Документ: Рабочая программа по курсу «Основы научно-технического творчества»
Специальность: Технология машиностроения
Дисциплина: факультативная
Форма обучения: дневная
Автор (Ф. И.О., должность): , доцент кафедры МРСиИ
Место и дата опубликования Бийск, БТИ, 2006
Факультет: механический
Кафедра: Металлорежущие станки и инструменты
Аннотация: Цель преподавания дисциплины – обучение студентов навыкам постановки и решения задач поиска (изобретения) новых, более эффективных конструкторско-технологических решений.
Задачи изучения дисциплины – освоение конкретных методов и приемов научно-технического творчества, формирование у студентов современного представления о теоретических основах и общих методологических положениях технологии инженерного творчества, развитие у студентов навыков в постановке и решении творческих инженерных задач.
Бийский технологический институт (филиал)
ГОУ «Алтайский государственный технический университет
им. »
Утверждаю
Декан факультета
«___»____________200__г.
Кафедра Металлорежущие станки и инструменты
(наименование кафедры, обеспечивающей преподавание дисциплины)
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Дисциплина ОПД. Р.02 Основы научно-технического творчества
(шифр с указанием цикла подготовки, наименование дисциплины)
Статус дисциплины обязательная
(обязательная, элективная, факультативная)
Специальности
(направления) 120100 - Технология машиностроения
коды специальностей (направлений)
Форма обучения дневная
(дневная, вечерняя, заочная)
Объем дисциплины 102
(общий объем дисциплины, час.)
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПО СЕМЕСТРАМ
Номер семестра | Учебные занятия | Число курсовых проектов (работ), расчетных заданий | Форма итоговой аттестации (зачет, экзамен) | |||||
Общий объем | В том числе | |||||||
Аудиторные | Самостоятельная работа | |||||||
Всего | Из них | |||||||
лекций | лабораторных | практических | ||||||
5 | 102 | 51 | 34 | 17 | - | 51 | - | зачет |
Рабочая программа разработана на основе учебного плана подготовки инженеров по специальности 120100 «Технология машиностроения» в рамках направления 657800 - Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств утвержденного 28.02.2001 г., регистрационный № 000 тех/дс.
(наименование государственного образовательного стандарта и (или) типовой программы, утвержденной УМО; дата утверждения)
Разработчик доцент
(должность, подпись, Ф. И.О.)
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры МРСиИ
"__"____________ 200__г.
Заведующий кафедрой
(подпись, Ф. И.О.)
Согласовано с профилирующей(ими) кафедрой(ами): МРСиИ
"__"____________ 200__г.
Заведующий кафедрой
(подпись, Ф. И.О.)
Одобрено советом (методической комиссией) механического факультета
"__"____________ 200__г.
Председатель
(подпись, Ф. И.О.)
1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
1.1 ЦЕЛЬ ПРЕПОДАВАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Цель преподавания дисциплины – обучение студентов навыкам постановки и решения задач поиска (изобретения) новых, более эффективных конструкторско-технологических решений, в том числе решений, превосходящих мировой уровень. Такие задачи возникают при разработке новых машин, приборов, технологического оборудования и технологий, при выполнении плановых работ по реконструкции и модернизации. На сегодняшний день решение проблемы интенсивного развития экономики страны выдвинуло большое число дополнительных творческих инженерных задач, связанных с экономией трудовых ресурсов, сырья, материалов и энергии.
Дисциплина охватывает в основном наиболее применяемые методы и приемы научно-технического творчества. Большое место отводится общим принципам, теоретическим основам и методологическим положениям использования интенсивной технологии инженерного творчества, овладение которой способствует выявлению и раскрытию творческих наклонностей и способностей.
1.2 ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Задачи изучения дисциплины: освоение конкретных методов и приемов научно-технического творчества, формирование у студентов современного представления о теоретических основах и общих методологических положениях технологии инженерного творчества, развитие у студентов навыков в постановке и решении творческих инженерных задач.
Дать студенту необходимые знания для уверенного владения небольшим набором из трех – пяти методов.
Подготовить и сформировать специалистов со своей индивидуальной системой творческого мышления. При этом изучаемые методы инженерного творчества ускоряют формирование творческой личности и расширяют ее потенциальные возможности.
1.3 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ
Для изучения дисциплины "Основы научно-технического творчества" необходимы глубокие знания по физике, математике, технологическим процессам в машиностроительном производстве.
При освоении методов инженерного творчества необходимо представлять область их применения, возможности методов, целесообразность и преимущества автоматизации методов с использованием ЭВМ.
