创新设计方法与实践 课程大作业
机械创新设计大作业
武汉纺织大学机械创新设计大作业*名：***学号： **********班级：机设0922指导老师：肖志权一、 设计题1、 车用垃圾桶：经常在公交车上看到歪倒的垃圾桶，影响整体的美观，起不到设置的效果，而且这样易被踩坏或踢坏。
是否可以设计一种方便公交车用的新型垃圾桶。
3.1 具体作业：设计方案说明，含示意图或初步设计图（三维+二维）。
设计方案：▲ 公交车上的垃圾桶东倒西歪是因为车内垃圾桶不固定，由于车厢的颠簸导致这种情况，出现这种情况，会使乘客想丢垃圾的时候却发现垃圾桶倒在地上，或者是甚至找不到垃圾桶，致使垃圾桶起不到应有的作用，甚至还影响了车厢内的整洁。
鉴于这种情况，可设计一种固定在车厢某个地方，并且可以让乘客更方便丢垃圾的垃圾桶，如图1。
图1 车用垃圾桶结构示意图脚踏板 杆1杆2桶盖螺栓孔脚踏式垃圾桶利用四杆机构实现桶盖的自动启闭的，如图1，螺栓孔可以将垃圾桶固定在公交车上，垃圾桶就不会因为车的摇晃而晃倒；该机构是一个双摇杆机构，当乘客丢垃圾时用脚踩脚踏板位置时，杆1带动杆2作为摇杆向上摇动，此时由连架杆将运动传至桶盖，桶盖即作为另一摇杆摇动。
当乘客将脚踏板踩到底部极限位置时，桶盖即可完全打开。
4. 简易垃圾袋支架4.1 任务要求： （1） 设计出运动原理图； （2） 放垃圾时，支架自动张开，撑开垃圾袋； （3） 不放垃圾时，支架自动吸合，密封垃圾袋； （4） 支架是可调的，能适应各种大小的垃圾袋。
4.2 具体作业：设计方案说明（材料、结构等），含示意图或初步设计图（三维+二维）设计方案：简易垃圾袋支架运动原理图如 图2所示图2 简易垃圾袋示意图横杆托盘 螺母螺栓旋转轴M 连接件V 挂件主支撑架2主支撑架1▲ 简要说明各构件所起的作用。
V 挂件：悬挂垃圾袋。
M 连接件：增加主支撑架刚度。
旋转轴：连接主支撑架1和主支撑架2，能使两支撑架绕着它转动。
主支撑架：起支撑作用。
横杆：带动托盘，能沿着主支撑架的滑道上下滑行，对于不同大小的垃圾袋，都可以通过调节横杆，使其能适应各种不同大小的垃圾袋。
创新创造课程设计大作业
创新创造课程设计大作业一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握创新创造的基本概念、方法和技巧，培养学生的创新思维和创造力，提高学生在实际问题解决中的创新能力。
具体来说，知识目标包括了解创新创造的基本概念、方法和技巧，掌握创新思维的训练方法，了解创新创造在实际中的应用。
技能目标包括培养学生的创新思维能力、问题解决能力、沟通能力和团队合作能力。
情感态度价值观目标包括培养学生的创新意识、创新自信和创新热情，使学生认识到创新创造的重要性，树立正确的创新价值观。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括创新创造的基本概念、方法和技巧，创新思维的训练方法，创新创造在实际中的应用。
具体来说，将讲解创新创造的定义、特点和类型，介绍创新思维的训练方法，如思维导图、头脑风暴等，讲解创新创造的技巧，如发现问题、分析问题、提出解决方案等，最后结合实际案例，使学生了解创新创造在实际中的应用。
三、教学方法为了实现教学目标，将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
讲授法用于讲解基本概念、方法和技巧，使学生掌握基本知识；讨论法用于引导学生深入思考问题，培养学生的创新思维；案例分析法用于分析实际案例，使学生了解创新创造的應用；实验法用于让学生亲自动手实践，培养学生的创新能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，将选择和准备适当的教学资源，包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
教材将作为学生学习的主要资源，提供系统的知识结构；参考书将为学生提供更多的学习资料，丰富学生的知识视野；多媒体资料将通过图像、视频等形式，使学生更直观地了解创新创造的实际应用；实验设备将为学生提供动手实践的机会，培养学生的创新能力。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等。
