《汽车机械基础》课程标准
课程编码:03004 课程类别:专业基础课
适用专业:汽车类专业 授课单位:交通工程系
学时: 84 编写执笔人及编写日期:张珣,2013.11 审定负责人及审定日期: 王青云,2014-3-18
(一)课程定位
课程性质 本课程是汽车机械类相关专业学生必修的一门专业基础课程。
课程作用 通过本课程的学习为学生汽车机械知识和技能的培养以及部分专业能力的培养提供了课程支撑;为学生胜任岗位工作提供了技术支撑。
《汽车机械基础》课程在学生的专业学习链上起到了承上启下的作用,是学生由偏重理论学习向结合汽车机械实践学习的过渡和转折点;对建立学生工程意识、培养学生分析问题解决问题的能力、养成学生严谨的工作作风起到了潜移默化的作用。
学生能掌握常用机构和通用机械零部件设计的基本知识、基本理论及设计方法,了解机械设计的一般过程,具备简单机械的整机设计能力,为后续专业课的学习打下良好的基础。
(二)课程设计思路
本课程设置依据是汽车后市场类各专业典型工作岗位的工作任务对职业能力和知识的要求。专业典型工作岗位有各类汽车维修类技术员、营销员、汽车零部件管理与销售从业人员、汽车保险从业人员、二手车评估师等各类技术人员。这些岗位的工作任务要求学生掌握汽车中常见零件的种类及其材料、标准和技术性能要求,掌握汽车中常见机构的种类和工作原理,掌握汽车常用维修和测量工具的使用和工作原理。
本课程改革了传统的课程体系和内容,贴近工作实际,贯彻先进的教学理念,以服务于汽车后市场为主线、相关知识为支撑,落实“管用、够用、适用”的教学指导思想,以汽车维修所需机械知识为切入点,提高学习兴趣。
其总体设计思路是,打破以学科知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为以汽车后市场各工作岗位所需知识为中心组织课程内容,并引导学生在学完机械学各部分知识的过程中学会将一般机械学知识和汽车机械知识的融合,同时构建相关理论知识,发展职业能力。
机械零件的相关知识、常用机构的相关知识是学生通过本课程的学习后所获得的主要核心知识,且以此为基础并参照汽车后市场所需知识,确定了课程在知识、技能、素质上的教学目标,教学目标体现了对学生能力的培养。
(三)与其他课程的关系
序号 | 先修课程名称 | 为本课程提供的主要能力 |
1 | 汽车零部件识图 | 识读汽车机械零件图 |
2 | 互换性与测量技术 | 看懂汽车零件图样中公差要求 |
序号 | 同步课程名称 | 需要本课程提供的主要能力 |
1 | 汽车材料与热处理 | 汽车零件材料性质与选用 |
2 | 工程力学 | 汽车零件的受力、失效分析 |
序号 | 后续课程名称 | 需要本课程提供的主要能力 |
1 | 汽车构造 | 汽车零件常识 |
2 | 汽车检测与维修 | 汽车零件常识 |
3 | 底盘构造与维修 | 汽车零件常识 |
(四)课程的目标
总体目标:
通过本课程的学习,能综合运用所学力学分析、汽车常用零部件结构知识、机械传动知识,针对后续汽车构造、汽车检测与维修等专业课程的知识要求,能在汽车修理过程中正确进行常用零件如轴承、齿轮的选用,对轴、螺纹联接、键联接、带传动、链传动、凸轮传动进行简单的修复或零件替换,使相应的汽车零部件达到正常使用要求。
能力目标:
1、 能对常见汽车构件进行基本的力学分析
2、 能对汽车常用标准件进行正确的选用
3、 能对汽车常用传动机构进行简单的修复或零件替换
4、 能查阅常用的技术资料
知识目标:
5、 掌握静力分析的基本概念和定理
6、 了解拉伸与压缩、剪切、挤压、扭转、平面弯曲的强度计算知识
7、 掌握轴的结构设计知识
8、 掌握滑动轴承、滚动轴承的相关标准知识和选择原则
9、 了解联轴器、万向节、离合器的结构与作用
10、 掌握螺纹联接、键接接的标准与选用原则
11、 了解平面四杆机构的类型及应用知识
12、 了解凸轮机构的组成、应用与分类知识
13、 掌握带传动、链传动的组成、特点与类型
14、 掌握齿轮的标准参数、尺寸计算、传动特点
15、 掌握轮系的传动比计算方法
素质目标:
(1)训练项目方案的分析与制订能力,项目实施过程的组织能力。
(2) 团队作业中的合作与协调能力。
