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

《機械創(chuàng)新設(shè)計》課程教學(xué)大綱一、課程簡介課程中文名機械創(chuàng)新設(shè)計課程英文名MechanicalInnovativeDesign雙語授課□是否課程代碼24122007課程學(xué)分2總學(xué)時數(shù)32課程類別□通識教育課程□公共基礎(chǔ)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(xué)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(xué)院機器人工程學(xué)院開課系(教研室)機械制造工程系面向?qū)I(yè)工科類相關(guān)專業(yè)開課學(xué)期第6學(xué)期先修課程機械設(shè)計基礎(chǔ)等后續(xù)課程無選用教材孫亮波主編.機械創(chuàng)新設(shè)計與實踐（第二版）[M].西安電子科技大學(xué)出版社,2020.參考書目1.張莉彥主編.機械創(chuàng)新設(shè)計(第三版)[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2022.2.李助軍主編.機械創(chuàng)新設(shè)計及其專利申請(第1版)[M].華南理工大學(xué)出版社,2020.課程資源無課程簡介

《機械創(chuàng)新設(shè)計》是工科類專業(yè)的一門技術(shù)拓展課程。它旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力，建立創(chuàng)新設(shè)計思維。本課程的任務(wù)是逐步培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計思想和創(chuàng)造性思維能力，了解國家的技術(shù)經(jīng)濟政策，堅定自主創(chuàng)新設(shè)計、復(fù)興民族工業(yè)的歷史責(zé)任感，使學(xué)生熟知創(chuàng)新設(shè)計原理、方法，具有設(shè)計復(fù)雜工作裝置的能力，初步培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用各種知識和技術(shù)資料處理裝置設(shè)計中各種問題的能力，使學(xué)生了解創(chuàng)新設(shè)計的最新發(fā)展及創(chuàng)新設(shè)計在機械工業(yè)及相關(guān)工業(yè)中的應(yīng)用。二、課程目標(biāo)表1課程目標(biāo)序號具體課程目標(biāo)課程目標(biāo)1建立創(chuàng)新思維，習(xí)得機械裝置系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計方法等相關(guān)知識，結(jié)合工科有關(guān)各類學(xué)科競賽，設(shè)計結(jié)構(gòu)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(shè)計能力。具有扎實的自然科學(xué)和機械工程基礎(chǔ)知識及創(chuàng)新意識，能夠綜合運用傳統(tǒng)機構(gòu)設(shè)計方法，標(biāo)準(zhǔn)件選用、設(shè)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(biāo)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(shè)計能力。具有孜孜不倦的學(xué)習(xí)精神。表2-1課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)畢業(yè)要求3：設(shè)計/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計針對復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)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(shè)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?！綡】指標(biāo)點3.1：能夠分析復(fù)雜工程問題，設(shè)計解決方案，并體現(xiàn)出創(chuàng)新意識。課程目標(biāo)1畢業(yè)要求12：終身學(xué)習(xí)：具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識，有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力?！綧】指標(biāo)點12.2：掌握正確的學(xué)習(xí)方法，具有自主學(xué)習(xí)和適應(yīng)社會可持續(xù)發(fā)展的能力。課程目標(biāo)2三、課程學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法（一）理論學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求表3課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對應(yīng)關(guān)系序號課程模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)課程目標(biāo)學(xué)習(xí)重點難點教學(xué)方法學(xué)時1學(xué)科競賽與人才培養(yǎng)1.學(xué)科競賽的意義；2.熟悉相關(guān)專業(yè)學(xué)科競賽；3.學(xué)科競賽制作內(nèi)容；4.競賽綜合能力培養(yǎng)；5.學(xué)科競賽項目申請。1.拓展閱讀：了解創(chuàng)新設(shè)計及其發(fā)展；2.課后思考：深入了解學(xué)科競賽。課程目標(biāo)2重點：學(xué)科競賽對知識儲備的需求。1.案例教學(xué)法：能夠通過實際案例開拓學(xué)生視野，建立競賽思維；2.演示講授法：能夠促進學(xué)生強化對學(xué)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(shè)計理論。1.課程預(yù)習(xí)：了解創(chuàng)新思維；2.課后思考：TRIZ理論的應(yīng)用；3.課后作品：結(jié)合創(chuàng)新思維做創(chuàng)新設(shè)計方案。課程目標(biāo)1、2重點：1.創(chuàng)新思維技法2.TRIZ創(chuàng)新設(shè)計理論1.案例教學(xué)法：引導(dǎo)學(xué)生加深對創(chuàng)新設(shè)計思維的認知；2.演示講授法：引導(dǎo)學(xué)生掌握創(chuàng)新設(shè)計思維及其方法。103機械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計1.機械設(shè)計要點；2.基于功能元求解的機械系統(tǒng)設(shè)計；3.基于桿組的結(jié)構(gòu)分解法；4.先進機構(gòu)學(xué)理論；5.機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計。