平时表现将根据学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等评估学生的学习态度和积极性；作业将根据学生的完成质量、创新性和思考深度评估学生的学习成果；考试将采用开卷考试或闭卷考试形式，评估学生的知识掌握和创新能力。
创造性思维与创新方法》课程设计大作业要求
创造性思维与创新方法》课程设计大作业要求创造性思维与创新方法课程设计作品名称：姓名：所在院系：学号：E--mail：创造性思维与创新方法》课程设计设计名称随着互联网技术的普及，电脑已经走入了千家万户，人们使用电脑工作、研究、娱乐等，人们越来越离不开电脑，使用电脑的时长逐渐递增。
对手臂的使用负荷越来越重，很多人使用完电脑后会手臂酸痛，这是由于过度使用手臂造成的，为了减轻使用电脑过程中的手臂负荷，设计出一款手臂旋转支撑架来解决这个问题。
电脑省力支撑架设计内XXXXXX说XXX创新方法应用在设计的过程中采用了头脑风暴、拓展法、组合原理的创新方法。
1.小组人员进行头脑风暴，列举人们在使用电脑过程中手臂使用频率高、负荷大的问题和坐姿、手臂旋转角度，设计相应的设备来解决此问题，再根据不同坐姿的共性及人们使用设备的舒适性来进行创新性设计；通过集体思考的方式，明确从外观、结构、性能等方面进行参考设计，初步方案目标聚焦产品性能提高、适用性增强、不增加系统复杂性等方面，汇集各位小组成员初步设计方案，并筛选改进形成了现在的设计方案和思路；2.利用拓展法，利用现有的技术来实现本设计方案的部分功能，从类似产品设计方面获得灵感，例如考虑到支撑架的使用方便性，利用现有的虎钳夹持技术来解决支撑架的固定问题，从而简单快捷的设计出新的产品；3.最后采用组合原理的方法，组合原理适用于产品设计的方方面面，利用各种现有的技术来完成创新型设计，此类产品设计原理应用于各种产品设计中去。
本方案同样利用此原理，将固定支撑架与手臂承托旋转装置组合起来，满足缓解人们使用电脑过程中手臂疲劳的问题，由此设计出一款解决人们使用电脑过程中手臂负荷过大的发明设计。
当前国内产物设计着眼于从基本上举行立异，不能很好的利用现有的技术举行组合立异设计，导致市场上此类产物较少，市场占有率底。
现对而言，国外市场此类产物较为普遍，技术配景技术相对成熟，比如日本的马桶盖，在中国市场的占有率比综述较高，很多国内游客到日本旅游购物的首选就是马桶盖，而日本的马桶盖就是集各种功能于一身的调集体。
机械创新的设计大作业
反求工程（逆向工程）四个阶段
第一步: 零件原形的数字化 通常采用三坐标测量机(CMM)或激光扫描仪等 测量装置来获取零件原形表面点的三维坐标值。 第二步: 从测量数据中提取零件原形的几何特征 按测量数据的几何属性对其进行分割，采用几 何特征匹配与识别的方法来获取零件原形所具 有的设计与加工特征。
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应用领域
(1) 新零件的设计，主要用于产品的改型
(2) 已有零件的复制，再现原产品的设计 (3) 损坏或磨损零件的还原。 (4) 数字化模型的检测，例如检验产品的 变形分析、焊接质量等，以及进行模型 的比较。
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应用领域
民用领域 三维彩色数字摄影、三维型面检测 人体数字化、服装CAD、人体建模、人体数字 雕塑、三维面容识别 医学仿生、医学测量与模拟、整形美容及正畸 的模拟与评价 三维彩色数字化、数字博物馆、有形文物及档 案的管理、鉴定与复制 三维动画影片的制作、3D游戏建模、三维游戏 中三维模型的输入与建立 公安刑侦、脚印、工具痕迹、弹痕采集及数字 化
楦头
鞋底
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医学
Hand
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Hand-bone
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Head
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反求工程常用软件
