第一篇：機械創新設計實驗課程改革

機械創新設計實驗課程改革

摘 要：基于機械類專業培養需求以及“機械創新設計”課程的特點，針對目前機械創新設計實驗教學現狀以及存在的問題，對《機械創新設計》實驗內容及模式進行改革與創新，建設能滿足機械創新設計實驗教學要求的開放式實驗室及管理模式，并通過開展各種創新設計競賽，充分調動學生的學習積極性，激發學生的創造力和創新意識。實踐證明可改善課程的教學質量，且大大激發了學生的學習興趣、提高了學生的綜合能力。

關鍵詞：機械創新設計 改革 實驗課程

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（c）-0188-01

當今世界，隨著全球化經濟競爭愈演愈烈，創新能力已成為決定一個國家綜合國力的核心因素。因此如何培養適應社會需求的機械創新技術人才，成為各高校機械類專業急需解決的問題。在當今激烈的就業競爭中，如何縮短與企業的距離，培養創新型人才，提高學生的一次性就業率，也成為高校的主要職責。因此對機械創新實驗進行改革，注重理論與實踐的結合，培養學生面向工程實際的思維理念，加強學生的創新意識以及動手能力，具有十分重要的意義。機械創新設計實驗現狀分析

機械創新設計是機械原理和機械設計的后續課程，其目的在于培養和提高學生的創新精神和實踐能力，而機械創新設計實驗是以提高學生工程實踐能力、綜合設計與分析能力、科學研究能力以及創新能力為基本要求，培養能適應現代社會需求的創新人才為目標的實踐教學課程。但目前我校的機械創新設計實驗所存在的問題與國內的大多數高校的問題基本一樣，即學生多、課時少、設備少，而且實驗方法和教學手段過于單一，同時實驗開設與工程實踐應用結合不緊密，不利于發揮學生的創新能力，因此，如何充分利用現有的資源，對機械創新設計實驗進行改革，調動學生的積極性，成為了當務之急。機械創新設計實驗的改革

基于目前機械創新設計實驗教學現狀，提出其教學改革的方案，以期通過實驗開拓一條培養學生創新精神、動手能力和綜合運用所學知識設計與分析能力、解決工程實際問題能力的新途徑。

2.1 加強機械創新設計實驗平臺的建設

慧魚模型（Fischertechnik）1964年誕生于德國，是由德國發明家ArthurFischer博士在其專利“六面拼接體”的基礎上發明的，是技術含量較高的工程技術類拼裝模型。它一共有300多種零件，可以說是一個結構件的家族，它除了有機械構件外還提供有電氣元件、傳感器、氣動構件、控制器甚至軟件等系統，涵蓋了機械、電子、控制、氣動、汽車技術、能源技術和機器人技術等學科領域，可拼搭成多種機構，只要學生能想到的結構，都可以用它搭建出來，通過實物拼裝和實物運轉，不僅可以直觀驗證設計構思，還可以給學生帶來極大的成就感，激發學生的學習興趣，為課堂及實驗室教學提供了良好的教具。該校機電工程學院機械創新設計實驗室針對專業需要，于2004年引進了“慧魚”模型組合包，其教學和實驗效果非常好，但是由于時間久遠，零件存在丟失和損壞的情況，不能滿足目前的實驗需要，有時4、5個學生共用一套模型，加上實驗時間限制，給學生偷懶提供了借口，這在一定程度上影響學生的動手能力。所以購買了一批新的組合包基本上滿足了實驗需求。

同時還建立了虛擬實驗室，學生運用計算機輔助設計技術實現虛擬裝配和運動仿真分析，可在現場實驗開始前驗證創新設計方案的正確性與可行性，同時還可以通過修改、調整來完善設計。這樣不僅使學生的創新思維和創新技能得到了培養，還提高了學生在實驗中的動手能力、工程實踐能力、軟件應用能力、分析計算能力和創新設計能力等綜合能力。

