机械创新设计选修课资料全
【课程思政优秀案例】《机械创新设计》课程
一、课程简介《机械创新设计》课程是面向机械类本科专业大三学生开设的一门专业选修课，课程总共32学时。
课程构架包括理论讲授和项目实践两个部分。
课程的主要任务是学习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，并能应用于机械创新设计的实践活动。
课程引用了丰富的创新案例，举一反三，达到融会贯通的效果；并将思政元素融合在创新思维空间、创新案例剖析以及创新设计实践中，引导与培养学生的专业精神、职业素养与爱国主义，融传授知识、培养能力、价值塑造为一体。
二、案例名称机械结构创新设计-标准件的结构创新（一）学情分析（1）学生已完成创新思维、创新原理与技法、方案创新和机构创新设计内容的学习。
（2）课后的项目设计作业中，学生以小组为单位，进行了方案设计和机构设计，部分学生小组已经完成了第一版项目设计作品的制作，但结构设计部分的创新性不够。
（3）学生通过先修课程，理解与掌握了机械结构设计的概念、工程图要求、材料性能、加工工艺等基础知识，但综合考虑这些因素的机械结构创新设计教学与实践尚待开展。
（二）知识目标掌握功能分析法、功能组合法、功能移植法这三种功能分析法的特点、要素及分析设计过程。
（三）能力目标通过团队合作，完成课程项目的结构创新设计工作。
（四）课程思政目标体验“螺丝钉精神”，激发利用专业知识与技能服务国家、服务社会的热情；通过“永不松动螺母”的研发案例，体会与培养工匠精神。
（五）重点难点重点：功能分解法、功能组合法、功能移植法的设计要素分析。
难点：将几种功能分析法综合应用到课程项目作品的创新设计中，选择最优的结构创新设计方案。
（六）课程思政元素（1）核心关键技术的深刻内涵、工匠精神、增强专业自信心。
（2）不墨守成规、不遵循守旧，具有强烈的创新与改革意识。
（七）融入方式（1）课程知识的导入与功能分解法首先让学生思考有哪些螺丝钉的类型，通过各类螺丝钉的应用举例（图1），使学生体会标准件等结构件也要不断创新的意义；讲授利用功能分解法开展结构创新设计的具体技法；讨论不同螺纹紧固件的应用场合与作用，分析小小螺丝钉对工程和设备运行可靠性的重要性，并引出我国在标准件研发中还存在很多“卡脖子”技术有待突破，标准件还需要大力开展结构创新设计。
机械设计制造及其自动化学学习计划
机械设计制造及其自动化学学习计划一、引言机械设计制造及其自动化是一门涉及到机械工程、电气工程和计算机科学等多个领域的学科。
它主要研究的是如何设计、制造和控制各种机械设备和系统，以及如何运用自动化技术提高机械系统的效能和生产能力。
对于想要从事机械设计制造及其自动化领域的学生来说，制定一个合理的学习计划是十分必要的。
本文将为大家提供一份机械设计制造及其自动化学习计划，帮助大家更好地学习和掌握这门学科。
二、学习目标1.全面了解机械设计制造及其自动化的基本概念和理论知识；2.熟悉机械设计制造及其自动化的常见工具和软件；3.能够运用所学知识解决实际问题；4.培养创新能力和团队合作精神。
三、学习内容1.基础课程机械设计制造及其自动化学科的基础课程包括：机械原理、材料力学、热力学、流体力学、电工电子技术、计算机基础等。
通过学习这些基础课程，可以为后续的学习打下坚实的基础。
2.专业课程专业课程主要包括：机械设计基础、机械制图、机械制造工艺学、机械系统设计、自动控制原理、传感器与检测技术等。
这些课程将深入介绍机械设计制造及其自动化的相关理论和方法，帮助学生掌握相关技能。
3.实践课程实践课程是机械设计制造及其自动化学习的重要组成部分。
学生可以通过实践课程进行各种实验和设计项目，将理论知识应用于实际中，提升实际操作和解决问题的能力。
四、学习方法1.课堂学习认真听讲，做好笔记，及时复习课堂内容。
对于难以理解的地方，可以向教师请教或与同学讨论。
2.自主学习通过阅读教材、参考书和学术论文，自己进行学习和思考。
可以利用互联网资源和相关软件进行自主学习和实践。
3.实践锻炼参加实验课、实训课程和科研项目，进行实践操作和团队合作，提升实际应用能力和创新能力。
五、学习资源1.教材和参考书籍选择经典的教材作为学习的主要参考，同时可以查阅相关领域的经典参考书籍，扩大知识面。
2.网络资源利用互联网资源，如学术论文数据库、在线课程等，获取最新的学术和技术资讯。