美国Imageware 公司产品Surfacer7.1、英国 DelCAM公司产品 CopyCAD、英国MDTV公司的 STRIM and Surface Reconstruction、在一 些流行的CAD/CAM集成系统中也开始集成了类似 模块，Cimatron90中的Reverse Engineering 功能模块等。在我国，有关反求工程的研究与 开发工作也在不少单位内展开，如浙江大学、 华中理工大学、西安交通大学、西北工业大学 等，并取得一定的成果，如浙江大学推出了ReSoft软件系统。
机械创新设计与制作大作业
机械创新设计与制作大作业引言在现代科技快速发展的时代背景下，机械创新设计与制作成为了推动社会进步和经济发展的重要力量。
本文将深入探讨机械创新设计与制作的意义、挑战以及应对策略，并通过实例分析，展示该领域的发展前景和应用前景。
意义与挑战机械创新设计的意义机械创新设计与制作的意义在于推动技术进步和产业升级。
通过创新设计，可以提高机械设备的性能、效率和可靠性，为各行业提供更高质量的产品和服务。
机械创新设计还可以降低生产成本，提高资源利用效率，对于推动经济发展和可持续发展具有重要意义。
机械创新设计的挑战机械创新设计面临着多方面的挑战。
首先，技术创新需要不断突破传统的思维定式和设计范式，需要工程师具备广泛的知识和创新能力。
其次，机械创新设计需要与不同行业的需求相结合，需要深入了解各行业的特点和需求，才能设计出更适用的机械设备。
此外，机械创新设计还需要考虑到环保和可持续发展的因素，需要设计出更节能、环保的机械设备。
应对策略多学科融合机械创新设计需要多学科的融合，包括机械工程、电子工程、材料科学等领域的知识。
只有通过不同学科的交叉融合，才能产生创新的设计思路和解决方案。
因此，培养多学科背景的工程师和研究人员，加强学科之间的合作与交流，是应对机械创新设计挑战的重要策略。
创新设计方法传统的设计方法已经无法满足机械创新设计的需求，需要采用更加创新的设计方法。
例如，可以借鉴生物学的原理，设计出更具灵活性和适应性的机械结构。
可以采用仿真和虚拟实验的方法，提前验证设计方案的可行性和效果。
通过引入人工智能和大数据分析等技术，可以实现机械设备的智能化设计和优化。
实例分析机器人创新设计机器人是机械创新设计的一个重要领域。
通过创新设计，可以实现机器人的智能化、灵活化和高效化。
例如，可以设计出具有自主导航和感知能力的机器人，可以应用于工业生产线、医疗护理、农业等领域。
通过引入人工智能技术，机器人可以学习和适应不同环境和任务，提高工作效率和质量。
创造性思维与创新方法大作业乒乓球拾取器
创造性思维与创新方法大作业乒乓球拾取器乒乓球拾取器是一种使用创新方法和创造性思维设计的设备，能够自动将散落在地面上的乒乓球收集起来。
这个设备的设计灵感来自于乒乓球比赛中的一个常见问题，即乒乓球容易散落在地面上，给清理工作带来了不便。
通过设计一个智能乒乓球拾取器，可以大大提高清理乒乓球的效率，减少人工操作的工作量。
首先，为了实现这一设备的功能，我们需要采用创造性思维来设计一个具有自动识别和收集乒乓球能力的机械臂。
该机械臂应具有足够的精确度和灵活性，能够准确地捡起乒乓球并将其放入一个容器中。
为了实现这一目标，我们可以采用图像识别技术来识别乒乓球的位置，并使用机器学习算法来训练机械臂执行捡球的动作。
其次，我们还需要考虑机械臂的移动方式。
一种创新的方法是使用轨道系统来控制机械臂的移动，并确保其能够覆盖整个乒乓球场地。
通过使用传感器来检测乒乓球的位置，机械臂可以自动调整其位置和姿态，以便更好地捡起散落的乒乓球。
此外，为了使乒乓球拾取器更加智能化和高效，我们还可以引入自主导航和路径规划技术。
通过在设备中集成微型摄像头和激光传感器，可以实时监测乒乓球场地的情况，为机械臂提供准确的位置和环境信息。
基于这些信息，机械臂可以自主规划最优路径，快速移动并执行拾取任务。
另外，为了提高乒乓球拾取器的实用性和多功能性，我们还可以考虑在其设计中加入其他功能。
例如，可以添加一个储物箱来存放已经收集到的乒乓球，方便管理和清理。
同时，还可以设计一个自动统计功能，通过识别乒乓球数量和颜色，自动记录比赛数据，并生成相关报告。
在设计乒乓球拾取器的过程中，我们还可以考虑采用一些创新的材料和技术，以提高设备的性能和耐用性。
