《机械设计基础》课程标准

《机械设计基础》课程标准

（2009年版）

南京工业职业技术学院

（二）机械设计基础

课程名称：机械设计基础

适用专业：机械类,机电类所有专业

1前言

1）本课程在相关专业中的定位

本课程主要针对我系三个专业群各专业的学生开设，是机械系各专业方向的核心课程，也是机械系的公共技术平台课程。机械系各专业的学生将来主要从事生产工艺设计、制造、高技能操作、小型产品开发、设计、制造、生产及设备运行管理、设备维护和维修等工作，这类工作需要学生具有基本的工程素质和解决问题的能力，需要学生有一定的初步设计能力。

2）本课程的基本教学理念

（1）突出学生主体，注重学生的能力培养

《机械设计基础》面向机械类及近机类专业全体学生，注重机械设计的基本理论、基本方法和基本技能的学习及工程素质教育，激发学生的学习兴趣，在启发、提示下使其自主地、全面地理解机械设计的基本理论和基本方法，提高学生的思维能力和实际操作技能，增强他们理论联系实际的能力，培养学生的创新精神，使学生养成善于观察、独立分析和解决问题的习惯；以提高技能、磨砺意志、活跃思维和扩展视野为基本目标。

本课程在目标设定、教学过程、课程评价和教学资源的开发等方面都突出以学生为主体的思想，注重学生实际操作能力与应用能力的培养。课程实施应成为学生在教师指导下构建知识、提高技能、活跃思维、展现个性和拓宽视野的过程。

（2）尊重个体差异，注重过程评价，促进学生发展

本课程在教学过程中，倡导自主学习，启发学生对设定状况积极思考、分析，鼓励多元思维方式并将其表达出来，尊重个体差异。建立能激励学生学习兴趣和自主学习能力发展的评价体系。该体系由形成性评价和终结性评价构成。在教学过程中应以形成性评价为主，注重培养和激发学生的学习积极性和自信心。终结性评价应注重检测学生的知识应用能力。评价要有利于促进学生的知识应用能力和健康人格的发展。建立以过程培养促进个体发展，以学生可持续发展能力评价教学过程的双向促进机制，以激发兴趣、展现个性、发展心智和提高素质为基本理念。

（3）整合课程资源，改进教学方式，拓展学习渠道

本课程在教学过程中，提醒学生留意观察并思考生产和生活中的各种现象，鼓励其结合生产实际和生活中的各种案例提出问题或假设，在教师引导下，通过分析、推理，使学生自主归纳、总结，以便增强学生对机械设计基础理论的理解；通过课堂讲解与讨论、案例分析、综合实训及生产实习等促进学生对所学理论的理解和运用，以培养其实际操作技能。充分利用现代教学手段，不断改进教学方式，通过多媒体、网络、音像等组织学生学习鲜活的材料，突出典型案例的剖析，采用互动式教学使学生得到模拟训练，提高他们发现问题、分析问题、解决问题的能力。

3）本课程标准的设计思路

本课程标准在设计上本着懂理论，重应用的总体思路，突出体现职业教育的技能型、应用性特色，着重培养学生的实践应用技能，力求达到理论够用，技能过硬的目的。

鉴于本课程的服务面向与定位，本课程标准在设计过程中，本着宽基础、多方向的设计思路，通观考虑机械类和机电类各专业方向对机械设计基础知识的需求特点，以能力本位的培养目标、过程导向的课程开发和行动导向的教学过程为指导思想，围绕技术应用能力培养这一高职教育的核心目标，结合课程本身的特点，明确本课程是按工作过程为主线设计的项目课程(或学习领域课程)来构筑课程教学体系与教学内容，通过项目引领和任务驱动，并配以案例分析进行教学。

课程按典型工作任务设计项目，并对按预设能力目标设计的教学项目针对学习目标、工作任务、能力要求、教学内容、活动设计和建议学时等方面制定了参考标准。

课程内容的学习，注重学生实际应用技能，主要发展学生认知、归纳分析、迁移的能力。

认知主要表现在：对本课程理论知识框架熟悉，准确理解机械设计的对象、过程、基本原理。

归纳分析主要表现在：通过明确的任务导向及案例分析，能归纳机械设计基础的原理、原则和方法的应用特点和策略，能分析机械设计基础在生产实践中运用的具体场合与情形，。

迁移主要表现在：能将所学机械设计基础的理论、方法等迁移到新的具体案例中使用，能够将一个案例中的知识和方案、策略进行归纳、总结。

本标准对不同目标采用明确且不同的行为动词描述，从而更好地体现了本标准在执行中的参考价值和实现教学目标的要求。

课程标准中的目标主要是按结果性目标和体验性目标来描述的。结果性目标主要用于对"知识与技能"目标领域的刻画，而体验性目标则主要用于反映“过程与方法”、“情感态度与价值观”“职业道德与素质”等目标领域的要求。无论是结果性目标，还是体验性目标，都尽可能地以便于理解、便于操作和评估的行为动词来刻画。

