《状态监测与故障诊断》课程教学大纲（本科）.docx

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1、状态监测与故障诊断课程教学大纲(Condition Monitoring and Failure Diagnosis)一、课程概况课程代码：20010290学 分：2学 时：32先修课程：工程力学、机械原理与机械设计、高等数学等。适用专业：飞行器制造工程建议教材：航空发动机状态监测与故障诊断技术，艾延廷，王克明，沙云东, 北京理工大学出版社，2017课程归口：航空与机械工程学院/飞行学院课程的性质与任务：本课程是飞行器制造工程专业的一门专业必修课程，课程的基 本任务是使学生了解机械故障诊断的基本理论与方法，通过教学使学生掌握信号分析与 处理技术，轴承、齿轮及转子的故障诊断技术等，从而能从性能、

2、振动、滑油状态、寿 命损耗、无损检测等方面在机载设备得以设计、使用和维护，通过本课程的学习，使学 生全面了解的状态监测与故障诊断技术的差距，激发学生的学习热情，奋发图强，报效 祖国。二、课程目标目标1. 了解状态监控的相关概念，基本知识和基本理论，掌握故障诊断与分析的理 论与方法，了解国内状态监控技术和设备与国外先进技术的差距，激发学生的爱国热情, 报效祖国，体现自己的人生价值。；目标2.熟悉各种常见的信号概念与分类；傅里叶变换和相关性函数知识，具有初步 应用所学方法分析信号的能力；目标3.具备团队意识，理解故障诊断中团队合作的重要性，从状态监测实例中拓宽 眼界，认识终身学习的意义；目标4.培

3、养学生严肃认真、求真务实的科学作风，为后续学习和从事研发工作打下 基础；本课程目标与毕业要求指标点的对应关系如表所示。毕业要求 指标点课程目标目标1目标2目标3目标4毕业要求1-1qq毕业要求2-1毕业要求9-2毕业要求12-17三、课程内容与要求（一）绪论1.教学内容（1）基本概念（2）状态监测与故障诊断技术的目的与任务（3）状态监测与故障诊断技术的方法2.基本要求（1） 了解故障诊断的基本概念（2）掌握状态监测与故障诊断的目的与分类思政元素：通过监测的发展史的介绍，引导学生的用于探究的科学探索精神和精益 求精的工匠精神，并将其转化为努力学习和用于创新的能动力。（二）故障信号分析与处理1 .

4、教学内容（1）信号的概念及分类（2）信号时域与频域分析方法（3）数字信号与图像分析与处理方法。2 .基本要求（1）掌握周期信号与非周期信号（2）掌握傅里叶变换方法，信号的时域与频域变换3） 了解数字信号与采集思政元素：介绍故障信号分析在工程中的巨大应用，引发学生对基础知识的重视,培养他们用理论指导实践能力。(三)振动理论1 .教学内容(1)振动的概念与分类(2)自由振动、强迫振动和自激振动(3)振动信号在幅值域的描述2 .基本要求(1)了解振动的定义、内容以及振动分析各类符号的意义(2) 了解什么是自由振动、强迫振动和自激振动(3)掌握振动信号的幅值域定义，掌握振动信号的时域与频域变换的特点(

5、四)无损检测1 .教学内容(1)无损检测技术概述(2)超声检测和射线检测(3)涡流检测和渗透检测2基本要求了解无损检测的定义(2)掌握超声检测和射线检测的原理、特点与应用(3)掌握涡流检测和渗透检测的原理、特点与应用思政元素：介绍无损检测技术在工程中的巨大应用，引发学生对基础知识的重视, 培养他们用理论指导实践能力。(五)诊断实例1 .教学内容(1)轴承故障诊断(2)齿轮故障诊断(3)转子故障诊断(4)航空发动机状态监测与故障诊断2 .基本要求(1)掌握轴承故障的基本形式和特征，掌握轴承故障的振动诊断方法(2)掌握齿轮故障的基本形式和特征，掌握齿轮故障的振动诊断方法(3)掌握转子故障的基本形式