Следует уяснить особенности эвристических методов технического творчества и компьютерных методов поискового конструирования, в частности то, что существуют задачи, которые человек не может решить без ЭВМ или решение их вызывает значительные трудности. Особенно это относится к изделиям, созданным на основе новых физических принципов действия, затруднительных для мысленного моделирования, а также к сверхсложным техническим комплексам, о которых человек без ЭВМ не может иметь цельного и ясного представления.
Знания, полученные студентами при изучении дисциплины "Основы научно-технического творчества", необходимы, в первую очередь, при изучении специальных инженерных дисциплин по изучению отдельных классов машин, аппаратов, приборов, технологий и технологических процессов. К таким дисциплинам относятся: "Проектирование металлорежущего инструмента», "САПР технологических процессов", "Проектирование машиностроительного производства", "Технология машиностроения" и "Автоматизация производственных процессов". Решению задач совершенствования техники и технологии должно уделяться повышенное внимание при выполнении курсовых и дипломных работ и проектов, в том числе с использованием методов инженерного творчества.
1.4 Требования к уровню освоения содержания дисциплины
После изучения дисциплины студенты должны
иметь современные представления о методах
· мозговой атаки,
· эвристических приемов,
· морфологического анализа и синтеза,
· синтеза физических принципов действия,
· синтеза технических решений на И–ИЛИ графах,
· математического программирования – синтеза оптимальных структур и форм,
знать:
· специфику и особенности различных методов,
· области применения различных методов,
· современные тенденции развития и совершенствования различных методов,
уметь:
· логично и аргументировано выбрать методы решения различных задач,
· решать конкретные задачи с использованием методов инженерного творчества,
· использовать при решении задач типовые программы ЭВМ.
2 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
№ п/п | Темы дисциплины | Лекции | ПЗ | ЛР |
1 | Постановка и анализ задачи | * | ||
2 | Метод мозговой атаки | * | * | |
3 | Метод эвристических приемов | * | * | |
4 | Метод морфологического анализа и синтеза | * | * | |
5 | Метод синтеза физических принципов действия | * | * | |
6 | Метод синтеза технических решений на И–ИЛИ графах | * | * | |
7 | Метод математического программирования – синтеза оптимальных структур и форм | * | * |
2.1. Лекции
№ темы | Наименование и содержание темы | Объем, час. |
1 | 2 | 3 |
1 | Постановка и анализ задачи. Предварительная постановка задачи. Уточненная постановка задачи [1, 4, 5]. | 2 |
2 | Метод мозговой атаки. Использование возможностей подсознания. Метод прямой мозговой атаки. Метод обратной мозговой атаки. Комбинированное использование методов мозговой атаки [5]. | 6 |
3 | Метод эвристических приемов. Эвристический прием. Межотраслевой фонд эвристических приемов. Постановка задачи и ее решение. Индивидуальный фонд эвристических приемов. [1, 4, 5]. | 4 |
4 | Метод морфологического анализа и синтеза технических решений. Морфологическая комбинаторика. Постановка задачи и построение конструктивной функциональной структуры. Составление морфологических таблиц. Выбор наиболее эффективных технических решений. Пример решения задачи. [2, 5]. | 6 |
5 | Метод синтеза физических принципов действия. Фонд физико-технических эффектов. Синтез физических принципов действия по заданной физической операции. Морфологический синтез физических принципов действия. [5]. | 6 |
6 | Метод синтеза технических решений на И–ИЛИ графах. Использование многоуровневых морфологических таблиц. Построение И–ИЛИ дерева технических решений. Составление списка требований. Разработка модели оценки технических решений. Алгоритм поиска решения на И–ИЛИ дереве. Порядок решения задач. [5]. | 6 |
7 | Метод математического программирования – синтеза оптимальных структур и форм. Поиск оптимальных структур. Поиск оптимальных форм. Заключительные замечания. [3, 5]. | 4 |
2.2 Лабораторные работы
№ п/п | Содержание лабораторных работ | Объем, в час. |
1 | 2 | 3 |
1 | Метод мозговой атаки [5, 8] Решение поставленных задач группами в 5 – 8 человек путем коллективного высказывания идей. | 2 |
2 | Метод эвристических приемов [1, 4, 5, 9]Решение поставленных задач с помощью эвристических приемов, в которых содержится краткое предписание или указание, «как преобразовать» имеющийся прототип или «в каком направлении нужно искать», чтобы получить искомое решение. | 2 |
3 | Метод морфологического анализа и синтеза технических решений [2, 5, 10] Решение поставленных задач с помощью морфологического метода основанного на комбинаторике. Выделение в интересующем объекте группы основных признаков. Выбор для каждого признака альтернативных вариантов. Комбинирование их между собой, получение и анализ множества различных решений. | 2 |
4 | Метод синтеза физических принципов действия [5, 11] Решение поставленных задач с помощью синтеза физических принципов действия, путем оценки различных комбинаций физико-технических эффектов. | 2 |
5 | Метод синтеза технических решений на И–ИЛИ графах [5, 12] Решение поставленных задач с помощью синтеза технических решений на И–ИЛИ графах, путем варьирования конструктивных элементов и признаков и выбора наиболее рациональных технических решений. | 4 |
6 | Метод математического программирования – синтеза оптимальных структур и форм [3, 5, 13] Решение поставленных задач с помощью алгоритмов синтеза оптимальных структур и форм. | 4 |
2.3 Самостоятельная работа студентов
№ п/п | Наименование работы | Объем, в час. |
1 | Изучение тем курса 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 по учебной литературе [1, 5] | 31 |
2 | Подготовка к лабораторным работам 1, 2, 3, 4 [8, 9, 10, 11, 12, 13] | 20 |
3 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
3.1 Основная и вспомогательная литература
1 Альтшуллер как точная наука. – М.: Сов. радио, 1979. – 184 с. –
4 экз.