(3) 工程意识、质量意识与社会责任意识。
(五)课程内容及教育教学要求
课程内容及教育教学要求一览表
序号 | 课程内容 | 教学要求 | 教学 方法 | 教学 手段 | 学 时 | |
讲授 | 训练 | |||||
模块1
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绪论
| 1、掌握机构的组成及分类 2、掌握运动副的概念 3、掌握运动副的简化表示方法 4掌握自由度的概念 5掌握自由度的计算 6、掌握平面机构具有确定的运动条件
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讲授
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多媒体讲解
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4
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2
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模块2
力学分析
| 项目一: 构件静力分析 |
1. 了解力的性质及基本定理的涵义。 2. 掌握刚体受力分析图的作法。 3. 掌握平面汇交力系的建立方法。 4. 了解力的平移原理及平移方法。 |
讲授 |
多媒体讲解 | 6 | 2 |
项目二
构件运动分析与动力分析 | 1. 了解构件运动形式 2. 了解力和运动的关系及研究方法。 | 先讲授,再练习 | 多媒体讲解、黑板演板 | 4 | 2 | |
项目三
构件承载能力分析 | 1. 轴的拉伸与压缩; 2. 剪切与挤压; 3. 圆轴扭转; 4. 梁的弯曲; 5. 组合变形的强度计算。 |
讲授, 课堂讨论 |
多媒体讲解 |
6 |
4 | |
模块3
轴系零部件
| 项目一: 轴 | 1. 了解轴的类型、常用材料和轴设计的基本要求和方法。 2. 掌握轴结构设计的基本要求,能比较熟练地进行结构设计和绘制结构图。 |
讲授,练习 |
讲解,多媒体,结构模型示范 |
4 |
2 |
项目二
轴承 | 1 .了解滚动轴承的主要类型、应用特点、选型原则、失效形式和设计准则。 2.掌握滚动轴承代号的构成和含义、寿命计算方法。 3. 掌握滚动轴承的组合设计内容和设计要点。 4. 了解滑动轴承类型特点及应用。 |
讲授 |
讲解,多媒体,结构模型示范 |
4 | ||
项目三
连接 | 1. 掌握普通平键联接的选择和计算方法。 2.了解联轴器、离合器、制动器及其他常用联接的类型和应用特点。 |
讲授 |
讲解,多媒体 | 8 |
模块4: 传动机构
| 项目一 平面连杆机构 | 1 . 平面连杆机构的应用,辨认平面四杆机构的基本型式及其演化型式, 2. 平面四杆机构的基本性质,区别急回特性、死点位置、压力角和传动角的特性。
|
讲授 |
讲解,多媒体,结构模型示范 |
4 | |
项目二
凸轮传动 | 1. 识别凸轮机构的分类及其应用 2. 区别从动件的常用运动规律 |
讲授 |
讲解,多媒体 |
2 | ||
项目三
带传动
| 1.了解带传动的工作原理、类型、特点和应用;识别带和带轮的结构; 2.能进行带传动的工作能力分析;列举带传动的安装及维护方法; 3.了解链传动 |
讲授 |
讲解,多媒体 |
4 | ||
项目四
齿轮传动
| 1. 齿轮传动的特点、基本类型和应用. 2. 掌握渐开线直、斜齿轮、锥齿轮的啮合原理、主要参数及几何尺寸计算, 3.蜗杆传动的特点、基本类型和应用、蜗轮蜗杆的啮合原理、主要参数及几何尺寸计算 |
讲授 实验教学 |
讲解,多媒体,结构模型示范 |
16 |
2 | |
项目五
轮系传动
|
1.齿轮系的分类及应用 2.定轴齿轮系、行星齿轮系 传动比的计算 |
讲授 |
讲解,多媒体,结构模型示范 | 6 | 2 |
(六)、学习情境设计
学习情境 | 学习目标 | 学习内容 | 评价建议 | 学时 | 教学建议与说明 |
