专业课课程设计 四川大学制造科学与工程学院本科课程 《专业课课程设计》教学大纲 课程编号： 302168030 课程类型： 必修课 Course Code: B02168030 Course Type Compulsory 课程名称： 传业课课程设计 授课对象： 体科四年级学生 Course Name: Specialty Course Design Audience: Senior 学时学分： 48/3 授课语言： 中文 Credit 83 Language of Chinese Hours/Credits Instruction Mandarin 先修课程： 机械制造工程学、机电一体化系统设开课院系： 机械工程系 计、液气压传动与控制 Prerequisite: Mechanical Manufacturing Engineering. Course offered by: Department of Mechatronics System Design, Mechanical Eng Pneumatic and Hydraulie Control 适用专业： 机械设计制造及其自动化专业 课教师： Intended for: Mechanical Design.Manufacturing and Instructor: Automation 大纲执笔人： 田大庆、蔡鹏、傅波 大纲审核人： 传业负责人 Edited by: Tian Daqing、Hou Li,、FuBo nspected by: Course Leader 一、课程简介 专业课课程设计，是学生学习了《机械制造工程学》、《机电一体化系统设计》、《液气压 传动与控制》课程及其它有关先修课程后进行的综合性实践教学环节。学生在教师的指导下， 在规定的学时内完成一个具体设计任务。通过课程设计，进一步巩固学生课堂所学的理论知 识，加强学生的工程意识，培养学生综合运用所学知识进行系统设计的能力 二、学习目标 1、能够通过文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取与设计对象相关的信息，在 设计过程中学会分析各类设计资料（设计手册、产品样本、标准和规范）。能够综合运用《机 械制造工程学》、《机电一体化系统设计》、《液气压传动与控制》课程及其它有关先修课程的 知识把设计题目提炼为复杂工程问题，并运用图纸、技术指标等多种方式表达：
1 专业课课程设计 四川大学制造科学与工程学院本科课程 《专业课课程设计》教学大纲 课程编号： Course Code: 302168030 302168030 课程类型： Course Type: 必修课 Compulsory 课程名称： Course Name: 专业课课程设计 Specialty Course Design 授课对象： Audience: 本科四年级学生 Senior 学时/学分： Credit Hours/Credits 48/3 48/3 授课语言： Language of Instruction 中文 Chinese Mandarin 先修课程： Prerequisite: 机械制造工程学、机电一体化系统设 计、液气压传动与控制 Mechanical Manufacturing Engineering， Mechatronics System Design ， Pneumatic and Hydraulic Control 开课院系： Course offered by: 机械工程系 Department of Mechanical Eng. 适用专业： Intended for: 机械设计制造及其自动化专业 Mechanical Design, Manufacturing and Automation 授课教师： Instructor: 大纲执笔人： Edited by: 田大庆、蔡鹏、傅波 Tian Daqing、Hou Li,、Fu Bo 大纲审核人： Inspected by: 专业负责人 Course Leader 一、课程简介 专业课课程设计，是学生学习了《机械制造工程学》、《机电一体化系统设计》、《液气压 传动与控制》课程及其它有关先修课程后进行的综合性实践教学环节。