本書從新產品研發(fā)工程師的創(chuàng)造力培養(yǎng)維度來系統(tǒng)探究工科大學生的創(chuàng)造力培養(yǎng)問題。在總結探索經驗的基礎上,本書詳細介紹了新產品研發(fā)的基本概念、基本原則、基本過程、創(chuàng)造性思維、創(chuàng)造原理和創(chuàng)造技法等,還介紹了新產品研發(fā)的項目實踐、新產品研發(fā)報告撰寫與發(fā)明專利申請等內容。本書編寫時,注重理論與實踐的結合,突出創(chuàng)新性。
導論新產品研發(fā)工程師
01新產品研發(fā)
02新產品研發(fā)工程師
021新產品研發(fā)工程師的分類
022新產品研發(fā)工程師的培養(yǎng)標準
03創(chuàng)造力及創(chuàng)造力培養(yǎng)
第1章新產品研發(fā)基礎
11新產品研發(fā)的基本概念
12新產品研發(fā)的基本原則
13新產品研發(fā)的基本程序
131新產品開發(fā)的一般程序
132機械新產品開發(fā)的一般程序
133工業(yè)新產品開發(fā)的一般程序
134企業(yè)新產品開發(fā)程序
14新產品研發(fā)的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造性人格
141創(chuàng)造性思維
142創(chuàng)造性人格
15新產品研發(fā)的創(chuàng)造技法
151智力激勵法
152綜攝法
153奧斯本檢核表法
154和田十二法
1555W2H法
156特性列舉法
157缺點列舉法
158希望點列舉法
159形態(tài)分析法
1510信息交合法
1511組合法
1512聯想法
1513類比法
1514仿生法
第2章3D打印新產品研發(fā)的項目實踐
21工程制圖教具的開發(fā)
211研制的背景及意義
212TopDown設計方法
213工程制圖3D打印教具的設計方案
214基于Pro/Engineer的TopDown設計
215教具的應用及成效
216項目總結
22多功能機械制圖教學尺研制
221研制背景及意義
222工作原理
223產品功能特點
224產品應用實效
225作品外形照片
23差速器智能演示小車研制
231研制背景及意義
232產品技術原理
233設計計算
234主要零部件的加工
235產品功能及特點
236作品實物照片
第3章機械新產品研發(fā)的項目實踐
31確定設計任務
32機械系統(tǒng)運動方案設計
33機械系統(tǒng)結構設計
34高速軸的加工工藝設計
35谷物裝載機的測試及改進
第4章3D打印機新產品研發(fā)的項目實踐
41產品總體方案設計
42產品結構設計
43設計計算與校核
44實物樣機的制作與測試
45項目總結
第5章注塑模具新產品研發(fā)的項目實踐
51遙控器盒外殼注塑模設計
511塑件的工藝性分析
512成型設備的選擇與模塑工藝規(guī)程的編制
513注塑模的結構設計
514注塑模設計的尺寸計算
515注塑機相關參數的校核
516模具的工作原理及特點
517項目小結
52塑料活塞注塑模設計
521活塞的設計要求以及成型工藝分析
522選擇注塑機及相關參數的校核
523分型面位置的確定
524澆注系統(tǒng)的設計
525成型零件的結構設計及計算
526模架的確定
527脫模機構的設計
528溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計
529側向抽芯機構的設計
5210三板模順序分型機構設計
5211項目小結
第6章粉末冶金模具新產品研發(fā)的項目實踐
61汽車雙聯齒輪粉末冶金成型模設計
611設計任務分析
612基于Pro/ Moldesign的模具CAD技術
613基于Pro/Engineer的成型模具設計
614項目小結
62粉末冶金鐵基直齒輪的成型模設計
621產品分析
622不等高制品成型模具設計原理
623成型模具結構設計
624項目總結
第7章新產品研發(fā)報告與專利申請
71新產品研發(fā)報告
711新產品研發(fā)報告撰寫要求
712新產品研發(fā)報告的內容和規(guī)范
713新產品研發(fā)答辯
72專利申請的基本知識
73專利權的申請
74專利申請文件撰寫實例
參考文獻
本書正是立足以新產品研發(fā)工程師創(chuàng)造力培養(yǎng)為本的全新視覺,闡述高等教育中新產品研發(fā)工程師的創(chuàng)造力培養(yǎng)之道。本書分為七章。
