课程中文名称 |
机械设计 |
课程英文名称 |
Design of Machinery |
课程类别 |
学科基础课程 |
课程性质 |
必修课 |
开课学期 |
第五学期 |
课程总学时 |
56 |
学分 |
3.5 |
课内实验学时 |
6 |
课内理论学时 |
50 |
适用专业 |
机械设计制造及其自动化 |
开课单位 |
机械工程学院 |
先修课程 |
画法几何与机械制图、理论力学、机械原理、材料力学、金工实习 |
一、课程实验性质和目的
《机械设计》课程在高等工科院校机械类各专业的教学计划中是一门重要的必修学科基础课，实验课是该课程的重要教学环节。在实验教学中，学生进行带传动实验，齿轮传动效率实验，轴系结构设计等实验项目，学习的内容包括机械设计中重要的知识，实验的测试原理，测试方法，仪器设备的功能与使用方法，实验数据处理。在实验中强调对学生独立动手能力和运用实验方法研究机械能力的培养。在实验教学中学生通过一定量的实验和实验操作技能训练，可以扩大知识面，增强实验操作能力，提高分析问题和解决问题的能力。
二、课程实验对毕业要求的支撑及课程实验教学目标
该课程实验支撑了毕业要求4.1、3.2，具体指标点和对应的课程实验教学目标见表1。
表1 课程实验对毕业要求的支撑及课程实验教学目标
序号 |
培养方案中的毕业要求指标序号 |
毕业要求 |
课程实验教学目标 |
1 |
4.1 |
4.1 能够基于机械工程基本原理，通过文献研究或相关设计方法，调研和分析机械工程领域复 杂问题的解决方法。 |
目标1：能够将机电工程基础知识和专业知识用于分析常见传动机构，掌握机械、机构的工作原理、结构特点、工作特性、测试方法及实验数据处理方法。 |
2 |
3.2 |
3.2 针对特定需求，能够根据设计目标完成机械系统、单元（部件）或工艺流程的设计。 |
目标2：能够综合应用机械设计的基础知识，掌握轴系结构设计中有关轴的结构设计、滚动轴承组合设计的基本方法。并进行轴系结构设计，解决轴承类型选择，轴上零件定位固定，轴承安装与调节，润滑及密封等问题。 |
三、课程实验教学内容、要求、学时分配与教学方法
课程实验教学内容、要求、学时分配、课程目标与教学方法见表2.
表2 课程实验教学内容与要求
教学内容 |
要 求 |
学时 |
课程目标 |
教学方法 |
带传动实验: 观察带传动中的弹性滑动和打滑现象；掌握转矩、转速的基本测量方法；绘制带传动的效率曲线。 |
要求通过测试带传动的扭矩、转速参数，能够绘制带传动的效率曲线。 |
2 |
目标1：能够将机电工程基础知识和专业知识用于分析常见传动机构，掌握机械、机构的工作原理、结构特点、工作特性、测试方法及实验数据处理方法。 |
实验 |
齿轮传动效率实验： 了解机械传动效率测试的意义、内容和方法；了解齿轮传动效率的方法，试验台的构造、工作原理以及加载器的加载方法；掌握效率随输出功率的变化曲线的测试； |
要求通过测试齿轮传动参数，能够绘制齿轮传动效率随输出功率的变化曲线。 |
2 |
目标1：能够将机电工程基础知识和专业知识用于分析常见传动机构，掌握机械、机构的工作原理、结构特点、工作特性、测试方法及实验数据处理方法。 |
实验 |
轴系结构设计实验： 设计轴系机构方案，进行机械结构设计，解决轴承类型选择，轴上零件定位固定，轴承安装与调节，润滑及密封等问题。 |
要求学生能够根据设计方案进行机械结构设计与分析，并绘制轴系图纸。 |
2 |
目标2：能够综合应用机械设计的基础知识，掌握轴系结构设计中有关轴的结构设计、滚动轴承组合设计的基本方法。并进行轴系结构设计，解决轴承类型选择，轴上零件定位固定，轴承安装与调节，润滑及密封等问题。 |
实验 |
四、考核及成绩评定方式
1.考核方式
通过实验中实验能力、实验报告两种方式考核学生的学习效果，见表3。
实验能力权重：50%。主要考核学生是否按时在实验室进行课程实验，评价标准见表4。
实验报告权重：50%。主要考核学生对所做实验的掌握程度，评价标准见表5。
2.成绩评定
表3 学生成绩评定基础数据表
序号 |
毕业要求 |
课程教学目标 |
考核评价方式的成绩占（%） |
指标点占总成绩的比例（%） |
实验能力 |
实验报告 |
1 |
4.1 能够基于机械工程基本原理，通过文献研究或相关设计方法，调研和分析机械工程领域复杂问题的解决方法。 |
目标1： 能够将机电工程基础知识和专业知识用于分析常见传动机构，掌握机械、机构的工作原理、结构特点、工作特性、测试方法及实验数据处理方法。 |
50 |
50 |
60 |
2 |
3.2 针对特定需求，能够根据设计目标完成机械系统、单元（部件）或工艺流程的设计。 |
