附件2：教案編制樣板云南工程職業學院教案課程名稱機械創新設計課程性質專業限選課總學時數32專業、班級機電一體化技術專業1、2班任課教師XXX2015年3月課程基本信息課程名稱機械創新設計課程性質專業限選（任選）課學分2學時總學時：32學時其中：課堂講授28學時；課內討論4學時開課部門機電工程學院任課教師XXX授課專業、班級機電一體化技術專業2012級1、2班開課學期二年級下學期成績評定平時成績占%期末成績占%考核方式創新設計項目及答辯選用教材書名主編出版社出版日期機械創新設計張春林機械工業出版社2011.8本課程在本專業人才培養方案中的地位和作用高等學校是培養創新型人才的搖籃，是國家創新體系中知識創新系統和知識傳播系統的核心部分。開設機械創新設計課程是機械工程專業培養創造性人才的探索與嘗試。我國各級各類學校十分重視現有知識的學習和應用，不重視甚至忽視知識的創造和技術創新，從而導致90%的發明專利掌握在發達國家手里，我國只有萬分之三的國有企業擁有自主知識產權的核心技術。所以，作為國家創新系統中核心成員之一的高等學校，開設創新教育已經是勢在必行。本課程是培養學生的創新意識和基本創新能力的重要課程，在人才培養方案中具有其它常規課程不可替代的作用。本課程教學目標通過課程的學習，使學生樹立創新思維習慣和掌握基本的創新技法，并能運用這些方法嘗試開發小型機械創新產品，為學生以后在工作中進行創造性的工作奠定基礎。學生用主要參考資料1.根里奇.阿奇舒勒著，創新算法——TRIZ、系統創新和技術創造力，華中科技大學出版社，20082.尤里.薩拉馬托夫著，怎樣成為發明家，北京理工大學出版社，20063.符煒編著，機械創新設計構思方法，湖南科學技術出版社，20064.劉訓濤等，TRIZ理論及應用，北京大學出版社，20115.王成軍，應用創造學，北京大學出版社，2011教學進度計劃表（2014—2015學年下學期）課程名稱：機械創新設計課程性質：專業限選課開課部門：機電工程學院任課教師：XXX專業、班級：機電一體化技術專業2012級1、2班人數：80總學時數：32；課堂講授學時數：28；課內討論學時數：4；（課外實踐及設計項目答辯學時數：20）周次學時章、節、標題教學主要內容（講授、討論、習題、實驗、實習）擬布置作業及要求12第一章緒論第一節創新與創新方法第二節常規設計、現代設計與創新設計第三節創新設計的內容第四節創新人才的基本要求創造、創新、創新設計的概念；影響創新的障礙；創新的使命和責任；創新方法簡介；常規機械設計；現代設計方法；反求設計簡介；機械創新設計及其內容；創新人才的基本素質。1.機械創新設計與現代設計、常規設計的主要區別是什么？2、學習機械創新設計的內容有那些？3、創新人才應具備那些基本素質？22第二章創新思維方法第一節創造性思維概述第二節創造性思維的障礙第三節發散思維與收斂思維第四節求異思維與直觀思維※第五節旁通思維與聯想思維※第六節靈感思維思維及其分類；創造性思維的特點；創造性思維的主要形式；創造性思維的障礙及其影響因素；克服創造性思維障礙的訓練；四種創造性思維的概念、特征、應用案例及訓練。1.你認為大學生的創造能力應該從哪幾個方面開發？2.四種創造性思維訓練的問題。32第三章創造方法及其應用第一節群智法第二節組合法第三節模仿法第四節移植法第五節替代法第六節列舉法智力激勵法；635法；案例。同類組合法；異類組合法；附加式組合法；重組組合法。形狀模仿；結構模仿；功能模仿；原理模仿。方法移植法；原理移植法；結構移植法。整體替代；部分替代。希望點列舉法；缺點列舉法；特性列舉法。1、運用所學的創造方法提出一種新產品的設計創意。42第七節設問法第八節還原法第九節信息法第十節形態分析法第十一節主題創造法第十二節其他創造方法5W2H法；奧斯本設問法；聰明十二法。還原法操作要點；還原法案例。信息法概述；信息的來源；信息法的類別。形態分析法案例；操作程序；注意事項。主題創造法概述；康復與愛心；節能減排。中轉法；環保發明法。2、運用所學的創造方法提出一種新產品的設計創意。52第五章機構的組合與創新設計第一節機構組合的基本概念第二節機構組成原理與機構創新設計第三節機構串聯組合與創新設計基本機構及其運用；機構組合方法；桿組及分類；機構組成原理與機構創新；機構的串聯組合及分類；機構串聯組合基本思路；62第四節機構并聯組合與創新設計第五節機構疊加組合與創新設計第六節機構封閉組合與創新設計機構的并聯組合類型、實例、組合思路；機構的疊加組合及關鍵問題；機構的封閉組合類型、實例、組合思路。