《機械創(chuàng)新設計》課程標準

1、機械創(chuàng)新設計課程標準課程類別機械創(chuàng)新設計課程代碼3JX91學時/學分適用專業(yè)機械設計與制造40/2編制人制定日期修訂日期審定組(人)審定日期2013年 4 月2013年 5 月2013年 6 月一、課程性質與設計思路1課程性質本課程是機械設計與制造專業(yè)的一門專業(yè)拓展課。其目的是使學生建立起合理的知識結構，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和能力。本課程通過闡述機械的發(fā)展與創(chuàng)新，綜合、歸納發(fā)明創(chuàng)造過程的一般技術和方法，介紹功能原理的創(chuàng)新設計、機構和機械結構的創(chuàng)新設計并了解實例加以分析和引導，啟迪學生的創(chuàng)新思維，開拓創(chuàng)新視野，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，提高其創(chuàng)新設計的能力。本課程的先修課程有：機械設計基礎、機械制圖與Aut

2、ocad、液壓傳動、機械CAD/CAM、機床電氣控制現(xiàn)PLC等。2. 設計思路通過對機械設計中常用的表達方法進行詳細介紹,以及創(chuàng)新設計的實例的引入,使學生對創(chuàng)新的方法有更全面的了解.從而獲得掌握機械創(chuàng)新設計問題的初步能力。此外通過創(chuàng)新失誤的原因了解,提高從事創(chuàng)新設計的實踐成功率。在掌握一定的思維規(guī)律和創(chuàng)新方法后，能開動腦筋，把邏輯思維和形象思維、發(fā)散思維和收斂思維結合起來，按照一定的功能要求，自己動手設計出新型的機構或裝置，并加以實驗驗證。本課程40課時2學分。二、課程目標機械創(chuàng)新設計的目的和任務是幫助學生建立創(chuàng)新設計的思想，從創(chuàng)新的理論出發(fā),重點掌握機械創(chuàng)新設計中有效的創(chuàng)新方法，技術知識目標

3、：1、了解機械創(chuàng)新設計究范圍、基本框架、研究方法和未來方向等。2、掌握常用的創(chuàng)新技術方法，學會運用一些具體的策略或技術例如原理方案的創(chuàng)新設計（即功能設計法，設計目錄和評價系統(tǒng)）、機構創(chuàng)新設計（即機構形式設計的原則，機構的選擇，機構的構型）、結構方案的創(chuàng)新設計（即結構方案的變異設計，提高性能的設計，結構的宜人化設計、新型結構的設計）等，對某一機構設計出多種不同方案，優(yōu)選出最佳的設計方案。職業(yè)能力目標：1.具備靈活運用所學知識的能力。2.具備自我推銷能力。自我推銷實際上表現(xiàn)為兩種能力，一種是溝通能力，一種是人際關系的建立能力。職業(yè)素質目標：1具有較強的安全生產(chǎn)、環(huán)境保護、節(jié)約資源的意識，會正確處理

4、生產(chǎn)中出現(xiàn)的突發(fā)事故。2培養(yǎng)學生獨立思考、自主學習、不斷探索的習慣，提高學生的綜合職業(yè)能力。3養(yǎng)成學生間、師生間團結協(xié)作的團隊合作精神。三、課程內(nèi)容及教學要求項目一 緒論（共2學時）（一）教學內(nèi)容：第一節(jié) 創(chuàng)新的含義 知識要點：創(chuàng)新的實用性和新穎性第二節(jié) 創(chuàng)新的意義知識要點：創(chuàng)新是一個民族發(fā)展的靈魂，是國家興旺發(fā)達的不竭動力第三節(jié) 創(chuàng)新與設計知識要點：創(chuàng)新是設計的本質屬性第四節(jié) 創(chuàng)新學與創(chuàng)新教育知識要點：創(chuàng)造學作為一門新興學科是益受到人們的重視，創(chuàng)新實踐不再是少數(shù)人的行為。第五節(jié) 設計理論與教育知識要點：設計是一種創(chuàng)造性的實踐活動，設計水平的更是成為國家核心競爭的標志，于是，人們發(fā)現(xiàn)了多種設計