结果性目标：

知识

了解－－说出、辨认、列举、复述、选出、识别等。

理解－－解释、说明、归纳、概述、推断。区别、提供、预测、检索、整理等。

应用－－设计、质疑、撰写、解决、检验、计划、总结、推广、证明等。

技能

模仿－－模拟、重复、再现、例证、类推、扩展等。

独立操作－－能够、运用、使用、掌握、制定、解决、绘制、安装、操作等。

迁移－－联系、转换、灵活运用、举一反三、触类旁通等。

体验性目标：

经历（感受）－－参与、讨论、寻找、交流、分享、访问、观察等。

反映（认同）－－认可、接受、遵守、欣赏、关注、拒绝、摈弃等。

领悟（内化）－－形成、具有、树立、热爱、坚持、保持、追求等。

2课程目标

1）课程总目标

通过本门课程的学习，使学生知道机械设计基础的一些基本概念、基本理论和方法，能够运用机械设计基础的基本理论、思维方式结合具体情况进行机械设计实践，使学生达到理论联系实际、活学活用的基本目标，提高其实际应用技能，并使学生养成善于观察、独立思考的习惯，同时通过教学过程中的案例分析强化学生的工程素养、职业道德意识，建立正确的价值观和工程思想，激发学生的创新思维意识。

2）具体目标（课程预设能力目标的阐述）

（1）知识与技能目标

通过本课程的学习，使学生系统了解机械设计基础的基本理论、规范、标准与方法；准确理解机械设计基础的研究对象和特点；掌握机械设计基础的几个基本概念及具体内容；并能熟练运用机械设计的基本规范和标准与方法对具体案例对象进行分析诊断；学会与人沟通，能有意识地培养自己团队精神，在知识与技能两方面的目标保证都实现的同时，侧重于对学生在机械设计能力方面的培养。

●在教师的指导下学会用规定符号绘制平面运动机构和简单机械装置的方法；

●在教师的指导下学会用科学的思维方法对机械零件和结构进行正确的受力分析；

●在教师的指导下学会将所学知识应用于生产实际，会进行材料的选择，国家标准的应用、

构件的强度校核、截面尺寸设计及计算机构或机械零件的最大许可载荷；

●在教师的指导下学会观察机械工作过程和手脑并用解析机械的完整过程；

●在教师的指导下初步具有将思维形象转化为工程语言的能力；

●在教师的指导下学会在学习、生活和工作过程中发现一些问题，有初步提出问题的能力；

●在教师的指导下学会提出命题后，能运用图书馆资料、电子阅览物及网络等信息手段快捷

地进行信息搜索，并能拟定符合要求的工作进程规划

●在教师的指导下学会继承设计、模仿设计；

●在教师的指导下尝试进行独立的创新设计；

●在教师的指导下初步学会对多方案进行可行性分析的方法；

●在教师的指导下，学会自主学习，掌握一定的学习技巧，具有继续学习的能力。

（2）过程与方法目标

本课程在教学过程中，突出学生主体，采用案例教学，启发学生善于观察、自主思考、独立分析问题与解决问题。通过以学生为主体的学习，使学生在观察、思维、推理与判断、分析与解决问题能力方面有明显的提高，对机械设计的基本方法和技能能够利用所学原理与方法举一反三，正确、灵活运用，体现注重实际应用技能的培养目标。

●通过学习经历观察机械工作过程和手脑并用解析机械的完整过程，初步具有将思维形象转

化为工程语言的能力。

●培养较强的自主学习能力，有将机械设计知识应用于日常生活、生产活动的意识，乐于参

与观察、实训、制作、调研等科学实践活动；

●通过学习学会收集、分析、整理参考资料的技能；

●通过学习能够设计一般工作计划，初步具有对方案可行性分析的能力，提出切实可行的总

体方案。

（3）情感态度与价值观目标

在教学过程中，采用角色扮演教学、情境教学、案例教学等方法。注重基础应用性，从理论的传授过渡到方法的学习。通过本课程的学习使学生掌握机械设计的基本思维方式及设计方法，在每一章甚至于每一次课上都有相应的案例，与生产实际和生活结合紧密，鼓励学生积极参与案例分析。也注重理论新颖性，使本课程具有观念新、易学习的特点。还注重趣味性，密切结合高职学生的特点，寓教于乐，通过与课程内容紧密配合的课堂活动（游戏、讨论、案例分析等），丰富教学内容，调动学生学习的兴趣，激发他们学习的热情，培养学生的主体意识、问题意识、开放意识、训练意识、互动意识、交流意识，使学生真正成为学习的主人、课堂的主人，获得应有的收获。

