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机械基础教学设计一、知识目标和职业能力分析 二、课程设计的理念与思路 三、教学内容的组织与安排 四、教学模式改革与创新 五、今后工作思路 机械基础是机电类专业群的一门必修主干课程，对学生学习专业课程起着承上启下的作用。它既是基础又有较强的实践性，在整个专业教学计划中占有相当重要的地位。因此，对于本课程的学习是在对知识目标分解和职业能力分析的基础上，进行教学设计和教学改革。具体做法如下：一、知识目标和职业能力分析1、知识点描述和目标分析总体目标：为机械类产品的设计、制造、检测和维护等提供必要的理论基础知识。（1）了解常用机构及通用零部件的工作原理、类型、特点及应用等基本知识（2）掌握常用机构的基本原理和设计方法（3）掌握通用零部件的失效形式、设计准则与设计方法（4）了解常用机构及通用零部件的维护知识2、能力目标分析（1）通过学习，学生能基本达到在无老师指导的情况下，能独立分析机械的组成、使用维护、简单机械零件的设计（2）具有分析常用机构运动特性的能力（3）初步具有简单设计机械及传动装置的能力（4）具有对经验公式、参数、简化计算与实际计算结果进行简单的数据处理能力（5）具有应用标准、手册、图册等有关技术资料的能力（6）初步具有把理论计算与结构设计、结构工艺等结合起来解决设计问题的能力（7）具有机械设计实验技能（8）具有对常用机构及通用机构零部件进行维护的能力（9）加强学生创新设计能力的培养（10）自我学习能力（11）使用工具能力（12）与人协调沟通的能力二、课程设计的理念与思路理念：在本课程的教学设计和课程改革中，始终贯彻“基于工作过程的人才培养”的原则，注重学生专业知识和实践能力的培养。造就一批适应海峡西岸经济社会发展需要的生产、建设、管理、服务一线的技术应用性高职人才。思路：通过本课程的教学，系统培养学生的实践能力和创新能力，构建系统的、相对独立的实践教学体系；建立理论教学和实践教学并重的教学模式，使学生在实践中提高职业能力。 三、教学内容的组织与安排1、教学总体安排 根据专业教学计划，本课程总课时为120课时（含实验和实训），安排在第二、三学期开课，其中第二学期60 课时：理论教学47学时，实践教学13课时。13课时的实践教学主要用于普通平面运动机构的的认识实验等；第三学期60课时：理论教学13课时，实践教学47课时，47课时的实践教学则侧重于普通机械设备的拆装、测绘与课程设计等技能实训。表1、课程教学计划安排项目章节教 学 内 容理论教学内容学时实践教学内容学时学时小计绪 论22第一章平面机构的运动简图及 自 由 度8平面机构和机械传动的演示和机构简图的测绘210第二章平面连杆机构8平面四杆机构和转化形式的演示及四杆机构的测绘210第三章 凸轮机构6凸轮机构的演示和轮廓曲 线 的 设 计28第四章间歇运动机构2间歇机构的运动演示24第五章带传动和链传动6带传动的实物演示和设计28第六章齿轮传动8第七章蜗杆传动6减速器的拆装及其轴承等零部件的结构分析618第八章齿轮系6第九章螺纹联接和螺纹传动4直齿圆柱齿轮或蜗轮蜗杆减 速 器 的 综 合 设 计2028第十章 轴和轴毂联接2第十一章轴承2综合机械拆装、检修实训2121合 计6060120课程的重点、难点及解决办法： 课程的重点：掌握必须够用的基础理论知识，能正确选用和设计常用机构和通用零件。 课程难点：应用基础理论知识解决实际工程应用问题。 解决方法：整个课程各个环节突出应用为主线。以学生为主体、教师为主导创造较强的工程氛围，理论课程体系与实践课程体系相辅相成。利用多媒体教学、机械设计展示的模型、工程案例实际录像、实训中心的零部件和设备等教学资源，强化实践教学和案例分析，学生反映非常好。优化课内，强化课外，让学生得到较多的、全面的工程应用训练。 表2、实践能力目标分解序号单元训练项目实现的能力目标掌握的知识点训练方式、手段及 步 骤完成项目任务1分析单缸四冲程柴油机的结构及组成常用零件、构件、机构、机器的观察、分析和识别能力a. a. 零件、构件、机构、机器的概念；b.机器总体与局部的关系；c.机器的组成与特征；d.机器与机构的区别和联系a. 分析内燃机的结构及组成；b.拆装旧机，了解更多的机构及零件列表归纳原动机、传动方式、主要零件、构件和机构2单缸四冲程柴油机机构的运动特性分析a.