画机构运动简图 | 能力目标:掌握本课程的学习方法,能画一般机构的运动简图,能正确判断某机构是否具有确的运动。 知识目标:学习机器和机构的区别;掌握机构的组成及分类,掌握运动副的概念,掌握运动副的简化表示方法掌握自由度的概念; 掌握自由度的计算,掌握平面机构具有确定的运动条件。 |
1、了解平面机构的组成,运动副、运动链、约束和自由度等概念;; 2、能绘制常用平面机构的运动简图;掌握平面机构自由度的计算及机构具有确定运动的条件。 |
学生完成的简图,由组长进行检查,教师抽查,检查结果记录在案,作为平时考核成绩。 | 6 | 理论知识传授与汽车机械实物紧密联系教学; 采用现场实物教学,通过引入汽车机构中的具体零部件等进行分析、讲解。 |
对构件进行静力分析 | 能力目标:能熟记静力分析的各项定理,能画出构件受力图,能对平面力系进行简化与合成,对分析构件的拉伸与压宿强度,能分析构件的剪切与挤压强度,能对构件进行扭转与平面弯曲强度分析。 知识目标:掌握二力平衡条件,掌握各项定理,掌握受力图的画法;了解平面汇交力系合成的几何、解析法;了解平面任意力系的平衡条件,了解拉压变形及强度条件;掌握剪应力的计算方法,了解剪切与挤压强度条件;掌握外力偶矩、扭矩和扭矩图的概念,学会做剪力方程和画弯矩图,了解正应力强度计算方法,了解梁变形的刚度计算方法。 |
1、平面汇交力系合成的几何、解析法的计算; 2、掌握受力图的画法; 3、掌握剪应力的计算方法 4、了解圆轴扭转的强度和刚度计算方法 5、学会做剪力方程和画弯矩图 6、了解正应力强度计算方法 7、了解梁变形的刚度计算方法
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学生完成的试验报告及受力图等作业,由组长进行检查,教师进行抽查,检查结果记录在案,作为平时考核成绩。
| 24 |
采用现场教学、多媒体教学的教学方法,以学生自我学习为主,正面教学为辅,从学生熟悉汽车运行时的受力、变形及易损部位受力情况进行分析,易于理解掌握。
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设计传动轴 | 能力目标:能对阶梯轴进行结构设计 知识目标:掌握轴的类别及功用,了解轴的材料,掌握轴的结构组成,掌握轴上零件的定位与固定,了解轴的结构工艺性。 | 1、了解轴的类型、常用材料和轴设计的基本要求和方法。 2、掌握轴结构设计的基本要求,能比较熟练地进行结构设计和绘制结构图。 | 学生完成的试验报告,由组长进行检查,教师进行抽查,检查结果记录在案,作为平时考核成绩。 | 4 | 采用现场教学、多媒体教学等教学方法,以学生自我学习为主,正面教学为辅充分训练学生的自我搜索、自我学习的能力,以团队合作的形式完成任务,达到学习目标。 |
对轴承进行选择 | 能力目标:能正确选择滑动、滚动轴承 知识目标:了解滑动轴承、滚动轴承的结构与分类,了解滑动、滚动轴承的失效形式及材料,了解轴承的润滑。 | .1、了解滑动、滚动轴承的主要类型、应用特点、失效形式和设计准则。 2.掌握滚动轴承代号的构成和含义、寿命计算方法。 3、 掌握滚动轴承的组合设计内容和设计要点。 4、了解滑动轴承类型特点及应用。 | 讲授、讨论、作业完成情况作为平时考核成绩。 | 4 | 理论知识传授与汽车机械实物紧密联系教学; 采用现场实物教学,通过引入汽车机构中的具体零部件等进行分析、讲解。 |
选择联接形式 | 能力目标:能正确进行联轴器与万向节的选择,能正确进行离合器与制动器的选择,能正确进行键、螺纹联接联接形式,能正确进行螺纹联接的选择 知识目标:了解联轴器与万向节、离合器的功用与种类,掌握联轴器与万向节、离合器的结构及特点,了解平键联接的选择与计算,了解花键联接的类型、标准与选用;掌握螺纹联接件与螺纹联接的基本类型及应用,了解螺纹联接的预紧和防松,了解螺栓联接的尺寸选择原则。 |
1.了解联轴器、离合器、制动器及其他常用联接的类型和应用特点。 2、掌握普通平键联接的选择和计算方法 3、螺栓联接的尺寸选择原则 |
讲授、讨论、作业完成情况作为平时考核成绩。 | 8 | 理论知识传授与汽车机械实物紧密联系教学; 采用现场实物教学,通过引入汽车机构中的具体零部件等进行分析、讲解。 |
