《机械创新设计》教学大纲

《机械创新设计》教学大纲大纲说明课程代码：3335039总学时：32学时（讲课32学时）总学分：2课程类别：专业模块选修课适用专业：机械设计制造及其自动化预修要求：机械原理、机械设计、金属工艺等技术基础课一、课程的性质、目的、任务：机械创新设计课程是一门以培养学生创新意识、启发创新思维和介绍创新方法的专业选修课。在教学过程中综合运用和总结归纳学生先修课的有关知识，结合新技术和新产品启发学生的思维过程，为学生进一步学习有关专业课和日后从事机械工程技术工作及创新设计打下基础。本课程是对机械类专业的学生进行素质教育和创新能力培养的一门主要课程。本课程的主要内容是从创造学和设计方法学的基础理论出发，研究讨论创造性思维、创造原理和创造技法；针对开发型、变异性、反求型等各种类型设计，围绕设计中的机械原理方案设计、机构设计、结构设计等环节，从各个角度广泛探讨创新设计的规律，具有一定的系统性。本课程的任务是使学生了解创新设计的理论基础、创造性思维方法和创造原理；掌握创新设计方法，并能将其方法应用于机械创新设计的实践。二、教学的基本要求：1．采用多媒体投影教学。2．毎章教学完成后，布置相关的作业，实行独立设计、集体讨论的方式。三、大纲的使用说明：1.教学大纲适用机械设计制造及其自动化专业。2.教学大纲适用于28—32学时，使用时可根据学时的多少，有些内容可少讲或不讲。大纲正文第一章引言学时：2学时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。本章讲授要点：1.创新能力的培养2.创新设计的特点重点：创新能力的培养难点：创新能力的培养第一节创新与社会发展第二节创新人才的培养第三节创新设计第二章创造性思维学时：2学时了解思维的类型，创造性思维的形成和发展及特征。了解性掌握创造性思维与创造活动和创造力的关系。本章讲授要点：1.思维及类型2.创造性思维的形成与发展3.创造性思维的激发与捕捉4.创造力的构成要素重点：1.创造性思维的激发与捕捉2.创造力的构成要素难点：创造性思维的激发与捕捉第一节思维及类型第二节创造性思维基础知识第三节创造性思维与创造活动、创造力习题：1题第三章创造原理学时：4学时了解掌握各种创造原理的基本模式、概念和特征，能举例说明各原理。本章讲授要点：1.综合创造的基本途径2.分离创造的基本途径3.移植创造的基本途径4.物场分析的概念、物场分析的创造原理5.还原创造的基本模式6.价值优化的基本途径重点：1.综合创造的基本途径2.分离创造的基本途径3.移植创造的基本途径4.物场分析的概念、物场分析的创造原理难点：1.移植创造的基本途径2.物场分析的概念、物场分析的创造原理第一节综合创造原理第二节分离创造原理第三节移植创造原理第四节物场分析原理第五节还原创造原理第六节价值优化原理习题：1题第四章常用创新技法学时：4学时了解掌握各种创新技法的概念，掌握形态分析方法，能列出形态分析矩阵。本章讲授要点：1.智力激励法2.希望点列举法3.联想法4.逆向法5.同类组合重点：1.希望点列举法2.联想法3.逆向法难点：1.联想法2.逆向法第一节群体集智法第二节系统分析法第三节联想类比法第四节转向创新法第五节组合创新法习题：1题第五章原理方案的创新设计学时：4学时了解功能设计法、设计目录的编制，掌握评价系统，能用评分法和模糊评价法对产品作出正确的评价。本章讲授要点：1.功能求解2.原理解法的设计目录3.评价目标重点：原理解法的设计目录难点：原理解法的设计目录第一节功能设计法第二节设计目录第三节评价系统习题：1题第六章机构创新设计学时：4学时了解机构形式设计原则及选型，掌握机构的构型。本章讲授要点：1.机构形式设计的原则2.机构方案的评价3.机构的构型重点：1.机构方案的评价2.机构的构型难点：机构的构型第一节机构形式设计的原则第二节机构的选型第三节机构的构型习题：1题第七章结构方案的创新设计学时：4学时了解掌握结构方案的变异设计，提高性能的设计。掌握结构的宜人化设计和新型结构设计。本章讲授要点：1.功能面的变异2.联接的变异3.提高强度和刚度的设计4.提高精度的设计5.提高工艺性的设计6.结构的宜人化设计7.新型结构设计重点：1.功能面的变异2.联接的变异3.提高强度和刚度的设计4.提高精度的设计5.提高工艺性的设计难点：1.功能面的变异2.提高精度的设计第一节结构方案的变异设计第二节提高性能的设计第三节机构的宜人化设计第四节新型结构设计习题：1题第八章反求设计学时：4学时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。本章讲授要点：1．反求设计的过程2．关键技术的分析与反求3．二次设计4．计算机辅助反求设计5．倒车灯开关的反求设计重点：关键技术的分析与反求难点：关键技术的分析与反求第一节概述第二节产品反求分析的思路与内容第三节二次设计第四节计算机辅助反求设计第五节反求设计案例习题：1题第九章机械创新设计案例学时：4学时了解新型轴承拆卸装置、仿人步行二足机器人等的设计研制过程，培养兴趣，引导学生进行创新设计实践。本章讲授要点：1.低噪声齿轮设计2.新型轴承拆卸装置设计3.仿人步行二足机器人的研制4.打印机的方案设计重点：1.新型轴承拆卸装置设计2.仿人步行二足机器人的研制难点：仿人步行二足机器人的研制习题：1题本课程对学生自学的要求：根据教学实际情况，教师指定教材相关内容和课外内容由学生自学，以提高学生的自学能力。课时数分配表（共32学时）主要内容授课方式学时第1章、创新与社会发展，创新人才的培养和创新设计的过程、讲课2类型和特点第2章、思维的类型，创造性思维的形成和发展及特征。创造性思维与创造活动和创造力的关系。讲课2第3章、综合创造原理，分离创造原理，移植创造原理讲课2物场分析原理，还原创造原理，价值优化原理讲课2第4章、群体集智法，系统分析法，联想分析法讲课2转向创新法，组合创新法讲课2第5章、功能设计法，设计目录讲课2评价系统讲课2第6章、机构形式设计的原则，机构的选型讲课4机构的构型。第7章、结构方案的变异设计，提高性能的设计讲课4结构的宜人化设计，新型结构设计。第8章、反求设计概述讲课4第九章、机械创新设计案例讲课4合计32考核方式与要求：期末考核以考试和平时作业为准。考试采取闭卷形式，作业占50%，卷面成绩占50%，采用百分制记分。推荐教材与参考书目：教材：《机械创新设计》黄纯颖主编，高等教育出版社2000年7月教学参考书：《机械创新设计》各种版本教材均可