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    《机械基础》课程标准

    [日期:2022-10-14]

    《机械基础》课程标准

    课程名称:机械基础

    适用专业:城市轨道交通机电技术

    开设学期:第学年第二学期

    学时:48

    学分:3

    一、课程性质与作用

    本课程是城市轨道交通机电技术专业的专业基础课程本课程的教学目标是培养学生掌握工程力学中的相关分析计算方法,并能将之运用到常用机械机构、传动及零件的设计计算与校核中。具备运用机械设计手册进行常用机构及常用零件的设计,并能进行典型机械传动的简单设计、分析、计算的能力。

    先修课:机械制图CAD绘图

    后续课:轨道交通电梯技术、毕业综合实践等。

    二、课程设计思路

    1.总体思路

    城市轨道交通机电技术专业的毕业生主要从事城市轨道交通所需机电设备的维护、保养以及维修等工作任务,尽管工作岗位中涉及的范围很广泛,但其中常用机械零件和基本传动是各种机电设备运行的关键。本课程的功能是培养学生掌握零件的材料认知和选材能力、零件的基础加工能力、利用平面力系分析机械零件的受力状况的能力、简单计算构件强度的能力、平面连杆机构传动的分析能力、链传动机构的受力分析和维护方法认知能力、齿轮传动的受力分析和维护方法认知能力、带传动的受力分析和维护方法认知能力、轴系及选轴承受力分析和维护方法认知能力。

    本课程立足于实际能力培养,打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为以工作任务为中心组织课程内容和课程教学,让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识,并发展职业能力。

    2.课程设计思路

    本课程共确定8个学习项目:力学基本知识认知、材料基本变形分析、金属材料性能及分析、金属切削加工的认知、平面连杆机构和间歇运动机构的认知、链传动的分析与设计、带传动的分析与设计、齿轮传动的分析与设计等。

    教学过程中,根据实际情况采用动画模拟、现场参观、课程设计等多种教学组织形式,以自主学习、小组讨论和网络学习等方式来训练下学生的独立思考能力、解决问题能力。教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式,以过程性评价为主,提高学生学习动力,通过理论与实践相结合,重点评价学生的设计能力、职业态度。

    三、课程目标

    通过本课程的学习,学生应了解并能够初步掌握构件受力的计算方法、了解构件材料对其性能的影响,了解常见金属切削加工的类型和方法,了解并掌握各类常见机械机构的运动特点,熟悉带传动、齿轮传动等基本流程,会查询相关设计手册。

    1.认识目标

    1)了解力学的基本公理,掌握力的投影及合成方法;

    2)了解刚体基本运动的类型和特点,掌握转动惯量对物体运动的影响;

    3)了解构件变形的基本特点,掌握轴向拉压、剪切挤压、扭转、弯曲等受力和变形规律;

    4)掌握轴向拉压、剪切挤压、扭转、弯曲等强度计算知识;

    5)了解金属材料的性能指标,掌握铁碳合金各组织形式和性能特点;

    6)初步掌握钢的热处理方法和应用环境;

    7)了解常见的金属材料切削方法和切削应用;

    8了解平面连杆机构的分析、设计、维护知识

    9了解凸轮机构及间歇机构分析、设计、维护知识

    10了解带传动与链传动的分析、设计、维护知识

    11了解并掌握齿轮传动分析、设计、维护知识

    2.能力目标

    1)能对构件的受力情况进行分析,并能进行简单计算;

    2)能查阅相关技术资料,为机械构件选择合适的材料;

    3能够查询手册设计机电产品中的铰链四杆机构及其演化机构

    4能够查询手册设计V带传动,确定带轮材料及热处理方式

    5能够查询手册设计渐开线圆柱齿轮传动参数,设计定轴轮系,选择合适的齿轮材料

    3.素质目标

    1)养成独立思考的习惯,能对所学内容进行较为全面的比较、概括和阐述;

    2能在学习过程中积极与他人合作,相互帮助,共同完成学习任务

    3)具有热爱科学、事实求事的学风创新意识和创新精神;

    4)具有良好的人文素质和职业道德,能够与人和睦相处,团队意识强;

    5)能够养成认真、严谨的工作态度

    四、课程内容和要求

    1.课程内容结构安排

    序号

    项目

    参考学时

    1

    项目一:力学基本知识认知

    6

    2

    项目二:材料基本变形分析

    9

    3

    项目金属材料性能及分析

    9

    4

    项目金属切削加工的认知

    3

    5

    项目平面连杆机构和间歇运动机构的认知

    6

    6

    项目链传动的分析与设计

    2

    7

    项目带传动的分析与设计

    4

    8

    项目齿轮传动的分析与设计

    9

    2.课程内容要求

    项目1

    力学基本知识认知

    学时

    6

    学习目标

    了解力学的基本公理,掌握力的投影及合成方法;