1.課程預(yù)習(xí)：教材及相關(guān)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(biāo)1、2重點：機械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計機理1.案例教學(xué)法：能夠引導(dǎo)學(xué)生加強對機械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計形式的認知；2.演示講授法：促進學(xué)生掌握機械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計方法。104機械優(yōu)化設(shè)計與仿真1.產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計；2.產(chǎn)品建模與仿真；3.機電控制系統(tǒng)設(shè)計；4.產(chǎn)品數(shù)控加工與制造、裝配。1.課程預(yù)習(xí)：教材及相關(guān)資料；2.課后思考機械系統(tǒng)優(yōu)化及仿真方法。課程目標(biāo)1、2重點：產(chǎn)品數(shù)控加工與制造、裝配1.案例教學(xué)法：能夠引導(dǎo)學(xué)生了解機械優(yōu)化設(shè)計及仿真的實際情況；2.演示講授法：促進學(xué)生掌握機械優(yōu)化設(shè)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(yù)習(xí)：教材及相關(guān)資料；2.課程大作業(yè)：結(jié)合前述所學(xué)制作機械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計方案，以課程論文形式書寫；。課程目標(biāo)1、2重點：作品創(chuàng)新設(shè)計分析1.演示講授法：結(jié)合案例分析，促進學(xué)生掌握創(chuàng)新設(shè)計能力，輔助學(xué)生獲得創(chuàng)新設(shè)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(dǎo)學(xué)生獲得創(chuàng)新設(shè)計有關(guān)基本原理知識，有效地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力。2.案例教學(xué)法：整合工程項目實踐、企業(yè)生產(chǎn)設(shè)計實際。以實際的工程創(chuàng)新設(shè)計案例引導(dǎo)教學(xué)，讓學(xué)生真正做到理論與實踐相結(jié)合，提高學(xué)生應(yīng)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(biāo)、考核內(nèi)容與考核方式對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬學(xué)習(xí)模塊/項目考核分項占比考核方式課程目標(biāo)11.創(chuàng)新思維：創(chuàng)新思維相關(guān)理論；創(chuàng)新思維69.2%課程學(xué)習(xí)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(shè)計法；3.機械產(chǎn)品選型與創(chuàng)新點提煉；機構(gòu)設(shè)計要點；機械系統(tǒng)方案創(chuàng)新設(shè)計4.產(chǎn)品建模與仿真設(shè)計；機電系統(tǒng)控制設(shè)計；機械優(yōu)化設(shè)計與仿真課程目標(biāo)2學(xué)科競賽能力培養(yǎng)，學(xué)科競賽項目申報學(xué)科競賽與人才培養(yǎng)30.8%課程學(xué)習(xí)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(biāo)與考核方式矩陣關(guān)系課程目標(biāo)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(xué)習(xí)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(biāo)170%60%80%90%60%69.2%課程目標(biāo)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(xué)習(xí)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(xué)生相關(guān)的能力；（2）課程作品完成及展示情況（30%）：圍繞課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計課程作品設(shè)計方案，根據(jù)學(xué)生作業(yè)完成情況來評價學(xué)生對所學(xué)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(xué)生論文撰寫情況、現(xiàn)場答辯情況來評價學(xué)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(shè)計》課程根據(jù)課程學(xué)習(xí)內(nèi)容進行課程設(shè)計作品和課程大論文。其中，課程作品設(shè)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(yīng)由平時考核成績和期末考核成績構(gòu)成，總成績（100%）=平時成績（40%）+期末成績（60%）（三）評分標(biāo)準(zhǔn)機械創(chuàng)新設(shè)計課程非試卷考核項目以下表5為準(zhǔn)。表5評分標(biāo)準(zhǔn)（非試卷考核項目）考核項目評分標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計（1）能夠完全正確分析工程實際問題，建立設(shè)計構(gòu)思；（2）能完全正確在創(chuàng)新思維及方法下完成創(chuàng)新設(shè)計方案。（1）能夠較好分析工程實際問題，建立設(shè)計構(gòu)思；（2）能較好在創(chuàng)新思維及方法下完成創(chuàng)新設(shè)計方案。（1）基本能夠分析工程實際問題，建立設(shè)計構(gòu)思；（2）基本能在創(chuàng)新思維及方法下完成創(chuàng)新設(shè)計方案。（1）能夠分析工程實際問題，建立設(shè)計構(gòu)思；（2）能在創(chuàng)新思維及方法下完成創(chuàng)新設(shè)計方案。但方案設(shè)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(shè)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(shè)計構(gòu)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(shè)計構(gòu)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(shè)計構(gòu)思；（2）基本能在創(chuàng)新思維及方法下撰寫課程論文，且