例如，可以使用碳纤维等轻量化材料来制造机械臂和轨道系统，以实现更快的反应速度和更高的精确度。
此外，还可以采用3D打印技术来制造特定部件，提高制造效率和定制性。
总之，通过创造性思维和创新方法，我们可以设计出一个智能乒乓球拾取器，并利用图像识别、机器学习、自主导航和路径规划等技术来实现其功能。
国开幼儿园课程与活动设计大作业：跨学科知识融合与实践探索
国开幼儿园课程与活动设计大作业：跨学科知识融合与实践探索标题：国开幼儿园课程与活动设计大作业：跨学科知识融合与实践探索在国开幼儿园，课程与活动设计是非常重要的，它不仅仅是一项工作，更是一项实践探索。
本文将从跨学科知识融合的角度出发，探讨国开幼儿园课程与活动设计的重要性、方法和实践。
通过对该主题的深入分析和讨论，可以帮助幼儿园教师更好地理解和运用跨学科知识，从而促进幼儿的全面发展。
1. 课程与活动设计的重要性课程与活动设计是国开幼儿园教学工作的核心内容之一。
在幼儿园阶段，幼儿正处于认知、情感、社交和运动等多方面发展的关键阶段。
设计富有趣味和教育意义的课程与活动对幼儿的发展至关重要。
跨学科知识的融合可以为课程设计提供更多元化的视角，让幼儿在活动中更全面地发展。
2. 跨学科知识融合的方法实现跨学科知识融合需要教师具有跨学科的思维和能力。
教师可以通过以下途径来实现跨学科知识融合：（1）教师自身知识的跨学科融合：教师应具备广泛的知识背景，了解不同学科之间的关联，从而为课程与活动设计提供更多元化的视角。
（2）教师团队合作：不同学科的教师可以进行合作，共同设计跨学科的课程与活动，从而促进教学内容的有机融合。
3. 实践探索在实践中，国开幼儿园可以采取以下措施来促进跨学科知识的融合与实践探索：（1）设立跨学科教学项目：通过设立跨学科的教学项目，让幼儿在实践中全面发展，培养其综合能力。
（2）创新活动形式：国开幼儿园可以创新各种活动形式，让幼儿在活动中体验到跨学科知识的融合，激发其学习的兴趣。
4. 个人观点和理解作为幼儿园教师，我深切理解跨学科知识融合对幼儿发展的重要性。
在实际工作中，我将不断学习和探索，不断提升自己的跨学科教学能力，为幼儿的全面发展贡献自己的力量。
总结回顾国开幼儿园课程与活动设计大作业的重要性在于跨学科知识融合与实践探索。
只有通过跨学科的视角来思考和设计课程与活动，才能更好地促进幼儿的全面发展。
在教学实践中，教师需要不断提升自己的跨学科教学能力，通过创新活动形式和项目设计，为幼儿的成长营造更丰富的环境。
综合课程设计大作业
综合课程设计大作业一、课程目标知识目标：1. 学生能掌握课程核心概念，如综合课程设计的要素、步骤与方法。
2. 学生能理解并描述本年级所学的相关学科知识在实际综合课程设计中的应用。
3. 学生能运用所学知识，分析并识别综合课程设计中的关键问题。
技能目标：1. 学生能运用综合课程设计的步骤，独立完成一份具有创意的课程设计大作业。
2. 学生能通过小组合作，有效沟通，展示课程设计成果，提升团队协作能力。
3. 学生能运用批判性思维，评价并改进自己的课程设计作品。
情感态度价值观目标：1. 学生对综合课程设计产生兴趣，培养主动探索和积极创新的意识。
2. 学生在课程设计过程中，树立合作、尊重、负责的态度，增强自信心。
3. 学生通过课程学习，认识到所学知识在实际生活中的应用价值，提升学习动力。
课程性质：本课程为综合实践活动课程，旨在培养学生的实践能力、创新能力和团队合作精神。
学生特点：学生具备一定的学科知识基础，具有较强的求知欲和动手操作能力，但可能缺乏系统性的综合课程设计经验。
教学要求：结合学生特点，注重实践性、创新性和合作性，引导学生在课程设计中主动探索、积极思考，实现知识、技能和情感态度价值观的全面发展。
通过分解课程目标为具体学习成果，为教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 引入概念：综合课程设计的定义、意义及其在本学科中的应用。
- 教材章节：第一章 综合课程设计概述- 内容：综合课程设计的内涵、类型与价值。
2. 课程设计要素与步骤：- 教材章节：第二章 课程设计的基本要素与步骤- 内容：课程目标、教学内容、教学方法、评价方式；需求分析、目标设定、内容设计、实施与评价。
3. 实践操作：- 教材章节：第三章 课程设计的实践操作- 内容：小组合作进行课程设计，运用所学知识解决实际问题。
