机械创新设计分解教材

机械创新设计课程设计1. 引言机械创新设计是一门旨在培养学生创新思维和创造力的课程。

通过本课程的学习，学生将能够熟悉并运用机械设计与创新的理论和方法，发展出独立思考和解决问题的能力。

本文档将介绍机械创新设计课程的设计目标、教学大纲、教学方法和评估方式。

2. 设计目标机械创新设计课程的设计目标如下：•培养学生在机械设计与创新领域的专业知识与技能；•培养学生的团队合作与沟通能力，能够在团队中有效协作完成项目；•培养学生的创新思维和创造力，能够独立思考和解决问题；•培养学生的实践能力，能够将理论知识应用于实际项目中。

3. 教学大纲3.1. 课程结构•第一阶段：理论学习–机械设计与创新基础–创新思维和解决问题方法论–机械创新案例分析•第二阶段：项目实践–组队项目：每个小组选择并完成一个机械创新项目–项目管理与协作–设计方法与工具使用3.2. 教学内容3.2.1. 机械设计与创新基础•机械设计的基本原理和方法•机械元件的选择与设计•设计准则与标准3.2.2. 创新思维和解决问题方法论•创新思维的培养与发展•创造性问题解决方法与工具的使用•设计思维的应用3.2.3. 机械创新案例分析•新产品开发案例分析•创新设计案例研究3.2.4. 组队项目•学生自主选择项目主题•项目需求分析与规划•项目细化与设计3.2.5. 项目管理与协作•项目计划与进度管理•团队协作与沟通•项目风险管理与决策3.2.6. 设计方法与工具使用•机械设计软件的使用•制造和加工工艺的选择•原型制作与测试4. 教学方法本课程采用以下教学方法：•理论教学：通过讲座和案例分析，向学生传授机械设计与创新的基本理论知识。

•实践教学：通过项目实践，让学生将理论知识应用于实际项目中，培养他们的实践能力。

•小组讨论与分享：学生分成小组进行项目实践，并定期进行小组讨论与分享，促进思想交流和团队协作。

•指导与辅导：老师指导学生进行项目设计与实施，并提供必要的辅导和指导。

《机械创新设计》课程教学大纲一、课程名称中文名称：机械创新设计英文名称：Machinery Innovation Design二、课程代码11113103三、课程属性专业必修课四、学时数、学分数48（理论学时：44实验学时：4）、3学分五、适用专业四年制本科机械电子工程专业、机械设计制造及其自动化专业、机械工程专业。

六、编制者编制：唐剑兵七、编制日期2015年7月八、本课程的目的和任务本课程是本科机械设计制造及其自动化、机械电子工程、机械工程等专业的一门必修课。

创新设计的目标和任务是训练创新思维、学习创新方法、培养创新设计能力。

通过国际化创新思维的比较，帮助学生建立创新设计的思想，培养学生国际化创新意识和能力，打好创造发明的理论和实践的基础。

中国应该学习和改进创新思维，走向世界的前列。

创新是全世界的基本行为，创新教学适合双语教学，打破国际界限，进入英语讨论环境，在通用语言环境下比较优秀创新思想，树立自己的先进创新理念。

本课程通过阐述国际创新设计思想，达到创新理念的树立；创新思维的形成；创新方法的使用；创新活动的指导四大目的，带领学生一边学习，一边创造性实践。

在系统阐述设计创新和创造的基本原理基础上，介绍了设计问题、创新设计策略、设计创新过程、创新产品特性，创新人文特性等内容，用对比的方法，强调创新不只是技术改进，而是技术，市场，社会效益的综合改进，搭建创新与应用的桥梁。

并联系实例构建了“机械创新设计大赛”、“工程训练综合能力大赛”、“机器人大赛”和“创新创业训练计划”等4大实际任务模块，以项目为导向分析和引导相关课程内容的讲授，并结合实验和实训，最终实现学以致用，手脑并用，以大赛的实际创新产品体现教学的效果。

