《机械创新设计》课程标准.docx

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《机械创新设计》课程标准

《机械创新设计》课程标准

课程类别

机械创新设计

课程代码

3JX91

学时/学分

适用专业

机械设计与制造

40/2

编制人

制定日期

修订日期

审定组（人）

审定日期

2013年4月

2013年5月

2013年6月

一、课程性质与设计思路

1．课程性质

本课程是机械设计与制造专业的一门专业拓展课。

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。

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，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。

本课程的先修课程有：

机械设计基础、机械制图与Autocad、液压传动、机械CAD/CAM、机床电气控制现PLC等。

2.设计思路

通过对机械设计中常用的表达方法进行详细介绍,以及创新设计的实例的引入,使学生对创新的方法有更全面的了解.从而获得掌握机械创新设计问题的初步能力。

此外通过创新失误的原因了解,提高从事创新设计的实践成功率。

在掌握一定的思维规律和创新方法后，能开动脑筋，把逻辑思维和形象思维、发散思维和收敛思维结合起来，按照一定的功能要求，自己动手设计出新型的机构或装置，并加以实验验证。

本课程40课时2学分。

二、课程目标

机械创新设计的目的和任务是帮助学生建立创新设计的思想，从创新的理论出发,重点掌握机械创新设计中有效的创新方法，

技术知识目标：

1、了解机械创新设计究范围、基本框架、研究方法和未来方向等。

2、掌握常用的创新技术方法，学会运用一些具体的策略或技术——例如原理方案的创新设计（即功能设计法，设计目录和评价系统）、机构创新设计（即机构形式设计的原则，机构的选择，机构的构型）、结构方案的创新设计（即结构方案的变异设计，提高性能的设计，结构的宜人化设计、新型结构的设计）等，对某一机构设计出多种不同方案，优选出最佳的设计方案。