能够对简单的平面机构运动特性进行分析； a.机构的自由度及计算b.平面机构具有确定运动的条件；c.机构的运动特性分析方法；d.平面四杆机构的基本设计方法a.内燃机中导杆机构的自由度分析；b.内燃机中的工作特性分析a. 完成内燃机曲柄滑块工作原理简图b. 完成内燃机机构的自由度计算； 3绘制单缸四冲程柴油机的运动简图a.能看懂平面机构的运动简图；b.能绘制简单的平面机构运动简图a.内燃机的运动原理；b.运动副的概念及各种运动副的表示方法绘制单缸内燃机的机构运动简图绘制单缸内燃机的机构运动简图4配气装置中凸轮机构的工作特性分析与设计a.凸轮机构的正确使用和维护能力；b.根据实际生产要求的从动件运动规律利用图解法设计凸轮机构轮廓a.凸轮机构的应用特点；b.从动件常用运动规律分析；c.图解法设计凸轮轮廓的方法观察各种凸轮机构及运动特点用图解法绘制凸轮轮 廓 曲 线5牛头刨床中的曲柄导杆机构的分析a.巩固运动简图的绘制；b. 能分析一些简单的平面连杆机构a.平面四杆机构及其转化形式b.格拉肖夫判别式的应用c.机构的急回特性a.通过动画演示；b.到机电实训中心观察牛头刨床的运动特性a.绘制牛头刨床的机构运动简图b.急回特性的设计和分析6带传动机构的工作特性分析与设计a.带传动机构的安装、使用和调整能力；b. 带传动的维护和保养能力a.带传动的工作特点；b.带传动的弹性滑动、打滑等概念；c.V带传动的设计 a.观察带传动的工作b.进行简单带传动的安装和调整c.给出某传动机构中带传动的工作条件，设计带传动 写出带传动的设计过程和设计结果7齿轮传动机构的工作特性分析与设计a. 掌握齿轮零件的测量、检测能力b.掌握齿轮机构的安装、使用和维护能力；c.初步具有设计齿轮传动机构的能力a.齿轮的形状、参数、尺寸及传动特点；b.齿轮的啮合、安装、传动及加工；c.齿轮的结构与润滑；d.齿轮的受力及失效分析；e.设计准则及设计计算a.观察各种齿轮机构的运动过程；b.拆装齿轮减速器，了解齿轮的装配情况；c.利用工具对齿轮进行测量、检验a.总结归纳齿轮减速器中齿轮的减速原理、参数、结构、加工方法、润滑方式、写出总结报告；b.给出工作条件设计一对直齿圆柱齿轮的传动8蜗轮蜗杆传动机构的特性分析与设计a. 掌握蜗轮和蜗杆零件的测量、检测能力b.掌握蜗轮蜗杆机构的安装、使用和维护能力；c.初步具有设计蜗轮蜗杆传动机构的能力a.蜗杆传动特性；b.蜗杆传动的类型和应用；c.参数及机和尺寸；d.蜗轮蜗杆传动的强度计算a.拆装蜗轮蜗杆减速器，了解蜗轮蜗杆的装配情况；c.利用工具对蜗轮蜗杆进行测量、检验a.总结归纳蜗轮蜗杆减速器中蜗轮的减速原理、参数、结构、润滑方式、写出总结报告；b.给出工作条件设计一对蜗轮蜗杆的传动9减速器中轴承的选择及组合设计正确选择轴承类型和型号的能力、组合设计及拆装能力a.轴承的最新国家标准；b.轴承类型和型号的选用a.给出工作条件，选用轴承方法；b.轴承的组合设计及拆装写出轴承选择和维护保养的总结报告10减速器中轴的设计轴的结构设计及强度分析计算能力a.轴的类型和功用；b.轴的选材；c.轴的结构设计及强度计算给出工作条件，设计轴的结构并进行强度分析计算给出轴的结构设计和强度分析计算结果11减速器机械传动装置的总体方案a.能根据各种要求选择电动机的能力；b.能设计传动装置运动和动力参数计算；c.能合理确定传动装置总传动比能根据设计要求设计合理、经济的传动方案比较各种传动方案的优点、缺点a.完成机械传动设计方案；b.完成传动装置零件图和装配图11-1减速器参数选择和零件尺寸、强度计算a.能设计减速器内传动零件；b.能对箱体尺寸进行合理选择；c.能对轴承、联轴器等的选用能根据设计要求综合应用齿轮及轮系传动的综合知识给出设计过程11-2绘制减速器装配图a.能绘装配图结合前面所学课程，能基本完成装配图的绘制能绘装配图给出手工绘制的装配图11-3绘制减速器零件图a.能绘制轴的零件b.能绘制箱体零件c.能绘制齿轮零件结合前面所学课程，能基本完成各种零件图的绘制利用手工绘图工具绘制零件图给出手工绘制的零件图11-4编写设计说明书能够规范编写设计说明书能规范编写设计计算具体过程，目录及参考文献设计计算具体过程给出基本规范的设计说明书2、课程知识模块分解机械基础课程是将原机械原理、机械零件等课程进行有效整合，并结合机械工程的要求增加综合能力培训而形成一门新的课程。