《机械创新设计》课程考核改革探索
绩（ 占１ ５ ％） 。其 中 ， 平 时成 绩主要 依 据上 课 出勤 率 和参 加课 堂讨 论 情 况 评定 ， 实验 成 绩 根据 实验 操作 过程 和实 验报 告 成 绩评 定 ， 课 程 设计 成绩 综 合考 虑课 程设计 报告 、 虚拟样 机 的制作 、 图纸 以及
简 短 的答 辩情况 评定 。
求。
、
极其重要 的意义…。《 机械创新设计》 课程是高 等院校针对机械专业的学生 ， 继《 机械制图》 、 《 机
械原 理》 、 《 机械设计》 等 专 业 基 础课 之后 开 设 的
一
课程 考核 的思路
机械 创新设 计课 程是 针对机 械专业 学生 在 大 三开设 的一 门专 业 选 修课 ， 其 学 生 均具 有 一 定 的 专 业基 础知 识 。据调 查 ， 选 修 该课 程 的学 生 都 是
ＧＵＡＮ ＬＩ ＧＯＮＧ ＣＨＥＮＧ ｓ
程设 计 环节 了 。 二、 课 程考核 的具 体 实施 过程
计大赛的获奖作品进行反求设计。（ ２ ） 结合课程
所学 知识 ， 依 据课 程 设 计 内容 选 择 题 目 （ 也可自 拟题 目） ， 运用 创 新 原理 （ 综合原理、 分离原理、 移 植 原理 、 物场 原理 、 还 原 原 理等 ） 、 创新技法（ 群 体 集智 法 、 系统 分析 法 、 联 想类 比法 、 转 向创 新 发 、 组 合 创新 法 等 ） 分析设计 新产品或新机构 ， 提 出 新 方 案或 改进 方 案 。 （ ３ ） 设 计 说 明书 ： 内 容 应 包 含 设 计意 义及 现状 、 设计 思 想 、 设计方案、 设 计 参 数 的确定 。（ ４ ） 利用 Ｕ Ｇ、 Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ、 Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ等 三 维 绘 图软 件构 造虚 拟 样 机 ， 提交 ３ Ｄ虚 拟样 机 动 画 。 （ ４ ） 设计 图纸 （ 装 配 图和零 件 图 各一 张 ， 内容 和规 格 自定 ） （ ５ ） 题 目和 内容不 能 雷 同 ， 否则 按 零分 处 理 。（ ６ ） 本课 程结 课 的最后 一次课 提 交 。 课 程设 计 内容 和 设 计要 求都 确 定 好 了 ， 就 可 以给 学生 布置课 程设 计任 务 了 。由于这 门课 的课 时短 ， 课程 设计 任 务 的布 置 和要 求 可 以在 开课 的 第一 节课 开始 布 置 ， 让 同学们 先去 查 阅资 料 开始 构思 。随着课 程 的 学 习逐 步 深 入 ， 同学们 的 构思 也 比较成 熟 了 ， 可 以在 课 前课 后或 上 课 中酌情 抽 出一 点 时间让 同学 们 讨论 一 下 自己 的方案 ， 这样 既 可 以避免 同学 们 选 题 的 重复 ， 又可 以通 过 老 师 及其 他 同学 的指导 修正 方案 ， 使其 更合 理 。此外 ，
Triz技术创新方法案例分析
Triz技术创新方法案例分析Triz技术创新方法选修课作业一、“双环拱型分体轿箱垂直旋转式”新型立体车库设计分析针对城市旅游风景区等区域停车难、与现有立体车库类型不相配问题, 有人基于TRIZ 理论, 提出一种“双环拱型分体轿箱垂直旋转式”新型立体车库的设计。
本文将对此设计进行分析。
该设计为半地上半地下组装式垂直旋转式立体车库, 在景观区建设一外观貌似巨大摩天轮的新型立体车库, 给风景区添加一壮观景象, 再加以装饰, 使之与自然浑然一体, 实现停车景观两相宜。
它基于TRIZ理论的技术冲突解决原理分析存在的矛盾, 得到一系列的发明原理, 在这些原理的指导下可以找到改进创新的方向。
综合考虑各影响因素的作用及查找到的发明原理给出的设计方向, 设计出了该车库。
为了便于运输和安装, 该立体车库创新性地采用了标准节结构形式, 把内外环每个轿箱分别做成标准节。
该车库为双环半地下式, 主轴固定在轴承上, 轴承安装在地面上的轴承座上。
主轴的一边套有套筒, 套筒内缘与主轴之间采用键联接, 套筒外缘焊接法兰盘;主轴的另一边安装滑动轴承, 滑动轴承的外套上焊接法兰盘, 法兰盘上用高强螺栓联接用角钢做成的支臂, 形成单侧轮辐支撑系统。