目标2：能够综合应用机械设计的基础知识，掌握轴系结构设计中有关轴的结构设计、滚动轴承组合设计的基本方法。并进行轴系结构设计，解决轴承类型选择，轴上零件定位固定，轴承安装与调节，润滑及密封等问题。 |
50 |
50 |
40 |
合计 |
50 |
50 |
100 |
表4实验能力评价标准
评分标准 |
权重（%） |
90–100分 |
80–89分 |
70–79分 |
60–69分 |
0–59分 |
按时到实验室进行课程实验；动手能力强；能正确操作实验设备；在实验时能表现较强的创新意识。 |
按时到实验室进行课程实验；动手能力强；能正确操作实验设备。 |
按时到实验室进行课程实验；基本能正确操作实验设备； |
基本按时到实验室进行课程实验；独立动手操作实验设备能力较差。 |
旷课或注意力不集中；进行与实验内容无关的活动；回答思路混乱，实验设备操作错误。 |
50 |
表5实验报告评价标准
要求 |
评分标准 |
权重（%） |
90–100分 |
80–89分 |
70–79分 |
60–69分 |
0–59分 |
内容完整，绘图正确，计算正确，分析及回答问题正确，字迹工整。 |
实验报告结构合理，内容完整，图形绘图正确、清晰，回答问题正确，计算完全正确，文字工整。 |
实验报告结构合理，内容完整，图形绘图正确、清晰，回答问题基本正确，计算正确，文字工整。 |
实验报告结构基本合理，内容基本完整，图形绘图有个别错误、不太清晰，回答问题有个别错误。计算有个别错误，文字较工整。 |
实验报告结构基本合理，内容基本完整，图形绘图有个别错误、不清晰，回答问题有个别错误，计算有错误，文字不工整。 |
实验报告结构存在缺陷，图形绘制错误，字迹潦草，内容存在遗漏之处，存在较多概念性错误。存在抄袭现象。 |
50 |
五、课程实验教学目标达成度评价
依据表6对课程目标达成度进行评价，表7为课程目标达成度专业评价审核表。
表6 毕业要求达成度评价表
毕业要求 |
课程实验教学目标 |
预设的考核方式 |
实际学习成果 |
达成度值 |
4.1 能够基于机械工程基本原理，通过文献研究或相关设计方法，调研和分析机械工程领域复 杂问题的解决方法。 3.2 针对特定需求，能够根据设计目标完成机械系统、单元（部件）或工艺流程的设计。 |
目标1： 能够将机电工程基础知识和专业知识用于分析常见传动机构，掌握机械、机构的工作原理、结构特点、工作特性、测试方法及实验数据处理方法。 目标2：能够综合应用机械设计的基础知识，掌握轴系结构设计中有关轴的结构设计、滚动轴承组合设计的基本方法。并进行轴系结构设计，解决轴承类型选择，轴上零件定位固定，轴承安装与调节，润滑及密封等问题。 |
实验能力 实验报告 |
该项指标对应分数求平均值 |
该项平均值 100 |
表7 课程实验目标达成度专业评价审核表
一、课程实验基本信息 |
课程实验名称 |
|
授课学时/学分 |
|
开课学期 |
|
授课班级 |
|
任课老师 |
|
选课人数 |
|
二、课程目标达成度评价 |
专业评价组审核 |
评价审核内容 |
评价依据 |
评价结果 |
教学日历或实习教学计划 |
教学计划、教学大纲 |
与大纲相符（ ）/不相符（ ） |
教案、课件、或实习指导书 |
教案或电子课件 |
与大纲相符（ ）/不相符（ ） |
课程归档材料 |
课程组提供归档材料、教学大纲 |
资料完整（ ）/不完整（ ） |
教学过程记录 |
出勤、回答提出问题、作业 |
记录完整（ ）/不完整（ ） |
课程实验对毕业要求指标点达成度情况评价 |
工程知识：能够将数学、自然科学、机电工程基础知识和专业知识用于解决复杂机电工程问题。 |
（源自于表6中的计算结果） |
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（源自于表6中的计算结果） |
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（源自于表6中的计算结果） |
专业评价组队课程持续改进意见 |
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专业负责人签字 |
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年 月 日 |
注：此表为课程实验实施结束后提交给专业评价组按照教学大纲要求对课程达成度评价进行审核。
六、教材与参考资料
1.《机械原理与机械设计实验指导书》，吴恒，讲义，2019；
2．《机械原理与机械设计实验教程》，闫玉涛，科学出版社，2016；
3．《机械设计》（第十版），濮良贵等，高等教育出版社，2019.