2.2 實驗模式和內容改革

改變由老師設計實驗方案，安排實驗步驟和程序的傳統被動實驗模式，采用由學生自主的主動實驗模式，由老師提出實驗設計題目，學生自己思考、自己設計實驗方案并在老師的指導幫助下完成實驗，給學生充分的自由和空間來發揮他們的創新精神。或更進一步，讓學生可以根據自己的興趣和愛好去查閱相關資料進行選題，然后由老師對學生的選題進行可行性分析，對于難度及工作量不適當的選題，老師應提出修改意見，并在選題的同時注重創新性和應用性以及與工程實踐的結合。對于比較好的設計和作品，我們可以拿去參加各種比賽，比如：三維設計大賽、機械創新設計大賽、機械工程訓練大賽等活動。通過自主創新課題的開展，讓學生成為實驗的主體，老師只做必要的指導，這樣既激發了學生的興趣又培養了他們的綜合創新能力。

2.3 加強實驗室開放力度與管理

實驗室在一段時間內對學生全天候開放，學生可以利用課余時間進入實驗室進行實驗，給學生創造寬松、自由的時間和環境，這樣可以打破實驗教學安排在時間和空間的限制，實驗不再是在固定的時間和地點完成。充分發揮學生的主觀能動性和創造性，實踐證明學生參與實驗的熱情得到了提高，而且，由于提高了實驗內容的開放性與綜合性，使得學生的獨立思考能力及分析解決問題能力得到了鍛煉，還培養了他們的協作創新精神。

加強開放實驗室管理，應用海軍航空工程學院采取的變被動管理為主動管理的開放式實驗室管理模式，以學生為主體，自主學習、自主管理，并配以必要的輔導答疑和安全監督。結語

教學實踐證明，通過對機械創新設計實驗進行改革，利用“機械創新設計”課程的實驗以及教學平臺，能夠更有效地培養創新型人才，很多學生在各類競賽中獲得了很好的成績，并通過創新設計申請了一些專利，取得了很好的效果，并為后續的課程改革提供很多有意義的參考方向。

參考文獻

[1] 汪超.機械創新設計實驗教學改革的探討[J].裝備制造技術，2008（8）：179-180.[2] 陳濤.機械創新設計實驗教學方法研究與探索[J].中國科教創新導刊，2013（10）：40-42.[3] 張翠英，溫衛中，鄭秀紅，等.基于立體化教學模式的微機原理課程教學改革[J].教育教學論壇，2012（36）：34-35.[4] 黃朝陽.“工程對象教學法”在機電創新實踐教學中的應用研究――以慧魚模型為載體[J].大學教育，2014（2）：71-75.

第二篇：機械創新設計實驗課程考核報告

《機械創新設計》實驗報告

《機械創新設計》實驗報告

?班 級： 機械 1303 姓 名： 明 可 富 學 號： 20132029、20132662

組內成員： 明可富、白成玉

考核時間： 2016 年 04 月 21 日

報告內容需包含上以下各內容點，務刪減；本報告每位同學打印一份，以組為單位裝訂，于課程結束一周內交回

機械創新設計實驗課程考核報告

一、實驗上課內容

實驗項目一 機器人本體實驗 實驗課程內容：

① 了解機器人本體的結構及工作原理； ② 解并掌握編程軟件的使用與編程方法；

③ 熟悉模塊化拼裝組件的各個模塊并能熟練的拼接與使用，知道各傳感器的功能與使用方法。2 機器人功能：

機器人本體是面向教育的新一代能移動機器人，它有一個強大的微處理器系統和傳感器系統，而且它還能擴展聽覺、視覺和觸覺，成為真正意義上的機器人。編程方法：

利用軟件提供的模塊化編程軟件進行編程，方便理解與快速使用。實驗圖片：

本節課練習編程，無圖片。5 遇到的問題及解決方法：

實驗過程中遇到的問題是紅綠燈在程序下運行一次就停止了，解決的辦法是添加一個循環，讓紅綠燈能一直工作下去。2

《機械創新設計》實驗報告

實驗項目二 自動導向車實驗 模型描述：

該模型是一個自動門控制模型，通過開關來控制門的啟閉，同時在啟閉過程中保持黃燈亮，當開啟或關閉動作完成后綠燈或紅燈亮。

設計上，使用電機和齒條齒輪作為自動門的傳動原件電機轉動帶動門的橫向左右移動，同時利用磁敏原件來檢測自動門是否到達啟閉位置，并控制信號燈的動作。模型主要組成零件及數量：

