《產品創新設計》教學大綱課程英文名ProductCreativeDesign課程代碼A0803Z79學分2總學時32理論學時28實驗/實踐學時4課程類別專業課課程性質限選先修課程工程圖學、高等數學、理論力學等適用專業機械設計制造及其自動化開課學院機電工程學院注：課程類別是指公共基礎課/學科基礎課/專業課；課程性質是指必修/限選/任選。一、課程地位與課程目標（一）課程地位本課程是機械設計制造及其自動化專業的專業教育課程，是開展創新創業教育的重要基礎課程，是對專業課程的有益補充，與專業課程共同構成一個完整的知識體系。通過此課程學習，使學生了解產品創新設計的主旨、基本知識和理論，掌握創造性思維和方法的應用；樹立創新意識，改變思考問題模式，啟發克服思維定勢；通過學習系統分析的流程和方法，明確系統中問題存在區域；掌握矛盾問題分析和解決的流程與方法、物場分析方法等創新方法，運用這些方法解決實際工程問題，產生有效的方案構思；掌握S曲線和技術系統進化法則，判斷現有產品成熟度和預測新技術的發展方向；全面地提高學生的創新素質，為企業培養解決項目問題的創新種子工程師。（二）課程目標1.理解產品創新設計的基本概念，熟悉產品創新設計理論知識體系，具有面向實際機械系統復雜工程創新問題的理解能力，更加堅定地樹立制造強國、智造興國意識。2.掌握產品創新設計的一般過程、思維方法、應用機理，具有將數學、力、工程基礎和專業知識，根據實際創新設計要求，應用于實際機械產品創新分析與設計能力。3.熟練掌握通用產品創新設計方法，具有應用創新方法，針對復雜機械的實際問題，進行創新分析、方案設計與應用能力，并能夠在設計環節中體現創新意識，為更好服務于我國創新驅動發展戰略打下堅實的方法、能力基礎。二、課程目標達成的途徑與方法本課程以課堂教學為主，結合自主學習和課后研討，利用所學的創新設計方法，針對機械產品進行創新思考與設計。培養學生運用工程基礎知識、機械設計專業知識以及創新設計專業知識，創造性的分析和解決機械工程領域復雜工程問題的能力。1.課堂教學主要講述產品創新設計的基本概念，基本原理、方法和工具。結合實際課程內容，將機械工程實例融入理論教學中，使學生能夠更加容易理解抽象的理論知識，提高學習創新設計方法的興趣，熟悉產品創新分析與設計的理論知識體系，形成良好的思維方式和學習方法。在課堂教學中，充分引入互動環節，提高教學效果。2.針對某些較為容易或先期講解較為充分的知識點，列出部分內容作為學生自主學習環節，訓練，培養學生自主學習意識和創新能力。3.設計驗證性、設計性課后實踐環節，采用課后實踐、課間研討與點評、小組大作業等教學方式，訓練實踐技能，培養理論知識的應用能力、創新思考和設計能力和團隊協助能力。三、課程目標與相關畢業要求的對應關系課程目標課程目標對畢業要求的支撐程度（H、M、L）畢業要求1畢業要求2畢業要求3課程目標1LLM課程目標2MHH課程目標3MMH注：1.支撐強度分別填寫H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）。2.畢業要求應根據課程所在專業培養方案進行描述。3.通識選修課程可不填寫上表。四、課程主要內容與基本要求知識點主要內容基本要求第一章概述①本課程的地位、性質、任務、發展方向和學習方法理解第二章產品創新設計過程①創新、設計、創新設計的內涵理解②最終理想解與創新等級的劃分掌握③產品創新設計一般模式及類型掌握④產品創新設計的一般過程熟練掌握第三章產品功能設計原理與過程①用戶需求的類型及獲取、處理的方法掌握②功能的定義理解③功能模型的構建方法掌握④功能進化定律、功能映射求解的過程熟練掌握第四章創造性思維的本質及能力培養①創造性思維的內涵、形式及作用機理理解②創造性想法生成的內在機理與創造力模型理解③突破思維定勢的方法熟練掌握④聯想、直覺等思維訓練的方法熟練掌握第五章創造性思維的應用方法①常用創造性思維方法的分類理解②頭腦風暴法、檢核表等方法的運用規則、適用范圍掌握③這些方法實施的流程、技巧及運用要點熟練掌握第六章創造性模板法與創新設計①內部變