九、课程的基本要求和特点本课程的学习，要求学生具有活跃的思维能力和较强的动手能力，在掌握正确的创新思维和创新方法后，能开动脑筋，按照一定的功能要求，自己动手设计出新型的机构或装置，并加以实验验证。

机械创新设计课程设计机械创新设计课程旨在培养学生的创新意识和设计能力，掌握机械设计和制造的基本知识和技能。

通过课程的学习，使学生学会应用多种工具和技术实现机械设计。

课程目标本课程的目标包括以下几个方面：1.掌握机械设计的基本概念和理论知识。

2.熟练掌握机械设计的各种工具和方法。

3.了解机械制造的基本技术。

4.培养学生的创新意识和实际能力。

5.综合运用所学知识和技能完成机械创新设计项目。

课程内容本课程的内容包括以下几个部分：一、机械设计基础1.机械零部件的分类和构造。

2.常用机械制图符号和标准。

3.制图和三维建模的基本方法与技巧。

4.机械零部件的配合和公差设计。

二、机械工程材料1.常用机械工程材料的特性和应用。

2.材料的物理性能和化学性能分析。

3.材料加工和应用时的注意事项。

三、机械加工工艺1.常用机械加工工艺及其原理。

2.常用机床设备和工具。

3.常用的加工过程和技术。

四、机械设计实践1.针对实例进行机械设计实践。

2.分析、测试和优化机械设计方案。

3.团队合作完成机械创新设计项目。

课程评估本课程的评估方式主要包括以下几个部分：1.课堂表现（20%）2.课程作业（30%）3.设计报告（50%）设计项目本课程的设计项目旨在通过实践锻炼学生的创新能力和实际操作能力，具体内容包括以下几个方向：1.设计一种新型机械产品，如新型传动装置、新型机床、新型工具等。

2.设计一种具有特色的机械系统，如自动化生产线、自动化检测系统等。

3.设计一种针对特定应用的机械设备，如遥控机器人、环保机器人、医疗机器人等。

结论通过机械创新设计课程的学习，学生将掌握机械设计和制造的基本知识和技能，培养出自己的创新能力和实际操作能力，从而为机械行业的发展做出更多的贡献。

新型公交投币机摘要随着时代的发展，交通日益发达，尽管开车的人越来越多，但是挤公交的人也并未有减少趋势。

但是，由于投币时币种不一，钱的褶皱程度不同，收的钱只能杂乱无章地装在投币箱里。

这样，公交公司得耗费大量的人力，财力，物力来整理，分类，清点所收的钱。

而公交投币机则从根源上解决了这个问题，在前进入钱币箱时便开始动作，完美地用机械代替人工实现钱币的整理，分类，清点。

第1章研制背景及意义社会不断进步的今天，城市的交通也越来越拥挤，而公交车则是大多数人首选的代步工具，很多人选择投币的方式坐车。

试想，假设一个公交公司有两百辆公交车，每辆公交车每天的平均收入为三百元，那么一个公交公司每天得清点整理六万元。

这只是一个典型的例子，倘若在北上广深这样的一线城市，一个公交公司一天的交易额能达到十几万甚至几十万。

而这么多的钱币面值基本都是一块的，有的是褶皱的，还有残币和破损币。

若每个工人一小时能整理，分类，清点1000块，每个工人每天工作八小时，还不包括数钱的过程中可能出现错误导致重数，起码得请七个工人不停地数钱。

这样的话，首先工作的人数钱数到手抽筋的确很累。

其次，公交公司每个月得额外支付数钱工人的工资多达上万，还有额外占用的空间和物质。

而新型的公交投币机利用机械装置代替人工操作,完成钱币的整理，清点和分类，简化了钱币的整理流程，减轻了工人的工作强度，也为公交公司节约了大量人力，财力和物力。

第2章设计方案2.1纸币部分设计纸币收币口采用地铁自动售票机形式，人们在投币前事先将纸币整理平整，然后将纸币投入收币口，收币口内置滚轮检测到纸币的投入后开始工作，将纸币沿传送带运输，最后至钱箱。