整个课程分为四大知识模块，各模块对应的学时如下表：表3、学时分配表所属知识模块理论教学内容学时实践教学内容学时学时总计基础知识模块绪 论22平面机构的运动简图及自由度8平面机构和机械传动的演示和机构简图的测绘210基础知识模块平面连杆机构8平面四杆机构和转化形式的演示及四杆机构的测绘210凸轮机构6凸轮机构的演示和轮廓曲线的设计28间歇运动机构2间歇机构的运动演示24机械传动模块带传动和链传动6带传动的实物演示和设计28齿轮传动8齿轮的测绘311蜗杆传动6减速器的拆装及其轴承等零部件的结构分析618齿轮系6机械零部件模 块螺纹联接和螺纹传动4直齿圆柱齿轮或蜗轮蜗杆减速器的综合设计2028轴和轴毂联接2轴承2综合机械拆装、检修实训2121合 计60601203、理论教学设计思路（1）课程的重点：掌握必须够用的基础理论知识，能正确选用和设计常用机构和通用零件。 （2）课程难点：应用基础理论知识解决实际工程应用 问题。 （3）解决方法：整个课程各个环节突出应用为主线。以学生为主体、教师为主导创造较强的工程氛围，理论课程体系与实践课程体系相辅相成。利用多媒体教学、机械设计展示的模型、工程案例实际录像、实训中心的零部件和设备等教学资源，强化实践教学和案例分析，学生反映非常好。优化课内，强化课外，让学生得到较多的、全面的工程应用训练。 4、实践教学设计思路为了适应教学内容能针对专业能力和实践技能的要求，对课程内容重新进行了优化组合。以机械零部件设计为主线，突出机械设计的共性规律和基本方法，强调多方案设计的思想。在实践教学中，加强了动手能力的培养和团队合作能力的培养。 采用来自工程实际的项目，提高了学生解决工程实际问题的能力，提高了课程设计的质量。采用课堂教学、多媒体教学、实验教学和课程设计多个教学环节相结合的方式进行教学，使学生从多方面获取知识，取得了良好的效果。 课程难点：应用基础理论知识解决实际工程应用问题。 解决方法：整个课程各个环节突出应用为主线，学生为主体，教师为主导，创造较强的工程氛围，理论课程体系与实践课程体系相辅相成。采用多媒体教学，同时利用机械设计展示的模型、工程案例实际录象、实训中心的零部件和设备等教学资源，强化实践教学和案例分析，学生反映非常好。优化课内，强化课外，让学生得到较多的、全面的工程应用训练。 （1）强化实验实训环节，建设专业化的大型实验实训基地(2)创新实践教学模式改革，项目驱动下的实践教学和技能培训 四、教学模式改革与创新1、教学内容改革（1）创建机械基础课程新体系：以培养学生综合设计能力为主线，以应用为目的。理论适度、强化实践，加强培训、强化技能。（2）认真组织编写教学大纲：对课程进行综合化与模块化改革，精选、优化、组合机械类课程，精心组织 ，科学安排教学内容。 （3）理论教学与实践教学并重：侧重引导学生分析问题、解决问题的能力。结合实训课，实现理性认知和感性认知互动，发挥学生的主观能动性，提高学生的学习积极性。2、教学方法改革针对高职高专学生的特点，重点强调知识的“应用性”，淡化“理论研究性”。以理论知识为基础，注重培养学生的工程意识和实训技能，提高分析、解决问题的能力。 （1）实训与理论教学相结合 （2）理论与实际工程相结合 （3）课堂教学与直观教学相结合 （4）基础与重点、难点相结合 3、评价方法改革（1）勤教勤学、检查指导 充分发挥各种媒体在教学中的优势，对重点章节教师应适当布置课外作业，并检查学生的完成情况。在教学过程中，要随时抽查学生学习掌握本课程知识和应用能力的情况，定期或不定期进行测验和练习（要求学生定时完成），并记录在案。针对其中突出问题在课堂上作详尽讲解。并要求学生将批改和讲解后的测验、作业等装订成册，以备检查和机械设计的参考资料。（2）改革考试评价方法 考核内容分为理论和实践考试，除了必须的基础知识考核外，还考核学生综合运用基础理论知识的能力、工程分析能力和运用资料等基本设计能力。课程总评成绩比例分配：期末考试占60 %、平时（作业、小测和实验）成绩占20 %、课程设计占20%。（3）教学质量评估体系的建设 在组织院内外专家、督导老师检查、评价的同时，系部组织了专业教师听评课、教师评学、学生评教等课程教学质量检查及评价，师生对机械基础课程的教学内容、教学方法、教学效果等给予积极的评价，也提出了许多合理的意见和建议，总体评价优良。