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1、课程设计与教学内容一、课程定位与设计我校为河北省省部共建的三所高校之一，在河北省的高等教育建设中占有重要地位。我校是一所以工程技术学科类为主，工、理、农、医、文、法、经、管等学科协调发展的河北省属高校，面向全国招生。培养目标是：立足河北、面向全国、服务艰苦行业和基层的“立德立志，善学善行”的复合型应用人才。机械设计制造及其自动化专业是我校五个优势专业之一，有机械制造、机械电子工程、机械设计及理论等四个硕士点作支撑，也是我校推行CDIO教学模式改革试点专业，在河北按一本招生，每年招生规模在300人左右，生源旺盛。机械设计课程是机械设计制造及其自动化专业的一门主干技术基础课程，在专业基础课和专业课
2、之间起承上启下作用，具有综合性、设计性、实践性强等特点。该课程与其他课程之间有非常密切的联系，它将画法几何与机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学、机械原理、工程材料学、互换性与技术测量等等课程的理论应用到机械工程中，同时，又为后续课程，如机械系统设计、机械制造技术基础、机械制造装备设计、典型零件加工工艺等课程奠定基础。通过机械设计基础知识以及通用机械零件设计方法的学习，着重培养学生的机械设计能力和解决机械工程实际问题的能力。根据专业培养目标和CDIO能力培养要求，将机械设计课程教学的目标确定为：通过本课程的学习，使学生树立正确的设计理念，掌握通用零部件的设计原理、设计方法和一般规律，培养学
3、生综合运用已学知识，设计机械传动装置和简单机械的能力；培养学生运用标准、规范、手册和查阅有关技术资料的能力；掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练。总之，通过本课程的理论教学和课内外的实践环节，培养学生的工程设计能力、工程实践能力，创新创业能力和组织协调能力。根据本课程在人才培养中的作用及其理论体系，课程内容设计为理论教学、实验教学及机械产品设计三个知识模块，形成知识能力培养的完整教学体系。三个模块互为依托，有机结合，既相互联系又各有侧重。其中机械产品设计(课程设计)单独设课，单独记分；实验课程单独考核，理论教学和实验教学综合计分。理论教学是三大模块中的主体，共56学时。重在基础理
4、论知识、设计方法及理论的传授与学习，培养科学思维、自主学习能力、分析设计能力、创新意识与能力。实验教学安排在相应知识点讲解之后进行，必作实验 3个，共6学时，重在加深对理论的深入理解，提高观察分析能力、动手能力及实验研究能力。课程设计按项目进行，开课之初布置，让学生带着问题学习，结合大作业随学随做，计划学时3周。重在培养综合应用基础理论与方法、解决工程实际问题的能力和综合设计能力。二、课程内容以“培养学生工程设计能力”为目标，紧紧围绕机械系统设计所需基本知识选取课程内容。本课程内容主要涉及五个方面：(1) 机械设计总论：从机械设计整体出发，研究机械设计的共性问题；(2) 传动装置：带传动、链传
5、动、齿轮传动、蜗杆传动和螺旋传动等常用传动装置；(3) 轴系零部件：轴、轴承、联轴器、轴毂联接零部件和无键联接；(4) 联接：螺纹联接、焊接、铆接、胶接；(5) 典型零部件：弹簧、机架、变速器。学时安排见下表：序号主要内容讲课学时习题课时讨论课时实验课时自学课时1绪论；下达机械产品设计任务书222机械及机械零件设计概要443机械零件的强度444摩擦、磨损及润滑概述225带传动4246链传动3127齿轮转动61188蜗杆传动和螺旋传动469滑动轴承22410滚动轴承51611联轴器和离合器2212轴211413轴毂联接和过盈联接2414螺纹联接411615铆接、焊接、胶接2316弹簧2317机座
6、及箱体1318减速器和变速器12319机动4小计56446合计7070三、课程内容组织与安排不断更新教学理念，适应国内外工程教学改革和发展的需要，尝试CDIO工程教育模式，坚持“做中学”，在工程背景下学习设计，坚持以“本课程教学目标是培养学生的工程设计能力”为主线，组织教学内容。1.采用多媒体教学，增加了大量的图片、动画和仿真视频，提高了课堂教学效果。2.授课时，以少、精、宽、新为原则，注重讲重点、讲难点、讲思路、讲方法、讲学科发展、讲工程应用。 (1) 以工程实际为背景，理论与实践相结合。在传统设计理论的教学基础上，主要讲理论分析的思路，突出工程上简化或近似处理的方法，减少纯理论性的推导过程
7、，突出设计思想和设计方法，适当增加现代机械设计方法的内容。(2) 常用机械传动设计：主要讲解齿轮传动、蜗杆传动、带传动、链传动，扼要介绍其他新型传动装置。内容上突出工程应用，重点讲各种传动方式的特点、工程应用、设计参数选择及设计计算的基本方法。(3) 通用零部件设计：以零件失效形式为导引，重点讲以满足强度条件为主的选择方法，同时注意加强结构设计、组合设计方面的内容；结合授课章节适时增加国家标准有关内容，学习标准和规范的应用，培养学生的实际应用能力。(4) 典型零部件：以机械产品设计为载体，按照应用范围不同，进行详略差别性处理。3.采用不同形式的授课方式，将知识传授、能力培养、素质教育于一体。如
8、习题课、讨论课，培养学生参与意识；采用分组学习法，增加学生之间的相互交流，不仅增强了对本课程教学内容的理解，同时也锻炼了学生的交流与表达能力，培养了学生的团队精神。4.课内课外有机结合，坚持“做中学”的教育理念，配合课堂讲授布置适量课外作业。作业类型和作业量除满足基本训练外，还把作业过程做为设计实践来做，增设更多无标准答案的习题，给学生更多的设计选择空间，贯彻考一、讲二、练三的原则。近两年，特别注重布置综合性的大作业，比如在讲完机械传动篇后的机械传动综合设计，注重设计和综合分析问题能力的培养。5.注重理论教学与实践相结合，配合课堂讲授适时安排学生典型试验、参观和解剖实物模型（如减速器折装、自行车折装等）、综合性的课程设计以及参加各类机械创新设计大赛，培养学生的工程意识、动手能力和设计能力，培养学生的创新意识和创新精神，提高学生的综合素质。