各支臂之间设计为网架结构, 增强其强度、刚度和稳定性。
每个轿箱都联接于支臂上, 轿箱与轿箱之间采用螺栓联接成拱型结构。
各标准节之间相互支撑力, 从而减小整环对支臂的弯矩, 其主要用于承受重量和传递动力。
载车台为重力自平衡式调节, 两侧设有6组滚轮, 每组两个滚轮, 由于重力作用, 载车台在随车库公转的同时也产生自转, 实现载车台始终保持水平。
为了增加载车台支撑点, 标准节内设有三环T型钢弯成的轨环形道, 采用T型钢可以使两轮子分布于腹板两侧, 防止轮子脱离轨道。
为降低驱动力、节约能源, 内外环驱制动安置在每环的外缘。
拱型环的每个轿箱标准节外侧联接一定厚度的弧形板, 使之形成一圆环, 在圆环周向安置与链条相啮合的弧形齿条或与柱销相配合的柱销孔。
2024年机械创新制造心得体会范本(3篇)
2024年机械创新制造心得体会范本机械创新制造是指通过技术创新和制造工艺创新，不断提高机械产品的性能、效率和质量，实现生产过程的自动化、智能化和数字化。
在机械创新制造过程中，我从中得到了很多的心得和体会，以下为我总结的一些要点。
首先，技术创新是机械创新的核心。
在机械制造过程中，我们要不断研发新的技术，探索新的工艺，以满足市场对机械产品的需求。
技术创新包括新材料的研发、新工艺的探索和新设备的引进等。
在实践中，我发现技术创新不仅能提高产品的性能，还能提高生产效率和降低成本。
技术创新是机械创新制造的基础，只有不断创新才能保持竞争优势。
其次，制造工艺创新是机械创新的关键。
制造工艺是指以一定的思维方式和方法进行组织、运用和管理生产要素（包括自然资源、劳动力和资金等）的过程。
制造工艺创新能提高产品的质量和效率，减少无效劳动，降低生产成本。
在机械创新制造中，我们要注重优化制造工艺，降低生产周期，提高产品的竞争力。
在实践中，我发现制造工艺创新是一个持续改进的过程，要与市场需求密切结合，不断进行试验和调整，才能取得好的效果。
再次，自动化、智能化和数字化是机械创新制造的发展趋势。
随着科技的不断进步，自动化、智能化和数字化已成为机械制造业发展的重要方向。
自动化能够提高生产效率和产品质量，减少人为因素的干扰；智能化能够为制造过程提供智能化决策支持，实现智能运行和自动控制；数字化能够通过数据分析和模拟仿真等手段，提高工艺流程的可视化和智能化。
在实践中，我发现自动化、智能化和数字化技术的应用能够提高生产效率和产品质量，降低生产成本，是机械创新制造的重要手段。
最后，与合作伙伴进行合作是机械创新制造的重要方式。
在机械创新制造过程中，我们要积极主动地与合作伙伴进行合作，共同推进产品的研发和制造。
合作伙伴可以是供应商、客户、大学、研究机构等。
通过合作，我们可以共享资源和信息，互相学习和借鉴，提高产品的竞争力和市场占有率。
在实践中，我发现与合作伙伴进行合作，能够更好地发挥各自的优势，提高整体竞争力，实现共赢。
机械设计制造及其自动化专业培养目标及课程体系介绍
二年级课程
工业自动化
机械动力学
介绍工业自动化技术和设备，包 括传感器、执行器和控制系统等。
学习机械系统的运动规律和力学 性质，分析和设计机械系统。
制造工艺学
了解常用的制造工艺，包括铸造、 锻造、加工和焊接等。
三年级课程
1 机械设计
深入学习机械设计的原理 和方法，进行机械零部件 和系统的设计。
结论和总结
全面发展
机械设计制造及其自动化专 业培养学生的技术能力和创 新能力。
实践导向
注重学生的实践能力培养， 为行业需求提供适应的人才。
前沿技术
关注智能制造和工业自动化 等前沿领域的发展，培养未 来工程师。
机械设计制造及其自动化 专业培养目标及课程体系 介绍
通过培养机械设计制造及其自动化专业学生，我们旨在培养具备创新能力和 实践能力的工程技术人才。
培养目标
1 技术全面
全面掌握机械设计、制造和自动化技术的理论知识和实际应用。
2 创新能力
培养学生的创新意识和创新能力，能够解决实际工程问题。
3 团队合作
培养学生的团队合作精神和交流能力，能够在跨学科环境中合作。
课程体系介绍
核心课程
包括机械设计基础、自动控制 原理、制造工艺基础等。
专业选修课
提供各种机械设计、制造和自 动化领域的选修课程。
实践课程
注重学生的实践能力培养，包 括实验、设计和项目完成等。
一年级课程
1
数学基础
数学基础课程为学生提供数学知识的基础，以便在后续课程中应用。
2
工程图学