4、教学手段的应用（1）以项目带动教学改革 自本课程开设以来，结合实验实训基地、教学改革项目、科研项目、高职教育研究、闽台合作交流等各种教学基础设施建设、教学内涵建设、教学模式改革的平台，融入现代的教学理念和手段，开展信息化技术支撑下的教学方法和教学手段研究与改革。（2）多媒体课件的制作 从2002年起，我们开始进行多媒体课件的研制工作。随着对多媒体技术的认识提高，结合多媒体授课的实践，机械设计基础、机械原理、机械制造基础、机电设备故障诊断与维护多门机械核心课程的多媒体课件均已完成。多媒体课件在辅助教学上起到了良好的作用。（3）教学资源库建设 为了丰富教学内容，拓宽学生的知识面，培养学生的综合能力，我们在教学资源建设中，重点建设了机械设计示教室、数控实验室、金工示教室、参考有关资料建设了图片资料、多媒体教学、和实践教学录像等。这些教学资源为教师的授课、学生的学习与研究提供了有力的支撑。（4）教学设备的使用 包括实验实训设备、图书馆、网络等教学设备和教学资源的充分利用。五、课程建设保障措施1、教学团队建设从事本课程教学的专职教师中副高以上职称的占83.3%；这些高级职称的教师均是有企业工作背景的“双师型”教师，而且年富力强，具有较丰富的实践经验和教学经验专兼职教师的比例达到1：0.85。专兼职教师均有受过全日制高等本科（或以上）教育的经历。形成了年龄梯队和学历结构合理、实践经验和教学经验丰富的教学团队。表4、教学队伍情况3-1人员构成（含兼职教师）序号姓 名性别出生年月专业技术职务职业资格证书专业领域在课程教学中承担的任务兼职教师在行业企业中所任职务1王敏毅男1963.8副教授高 工高校教师资 格 证机械工程主持课程建设、主讲教师、编写教学大纲、指导实践教学等福建省机械工程学会铸造分会理事、福建省金工学会理事、高工评委2张 芸女1965.6副教授高 工高校教师资 格 证机械工程主讲教师、教案编写、指导实践教学3陈道齐男1963.7高工二 级建造师车辆工程实验实训指 导4林清池男1956.1副教授高 工高校教师资 格 证机电工程任课教师、指导实践教学5陈向梅女1982.9助教（硕士）高校教师资 格 证机械工程专业教师协助教学6陈小梅女1982.5助教（硕士）高校教师资 格 证机械工程专业教师协助教学7梁晓东男1964.12高工机械工程实验实训指导、校企业合作课程开发8林忠钦男1962.9高工兼职教师机械工程实验实训指导、校企业合作课程开发企业厂长9严文闯男1967.7高工兼职教师机械工程实验实训指导、校企业合作课程开发企业总工10张晓东男1970.6高工兼职教师机械工程实验实训指导、校企业合作课程开发企业车间主任11吴良云男1970.9高工兼职教师机械工程实验实训指导、校企业合作课程开发12卢庆忠男196611高工兼职教师机械工程实验实训指导、校企业合作课程开发2、师资培养规划加强“双师型”教师队伍建设，在提高教师学历教育和职称的同时，鼓励和支持教师取得“双师”资格；鼓励和支持教师到行业企业顶岗挂职，在实践中锻炼，不断汲取新知识、新工艺和先进的管理模式，培养出一批既精通理论又精通实践操作的“双师型”教师，使“双师型”教师比例达90%以上。 在优化教师队伍结构，在年龄、学历、职称、双师素质等方面形成更加合理的梯度组合，大力培养青年教师充实队伍。更好地为培养具有良好职业道德和较强的实践动手能力，适应海峡西岸经济区发展需要的生产、建设、管理、服务一线的技术应用型高职人才服务。3、实验实训基地建设（1）校内实验实训基地建设情况（1）校内实验实训基地建设情况表设备名称购入时间规格、型号数量单位单价（元）小计（元）台式钻床2002.12Z41164台22008800划线平板2002.121000*10001台28602860小型空压机2002.12Z0.1-101台22002200三（单）相交流电 焊 机2002.12BS6-180-23台9002700钳工台2002.121000*120018台99017820软件2002.08.181套28502850实验桌2003.11.231760*750*79025张80020000机械制图陈列柜2005.031套5286052860金属工艺学电脑控制陈列柜2004.03NFJS-10型1套4290042900机械基础示教陈 列 柜2004.03NF-103型1套4888048880CA6140模拟车床2005.12塑料有机模拟车床1台3500035000透明汽车教学模型（SANTANA2000）2005.12透明汽车模型1台2200022000铣钻床2006.10ZX70321台85008500平面磨床2006.10M2501台2300023000牛头刨床2006.10B 