机械创新设计教学大纲

《机械创新设计》教学大纲（理论课程及实验课程适用）一、课程信息课程名称（中文）：机械创新设计课程名称（英文）：Mechanicalcreativedesign课程类别：专业方向课课程性质：选修计划学时：32（其中课内学时：32，课外学时：0）计划学分：2先修课程：画法几何及机械制图、机械原理、机械设计、机械制造基础、理论力学、材料力学、金属材料及热处理、机械产品设计学选用教材：《创新思维与机械创新设计》，温兆麟编著，机械工业出版社，2012年；非自编开课院部：机电工程学院适用专业：机械设计制造及其自动化课程负责人：曹鹏彬课程网站：二、课程简介（中英文）《机械创新设计》系统地讲授了创新思维及其在机械创新中的应用，其目的是使学生建立机械创新设计的合理知识结构，培养学生的创新意识和创新能力。本课程内容包括“克服思维定势、激发创新潜能”，“组合创新”，“类比创新”，“仿生创新”，“逆反创新”，“还原创新”，“系统思维创新”以及“专利基本知识”等8个部分内容，其中“组合创新”和“仿生创新”是教学重点。在讲授创新思维原理与方法的同时，本课程注重理论联系实际，对于每一种创新思维，都结合机械的实践，举例分析了它在机械设计中的应用。本课程的亮点是引用了丰富的创新实例，举一反三，从而达到融会贯通的效果，并将德育融合在创新思维空间中，引导学生培养高尚情操，融传授知识、培养能力、提高素质为一体。Mechanicalcreativedesignsystematicallypresentsinnovativethinkinganditsapplicationinmechanicalinnovation.Thepurposeistoenablestudentstoestablisharationalknowledgestructureofmechanicalcreativedesign,andcultivatestudents'innovativeconsciousnessandinnovationability.Thiscoursecoverseighttopicssuchasovercomingthemindset,stimulatinginnovationpotential,combinatorialinnovation,analogyinnovation,bionicinnovation,reversibleinnovation,restoreinnovation,systemthinkinginnovationandbasicknowledgeofpatent,withcombinatorialinnovationandbionicinnovationasthefocus.Inadditiontoinstructionofinnovativethinkingprinciplesandmethods,thiscoursealsofocusesonlinkingtheorywithpractice.Foreachinnovativethinking,itsapplicationsinmechanicaldesignareanalyzedcombinedwithmechanicalpracticesandexamples.Thehighlightofthiscourseisthatabundantinnovativeexamplesareintroducedsoastoachievetheeffectofmasterybydrawinginferences.Besides,moraleducationiscomprisedinthecreativethinkingspacetoguidestudentstocultivatenoblesentiment,thustointegrateknowledgeimpartingwithabilitytrainingandqualityimprovingasawhole.三、课程教学要求序号专业毕业要求课程教学要求关联程度1工程知识建立机械创新设计的合理知识结构H2问题分析能够应用创新思维原理与方法对机械产品的创新性进行分析H3设计/开发解决方案能够在机械产品设计中有意识地对创新思维原理与方法加以运用。M4研究5使用现代工具6工程与社会7环境和可持续发展8职业规范培养学生的创新意识和创新精神M9个人和团队10沟通11项目管理12终身学习通过创新思维原理与方法、典型创新案例的学习，激发创新意识，掌握基本创新方法，为培养创新能力奠定基础。L注：“课程教学要求”栏中内容为针对该课程适用专业的专业毕业要求与相关教学要求的具体描述。“关联程度”栏中字母表示二者关联程度。关联程度按高关联、中关联、低关联三档分别表示为“H”“M”或“L”。“课程教学要求”及“关联程度”中的空白栏表示该课程与所对应的专业毕业要求条目不相关。四、课程教学内容章节名称主要内容重难点关键词学时类型一绪论1.创新与社会进步2.创新的特征与基本原理3.创新教育与人才培养1.创新的基本特征2.创新人才的关键特征3.创新意识4.创造力2理论讲授二克服思维定势、激发创新潜能1.创新思维的障碍：思维定势2.培养创新习惯，激发创新潜能1.思维定势2.培养创新习惯3.开发创新潜能2理论讲授三组合创新1.组合创新的主要方式和一般规律2.组合创新理论在机械创新设计中的应用3.并联机构应用的领域及其构型研究1.组合创新2.组合要素、组合的内容、组合的手段3.组合的主要方式4.组合的一般规律5.串联式机构组合、并联式机构组合、复合式机构组合、叠加式机构组合52理论讲授课堂讨论四类比创新1.类比创新原理与步骤2.类比创新的主要方法3.类比创新的事例4.类比创新在机械创新设计中的应用1.类比创新的主要方法2.直接类比、象征类比、因果类比、综摄类比22理论讲授课堂讨论五仿生创新1.仿生创新原理2.仿生创新的分类3.仿生机械1.仿植物创新、仿动物创新、仿人创新2.形态仿生、结构仿生、功能仿生3.仿生机械手、仿生步行机械、仿生爬行机器、仿生游动机器、仿生飞行器52理论讲授课堂讨论六逆反创新1.逆向思维及其分类2.逆反创新的本质及其应用3.逆反创新在机械创新设计中的应用1.反向探求/顺序、位置颠倒/巧用缺点/补集式思维2.机构的死点、主动件与从动件的互换2理论讲授七还原创新1.还原创新原理2.还原创新在机械创新设计中的应用1.还原创新2.反求工程3.起重机械的还原创新2理论讲授八系统思维创新1.系统思维方法2.系统思维创新在机械创新设计中的应用1.系统思维创新的原则2.广义机械系统3.设计的全面性、设计的系统性、设计的综合最优化4理论讲授九专利的形成与申请1.专利的基本知识2.申请专利的步骤3.专利申请实例1.专利申请的原因2.专利的类型与属性3.专利信息的利用4.申请文件2理论讲授五、考核要求及成绩评定序号成绩类别考核方式考核要求权重（%）备注1期末成绩课程报告课外完成60百分制，60分为及格2平时成绩课堂讨论分组进行30根据主题制作PPT讲解，讲解内容整理成文档提交；依据讲解情况和文档质量给小组打分，组长以小组得分为平均分给组员打分。百分制，60分为及格。3平时表现出勤情况听课情况103次未参加课程则无法获得学分注：此表中内容为该课程的全部考核方式及其相关信息。六、学生学习建议（一）学习方法建议1.学习创新思维原理与方法，应注重理论联系实际，结合机械的实践，分析它在机械设计中的应用，并结合丰富的创新实例，举一反三，达到融会贯通的效果。2.创新能力可以通过学习、教育、训练、实践、激励等培养，应注意学习创新的基本知识，注重应用和实践，有意识地运用创新的技法，通过创新的活动，创造性地解决生活和社会中存在的各类问题。（二）学生课外阅读参考资料《机械创新设计》第2版，张春林主编，2008年；机械工业出版社《创新设计：TRIZ发明问题解决理论》，檀润华，2002；机械工业出版社《机械创新设计》，罗邵新，2008年；机械工业出版社《机械创新设计》，高志等编著，2009年；清华大学出版社《机械创新设计》，杨家军，2008年；科学出版社七、课程改革与建设（选填）制订人签字：曹鹏彬教研室主任签字：罗圆智院部负责人签字：陈绪兵修订时间：2017年5月8日