●通过学习养成积极思考问题、主动学习的习惯，能保持对生活中机械装置的好奇，领略参

与创造活动的美妙，对机械有亲近、探究甚至热衷的情感；

●通过学习培养较强的自主学习能力，具有对机械工程科学的求知欲，乐于探索生产活动与

日常生活中的机械工程问题，乐于探究日常用品或新器件中的机械工作原理，有将机械设

计知识应用于日常生活、生产活动的意识，乐于参与观察、实训、制作、调研等科学实践

活动。

（4）职业道德与素质养成目标

在教学过程中通过不同案例的设计思路的对比剖析与课程教学中的团队活动实践让学生领悟并认识到敬业耐劳、恪守信用、讲究效率、尊重规则、团队协作、崇尚卓越等职业道德与素质在个人职业发展和事业成功中的重要性，使学生能树立起自我培养良好的职业道德与注重日常职业素质养成的意识。

●通过学习培养良好的团队合作精神，有将自己的见解公开与他人交流的愿望，认识到交流

与合作的重要性，有主动与他人合作的精神，敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或

修正自己的错误观点；

●养成实事求是、尊重自然规律的科学态度；

●通过学习养成勇于克服困难的精神，在解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心，具

有较强的忍耐力，能体验战胜困难，解决机械设计问题时的喜悦；

●通过学习养成及时完成阶段性工作任务的习惯，言必信，行必果，信用意识，敬业意识、

效率意识不断增强。

3 内容描述

1）课程总体内容描述

机械设计基础是机电工程科学的技术基础之一，该学科所涉及的知识与技能不但为从事与机械工程相关工作的技术人员所必备，而且对人们的生活和工作中的创新实践活动有极大的帮助。机械工程中的创新活动与机械设计密切相关。机械设计基础是研究机械的工作状态、工作原理、机械构成原理、机械零件功用和机械零件结构及工作可靠度的工程技术科学。机械设计基础由实践和理论两部分组成。机械设计基础实践是人们掌握机械设计知识，形成工程技术能力的重要环节，是进行机械工程实践的基本技术能力。机械设计基础理论则是人们对机械与机械设计最基本、最普遍规律的认识与概括。

机械设计基础课程教学项目的设计以生产和生活中的典型器具及典型机械的分析与设计为载体，内容包括4个教学项目：①工程力学在机械中的应用；②机械系统方案设计；③牛头刨床执行机构分析与设计；④插齿机执行机构分析与设计

机械设计基础教学项目的设计具有典型的学习意义和价值，课程的教学项目是从一般科学知识学习向专业技术知识的过渡，既有机械工程知识普及教育的功能，同时让学生学习基本的机械设计方面的知识和技能，经历工程实践的探究过程，受到科学态度和科学精神的熏陶，以提高学生的科学素养，促进学生的全面发展为主要目标。

课程内容的教学顺序依照人们通常的认识规律来设计，工程力学在机械中的应用包含了①产品制造中工件夹紧方式及各种工程结构的受力分析；②产品设计中的力学妙用；③机械零件强度和刚度问题；④机械结构设计及校核；⑤支撑结构设计及校核；⑥机械结构中的摩擦应用；以工程力学的实际应用为载体，通过分析生产实际中的工、夹具的夹紧方案、拆卸方案、联接装置、各种新颖省力器具等，学习工程力学的受力分析，构件设计、强度校核，最大承载能力计算的基本方法，从而学会将理论知识很好地与生产实践相结合。

机械系统方案设计，从机械设计项目按照项目设计的工作过程出发，通过对具体的项目的设计，完成项目的概念设计，拟定建议书及可行性研究分析、拟定初步设计方案及初步设计，详细设计方案拟定及详细设计，制造、安装、调试方案的全过程，学生通过学习，了解并掌握实际设计项目设计的基本流程，并学会初步拟定设计方案。

牛头刨床执行机构的分析与设计和插齿机执行机构分析与设计，是以牛头刨床、插齿机为切入点，按照对事物的认知规律，让学生学会学习和观察，学会归纳和总结，将感性认识上升到理论知识。包含了①插齿机的组成和结构分析；②牛头刨床执行机构分析与设计（插齿机执行机构分析与设计）；③插齿机凸轮机构分析；④插齿机齿轮传动设计；⑤插齿机及行星减速器轮系分析；⑥插齿机带传动设计；⑦插齿机轴系结构分析与设计。通过学习培养对机械工程科学的求知欲，乐于探索生产活动与日常生活中的机械工程问题，乐于探究日常用品或新器件中的机械工作原理，乐于参与观察、实训、制作、调研等科学实践活动，在教师的指导下，通过团队合作，共同完成机械的整体分析和设计工作。

2）课程分项目具体内容描述

表1 项目（或任务）设计表

1）教学方式与考核方法

本课程学习活动的设计以生产和生活中的常用器具和机械为载体，课程内容的教学要求必须以学生自主学习为主，老师的讲授与辅导为辅。

为保证学习活动的顺利开展，要求教师事先对教学内容必须要有充分的准备，对整个教学过程