量、外部變量、內部組件、外部組件的內涵掌握②預測矩陣、產品組態圖構建方法熟練掌握③創造性模板的思維過程及操作流程熟練掌握第七章TRIZ理論與創新設計①TRIZ理論的體系構成、核心思想理解②產品成熟度預測方法熟練掌握③進化樹、沖突矩陣、物場模型等創新工具的應用過程熟練掌握第八章計算機輔助產品創新設計①知識的定義、作用、類型及轉化過程理解②創新知識庫的知識組成、應用過程理解③國內外常見的創新網站、軟件及平臺理解③Pro/I軟件的創新應用過程熟練掌握五、課程學時安排章節號教學內容學時數學生任務（作業、自學、討論等任務要求）對應課程目標第一章1.1本課程的地位、性質、任務、發展方向和學習方法11.課前自學我國創新的現狀課程目標1第二章2.1創新、設計、創新設計的內涵2.2最終理想解與創新等級的劃分2.3產品創新設計一般模式及類型2.4產品創新設計的一般過程31.完成創新等級判斷練習2.課前自學創新的定義與內涵、創新設計的過程與類型課程目標2課程目標3第三章3.1用戶需求的類型及獲取、處理的方法3.2功能的定義3.3功能模型的構建方法3.4功能進化定律、功能映射求解的過程41.完成調查問卷制作、功能模型構建2.課前自學功能的確定、功能求解過程課程目標1課程目標2課程目標3實踐環節創新問題分析方法綜合應用21.完成問題分析訓練2.課前復習所學問題分析方法課程目標3第四章4.1創造性思維的內涵、形式及作用機理4.2創造性想法生成的內在機理與創造力模型4.3突破思維定勢的方法4.4聯想、直覺等思維訓練的方法21.完成發散、逆向等思維訓練2.課前自學突破思維定勢的方法課程目標1課程目標3第五章5.1常用創造性思維方法的分類5.2頭腦風暴法、檢核表、形態分析法等方法的基本運用規則、適用范圍5.3這些方法實施的流程、技巧及運用要點41.完成檢核表法應用練習、形態分析法應用練習2.課前自學頭腦風暴法、檢核表等方法、形態分析法課程目標2課程目標3第六章6.1內部變量、外部變量、內部組件、外部組件的內涵6.2預測矩陣、產品組態圖構建方法6.3創造性模板的思維過程及操作流程21.完成創造性模板法應用練習2.課前自學創造性模板法課程目標2課程目標3第七章7.1TRIZ理論核心思想與理論體系7.2沖突解決理論7.3物場模型分析方法7.4S曲線與技術系統進化法則7.5系統裁剪分析81.完成技術與物理沖突應用練習、物場分析方法應用練習、技術系統進化法則應用練習、系統裁剪分析應用練習2.課前自學技術與物理沖突、物場分析方法、技術系統進化法則、系統裁剪分析課程目標1課程目標2課程目標3實踐環節創新問題求解方法綜合應用21.完成問題求解訓練2.課前復習所學問題求解方法課程目標3第八章8.1創新設計過程中的知識8.2支持產品創新設計的知識庫8.3設計知識的搜索8.4CAI在創新中的應用8.5Pro/Innovator軟件介紹8.6計算機輔助創新平臺CAIP系統介紹41.課前自學知識的表達、常用CAI軟件課程目標1課程目標3六、實踐環節及基本要求序號實驗項目名稱學時基本要求學生任務實驗性質實驗類別1創新問題分析方法綜合應用2能熟練應用問題分析方法選取常見產品，進行系統性的問題分析，提煉產品進一步創新的思路設計性必做2創新問題求解方法綜合應用2能熟練應用創新問題求解的方法結合具體的設計問題，進行多方位的創新思考與設計生成創新設計報告設計性必做注：1.實驗性質指演示性、驗證性、設計性、綜合性等；2.實驗類別指必做、選做等。七、考核方式及成績評定考核內容考核方式評定標準（依據）占總成績比例過程考核含到課率、課堂討論發言、平時作業等點名記錄、課堂發言記錄、作業完成質量和創新設計報告質量50%期末考核開卷卷面成績50%考核類別考查成績登記方式百分制八、推薦教材與主要參考書（一）推薦教材：創新設計方法，李彥、李文強，科學出版社，2013.3（二）主要參考書：1.TRIZ及應用—技術創新過程與方法，檀潤華，高等教育出版社，2010.112.技術創新實施方法論DAOV，林岳、譚培波、史曉凌、茹海燕，中國科學技術出版社，2009.113