2 Амиров конструирования: Творчество. Стандартизация. Экономика. – М.: Изд-во стандартов, 1991. – 391 с. – 1 экз.
3 , Дмитриев неоднородных цепей и систем на
ЭВМ. – М.: Радио и связь, 1982. – 160 с. – 1 экз.
4 вристические методы в инженерных разработках. – М.: Радио и связь, 1984. – 44 с. – 1 экз.
5 Половинкин инженерного творчества. – М.: Машиностроение, 1988. – 368 с. – 13 экз.
3.2 Дополнительная
6 Взятышев в методологию инновационной деятельности. – М.: Европейский центр по качеству, 2002. – 82 с. – 5 экз.
7 Ляликов об искусстве изобретать. – СПб: Политехника, 2002. –
416 с. – 1 экз.
8 Бюллетень федерального института промышленной собственности. – М.: ФИПС, 1971 – 2005. – 1экз.
9 Реферативный журнал «Изобретения стран мира». – М.: ФИПС, 1971 – 1992. – 1 экз.
10 Полные описания изобретений на DVD. – ФИПС, 1924 – 1993. – 1 экз.
3.3. Перечень пособий, методических указаний и материалов, используемых в учебном процессе
11 Андреев мозговой атаки. Методические указания к выполнению лабораторной работы.
12 Андреев эвристических приемов. Методическое указание к выполнению лабораторной работы.
13 Андреев морфологического анализа и синтеза технических решений. Методическое указание к выполнению лабораторной работы.
14 Андреев синтеза физических принципов действия. Методические указания к выполнению лабораторной работы
15 Андреев синтеза технических решений на И–ИЛИ графах. Методическое указание к выполнению лабораторной работы.
16 Андреев математического программирования – синтеза оптимальных структур и форм. Методическое указание к выполнению лабораторной работы.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА
дисциплины Ф-01 Основы научно-технического творчества
(шифр и название дисциплины)
на 5 семестр
ГРАФИК УЧЕБНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
Наименование вида работ | Номер недели | ||||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | |
1 Аудиторные занятия: | |||||||||||||||||
– Лекции | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
– Лабораторные занятия | 1 | 2 | 3 | 4 | |||||||||||||
– Практические занятия | |||||||||||||||||
– Семинарские занятия | |||||||||||||||||
2 Самостоятельная работа: | |||||||||||||||||
– Курсовой проект (КП) | |||||||||||||||||
– Курсовая работа (КР) | |||||||||||||||||
– Расчетное задание | |||||||||||||||||
– Другие виды СРС | 1 | 2 | 3 | 4 | |||||||||||||
3 Формы текущей аттестации: | |||||||||||||||||
– Коллоквиум (КЛ) | |||||||||||||||||
– Контрольная работа (К) | |||||||||||||||||
– Контрольный опрос (КО) | |||||||||||||||||
– Защита лабораторной работы (ЗР) | ЗР/0,15 | ЗР/0,15 | ЗР/0,15 | ЗР/0,15 | |||||||||||||
– Другие виды аттестации |
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА
дисциплины Ф-01 Основы научно-технического творчества
(шифр и название дисциплины)
на 5 семестр
График аудиторных занятий
и самостоятельной работы студентов
Наименование вида работ | Номер недели | ||||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | |
Лекции | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
Лабораторные работы | 4 | 4 | 4 | 4 | |||||||||||||
Практические (семинарские) занятия | |||||||||||||||||
Контрольные работы | |||||||||||||||||
Защита лабораторной работы (ЗР) | ЗР/0,15 | ЗР/0,15 | ЗР/0,15 | ЗР/0,15 | |||||||||||||
Курсовое проектирование |
Примечание В первых трех строках проставляется объем проводимых занятий (в часах) по неделям, в последних трех строках — сроки проведения контрольных работ (К) и опросов (КО), выдачи (ВЗ) и выполнения (ЗЗ) расчетных заданий и курсовых проектов (работ) с простановкой через дробь веса каждого из видов контроля в общей оценке по дисциплине
