《產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱

《產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱課程英文名ProductCreativeDesign課程代碼A0803Z79學(xué)分2總學(xué)時(shí)32理論學(xué)時(shí)28實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)4課程類別專業(yè)課課程性質(zhì)限選先修課程工程圖學(xué)、高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)等適用專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化開課學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院注：課程類別是指公共基礎(chǔ)課/學(xué)科基礎(chǔ)課/專業(yè)課；課程性質(zhì)是指必修/限選/任選。一、課程地位與課程目標(biāo)（一）課程地位本課程是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)教育課程，是開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的重要基礎(chǔ)課程，是對(duì)專業(yè)課程的有益補(bǔ)充，與專業(yè)課程共同構(gòu)成一個(gè)完整的知識(shí)體系。通過(guò)此課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的主旨、基本知識(shí)和理論，掌握創(chuàng)造性思維和方法的應(yīng)用；樹立創(chuàng)新意識(shí)，改變思考問(wèn)題模式，啟發(fā)克服思維定勢(shì)；通過(guò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)分析的流程和方法，明確系統(tǒng)中問(wèn)題存在區(qū)域；掌握矛盾問(wèn)題分析和解決的流程與方法、物場(chǎng)分析方法等創(chuàng)新方法，運(yùn)用這些方法解決實(shí)際工程問(wèn)題，產(chǎn)生有效的方案構(gòu)思；掌握S曲線和技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則，判斷現(xiàn)有產(chǎn)品成熟度和預(yù)測(cè)新技術(shù)的發(fā)展方向；全面地提高學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)，為企業(yè)培養(yǎng)解決項(xiàng)目問(wèn)題的創(chuàng)新種子工程師。（二）課程目標(biāo)1.理解產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本概念，熟悉產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論知識(shí)體系，具有面向?qū)嶋H機(jī)械系統(tǒng)復(fù)雜工程創(chuàng)新問(wèn)題的理解能力，更加堅(jiān)定地樹立制造強(qiáng)國(guó)、智造興國(guó)意識(shí)。2.掌握產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一般過(guò)程、思維方法、應(yīng)用機(jī)理，具有將數(shù)學(xué)、力、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)，根據(jù)實(shí)際創(chuàng)新設(shè)計(jì)要求，應(yīng)用于實(shí)際機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新分析與設(shè)計(jì)能力。3.熟練掌握通用產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，具有應(yīng)用創(chuàng)新方法，針對(duì)復(fù)雜機(jī)械的實(shí)際問(wèn)題，進(jìn)行創(chuàng)新分析、方案設(shè)計(jì)與應(yīng)用能力，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，為更好服務(wù)于我國(guó)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略打下堅(jiān)實(shí)的方法、能力基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法本課程以課堂教學(xué)為主，結(jié)合自主學(xué)習(xí)和課后研討，利用所學(xué)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，針對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新思考與設(shè)計(jì)。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用工程基礎(chǔ)知識(shí)、機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)，創(chuàng)造性的分析和解決機(jī)械工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。1.課堂教學(xué)主要講述產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本概念，基本原理、方法和工具。結(jié)合實(shí)際課程內(nèi)容，將機(jī)械工程實(shí)例融入理論教學(xué)中，使學(xué)生能夠更加容易理解抽象的理論知識(shí)，提高學(xué)習(xí)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法的興趣，熟悉產(chǎn)品創(chuàng)新分析與設(shè)計(jì)的理論知識(shí)體系，形成良好的思維方式和學(xué)習(xí)方法。在課堂教學(xué)中，充分引入互動(dòng)環(huán)節(jié)，提高教學(xué)效果。2.針對(duì)某些較為容易或先期講解較為充分的知識(shí)點(diǎn)，列出部分內(nèi)容作為學(xué)生自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)和創(chuàng)新能力。3.設(shè)計(jì)驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性課后實(shí)踐環(huán)節(jié)，采用課后實(shí)踐、課間研討與點(diǎn)評(píng)、小組大作業(yè)等教學(xué)方式，訓(xùn)練實(shí)踐技能，培養(yǎng)理論知識(shí)的應(yīng)用能力、創(chuàng)新思考和設(shè)計(jì)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)助能力。三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）畢業(yè)要求1畢業(yè)要求2畢業(yè)要求3課程目標(biāo)1LLM課程目標(biāo)2MHH課程目標(biāo)3MMH注：1.支撐強(qiáng)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(yè)要求應(yīng)根據(jù)課程所在專業(yè)培養(yǎng)方案進(jìn)行描述。3.通識(shí)選修課程可不填寫上表。四、課程主要內(nèi)容與基本要求知識(shí)點(diǎn)主要內(nèi)容基本要求第一章概述①本課程的地位、性質(zhì)、任務(wù)、發(fā)展方向和學(xué)習(xí)方法理解第二章產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程①創(chuàng)新、設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的內(nèi)涵理解②最終理想解與創(chuàng)新等級(jí)的劃分掌握③產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)一般模式及類型掌握④產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一般過(guò)程熟練掌握第三章產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)原理與過(guò)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(gòu)建方法掌握④功能進(jìn)化定律、功能映射求解的過(guò)程熟練掌握第四章創(chuàng)造性思維的本質(zhì)及能力培養(yǎng)①創(chuàng)造性思維的內(nèi)涵、形式及作用機(jī)理理解②創(chuàng)造性想法生成的內(nèi)在機(jī)理與創(chuàng)造力模型理解③突破思維定勢(shì)的方法熟練掌握④聯(lián)想、直覺等思維訓(xùn)練的方法熟練掌握第五章創(chuàng)造性思維的應(yīng)用方法①常用創(chuàng)造性思維方法的分類理解②頭腦風(fēng)暴法、檢核表等方法的運(yùn)用規(guī)則、適用范圍掌握③這些方法實(shí)施的流程、技巧及運(yùn)用要點(diǎn)熟練掌握第六章創(chuàng)造性模板法與創(chuàng)新設(shè)計(jì)①內(nèi)部變量、外部變量、內(nèi)部組件、外部組件的內(nèi)涵掌握②預(yù)測(cè)矩陣、產(chǎn)品組態(tài)圖構(gòu)建方法熟練掌握③創(chuàng)造性模板的思維過(guò)程及操作流程熟練掌握第七章TRIZ理論與創(chuàng)新設(shè)計(jì)①TRIZ理論的體系構(gòu)成、核心思想理解②產(chǎn)品成熟度預(yù)測(cè)方法熟練掌握③進(jìn)化樹、沖突矩陣、物場(chǎng)模型等創(chuàng)新工具的應(yīng)用過(guò)程熟練掌握第八章計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)①知識(shí)的定義、作用、類型及轉(zhuǎn)化過(guò)程理解②創(chuàng)新知識(shí)庫(kù)的知識(shí)組成、應(yīng)用過(guò)程理解③國(guó)內(nèi)外常見的創(chuàng)新網(wǎng)站、軟件及平臺(tái)理解③Pro/I軟件的創(chuàng)新應(yīng)用過(guò)程熟練掌握五、課程學(xué)時(shí)安排章節(jié)號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)學(xué)生任務(wù)（作業(yè)、自學(xué)、討論等任務(wù)要求）對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)第一章1.1本課程的地位、性質(zhì)、任務(wù)、發(fā)展方向和學(xué)習(xí)方法11.課前自學(xué)我國(guó)創(chuàng)新的現(xiàn)狀課程目標(biāo)1第二章2.1創(chuàng)新、設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的內(nèi)涵2.2最終理想解與創(chuàng)新等級(jí)的劃分2.3產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)一般模式及類型2.4產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一般過(guò)程31.完成創(chuàng)新等級(jí)判斷練習(xí)2.課前自學(xué)創(chuàng)新的定義與內(nèi)涵、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程與類型課程目標(biāo)2課程目標(biāo)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(gòu)建方法3.4功能進(jìn)化定律、功能映射求解的過(guò)程41.完成調(diào)查問(wèn)卷制作、功能模型構(gòu)建2.課前自學(xué)功能的確定、功能求解過(guò)程課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3實(shí)踐環(huán)節(jié)創(chuàng)新問(wèn)題分析方法綜合應(yīng)用21.完成問(wèn)題分析訓(xùn)練2.課前復(fù)習(xí)所學(xué)問(wèn)題分析方法課程目標(biāo)3第四章4.1創(chuàng)造性思維的內(nèi)涵、形式及作用機(jī)理4.2創(chuàng)造性想法生成的內(nèi)在機(jī)理與創(chuàng)造力模型4.3突破思維定勢(shì)的方法4.4聯(lián)想、直覺等思維訓(xùn)練的方法21.完成發(fā)散、逆向等思維訓(xùn)練2.課前自學(xué)突破思維定勢(shì)的方法課程目標(biāo)1課程目標(biāo)3第五章5.1常用創(chuàng)造性思維方法的分類5.2頭腦風(fēng)暴法、檢核表、形態(tài)分析法等方法的基本運(yùn)用規(guī)則、適用范圍5.3這些方法實(shí)施的流程、技巧及運(yùn)用要點(diǎn)41.完成檢核表法應(yīng)用練習(xí)、形態(tài)分析法應(yīng)用練習(xí)2.課前自學(xué)頭腦風(fēng)暴法、檢核表等方法、形態(tài)分析法課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3第六章6.1內(nèi)部變量、外部變量、內(nèi)部組件、外部組件的內(nèi)涵6.2預(yù)測(cè)矩陣、產(chǎn)品組態(tài)圖構(gòu)建方法6.3創(chuàng)造性模板的思維過(guò)程及操作流程21.完成創(chuàng)造性模板法應(yīng)用練習(xí)2.課前自學(xué)創(chuàng)造性模板法課程目標(biāo)2課程目標(biāo)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(chǎng)模型分析方法7.4S曲線與技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則7.5系統(tǒng)裁剪分析81.完成技術(shù)與物理沖突應(yīng)用練習(xí)、物場(chǎng)分析方法應(yīng)用練習(xí)、技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則應(yīng)用練習(xí)、系統(tǒng)裁剪分析應(yīng)用練習(xí)2.課前自學(xué)技術(shù)與物理沖突、物場(chǎng)分析方法、技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則、系統(tǒng)裁剪分析課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3實(shí)踐環(huán)節(jié)創(chuàng)新問(wèn)題求解方法綜合應(yīng)用21.完成問(wèn)題求解訓(xùn)練2.課前復(fù)習(xí)所學(xué)問(wèn)題求解方法課程目標(biāo)3第八章8.1創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程中的知識(shí)8.2支持產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的知識(shí)庫(kù)8.3設(shè)計(jì)知識(shí)的搜索8.4CAI在創(chuàng)新中的應(yīng)用8.5Pro/Innovator軟件介紹8.6計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新平臺(tái)CAIP系統(tǒng)介紹41.課前自學(xué)知識(shí)的表達(dá)、常用CAI軟件課程目標(biāo)1課程目標(biāo)3六、實(shí)踐環(huán)節(jié)及基本要求序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)基本要求學(xué)生任務(wù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)類別1創(chuàng)新問(wèn)題分析方法綜合應(yīng)用2能熟練應(yīng)用問(wèn)題分析方法選取常見產(chǎn)品，進(jìn)行系統(tǒng)性的問(wèn)題分析，提煉產(chǎn)品進(jìn)一步創(chuàng)新的思路設(shè)計(jì)性必做2創(chuàng)新問(wèn)題求解方法綜合應(yīng)用2能熟練應(yīng)用創(chuàng)新問(wèn)題求解的方法結(jié)合具體的設(shè)計(jì)問(wèn)題，進(jìn)行多方位的創(chuàng)新思考與設(shè)計(jì)生成創(chuàng)新設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)性必做注：1.實(shí)驗(yàn)性質(zhì)指演示性、驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、綜合性等；2.實(shí)驗(yàn)類別指必做、選做等。七、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核內(nèi)容考核方式評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)）占總成績(jī)比例過(guò)程考核含到課率、課堂討論發(fā)言、平時(shí)作業(yè)等點(diǎn)名記錄、課堂發(fā)言記錄、作業(yè)完成質(zhì)量和創(chuàng)新設(shè)計(jì)報(bào)告質(zhì)量50%期末考核開卷卷面成績(jī)50%考核類別考查成績(jī)登記方式百分制八、推薦教材與主要參考書（一）推薦教材：創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，李彥、李文強(qiáng)，科學(xué)出版社，2013.3（二）主要參考書：1.TRIZ及應(yīng)用—技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程與方法，檀潤(rùn)華，高等教育出版社，2010.112.技術(shù)創(chuàng)新實(shí)施方法論DAOV，林岳、譚培波、史曉凌、茹海燕，中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，2009.113