学习情境 | 学习目标 | 学习内容 | 评价建议 | 学时 | 教学建议与说明 |
选择连杆传动 | 能力目标:能对传动进行分类,能正确进行四杆机构的分类与选择。 知识目标:了解平面传动的类型,掌握平面连杆传动机构的组成,了解平面连杆传动机构的特点了解平面四杆机构的类型,掌握铰链四杆机构的基本形式,掌握铰链四杆机构类型的判别,了解铰链四杆机构的演化。 |
1、平面连杆机构的应用,辨认平面四杆机构的基本型式及其演化型式。 2. 平面四杆机构的基本性质,区别急回特性、死点位置、压力角和传动角的特性。
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讲授、讨论、作业完成情况作为平时考核成绩。 | 4 | 理论知识传授与汽车机械实物紧密联系教学; 采用现场参观教学,通过引入汽车机构中的具体零部件等进行分析、讲解。 |
选择凸轮传动 | 能力目标:能正确进行凸轮传动的选择。 知识目标:了解凸轮传动机构的组成、应用与分类,了解凸轮传动传动机构常用从动件的运动规律,了解凸轮传动机构设计与凸轮结构尺寸的确定。 |
1、识别凸轮机构的分类及其应用 2、区别从动件的常用运动规律 |
讲授、讨论、作业完成情况作为平时考核成绩。 | 2 | 理论知识传授与汽车机械实物紧密联系教学; 采用现场参观教学,通过引入汽车机构中的具体零部件等进行分析、讲解。 |
选择带传动、链传动 | 能力目标:能正确进行带传动的选择,能正确进行链传动的选择。 知识目标:了解带传动的组成、特点与类型,了解传动带与带轮的结构与材料,掌握普通V带传动的特点与失效形式;了解链传动的组成及特点,掌握链与链轮的结构。
| 1.了解带传动的工作原理、类型、特点和应用;识别带和带轮的结构; 2.能进行带传动的工作能力分析;列举带传动的安装及维护方法; 3.了解链传动 | 讲授、讨论、作业完成情况作为平时考核成绩。 | 6 | 理论知识传授与汽车机械实物紧密联系教学; 采用现场参观教学,通过引入汽车机构中的具体零部件等进行分析、讲解。 |
选择齿轮传动 | 能力目标:能正确进行齿轮传动分类,能正确进行渐开线直齿圆柱齿轮的选择,能正确选择斜齿圆柱齿轮,能正确选择锥齿轮传动和蜗杆传动。 知识目标:了解齿轮传动的特点,掌握齿廓啮合的基本定律,掌握标准直齿圆柱齿轮各部分的名称和基本尺寸,掌握齿轮传动的正确啮合条件,了解斜齿圆柱齿轮齿面的形成和特点,掌握斜齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸计算公式,掌握锥齿轮传动比的计算方法,了解锥齿轮的基本参数的尺寸计算公式,了解蜗杆传动的基本参数的尺寸计算公式。 | 1、齿轮传动的特点、基本类型和应用. 2、掌握渐开线直、斜齿轮、锥齿轮的啮合原理、主要参数及几何尺寸计算, 3、蜗杆传动的特点、基本类型和应用、蜗轮蜗杆的啮合原理、主要参数及几何尺寸计算 | 讲授、讨论、作业完成情况作为平时考核成绩。 | 18 | 理论知识传授与汽车机械实物紧密联系教学; 采用现场实物教学,通过引入汽车机构中的具体零部件等进行分析、讲解。 |
了解轮系,计算的轮系传动比 | 能力目标:能正确区分轮系的类型,能正确计算定轴轮系的传动比。 知识目标:掌握轮系的类型划分方法, 了解轮系的功用,能正确计算定轴轮系的传动比,能正确计算周转轮系的传动比。
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1.齿轮系的分类及应用 2.定轴齿轮系、周转齿轮系 传动比的计算 |
讲授、讨论、作业完成情况作为平时考核成绩。 | 8 | 理论知识传授与汽车机械实物紧密联系教学; 采用现场实物教学,通过引入汽车机构中的具体零部件等进行分析、讲解。 |
(七)实施建议
1、教材选用
(1)教材选用
选择高等职业教育规划教材:
《汽车机械基础》:卢晓春主编,机械工业出版社,2012年第二版
(2)参考书
《机械基础》:校本教材,胡明钦主编,北京出版社,2009年第二版
《机械设计课程设计指导书》,柴鹏飞 王晨光主编,机械工业出版社,2008年第一版.