導論主要論述了新產品研發(fā)、創(chuàng)造力、新產品研發(fā)工程師以及新產品研發(fā)工程師創(chuàng)造力培養(yǎng)等基本概念; 第1章主要介紹了新產品研發(fā)的基本概念、基本原則、基本程序、創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造性人格、創(chuàng)造原理以及創(chuàng)造技法等。第2章主要介紹了3D打印新產品研發(fā)的項目實踐; 第3章主要介紹機械新產品研發(fā)的項目實踐; 第4章主要論述了3D打印機新產品研發(fā)的項目實踐; 第5章主要論述了注塑模具新產品研發(fā)的項目實踐; 第6章主要介紹了粉末治金模具新產品研發(fā)的項目實踐; 第7章主要論述了新產品的研發(fā)報告撰寫和發(fā)明專利申請問題。
本書既是作者十多年工程創(chuàng)造教育改革過程中理論研究與實踐探索相互融合的結晶,也是省級“創(chuàng)新人才培養(yǎng)實驗區(qū)”和省級“卓越工程師教育計劃”多年來人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新成果總結,同時也是近年來基于新產品研發(fā)項目培養(yǎng)一批創(chuàng)新研發(fā)型工程師的實踐經驗總結。本書的特點主要體現在以下方面:
前瞻性。作者在信息化與工業(yè)化深度融合、促進制造業(yè)轉型升級的背景下,面向制造業(yè)信息化工程科技人才的培養(yǎng),在CDIO工程教育模式的基礎上,創(chuàng)造性地提出并創(chuàng)建DPDPCDIO工程創(chuàng)新教育模式: 即基于數字化產品開發(fā)過程(Digital Product Development Process),并與構思(Conceive)—設計(Design)—實施(Implement)—運行(Operate)進行有機結合的工程創(chuàng)新教育模式。DPDPCDIO工程創(chuàng)新教育模式是本書的工程創(chuàng)造教育改革的基石。
專題性。本書研究的內容涵蓋了新產品研發(fā)工程師培養(yǎng)的各個重要方面,如新產品研發(fā)的基本問題、工程師的培養(yǎng)理念與模式以及工程創(chuàng)新實踐項目,涉及新產品研發(fā)的各個重要環(huán)節(jié),如基本概念、基本原則、基本程序、創(chuàng)造原理、創(chuàng)造技法、項目案例、新產品的研發(fā)報告撰寫和發(fā)明專利申請等,由此構成了對新產品研發(fā)工程師的創(chuàng)造力培養(yǎng)改革的完整而系統(tǒng)性的研究。
綜合性。本書研究的內容注重機械工程、工業(yè)設計、材料工程、增材制造等多學科知識與工程技術的交叉滲透,打破傳統(tǒng)專業(yè)門類對學生知識結構和能力體系的束縛,突破傳統(tǒng)學科、專業(yè)培養(yǎng)體系的樊籬,力求基于新產品研發(fā)的全生命周期理論和新產品研發(fā)模式,培養(yǎng)具有高創(chuàng)造性的新產品研發(fā)工程師。
創(chuàng)造性。本書基于工程創(chuàng)造教育平臺“機械產品三維數字化開發(fā)實驗班”,建立培養(yǎng)機械類專業(yè)學生工程實踐能力與產品創(chuàng)新開發(fā)能力的“數字化產品開發(fā)工程坊”,積極拓展機械工程實踐教育的內涵,大膽探索把本科人才培養(yǎng)方案中規(guī)定的工程實踐教育與學生自主工程實踐活動相結合的實踐教育新模式,將數字化新產品開發(fā)過程融入工程創(chuàng)造教育體系,使學生在工程創(chuàng)造教育中直接體驗數字化新產品開發(fā)技術的工程創(chuàng)新應用。并結合數十項新產品研發(fā)的工程創(chuàng)造實踐,重點培養(yǎng)學生的新產品創(chuàng)新研發(fā)能力。
借鑒性。本書所倡導的新產品研發(fā)工程師的培養(yǎng)模式,是作者十多年來在工程教育人才培養(yǎng)模式改革實踐中,不斷反思、總結、提煉和優(yōu)化的結果。多年的工程教育改革實踐表明: 創(chuàng)新的人才培養(yǎng)模式不僅激發(fā)了學生的學習興趣與創(chuàng)造熱情,而且大幅度提高了學生的工程實踐能力、數字化產品開發(fā)技術應用能力、產品創(chuàng)新設計與開發(fā)能力,并為滿足制造業(yè)企業(yè)轉型升級的需要,培養(yǎng)了一批產品創(chuàng)新設計與研發(fā)人才。
通過上述特點,作者期待本書不僅能夠為參與包括新產品研發(fā)工程師培養(yǎng)在內的高校創(chuàng)新型工程科技人才培養(yǎng)的教育管理人員、廣大教師和學生,企業(yè)從事新產品研發(fā)工作的管理人員、工程技術人員,以及高等工程教育研究者提供有價值的參考和借鑒,而且能為政府教育行政管理部門、行業(yè)機構、企業(yè)組織及其他利益相關者提供有價值的建議和參考。
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