职业能力目标：

1.具备灵活运用所学知识的能力。

2.具备自我推销能力。

自我推销实际上表现为两种能力，一种是沟通能力，一种是人际关系的建立能力。

职业素质目标：

1．具有较强的安全生产、环境保护、节约资源的意识，会正确处理生产中出现的突发事故。

2．培养学生独立思考、自主学习、不断探索的习惯，提高学生的综合职业能力。

3．养成学生间、师生间团结协作的团队合作精神。

三、课程内容及教学要求

项目一绪论（共2学时）

（一）教学内容：

第一节创新的含义

知识要点：

创新的实用性和新颖性

第二节创新的意义

知识要点：

创新是一个民族发展的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力

第三节创新与设计

知识要点：

创新是设计的本质属性

第四节创新学与创新教育

知识要点：

创造学作为一门新兴学科是益受到人们的重视，创新实践不再是少数人的行为。

第五节设计理论与教育

知识要点：

设计是一种创造性的实践活动，设计水平的更是成为国家核心竞争的标志，于是，人们发现了多种设计理论和方法，并创立了各类学科体系。

第六节本课和的教学内容和方法

知识要点：

本门课程的教学内容是介绍创新机械设计的典型方法和生动的实例。

教学重点：

创造学作为一门新兴学科是益受到人们的重视，创新实践不再是少数人的行为的理解。

教学难点：

设计是一种创造性的实践活动，设计水平的更是成为国家核心竞争的标志，于是，人们发现了多种设计理论和方法，并创立了各类学科体系的理解。

（二）教学基本要求：

1．基本知识、基本理论方面“了解创新的含义”，“理解创新的意义”，“懂得创新与设计的关系”，“掌握创造学的基本理论”。

2．能力、技能培养方面“了解创新活动是人类最复杂，最高级的实践活动”，“初步掌握创新与设计的关系”，“掌握创新性对设计理论及教育的基本要求”。

项目二机械创新设计的表达方法（共4学时）

（一）教学内容：

第一节表达在设计中的作用、

知识要点：

机械设计表达的三大类型

第二节功能草图表示法

知识要点：

这种表示法只需要表达针对关键问题的所采用的技术手段

第三节机械设计表达实例

（1）、

知识要点：

缝纫机的主要功能和辅助功能

第四节机械设计表达实例

（2）、

知识要点：

针式打印机主要功能和辅助功能

教学重点：

各实例的结构组成

教学难点：

各设备的功能原理

（二）教学基本要求：

1．基本知识、基本理论方面要分层次写明“了解表达在设计在的作用”，“理解人大脑对信息存储和处理过程”，“熟练掌握功能草图表达法”。

2．初步掌握功能草图法的具体应用，熟练掌握缝纫机、针式打印机原理及设计构思过程”。

项目三机械创新设计的选题（共2学时）

（一）教学内容：

第一节提出问题比解决问题更重要

知识要点：

提出问题在创新实践中的作用

第二节社会需求是创新的动力

知识要点：

正确的和捕捉社会需求是机械设计选题的基本的途径

第三节科技进步对创新设计的作用

知识要点：

科学技术的发展为机械创新提供了新的手段

第四节生产发展对创新设计的作用

知识要点：

生产的各环节只有相互配合,才能达到生产能力的平衡

第五节根据遇到的"不方便"确定选题

知识要点：

在生活中发现不方便,解决这种不方便

第六节根据遇到的"意外"便确定选题

知识要点：

根据遇到的"意外"便确定选题是一种成功率效高的创新方法

第七节根据事物的关键弱点确定选题

知识要点：

发现弱点,发挥自已优势,才能有趁对性的创新

教学重点：

在生活,生产和各类实践活动中,善于观察问题,去解决问题是创新的关健

教学难点：

怎样在生活中发现问题,发现不方便,发现需求

（二）教学基本要求：

基本知识、基本理论及能力培养方面“了解机械创新选题中提出问题比解决问题更重要”，“理解机械设计应用的社会需求性”，“懂得科学技术对创新设计的作用”，“掌握通过不同的意外所带来的选题技巧”。

项目四功能原理创新设计（共4学时）

（一）教学内容：

第一节功能设计的意义

知识要点：

功能设计的原理与方法

第二节工艺功能设计方法

知识要点：

工艺功能设计的原理与方法

第三节综合技术功能设计方法

知识要点：

综合技术功能设计的原理与方法

第四节功能组合设计方法

知识要点：

功能组合设计的原理与方法

第五节设计目录方法

知识要点：

对设计目录方法的理解

第六节功能元素方法

知识要点：

功能元素物理解法目录的掌握

第七节发明问题解决理论

知识要点：

发明问题解决技术系统中的冲突

第八节公理化设计方法

知识要点：

公理化设计方法科学化思维过程

教学重点：

各种创新方法的理解

教学难点：

各种创新方法的具体应用

（二）教学基本要求：

基本知识、基本理论及能力、技能培养方面使学生了解各种创新设计方法的基本理论,懂得利用这些创新设计方法解决生活中的各类问题。

项目五机构创新设计（共8学时）

（一）教学内容：

第一节简单动作功能机构设计

知识要点：

简单动作功能机构的特点和应用

第二节机构组合创新设计方法

知识要点：

把机构进行组合是机械设计的重要方法

第三节机构变异设计

知识要点：

机构变异原理及应

第四节机构再生运动链方法

知识要点：

机构再生运动链法的创新设计流程

教学重点：

机构的特点及应用

教学难点：

机构的特点及应用

（二）教学基本要求：

通过本章的学习使学生能了解熟悉常用的一些创造性机构组成及原理，并有效地尝试应用这些创造性机构，去进行创新实践。

项目六结构创新设计（共8学时）

（一）教学内容：

第一节结构设计意义及结构变异设计方法

知识要点：

对创新思维在机械设计中的重要应用

第二节结构组合创新设计方法

知识要点：

结构组合已有的技术要素及特点

第三节引入新的结构因素

知识要点：

被引入的结构及性能

第四节引入新的逻辑方法及引入新的设计理念

知识要点：

应用新的逻辑方法及引入新的设计理念去巧妙解决技术难题

教学重点：

对各种结构及组合基本原理及技要点的掌握

教学难点：

引入的新的结构因素,新的逻辑方法新的设计理念在现实生活中的应用

（二）教学基本要求：

充分发挥学生创新结构的设计能力，进行一些新的机构,组合的原理与方案构思与设计,从而达到开阔学生思维、培养学生的创新设计能力、掌握机械创新设计的一般规律和法则、提高学生的创新设计素质，特别是创新设计理念与创新能力的培养目的，以适应我国市场经济、全球科学技术发展特别是机械工程技术发展的需要。