    了解刚体基本运动的类型和特点,掌握转动惯量对物体运动的影响。

    学习内容

    教学方法和建议

    任务1:静力学基本概念、公理及推论,约束和约束反力2课时)

    任务2力的投影与力的合成,力矩及力偶的计算,力系的简化2课时)

    任务3:速度、加速度等概念;刚体的定轴转动(2课时)。

    多媒体、演示教学法

    教学媒体与设备

    学生已有的知识、能力要求

    教师执教能力的要求

    影像资料

    多媒体课件与教室

    机械手册

    具有一定机械制图与CAD方面的知识。

    1.讲师或工程师以上职称。

    2.具备良好的组织能力。

    3.具备较强的理论基础。


    项目2

    材料基本变形分析

    学时

    9

    学习目标

    了解构件变形的基本特点,掌握轴向拉压、剪切挤压、扭转、弯曲等受力和变形规律;掌握轴向拉压、剪切挤压、扭转、弯曲等强度计算知识;能对构件的受力情况进行分析,并能进行简单计算。

    学习内容

    教学方法和建议

    任务1:材料力学基本认知、轴向拉伸压缩2课时)

    任务2剪切与挤压1课时)

    任务3:圆轴扭转(3课时);

    任务4:梁的弯曲(3课时)。

    多媒体、演示教学法

    教学媒体与设备

    学生已有的知识、能力要求

    教师执教能力的要求

    影像资料

    多媒体课件与教室

    机械手册

    具有一定机械制图与CAD方面的知识。

    1.讲师或工程师以上职称。

    2.具备良好的组织能力。

    3.具备较强的理论基础。


    项目3

    金属材料性能及分析

    学时

    9

    学习目标

    了解金属材料的性能指标,掌握铁碳合金各组织形式和性能特点;初步掌握钢的热处理方法和应用环境;能查阅相关技术资料,为机械构件选择合适的材料。

    学习内容

    教学方法和建议

    任务1:金属材料的性能、金属的结构2课时)

    任务2铁碳合金的结构及性能、钢铁的热处理3课时)

    任务3:钢的牌号及应用(2课时);

    任务4:常用有色金属和非金属(2课时)。

    多媒体、演示教学法

    教学媒体与设备

    学生已有的知识、能力要求

    教师执教能力的要求

    影像资料

    多媒体课件与教室

    机械手册

    具有一定机械制图与CAD方面的知识。

    1.讲师或工程师以上职称。

    2.具备良好的组织能力。

    3.具备较强的理论基础。


    项目4

    金属切削加工的认知

    学时

    3

    学习目标

    了解常见的金属材料切削方法和切削应用;

    学习内容

    教学方法和建议

    任务1:常见的金属切削工艺2课时)

    任务2金属切削过程分析、常用刀具1课时)

    多媒体、演示教学法

    教学媒体与设备

    学生已有的知识、能力要求

    教师执教能力的要求

    影像资料

    多媒体课件与教室

    机械手册

    具有一定机械制图与CAD方面的知识。

    1.讲师或工程师以上职称。

    2.具备良好的组织能力。

    3.具备较强的理论基础。


    项目5

    平面连杆机构和间歇运动机构的认知

    学时

    6

    学习目标

    了解平面连杆机构的设计知识;了解凸轮机构及间歇机构设计知识能够查询手册设计机电产品中的铰链四杆机构及其演化机构

    学习内容

    教学方法和建议

    任务1:平面机构自由度、平面连杆机构2课时)

    任务2凸轮机构、棘轮机构4课时)

    多媒体、演示教学法

    教学媒体与设备

    学生已有的知识、能力要求

    教师执教能力的要求

    影像资料

    多媒体课件与教室

    机械手册

    具有一定机械制图与CAD方面的知识。

    1.讲师或工程师以上职称。

    2.具备良好的组织能力。

    3.具备较强的理论基础。


    项目6

    链传动的分析与设计

    学时

    2

    学习目标

    了解链传动的设计知识,掌握链传动的维护方法。

    学习内容

    教学方法和建议

    任务1:链传动特点及分类1课时)

    任务2链传动的设计(1课时)