利用光电传感器来测量纸币的宽度长度，首先在收币口至内置滚轮间设置一排对射式光电传感器，所谓的对射式传感器就是指组成传感器的发射器和接受器是分开放置的，发射器发射红外光后，会经过一定距离的传输后才能到达接受器的位置处，并且与接受器形成一个通路，当我们需要检测的物体通过对射式光电传感器时，光路就会被检测物体所阻挡，这是接受器就会及时的反应并输出一个开关控制信号，无纸币经过时光电传感器的发射端发射的光线可以被另一侧的接收端接收到，当纸币经过时，纸币挡住了光电传感器发射端发出光线，此时接收端无法收到光线，产生一个信号，通过一排对射式光电传感器可测出纸币的宽度，因考虑到大多数纸币的残缺是缺角等，影响较大的是纸币的长度，而且不同面额的纸币宽度不同，可将宽度作为面额的区分标准。

教案2018 ～2019 学年第 2 学期课程名称：机械创新设计授课专业：机械设计制造及其自动化授课班级： 17机械 1、2、3 任课教师：韩彦良教师职称：副教授开课学院：机械与电气工程学院二〇一九年三月课程概要一、教材信息机械创新设计，徐起贺，机械工业出版社，2016年6月。

二、课程类型专业选修课三、授课方式课堂讲授四、考核方式考试五、学分学时48学时，3学分七、课程简介《机械创新设计》是机械设计制造及其自动化专业的专业选修课，其在人才培养中定位是：通过向学生传授创新与发明的基本知识和发展前沿，拓宽学生视野，引导学生积极地进行创造力开发，培养学生系统的创新思维和科学思维方式，促进学科交叉和知识迁移。

使学生能够熟练地应用创造技法解决各自专业领域中的问题，激发学生探索和创新的激情，提高创新能力，为建设创新型国家作出积极贡献。

八、教学目标本课程通过阐述机械的发展与创新，综合、归纳发明创造过程的一般技术和方法，介绍功能原理的创新设计、机构和机械结构的创新设计并联系实例加以分析和引导，以启迪学生的创新思维，开拓创新视野，培养学生的创新意识，提高其创新设计的能力。

依托贺州学院机械与电气工程学院大学生创新基地，进行课题式创新实践和创新案例的解析，培养学生创新精神和实践动手能力，增强自主学习能力，逐步提高创新与发明制作能力。

九、教学重点创新思维与创新方法；TRIZ的创新理论；机构的创新设计；机械系统的方案设计；机械结构的创新设计。

十、教学难点传统创新方法与TRIZ的比较； TRIZ进化定律的应用；40条创新原理的应用；矛盾矩阵及其应用；物理矛盾的应用；物场模型分析的应用；机构的创新设计；机械系统的方案设计。

十一、参考资料1．梁良良：创造思维训练，北京，中央编译出版社，2000年5月。

2．匡长福：创新原理及应用，北京，首都经济贸易大学出版社，2004年4月。

3. 赵敏： TRIZ入门及实践，北京，科学出版社，2004年7月。

《机械创新设计》课程教学大纲课程名称：机械创新设计英文名称：Mach inery Inno vati on Desig n课程代码：11113103一、课程基本情况1.学分：2 学时：32 （理论学时：28 实验学时：4 ）2.课程类别：专业限定选修课3•适用专业：机械设计制造及其自动化4•适用对象：本科5•先修课程：机械原理机械设计机械制图6.教材与参考书目教材：《机械创新设计》，高志刘莹编著，清华大学出版社，2009年。

二、课程介绍机械创新设计的目的和任务是帮助学生建立创新设计的思想，从创新的理论出发，重点掌握机械创新设计中有效的创新方法，通过对机械设计中常用的表达方法进行详细介绍，以及创新设计的实例的引入，使学生对创新的方法有了更全面的了解•从而获得掌握机械创新设计问题的初步能力•此外通过创新失误的原因了解，提高从事创新设计的实践成功率•在教学中彩用多媒体辅助教学方法、实物教学等教学手段。

