机械原理（一）基本信息中文课程名称：机械原理英文课程名称：MechanismsandMachineTheory课程编号：0311001学分：3学时：48（其中：理论学时：42实验学时：6）课程性质：必修适用专业：机械电子工程先修课程：高等数学、机械制图、理论力学开课系（教研部）：机械设计教研部执笔：朱保利审核：冯占荣课程简介：《机械原理》是机械电子工程专业的重要学科基础课程。本课程主要研究机械的一些共性问题，介绍机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能以及机械传动系统方案设计等问题。（二）课程目标本课程的主要目标是通过对机构分析和综合方法的学习，使学生具有机械系统方案设计的初步能力，增强学生对机械技术工作的适应性和创造力，支撑专业毕业目标中相应指标点的达成。课程目标对学生的能力要求如下：1.对课程研究的对象和内容有明确的了解，对机械原理学科的发展趋势有所了解。2.能对机构进行结构分析、运动分析、力分析和动力分析：掌握几种主要机构（平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等）的运动特性，具有按已知的几何条件和运动条件对这几种主要机构进行运动设计能力；了解其他各种常用机构的性能、特点及适应场合。3.初步具有拟定简单机械运动方案的能力：能够针对机构制定研究或验证实验方案，正确分析和解释实验数据与结果，得到合理有效的结论。课程目标对毕业要求的支撑关系如下：毕业要求毕业要求指标点课程目标指标点1.2：具备机械电子工程所需要的工程基础和专业基毕业要求1课程目标1础知识的基本概念和基本理论指标点2.4：能够应用专业基础知识和专业知识的基本原理毕业要求2课程目标2对复杂工程问题进行识别、表达和分析，并通过文献研究分析机械电子工程专业的复杂工程问题，以获得有效结论。指标点3.3：具有创新意识，在机电一体化复杂系统设计中毕业要求3课程目标3有局部或整体创新。（三）教学内容
机械原理 （一）基本信息 中文课程名称：机械原理 英文课程名称：Mechanisms and Machine Theory 课程编号：0311001 学分：3 学时：48（其中：理论学时：42 实验学时：6） 课程性质：必修 适用专业：机械电子工程 先修课程：高等数学、机械制图、理论力学 开课系（教研部）：机械设计教研部 执笔：朱保利 审核：冯占荣 课程简介： 《机械原理》是机械电子工程专业的重要学科基础课程。本课程主要研究机械的一些共 性问题，介绍机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能以及机械传动系统方案 设计等问题。 （二）课程目标 本课程的主要目标是通过对机构分析和综合方法的学习，使学生具有机械系统方案设计 的初步能力，增强学生对机械技术工作的适应性和创造力，支撑专业毕业目标中相应指标点 的达成。 课程目标对学生的能力要求如下： 1. 对课程研究的对象和内容有明确的了解，对机械原理学科的发展趋势有所了解。 2. 能对机构进行结构分析、运动分析、力分析和动力分析；掌握几种主要机构（平面 连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等）的运动特性，具有按已知的几何条件和运动条件对这几 种主要机构进行运动设计能力；了解其他各种常用机构的性能、特点及适应场合。 3.初步具有拟定简单机械运动方案的能力；能够针对机构制定研究或验证实验方案，正 确分析和解释实验数据与结果，得到合理有效的结论。 课程目标对毕业要求的支撑关系如下： 毕业要求 毕业要求指标点 课程目标 毕业要求 1 指标点 1.2：具备机械电子工程所需要的工程基础和专业基 础知识的基本概念和基本理论。 课程目标 1 毕业要求 2 指标点 2.4：能够应用专业基础知识和专业知识的基本原理 对复杂工程问题进行识别、表达和分析，并通过文献研究分 析机械电子工程专业的复杂工程问题，以获得有效结论。 课程目标 2 毕业要求 3 指标点 3.3：具有创新意识，在机电一体化复杂系统设计中 有局部或整体创新。 课程目标 3 （三）教学内容