学习工程图学的基本知识和技能，了解图纸的表示方法和应用。
2 机器人技术
介绍机器人的基本原理和 技术，包括运动控制和感 知等。
关于雨伞的创新想法
关于雨伞的创新想法.背景：青岛是一个气候宜人的城市，居民们在雨天出门必备的工具之一就是雨伞。
然而，即使雨伞使用频繁，它的设计仍然存在着一些弊端和漏洞，例如在雨天中被雨水打湿的问题，以及在刮风天气中使用不方便等。
因此，本文将探讨对这些问题进行改良的想法。
论文摘要：本文旨在通过改良雨伞的设计，使其更加实用、方便，并增加一些其他的功能，从而使人们对雨伞的认识更加深入。
同时，本文还将介绍一些设计新颖、思想独特的雨伞，以扩大人们对雨伞的认知面，并开拓人们的思维。
通过选修课的研究和日常创新思维的培养，本文作者对机械创新设计有了更深入的理解。
论文正文：1.雨伞使用中存在的问题在日常使用中，雨伞的设计仍然存在一些弊端和漏洞，例如被雨水打湿的问题，以及在刮风天气中使用不方便等。
这些问题需要得到解决，以使雨伞更加实用。
2.解决问题的方法为了解决雨伞使用中的问题，本文作者提出了一些改良的想法，以减少人们在雨天使用雨伞所遇到的麻烦。
例如，可以改良雨伞的伞骨结构，使其更加坚固耐用；还可以改良雨伞布的材料，使其更加防水；此外，还可以增加一些其他的功能，例如在伞柄上加装吹风机，方便人们在雨天中吹干头发。
3.开发雨伞的潜在功能在改良基础上，本文作者还提出了开发雨伞潜在功能的想法，使雨伞的使用更加多样化、更加人性化。
例如，可以设计一种透明的雨伞，使人们在使用雨伞的同时还能够欣赏美景；还可以设计一种夜光雨伞，方便人们在夜间行走；此外，还可以设计一种折叠式雨伞，方便人们携带。
4.设计新颖的雨伞除了改良现有的雨伞设计，还可以开发一些设计新颖、思想独特的雨伞，以扩大人们对雨伞的认知面。
例如，可以设计一种卵形雨伞，使其更加符合人体工学原理；还可以设计一种可以变换形状的雨伞，使其适应不同的天气条件。
5.对机械创新设计的理解通过选修课的研究和日常创新思维的培养，本文作者对机械创新设计有了更深入的理解。
机械创新设计不仅仅是对机械产品的改良，更是一种创新思维的培养和实践。
机械创新设计教案(韩彦良)
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。
项目教学法在机械创新设计课程教学中的应用
上的创新 。②如果补上这些内容 ， 即使是精简的内
容， 实施操 作起 来一 方面 时 问不够 ， 响课 程进 度 ； 影 另 一 方面 已经学 习 过这 些 内容 的 同学 就 会 产生 厌
收集 到大量关于手动压力机 的资 学情绪 ， 同样不是我们想要 的结果。如果采用传统 泛 的社会调查 ， 的教学模式 ， 也难以达到本课程 的 目标 ， 因为传统 的教学从体系结构到内容、 方法和手段上已不能保 证对专业人才培养 目标和机械创新设计课程教学
第 １ 卷第 ３ ２ 期 ２ １ ６月 ０ ０年
黄 冈 职 业 技 术 院 学 报 学
Ｊ ｕ ａ ｆＨｕ ｎ ｇｎ ｏｙｅ ｈ ｉ ｏ ｒ ｌｏ ａ ｇａ ｇＰ ｌｔｃ ｎｃ ｎ
Ｖ０ ． ２ Ｎｏ ３ １ １ ．
Ｊｎ．０ Ｏ ｕ ２ １
项 目教 学 法 在 机 械 创 新 设 计 课 程 教 学 中 的 应 用
Ｄ Ｉ１ ．９ ９ ． ｓ ．６ ２—１ ４ ．００ ０ ．０ Ｏ ：０ ３ ６ ／ｊｉ ｎ １７ ｓ ０ ７ ２ １ ．３ ２
教学模式是课程观 、 课程 内容 、 课程结构及其 课程观指导下的课程 内容及其进程 和安排在时间
和空 间方 面 的特定 组 合形 式 … 。项 目教学 法 ， 师 是 生通 过共 同实 施 一 个 完 整 的 “ 目” 作 而 进 行 的 项 工
作者简介 ： 郭
胜 （ ６ 一）男 ， １ ８ 。 工程师 ， 要从 事模具设计和制造教学工作ｏ Ｅ ａ ： ｏｉ ｈ ６ ． ｍ ９ 主 —ｍ ｉ ｇ ｑ ｎ ＠１３ ｅ ｌｕ ａ ｏ
・
６ ・ ３
第３ 期
项 目教学法在 机械 创新 设计课程教学 中的应用
第 １ 卷 ２
机械创新设计课程教学大纲
《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。
机械创新设计课程教学法的探索
作者简介 ： 王海燕（９ １ ） 女 ， 阳工学院教师 ， １ ８一 ， 安 助教 。