導軌*1；齒條*3；磁敏檢測原件*2；變速器*1 信號燈：紅黃綠各一個；電機*1；控制器*1；連接件及導線若干 3 實驗圖片： 小組成員分工：（1）本人承擔的工作

機械創新設計實驗課程考核報告

編程及調試；（2）其他成員：

裝置的組裝與調試。模型創新性描述：

使用磁敏元件模擬行人，當感應到有人接近時，門自動開啟，較實驗要求更加智能化。本人遇到的問題及解決方法：

在試驗過程中發現，程序初始化并開始運行時會出現錯誤，經分析后增加初始化復位功能，問題消除。

機械創新設計實驗課程考核報告

實驗項目三 電梯實驗 模型描述：

該模型模擬電梯運行，通過電機正反轉控制電梯上下行，根據按鍵確定欲停止樓層，并通過磁敏檢測元件檢測電梯當前所到樓層。2 模型主要組成零件及數量：

電機*1；信號燈*2；細線*1；磁敏傳感器若干；連接件及導線若干；電源控制器*1。實驗圖片： 小組成員分工：

（1）本人承擔的工作：編程及調試

機械創新設計實驗課程考核報告

（2）其他成員 ：部件總裝及調試 模型創新性描述：

改善提升裝置結構，使電梯運行速度更穩定，更人性化。本人遇到的問題及解決方法：

在組裝模型過程中，由于不清楚實例內部結構，我們經過多種拼接方法的嘗試，最終使模型很好地實現功能。

《機械創新設計》實驗報告

實驗項目四 自動車床實驗 模型描述：

該模型是一個自動車床的控制模型，由主軸、床身、導軌、刀架組成，模擬了自動車床的控制效果，由主軸輸出的功率傳遞到下方導軌，帶動導軌往復運動。模型主要組成零件及數量：