Номер недели | Номер темы | Наименование вопросов, изучаемых на лекции | Занятия (номера) | Самостоятельная работа студентов | Форма контроля | ||
практическ. (семинары) | лаборат. занятия | содержание | часы | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
1 | 1 | Постановка и анализ задачи. Предварительная постановка задачи. Уточненная постановка задачи. | |||||
2 | 2 | Метод мозговой атаки. Использование возможностей подсознания. | Изучение темы курса по учебной литературе | 6 | |||
3 | 2 | Метод прямой мозговой атаки. Метод обратной мозговой атаки. | |||||
4 | 2 | Комбинированное использование методов мозговой атаки. | 1 | Подготовка к лабораторной работе | 5 | ЗР | |
5 | 3 | Метод эвристических приемов. Эвристический прием. Межотраслевой фонд эвристических приемов. | |||||
6 | 3 | Постановка задачи и ее решение. Индивидуальный фонд эвристических приемов. | Изучение темы курса по учебной литературе | 6 | |||
7 | 4 | Метод морфологического анализа и синтеза технических решений. Морфологическая комбинаторика. | |||||
8 | 4 | Постановка задачи и построение конструктивной функциональной структуры. Составление морфологических таблиц. | 2 | Подготовка к лабораторной работе | 5 | ЗР | |
9 | 4 | Выбор наиболее эффективных технических решений. Пример решения задачи. | |||||
10 | 5 | Метод синтеза физических принципов действия. Фонд физико-технических эффектов. | Изучение темы курса по учебной литературе | 6 | |||
11 | 5 | Синтез физических принципов действия по заданной физической операции. | |||||
12 | 5 | Морфологический синтез физических принципов действия. | 3 | Подготовка к лабораторной работе | 5 | ЗР | |
13 | 6 | Метод синтеза технических решений на И–ИЛИ графах. Использование многоуровневых морфологических таблиц. | |||||
14 | 6 | Построение И–ИЛИ дерева технических решений. Составление списка требований. | Изучение темы курса по учебной литературе | 6 | |||
15 | 6 | Разработка модели оценки технических решений. Алгоритм поиска решения на И–ИЛИ дереве. Порядок решения задач. | |||||
16 | 7 | Метод математического программирования – синтеза оптимальных структур и форм. Поиск оптимальных структур. | 4 | Подготовка к лабораторной работе | 5 | ЗР | |
17 | 7 | Поиск оптимальных форм. Заключительные замечания. | Подготовка к итоговой аттестации по дисциплине | 7 |
Протокол согласования рабочей программы дисциплины
с рабочими программами других дисциплин
специальности (направления)
Наименование дисциплин, изучение которых опирается на данную дисциплину | Ведущая кафедра | Предложения об изменении рабочей программы | Подпись заведующего кафедрой |
1 | 2 | 3 | 4 |
Проектирование металлорежущего инструмента. | МРСиИ | ||
САПР технологических процессов. | МРСиИ | ||
Проектирование машиностроительного производства. | МРСиИ | ||
Технология машиностроения. | МРСиИ | ||
Автоматизация производственных процессов | МРСиИ |
Примечание. В графу 3 вносят предложения по корректировке раздела 2 рабочей программы.
В графе 4 ставится подпись заведующего (его заместителя) кафедрой, с которой согласована рабочая программа.
Дополнения и изменения в рабочей программе на ____/____ учебный год
В рабочую программу вносятся следующие изменения:
__________________________________________________________________________________________________________________________
Разработчик_______________________________________________
(должность, подпись, Ф. И.О.)
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании
кафедры "___"____________ 200 г.
Заведующий кафедрой______________________________________
(подпись, Ф. И.О.)
Утверждаю:
Декан_______________________
(подпись, Ф. И.О.)
"___"____________ 200 г.