者 尽 可 能地 解 放 思 想 ， 持 独 立 思 考 ， 所 欲 言 ， 坚 畅 敢
一
、
序 言
于 提 出 似 乎 是 可 笑 的看 法 。 ２ 延 迟 评 判 原 则 。这 是 一 条 十 分 重 要 的原 则 ， 、
早 地 提 出批 评 意 见 或 做 出 结 论 ， 碍 有 意 义 的联 想 阻
等 思 维 活 动 。延 迟 评 判 还 包 括 ： 发 表 白歉 性 的 表 不 白、 定 性 的 评 论 以及 肯 定 性 的赞 语 ， 如 ： 这 根 否 诸 “
产 和 经 营 实 际 中担 当 技 术 方 面 的组 织 者 和 带 头 人 ， 是 教 学 改 革 的 根 本 目标 ， 穿 于 教 育 的 全 过 程 。 机 贯
脑 开 动 起 来 ， 形 成 一 种 有 利 于 激 发 创 造 性 思 维 的 并
时发 现 ， 个人 都有创力 ， 发创造 潜力 ， 以通过 每 开 可
人 们相 互激励 的方式 来 实现 ， 说 “ 头脑 卷 起风 他 让 暴 ， 智 力 激 励 中 开 展 创 造 ！ 是 ， 斯 本 设 计 了 在 ”于 奥
一
中冷 场 的 时 间 ， 过 讲 述 ， 可 能 使 学 生 ， 中精 力 通 尽 集 于 议 题 上 来 。 此 外 ， 过 激 励 热 身 ， 使 学 生 的 大 经 可
智 力 激 励 会 上 ， 何 一 个 人 提 出 的新 设 想 都 构 成 对 任 其 他 人 的信 息 刺 激 ， 有 知 识 互 补 和 互 相 诱 发 激 励 具
关于雨伞的创新想法
机械创新设计论文题目：关于雨伞的创新想法学院、班级：物理科学学院光信息科学与技术一班姓名：华瑞学号：201141801002目录1．背景（居住青岛，雨伞使用量大，引发感想）2．论文的主要内容摘要3．论文关键字4．论文正文：1.介绍雨伞在使用中所遇到的问题，即在日常使用中所暴露的仍存在的弊端及漏洞。
2通过对弊端进行一一列举，找出所应对的解决方式，概述自己对雨伞只用中的一些弊端加以改良，减少人们在雨天使用雨伞所遇到的麻烦。
3.在改良的基础上，可以展开自己的思维，开发雨伞在使用中强大的潜在功能，是雨伞的使用更加多样化，更加人性化。
集各种功能一身，使雨伞成为概念伞，带给人们更多地用途。
5.介绍几种设计新颖、设计思想比较独特的雨伞。
可以换一个角度增进对雨伞的认知。
这样既可以扩大认识面，又可以开阔人们的思维6.通过在机械创新设计选修课的学习，以及在日常生活中创新思维的培养的一点感悟和对机械创新设计的理解背景青岛是一个环境优美,气候适宜的城市。
较内陆来说，青岛属于偏向海洋性的温带季风气候，夏季高温多雨，冬季温和湿润。
居住在青岛，雨伞是每个人的必备出行用品之一，好多人都有出门必带雨伞的习惯，这就进一步说明了在青岛雨伞使用的重要性。
雨伞使用之多，并不代表雨伞设计就已达完美，雨伞使用中的弊端还是存在的，比方说雨伞被雨水打湿的干燥问题，刮风天气中雨伞的不方便使用等等诸类问题。
现在就雨伞的几处弊端和漏洞做了一下改良，阐述一下自己的观点。
内容摘要：普通雨伞的使用中会出现很多弊端，对于这些弊端，做了几点改良，为了使雨伞更实用，使用起来更加方便，在此基础上，增加了其一些其他的功能，使雨伞更加人性化。
现实中涌现了许多思想诡异，设计新颖的雨伞，让人们对雨伞有了更多的理解，伞不仅仅是一种挡风遮雨的一种工具，把它看成一种文化，我们可以开拓自己的思维，使雨伞的使用更加深入人心。
通过选修课上的学习，和日常创新思维的培养，及对雨伞改良的实践创新，使我对机械创新设计有了新的理解。
《机械创新设计》选修课资料
第一章创新实践可分为3个阶段（1）了解问题：目标是什么？未知量、已知量是那些？情况如何？能满足情况的需要吗？能否决定未知量，是否足够，是否重复或抵触？可以画张图，引入合适的标志，把情况的各部分加以分解。
（2）设计方案：遇到过这个问题吗？知道相关的问题吗？可能运用什么原理？通过不同的方法设计各种方案，并进行优化。
（3）执行方案：实施设计方案，在每一步骤中对方案修改完善，必要时重新设计方案，以取得最好的成效。
任何一个创新几乎都要经过上述3个阶段，一般最困难的是第二阶段，最关键的往往是第三阶段。
创新设计设计类型的内容特点，一般将设计分为下面3种：1开发性设计在工作原理、结构等完全未知的情况下，针对新任务提出新方案，开发设计出以往没有过的新产品。
