《機械創(chuàng)新設計》課程教學大綱（機械設計制造及其自動化專業(yè)）

《機械創(chuàng)新設計》課程教學大綱一、課程簡介課程中文名機械創(chuàng)新設計課程英文名MechanicalInnovativeDesign雙語授課□是否課程代碼24122007課程學分2總學時數(shù)32課程類別□通識教育課程□公共基礎課程專業(yè)教育課程□綜合實踐課程□教師教育課程課程性質(zhì)¨必修?選修□其他課程形態(tài)□線上線下□線上線下混合式□社會實踐□虛擬仿真實驗教學考核方式¨閉卷□開卷?課程論文?課程作品?匯報展示¨報告t課堂表現(xiàn)□階段性測試¨平時作業(yè)□其他（可多選）開課學院機器人工程學院開課系(教研室)機械制造工程系面向?qū)I(yè)工科類相關專業(yè)開課學期第6學期先修課程機械設計基礎等后續(xù)課程無選用教材孫亮波主編.機械創(chuàng)新設計與實踐（第二版）[M].西安電子科技大學出版社,2020.參考書目1.張莉彥主編.機械創(chuàng)新設計(第三版)[M].化學工業(yè)出版社,2022.2.李助軍主編.機械創(chuàng)新設計及其專利申請(第1版)[M].華南理工大學出版社,2020.課程資源無課程簡介

《機械創(chuàng)新設計》是工科類專業(yè)的一門技術拓展課程。它旨在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力，建立創(chuàng)新設計思維。本課程的任務是逐步培養(yǎng)學生正確的設計思想和創(chuàng)造性思維能力，了解國家的技術經(jīng)濟政策，堅定自主創(chuàng)新設計、復興民族工業(yè)的歷史責任感，使學生熟知創(chuàng)新設計原理、方法，具有設計復雜工作裝置的能力，初步培養(yǎng)學生綜合應用各種知識和技術資料處理裝置設計中各種問題的能力，使學生了解創(chuàng)新設計的最新發(fā)展及創(chuàng)新設計在機械工業(yè)及相關工業(yè)中的應用。二、課程目標表1課程目標序號具體課程目標課程目標1建立創(chuàng)新思維，習得機械裝置系統(tǒng)創(chuàng)新設計方法等相關知識，結(jié)合工科有關各類學科競賽，設計結(jié)構完整的、功能齊全的、有創(chuàng)意性的工作裝置，培養(yǎng)裝置創(chuàng)新設計能力。具有扎實的自然科學和機械工程基礎知識及創(chuàng)新意識，能夠綜合運用傳統(tǒng)機構設計方法，標準件選用、設計、安裝規(guī)范，以獲得實用、簡易、有價值的工作裝置。具有開拓進取的科技創(chuàng)新精神。課程目標2具有創(chuàng)新意識，能積極開拓自身視野，不斷從國家、社會科技創(chuàng)新發(fā)展中尋找靈感，培養(yǎng)工程設計能力。具有孜孜不倦的學習精神。表2-1課程目標與畢業(yè)要求對應關系畢業(yè)要求指標點課程目標畢業(yè)要求3：設計/開發(fā)解決方案：能夠設計針對復雜工程問題的解決方案，設計機械工程中的控制系統(tǒng)、機械部件或工藝流程，并能夠在設計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮法律、健康、安全、文化、社會以及環(huán)境等因素。【H】指標點3.1：能夠分析復雜工程問題，設計解決方案，并體現(xiàn)出創(chuàng)新意識。課程目標1畢業(yè)要求12：終身學習：具有自主學習和終身學習的意識，有不斷學習和適應發(fā)展的能力。【M】指標點12.2：掌握正確的學習方法，具有自主學習和適應社會可持續(xù)發(fā)展的能力。課程目標2三、課程學習內(nèi)容與方法（一）理論學習內(nèi)容及要求表3課程目標、學習內(nèi)容和教學方法對應關系序號課程模塊學習內(nèi)容學習任務課程目標學習重點難點教學方法學時1學科競賽與人才培養(yǎng)1.