5、理論和方法，并創(chuàng)立了各類學科體系。第六節(jié) 本課和的教學內(nèi)容和方法知識要點：本門課程的教學內(nèi)容是介紹創(chuàng)新機械設計的典型方法和生動的實例。教學重點：創(chuàng)造學作為一門新興學科是益受到人們的重視，創(chuàng)新實踐不再是少數(shù)人的行為的理解。教學難點：設計是一種創(chuàng)造性的實踐活動，設計水平的更是成為國家核心競爭的標志，于是，人們發(fā)現(xiàn)了多種設計理論和方法，并創(chuàng)立了各類學科體系的理解。（二）教學基本要求：1基本知識、基本理論方面 “了解創(chuàng)新的含義”，“理解創(chuàng)新的意義”，“懂得創(chuàng)新與設計的關系”，“掌握創(chuàng)造學的基本理論”。2能力、技能培養(yǎng)方面 “了解創(chuàng)新活動是人類最復雜，最高級的實踐活動”， “初步掌握創(chuàng)新與設計的關系”，

6、“掌握創(chuàng)新性對設計理論及教育的基本要求”。項目二 機械創(chuàng)新設計的表達方法（共4學時）（一）教學內(nèi)容：第一節(jié) 表達在設計中的作用、知識要點：機械設計表達的三大類型第二節(jié) 功能草圖表示法知識要點：這種表示法只需要表達針對關鍵問題的所采用的技術手段第三節(jié) 機械設計表達實例(1)、 知識要點：縫紉機的主要功能和輔助功能第四節(jié) 機械設計表達實例(2)、知識要點：針式打印機主要功能和輔助功能教學重點：各實例的結構組成教學難點：各設備的功能原理（二）教學基本要求：1基本知識、基本理論方面要分層次寫明“了解表達在設計在的作用”，“理解人大腦對信息存儲和處理過程”， “熟練掌握功能草圖表達法”。2初步掌握功能草

7、圖法的具體應用，熟練掌握縫紉機、針式打印機原理及設計構思過程”。項目三 機械創(chuàng)新設計的選題（共2學時）（一）教學內(nèi)容：第一節(jié) 提出問題比解決問題更重要知識要點：提出問題在創(chuàng)新實踐中的作用第二節(jié) 社會需求是創(chuàng)新的動力知識要點：正確的和捕捉社會需求是機械設計選題的基本的途徑第三節(jié) 科技進步對創(chuàng)新設計的作用知識要點：科學技術的發(fā)展為機械創(chuàng)新提供了新的手段第四節(jié) 生產(chǎn)發(fā)展對創(chuàng)新設計的作用知識要點：生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)只有相互配合,才能達到生產(chǎn)能力的平衡第五節(jié) 根據(jù)遇到的"不方便"確定選題知識要點：在生活中發(fā)現(xiàn)不方便,解決這種不方便第六節(jié) 根據(jù)遇到的"意外"便確定選題知識

8、要點：根據(jù)遇到的"意外"便確定選題是一種成功率效高的創(chuàng)新方法第七節(jié) 根據(jù)事物的關鍵弱點確定選題知識要點：發(fā)現(xiàn)弱點,發(fā)揮自已優(yōu)勢,才能有趁對性的創(chuàng)新教學重點：在生活,生產(chǎn)和各類實踐活動中,善于觀察問題,去解決問題是創(chuàng)新的關健教學難點：怎樣在生活中發(fā)現(xiàn)問題,發(fā)現(xiàn)不方便,發(fā)現(xiàn)需求（二）教學基本要求：基本知識、基本理論及能力培養(yǎng)方面“了解機械創(chuàng)新選題中提出問題比解決問題更重要”，“理解機械設計應用的社會需求性”，“懂得科學技術對創(chuàng)新設計的作用”，“掌握通過不同的意外所帶來的選題技巧”。項目四 功能原理創(chuàng)新設計 （共4學時）（一）教學內(nèi)容：第一節(jié) 功能設計的意義知識要點：功能設計的原