学生在教师的指导下， 在规定的学时内完成一个具体设计任务。通过课程设计，进一步巩固学生课堂所学的理论知 识，加强学生的工程意识，培养学生综合运用所学知识进行系统设计的能力。 二、学习目标 1、能够通过文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取与设计对象相关的信息，在 设计过程中学会分析各类设计资料（设计手册、产品样本、标准和规范）。能够综合运用《机 械制造工程学》、《机电一体化系统设计》、《液气压传动与控制》课程及其它有关先修课程的 知识把设计题目提炼为复杂工程问题，并运用图纸、技术指标等多种方式表达；
2、在设计过程中，能够结合设计题目的工程应用背景，具备与机械设计制造及其自动 化领域相关的社会、健康、安全、法律、文化以及环境等方面的基础知识，针对机械工程领 域设计、制造、运行中的复杂工程问题所提出的解决方案中，能够考虑上述因素 3、能够根据设计题目，拟定系统或装置方案，设计、计算和选择其零部件并体现一些 创新性。能够完成其结构设计或加工工艺流程编制。能够编写设计说明书： 4、熟练掌握运用autoCADpro-E、Ansys、.MATLAB等计算机软件进行机械制图的基本 技能，并能够将其应用在产品结构设计中，绘制系统或装置的有关零部件和装配图纸： 5、在设计过程中，能够结合设计题目的工程应用背景，结合课程所学的技术环保经济 知识。提出的设计对象的结构或工艺措施，应考虑到其设计流程、原材料选择、加工制造过 程、耗材、运输回收等制造全过程中对社会、健康、安全、法律、文化以及环境因素造成的 影响并采取针对技术措施： 6、能够根据设计任务进行小组分组。小组成员间合理分工和合作，培养团队意识。 三、学习目标与毕业要求的对应关系 单业要求 单业要求拍标点 学习目标 (2)能够应用数学、自然科学和机 诚工程科学的基本原理，通过信息检索 22能够对复杂工程间题及其相关因素进 文献研究，对机械工程领域设计、制造、行多种形式表达，并具备信息检索、文献研究 学习目标1 运行等方面的复杂工程问题进行识别、表的能力： 达、分析、评价，并获得有效结论 3.2具备与机械设计制造及其自动化领域 (3)能够设计满足特定需求的机械相关的社会、健康、安全、法律、文化以及环 产品功能原理方案、零部件及机械系统，境等方面的基础知识，针对机械工程领域设 学习目标2 或针对机械工程领域设计、制造、运行等计、制造、运行中的复杂工程问题所提出的解 方面的复杂工程问题，拟定相应的设计、快方案中，能够考虑上述因素： 制造、运行方案，并能够综合考虑社会、 3.3针对机械工程领域设计、制造、运行 键康、安全、法律、文化以及环境因素，中的复杂工程问愿，能够设计满足特定需求的 学习目标3 体现创新意识 系统、单元（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。 (5)能够选择、使用与开发恰当的技 5.1能够选择适当的技术、资源、现代工 术、资源、现代工程工具和信息技术手段 程工具和信息技术工具，进行机械工程领域设 学习目标4 和工具，针对机械工程领域设计、制造、 十、制造、运行中复杂工程问题的预测与模拟 运行等方面的复杂工程问题，进行预测与
