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1、“创新思维和机器人创客实践”课程教学大纲英文名称：Innovative Thinking and Robot Maker Practice课程编号： 学时：48 （理论学时：24 实验学时：16 上机学时：0 讨论学时：8 ）学分：3适用对象：普通高校各理工科和工业工程、设计管理学科本科生及研究生先修课程： 使用教材及参考书：1 托马斯洛克伍德（Thomas Lockwood）；李翠荣，李永春 等 译. 设计思维：整合创新、用户体验与品牌价值M. 电子工业出版社，2012.2 鲁百年. 创新设计思维设计思维方法论以及实践手册. 北京：清华大学出版社，2015.3 周苏. 创新思维与方法. 北京
2、：机械工业出版社，2017.4 杜绍基. 设计思维玩转创业. 北京：机械工业出版社，2016.5 隋金雪，邢建平. Arduino思维大爆炸机器人创客综合能力实训教程. 北京：清华大学出版社，2016.一、 课程性质和目的（100字左右）性质：基础理论（如：基础理论、基础实验、专业基础、专业实验、专业课等）目的：建设一门以技术创新为导向的提升创新创业教育示范的创新思维和机器人创客实践课程。旨在提升学生创意创新创业意识，挖掘培育跨学科跨院系交叉、注重团队合作精神的创新与创业能力。二、 课程内容简介（200字左右）课程为学生讲授系统化创新思维的理论、方法和工具，培养学生的创新思维和创业意识，为学生
3、提供创新设计的理论基础；同时，通过机器人创客实践案例分析，以机器人创意设计和制作过程为实践教学对象和内容，从而丰富课堂教学内容，增强教学深度，实现理论联系实际的强化式教学服务模式。本课程是面向普通高校各理工类学科（专业）的系统创新思维和机器人创客实践通识课程，提倡跨学科为理念，组织学生以多学科协作的方式组成实践小团队进行机器人产品创新和社会创新项目。本课程还适用于进行产品系统创意设计的设计人员及从事创新设计活动和机器人研发工作的工程技术人员。三、 教学基本要求1了解并掌握系统化创新思维的理论、方法和工具，培养学生的系统设计方法和创新思维，为学生提供创新设计的理论基础；2通过机器人创客实践课程的
4、案例分析，以机器人设计和制作过程为实践教学对象和内容，从而丰富课堂教学内容，增强教学深度，实现理论联系实际的强化式教学服务模式。四、 教学内容及安排第一章：创新概论 1创新的本质2传统的产品创新方法3创新思维的系统创新方法教学安排及教学方式 教学环节学时分配 课后环节（请打“”）章节数授课实验上机讨论作业自学综合大作业其他1.1-1.32第二章：机器人技术发展与前景展望1机器人与技术发展2服务机器人发展与前景教学安排及教学方式 教学环节学时分配 课后环节（请打“”）章节数授课实验上机讨论作业自学综合大作业其他2.1-2.22第三章：工程创新的系统方法（2学时）1工程创新的系统方法介绍2破坏性D
5、isruptive创新方法3奔驰法SCAMPER创新方法4工程TRIZ创新方法介绍和案例分析教学安排及教学方式 教学环节学时分配 课后环节（请打“”）章节数授课实验上机讨论作业自学综合大作业其他3.1-3.42第四章：设计思维及设计驱动的创新概述（2学时）1什么是设计思维2设计思维的作用3第三种创新-设计驱动的创新理论以及设计思维的重要意义教学安排及教学方式 教学环节学时分配 课后环节（请打“”）章节数授课实验上机讨论作业自学综合大作业其他4.1-4.321第五章：同理心及用户需求挖掘（2学时）1移情及同理心2洞察-如何从小数据当中发现用户痛点3启发需求洞察的各类用户研究方法教学安排及教学方式
6、 教学环节学时分配 课后环节（请打“”）章节数授课实验上机讨论作业自学综合大作业其他5.1-5.32第六章：新概念产品创意和产品定义（2学时）1发现问题-问题描述2思维导图3特征表单4视觉化及其工具5新概念产品的提出及方法教学安排及教学方式 教学环节学时分配 课后环节（请打“”）章节数授课实验上机讨论作业自学综合大作业其他6.1-6.521第七章：产品快速原型开发及迭代（2学时）1什么是原型2产品快速原型开发及迭代33D打印创新设计案例介绍教学安排及教学方式 教学环节学时分配 课后环节（请打“”）章节数授课实验上机讨论作业自学综合大作业其他7.1-7.32第八章：工程新产品的开发程序（2学时）
7、1产品开发团队2产品开发规划程序教学安排及教学方式 教学环节学时分配 课后环节（请打“”）章节数授课实验上机讨论作业自学综合大作业其他8.1-8.2第九章：工程创新思维（2学时）1发散思维（Divergent Thinking）、收敛思维（Convergent Thinking）、横向思维（Lateral Thinking）、逆向思维（Reverse thinking）2创造性思考（Think outside the box）教学安排及教学方式 教学环节学时分配 课后环节（请打“”）章节数授课实验上机讨论作业自学综合大作业其他9.1-9.221第十章：工程创新模式及创新工具（2学时）1根据需求
8、定义功能模块2通过功能建立系统架构3为功能实现选择技术4比较和选择多种概念方案教学安排及教学方式 教学环节学时分配 课后环节（请打“”）章节数授课实验上机讨论作业自学综合大作业其他10.1-10.42第十一章：工程解决方案及绿色工程创新（2学时）1驱动创新的技术资源2已有的知识：技术转让和国际知识产权3产品生命周期评估4从摇篮到摇篮的设计教学安排及教学方式 教学环节学时分配 课后环节（请打“”）章节数授课实验上机讨论作业自学综合大作业其他11.1-11.42第十二章：机器人创新文化、创客发展及创业模式（2学时）1以硅谷和中关村为案例，介绍机器人创新和创业2邀请创客空间，企业导师来到课堂分享企业
9、在创新思维和机器人实践方面的经验和教训教学安排及教学方式 教学环节学时分配 课后环节（请打“”）章节数授课实验上机讨论作业自学综合大作业其他12.1-12.221五、 实践环节1基于Arduino控制器的机器人创客控制系统实践和3D打印软件和加工实践。4学时2机器人创客实践时间安排为3次课，所有学生在机器人创客实践中4选2进行实践辅导。其中机器人创客实践1,2适合非工科学生实践，3,4适合工科学生实践。12学时机器人创客实践之1：助残助力上肢假肢/外骨骼创新设计实践机器人创客实践之2：助残助力下肢假肢/外骨骼创新设计实践机器人创客实践之3：仿生跳跃机器人创新实践辅导机器人创客实践之4：爬壁/绳
10、/缆/杆机器人创新实践辅导六、讨论学时分配章讨论内容参考学时1组织到知名创客空间进行机器人创新创业讨论交流42机器人创客优秀项目讨论和路演4七、 考核方式 课堂考勤和讨论成绩占30%，设计评估成绩占30%，原型制作与竞赛成绩占40%。八、 本课程各教学环节对人才培养目标的贡献度见下表 （仅工科试点学院填写，其他学院自愿参加）知识能力素质要求教学环节课后环节授课实验上机讨论作业自学综合大作业其他K1K2K3A1A2A3B4C1C2C3C4注：1、各专业课程贡献度表根据本专业知识、能力、素质培养要求填写。基础课程贡献度根据学校知识、能力、素质培养要求填写。2、贡献度显著表示为，贡献度一般表示为大纲制定者：朱爱斌 李萌 李宏伟 大纲审核者：