推荐对应的教学序号教学内容教学要求学时方式课程目标单元1：本课程的研究对象、内容及在培养绪论课程目标机械类高级工程技术人才全局中的课堂讲授11地位、作用和任务，树立学生的家国主人公精神。单元2：明确构件、运动副、约束、自由度、机构的结课程目标运动链及机构等重要概念：能绘制2构分析课堂讲授机构运动简图：掌握平面机构的自21课堂练习由度计算，并判断其具有确定运动课程目标的条件；培养学生的重视基础，一步3一个脚印的作风。单元3：课程目标能用速度瞬心法对平面机构进行速机械运动2度分析：了解用失量方程图解法进课堂讲授学31行机构的运动分析：培养学生的重课程讨论课程目标视基础，一步一个脚印的作风。3单元4：了解运动副中摩擦力的计算方法和课程目标平面机构总反力方向的确定：明确机械效率2课堂讲授受力、机械4和自锁的概念，能确定机构的瞬时2+课程讨论的效率和课程目标机械效率和机构的自锁条件：培养自锁3学生解决问题和分析问题的能力。单元5：明确机械平衡的目的，掌握刚性转课程目标机械的平2子的静平衡和动平衡的条件、平衡课堂讲授5衡原理和方法：培养学生解决问题和2+案例分析课程目标分析问题的能力。3单元6：掌握机械等效动力学模型，了解机机械的运械运动方程的求解：掌握机械周期课程目标转及其速性速度波动调节方法、飞轮调速原2度波动调课堂讲授64理及飞轮转动惯量简易计算方法：-节案例分析课程目标了解机器非周期性速度波动及其调3节方法：培养学生理论联系实际的能力。单元7：了解连杆机构的传动特点及其主要课程目标平面连杆优缺点：熟悉平面四杆机构的基本课堂讲授2机构及其型式及其演化型式：掌握平面四杆课程讨论7设计6机构的运动、传力特征及其参数：掌课堂练习」课程目标握设计平面四杆机构的方法：培养学3生理论联系实际的能力
序号 教学内容 教学要求 推荐 学时 教学 方式 对应的 课程目标 1 单元 1： 绪论 本课程的研究对象、内容及在培养 机械类高级工程技术人才全局中的 地位、作用和任务，树立学生的家国 主人公精神。 1 课堂讲授 课程目标 1 2 单元 2： 机 构 的 结 构分析 明确构件、运动副、约束、自由度、 运动链及机构等重要概念；能绘制 机构运动简图；掌握平面机构的自 由度计算，并判断其具有确定运动 的条件；培养学生的重视基础，一步 一个脚印的作风。 4 课堂讲授 课堂练习 课程目标 2 + 课程目标 3 3 单元 3： 机 械 运 动 学 能用速度瞬心法对平面机构进行速 度分析；了解用矢量方程图解法进 行机构的运动分析；培养学生的重 视基础，一步一个脚印的作风。 4 课堂讲授 课程讨论 课程目标 2 + 课程目标 3 4 单元 4： 平 面 机 构 受力、机械 的 效 率 和 自锁 了解运动副中摩擦力的计算方法和 总反力方向的确定；明确机械效率 和自锁的概念，能确定机构的瞬时 机械效率和机构的自锁条件；培养 学生解决问题和分析问题的能力。 2 课堂讲授 课程讨论 课程目标 2 + 课程目标 3 5 单元 5： 机 械 的 平 衡 明确机械平衡的目的，掌握刚性转 子的静平衡和动平衡的条件、平衡 原理和方法；培养学生解决问题和 分析问题的能力。 2 课堂讲授 案例分析 课程目标 2 + 课程目标 3 6 单元 6： 机 械 的 运 转 及 其 速 度 波 动 调 节 掌握机械等效动力学模型，了解机 械运动方程的求解；掌握机械周期 性速度波动调节方法、飞轮调速原 理及飞轮转动惯量简易计算方法； 了解机器非周期性速度波动及其调 节方法；培养学生理论联系实际的 能力。 4 课堂讲授 案例分析 课程目标 2 + 课程目标 3 7 单元 7： 平 面 连 杆 机 构 及 其 设计 了解连杆机构的传动特点及其主要 优缺点；熟悉平面四杆机构的基本 型式及其演化型式；掌握平面四杆 机构的运动、传力特征及其参数；掌 握设计平面四杆机构的方法；培养学 生理论联系实际的能力。 6 课堂讲授 课程讨论 课堂练习 课程目标 2 + 课程目标 3