2 2、在设计过程中，能够结合设计题目的工程应用背景， 具备与机械设计制造及其自动 化领域相关的社会、健康、安全、法律、文化以及环境等方面的基础知识，针对机械工程领 域设计、制造、运行中的复杂工程问题所提出的解决方案中，能够考虑上述因素； 3、能够根据设计题目，拟定系统或装置方案，设计、计算和选择其零部件并体现一些 创新性。能够完成其结构设计或加工工艺流程编制。能够编写设计说明书； 4、熟练掌握运用 autoCAD\pro-E、Ansys、MATLAB 等计算机软件进行机械制图的基本 技能，并能够将其应用在产品结构设计中，绘制系统或装置的有关零部件和装配图纸； 5、在设计过程中，能够结合设计题目的工程应用背景，结合课程所学的技术环保经济 知识。提出的设计对象的结构或工艺措施，应考虑到其设计流程、原材料选择、加工制造过 程、耗材、运输回收等制造全过程中对社会、健康、安全、法律、文化以及环境因素造成的 影响并采取针对技术措施； 6、能够根据设计任务进行小组分组。小组成员间合理分工和合作，培养团队意识 。 三、学习目标与毕业要求的对应关系 毕业要求 毕业要求指标点 学习目标 （2）能够应用数学、自然科学和机 械工程科学的基本原理，通过信息检索、 文献研究，对机械工程领域设计、制造、 运行等方面的复杂工程问题进行识别、表 达、分析、评价，并获得有效结论。 2.2 能够对复杂工程问题及其相关因素进 行多种形式表达，并具备信息检索、文献研究 的能力； 学习目标 1 （3）能够设计满足特定需求的机械 产品功能原理方案、零部件及机械系统， 或针对机械工程领域设计、制造、运行等 方面的复杂工程问题，拟定相应的设计、 制造、运行方案，并能够综合考虑社会、 健康、安全、法律、文化以及环境因素， 体现创新意识。 3.2 具备与机械设计制造及其自动化领域 相关的社会、健康、安全、法律、文化以及环 境等方面的基础知识，针对机械工程领域设 计、制造、运行中的复杂工程问题所提出的解 决方案中，能够考虑上述因素； 学习目标 2 3.3 针对机械工程领域设计、制造、运行 中的复杂工程问题，能够设计满足特定需求的 系统、单元（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。 学习目标 3 （5）能够选择、使用与开发恰当的技 术、资源、现代工程工具和信息技术手段 和工具，针对机械工程领域设计、制造、 运行等方面的复杂工程问题，进行预测与 5.1 能够选择适当的技术、资源、现代工 程工具和信息技术工具，进行机械工程领域设 计、制造、运行中复杂工程问题的预测与模拟； 学习目标 4
模拟，并能够理解相关技术工具、针对复 杂工程问题预测与模拟结果的局限性。 （7)能够理解和评价机械工程领域 7.2能够认识和理解机域工程领域设计、 设计、制造、运行等方面的复杂工程问题制造、运行等方面复杂工程问题可能对环境、 学习目标5 的工程实践对环境、社会可持续发展产生社会可持续发展产生的多种影响，并能够对上 的影响。 述影响进行评价。 (9)能够认识到机械设计制造工程例 92能够在机械设计制造工程实践中承担 域的跨学科特征，能够在多学科背景下的 学习目标6 团队成员、团队负责人的职责。 团队中承担团队成员以及负责人的职责。 四、教学内容 本专业课程设计是学生学习了《机械制造工程学》、《机电一体化系统设计》、《液气压传 动与控制》课程及其它有关先修课程后进行的综合性实践教学环节。按照专业方向，不同培 养方向的学生的设计内容分别以上述3门课程之一为主体，分为3个方面，选择其一进行。 学习目标 教学内容 教学方法 考核方式 1、准备阶段（根据各专业方向提出具体1、指导学生借阅、 资料收集要求、设计题目理解等准备工作) 收集、检索设计用 设计图纸 2、设计进行阶段（根据各专业方向进行 相关资料、图册 和设计说 学习目标1 具体课程内容设计，包括相关计算与图纸制标准、手册。 明书、设 2、与学生交流.解 计过程表 3、设计完成阶段（根据各专业方向撰写惑答疑 提交设计说明书、设计图纸等文档资料) 3、检查设计进展 1、指导学生借阅、 1、准备阶段（根据各专业方向提出具体资料收集、检索设计用 设计图 收集要求、设计题目理解等准备工作) 相关资料、图册 纸和设 、设计进行阶段（根据各专业方向进行具体 计说明 学习目标2 标准、手册。 果程内容设计，包括相关计算与图纸制作) 书、设计 设计完成阶段（根据各专业方向撰写提 2、与学生交流，解 过程表 惑答疑 设计说明书、设计图纸等文档资料)》 3、检查设计进展 1、准备阶段（根据各专业方向提出具体资料1指导学生借阅、 设计图 学习目标3 收集要求、设计题目理解等准备工作) 收集、检索设计用 纸和设 设计进行阶段（根据各专业方向进行具体相关资科、图册、 计说明 3