學科競賽的意義；2.熟悉相關專業(yè)學科競賽；3.學科競賽制作內(nèi)容；4.競賽綜合能力培養(yǎng)；5.學科競賽項目申請。1.拓展閱讀：了解創(chuàng)新設計及其發(fā)展；2.課后思考：深入了解學科競賽。課程目標2重點：學科競賽對知識儲備的需求。1.案例教學法：能夠通過實際案例開拓學生視野，建立競賽思維；2.演示講授法：能夠促進學生強化對學科競賽的認識。42創(chuàng)新思維1.創(chuàng)新思維的定義和類型；2.創(chuàng)新思維理論；3.創(chuàng)新思維技法；4.批判性思維；5.六項思考帽；6.TRIZ創(chuàng)新設計理論。1.課程預習：了解創(chuàng)新思維；2.課后思考：TRIZ理論的應用；3.課后作品：結(jié)合創(chuàng)新思維做創(chuàng)新設計方案。課程目標1、2重點：1.創(chuàng)新思維技法2.TRIZ創(chuàng)新設計理論1.案例教學法：引導學生加深對創(chuàng)新設計思維的認知；2.演示講授法：引導學生掌握創(chuàng)新設計思維及其方法。103機械系統(tǒng)創(chuàng)新設計1.機械設計要點；2.基于功能元求解的機械系統(tǒng)設計；3.基于桿組的結(jié)構分解法；4.先進機構學理論；5.機構創(chuàng)新設計。1.課程預習：教材及相關資料；2.課后思考系統(tǒng)創(chuàng)新的注意事項及方法。課程目標1、2重點：機械系統(tǒng)創(chuàng)新設計機理1.案例教學法：能夠引導學生加強對機械系統(tǒng)創(chuàng)新設計形式的認知；2.演示講授法：促進學生掌握機械系統(tǒng)創(chuàng)新設計方法。104機械優(yōu)化設計與仿真1.產(chǎn)品優(yōu)化設計；2.產(chǎn)品建模與仿真；3.機電控制系統(tǒng)設計；4.產(chǎn)品數(shù)控加工與制造、裝配。1.課程預習：教材及相關資料；2.課后思考機械系統(tǒng)優(yōu)化及仿真方法。課程目標1、2重點：產(chǎn)品數(shù)控加工與制造、裝配1.案例教學法：能夠引導學生了解機械優(yōu)化設計及仿真的實際情況；2.演示講授法：促進學生掌握機械優(yōu)化設計及仿真的方法。45機械創(chuàng)新作品案例分析機械創(chuàng)新作品案例分析1.課程預習：教材及相關資料；2.課程大作業(yè)：結(jié)合前述所學制作機械系統(tǒng)創(chuàng)新設計方案，以課程論文形式書寫；。課程目標1、2重點：作品創(chuàng)新設計分析1.演示講授法：結(jié)合案例分析，促進學生掌握創(chuàng)新設計能力，輔助學生獲得創(chuàng)新設計靈感。41.演示講授法：通過教師在課堂展示實物模型、圖片、多媒體課件等直觀教具或通過示范性操作指導學生獲得創(chuàng)新設計有關基本原理知識，有效地培養(yǎng)學生創(chuàng)新設計能力。2.案例教學法：整合工程項目實踐、企業(yè)生產(chǎn)設計實際。以實際的工程創(chuàng)新設計案例引導教學，讓學生真正做到理論與實踐相結(jié)合，提高學生應用能力。四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表4-1課程目標、考核內(nèi)容與考核方式對應關系課程目標考核內(nèi)容所屬學習模塊/項目考核分項占比考核方式課程目標11.創(chuàng)新思維：創(chuàng)新思維相關理論；創(chuàng)新思維69.2%課程學習表現(xiàn)、課程作業(yè)、作品展示2.創(chuàng)新思維技法：群體集智法；系統(tǒng)分析法；聯(lián)想類比法；仿生法；組合創(chuàng)新法；反求創(chuàng)新設計法；3.