本门课在专业教学计划中起到及其重要的作用，创新是人类文明进化，发展的动力，是科技进步、发展的动力，是人类社会发展的动国力，所以在大学中必须开设创新课程。

三、课程内容、学时分配及教学基本要求第一章（单元）绪论（共2学时）（一）教学内容：第一节创新的含义知识要点：，创新的实用性和新颖性第二节创新的意义知识要点：创新是一个民族发展的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力第三节创新与设计知识要点：创新是设计的本质属性第四节创新学与创新教育知识要点：创造学作为一门新兴学科是益受到人们的重视，创新实践不再是少数人的行为。

第五节设计理论与教育知识要点：设计是一种创造性的实践活动，设计水平的更是成为国家核心竞争的标志，于是，人们发现了多种设计理论和方法，并创立了各类学科体系。

第六节本课和的教学内容和方法知识要点：本门课程的教学内容是介绍创新机械设计的典型方法和生动的实例。

教学重点：创造学作为一门新兴学科是益受到人们的重视，创新实践不再是少数人的行为的理解。

课程名称：机械创新设计编码：适用专业：数控技术学时：40学时学分：4 学分（一）课程定位《机械创新设计》课程是在学生学完必要的专业技术基础课的基础上开设的一门专业必修课程，该课程又是连接专业课与学生技能的技术类课程。

该课程主要讲机械创新设计的基本思维及基本原理技法等。

让学生充分了解专业技术的发展现状，尤其对技术应用创新的典型案例及创新思路、方法有教为深入的理解。

（二）课程设计思路本课程的教学内容的设置充分考虑专业的办学层次、办学条件、办学环境、培养目标以及学生知识结构与市场需求的关系。

体现职业教育就业导向、能力本位的指导思想，体现以职业素质为核心的全面素质教育培养，并贯穿于教育教学的全过程。

1、根据毕业生将从事的职业岗位（群）要求，按企业要求毕业生必须了解哪些知识、掌握什么技术、具备哪些能力，按“简洁实用、够用，兼顾学生后续发展”的原则选择教学内容。

2、注重呈现形式生动活泼，配套多媒体资源丰富，激发学生的学习兴趣和求知欲。

3、注重学生本课程学习成绩的评价，采用过程性评价和结果性评价相结合的评价体系，注重学生平时知识的积累和能力的培养。

要兼顾对学生的关键能力，以及基本素质、创新精神、创造能力、个性培养和发展等各个维度的关注。

结合平时作业、课堂作业、考试及学习态度等进行综合评价。

（三）课程目标《机械创新设计》是数控技术的基础课程之一。

本课程的课程目标：1、知识目标通过本课程的学习，学生能掌握关于《机械创新设计》的基本知识并能进行实际应用，获得基本的机械创新设计理念、方法，包括：综合创新原理、分离原理、移植原理、逆向原理、还原原理、物场原理等。

2、技能目标能通过学习《机械创新设计》能设计基本简单的机械结构。

3、素质目标通过制造技术基础课程的教学，应注重培养学生以下素质：（1）求实精神一一通过机械创新设计基础课程的教学，培养学生踏实工作、实事求是的科学态度和刻苦钻研的工作作风。

（2）创新意识一一通过学习，激发学生的求知热情、探索精神，以及敢于创新的精神。

机械系统创新设计教案一、教学目标1. 了解机械系统创新设计的基本概念和原则。

2. 掌握机械系统创新设计的方法和步骤。

3. 能够运用创新设计的方法解决实际机械系统设计问题。

二、教学内容1. 机械系统创新设计的基本概念创新设计的定义机械系统创新设计的重要性2. 机械系统创新设计的原则功能原理结构原理机构原理工艺原理3. 机械系统创新设计的方法头脑风暴法TRIZ理论逆向思维法模块化设计法4. 机械系统创新设计的步骤需求分析功能分析结构设计参数优化设计评价5. 创新设计案例分析案例一：某型手爪设计案例二：某型无人机螺旋桨设计三、教学方法1. 讲授法：讲解基本概念、原则、方法和步骤。