2、教学建议
1)宏观教学方法采用任务驱动教学,在教学实施各环节中,教师的理论讲解和技能传授要尽可能采用启发引导式,启发学生去思考,经常从反面提出问题,以此来培养和提高学生独立思考和分析问题的能力,注重创新思维训练。
2)采用讲授法、练习法、实验教学、课堂讨论等教学方法相结合,形象直观,用大量的应用实例让学生对生产和生活中的机械装置和机构有所了解,提高学生的学习兴趣和积极性。
3)教学手段上要将多元化的现代教育技术手段有机结合,将传统教学方法与现代多媒体教学手段有机结合,扬长避短,完成一套与课程整体设计和单元设计配套的多媒体立体化教学资料库。
(八)课程教学资源的使用与建设
校内实验室条件:
1、机械零件陈列室是有关汽车、机电等专业的基础技术实验室。主要承担《汽车机械基础》课程的实验教学,通过模拟实际机构运行的真实情况,同时电脑控制讲解,使学生直观了解机构的特点,较容易掌握有关机械设计的基础知识。为后续课程学习机械方面专业知识打下良好的基础。
2、机械与创新设计实验:典型机构创新设计组合柜等;可进行机械创新设计实验、结构设计,装配图、零件图的绘制、技术文件的编制全过程训练、机械创新设计大赛训练等;
3、实训车间:有车床、刨床、钻床、磨床、铣床、台钳等设备及相关工具一批。可进行各种类型真实的机械加工的训练。
校外实训条件
汽车专业建立了长期的校外实习基地共11家,均签定了合作协议,主要集中在黄石本地以及省内企业,为学生校外实习提供了方便。每届学生均有机会参加校外实习基地的实习,按照基于工作过程的项目教学法完成实习任务。同时开展了聘请校外兼职教师共同完成学生实习。同时定期召开校外实习基地专家研讨会,共同对教学计划和课程大纲进行修订整合课程内容,针对性地开展教学和实习。
网络资源建设:
本课程应提供网络学习条件,建设精品课程网站,包含教学课件、教学视频、试题库、课外学习材料等,让学生可以在课外进行自学。
(九)学习场地、设施要求
根据汽车制造专业岗位职业素质与能力要求,来确定本课程的实训内容,同时考虑与后续课程相衔接,具有强的针对性与实用性,实训方式具有多样性和灵活性。
表1 汽车机械基础实训(实习)场所基本情况
序号 | 实验/实训室名称 |
1 | 汽车发动机拆装创新实训室 |
2 | 汽车发动机拆装创新实训室 |
3 | 发动机管理系统实训室 |
4 | 底盘机械系统实训室 |
5 | 汽车基础电器实训室 |
6 | 车身电控系统实训室 |
7 | 汽车维修保养车间 |
8 | 舒适性管理系统实训室 |
9 | 汽车仿真实训室 |
10 | 汽车商务实训室 |
(十)教师要求
1、专任教师:两年以上的职业教育工作经验,具备运用项目教学法和模块教学法的能力;具有汽车专业理论知识;兼职教师:
2、取得高校教师资格证,具有良好的教师素养;
3、具备较强的机械维修能力;
4、具备机械设计与制造相关专业的理论教学和研修能力。
(十一)教学组织与设计
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,对整个教学过程要有一个全面完整的精心教学设计,为学生布置学习任务,提供必要的学习资料,教师必须要求学生进行先期预习,在课堂上采取集中讲授、问题研讨等多种形式解决相关问题,在实习环节采取分组方式,分派各组的工作任务,实行有效的分工与合作。共同完成学习任务。
在教学方式上,广泛采用角色扮演教学、情境教学、案例教学等方法,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基础的基本思维方式及机械设计基础的实践技能,在每一次课上都有相应的案例,与生产实际结合紧密,鼓励学生积极参与案例分析。同时密切结合高职学生的特点,突出学生主体,寓教于乐,通过与课程内容紧密配合的课堂活动(角色办演、讨论、案例分析等),丰富教学内容,调动学生学习的兴趣,激发他们的学习热情和互动交流意识,使学生真正成为学习的主人。
教学方法和手段:
(十二)教学评价、考核方式
教学评价和考核中贯彻能力本为的理念。变单向教学评价为多元评价,将静态教学评价变为动态评价;变学生被动应对考试为主动参与考核,将结果式考核变为分阶段分层次的过程考核。如下表:
考评比例 | 过程考评40% | 期末考评 (卷面考评)60% | |
平时考评10% | 实验考评30% | ||
考评实施 | 由教师根据学生表现集中考评 | 由指导教师对学生进行项目操作考评 | 按照教考分离原则,由学校教务处组织考评。 |
考评要求 | 严格遵循课堂纪律、主动协助小组其他成员共同完成工作任务,任务完成后清理场地等 | 认真撰写和完成实验报告,准确完整、字迹工整。掌握工作规范和技巧,任务方案正确、工具使用正确、操作过程正确、任务完成良好 | 建议题型:选择题、填空题、判断题、简答题、计算题 |
备注 | 旷课达1/3学时的学生,取消考试资格 | ||