机械设计课程是机械类各专业的一门技术基础课。为学习其它课程和从事技术工作打好必要的基础。本课程遵循学生职业能力培养的认知规律,以工作过程为导向,用任务进行驱动,建立以行动体系为框架的现代课程结构; 在遵循科学的认知规律的同时充分兼顾工程实用的特点;注重增加新型设计方法,强化综合实践与创新。以培养职教学生综合设计能力为主线,“以应用为目的、必须够用为度”的原则,从简单到复杂、从单一到综合的“串行结构”排序将教学内容进行精心的挑选、组织与序化,共安排了机械设计概论、机构设计、零部件设计、传动装置设计4个学习情境(项目),每个项目又设置了若干个任务,具体介绍了机械设计概述、构件的静力学分析、常用机构(平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构)设计 、常用零部件(螺纹连接、键连接、销连接、轴毂连接、联轴器连接等) 设计与选用 、传动装置(带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、轮系等)设计。使学生掌握常用机构和通用机械零件的基本知识、基本理论和基本技能;初步具有设计和维护通用机械零件的能力,初步具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力;同时,在教学过程中,通过典型案例、教学内容、教学方法、自主创新项目等思政载体融入各任务中,引证示范、知行合一,在传道授业之时潜移默化教导学生做人做事。 课程有如下特点:
1、优化思政元素,融入二十大精神。将思政元素嵌入课前任务导入、课堂互动讲解、课后拓展实践中,以建立工程思维模式、增强安全责任意识、树立严谨的工作态度、培养爱国主义精神、职业道德和工匠精神等。
2、坚持职教特色,突出课程内容与理念的创新性。同类课程大都采用学科体系的,也有虽采用了项目化教学,但与实际联系不够紧密。本课程以任务为驱动,以培养职业能力为核心,以工作过程为导向,用任务进行驱动,建立以行动体系为框架的现代课程结构。
3、坚持产教融合,实施校企双元开发课程和教材。课程负责人主编的《机械设计》教材获“十二五、十三五、十四五”职业教育国家规划教材,参加省微课程比赛一等奖、多媒体课件获省二等奖、骨干参与的课程评为省精品在线课程,并有赴国外培训进修和企业下厂锻炼一年的经历;有2位是校企合作兼职教师共同组成了有扎实理论基础、一定企业工作或实习经历、丰富的教学经验的双师结构团队。
4、强化工程运用,关联新技术、新工艺、新方法。关联新技术、新设计方法,以培养学生优化设计、创新设计、节能环保设计理念。增加实际工程运用案例与分析,以培养学生的知识迁移能力、分析问题和解决实际问题的能力,使学生一毕业就能快速胜任自己的工作、零对接企业。
通过本课程的学习,能够掌握关于常用机构设计和传动装置设计的基本理论和基本方法,并具有初步的分析和设计能力;逐渐形成规范的设计思想和逻辑思维能力。具体描述为:
1、掌握机械装置中的常用机构的工作原理、类型、特点、应用;通用机械零件的工作原理、特点、结构、标准;
2、能用规定的符号表达平面机构和简单的机械装置工作原理;
3、能用规定符号表达各参数,会进行相关计算;
4、能对机构、机械装置进行运动分析和受力分析,能分析生产实际中所用机构的特点、特性;能分析各传动、零部件应用的合理性;
5、能遵守国标,运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料,合理选用常用机构、通用标准机械零部件;
6、会分析通用机械零件常见失效原因;
7、了解常用机构、通用零部件的设计过程,具有机械创新意识。
1、具备一定的绘图及识图能力;
2、能进行力学分析及强度计算;
3、会选择工程中的常用材料及热处理;
4、能运用AutoCAD等绘图软件绘制零件图和装配图。
5、能进行机械零部件的精度检测与质量控制。
教 材:《机械设计(第3版)》,钱袁萍、陈在铁主编,复旦大学出版社, 2021.11。
参考书:
1、《机械设计基础(第4版)》,柴鹏飞主编,机械工业出版社出版社 ,2022.09;
2、《机械设计基础(第4版)》,胡家秀主编,机械工业出版社出版社, 2022.10;
3、《机械设计基础》,王喆、刘美华主编,机械工业出版社出版社 2022.08;
4、 机械设计课程学习参考资源网站(https://www.icourse163.org) 。
Q1:哪些专业可以选修本门课程?
A1:本课程是装备制造大类的一门专业基础课程,凡从事数控技术、机电一体化技术、模具设计与制造、汽车制造与装配技术、机器人等专业及相关行业的人员,均可选修本课程并学习。
Q2:如何学好这门课程?
A2:本课程是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要转折点,学习时应注意几个特点:
1、本课程将多门先修课程的基本理论应用到实际中去。
2、应多看生活中的一些实物、模型,仔细观察机械的工作和运动情况,对各种机构有直观的印象。
3、本课程各部分内容都是按照工作原理、结构、强度计算、使用维护的顺序介绍的,一方面要搞清楚基本概念、基本原理以及机构分析的基本方法,另一方面注意这些原理和方法在机械工程上实际应用的范围和条件。
4、常采用很多经验公式、参数以及简化计算(条件性计算)。
5、计算步骤和计算结果不像基础课那样具有唯一性。
6、逐步培养把理论计算与结构设计、工艺等结合起来解决设计问题的能力。
7、做适量的习题也是学好本课程的重要环节。
Q3:为什么将思政元素融入课程教学?
A3:课程思政是思政教育与专业教育的有机融合,是一种新型的教学实践活动。根据《高等学校课程思政建设指导纲要》进行课程思政教学改革,落实立德树人根本任务,通过思政实施实现对学生的价值塑造、知识传授和能力培养,重视学生人文情怀和德育塑造的协调培养,做到知行合一。