè)基礎課程eq\o\ac(□)專業(yè)方向課程□專業(yè)選修課程R實踐教學課程學分總學時理論實驗(上機)學時實踐(學時/周數(shù))課內(nèi)學時課外學時240040040/2周開課學院機械工程學院面向?qū)I(yè)機械設計制造及其自動化先修課程《機械原理》《畫法幾何與工程制圖》《理論力學》《材料力學》課程關鍵詞機構；方案設計；尺度綜合；運動分析；動力分析教材及參考資料參考資料：[1]劉毅.機械原理課程設計[M].武漢：華中科技大學出版社.2016.ISBN：9787568028783[2]師忠秀.機械原理(第3版)[M].北京：機械工業(yè)出版社.2016.ISBN：9787111521426課程簡介機械原理課程設計是機械類專業(yè)學生必修的實踐教學環(huán)節(jié)。該課程以常用機械系統(tǒng)中的典型機構為研究對象，根據(jù)給定設計要求，進行機械系統(tǒng)傳動方案設計、尺度綜合、運動學和動力學分析，撰寫課程設計報告。培養(yǎng)學生綜合運用機械原理課程以及數(shù)學、力學等相關知識和原理，分析、解決機械工程實際中的機構選型、傳動方案設計問題的能力；培養(yǎng)學生計算、繪圖、表達、運用計算機輔助設計和查閱資料的能力；培養(yǎng)學生對機構的構思、開發(fā)和創(chuàng)新能力。旨在培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度和百折不撓、勇于創(chuàng)新的優(yōu)良品質(zhì)，樹立正確人生觀、世界觀及價值觀。課程思政1.通過機構傳動方案中各環(huán)節(jié)的設計與整體傳動效果的關系分析，引導學生樹立個人與集體相輔相成、有機結(jié)合的觀念；2.通過尺度綜合、運動學、動力學等復雜問題的分析與解決，培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度和百折不撓、勇于創(chuàng)新的優(yōu)良品質(zhì)。二課程目標課程目標1：能夠根據(jù)給定的機械裝備/油氣裝備的機械傳動要求，調(diào)研連桿、凸輪、齒輪等文獻資料，通過分析和比較，自主擬定機械系統(tǒng)傳動方案，完成機構尺度綜合。課程目標2：能夠運用相關力學原理與數(shù)學方法，建立機械裝備/油氣裝備主體機構的運動學和動力學模型。課程目標3：能夠進行機械裝備/油氣裝備主體機構的運動學和動力學分析，并判斷是否滿足機械傳動的性能要求，培養(yǎng)學生的機構構思、開發(fā)和創(chuàng)新能力。課程目標4：在傳動方案擬定和機構分析與設計中，能夠綜合考慮安全、健康、法律、文化及環(huán)境等諸多制約因素影響。課程目標5：在課程設計說明書的撰寫和課程設計答辯等環(huán)節(jié)中，能夠正確表達設計思想、設計方法、設計方案與設計過程。（三）課程目標與畢業(yè)要求觀測點的對應關系課程目標與畢業(yè)要求觀測點的對應關系見表2。表2課程目標與畢業(yè)要求觀測點的對應關系表畢業(yè)要求畢業(yè)要求觀測點課程目標1.工程知識1.4掌握機械工程專業(yè)知識，能夠?qū)C械工程領域的復雜工程問題，尤其是油氣鉆采裝備設計與制造方面，進行解決方案的分析、比較與綜合。課程目標12.問題分析2.2能夠綜合應用工程相關的科學原理和數(shù)學模型方法，表達機械工程，尤其是油氣鉆采裝備的復雜工程問題。課程目標23.設計/開發(fā)解決方案3.2能夠完成滿足特定要求的單元和機械零部件設計。課程目標33.3能夠進行系統(tǒng)設計或工藝流程設計，在設計中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，并且，能夠在設計中考慮安全、健康、法律、文化及環(huán)境等制約因素的影響。課程目標410.溝通10.1針對機械領域的復雜工程問題，在報告撰寫、文稿設計、發(fā)言陳述、清晰表達或回應指令等方面，能夠與業(yè)界同行及社會公眾進行有效溝通和交流。課程目標5三課程教學內(nèi)容、教學要求、教學方式和學時分配課程教學內(nèi)容、教學要求、教學方式和學時分配見表3。表3課程教學內(nèi)容、教學要求、教學方式和學時分配表教學方式(PedagogicalMethods,PM)eq\o\ac(□,√)PM1.