项目七一般创新设计技法（共4学时）

（一）教学内容：

第一节头脑风暴法

知识要点：

头脑风暴法的应用及注意事项。

第二节变异创新方法

知识要点：

变异创新方法的特点及应用。

第三节组合创新方法

知识要点：

组合创新方法的特点及应用。

第四节机遇利用法

知识要点：

机遇利用法的特点及应用。

第五节技术移植法及逆向构思法

知识要点：

技术移植法及逆向构思法的特点及应用。

教学重点：

各种创新技法的特点

教学难点：

各种创新技法的应用

（二）教学基本要求：

熟悉掌握一般创新设计技法的程序、应用及注意事项。

通过本章的学习，使学生能熟悉常用的一些创新技法，并有效地尝试应用这些创新技法，去进行创新实践。

项目八创造力开发（共6学时）

（一）教学内容：

第一节创造力的含义与特征

知识要点：

创造力的含义与特征的理解

第二节创造力的基本属性

知识要点：

创造力的基本属性的理解

第三节创造力开发的内容,途径,一般方法

知识要点：

创造力开发的内容,途径,一般方法的掌握

第四节影响创造开发的基本要素

知识要点：

影响创造开发的基本要素的掌握

教学重点：

创造力开发的内容,途径,一般方法

教学难点：

影响创造开发的基本要素的理解

（二）教学基本要求：

通过本章的学习，使学生对机械创新设计建立感性的认识，激发创造的激情，探索创新设计之路，以期有所创造、有所发明。

项目九创新失误分析（共2学时）

（一）教学内容：

第一节失误的经验是宝贵的财富

知识要点：

失误产生与预防

第二节脱离社会需求导致创新失误

知识要点：

脱离社会需求所造成失误的分析

第三节违背科学原理导致创新失误

知识要点：

要充分认识科学原理的重要性

第四节过期发明导致创新失误

知识要点：

创新前展性的重要意义

第五节不合时宜导致创新失误

知识要点：

对不合时宜的创新的分析

第六节思维方式与创新失误的关系

知识要点：

思维方式与创新失误的关系理论的掌握

教学重点：

各种创新失误的分析及理解

教学难点：

对各种创新失误的的预防

（二）教学基本要求：

通过对前人各种创新失误的总结和分析,使学生对创新失误的各种原因有一个全新的认识,同时,更深的了解可能造成失误的各种原因,有利于在今后的生活中减少失误,提高创新的成功率。

四、课程实施

1.教学方法

讲授法、演示法、案例法、小组讨论法、提问引导法、多媒体教学法、练习法

2.学习方法

小组讨论法、练习法、提问引导法、现场教学

3.教材编写选用：

（1）教材选取的原则

以培养实践能力、创新能力和创业能力为指导思想，贯彻高职高专培养目标，强调理论与实际的结合、教材与实际的结合选用理论实操一体化教材。

（2）参考的教学资料

创新设计案例、学习情境的授课计划、引导文教学课件、创新设计大赛视频等。

（3）推荐教材

4.教学资源开发与利用

（1）注重课程资源和现代化教学资源的开发和利用，这些资源有利于创设形象生动的工作情景，激发学生的学习兴趣，促进学生对知识的理解和掌握。

同时，建议加强课程资源的开发，建立多媒体课程资源的数据库，努力实现跨学校多媒体资源的共享，以提高课程资源利用效率。

（2）积极开发和利用网络课程资源，充分利用诸如电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育网站和电子论坛等网上信息资源，使教学从单一媒体向多种媒体转变；教学活动从信息的单向传递向双向交换转变；学生单独学习向合作学习转变。

同时应积极创造条件远程教学平台，扩大课程资源的交互空间。

（3）产学合作开发课程资源，充分利用本行业典型的生产企业的资源，进行产学合作，建立实习实训基地。

5.教学条件

学习场地、设施条件：

能容纳50人的多媒体教室，设计室以及校外实训基地两个及以上（用于现场观察了解设备机构等）

6.师资条件

1具有项目设计能力、项目组织经验及能力。

2具备语言沟通能力。

3课内实践部分的指导老师必须具备现场实际管理工作经历。

4具备设计基于行动导向的教学法的设计应用能力。

5具有先进的教学方法、有比较强的驾驭课堂的能力。

6具有良好的职业道德和责任心。

五、教学评价、考核要求

综合运用《机械创新设计》课程以及其它先修课程的理论和生产实际知识，进行机械创设计的基本训练。

培养学生理论联系实际的能力。

培养学生创新设计意识、创新思维能力及综合设计能力。

要求每个同学按照所选定的设计题目要求，相应完成配匹任务：

用图解法或解析法完成机构的运动方案设计，设计多种方案，多方案比较后最后选出最佳设计方案用机构运动简图表示所设计机构并说明其工作原理，完成设计说明书一份。

课程设计完成后通过简单的答辩的形式进行考核，考核等级分为优、良、中、及格和不及格五等。

六、其他说明