72第六章機械結構與創新設計第一節機械結構設計的概念與基本要求第二節轉動副的結構與創新設計第三節移動副的結構與創新設計第四節構件的結構與創新設計第五節機架的結構與創新設計機械結構設計及基本要求；對轉動副結構的基本要求（滾動軸承、滑動軸承）。對移動副結構的基本要求；滑動導軌的特點及常見結構形式；標準化的滾動導軌及應用；桿類構件、連桿類構件、凸輪推桿類構件及其創新設計。機架的分類和基本要求；保證機架功能的結構措施。機械零件結構的集成化與創新設計。錯誤結構組件分析與更正三題82第十章TRIZ理論與創新設計第一節TRIZ理論概述第二節系統思維的多屏幕法第三節資源-時間-成本分析（RTC算子）※第四節金魚法解決產品設計面臨的方法；發明的級別與應用前提概述；TRIZ解決發明問題的方法。系統思維的多屏幕法。（資源-時間-成本分析（RTC算子）金魚法）92第五節TRIZ的基本原理和方法第六節TRIZ的技術沖突解決原理TRIZ的基礎理論；TRIZ流程圖；TRIZ的主要方法和工具；TRIZ理論解決問題的方法和步驟；技術沖突解決原理概述；40條發明原理詳細說明及案例。1.每個學生自選題目提出一種功能性產品的設計創意。2.下次課各自在課堂上發表并討論。102第四章發明創造的過程及模式第一節發明創造的一般過程第二節課題選擇與目標確定第三節發明創造過程中的評價第四節發明創造過程中的測試第五節發明創造的模式產品開發及其過程；技術創造及其過程。選題的基本原則；選題的基本方法；選題過程及目標的確定。評價的目的；評價的內容與尺度。測試的主要內容。運用TRIZ理論分析、完善自己的創意產品。課后繼續構思創意產品。112第八章反求工程與創新設計第一節反求設計概述第二節技術引進與反求設計第三節機械設備的反求設計第四節技術資料的反求設計第五節計算機輔助反求設計反求工程、反求設計、反求設計與知識產權；技術引進的基本原則及模式；機械設備反求設計的特點和一般過程；功能反求；機械設備的分解與裝配工藝的反求；零件制造工藝的反求；關鍵零件的反求設計與創新；機構系統原理方案的反求與創新；技術資料的反求設計；計算機輔助反求設計的一般過程.學生課后就自己的設計創意隨時與老師交流、探討。122第十一章機械創新設計實例1.教材內容學生自學；2.差動輪系的應用創新設計案例分析（XXX老師設計的一種月球車行走系統）。下次課隨機抽4～6人在課堂上發表并討論。132在教學中運用“群智集中法”的創新方法選擇4～6名學生的創意產品或設計思路；學生發表自己的設計或創意想法；引導學生隨意暢談，發表自己的意見；主講學生自己總結；教師協助歸納、總結。每人20分鐘左右。1.學生課后繼續完善設計；2.復雜的、工作量大的項目學生自愿組合成不超過3人的研究小組進行研究。142專利產品設計實例分析1.“快速避難救援防護器”設計分析；2.“一種地震防護床”設計分析；3.“多功能安全嬰兒車”開發分析。以上三種創新產品由我院學生設計，已獲國家知識產權局授予“實用新型”專利權。1.學生課后進一步完善本人的設計。2.有需要時，可到創新設計實驗室驗證。1521.驗證本人或小組設計方案；地點：機械創新實驗室2.達到考核要求的同學開始答辯。屬于機械系統創新設計的，在實驗臺上搭建機構系統；屬于機械裝置創新設計的，可在相關實驗室找零件組裝；無實物機構或裝置驗證的，用工程設計軟件繪制裝配圖并仿真運行。按課程開始時公示的考核要求確定最終成績。1.課后繼續完成。2.學生完成創新設計者，單獨進行答辯工作。16繼續完成上述教學內容部分提前完成課程任務的學生可從12周開始答辯并提交設計資料，1班學生必須在19周以前完成答辯并提交設計資料；2、3、4班學生必須在17周以前完成答辯并提交設計資料。教研室主任：XXX2015年3月1日教案教學題目：（章、節）第一章緒論第一節創新與創新方法第二節常規設計、現代設計與創新設計第三節創新設計的內容第四節創新人才的基本要求學時數2（第1周）教學目的和要求：通過教學，使學生建立創新的概念，了解影響自己創新的自我障礙現象及思維方式，認識到大學生進行創新的使命和責任。了解幾種創新方法，以及創新人才應具備的基本素質。教學基本內容：1、創造、創新、創新設計的概念；2、影響創新的障礙；3、創新的使命和責任；4、創新方法簡介；5、常規機械設計；6、現代設計方法；7、反求設計簡介；8、機械創新設計及其內容；9、創新人才的基本素質。教學重點與難點：重點：樹立創新意識，克服影響創新的自我障礙。難點：轉變傳統的、常規的思維方式。教學過程：1．課前復習：列舉幾種我國在高技術領域受制于人的狀況。為什么？2．講授新課：1）為什么要創新？創造、創新、創新設計的概念；2）我能創新嗎？影響創新的四種思維和心理障礙；我存在這種障礙嗎？