4203 课程教学大纲机械产品设计综合实验-2017-张连洪

天津大学《机械产品设计综合实验》课程教学大纲课程代码课程名称机械产品设计综合实验2010869学时学分642授课上机学时分配实验64实践实践（周）课后学习更新时间2017授课学院机械工程学院适用专业机械设计制造及其自动化先修课程机械原理、机械设计、、（设计方法）CAD1〜4

一、课程简介《机械产品设计综合实验》为机械设计制造及其自动化专业必修课该课程融合设计方法学、概念设计、创新设计、造型设计、工程设计、分析优化等知识点，形成系统的机械产品设计知识链；同时一，通过产品设计实践，将知识学习和能力训练有机结合，培养学生的设计素养，提高学生综合分析能力、协同工作能力和系统集成能力

二、教学基本要求

1.基本要求机械产品设计综合实验以3〜6名学生为一小组，以项目小组的形式展开工作，培养学生团队协作精神，同时注重个性发展，使每个学生的潜能得到充分发挥项目小组采取组长负责制，小组成员协同工作共同完成一个机电产品的设计具体进程和要求如下1）指导教师按小组布置设计任务，下达设计任务书2）在指导教师的指导下，同组同学经调研、查阅资料、讨论，共同完成总体方案设计和进度计划制定，以及任务的划分3）小组成员每周召开小组讨论会，讨论与协调解次实验中的各种问题，确定下一步工作要点，指导教师进行答疑指导4）指导教师在实验过程中，召开班级讨论会，进行有针对性的讲课5）实验结束后提交实验报告书和设计工程图，制作作品展板，并以小组为单位答辩

2.课程目标课程目标1掌握和加深理解所学设计类课程中的基本理论和方法；训练文献资料检索能力；提高学生综合分析能力、协同工作能力和系统集成能力课程目标2掌握产品规划、方案设计和工程设计的流程与方法，能够综合运用系统设计方法、创新设计方法、评价与决策方法等，进行产品方案设计，能够综合运用数学、物理、力学、机构学、机械结构、工程图学、精度理论等知识与有限元、优化等分析方法及CAD工具，进行机械产品工程设计课程目标3训练学生团队协作、合作学习能力，以及用书面、口头和形象化手段进行有效交流沟通的能力

3.课程目标与毕业要求的对应关系各项课程目标与毕业要求指标点的对应关系见表1表《机械产品设计综合实验》课程目标与毕业要求指标点的对应关系1课程课程课程毕业要求指标点序号目标1目标2目标

32.3能够针对机械工程领域的复杂工程问题进行分析、评价，以获得有效1结论

3.3针对机械工程领域的复杂工程问题,能够设计满足特定需求的系统、单2元（部件）或机械制造工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识

7.1正确理解个人与团队的关系，理解团队合作的重要性，具备良好的团3/队合作意识和能力，并能够完成在团队中

7.2能够针对机械工程项目，组建工程项目团队，管理并带领团队完成相4/关任务

8.2能够撰写机械设计制造领域的报告、设计文档，并能进行陈述发言、清5晰表达

三、教学内容课程教学内容、教学方式与的课程目标的对应关系见表2表《机械产品设计综合实验》课程目标与教学内容和方法的对应关系2教学方序号主要内容教学内容细分学时式支撑课程目标查阅资料•，分析社会需求，选择中等复杂程度选题与分的机械产品作为设计对象确定待设计的产品及14工其技术规格，进行产品设计一般5人为一组选题，推举出项目负责人，并进行教学支撑课程目序号主要内容教学内容细分学时标课程目标1具体分工，每人侧重一部分任务，同时参与其研讨课程目标2他部分任务课程目标3综合运用系统设计方法、创新设计方法、评价2方案设计16与决策方法等，每个人提出自己的设计方案，经集体讨论，分析评价及改进，形成最终方案综合运用人机工程、造型设计、优化设计、虚拟样机等设计与分析方法，通过“初步设计—技术设计20建模及分析评价一优化改进”任务循环，确定总体设计运用CAD/CAE技术，结合优化设计方法，完成详细设计20产品零部件（工程图）设计或选型总结4对所完成的产品设计分析评价，提出改进方案报告撰写编写课程设计报告书3总计64