講授教學eq\o\ac(□,√)PM2.專題研討□PM3.案例教學□PM4.網(wǎng)絡教學□PM5.翻轉(zhuǎn)課堂□PM6.體驗學習□PM7.演示學習eq\o\ac(□,√)PM8.自主學習教學內(nèi)容思政思政課程目標教學要求重點難點學時教學方式1.總體傳動方案的設計11、4在構思機構傳動方案時，能做到思路清晰，各部分的傳動比分配合理，在計算機上繪出主傳動機構的原理示意圖。1.重點：機械系統(tǒng)運動方案的確定；2.難點：傳動鏈中各級傳動比的分配。8PM1PM2PM82.對機構進行尺度綜合21、4根據(jù)傳動方案，合理確定主體機構的其它尺度參數(shù)。1.重點：機構尺度綜合數(shù)學模型的建立；2.難點：結(jié)構尺度綜合數(shù)學模型的求解。4PM1PM83.對機構進行運動分析22、3、4用解析法求出機構運動過程中，從動件處于不同位置時的位移曲線、速度曲線和加速度曲線，并分析計算結(jié)果的合理性。1.重點：機構運動學數(shù)學模型的建立；2.難點：機構運動學數(shù)學模型的求解。8PM1PM2PM84.對機構進行動力分析22、3、4用解析法求出機構一個運動循環(huán)中所需的驅(qū)動力矩，并分析計算結(jié)果的合理性。1.重點：機構動力學數(shù)學模型的建立；2.難點：機構動力學數(shù)學模型的求解。12PM1PM2PM85.編寫設計說明書與答辯5要求掌握所有設計過程、設計方法，熟練地運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊等有關技術資料，得到合理的設計結(jié)論。1.重點：基于標準、規(guī)范、手冊、圖冊等有關技術資料編寫說明書。8PM8四、課程目標所對應的考核方式、考核細則及評價標準（一）課程考核方式考核方式包括總體傳動方案擬定與尺度綜合、運動學與動力學建模、運動學動力學求解分析、整體設計過程、設計說明書質(zhì)量與答辯，其中方案擬定與尺度綜合占15%、運動學與動力學建模占20%、運動學動力學求解分析占20%、整體設計過程占25%、設計說明書質(zhì)量占10%與答辯占10%。（二）課程考核細則課程考核細則見表4。表4課程考核細則表考核方式目標分值考核細則課程目標12345總體傳動方案擬定與機構尺度綜合15考查學生總體傳動方案與機構尺度綜合過程的合理性，傳動比分配及機構尺度綜合結(jié)果是否正確。15運動學與動力學建模20考查學生能否根據(jù)相關力學原理與數(shù)學方法建立機構的運動學與動力學模型。20運動學動力學求解分析20考查學生能否根據(jù)所建立的運動學與動力學模型，采用現(xiàn)代計算方法進行求解，并對計算結(jié)果進行合理分析。20整體設計過程25考查學生在傳動方案擬定和機構分析與設計中，能否綜合考慮安全、健康、法律、文化及環(huán)境等諸多制約因素影響，保證整體設計質(zhì)量。25設計說明書質(zhì)量10考查學生的課程設計報告內(nèi)容是否完整，格式是否規(guī)范，層次是否清晰。10答辯10考查學生能否與指導教師進行技術交流，能否正確回答課程設計中的相關技術問題。10合計：100分1520202520（三）課程評價標準課程設計題目經(jīng)課程組教師討論確定，由課程組指定教師出題、試做，課程負責人審核，并制定課程設計計劃?！稒C械原理課程設計》課程為考查課，采用期末考核方法，期末考核主要考查學生課程設計各個主要過程中的表現(xiàn)，包括課程設計方案擬定與尺度綜合合理性、課程設計運動學與動力學建模的正確性、課程設計模型求解計算過程的正確性、課程設計報告整體質(zhì)量以及答辯成績?？己朔绞?、具體考核細則按照教學大綱規(guī)定執(zhí)行。本課程考核內(nèi)容有6項，方案擬定與尺度綜合占15%、運動學與動力學建模占20%、運動學動力學求解分析占20%、整體設計過程占25%、設計說明書質(zhì)量占10%與答辯占10%。各項均按百分制或等級制考核（等級制與百分制成績轉(zhuǎn)換按優(yōu)秀：計90-100分，良好：計80-89分，中等：計70-79分，及格：計60-69分，不及格：計60分以下）。具體評分標準如表5所示。