3）創新的使命和責任；作為當代大學生，我愿意承擔一點責任嗎？4）幾種創新方法：群智集中法，仿生創新法，功能設計創新法，移植技術創新設計法，反求設計法。5）機械創新設計及其內容。3．課程小結：影響實現創新的主要障礙是:1)常規的思維方式；2）個人的心理障礙（四種表現方式）。發明家不是天生的，對創造的壟斷是不存在的。大學生要有強烈的使命感和責任意識。創造的欲望和沖動是創造的動因，創造性思維是創造中攻城掠地的利器，兩者都需要有意識地培養和訓練。教學方式及教學方法：案例教學法；講授法。作業及課外訓練：1.機械創新設計與現代設計、常規設計的主要區別是什么？2、學習機械創新設計的內容有那些？3、創新人才應具備那些基本素質？教案教學題目：（章、節）第十一章機械創新設計實例分析差動輪系的應用創新設計案例分析（XXX老師設計的一種月球車行走系統）。學時數2（第12周）教學目的和要求：通過多個機械創新設計實例的學習，驗證創新設計理論與創新方法、理解機械創新設計理論與方法，從而幫助掌握機械創新設計理論與方法。教學基本內容：差動輪系的應用創新設計案例分析；平動齒輪傳動裝置的創新設計案例分析；其余案例自學。教學重點與難點：教學重點：理解機械創新設計理論與方法在案例中的運用。教學難點：如何運用機械創新設計理論與方法來實現產品創新。教學過程：1．課前復習：2．講授新課：序言：前面幾章我們學習了機械創新設計的一些方法，也學習了TRIZ創新理論的三種創新思維模式和TRIZ理論的發明原理。這些創新方法和TRIZ理論對突破傳統的、常規的、正向思維方式具有積極意義，對解決發明問題提供了新的思路和途徑。那么，是不是學習了這些創新設計理論和方法就能進行創新設計了呢？那可不一定。學習理論的目的在于運用。只會背誦創新設計的理論而不能正確運用，那是教條主義。只有學習了相關的理論而又愿意把它與解決實際問題結合起來，這就為機械創新設計找到了正確的路子。分析別人創新設計成功的案例并為自己進行創新設計提供思路和借鑒不失為一種有效的方法。1.差動輪系的應用創新設計案例分析；2.平動齒輪傳動裝置的創新設計案例分析。（可自學）3．課程小結：差動輪系的應用創新設計是在不改變機構類型的前提下對機構的構件、運動副進行演化與變異設計，得到完成特定功能的機械裝置的設計過程。差動輪系在機械系統中通常用于傳遞運動或動力，較少用作執行機構或執行構件。本案例的創新之處在于把地面作為一個無限大的、有條件固定的中心輪，通過驅動另一個中心輪而使行星輪在地面行走；而另一個冗余自由度則被巧妙地運用來使行星架可適時地根據地面的起伏度自動調整，使兩個輪中始終與地面保持接觸。教學方式及教學方法：啟發式，講授法。作業及課外訓練：學生基本完成創新設計項目。教案教學題目：（章、節）“群智集中法”的創新方法運用。學時數2（第13周）教學目的和要求：采用群智集中法研討4-5項創意思路或項目，使學生理解并掌握群智集中法的工作程序、激勵學生的創新意識。強化學生對自己創意或作品的關注度，力爭打造幾個可申報專利的產品。教學基本內容：對學生的4-5項創意或項目進行研究式討論。教學重點與難點：教學重點：對常規、平庸的創意進行提升。教學難點:通過教學案例啟發和提升學生的創新思維能力。教學過程：1．課前復習：1）說明創新方法—群智集中法的要點和要求；2）強調這種方法的討論原則：（1）進行隨心所欲、設想新穎，但有的放矢、不空談的自由發言。（2）不批評別人的設想。（3）不提倡少數服從多數。（4）不過早下結論。（5）總結各種設想，下次再議，直到得到滿意的結果。對影響學生進行深度創新思考的環境和個人因素進行剖析，并在與學生互動的基礎上提出建議。2．講授新課：按“群智集中法”的原則組織課堂教學。1)選擇一名學生主持研討會；每一名學生對自己的創意用五分鐘時間進行說明；全班學生自由地對創意項目進行討論，但不允許批評或下結論；（每個項目15—20分鐘）4）主持學生作總結；5）教師作總結。3．課程小結：教師根據學生創新項目（或創意）進行點評，重點放在鼓勵、引導和提升，不應打擊和嘲笑學生不成熟的創意，但要嚴肅地、善意地告誡學生不要抄襲，講清抄襲和山寨的危害（已有同學出現過類似情況）。教學方式及教學方法：教學方式：師生互動式、學生互動式。教學方法：創新方法——群智集中法。作業及課外訓練：選定四～五個可進一步完善、提升的產品課后單獨輔導。其他學生繼續完善各自的項目。教案教學題目：（章、節）專利產品設計實例分析。學時數2（第14周）教學目的和要求：通過分析我院學生設計、已申報國家專利并被授權的專利產品，打破學生進行創新設計的畏難情緒，提高學生創新設計的自信心。進一步掌握創新思維方式和創