2．变型设计在工作原理和功能结构不改变的情况下，对已有产品的结构、参数、尺寸等方面进行变异，设计出适用范围更广的系列化产品。
3．适应性设计亦称反求设计。
针对已有的产品设计，在消化吸收的基础上，对产品作局部变更或设计一个新部件，使产品更能满足使用要求。
开发设计以开创、探索创新，变型设计通过变异创新，适应性设计在吸取中创新。
创新是各种类型设计的共同点。
二、设计思路和设计过程1．产品规划阶段——明确设计任务和要求，提出设计任务书2．原理方案设计阶段——确定工作原理，分解子系统，绘制方案简图3．技术方案设计——进行总体设计和结构设计，完成产品全部生产图纸，编制设计说明书、工艺卡等技术文件4．改进设计机械的功能要求1）运动要求：如运动规律、轨迹、行程、速度、加速度、转速、调速范围、运动的精确性等。
（2）动力要求：传递的功率、转矩、力、加速性能、效率等。
（3）安全要求：强度、刚度、稳定性、热力学性能、摩擦特性、振动、机械工作的安全性及操作人员的安全性等。
（4）经济要求：设计和制造的经济性、使用和维护的经济性等。
（5）可靠性和寿命要求：包括零部件和机械实现预期功能的可靠性，零部件和机械的耐磨性、疲劳强度、失效和使用寿命等。
机械设计专业课程
包括军训，金工、电工、电子实习，认识实习，生产实习，社会实践，课程设计，毕业设计（论文）等，一般应安排40周以上。
专业实验
现代制造技术综合实验、测试与信息处理实验。
专业基础课
高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、大学物理实验、普通化学及实验、工程图学、理论力学、材料力学、电路基础、机械原理、机械零件、电子技术、互换性与技术测量、工程材料、金属工艺学、测试与传感技术、制造技术基础、液压与气动技术、机电传动控制、机械工程综合实验、微机原理与结构技术、CAD/CAM、单片机原理及应用。[3]
专业课
机械制造工艺学、机械系统设计、机电控制系统分析与设计、机械制造装备设计、数控技术及应用技术、多媒体技术及应用、数据库原理及应用、机械创新设计、工业机器人基础、机械故障诊断学、文献检索、专业外语、有限元方法、机械优化设计、工艺过程自动化、先进制造技术、特种加工、成组技术与CAPP、智能机械概论、微小机械概论、虚拟样机技术、市场营销学、在线检测与控制、实用控制系统设计、数控机床与编程。[3]
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第一章创新实践可分为3个阶段（1）了解问题：目标是什么？未知量、已知量是那些？情况如何？能满足情况的需要吗？能否决定未知量，是否足够，是否重复或抵触？可以画图，引入合适的标志，把情况的各部分加以分解。
（2）设计方案：遇到过这个问题吗？知道相关的问题吗？可能运用什么原理？通过不同的方法设计各种方案，并进行优化。
（3）执行方案：实施设计方案，在每一步骤中对方案修改完善，必要时重新设计方案，以取得最好的成效。
任何一个创新几乎都要经过上述3个阶段，一般最困难的是第二阶段，最关键的往往是第三阶段。
创新设计设计类型的容特点，一般将设计分为下面3种：1开发性设计在工作原理、结构等完全未知的情况下，针对新任务提出新方案，开发设计出以往没有过的新产品。
2．变型设计在工作原理和功能结构不改变的情况下，对已有产品的结构、参数、尺寸等方面进行变异，设计出适用围更广的系列化产品。
3．适应性设计亦称反求设计。
针对已有的产品设计，在消化吸收的基础上，对产品作局部变更或设计一个新部件，使产品更能满足使用要求。
开发设计以开创、探索创新，变型设计通过变异创新，适应性设计在吸取中创新。
创新是各种类型设计的共同点。
二、设计思路和设计过程1．产品规划阶段——明确设计任务和要求，提出设计任务书2．原理方案设计阶段——确定工作原理，分解子系统，绘制方案简图3．技术方案设计——进行总体设计和结构设计，完成产品全部生产图纸，编制设计说明书、工艺卡等技术文件4．改进设计机械的功能要求1）运动要求：如运动规律、轨迹、行程、速度、加速度、转速、调速围、运动的精确性等。
（2）动力要求：传递的功率、转矩、力、加速性能、效率等。
（3）安全要求：强度、刚度、稳定性、热力学性能、摩擦特性、振动、机械工作的安全性及操作人员的安全性等。
（4）经济要求：设计和制造的经济性、使用和维护的经济性等。