表5《機械原理課程設計》課程考核成績具體評分標準考核內(nèi)容目標分值評價標準課程目標90-10080-8970-7960-69<60總體傳動方案擬定與機構尺度綜合15在構思機構傳動方案時，能做到思路清晰，各部分的傳動比分配合理，在計算機上繪出主傳動機構的原理示意圖。同時機構尺度綜合部分能充分考慮多個約束條件下的幾何尺寸設計計算。在構思機構傳動方案時，能做到思路較清晰，各部分的傳動比分配合理，在計算機上繪出主傳動機構的原理示意圖。同時機構尺度綜合部分能考慮部分約束條件下的幾何尺寸設計計算。在構思機構傳動方案時，能進行各部分的傳動比合理分配，在計算機上繪出主傳動機構的原理示意圖。同時機構尺度綜合部分能考慮必要的約束條件下的幾何尺寸設計計算。在構思機構傳動方案時，基本能進行各部分的傳動比合理分配，在計算機上基本可以繪出主傳動機構的原理示意圖。同時機構尺度綜合部分基本能考慮少數(shù)約束條件下的幾何尺寸設計計算。在構思機構傳動方案時，不能做到思路清晰，各部分的傳動比分配合理，在計算機上繪出主傳動機構的原理示意圖。同時機構尺度綜合部分不能考慮多個約束條件下的幾何尺寸設計計算。目標1運動學與動力學建模20能熟練利用相關力學原理與數(shù)學方法建立機構的運動學與動力學模型，且正確無誤。能較好利用相關力學原理與數(shù)學方法建立運動學與動力學模型，模型，模型準確度較高。能利用相關力學原理與數(shù)學方法建立運動學與動力學模型，模型大體正確基本能利用相關力學原理與數(shù)學方法建立運動學與動力學模型，模型準確度基本正確。不能利用相關力學原理與數(shù)學方法建立運動學與動力學模型。目標2運動學動力學求解分析20在做機構運動分析與動力分析時，能熟練掌握演算分析方法，能熟練地以準確清晰的圖表呈現(xiàn)分析結(jié)果。在做機構運動分析與動力分析時，能較好掌握演算分析方法，能較好地以準確的圖表呈現(xiàn)分析結(jié)果。在做機構運動分析與動力分析時，能掌握演算分析方法，能以較準確的圖表呈現(xiàn)分析結(jié)果。在做機構運動分析與動力分析時，基本能掌握演算分析方法，基本能以圖表呈現(xiàn)分析結(jié)果。在做機構運動分析與動力分析時，不能掌握演算分析方法，不能以圖表呈現(xiàn)分析結(jié)果。目標3整體設計過程25機構選型及確定的機構傳動方案完全正確，能熟練繪制運動傳動方案簡圖；能熟練利用工程數(shù)學，工程力學及工程圖學等專業(yè)基礎對各傳動機構進行完整的設計計算，計算結(jié)果正確。機構選型及確定的機構傳動方案比較正確，能較好繪制運動傳動方案簡圖；能較好利用工程數(shù)學，工程力學及工程圖學等專業(yè)基礎對各傳動機構進行較完整的設計計算，計算結(jié)果正確。機構選型及確定的機構傳動方案基本正確，能繪制運動傳動方案簡圖；很好利用工程數(shù)學，工程力學及工程圖學等專業(yè)基礎對各傳動機構進行較完整的設計計算，計算結(jié)果基本正確。機構選型及確定的機構傳動方案基本正確，能繪制運動傳動方案簡圖；基本能利用工程數(shù)學，工程力學及工程圖學等專業(yè)基礎對各傳動機構進行較完整的設計計算，計算結(jié)果基本正確。機構選型及確定的機構傳動方案不正確，不能繪制運動傳動方案簡圖；基本不能利用工程數(shù)學，工程力學及工程圖學等專業(yè)基礎對各傳動機構進行較完整的設計計算，計算結(jié)果不正確。目標4設計說明書質(zhì)量10編寫設計計算說明書，內(nèi)容完整，字跡工整，格式規(guī)范，圖表齊全，說明書質(zhì)量很高。編寫設計計算說明書，內(nèi)容比較完整，字跡工整，格式比較規(guī)范，圖表比較齊全，說明書質(zhì)量較高。編寫設計計算說明書，內(nèi)容比較完整，字跡比較工整，格式基本規(guī)范，圖表不夠齊全，說明書質(zhì)量一般。編寫設計計算說明書，內(nèi)容基本完整，字跡不夠工整，格式不夠規(guī)范，圖表不齊全，說明書質(zhì)量較差。編寫設計計算說明書，內(nèi)容不完整，字跡不工整，格式不夠規(guī)范，圖表不齊全，說明書質(zhì)量很差。目標5答辯10能準確描述設計過程、準確表達設計思想和設計方案、準確建立機構的運動學和動力學模型，能對工程實際問題進行合理分析。能較準確描述設計過程、較準確表達設計思想和設計方案、較準確建立機構的運動學和動力學模型，能對工程實際問題