電機*1；磁敏傳感器*2；變速齒輪*1；直角齒輪*4；連接件及導線若干；電源控制器*1。

實驗圖片 小組成員分工：(1)本人承擔的工作：

機械創新設計實驗課程考核報告

編程調試及部分模型組裝(2)其他成員：

車床部件的總裝 模型創新性描述：

增加部件時車床主軸旋轉更加穩定。6 本人遇到的問題及解決方法：

問題主要在于對程序的編程上并不是太了解，經過檢查與學習后得以解決。8

《機械創新設計》實驗報告

實驗項目五工業抓放機器人 模型描述（構思、設計、組裝、調試）：

該模型是一個工業抓放機器人模型，由升降臺、床身、導軌、旋轉手臂組成，有三個自由度，模擬了工業裝房手臂的操作過程。模型主要組成零件及數量：

電機*1；磁敏傳感器*2；變速齒輪*5；直角齒輪*4；連接件及導線若干；電源控制器*1；導軌*2。實驗圖片：

機械創新設計實驗課程考核報告 小組成員分工：

(1)本人承擔的工作：編程調試及部分模型組裝(2)其他成員(如果有)：模型的組裝與調試 5 模型創新性描述：

三個自由度共六個動作，采用多子程序編程的方法，程序簡單明了。6 本人遇到的問題及解決方法：

面對抓放手臂多自由度運動，采用多子程序編程，避免了因程序過多而使編程困難，更易實現控制。10

《機械創新設計》實驗報告

二 課程考核 模型名稱：自動攪拌機 2 模型功能：

模擬工地上的水泥攪拌機，當按下啟動按鈕時，攪拌機開始工作，同時綠燈亮；當攪拌機停止按鈕按下或者攪拌機抬起時停止工作。模型照片：

機械創新設計實驗課程考核報告 模型的創新點：

① 利用齒輪機構將動力從電機傳遞到攪拌軸，同時實現轉速，實現精確且穩定的傳動，克服了電機直接控制造成的不穩定；

② 使用磁敏檢測原件，實現攪拌機意外抬起的關停控制，以免傷人。模型的組成部件名稱及數量：

電機*1；減速器*2；信號燈*2；磁敏檢測原件*2；控制器*1；導線若干；連接件若干。模型未實現的功能：

攪拌機的主軸未能實現自動控制。

機械創新設計實驗課程考核報告 小組成員及分工情況(1)小組成員名單：

明可富、白成玉(2)本人：

編程及調試(3)其他成員：

硬件的組裝、模型功能的設計 作者承擔工作情況

(1)完成的工作在模型起的作用：

各部分檢測結構及其功能，實現自動控制。(2)完成的工作使用的元器件名稱及數量：

電機*1；減速器*2；信號燈*2；；磁敏檢測原件*2；控制器*1；導線若干；連接件若干。

(3)完成工作過程中遇到的問題及解決方法：

程序的編程問題以及點電機傳動部分的設計不精簡，參考程序及其他機器模型解決。

(4)本部分工作未實現的功能：

攪拌機的主軸未能實現自動控。

第三篇：機械創新設計實驗課程考核報告

機械創新設計實驗課程考核報告

機械創新設計實驗課程考核報告

班級：

姓名：

學號：

組內成員：

考核時間：年月日

備注：

1、報告內容需包含上以下各內容點，務刪減；

2、本報告每位同學打印一份，以組為單位裝訂，于課程結束一周內交回

機械創新設計實驗課程考核報告

一、機械創新實驗課程內容概述

1、機械創新實驗課程學習的內容：

2、機械創新實驗課程學習中遇到的問題及解決方法：

3、學習機械創新實驗課程的收獲：

二、完成模型描述

1、模型名稱：

2、模型功能：

3、模型照片：

4、模型的創新點：(簡述完成模型的創新點)

5、模型的組成部件名稱及數量：

6、模型未實現的功能：（如果有的話）

三、模型創新描述

四、小組成員及分工情況

1、小組成員名單：（不超過4人）

2、成員甲：（承擔的工作或角色）

3、成員已：（承擔的工作或角色）

4、成員丙：（承擔的工作或角色）

5、成員丁：（承擔的工作或角色）

五、作者承擔工作情況（僅限本人所做工作）

1、完成的工作在模型起的作用：

2、完成的工作使用的元器件名稱及數量：

3、完成工作過程中遇到的問題及解決方法：

4、本部分工作未實現的功能：（如果有的話）

第四篇：機械創新設計課程論文

機械創新設計課程論文

姓名：任華 班級：工業設計142 學號：20140203022

2LED臺燈產品背景及發展現狀

產品背景

LED的出現給我國臺燈行業注入了新的能量，它極大地豐富了臺燈的功能，具有廣闊的發展前景。人們對物質生活的水平不斷提出更高的要求。現在市場上大批量的生產產品已經滿足不了人們個性化的需求。人們希望所購買的商品能滿足物質功能外還能體現購買者的興趣愛好，個人品味等。傳統的臺燈產品已無人問津，臺燈行業要想改變現狀，就得結合個性化需求，對臺燈的結構和功能進行優化。

現有臺燈市場的調研分析臺燈的分類。目前市場上的臺燈按功能分為：閱讀、裝飾。按風格分為：現代、中式、歐式等。按材質的類別：分為鋁合金臺燈、玻璃臺燈、水晶臺燈、實木臺燈、陶瓷臺燈等。臺燈的光學要求。臺燈最主要的功能就是照明，因此在使用過程中對于人的眼睛的影響至關重要。臺燈的光源分為三大類：白熾燈、鹵鎢燈和熒光燈。無論哪種光源，在光學性能上均要求：①遮光性;②照度要求;③照度均勻度要求。只有確保這三點基本的光學性能要求，才能減緩眼睛的疲勞，才能稱得上臺燈。調研結果。了解臺燈的種類、材料、市場需求等情況，從中分析市場的變化趨勢，市場上的臺燈種類繁多，銷售量也不盡相同，主要區別于材料和創意。臺燈行業的國內外現狀