機械產(chǎn)品選型與創(chuàng)新點提煉；機構設計要點；機械系統(tǒng)方案創(chuàng)新設計4.產(chǎn)品建模與仿真設計；機電系統(tǒng)控制設計；機械優(yōu)化設計與仿真課程目標2學科競賽能力培養(yǎng)，學科競賽項目申報學科競賽與人才培養(yǎng)30.8%課程學習表現(xiàn)、課程論文機械創(chuàng)新作品分析機械創(chuàng)新作品案例分析表4-2課程目標與考核方式矩陣關系課程目標考核方式考核占比課程論文成績比例24%課程作品成績比例36%課程學習表現(xiàn)成績比例16%課程作業(yè)成績比例12%論文答辯成績比例12%課程目標170%60%80%90%60%69.2%課程目標230%40%20%10%40%30.8%（二）成績評定1.平時成績評定（占總成績的40%）（1）課程學習表現(xiàn)（40%）：通過線下課堂上的表現(xiàn)情況、發(fā)言與提問情況，以及討論互動完成情況來評價學生相關的能力；（2）課程作品完成及展示情況（30%）：圍繞課程的學習目標設計課程作品設計方案，根據(jù)學生作業(yè)完成情況來評價學生對所學知識的掌握情況；（3）課程論文答辯情況（30%）：圍繞課程論文開展，根據(jù)學生論文撰寫情況、現(xiàn)場答辯情況來評價學生實際掌握情況。2.期末成績評定（占總成績的60%）《機械創(chuàng)新設計》課程根據(jù)課程學習內(nèi)容進行課程設計作品和課程大論文。其中，課程作品設計在2~3次，總分60分，課程論文40分。3.總成績評定總成績應由平時考核成績和期末考核成績構成，總成績（100%）=平時成績（40%）+期末成績（60%）（三）評分標準機械創(chuàng)新設計課程非試卷考核項目以下表5為準。表5評分標準（非試卷考核項目）考核項目評分標準優(yōu)秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)課堂表現(xiàn)能夠積極發(fā)言、回答問題，互動效果良好，問題回答正確。能夠積極發(fā)言、回答問題，互動效果良好，問題回答較為正確。課堂發(fā)言、回答問題不夠積極，互動效果較好，問題回答基本正確。課堂發(fā)言、回答問題不夠積極，互動效果一般，問題回答不正確。課堂沒有發(fā)言，從不參與課堂互動。論文答辯情況能正確、合理的闡述論文作品，表達與實際完全一致，論文作品完成效果很好。能較正確、合理的闡述論文作品，表達與實際較為一致，論文作品完成效果較好。能基本正確、合理的闡述論文作品，表達與實際基本一致，論文作品完成效果較好。能夠闡述論文作品，表達與實際有偏差，論文作品完成效果一般。未能闡述論文作品，論文作品未按要求完成。課程作品設計（1）能夠完全正確分析工程實際問題，建立設計構思；（2）能完全正確在創(chuàng)新思維及方法下完成創(chuàng)新設計方案。（1）能夠較好分析工程實際問題，建立設計構思；（2）能較好在創(chuàng)新思維及方法下完成創(chuàng)新設計方案。（1）基本能夠分析工程實際問題，建立設計構思；（2）基本能在創(chuàng)新思維及方法下完成創(chuàng)新設計方案。（1）能夠分析工程實際問題，建立設計構思；（2）能在創(chuàng)新思維及方法下完成創(chuàng)新設計方案。但方案設計有部分不足。（1）未能按要求分析工程實際問題；（2）未能按要求在創(chuàng)新思維及方法下完成創(chuàng)新設計方案。課程論文（1）能夠完全正確分析工程實際問題，建立創(chuàng)新設計構思；（2）能完全正確在創(chuàng)新思維及方法下撰寫課程論文，且論文與工程實際相一致。（1）能夠較好分析工程實際問題，建立創(chuàng)新設計構思；（2）能較好在創(chuàng)新思維及方法下撰寫課程論文，且論文與工程實際相一致。（1）基本能夠分析工程實際問題，建立創(chuàng)新設計構思；（2）基本能在創(chuàng)新思維及方法下撰寫課程論文，且