9、理與方法第二節(jié) 工藝功能設計方法知識要點：工藝功能設計的原理與方法第三節(jié) 綜合技術功能設計方法知識要點：綜合技術功能設計的原理與方法第四節(jié) 功能組合設計方法知識要點：功能組合設計的原理與方法第五節(jié) 設計目錄方法知識要點：對設計目錄方法的理解第六節(jié) 功能元素方法知識要點：功能元素物理解法目錄的掌握第七節(jié) 發(fā)明問題解決理論知識要點：發(fā)明問題解決技術系統(tǒng)中的沖突第八節(jié) 公理化設計方法知識要點：公理化設計方法科學化思維過程教學重點：各種創(chuàng)新方法的理解教學難點：各種創(chuàng)新方法的具體應用（二）教學基本要求：基本知識、基本理論及能力、技能培養(yǎng)方面使學生了解各種創(chuàng)新設計方法的基本理論,懂得利用這些創(chuàng)新設計方法解

10、決生活中的各類問題。項目五 機構創(chuàng)新設計 （共8學時）（一）教學內(nèi)容：第一節(jié) 簡單動作功能機構設計知識要點：簡單動作功能機構的特點和應用第二節(jié) 機構組合創(chuàng)新設計方法知識要點：把機構進行組合是機械設計的重要方法第三節(jié) 機構變異設計知識要點：機構變異原理及應第四節(jié) 機構再生運動鏈方法知識要點：機構再生運動鏈法的創(chuàng)新設計流程教學重點：機構的特點及應用教學難點：機構的特點及應用（二）教學基本要求： 通過本章的學習使學生能了解熟悉常用的一些創(chuàng)造性機構組成及原理，并有效地嘗試應用這些創(chuàng)造性機構，去進行創(chuàng)新實踐。項目六 結構創(chuàng)新設計（共8學時）（一）教學內(nèi)容：第一節(jié) 結構設計意義及結構變異設計方法知識要點：

11、對創(chuàng)新思維在機械設計中的重要應用第二節(jié) 結構組合創(chuàng)新設計方法知識要點：結構組合已有的技術要素及特點第三節(jié) 引入新的結構因素知識要點：被引入的結構及性能第四節(jié) 引入新的邏輯方法及引入新的設計理念知識要點：應用新的邏輯方法及引入新的設計理念去巧妙解決技術難題教學重點：對各種結構及組合基本原理及技要點的掌握教學難點：引入的新的結構因素,新的邏輯方法新的設計理念在現(xiàn)實生活中的應用（二）教學基本要求： 充分發(fā)揮學生創(chuàng)新結構的設計能力，進行一些新的機構,組合的原理與方案構思與設計,從而達到開闊學生思維、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力、掌握機械創(chuàng)新設計的一般規(guī)律和法則、提高學生的創(chuàng)新設計素質，特別是創(chuàng)新設計理念與創(chuàng)

12、新能力的培養(yǎng)目的，以適應我國市場經(jīng)濟、全球科學技術發(fā)展特別是機械工程技術發(fā)展的需要。項目七 一般創(chuàng)新設計技法 （共4學時）（一）教學內(nèi)容：第一節(jié) 頭腦風暴法 知識要點：頭腦風暴法的應用及注意事項。第二節(jié) 變異創(chuàng)新方法知識要點：變異創(chuàng)新方法的特點及應用。第三節(jié) 組合創(chuàng)新方法 知識要點：組合創(chuàng)新方法的特點及應用。第四節(jié) 機遇利用法 知識要點：機遇利用法的特點及應用。第五節(jié) 技術移植法及逆向構思法知識要點：技術移植法及逆向構思法的特點及應用。教學重點：各種創(chuàng)新技法的特點教學難點：各種創(chuàng)新技法的應用（二）教學基本要求：熟悉掌握一般創(chuàng)新設計技法的程序、應用及注意事項。 通過本章的學習，使學生能熟悉常用的

13、一些創(chuàng)新技法，并有效地嘗試應用這些創(chuàng)新技法，去進行創(chuàng)新實踐。項目八 創(chuàng)造力開發(fā) （共6學時）（一）教學內(nèi)容：第一節(jié) 創(chuàng)造力的含義與特征知識要點：創(chuàng)造力的含義與特征的理解第二節(jié) 創(chuàng)造力的基本屬性知識要點：創(chuàng)造力的基本屬性的理解第三節(jié) 創(chuàng)造力開發(fā)的內(nèi)容,途徑,一般方法知識要點：創(chuàng)造力開發(fā)的內(nèi)容,途徑,一般方法的掌握第四節(jié) 影響創(chuàng)造開發(fā)的基本要素知識要點：影響創(chuàng)造開發(fā)的基本要素的掌握 教學重點：創(chuàng)造力開發(fā)的內(nèi)容,途徑,一般方法教學難點：影響創(chuàng)造開發(fā)的基本要素的理解（二）教學基本要求：通過本章的學習，使學生對機械創(chuàng)新設計建立感性的認識，激發(fā)創(chuàng)造的激情，探索創(chuàng)新設計之路，以期有所創(chuàng)造、有所發(fā)明。項目九