國內現狀我國臺燈的普及率很高，但由于存在體積大，依賴固定電源而無法斷電使用等缺陷，為我國的臺燈行業提供了很大的發展空間。目前，國內市場上的臺燈種類樣式繁多，按燈泡的類別分為：白熾燈、節能燈、LED燈;LED臺燈是以發光二極管為光源的臺燈，具有體積小、耗電低、使用壽命長、無毒環保、安全可靠等諸多優點，使得LED燈具從室外裝飾，景觀照明，逐漸發展到家用照明。可是目前市面上的很多LED照明產品由于受到使用的材料、制造工業及成本等因素的制約，并沒有很好地展現它的優點。雖然臺燈市場發展空間大，但是目前我國臺燈產業發展仍存在諸多問題。通過大量的市場分析，價格較高的臺燈大多來自國外，而國內的臺燈價格普遍偏低，而個別高價格的國內臺燈不是因為設計的獨特而是因為材料的昂貴或工藝的特點。現今，市場對于臺燈的要求主要體現在：一是追求個性化;二是功能的多樣性及環保性。因此臺燈已不再是簡單的照明工具，而是逐步向組合化、裝飾化、高效節能化發展。國外現狀。歐洲各國的燈具設計一直引領世界潮流，如意大利的臺燈設計除著重體現產品的內在品質外，還注重人和產品之間產生情感上的共鳴。荷蘭的飛利浦很早就重視“以人為本”的原則。亞洲的松下和東芝等企業在照明產品的研發上也都位居世界前列。臺燈產業發展趨勢我國臺燈產業近幾年呈現快速增長的趨勢，國內生產LED照明燈具的企業就有5000余家，由于LED照明產業的核心技術主要掌握在歐美等國家，國內企業主要生產低端產品，所以產品的附加值低，企業利潤上不去。在生產過程中，能源消耗大、產品出場率低、環境污染嚴重、管理水平落后等，使得國內很多臺燈企業紛紛倒閉。在此背景下，一些企業紛紛加快科技創新步伐，改進生產技術，有效提升了其臺燈生產效率和質量。調研機構數據表明，自2010 年以來，國內的LED臺燈銷量平均增幅達35%。而海外市場達80%的家庭普及率，如圖2所示，LED照明市場呈逐年上升趨勢。此外，中國臺燈產業發展研究報告首次提出“新型臺燈產業”和“替代品產業”的概念，并以此為基礎，界定了其具體的內涵，建立評價體系和量化指標體系。另外，行業協會還站在一個全新的視角推演和預測了我國臺燈也的發展進程。展望未來，我們可以看到，LED燈具正在以其靈活便捷的優勢贏得市場的認可和青睞。因此，局部照明產品的開發和應用必將成為市場的未來發展趨勢，企業也將生產出更多個性化照明產品，以適應用戶的實際需求。設計思路：LED燈的使用現在越來越廣，臺燈的燈現在大多用的也是LED燈了。但大多數的臺燈的燈光照射方向是固定的，這限制了臺燈的使用場景。也有臺燈使用了柔性材料，能調節照射方向的臺燈，從打開百葉窗，陽光照射到房間中受到啟發，百葉窗結構也可以使用在臺燈，百葉窗的角度可以從0度調節到180度，這樣可以隨意控制燈光的方向，又具有藝術感，要是再加上使用木質材料，又能體現品質感和自然感。

原理方案設計：如果將燈鎖死在一個四面封閉的方盒中，那燈光的照射強度應該是比較高的，但這樣燈光照射不出來，也就沒有任何意義，如果將方盒的一面做成百葉窗式的結構，百葉窗關閉的時候，燈光只能從縫隙中射出來一點，當百葉窗漸漸地打開，燈光也就慢慢地照射出來了，從一開始的傾斜向下到中間的水平照射，再到最后的傾斜向上照射，燈光的照射方向就這樣被巧妙地控制住了，又具有形式感和藝術感。當然單單就一個方盒，那燈光的照射范圍也是有限的，所以要將方盒提升一定的高度，就像臺燈那樣，既有能發光的頭部，又有連接部分和底座。

關鍵技術：LED節能技術 LED防眩光技術 百葉窗調節控制

材料：LED燈部分：玻璃 金屬有機化合物 氮化物 塑料 導電材料

百葉窗部分：線 薄竹片 不銹鋼 臺燈外殼：木材

應用前景：百葉窗式LED燈用百葉窗的形式來控制燈光的方向，相比之前的調節燈罩方向的更具有創新性，更具有藝術感。可以用作床頭燈，學生護眼燈等等。假設這樣一個場景，學生小A回到家先要完成作業，將臺燈的百葉窗調成45度左右，讓光線照到書上，在完成作業后，小A要用臺燈照到書架上找書，可以將百葉窗調成接近于水平方向，讓燈光能垂直照到墻上。模型效果圖