（5）可靠性和寿命要求：包括零部件和机械实现预期功能的可靠性，零部件和机械的耐磨性、疲劳强度、失效和使用寿命等。
6）机动性要求：对尺寸、体积、重量、功率的要求。
（7）环境保护要求：防止污染（噪声、废气、废水、废尘），防止“三漏”（漏气、漏水、漏油），无公害和绿色产品等。
8产品造型要求：如美观、人性化，外观、色彩与环境的协调等。
创新设计的三种方法1．开发性设计在工作原理、结构等完全未知的情况下，针对新任务提出新方案，开发设计出以往没有过的新产品。
2．变型设计在工作原理和功能结构不改变的情况下，对已有产品的结构、参数、尺寸等方面进行变异，设计出适用围更广的系列化产品。
3．适应性设计亦称反求设计。
针对已有的产品设计，在消化吸收的基础上，对产品作局部变更或设计一个新部件，使产品更能满足使用要求。
开发设计以开创、探索创新，变型设计通过变异创新，适应性设计在吸取中创新。
创新是各种类型设计的共同点。
第二章人类的思维方式可以归纳为如下几种1．形象思维与抽象思维形象思维也称为具体思维，是人脑对客观事物和现象的具体形象的反抽象思维是以抽象的概念、判断和推论为形式的思维方式，概念是客观事物本质属性的反映，判断是两个以上概念的联系，推论则是两个以上判断的联系。
形象思维具有灵活、新奇的特点，而抽象思维较为严密。
2．发散思维与收敛思维发散思维又叫分散思维、求异思维、开放思维等。
它是根据提供的信息，多方位寻求问题的答案的思维方式收敛思维也叫集中思维、求同思维等。
是一种在大量设想或多方案的基础上寻求某种最佳答案的思维方式。
在创造活动中，提出的方案越多，选择最优方案的回旋余地就越大，但光有发散思维并不能使问题得到有效的解。
既需要有充分的信息为基础，设想多种方案，又需要对各种信息进行综合、归纳，多方案优化。
发散思维与收敛思维的有效结合组成了创新活动的一个循环过程。
3．逻辑思维与非逻辑思维逻辑思维是抽象思维方式。
它是严格遵循逻辑规则按部就班、有条不紊进行的思维。
它的主要方法是分析、归纳、综合与演绎。
非逻辑思维是一种不严格遵循逻辑规律，突破常规，通过想象、直觉、灵感等方式进行的自由思维方式。
4．直达思维与旁通思维直达思维始终围绕需要解决的问题进行思考，旁通思维则将问题转化为另一个问题，间接分析求解。
旁通思维后要返归到直达思维，才能较好地解决提出的创造性思维的特征 1．思维结果的新颖性、独特性它指思维结果的首创性，具备与前人、众人不同的独特见解，思维的结果是过去未曾有过的。
也可以说，是主体对知识、经验和思维材料进行新颖的综合分析、抽象概括，以致达到人类思维的高级形态，其思维结果包含着新的因素2．思维方法的多样灵活性、开放它指对于客观事物或问题，表现出勇于突破思维定势，善于从不同的角度思考问题，善于提出多种解决方案；能根据条件的发展变化，及时改变先前的思维过程，寻找解决问题的新途径3．思维过程的潜意识自觉性4．顿悟性创造性思维是长期实践和思考活动的结果，经过反复探索，思维运动发展到一定关节点时，或由外界偶然机遇所引发，或由大脑部积淀的潜意识所触动，就产生一种质的飞跃，使问题突然得到解决，这就是思维的顿悟性。
影响创造能力的非智力因素1．兴趣和好奇心2．进取心3．自信心4．勇气5．组织能力影响创造能力的智力因素包含：1．想象力想象力就是在记忆的基础上通过思维活动，把对客观事物的描述构成形象或独立构思出新形象的能力。
简而言之，想象力是人的形象思维能力，2．洞察力洞察力指的是深入细致的观察能力。
具有这种能力就可以透过现象看本质3．动手能力动手能力包括制作、试验及绘图等方面的技能。
政道博士曾经说过：动手能力是创造发明者所必备的基本素质。
4．智能和知识因素5．创造性思维与创造技法创造性思维的外部表现就是人们常说的创造力，创造力是物化创造性思维成果的能力，在一切创造活动领域都不可缺少，是现代创造者创造能力的最重要因素第三章创造原理综合创造原理综合创造，则是指运用综合法则的创新功能去寻求新的创造。
它的基本模式如图所示。
2 分离创造原理分离原理在创新设计过程中，提倡将事物打破并分解，而综合原理则提倡组合和聚集，因此，分离原理是与综合原理思路相反的另一个创造原理。
3 移植创造原理移植创造具有以下基本特征l）移植是借用已有技术成果进行新目的下的再创造，它使已有技术在新的应用领域得到延续和拓展；2）移植实质上是各种事物的技术和功能相互之间的转移和扩散。