    多媒体、演示教学法

    教学媒体与设备

    学生已有的知识、能力要求

    教师执教能力的要求

    影像资料

    多媒体课件与教室

    机械手册

    具有一定机械制图与CAD方面的知识。

    1.讲师或工程师以上职称。

    2.具备良好的组织能力。

    3.具备较强的理论基础。


    项目7

    带传动的分析与设计

    学时

    4

    学习目标

    了解带传动的设计知识能够查询手册设计V带传动,掌握带传动的维护方法。

    学习内容

    教学方法和建议

    任务1:带传动的特点和分类2课时)

    任务2带传动的设计2课时)

    多媒体、演示教学法

    教学媒体与设备

    学生已有的知识、能力要求

    教师执教能力的要求

    影像资料

    多媒体课件与教室

    机械手册

    具有一定机械制图与CAD方面的知识。

    1.讲师或工程师以上职称。

    2.具备良好的组织能力。

    3.具备较强的理论基础。


    项目8

    齿轮传动的分析与设计

    学时

    9

    学习目标

    了解并掌握齿轮传动设计知识能够查询手册设计渐开线圆柱齿轮传动参数,选择合适的齿轮材料;掌握齿轮传动的维护方法。

    学习内容

    教学方法和建议

    任务1:齿轮传动的特点和分类、齿轮失效形式3课时)

    任务2齿轮强度计算和设计4课时)

    任务3:轮系的作用及传动比计算(2课时)。

    多媒体、演示教学法

    教学媒体与设备

    学生已有的知识、能力要求

    教师执教能力的要求

    影像资料

    多媒体课件与教室

    机械手册

    具有一定机械制图与CAD方面的知识。

    1.讲师或工程师以上职称。

    2.具备良好的组织能力。

    3.具备较强的理论基础。

    五、实施建议

    1.学习材料选用与编写

    1教材应充分体现任务引领、实践导向的课程设计思路以完成任务的典型活动项目来驱动,时间案例和课后拓展作业等多种手段,采用递进和并列相结合的方式来组织编写,是学生通过上述各种教学活动来获得职业认识和只能技能。

    2教材应突出实用性,应避免把职业能力简单为纯粹的技能操作,同时要具有前瞻性。应将本专业领域的发展趋势及实际业务操作中应遵循的新规定及时纳入其中。

    3教材应以学生为本,文字表述要简明扼要,内容展现应图文并茂、突出重点,重在提高学生学习的主动性和积极性。

    2.教学组织与设计

    建议课程采用工作过程驱动的项目化教学方法。课程中每个子系统、模块或项目应注意引入贴合工作实际的实例。在教学过程中应做到工学结合,所举实例应尽可能接近实际工作情况,并适当安排现场参观学习,以达到最佳教学效果。我们可将以下教学法方法相结合。

    1)在教学过程中,应立足于加强学生实际操作能力的培养,采用项目教学,以工作任务引领提高学生学习兴趣,激发学生的成就动机。

    2)本课程教学的关键是“理论与实践教学一体化”,应选用典型的机械设计过程组织与各生产要素管理为载体,在教学过程中,教师示范和学生分组讨论、训练互动,学生提问与教师解答、指导有机结合,让学生在“教”与“学”的过程中,会进行常规组织施设计编制、现场施的组织管理工作

    3)在教学过程中,要应用多媒体、投影等教学资源辅助教学,帮助学生熟悉工作的过程及控制要点。要重视本专业领域的发展趋势,贴近工地现场。为学生提供职业生涯发展的空间,努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。

    3.课程考核与评价

    课程采用过程评价和综合评价相结合的评价模式。在教学过程中,每个教学项目完成后可进行随堂测验、小设计等方式的项目考核,综合评价可采用试卷测试或项目设计的形式,考察学生综合运用能力。

    本课程成绩评价组成如下:

    课程总成绩 = 平时成绩20%)+过程性考核50%)+综合考核30%

    4.课程教学性资源使用与建设(包括条件)

    1)积极开发和利用网络课程资源,充分利用诸如电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育网站和电子论坛等网上信息资源,使教学从单一媒体向多种媒体转变;教学活动从信息的单向传递向双向交换转变;学生单独学习向合作学习转变。

    2)运用现代教育技术和虚拟现实技术,建立虚拟社会、虚拟企业、虚拟车间、虚拟项目等仿真教学环境,优化教学过程,提高教学质量和效率,有利于规范学生操作流程,有利于培养学生专业素质。

    3)建立学习资料库,推荐国内外先进的仪表、国内与专业有关的网站地址,积极引导与培养学生学会自主学习、资料查询等能力。

    4尽量利用学校的教学设施与实训环境,提高实际动手能力的锻炼和提高。

    编制:薛召

    审核:付杰