雖然工業設計沒有涉及很深很難的機械結構，但是對于工業設計來說，機械結構也是非常重要的，掌握了解機械結構的應用場景和方法，對于設計來說，就能擴大設計的可能性，加深設計的深度和細節，也能讓我們對所設計的東西的可行性能做出一定的判斷。

創新的作用體現在我們生活中的方方面面，大到人類文明進步、人類科學的發展、現代科學體系、技術和經濟發展、綜合國力，小到我們的日常生活，一個創新的點子往往能給我們帶來太多的便利。世界各國之間在政治、經濟、軍事和科學技術方面的劇烈競爭。實質上是人才的競爭，而人才競爭的關鍵是人才創造力的競爭。然而，滲透人們生活點點滴滴的東西，總是與機械有千絲萬縷的聯系，因此，如何培養和提高大學生的創新能力，特別是對機械類學生來說，更應該把培養學生的創新思維和動手能力擺在重要位置。

所謂的“創新”簡單地理解不就是“創造新的東西嘛”，我將其分為兩類：革新和改進。革新和改進都可以創造新型東西，都能給人們帶來人們想要的某些效果。我想首先從“創新的起始點”談起，創新其實并不神圣，它來源于生活，多數的創新是建立在解決目前處理問題存在的缺陷上面的。以前處于溫飽的中國人民，在解決了溫飽問題之后開始考慮怎樣更好地解決衣食住行問題、更舒服地生活了，這就是創新的源泉。為了更方便地洗衣服，洗衣機隨之誕生，將以前的人工搓洗，直接裝換為旋轉式柔和的衣物間自身相互摩擦，接著又有不斷的改進，于是市場上出現了各式各樣的洗衣機；為了方便人們縫補衣服，縫紉機也就被發明出來了，并且不再墨守成規地用單線縫補，進而更高效更牢固的縫補衣物。還有不勝枚舉的例子供我們參考，一個新的具有時代意義的機械產品被生產出來，首先肯定是突破常規的，而所謂的突破，其實質上探究新的工作原理，這樣的突破才是飛躍性的突破為便于區別，我將其定義為“革新”。在我看來，很多時候人們創新的想法往往被扼殺在搖籃里，由于專業知識和閱歷的局限性，我們太容易否定自己的各種想法了，其實可能只要我們去深究，即使現在不能實現東西，誰能保證以后也沒法實現呢，就如同50年代的人能預想到現在人手一臺電腦的現象嘛。然而，我又不得不承認，那種具有時代意義的機械產品的誕生，并不常見，我們司空見慣的還是在原有理論基礎上面的改進，但是，真正的創新其實應該具有革新一樣意義，其真正鼓勵人們去做的其實是用不同的方法去更好地解決相同的問題，簡單的換位思考有時候會得到意想不到的效果，所以，創新從思維做起、從點子做起，無論從你所掌握的知識能否實現，先要敢想。

我們的生活離不開機械，各種機械產品讓我們的生活變得越來越便利，然而，實際生活中其實還存在著很多讓人們不滿的地方，需要我們去完善，去用非常規的方法解決，進而完成真正意義上的革新。

第五篇：機械創新設計課程教學大綱

《機械創新設計》課程教學大綱

課程名稱：機械創新設計

英文名稱：Machinery Innovation Design 課程代碼：11113103

一、課程基本情況

1．學分： 2 學時： 32（理論學時： 28 實驗學時： 4）2．課程類別：專業限定選修課

3．適用專業：機械設計制造及其自動化 4．適用對象：本科

5．先修課程： 機械原理 機械設計 機械制圖 6．教材與參考書目

教 材：《機械創新設計》，高志 劉瑩 編著，清華大學出版社，2009年。

二、課程介紹

機械創新設計的目的和任務是幫助學生建立創新設計的思想，從創新的理論出發,重點掌握機械創新設計中有效的創新方法，通過對機械設計中常用的表達方法進行詳細介紹,以及創新設計的實例的引入,使學生對創新的方法有了更全面的了解.從而獲得掌握機械創新設計問題的初步能力.此外通過創新失誤的原因了解,提高從事創新設計的實踐成功率.在教學中彩用多媒體輔助教學方法、實物教學等教學手段。本門課在專業教學計劃中起到及其重要的作用，創新是人類文明進化，發展的動力，是科技進步、發展的動力，是人類社會發展的動國力，所以在大學中必須開設創新課程。