四、教学方法采用以学生自主学习和合作学习为主，以教师辅导为辅的教学方法学生项目小组为单位，分工协作，在设计实践中发现问题，集体讨论解决问题具体形式为

1.学生基于项目，自组织，以团队的形式，合作学习，协同工作

2.各小组每周在指导教师组织下，汇报工作进展，对遇到的问题集中讨论解决

五、评价与考核方式课程目标落实与学习成果观测见表40表课程目标落实与学习成果观测4学习成果学习任务、过程和观测预期学习成果细化预期学习成果预设学习任务观测点课程目标1文献查阅与分析班级研讨汇报内容实验报告书、方案设计，技术设计，详细设计，课程目标2产品设计作品实验报告书课程目标3团队合作与交流每周汇报汇报内容与思考问题采用结构评分方法，课程设计评分组成与要求如表3所示表《机械产品设计综合实验》评分组成与要求3设计态度设计内容设计说明书作品及展板学生互评答辩

1.保证出勤；

1.设计方案合

1.内容充实

2.态度认真，工

1.对设计作品，

1.回答问评分理；

2.分析计算正确学生依据作努力；从功能、性能、外题正确；项目与

2.技术设计先

3.层次清楚，文理课设表现观等方面评价；

3.独立思考；

2.对发要求进；通顺进行贡献

4.在小组中承担

2.展板布局美现的错误

3.设计图纸符合

4.符合写作规范度互评观，表述准确认真改正一定角色，善于协国家标准

5.图面质量好同工作分值102020201020

六、教材与主要参考资料

[1]大卫G.乌尔曼.机械设计过程.北京机械工业出版社,

2006.⑵张连洪等，现代设计方法及其应用，天津天津大学出版社，

2015.TU Syllabusfor Experimentof MechanicalProduct DesignExperimentof MechanicalProductCode:Title:DesignSemester Hours:64Credits:2LectureComputer LabTime DistributionExperiment64Practice PracticeWeekWork OutsideClass Date:Offered by:School of Mechanical Engineeringfor:Mechanical design,Manufacturing andAutomationPrerequisite:Mechanisms Theory,Mechanical Design,CAD

1.Course DescriptionExperimentofMechanicalProduct Designis arequired courseof the major ofMechanicalDesign,Manufacturing andAutomation atTianjin University.The courseintegratesdesign methodology,creative design,industry design,engineering design,staticand dynamicperformance analysis,optimal design,etc.into thedesign knowledgechain.Meanwhile thecourse trainsthe undergraduatestudents of themajorin designknowledgeand abilitythrough thespecific designpractice ofmechanical products.

2.RequirementsAfter thecourse study,the studentsshould1Understand theprocess,principle,and generalmethod of product design.2Know wellthe methodof conceptual design andengineering design of mechanicalproducts,and bequalified theelementary abilityofproductdesign.3Accomplish thedesignofa mechanicalproduct.4Study andwork inteams.

3.Topics1Project proposaland design task assignmentEachteam consistsof fivemembers includingone leaderwho iselected bythemembers.The teamproposes thedesign projectunder theadvice of the supervisingteachers.Each memberworks ona specificdesigntask,and participatesother tasksin theproject.2Conceptual designConceptualdesign isconducted throughbrain storm,analysis,evaluation,andimprovement togenerate theconceptualdesignsolutions ofthe products.3Technical designTechnicaldesign isconducted throughthe workloop ofprimary design-modeling,analysis,and evaluation-optimization andimprovement togenerate thetechnical designsolutionsofthe products.4Detail designDetaildesign isconducted byusing CAD/CAE,optimal design,tolerance design,etc.to finishdesign orselection ofparts andelements oftheproducts.5Project summaryWorksummary includesproduct analysisand evaluation,sustainable improvementproposaloftheproducts,and projectreport preparation.

4.Time DistributionWorkComputerPracticeOutsideTopics LectureExperiment PracticeLab.WeekClassProject proposaland design4hrstask assignmentConceptualdesign16hrsTechnical design20hrsDetail design20hrsProject summary4hrsSum64hrs

5.GradingOral defense:50%Report:50%

6.Text-BookAdditional Readings

[1]David G.Ullman.The mechanicaldesign process.Mechanical IndustryPress,Beijing,

2010.

[2]Lianhong Zhang.Advanced DesignMethods andApplications.Tianjin UniversityPress,Tianjin,

2015.。