3 模拟，并能够理解相关技术工具、针对复 杂工程问题预测与模拟结果的局限性。 （7）能够理解和评价机械工程领域 设计、制造、运行等方面的复杂工程问题 的工程实践对环境、社会可持续发展产生 的影响。 7.2 能够认识和理解机械工程领域设计、 制造、运行等方面复杂工程问题可能对环境、 社会可持续发展产生的多种影响，并能够对上 述影响进行评价。 学习目标 5 （9）能够认识到机械设计制造工程领 域的跨学科特征，能够在多学科背景下的 团队中承担团队成员以及负责人的职责。 9.2 能够在机械设计制造工程实践中承担 团队成员、团队负责人的职责。 学习目标 6 四、教学内容 本专业课程设计是学生学习了《机械制造工程学》、《机电一体化系统设计》、《液气压传 动与控制》课程及其它有关先修课程后进行的综合性实践教学环节。按照专业方向，不同培 养方向的学生的设计内容分别以上述 3 门课程之一为主体，分为 3 个方面，选择其一进行。 学习目标 教学内容 教学方法 考核方式 学习目标 1 1、准备阶段（根据各专业方向提出具体 资料收集要求、设计题目理解等准备工作） 2、设计进行阶段（根据各专业方向进行 具体课程内容设计，包括相关计算与图纸制 作） 3、设计完成阶段（根据各专业方向撰写 提交设计说明书、设计图纸等文档资料） 1、指导学生借阅、 收集、检索设计用 相关资料、图册、 标准、手册。 2、与学生交流，解 惑答疑 3、检查设计进展 设计图纸 和设计说 明书、设 计过程表 现 学习目标 2 1、准备阶段（根据各专业方向提出具体资料 收集要求、设计题目理解等准备工作） 2、设计进行阶段（根据各专业方向进行具体 课程内容设计，包括相关计算与图纸制作） 3、设计完成阶段（根据各专业方向撰写提交 设计说明书、设计图纸等文档资料） 1、指导学生借阅、 收集、检索设计用 相关资料、图册、 标准、手册。 2、与学生交流，解 惑答疑 3、检查设计进展 设计图 纸 和 设 计 说 明 书、设计 过 程 表 现 学习目标 3 1、准备阶段（根据各专业方向提出具体资料 收集要求、设计题目理解等准备工作） 2、设计进行阶段（根据各专业方向进行具体 1 指导学生借阅、 收集、检索设计用 相关资料、图册、 设计图 纸 和 设 计 说 明
限程内容设计，包括相关计算与图纸制作)标准、手册。 书、设计 3、设计完成阶段（根据各专业方向撰写提交2、与学生交流，解 过程表 设计说明书、设计图纸等文档资料) 惑答疑 3、检查设计进展 1、指导学生借阅、 1、准备阶段（根据各专业方向提出具体资料 收集、检索设计用 设计图 收集要求、设计题目理解等准备工作) 纸和设 相关资料、图册 2、设计进行阶段（根据各专业方向进行具体 计说明 学习目标4 标准、手册。 课程内容设计，包括相关计算与图纸制作) 书、设计 2、与学生交流，解 、设计完成阶段（根据各专业方向撰写提交 过程表 惑答疑 设计说明书、设计图纸等文档资料) 现 3、检查设计进展 1、指导学生借阅、 1、准备阶段（根据各专业方向提出具体资料 收集、检索设计用 设计图 收集要求、设计题目理解等准备工作) 相关资料、图册、 纸和设 2、设计进行阶段（根据各专业方向进行具体 学习目标5 计说明 标准、手册 课程内容设计，包括相关计算与图纸制作) 书设计 2、与学生交流，解 、设计完成阶段（根据各专业方向撰写提交 过程表 惑答疑 设计说明书、设计图纸等文档资料 现 3、检查设计进展 1、指导学生借阅、 1、准备阶段（根据各专业方向提出具体资料 收集、检索设计用 设计图 收集要求、设计题目理解等准备工作》 相关资料、图册 纸和设 2、设计进行阶段（根据各专业方向进行具体 计说明 学习目标6 标准、手册 课程内容设计，包括相关计算与图纸制作) 书、设计 2、与学生交流，解 、设计完成阶段（根据各专业方向撰写提交 过程表 设计说明书、设计图纸等文档资料) 惑答疑 3、检查设计进展 (一)机械制造方向.《机械制造工程学》课程设计： 本方面设计内容为针对一个复杂箱体类零件，运用机械制造工程学等课程的理论知识， 设计该零件的机械加工工艺路线、编制工艺卡片。并针对某道具体加工工序，设计确定其工 装夹具。完成相关夹具及其组成零件的计算和图纸绘制。 具体设计过程如下： 1、准备阶段： 接受指导教师安排，进行设计小组分组和明确设计任务，了解设计要求
4 （一）机械制造方向-《机械制造工程学》课程设计： 本方面设计内容为针对一个复杂箱体类零件，运用机械制造工程学等课程的理论知识， 设计该零件的机械加工工艺路线、编制工艺卡片。并针对某道具体加工工序，设计确定其工 装夹具。完成相关夹具及其组成零件的计算和图纸绘制。 具体设计过程如下： 1、准备阶段： 接受指导教师安排，进行设计小组分组和明确设计任务，了解设计要求。 课程内容设计，包括相关计算与图纸制作） 3、设计完成阶段（根据各专业方向撰写提交 设计说明书、设计图纸等文档资料） 标准、手册。 2、与学生交流，解 惑答疑 3、检查设计进展 书、设计 过 程 表 现 学习目标 4 1、准备阶段（根据各专业方向提出具体资料 收集要求、设计题目理解等准备工作） 2、设计进行阶段（根据各专业方向进行具体 课程内容设计，包括相关计算与图纸制作） 3、设计完成阶段（根据各专业方向撰写提交 设计说明书、设计图纸等文档资料） 1、指导学生借阅、 收集、检索设计用 相关资料、图册、 标准、手册。 2、与学生交流，解 惑答疑 3、检查设计进展 设计图 纸 和 设 计 说 明 书、设计 过 程 表 现 学习目标 5 1、准备阶段（根据各专业方向提出具体资料 收集要求、设计题目理解等准备工作） 2、设计进行阶段（根据各专业方向进行具体 课程内容设计，包括相关计算与图纸制作） 3、设计完成阶段（根据各专业方向撰写提交 设计说明书、设计图纸等文档资料） 1、指导学生借阅、 收集、检索设计用 相关资料、图册、 标准、手册。 2、与学生交流，解 惑答疑 3、检查设计进展 设计图 纸 和 设 计 说 明 书 设 计 过 程 表 现、 学习目标 6 1、准备阶段（根据各专业方向提出具体资料 收集要求、设计题目理解等准备工作） 2、设计进行阶段（根据各专业方向进行具体 课程内容设计，包括相关计算与图纸制作） 3、设计完成阶段（根据各专业方向撰写提交 设计说明书、设计图纸等文档资料） 1、指导学生借阅、 收集、检索设计用 相关资料、图册、 标准、手册。 2、与学生交流，解 惑答疑 3、检查设计进展 设计图 纸 和 设 计 说 明 书、设计 过 程 表 现
要求学生：能够根据指导教师给定的某个产品零部件图纸，了解其材料、毛坯及各加工 表面技术要求：了解涉及到的安全与环保法律法规。借阅、收集、检索设计用相关资料、图 册、标准、手册。 单业要求对应关系： 本环节学习内容对应学习目标1、2、和6，支撑毕业要求指标点22、32、和92 2、根据指导教师给定的某个产品零部件图纸，详细分析其材料、结构形状及各加工表 面技术要求。编制加工工艺流程。 要求学生：能够运用所学机制工艺学知识和技术经济知识，选择、比较安排其加工工艺 流程方案。经与指导教师交流，确定最优工艺路线、按规范格式填写加工工艺流程卡片。 毕业要求对应关系： 本环节学习内容对应学习目标3和5，支撑毕业要求指标点3.3、7.2。 3、接受指导教师安推，针对分配给自己的加工工序，设计其夹具方案 要求学生：熟悉所设计工序的技术要求（尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度 材料等)，了解前后工序，运用所学机制工艺学知识，能够选择所设计零部件工序的定位夹 紧方案，其间多与指导教师交流。反复修改草案，使之合理。最终确定设计方案。 毕业要求对应关系： 本环节学习内容对应学习目标3和4，支撑毕业要求指标点，3.3和5.1。 4、按照所确定的定位夹紧方案，计算先关参数、采用CAD软件设计绘制夹具装配图， 般要求绘制其主视图、俯视图、侧视图等。经指导教师审阅后，打印输出。按照指导教师 要求，也可绘制夹具零件图若干张 要求学生：能够严格按照机械制图规范绘图，注明明细表、标题栏、技术要求等。其间 多与指导教师交流，反复修改。保证设计和绘图基本正确。 毕业要求对应关系： 本环节学习内容对应学习目标4，支撑毕业要求指标点5.1。 5、撰写课程设计报告。闸述设计任务、主要设计内容、主要设计步骤、相关计算等。 要求学生：能够按照规范格式撰写设计报告。条理清晰、结构合理、计算正确。 毕业要求对应关系： 本环节学习内容对应学习目标2和3，支撑毕业要求指标点32和3.3 (二)入、机械设计方向。《机电一体化系统设计》课程设计： 本课程设计内容涉及机械原理、机械设计、理论力学、材料力学、继电器以及可编程运 辑控制器或单片机等前置课程的知识，要求学生能综合运用机电一体化的技术方法及思维 完成一个小型的机电一体化系统（产品）的设计。需要学生完成相关的设计计算并绘制相应 的工程图纸，形成完整的设计说明书。 5
5 要求学生：能够根据指导教师给定的某个产品零部件图纸，了解其材料、毛坯及各加工 表面技术要求；了解涉及到的安全与环保法律法规。借阅、收集、检索设计用相关资料、图 册、标准、手册。 毕业要求对应关系： 本环节学习内容对应学习目标 1、2、和 6，支撑毕业要求指标点 2.2、3.2、和 9.2。 2、根据指导教师给定的某个产品零部件图纸，详细分析其材料、结构形状及各加工表 面技术要求。编制加工工艺流程。 要求学生：能够运用所学机制工艺学知识和技术经济知识，选择、比较安排其加工工艺 流程方案。经与指导教师交流，确定最优工艺路线、按规范格式填写加工工艺流程卡片。 毕业要求对应关系： 本环节学习内容对应学习目标 3 和 5，支撑毕业要求指标点 3.3、7.2。 3、接受指导教师安排，针对分配给自己的加工工序，设计其夹具方案。 要求学生：熟悉所设计工序的技术要求（尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度、 材料等），了解前后工序，运用所学机制工艺学知识，能够选择所设计零部件工序的定位夹 紧方案，其间多与指导教师交流。反复修改草案，使之合理。最终确定设计方案。 毕业要求对应关系： 本环节学习内容对应学习目标 3 和 4，支撑毕业要求指标点,3.3 和 5.1。 4、按照所确定的定位夹紧方案，计算先关参数、采用 CAD 软件设计绘制夹具装配图， 一般要求绘制其主视图、俯视图、侧视图等。经指导教师审阅后，打印输出。按照指导教师 要求，也可绘制夹具零件图若干张。 要求学生：能够严格按照机械制图规范绘图，注明明细表、标题栏、技术要求等。其间 多与指导教师交流，反复修改。保证设计和绘图基本正确。 毕业要求对应关系： 本环节学习内容对应学习目标 4，支撑毕业要求指标点 5.1。 5、撰写课程设计报告。阐述设计任务、主要设计内容、主要设计步骤、相关计算等。 要求学生：能够按照规范格式撰写设计报告。条理清晰、结构合理、计算正确。 毕业要求对应关系： 本环节学习内容对应学习目标 2 和 3，支撑毕业要求指标点 3.2 和 3.3。 （二）、机械设计方向-《机电一体化系统设计》课程设计： 本课程设计内容涉及机械原理、机械设计、理论力学、材料力学、继电器以及可编程逻 辑控制器或单片机等前置课程的知识，要求学生能综合运用机电一体化的技术方法及思维， 完成一个小型的机电一体化系统（产品）的设计。需要学生完成相关的设计计算并绘制相应 的工程图纸，形成完整的设计说明书