2. 案例分析法：分析实际案例，引导学生运用创新设计方法。

3. 小组讨论法：分组讨论，促进学生思考和交流。

4. 实践操作法：引导学生动手实践，提高实际设计能力。

四、教学准备1. 教材：机械系统创新设计相关教材。

2. 课件：制作教学课件，包括图文并茂的内容。

3. 案例资料：收集相关创新设计案例资料。

4. 设计软件：准备相关机械设计软件，如SolidWorks、AutoCAD等。

五、教学评价1. 课堂参与度：评估学生在课堂上的发言和提问。

2. 小组讨论报告：评估学生在小组讨论中的表现和报告质量。

3. 创新设计案例分析：评估学生对案例的分析能力和创新设计思路。

4. 课后作业：布置相关设计任务，评估学生的设计能力和应用能力。

六、教学活动安排1. 第1-2周：介绍创新设计的基本概念和原则。

2. 第3-4周：讲解创新设计的方法和步骤。

3. 第5-6周：分析创新设计案例。

4. 第7-8周：实践操作，运用创新设计方法解决实际问题。

七、教学注意事项1. 注重培养学生的创新意识和思维能力。

2. 引导学生运用多种方法进行分析，提高设计能力。

3. 鼓励学生积极参与课堂讨论，发挥主观能动性。

4. 关注学生的个体差异，因材施教。

八、教学拓展1. 组织学生参观机械设计相关的企业或实验室，了解实际应用。

可编辑修改精选全文完整版目录一、创意构思与前景分析 (2)二、设计步骤 (3)三、零件设计与图形展示……………………………………四、设计小结……………………………………五、参考资料……………………………………一、创意构思与前景分析休闲与时尚的结合正是现代人追求的一种生活状态。

鞋，作为一种生活必需品，有着巨大的市场。

然而我们还常常抱怨、不满，因为现在的鞋还有很多不尽人意的地方，当你还在为冬天脚冷而恐惧时；当你还在为孩子的炫灯鞋的巨大电池消耗而烦恼时；当你还在夜间行走没有光源而抱怨时——一种带发电装置的多功能鞋被期待发明着……我们的设计是一款多功能鞋的发电装置。

通过在鞋内设置简单的机构系统和能量转换系统，就可以让我们的脚不再寒冷，让我们炫灯有用不完的电，夜间出行将不再可怕……如果我们的装置被应用到实际中，那么鞋将不再是功能单一生活必需品，而真正成为休闲与时尚相结合的一种产物。

我们的设计构思是：将脚走路时下蹬的运动转化为旋转运动，再利用旋转磁铁切割线圈生电的原理，提供电能给耗能装置和储电装置用。

设计中要解决的难题：1.由于整个装置需安装在鞋内，所以要求其尺寸必须紧凑。

2.由于下蹬的行程有限，所以我们需要增速机构让旋转磁极尽可能多转，来产生较多的电量。

3.要保证旋转磁极单向旋转。

二、设计步骤1、功能分析（1）.要实现的功能鞋子的保暖、跑马灯及照明（2）.功能实现的原理发明简单的发电装置供电给发热装置、照明装置以及储电装置使用发电装置原理：线圈切割磁力线从而发电分析：现有运动为脚部蹬地进行的直线或弧线往复运动，所需要的运动为线圈切割磁力线时的旋转运动。

2、功能求解（1）运动形式的转换：直线（弧线）运动旋转运动齿轮齿条、绕线轮机构、外棘轮机构。

（其简图如下）齿轮齿条外棘轮机构绕线轮机构摇杆的摆动转化为绕线轮的旋转（2）增速机构；由于整个机构空间有限，为满足机构的的正常工作，需要足够的电量，此时需要增速机构。