单元8：了解凸轮机构的类型和应用；对推凸轮机构杆的常用运动规律有明确的概念，及其设计了解其选用的原则：掌握凸轮机构课程目标压力角、基圆半径等基本性能参数2课堂讲授8及基本尺寸的选择原则和方法；能5+课堂练习课程目标按选定的推杆运动规律设计与绘制3平面凸轮轮廓曲线；培养学生的学会分而治之、化零为整的科学研究精神。单元9：了解齿轮机构的类型和应用；明确齿轮机构齿廓啮合基本定律，掌握渐开线直及其设计齿圆柱齿轮传动的啮合特点：掌握标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸的计算：了解渐开线齿轮齿课程目标廓的切制原理，明确根切现象及最课堂讲授2课程讨论98少齿数，了解齿轮变位修正的概念；1案例分析课程目标了解平行轴斜齿圆柱齿轮传动的特3点及几何尺寸的计算：了解圆锥齿轮传动的特点及其几何尺寸的计算；了解蜗杆传动的特点、类型和几何尺寸的计算：培养学生的学会分而治之、化零为整的科学研究精神。单元10:课程目标1）了解轮系的分类和应用；齿轮系及22）掌握定轴轮系、周转轮系和复合课堂讲授10其设计轮系传动比的计算方法：培养学生+课堂练习课程目标的学会分而治之、化零为整的科学3研究精神。单元11了解棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间课程目标其他常用歇机构、不完全齿轮机构等机构的2课程讨论机构11工作原理、运动特点、应用以及设计2+案例分析方法。课程目标3（四）实践教学安排项目实验实验类实验每组实验项目课程目标学时型要求人数编号122-3机构运动简图测绘实验验证性验证性必修课程目标32验证性必修1-2课程目标3渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定31验证性必修1-2渐开线齿廓范成实验课程目标33-542验证性必修转子动平衡实验课程目标3
8 单元 8： 凸 轮 机 构 及其设计 了解凸轮机构的类型和应用；对推 杆的常用运动规律有明确的概念， 了解其选用的原则；掌握凸轮机构 压力角、基圆半径等基本性能参数 及基本尺寸的选择原则和方法；能 按选定的推杆运动规律设计与绘制 平面凸轮轮廓曲线；培养学生的学 会分而治之、化零为整的科学研究 精神。 5 课堂讲授 课堂练习 课程目标 2 + 课程目标 3 9 单元 9： 齿 轮 机 构 及其设计 了解齿轮机构的类型和应用；明确 齿廓啮合基本定律，掌握渐开线直 齿圆柱齿轮传动的啮合特点；掌握 标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几 何尺寸的计算；了解渐开线齿轮齿 廓的切制原理，明确根切现象及最 少齿数，了解齿轮变位修正的概念； 了解平行轴斜齿圆柱齿轮传动的特 点及几何尺寸的计算；了解圆锥齿 轮传动的特点及其几何尺寸的计 算；了解蜗杆传动的特点、类型和几 何尺寸的计算；培养学生的学会分 而治之、化零为整的科学研究精神。 8 课堂讲授 课程讨论 案例分析 课程目标 2 + 课程目标 3 10 单元 10： 齿 轮 系 及 其设计 1）了解轮系的分类和应用； 2）掌握定轴轮系、周转轮系和复合 轮系传动比的计算方法；培养学生 的学会分而治之、化零为整的科学 研究精神。 4 课堂讲授 课堂练习 课程目标 2 + 课程目标 3 11 单元 11： 其 他 常 用 机构 了解棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间 歇机构、不完全齿轮机构等机构的 工作原理、运动特点、应用以及设计 方法。 2 课程讨论 案例分析 课程目标 2 + 课程目标 3 （四）实践教学安排 项目 编号 实 验 项 目 实验 学时 实验类 型 实验 要求 每组 人数 课程目标 1 机构运动简图测绘实验验证性 2 验证性 必修 2-3 课程目标 3 2 渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定 1 验证性 必修 1-2 课程目标 3 3 渐开线齿廓范成实验 1 验证性 必修 1-2 课程目标 3 4 转子动平衡实验 2 验证性 必修 3-5 课程目标 3