3）移植领域之间的差别越大，则移植创造的难度也大，成果的创造性也愈明显。
4 物场分析原理5 还原创造原理还原创造的本质是使思路回到事物的基本功能上去，6 价值优化原理综合创造原理分离创造原理移植创造原理物场分析原理还原创造原理价值优化原理第四章创造技法基本原理 1主动原理创造者主设问问题，保持强烈创造冲动2刺激原理善吸纳信息，对新鲜事物有强烈的兴趣并进行追3希望原理不满足现状和已得经验，怀疑提问，追求事物理想4环境原理有容许探索，从失败中求成功的社会环境 5 量多原理有尽可能多的创造性设想和方案，多多益善6群众原理人人都有创造力，群众智慧大于个人智慧7激发原理创造性思维相互激励，活化，引伸，改进，综 8自由原理打破定势，不受权威和传统逻辑或常规限制常用创新技法 1 群体集智法2 系统分析法 3 联想类比法 4 转向创新法 5 组合创新法1 智力激励法．智力激励法的四项原则l）自由思考原则2）延迟评判原则3）以量求质原则4）综合改善原则2．智力激励法运用程序 1）智力激励会的准备 2）热身活动3）明确问题 4）自由畅谈 5）加工整理 4．1．2 书面集智法4.1.3 函询集智法1．函询集智的特点函询集智法有两个特点，也是其优点。
它不是把专家召集起来开会讨论，而是用书信方式征询和回答，使整个提设想过程具有相对的匿名性。
专家相互之间不见面，有利于克服一些心理障碍，便于充分发表新颖意见或独特看法。
轮间反馈则保证了专家之间的信息交流和思维激励联想类比法 4.3.1 联想法联想是从一概念想到他概念从一事物想到他事物的一种心理活动或思维方式1．相似联想相似联想是从某一思维对象想到与它具有某些相似特征的另一思维对象的联想思维。
2．接近联想接近联想是从某一思维对象想到与它有接近关系的思维对象上去的联想思维。
3．对比联想对比联想就是由事物间完全对立或存在某些差异而引起的联想。
4．强制联想强制联想法是综合运用联想方法而形成的一种非逻辑型创造技法，是由完全无关或亲缘相当远的多个事物及见解之间，牵强附会地找出其联系的方法第五章5.1.机械系统的概念由若干机械装置组成的一个特定系机械系统机械系统的组成一般机械系统由动力部分、传动部分、执行部分和控制（测控）部分四部分组成。
动力部分相当于人的心脏，为系统提供动力源，动力部分接受控制系统信息处理部分发出的控制指令和信号，完成由其他能向机械能的转化；传动部分传递动力与运动，完成运动形式、运动规律等的转换；执行部分是系统的末端，相当于人的手和足，是与作业对象接触的部分，用来改变作业对象的性质、状态、形状、位置等；控制部分包含传感和控制功能。
传感部分相当于人的眼、耳、鼻等感觉器官。
它把机器工作过程中的各种参数和状况检测出来，变成可测定和控制的物理量，传送到信息处理部分，此处相当于人的大脑，经过信息处理，发出对各部分工作的指令和控制信号。
是用来操纵与控制动力、传动、执行等部分协调运行，准确可靠地完成系统的预定功能。
它们之间关系用框图描述如图2．机械系统的相关性。
每个系统一般都由若干个子系统组成，子系统又由各种元件与操作构成统中的各子系统之间互相影响，互相关联，同时各子系统也影响着系统，而系统又受超系统的制约。
超系统可以理解是系统的环境，系统得以存在的条件。
这种各子系统之间，系统与子系统之间，以及系统与超系统之间相互关联的性质称为系统的相关性。
机械系统设计经历下列四个阶段1）产品规划阶段主要是进行市场需求调研与预测，进行国外信息的研究与分析。
论证产品开发的必要性、可行性，进而确定产品的功能目标。
（2）方案设计阶段以系统的总功能目标为基础，继续对系统进行分析、分解，确定各子系统的分功能及功能元；并针对各功能目标进行创新、探索、优化、筛选，从而确定较理想的工作原理方案；最后还要针对不同的工作原理进行构型综合，确定机构类型与结构形状。
（3）技术设计阶段在方案原理设计的基础上，进行系统中零部件的尺寸、形状、结构、强度、刚度、精度设计；绘制出相应的工作图，编制出相应的设计技术资料。
（4）施工设计阶段在技术设计的基础上进行加工和制造的工艺设计；进行安装、调试、维护及使用的设计与说明。
在这四个设计阶段中，方案设计对产品的性能、成本、使用与竞争力的影响最大，也是最具有创新的阶段。
功能分类功能分类就是将系统中输入与输出的三要素操作具体化，这将有利于功能的分析，也有利于原理的综合与构型的综合。