4. 创新思维与方法：- 教材章节：第四章 创新思维与课程设计- 内容：创新思维的培养，创新方法在课程设计中的应用。
5. 课程设计案例分析与评价：- 教材章节：第五章 课程设计案例分析与评价- 内容：分析优秀课程设计案例，学会评价和改进自己的作品。
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25．自助
13．反向操作
(2)利用废弃的材料及能源。
(2)使物体或者外在环境可以移动的 部分变成固定的,而固定的部 分则变 成可移动的。
能重复利用洗衣水。
让原来转动的水流变 为不动的。
3．局部特性
水的特性。
充分利用水的特性。 汽车与机械工程学院
7．方案合成：利用水电解与超声波振荡相结合的方式,取代原 有 电机拖动波轮或滚筒的系统。 8．方案分析：该方案既可以避免衣物缠绕,也可降低甚至免用 洗 衣剂,而且洗衣水可以重复利用,达到环保与节能的功效。从 大电流的电机驱动到电解与振荡装置的发展,符合技术系统的进 化趋势。虽然距离理想化最终方案还很 远,但实现了省水、省 电和省洗衣剂的要求。 以上案例看似简单实际却是很难突破的技术障碍,在企业中有 许多这样的技术创新问题等待我们去解决。 只要掌握了TRIZ,我 们就可以从容的面对这些问题,并能创造性地解决问题。通过案例 我们还可以看到：TRIZ可以在无形中打破设计人员的思维定势,弥 补 知识的不足,改变以往解决问题的盲目性；解决技术创新问题的 正确方略是逐步地揭示矛盾,研究其原因并加以排除。
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表7-11 创新原则分析
原则 有用的提示 方案 用其它系统替代现有 机械系统。 28．替换机械系 (1)以光学、声学、热能、以及嗅觉 统 18．机械振动 的系统取代机械的系统 (2)假如振动的方式已经存在,提高振 超声波振动水流把衣 物纤维间脏 动的频率至超声波。 38．强氧化作用 (1)转换并提高氧化的程度。 污从缝隙中弹出来。 将自来水电解产生活 性氧与次氯 酸,以溶解衣物上的有机汗污。
第三部分 TRIZ 理论与创新设计
第一节 TRIZ理论的概念
第二节 技术系统及进化法则 第三节 系统分析 第四节 技术矛盾与物理矛盾 第五节 物场分析
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第四节 技术矛盾与物理矛盾——技术矛盾
通用的 问题模型
通用的 解决办法
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汽车与机械工程学院ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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大 作 业
要求 1、广泛查阅文献（综述性文献），针对所在导师团队 所开展的科研领域的一个难题或问题，自拟题目，采用 TRIZ理论分析阐述，借助技术矛盾矩阵表等，提出并撰 写完整的解决方案；（分值：60）
2、制作PPT，按学号顺序依次于第15周-第17周周 五课堂中进行简短讲解！（分值：30+平时成绩） 3、方案报告不少于5000字，图文并茂； 4、方案报告后，要求附课程心得体会不少于1500字 （此部分要求手写！）；（3和4分值：10） 5、同一课题组的同学，不得雷同，否则都不及格！
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范例：洗衣机的创新设计
（仅供参考，不要拘泥于以下步骤！） 1．设计项目：“绿色”洗衣机 2．用户需求：省水、省电、省洗衣剂 3．理想化最终结果：利用一些高新技术（比如纳米） 使衣服不沾 污渍而实现“免洗”。 4．技术矛盾：减少物质的浪费是否能达到原来的效果, 即“物质 的浪费”与“功率”之间的矛盾。 5．创新原则：查2003矛盾矩阵表横向改善参数25与纵 向恶 化参数18交叉处得到创新原则28,18,38,25,13,3 6．原则分析见表7-11：
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