52设计性选修35凸轮廓线检测课程目标362选修创新性3-5课程目标3机构运动创新方案设计实验72选修机械系统动力学调速实验研究性3-5课程目标3合计12必修学时：6选修学时：6（五）教学方法与习题要求本课程教学采用的课堂讲授、课堂讨论、案例分析、作业练习和课内实验的方式，大力推进启发式、探究式、讨论式和参与式教学，通过引入“翻转课堂”、加强师生互动，推动课堂教学的主体从“以教为主"向“以学为主”转变。下表列出了本课程目标与教学环节对应的关系矩阵。教学环节课程目标作业课外课堂课堂案例课内讲授讨论分析练习实验讨论I1VV1课程目标1VVVV2课程目标23课程目标3每个单元内容讲完后必须布置一定数量的习题，以巩固所学知识，习题批改要求100%。（六）考核方式及成绩评定本课程教学过程中，要加强学生自学能力培养，课程的部分内容可安排学生通过自主学习完成。考核方式：本课程采用多元化考核方式进行课程成绩评定，包括平时考核（讨论、章节作业等）、实验考察、期末考试等。成绩评定：作业20%+课堂讨论10%+实验考察10%+期末考试60%。考核依建议分考核/评价细则对应的课程目标据值（1）根据每个实验的实验情况和实验报告质量按实验成绩评定标准与依据表给分，满实验10课程目标3分100分，折算后的满分10分；（2)取各次实验成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（1）主要学生对每章节知识点的复习、理解和掌握程度；（2）考查学生应用所学知识的实践能力和文作业20课程目标2字表达能力；（3）按平时成绩评定标准与依据表给分，满分100分，折算后的满分20分。课堂讨(1)结合教学进度安排课堂讨论性的阶段考10课程目标1论核，考查学生对相关知识的掌握程度；
5 凸轮廓线检测 2 设计性 选修 3-5 课程目标 3 6 机构运动创新方案设计实验 2 创新性 选修 3-5 课程目标 3 7 机械系统动力学调速实验 2 研究性 选修 3-5 课程目标 3 合 计 12 必修学时：6 选修学时：6 （五）教学方法与习题要求 本课程教学采用的课堂讲授、课堂讨论、案例分析、作业练习和课内实验的方式，大力 推进启发式、探究式、讨论式和参与式教学，通过引入“翻转课堂”、加强师生互动，推动课 堂教学的主体从“以教为主”向“以学为主”转变。下表列出了本课程目标与教学环节对应的关 系矩阵。 课程目标 教学环节 课堂 讲授 课堂 讨论 案例 分析 作业 练习 课内 实验 课外 讨论 1 课程目标 1 ✓ ✓ ✓ ✓ 2 课程目标 2 ✓ ✓ ✓ ✓ 3 课程目标 3 ✓ 每个单元内容讲完后必须布置一定数量的习题，以巩固所学知识，习题批改要求 100%。 （六）考核方式及成绩评定 本课程教学过程中，要加强学生自学能力培养，课程的部分内容可安排学生通过自主学 习完成。 考核方式：本课程采用多元化考核方式进行课程成绩评定，包括平时考核（讨论、章节 作业等）、实验考察、期末考试等。 成绩评定：作业 20%+课堂讨论 10%+实验考察 10%+期末考试 60%。 考核依 据 建议分 值 考核/评价细则 对应的课程目标 实验 10 （1）根据每个实验的实验情况和实验报告 质量按实验成绩评定标准与依据表给分，满 分 100 分，折算后的满分 10 分； （2）取各次实验成绩的平均值作为此环节的 最终成绩。 课程目标 3 作业 20 （1）主要学生对每章节知识点的复习、理解 和掌握程度； （2）考查学生应用所学知识的实践能力和文 字表达能力； （3）按平时成绩评定标准与依据表给分，满 分 100 分，折算后的满分 20 分。 课程目标 2 课堂讨 论 10 （1）结合教学进度安排课堂讨论性的阶段考 核，考查学生对相关知识的掌握程度； 课程目标 1