三、課程內容、學時分配及教學基本要求

第一章（單元）緒論（共2學時）

（一）教學內容： 第一節 創新的含義

知識要點：，創新的實用性和新穎性 第二節 創新的意義

知識要點：創新是一個民族發展的靈魂，是國家興旺發達的不竭動力 第三節 創新與設計

知識要點：創新是設計的本質屬性 第四節 創新學與創新教育

知識要點：創造學作為一門新興學科是益受到人們的重視，創新實踐不再是少數人的行為。

第五節 設計理論與教育

知識要點：設計是一種創造性的實踐活動，設計水平的更是成為國家核心競爭的標志，于是，人們發現了多種設計理論和方法，并創立了各類學科體系。

第六節 本課和的教學內容和方法

知識要點：本門課程的教學內容是介紹創新機械設計的典型方法和生動的實例。教學重點：創造學作為一門新興學科是益受到人們的重視，創新實踐不再是少數人的行為的理解。

教學難點：設計是一種創造性的實踐活動，設計水平的更是成為國家核心競爭的標志，于是，人們發現了多種設計理論和方法，并創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 “了解創新的含義”，“理解創新的意義”，“懂得創新與設計的關系”，“掌握創造學的基本理論”。

2．能力、技能培養方面 “了解創新活動是人類最復雜，最高級的實踐活動”，“初步掌握創新與設計的關系”，“掌握創新性對設計理論及教育的基本要求”。

第二章（單元）機械創新設計的表達方法（共4學時）

（一）教學內容：

第一節 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

黑箱表示法

知識要點：黑箱表示法只表達功能是什么，而不表達怎么辦的問題。第三節 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 第四節 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

第五節 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 第六節 機械設計表達實例(3)知識要點：硬幣計數包卷機的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”，“懂得黑箱表達法指的是功能是什么，而不是怎么做”，“掌握黑箱表達法的物質守恒、能量守恒以及對環境的需求與影響”，“熟練掌握功能草圖表達法”。

2．能力、技能培養方面要分層次寫明“了解功能草圖表達真正目地”，“初步掌握功能草圖法的具體應用”，“掌握縫紉機、針式打印機、硬幣計數包卷機設備的結構”，“熟練掌

握掌握縫紉機、針式打印機、硬幣計數包卷機的原理及構思過程”。

第三章（單元）機械創新設計的選題（共2學時）

（一）教學內容：

第一節 提出問題比解決問題更重要 知識要點：提出問題在創新實踐中的作用 第二節 社會需求是創新的動力

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

科技進步對創新設計的作用

知識要點：科學技術的發展為機械創新提供了新的手段 第四節 生產發展對創新設計的作用

知識要點：生產的各環節只有相互配合,才能達到生產能力的平衡 第五節 根據遇到的“不方便”確定選份

知識要點：在生活中發現不方便,解決這種不方便 第六節 根據遇到的“意外”便確定選題

知識要點：根據遇到的“意外”便確定選題是一種成功率效高的創新方法 第七節 根據事物的關鍵弱點確定選題

知識要點：發現弱點,發揮自已優勢,才能有趁對性的創新

教學重點：在生活,生產和各類實踐活動中,善于觀察問題,去解決問題是創新的關健 教學難點：怎樣在生活中發現問題,發現不方便,發現需求

（二）教學基本要求：

基本知識、基本理論及能力培養方面“了解機械創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”，“懂得科學技術對創新設計的作用”，“掌握通過不同的意外所帶來的選題技巧”。

第四章（單元）功能原理創新設計（共4學時）

（一）教學內容：

第一節 功能設計的意義 知識要點：功能設計的原理與方法 第二節 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 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 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 設計目錄方法

知識要點：對設計目錄方法的理解 第六節 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 發明問題解決理論

知識要點：發明問題解決技術系統中的沖突 第八節 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：各種創新方法的理解 教學難點：各種創新方法的具體應用