14、創(chuàng)新失誤分析 （共2學時）（一）教學內(nèi)容：第一節(jié) 失誤的經(jīng)驗是寶貴的財富知識要點：失誤產(chǎn)生與預防第二節(jié) 脫離社會需求導致創(chuàng)新失誤知識要點：脫離社會需求所造成失誤的分析第三節(jié) 違背科學原理導致創(chuàng)新失誤知識要點：要充分認識科學原理的重要性第四節(jié) 過期發(fā)明導致創(chuàng)新失誤知識要點：創(chuàng)新前展性的重要意義第五節(jié) 不合時宜導致創(chuàng)新失誤知識要點：對不合時宜的創(chuàng)新的分析第六節(jié) 思維方式與創(chuàng)新失誤的關系知識要點： 思維方式與創(chuàng)新失誤的關系理論的掌握教學重點：各種創(chuàng)新失誤的分析及理解教學難點：對各種創(chuàng)新失誤的的預防（二）教學基本要求：通過對前人各種創(chuàng)新失誤的總結和分析,使學生對創(chuàng)新失誤的各種原因有一個全新的認識,同時

15、,更深的了解可能造成失誤的各種原因,有利于在今后的生活中減少失誤,提高創(chuàng)新的成功率。四、課程實施1.教學方法 講授法、 演示法 、案例法、小組討論法、提問引導法、多媒體教學法、練習法2.學習方法 小組討論法、練習法、提問引導法、現(xiàn)場教學3.教材編寫選用：（1）教材選取的原則以培養(yǎng)實踐能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力為指導思想，貫徹高職高專培養(yǎng)目標，強調(diào)理論與實際的結合、教材與實際的結合選用理論實操一體化教材。（2）參考的教學資料創(chuàng)新設計案例、學習情境的授課計劃、引導文教學課件、創(chuàng)新設計大賽視頻等。（3）推薦教材4.教學資源開發(fā)與利用（1）注重課程資源和現(xiàn)代化教學資源的開發(fā)和利用，這些資源有利于創(chuàng)設形象

16、生動的工作情景，激發(fā)學生的學習興趣，促進學生對知識的理解和掌握。同時，建議加強課程資源的開發(fā)，建立多媒體課程資源的數(shù)據(jù)庫，努力實現(xiàn)跨學校多媒體資源的共享，以提高課程資源利用效率。（2）積極開發(fā)和利用網(wǎng)絡課程資源，充分利用諸如電子書籍、電子期刊、數(shù)據(jù)庫、數(shù)字圖書館、教育網(wǎng)站和電子論壇等網(wǎng)上信息資源，使教學從單一媒體向多種媒體轉變；教學活動從信息的單向傳遞向雙向交換轉變；學生單獨學習向合作學習轉變。同時應積極創(chuàng)造條件遠程教學平臺，擴大課程資源的交互空間。（3）產(chǎn)學合作開發(fā)課程資源，充分利用本行業(yè)典型的生產(chǎn)企業(yè)的資源，進行產(chǎn)學合作，建立實習實訓基地。5.教學條件學習場地、設施條件：能容納50人的多媒體教室，設計室以及校外實訓基地兩個及以上（用于現(xiàn)場觀察了解設備機構等）6.師資條件1 具有項目設計能力、項目組織經(jīng)驗及能力。2 具備語言溝通能力。3 課內(nèi)實踐部分的指導老師必須具備現(xiàn)場實際管理工作經(jīng)歷。4 具備設計基于行動導向的教學法的設計應用能力 。5 具有先進的教學方法、有比較強的駕馭課堂的能力。6 具有良好的職業(yè)道德和責任心。五、教學評價、考核要求綜合運用機械創(chuàng)新設計課程以及其它先修課程