机械创新设计课程大纲

《机械创新设计》课程教学大纲一、课程的地位、目的和任务本课程地位：本课程是机械设计制造及其自动化本科专业的一门选修课。创新是一个民族进步的灵魂，是国家经济发展和民族崛起的原动力。知识经济的时代，需要大量具有创新思维的人才。高等院校必须为培养具有创新思维和创造能力的高素质人才作出贡献。本课程目的：其目的是使学生建立起合理的知识结构，培养其创新意识和能力，打好创造发明的理论和实践的基础。本课程任务：本课程通过阐述机械的发展与创新，综合、归纳发明创造过程的一般技术和方法，介绍功能原理的创新设计、机构和机械结构的创新设计并联系实例加以分析和引导，以启迪学生的创新思维，开拓创新视野，培养学生的创新意识，提高其创新设计的能力。二、本课程与其它课程的联系本课程的先修课程有：理论力学、画法几何及机械制图、计算机应用基础与程序设计、机械原理、机械设计、液压传动、计算机辅助设计与制造、机电传动与控制等。三、教学内容及要求第一章绪论教学要求：了解创新与社会发展的关系，创新人才的培养和创新设计的过程、类型和特点。重点：创新能力的培养难点：创新设计的类型，创新设计的特点教学内容：（一）创新与创新设计（二）常规设计、现代设计与创新设计（三）机械创新设计的内容（四）创新教育与人才培养第二章机械创新设计的思维基础教学要求：课程编码：0110101课程名称：机械创新设计英文名称：InnovativeDesignforMachinery学时：36学分：2课程类型：选修课程性质：专业课适用专业：机械设计制造及其自动化先修课程：理论力学、画法几何及机械制图、机械原理、机械设计、机电传动与控制开课学期：第七学期开课院系：机电工程学院了解思维的类型，创造性思维的形成和发展及特征。掌握创造性思维与创造活动和创造力的关系。重点：思维及类型难点：创造性思维，创造性思维与创造活动、创造力教学内容：（一）思维概述（二）思维的类型（三）创造性思维的形成与发展（四）思维方式与创新办法第三章机械创新设计的技术基础教学要求：掌握机械的控制系统、机械运动及其控制。了解机器的组成及其各部分作用，机械系统的发展。重点：液压控制、电气控制、机器的组成难点：机械的控制系统教学内容：（一）机器的组成分析（二）机构及其机械运动形态分析（三）机械的控制系统（四）机械运动及其控制（五）机械系统及其发展第四章机构的演化、变异与创新设计教学要求：掌握基本机构的应用创新方法。重点：运动副形状变异与创新设计、构件形状变异与创新设计难点：转动副形状变异与创新设计教学内容：（一）机架变换与创新设计（二）构件形状变异与创新设计（三）运动副形状变异与创新设计（四）运动副等效代换与创新设计第五章机构的组合与创新设计教学要求：了解机构形式设计原则及选型，掌握机构的构型。利用组合原理构型新机构。重点：机构的串联组合与创新设计、机构的叠加组合与创新设计难点：机构的封闭组合与创新设计教学内容：（一）机构组合的基本概念（二）机构组成原理与创新设计（三）机构的串连组合与创新设计（四）机构的并连组合与创新设计（五）机构的叠加组合与创新设计（六）机构的封闭组合与创新设计（七）其他类型的机构组合与创新设计第六章机械机构与创新设计教学要求：了解机械结构设计的概念与基本要求、机械零件结构的集成化与创新设计。掌握转动副、移动副的结构与创新设计。重点：转动副、移动副的结构与创新设计、构件的结构与创新设计难点：机械零件结构的集成化与创新设计教学内容：（一）机械结构设计的概念与基本要求（二）转动副的结构与创新设计（三）移动副的结构与创新设计（四）构件的结构与创新设计（五）机架的结构与创新设计（六）机械零件结构的集成化与创新设计（七）机械零件结构的模块化与创新设计第七章仿生原理与创新设计教学要求：掌握仿生学的概念、仿生机械手的设计方法与创新、步行与仿生机构的设计。重点：仿生机械手的设计方法与创新、步行与仿生机构的设计难点：各种仿生原理与创新设计教学内容：（一）仿生学与仿生机械学简述（二）仿生机械手（三）步行与仿生机构的设计（四）爬行与仿生机构的设计（五）飞行与仿生机构的设计（六）游动与仿生机构的设计第八章反求工程与创新设计教学要求：掌握产品反求分析的思路和内容。了解二次设计和计算机反求设计的方法。重点：产品反求设计的思路和内容，二次设计难点：反求设计概念，计算机辅助反求设计教学内容：（一）反求设计概述（二）技术引进与反求设计（三）机械设备的反求设计（四）技术资料的反求设计（五）计算机辅助反求设计第九章机械系统运动方案与创新设计教学要求：掌握机械系统的运动协调设计方法、评估方法。重点：机械系统运动方案的基本知识、运动协调设计方法难点：机械系统运动方案设计的过程与评估教学内容：（一）机械系统概述（二）机械系统运动方案的基本知识（三）机械系统运动方案设计的构思（四）机械系统的运动协调设计（五）机械系统运动方案设计的过程与评估第十章TRIZ理论与创新设计教学要求：掌握TRIZ理论的核心内容及应用。重点：TRIZ理论及其应用难点：TRIZ理论及其应用教学内容：（一）TRIZ理论概述（二）技术系统及其进化法则（三）TRIZ理论及其应用（四）计算机辅助创新设计简介第十一章机械创新设计实例分析教学要求：结合实例巩固并掌握机械创新设计的理论与方法。重点：几种产品的创新设计的过程难点：几种产品的创新设计的过程、创新方法与理论教学内容：（一）平动齿轮传动装置的创新设计案例分析（二）机构应用创新设计案例分析（三）箭杆织机打纬凸轮机构的创新设计案例分析（四）多功能平口钳的创新设计案例分析（五）发动机主体机构的创新设计四、教学安排及方式总学时：36学时，其中理论教学时数36学时，实验（上机）教学时数为0学时。教学环节教学时数课程内容讲课实验习题课上机看或录参像观小计备注第一章绪论200002第二章机械创新设计的思维基础200002第三章机械创新设计的技术基础400004第四章机构的演化、变异与创新设计400004第五章机构的组合与创新设计400004第六章机械结构与创新设计400004第七章仿生原理与创新设计400004第八章反求工程与创新设计400004第九章机械系统运动方案与创新设计400004第十章TRIZ理论与创新设计200002第十一章机械创新设计创新实例200002合计36000036五、考核方式1、考核方式：笔试（开卷）。2、成绩评定：平时成绩占10%，包括出勤、课堂提问、作业等；期中成绩占20%；期末成绩占70%。综合考核成绩=平时成绩*10%+期中成绩*20%+期末成绩*70%。六、推荐教材与参考资料1、推荐教材：[1]张春林等.《机械创新设计》（第一版）.北京：机械工业出版社,20072、参考资料：[1]黄纯颖等.《机械创新设计》（第二版）.北京：高等教育出版社,2000[2]王玉新.《机构创新设计方法学》（第一版）.天津：天津大学出版社,1996[3]张美麟等.《机械创新设计》（第二版）.北京：化学工业出版社,2012编写人：朱青青审核人：杜昌民