（二）教學基本要求：

基本知識、基本理論及能力、技能培養方面使學生了解各種創新設計方法的基本理論,懂得利用這些創新設計方法解決生活中的各類問題。

第五章（單元）機構創新設計（共4學時）

（一）教學內容： 第一節 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 機構組合創新設計方法

知識要點：把機構進行組合是機械設計的重要方法 第三節 機構變異設計

知識要點：機構變異原理及應 第四節 機構再生運動鏈方法

知識要點：機構再生運動鏈法的創新設計流程 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造性機構組成及原理，并有效地嘗試應用這些創造性機構，去進行創新實踐。

第六章（單元）結構創新設計（共4學時）

（一）教學內容： 第一節 結構設計意義及結構變異設計方法

知識要點：對創新思維在機械設計中的重要應用 第二節 結構組合創新設計方法

知識要點：結構組合已有的技術要素及特點 第三節 引入新的結構因素

知識要點：被引入的結構及性能 第四節 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 第五節 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實生活中的應用

（二）教學基本要求：

充分發揮學生創新結構的設計能力，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、培養學生的創新設計能力、掌握機械創新設計的一般規律和法則、提高學生的創新設計素質，特別是創新設計理念與創新能力的培養目的，以適應我國市場經濟、全球科學技術發展特別是機械工程技術發展的需要。

第七章（單元）一般創新設計技法（共4學時）

（一）教學內容：

第一節 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 變異創新方法

知識要點：變異創新方法的特點及應用。第三節 組合創新方法

知識要點：組合創新方法的特點及應用。

第四節 機遇利用法

知識要點：機遇利用法的特點及應用。

第五節 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：各種創新技法的特點 教學難點：各種創新技法的應用

（二）教學基本要求：

熟悉掌握一般創新設計技法的程序、應用及注意事項。

通過本章的學習，使學生能熟悉常用的一些創新技法，并有效地嘗試應用這些創新技法，去進行創新實踐。

第八章（單元）創造力開發（共2學時）

（一）教學內容： 第一節 創造力的含義與特征

知識要點：創造力的含義與特征的理解 第二節 創造力的基本屬性

知識要點：創造力的基本屬性的理解 第三節 創造力開發的內容,途徑,一般方法

知識要點：創造力開發的內容,途徑,一般方法的掌握 第四節 影響創造開發的基本要素

知識要點：影響創造開發的基本要素的掌握

教學重點：創造力開發的內容,途徑,一般方法 教學難點：影響創造開發的基本要素的理解

（二）教學基本要求：

通過本章的學習，使學生對機械創新設計建立感性的認識，激發創造的激情，探索創新設計之路，以期有所創造、有所發明。

第九章（單元）創新失誤分析（共2學時）

（一）教學內容：

第一節 失誤的經驗是寶貴的財富 知識要點：失誤產生與預防

第二節 脫離社會需求導致創新失誤 知識要點：脫離社會需求所造成失誤的分析 第三節 違背科學原理導致創新失誤 知識要點：要充分認識科學原理的重要性 第四節 過期發明導致創新失誤 知識要點：創新前展性的重要意義 第五節 不合時宜導致創新失誤 知識要點：對不合時宜的創新的分析 第六節 思維方式與創新失誤的關系

知識要點： 思維方式與創新失誤的關系理論的掌握 教學重點：各種創新失誤的分析及理解 教學難點：對各種創新失誤的的預防

（二）教學基本要求：

通過對前人各種創新失誤的總結和分析,使學生對創新失誤的各種原因有一個全新的認識,同時,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,提高創新的成功率.四、課內實驗環節及要求

慧魚模型創新設計實驗 , 空間機構創新設計實驗（共4學時）

(1)認識了解機器的一般構成原理。

(2)了解所組裝的機器模型的工作原理，以及在工業中的實際用途。(3)加深對機械傳動、計算機控制和機電一體化裝置的感性認識。(4)鍛煉動手和協作能力，培養邏輯思維和開拓創新的意識。

五、考核辦法

1.考核方式：（考查）2.考核形式：（開卷）

3.成績核定：課程成績＝平時出勤（30％）+期末開卷考試（70％）

大綱制訂人：王宇清

教學院長： 王世剛

院長（主任）：曲波