6、和特征，掌握转子故障的一般振动诊断方法(4) 了解航空发动机运行过程中各类数据的采集、处理和故障诊断方法思政元素：通过诊断实例分析，引导学生运用科学思维方式观察问题、提出问题、认识事物、解决问题、指导行为。教学内容与课程目标的对应关系及学时分配如表所示。序号教学内容支撑的 课程目标支撑的毕业要求 指标点讲授学时实验学时1绪论目标412-162故障信号分析与处理目标1, 22-1,1483振动理论目标1、22-1,1464无损检测目标3、49-2 12-165诊断实例目标3、49-2 12-16合 计32四、课程实施（一）把握主线，引导学生掌握故障诊断理论的相关概念以及状态监测的学科体 系与地位

7、。了解振动分析分析和信号处理的初步方法，具有初步对机械设备进行诊断的 能力。（二）采用多媒体教学手段，配合相应的工程实例，保证讲课进度的同时，注意学 生的掌握程度和课堂的气氛。（三）采用案例式教学，通过实际案例，让学生真正了解并掌握实际机械诊断的内 容。（四）主要教学环节的质量要求如表所示。主要教学环节质量要求1备课（1）掌握本课程教学大纲内容，严格按照教学大纲要求进行课程教学内 容的组织。（2）熟悉教材各章节，借助专业书籍资料，并依据教学大纲编写授课计 戈1，编写每次授课的教案。教案内容包括章节标题、教学目的、教法设 计、课堂类型、时间分配、授课内容、课后作业、教学效果分析等方面。（3）根据

8、各部分教学内容，构思授课思路、技巧，选择合适的教学方法。2讲授（1）要点准确、推理正确、条理清晰、重点突出，能够理论联系实际， 熟练地解答和讲解例题。（2）采用多种教学方式（如启发式教学、案例分析教学、讨论式教学、 多媒体示范教学等），注重培养学生发现、分析和解决问题的能力。（3）表达方式应能便于学生理解、接受，力求形象生动，使学生在掌握 知识的过程中，保持较为浓厚的学习兴趣。3作业布置与批改学生必须完成规定数量的作业，作业必须达到以下基本要求：（1）按时按量完成作业，不缺交，不抄袭。（2）书写规范、清晰。（3）解题方法和步骤正确。教师批改和讲评作业要求如下：（1）学生的作业要按时全部批改，并

9、及时进行讲评。（2）教师批改和讲评作业要认真、细致，按百分制评定成绩并写明日期。（3）学生作业的平均成绩应作为本课程总评成绩中平时成绩的重要组成 部分。4成绩考核本课程考核的方式为课程结束期末考试形式。有下列情况之一者，总评 成绩为不及格：（1）缺交作业次数达1/3以上者。（2）缺课次数达本学期总授课学时的1/3以上者。（3）课程目标小于0.6。五、课程考核（一）考核资料要求课程考核包括期末考试、平时及作业情况考核，期末考试采用闭卷笔试。（二）课程成绩=平时成绩x40%+期末考试成绩x60%。具体内容和比例如表所示。成绩组成考核/评价环节权重考核/评价细则平时成绩平时作业20%完成3次作业，主

10、要考核学生对各章节知识点 的复习、理解和掌握程度，计算全部作业的平 均成绩再按20%计入总成绩。考勤及 课堂互动20%课堂上采用随机的形式，进行课堂提问和互 动，并做好记录，必要时进行课堂随机测试以 了解学生课堂停课效率和表现。结合平时考勤 和课堂互动或测试情况，最后按20%计入课程 总成绩。期末考试期末考试 卷面成绩60%考试题型主要包括填空题、选择题、判断题、 简答和论述题等,最后按60%计入课程总成绩。（三）所有课程目标均需大于等于06 否则总评成绩不及格，需要补考或重修。 每个课程目标达成度计算方法如下：课程目标i达成度平时成绩X Ai+期末成绩X Bi100 x（Ai+ Bi）式中：Ai=平时成绩占总评成绩的权重x课程目标i在平时成绩中的权重,Bi=期末成绩占总评成绩的权重x课程目标i在期末成绩中的权重。六、有关说明（一）持续改进本教学环节根据学生在课程期间的平时表现、课堂教学环节以及课程结束阶段考核 等情况，及时对课程教学中的不足之处进行改进，并在下一轮教学中整改完善，确保相 应毕业要求指标点的达成。（二）参考书目及学习资料略批准时间: