《机械创新设计》教学大纲
大纲说明
课程代码：3335039
总学时：32学时（讲课32学时） 总学分：2
课程类别：专业模块选修课
适用专业：机械设计制造及其自动化
预修要求：机械原理、机械设计、金属工艺等技术基础课
一、课程的性质、目的、任务：
机械创新设计课程是一门以培养学生创新意识、启发创新思维和介绍创新方法的专业选修课。在教学过程中综合运用和总结归纳学生先修课的有关知识，结合新技术和新产品启发学生的思维过程，为学生进一步学习有关专业课和日后从事机械工程技术工作及创新设计打下基础。本课程是对机械类专业的学生进行素质教育和创新能力培养的一门主要课程。
本课程的主要内容是从创造学和设计方法学的基础理论出发，研究讨论创造性思维、创造原理和创造技法；针对开发型、变异性、反求型等各种类型设计，围绕设计中的机械原理方案设计、机构设计、结构设计等环节，从各个角度广泛探讨创新设计的规律，具有一定的系统性。
本课程的任务是使学生了解创新设计的理论基础、创造性思维方法和创造原理；掌握创新设计方法，并能将其方法应用于机械创新设计的实践。
二、教学的基本要求：
1．采用多媒体投影教学。
2．毎章教学完成后，布置相关的作业，实行独立设计、集体讨论的方式。 三、大纲的使用说明：
1. 教学大纲适用机械设计制造及其自动化专业。
2. 教学大纲适用于28—32学时，使用时可根据学时的多少，有些内容可少讲或不讲。
大纲正文
第一章 引言 学时：2学时
了解创新与社会发展的关系，创新人才的培养和创新设计的过 程、类型和特点。
本章讲授要点：
1.创新能力的培养 2.创新设计的特点 重点：创新能力的培养 难点：创新能力的培养 第一节 创新与社会发展
第二节 创新人才的培养 第三节 创新设计
第二章 创造性思维 学时：2学时
了解思维的类型，创造性思维的形成和发展及特征。了解性掌握创造性思维与创造活动和创造力的关系。
本章讲授要点：
1.思维及类型
2.创造性思维的形成与发展 3.创造性思维的激发与捕捉 4.创造力的构成要素 重点：
1.创造性思维的激发与捕捉 2.创造力的构成要素 难点：创造性思维的激发与捕捉 第一节 思维及类型 第二节 创造性思维基础知识
第三节 创造性思维与创造活动、创造力 习题：1题
第三章 创造原理 了解掌握各种创造原理的基本模式、概念和特征，能举例说明 各原理。
本章讲授要点：
1.综合创造的基本途径 2.分离创造的基本途径 3.移植创造的基本途径
4.物场分析的概念、物场分析的创造原理 5.还原创造的基本模式 6.价值优化的基本途径 重点：
1.综合创造的基本途径 2.分离创造的基本途径 3.移植创造的基本途径
4.物场分析的概念、物场分析的创造原理 难点：
1.移植创造的基本途径
2.物场分析的概念、物场分析的创造原理 第一节 综合创造原理 第二节 分离创造原理 第三节 移植创造原理
学时：4学时
第四节 物场分析原理 第五节 还原创造原理 第六节 价值优化原理 习题：1题
第四章 常用创新技法 学时：4学时
了解掌握各种创新技法的概念，掌握形态分析方法，能列出形 态分析矩阵。
本章讲授要点：
1.智力激励法 2.希望点列举法 3.联想法 4.逆向法 5.同类组合 重点：
1.希望点列举法 2.联想法 3.逆向法 难点：
1.联想法 2.逆向法 第一节 群体集智法 第二节 系统分析法 第三节 联想类比法 第四节 转向创新法 第五节 组合创新法 习题：1题
第五章 原理方案的创新设计 学时：4学时
了解功能设计法、设计目录的编制，掌握评价系统，能用评分法和模糊评价法对产品作出正确的评价。
本章讲授要点：
1.功能求解
2.原理解法的设计目录 3.评价目标
重点：原理解法的设计目录 难点：原理解法的设计目录 第一节 功能设计法 第二节 设计目录 第三节 评价系统 习题：1题
第六章 机构创新设计 学时：4学时
了解机构形式设计原则及选型，掌握机构的构型。 本章讲授要点：
1.机构形式设计的原则 2.机构方案的评价 3.机构的构型 重点：
1.机构方案的评价 2.机构的构型 难点：机构的构型
第一节 机构形式设计的原则 第二节 机构的选型 第三节 机构的构型 习题：1题
第七章 结构方案的创新设计 学时：4学时
了解掌握结构方案的变异设计，提高性能的设计。掌握结构的宜人化设计和新型结构设计。
本章讲授要点：
1.功能面的变异 2.联接的变异
3.提高强度和刚度的设计 4.提高精度的设计 5.提高工艺性的设计 6.结构的宜人化设计 7.新型结构设计 重点：
1.功能面的变异 2.联接的变异
3.提高强度和刚度的设计 4.提高精度的设计 5.提高工艺性的设计 难点：
1.功能面的变异 2.提高精度的设计 第一节 结构方案的变异设计 第二节 提高性能的设计 第三节 机构的宜人化设计 第四节 新型结构设计 习题：1题
第八章 反求设计 学时：4学时
掌握产品反求分析的思路和内容。了解二次设计和计算机反求设计的方法。 本章讲授要点：
1．反求设计的过程 2．关键技术的分析与反求 3．二次设计
4．计算机辅助反求设计 5．倒车灯开关的反求设计 重点：关键技术的分析与反求 难点：关键技术的分析与反求 第一节 概述
第二节 产品反求分析的思路与内容 第三节 二次设计
第四节 计算机辅助反求设计 第五节 反求设计案例 习题：1题
第九章 机械创新设计案例 学时：4学时
了解新型轴承拆卸装置、仿人步行二足机器人等的设计研制过程，培养兴趣，引导学生进行创新设计实践。
本章讲授要点：
1.低噪声齿轮设计 2.新型轴承拆卸装置设计 3.仿人步行二足机器人的研制 4.打印机的方案设计 重点：
1.新型轴承拆卸装置设计 2.仿人步行二足机器人的研制 难点：仿人步行二足机器人的研制 习题：1题
本课程对学生自学的要求：
根据教学实际情况，教师指定教材相关内容和课外内容由学生自学，以提高学生的
自学能力。
考核方式与要求：
期末考核以考试和平时作业为准。考试采取闭卷形式，作业占50%，卷面成绩占50%，采用百分制记分。 推荐教材与参考书目：
教材：《机械创新设计》黄纯颖主编，高等教育出版社2000年7月 教学参考书：《机械创新设计》各种版本教材均可
《机械创新设计》教学大纲
大纲说明
课程代码：3335039
总学时：32学时（讲课32学时） 总学分：2
课程类别：专业模块选修课
适用专业：机械设计制造及其自动化
预修要求：机械原理、机械设计、金属工艺等技术基础课
一、课程的性质、目的、任务：
机械创新设计课程是一门以培养学生创新意识、启发创新思维和介绍创新方法的专业选修课。在教学过程中综合运用和总结归纳学生先修课的有关知识，结合新技术和新产品启发学生的思维过程，为学生进一步学习有关专业课和日后从事机械工程技术工作及创新设计打下基础。本课程是对机械类专业的学生进行素质教育和创新能力培养的一门主要课程。
本课程的主要内容是从创造学和设计方法学的基础理论出发，研究讨论创造性思维、创造原理和创造技法；针对开发型、变异性、反求型等各种类型设计，围绕设计中的机械原理方案设计、机构设计、结构设计等环节，从各个角度广泛探讨创新设计的规律，具有一定的系统性。
本课程的任务是使学生了解创新设计的理论基础、创造性思维方法和创造原理；掌握创新设计方法，并能将其方法应用于机械创新设计的实践。
二、教学的基本要求：
1．采用多媒体投影教学。
2．毎章教学完成后，布置相关的作业，实行独立设计、集体讨论的方式。 三、大纲的使用说明：
1. 教学大纲适用机械设计制造及其自动化专业。
2. 教学大纲适用于28—32学时，使用时可根据学时的多少，有些内容可少讲或不讲。
大纲正文
第一章 引言 学时：2学时
了解创新与社会发展的关系，创新人才的培养和创新设计的过 程、类型和特点。
本章讲授要点：
1.创新能力的培养 2.创新设计的特点 重点：创新能力的培养 难点：创新能力的培养 第一节 创新与社会发展
第二节 创新人才的培养 第三节 创新设计
第二章 创造性思维 学时：2学时
了解思维的类型，创造性思维的形成和发展及特征。了解性掌握创造性思维与创造活动和创造力的关系。
本章讲授要点：
1.思维及类型
2.创造性思维的形成与发展 3.创造性思维的激发与捕捉 4.创造力的构成要素 重点：