（2）按平时成绩评定标准与依据表给分，满分100分，折算后的满分10分。（1）卷面总分100分，以卷面成绩乘以其在期末考总评成绩中所占的比例计入总评成绩。60课程目标2试（2）考试题型为：选择题、填空题、简答题、计算题、作图题等。作业成绩评定标准与依据指标与依据考核项目90~10080~8970~79/权重60~69 (D)0~59(E)(A)(B)(C)总量是在课后积极提前在课后积极、在课后积极、在课后对完成按时完成所完成所有作按时完成部作业有拖拉现业、无抄装现有作业、无抄分作业、无抄象，只能完成未完成作象。甚至在预袭现象。预习袭现象。对课部分作业、无业，甚至大完成比例习过程中已过程中已经后题无预习，抄袭现象，对面积抄袭，及对待作经对课后题对课后题目业的态度对待作业的待作业的态度对待作业的目有所涉猎，有所熟悉，对/0.5态度较认真。较认真。对课态度极其不待作业的态对待作业的能够一般化后题无预习。认真。态度很认真。度认真。能够的支撑课程勉强能够支撑较好的支撑能够很好的目标。课程目标。支撑课程目课程目标。标。作业的规作业解答比作业解答基作业解答不完作业解答不作业解答正范性、表较正确、规本正确、规全正确、欠规正确、欠规确、规范，表达的准确范，表达较为范，表达基本范，表达不够范，表达不达准确、逻辑性及对课准确、逻辑合准确、逻辑合准确、逻辑不准确、逻辑合理。能够很程目标的理。能够较好理。能够一般够合理。勉强不合理。不好的支撑课支撑情况的支撑课程化的支撑课能够支撑课程能够支撑课程目标。/0.5目标。目标。程目标程目标。课堂讨论成绩评定标准与依据指标与依据考核项目90~10080~8970~79/权重60~69(D)0~59 (E)(B)(A)(C)
（2）按平时成绩评定标准与依据表给分，满 分 100 分，折算后的满分 10 分。 期末考 试 60 （1）卷面总分 100 分，以卷面成绩乘以其在 总评成绩中所占的比例计入总评成绩。 （2）考试题型为：选择题、填空题、简答题、 计算题、作图题等。 课程目标 2 作业成绩评定标准与依据 考核项目 /权重 指标与依据 90～100 （A） 80～89 （B） 70～79 （C） 60～69（D） 0～59（E） 完成比例 及对待作 业的态度 /0.5 总量是在课 后积极提前 完成所有作 业、无抄袭现 象。甚至在预 习过程中已 经对课后题 目有所涉猎， 对待作业的 态度很认真。 能够很好的 支撑课程目 标。 在课后积极、 按时完成所 有作业、无抄 袭现象。预习 过程中已经 对课后题目 有所熟悉，对 待作业的态 度认真。能够 较好的支撑 课程目标。 在课后积极、 按时完成部 分作业、无抄 袭现象。对课 后题无预习， 对待作业的 态度较认真。 能够一般化 的支撑课程 目标。 在课后对完成 作业有拖拉现 象，只能完成 部分作业、无 抄袭现象，对 待作业的态度 较认真。对课 后题无预习。 勉强能够支撑 课程目标。 未 完 成 作 业，甚至大 面积抄袭， 对待作业的 态度极其不 认真。 作业的规 范性、表 达的准确 性及对课 程目标的 支撑情况 /0.5 作业解答正 确、规范，表 达准确、逻辑 合理。能够很 好的支撑课 程目标。 作业解答比 较正确、规 范，表达较为 准确、逻辑合 理。能够较好 的支撑课程 目标。 作业解答基 本正确、规 范，表达基本 准确、逻辑合 理。能够一般 化的支撑课 程目标。 作业解答不完 全正确、欠规 范，表达不够 准确、逻辑不 够合理。勉强 能够支撑课程 目标。 作业解答不 正确、欠规 范，表达不 准确、逻辑 不合理。不 能够支撑课 程目标 课堂讨论成绩评定标准与依据 考核项目 /权重 指标与依据 90～100 （A） 80～89 （B） 70～79 （C） 60～69（D） 0～59（E）