60502台3350033500数控雕铣机2006.10MCD-B-X31台133000133000万能铣床2006.10X53301台3600036000线切割机床2006.10HCKX250A1台8200082000普通车床2006.10CA61365台28800144000数控车床2006.10CKA61361台7800078000数控车床2006.10CKA61361台103000103000数控车床2006.10CKA61361台113000113000数控铣床2006.10XK714D1台278000278000立式加工中心2006.10XK715D1台428000428000空压机2006.106立方米1台1600016000柴油机2006.101751台23002300柴油机2006.102951台58005800柴油机2006.103951台76007600滑台2006.106台12007200减速器2006.10 5台6003000液压传动综合实 验 台2006.10 YXD-A型5台29800149000后桥总成2006.102台18003600液力转向总成2006.102台18003600化油器总成2006.102台10002000拆装工具2006.103台30009000拆装检修用汽油发动机（新）2006.101台7500075000拆装检修用柴油发动机（新）2006.101台9300093000拆装检修用汽油发动机（新）2006.101台8700087000轮胎拆装机2006.10DT2021台58005800双柱举升机2006.10QT-3T3台1680050400后驱手动变速器2006.108台280022400前驱手动变速器2006.108台380030400后驱自动变速器2006.108台380030400前驱自动变速器2006.108台380030400空压机2006.102台750015000气动扳手2006.1010个180018000拆装工作台2006.1010台160016000柴油机台架2006.102台92000184000工作车2006.1020台90018000全套工具2006.106套16009600084电动液压轻 便 吊2006.100841台3100031000082移动式吊机2006.100822台36007200014澳津NP型搬 运 车2006.100142台24004800合 计2656370元（2）校外实习基地的建设与利用校外实训基地建设方面：我校先后与福建汽车总公司、福建冠捷电子有限公司、福建省模具协会、福州模具厂、福州瑞达电子有限公司、福州劲马发电设备有限公司、凌力动力有限公司等企业建立了良好校企合作关系，满足了我校机械制造类相关专业学生生产实习、专业教师实践进修、技术服务等需求，成为我校机械制造专业实践教学体系重要方面。同时以校内实训中心为中心，企业积极参与，融入行业的实践教学体系正在建设，为下一步构建新型产学研模式建立了坚实基础。 在与企业合作的同时，我们还积极利用地处大学城可以资源共享的优势，与其他高校和省级、国家级示范性实训基地合作，在师资引进、设备利用、教学方法学习交流等方面开展合作，先后与福州大学机电工程实训中心、福建省技能实训基地等单位开展良好的合作。 五、今后工作思路 1、优化教师队伍结构，在年龄、学历、职称、双师素质等方面形成更加合理的梯度组合，培养青年教师充实队伍。进一步完善教材体系，加强教材建设，组织教师编学教材，使之更加适应高职教学特点和我校的办学定位。力争在5 年时间内，把本课程建设成为具有一流教学队伍、一流教学内容、一流教学管理的示范性课程。更好地为培养具有良好职业道德和较强的实践动手能力，适应海峡西岸经济区发展需要的生产、建设、管理、服务一线的技术应用性高职人才而服务。2、工作步骤和时间安排(1)根据教学改革的需要，尽快组成班子，编写自主实践教材及其配套的教学文档与多媒体课件,完善的网络教学资源。(2)更新课程理论教学和实验教学内容，提高教学水平。(3)加强校企合作，改革人才培养模式和教学方法。（4）加强实验实训基地的建设。（5）加强师资队伍建设，包括教师的顶岗挂职、进修培训和人才引进等工作。 机械基础课程组 2010年7月8日