1.创造性思维的激发与捕捉 2.创造力的构成要素 难点：创造性思维的激发与捕捉 第一节 思维及类型 第二节 创造性思维基础知识
第三节 创造性思维与创造活动、创造力 习题：1题
第三章 创造原理 了解掌握各种创造原理的基本模式、概念和特征，能举例说明 各原理。
本章讲授要点：
1.综合创造的基本途径 2.分离创造的基本途径 3.移植创造的基本途径
4.物场分析的概念、物场分析的创造原理 5.还原创造的基本模式 6.价值优化的基本途径 重点：
1.综合创造的基本途径 2.分离创造的基本途径 3.移植创造的基本途径
4.物场分析的概念、物场分析的创造原理 难点：
1.移植创造的基本途径
2.物场分析的概念、物场分析的创造原理 第一节 综合创造原理 第二节 分离创造原理 第三节 移植创造原理
学时：4学时
第四节 物场分析原理 第五节 还原创造原理 第六节 价值优化原理 习题：1题
第四章 常用创新技法 学时：4学时
了解掌握各种创新技法的概念，掌握形态分析方法，能列出形 态分析矩阵。
本章讲授要点：
1.智力激励法 2.希望点列举法 3.联想法 4.逆向法 5.同类组合 重点：
1.希望点列举法 2.联想法 3.逆向法 难点：
1.联想法 2.逆向法 第一节 群体集智法 第二节 系统分析法 第三节 联想类比法 第四节 转向创新法 第五节 组合创新法 习题：1题
第五章 原理方案的创新设计 学时：4学时
了解功能设计法、设计目录的编制，掌握评价系统，能用评分法和模糊评价法对产品作出正确的评价。
本章讲授要点：
1.功能求解
2.原理解法的设计目录 3.评价目标
重点：原理解法的设计目录 难点：原理解法的设计目录 第一节 功能设计法 第二节 设计目录 第三节 评价系统 习题：1题
第六章 机构创新设计 学时：4学时
了解机构形式设计原则及选型，掌握机构的构型。 本章讲授要点：
1.机构形式设计的原则 2.机构方案的评价 3.机构的构型 重点：
1.机构方案的评价 2.机构的构型 难点：机构的构型
第一节 机构形式设计的原则 第二节 机构的选型 第三节 机构的构型 习题：1题
第七章 结构方案的创新设计 学时：4学时
了解掌握结构方案的变异设计，提高性能的设计。掌握结构的宜人化设计和新型结构设计。
本章讲授要点：
1.功能面的变异 2.联接的变异
3.提高强度和刚度的设计 4.提高精度的设计 5.提高工艺性的设计 6.结构的宜人化设计 7.新型结构设计 重点：
1.功能面的变异 2.联接的变异
3.提高强度和刚度的设计 4.提高精度的设计 5.提高工艺性的设计 难点：
1.功能面的变异 2.提高精度的设计 第一节 结构方案的变异设计 第二节 提高性能的设计 第三节 机构的宜人化设计 第四节 新型结构设计 习题：1题
第八章 反求设计 学时：4学时
掌握产品反求分析的思路和内容。了解二次设计和计算机反求设计的方法。 本章讲授要点：
1．反求设计的过程 2．关键技术的分析与反求 3．二次设计
4．计算机辅助反求设计 5．倒车灯开关的反求设计 重点：关键技术的分析与反求 难点：关键技术的分析与反求 第一节 概述
第二节 产品反求分析的思路与内容 第三节 二次设计
第四节 计算机辅助反求设计 第五节 反求设计案例 习题：1题
第九章 机械创新设计案例 学时：4学时
了解新型轴承拆卸装置、仿人步行二足机器人等的设计研制过程，培养兴趣，引导学生进行创新设计实践。
本章讲授要点：
1.低噪声齿轮设计 2.新型轴承拆卸装置设计 3.仿人步行二足机器人的研制 4.打印机的方案设计 重点：
1.新型轴承拆卸装置设计 2.仿人步行二足机器人的研制 难点：仿人步行二足机器人的研制 习题：1题
本课程对学生自学的要求：
根据教学实际情况，教师指定教材相关内容和课外内容由学生自学，以提高学生的
自学能力。
考核方式与要求：
期末考核以考试和平时作业为准。考试采取闭卷形式，作业占50%，卷面成绩占50%，采用百分制记分。 推荐教材与参考书目：
教材：《机械创新设计》黄纯颖主编，高等教育出版社2000年7月 教学参考书：《机械创新设计》各种版本教材均可