《机械设计基础》是装备制造大类的一门专业基础课程。课程本着以工程应用能力和创新实践能力为培养目标,遵循“融合创新、应用为先”的课程设计理念,以常用机构及通用零部件的结构认知、工作原理分析、设计及应用为主线,主要介绍常用机构(平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构等)和通用零部件(传动零件、连接零件和轴系零部件等)的工作原理、结构特点、选用及设计。
课程落实立德树人根本任务,强化和实践“工匠精神”的思政内涵,实现课程内容与思政内容有机融合,通过思政实施实现对学习者的价值塑造、知识传授、能力培养的目标,发挥课程育人功能。重视学习者人文情怀和德育塑造的协调培养,做到知行合一。
本课程是从事数控技术、机械设计与制造、机电一体化技术、模具设计与制造、汽车制造与装配技术等专业及相关行业人员必修的一门技术基础课程。通过本课程的学习,使学习者掌握机械设计的基本理论和方法,掌握机械创新设计的核心技能。培养机械制造领域主动适应社会和经济发展需求,为设计、生产、建设、服务和管理第一线服务的具有较强创新能力的高素质技术技能人才、能工巧匠和大国工匠。
《机械设计基础》课程总学时64学时,通过本课程学习,同学们可以选择考取机械产品三维模型设计、数控车铣加工等职业技能等级证书。
课程牢记“制造强国、创新有我”育人使命,聚焦零部件加工工艺设计等岗位核心能力,引入高端装备制造领域新方法、新技术、新工艺、新标准。通过本课程学习,使学习者具备分析常用机构和通用零部件类型、结构及工作原理的基本能力,选用标准零部件并创新设计简单传动装置的设计能力。同时,结合数控车铣加工等1+X职业技能等级证书考核,铸就零部件设计应用和创新创造能力,培育知荣辱、懂知识、强技能、善创新的机械制造领域高素质技术技能人才。
1.知识目标
(1)熟悉常用机构的工作原理、类型、特性、应用等基本知识;
(2)掌握通用零部件的工作原理、构造、失效形式、材料、标准及应用;
(3)掌握常用机构的设计计算方法;
(4)掌握通用零部件的选用及设计。
2.能力目标
(1)能正确分析常用机构的结构及运动过程;
(2)能根据运动要求设计连杆机构、凸轮机构等常用机构;
(3)能根据工作要求选择或设计通用零部件;
(4)能综合运用所学知识设计带式输送机等简单传动装置;
(5)具备一定创新设计能力,积极参与机电产品设计竞赛和科技创新大赛等,并为企业行业社会提供技术服务。
3.素质目标
(1)具有善于动脑、勤于思考,及时发现分析解决机械相关问题的学习习惯;
(2)具有诚信友善的机械设计及创新合作意识,勇敢担当改革创新的社会责任意识;
(3)具有实干兴邦、吃苦耐劳的劳动精神,学会坚守岗位、恪守职业的职业操守;
(4)具有精益求精的制造理念、品牌意识和严谨规范的工匠精神;
(5)具有开拓进取的创新精神,提高适应职业变化、岗位迁移的能力。
1. 具备一定的绘图识图能力;
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。
主教材:
孟玲琴 王志伟主编 机械设计基础(第5版),“十四五”职业教育国家规划教材,北京理工大学出版社,ISBN978-7-5763-1011-5,2022.01。
参考书:
1、杜洪香 姜韶华主编 《机械设计基础》(第二版)天津大学出版社,2019.06
2、胡家秀主编 机械设计基础(第4版) 机械工业出版社 2021.10
3、李文平 张永娟 周玉丰主编 机械设计基础(第3版) 机械工业出版社 2023.09
4、陈立德 姜小菁主编 机械设计基础(第二版) 高等教育出版社 2017.12
5、姜韶华 杜洪香主编 《机械设计基础课程设计指导》(第二版)天津大学出版社,2020.06
Q : 哪些专业可以选修本门课程?
A : 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等专业及相关行业的人员,均可选修本课程并学习。
Q : 刚开始学习本课程感觉系统性、逻辑性较差
A : 这是由于习惯了基础课的系统性造成的。本课程中,虽然对于不同研究对象所涉及的理论基础不相同,且相互之间无多大联系,但最终的目的只有一个,即能分析并设计出常用机构和通用零部件。本课程的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,有其自身的系统性。
Q : 如何学好这门课程?
A : 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)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。
(3)常采用很多经验公式、参数以及简化计算(条件性计算)。
(4)计算步骤和计算结果不像基础课那样具有唯一性。
(5)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。
Q:为什么将思政元素融入课程教学?
A: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。