“产品设计与开发”课程教学大纲
英文名称：Product Design and Development
课程编号： CODE4027
学时：32 （理论学时：32 实验学时：0 上机学时：0 课外学时：94 （课外学时不计入总学时））
学分：2
适用对象：机械工程及其自动化专业本科生
先修课程：机械工程基础课程和专业课程
使用教材及参考书：
[1] 卡尔·T.犹里齐，斯蒂芬·D，埃平格，杨德林译. 产品设计与开发, 东北财经大学出版社, 2009年05月
[2] 产品设计开发程序与方法，北京理工大学出版社，2008年07月
[3] http://www.pddnet.com/
一、课程性质和目的
性质：CDIO课程设计
目的：
1. 以新产品开发为目标，运用相关知识和技能解决产品研发中的问题；
2. 初步学会组织研发队伍，训练运用集体智慧和力量共同解决问题；
3. 学会将创新思想、实现技能和经济管理如何运用到产品研发中。
二、课程内容简介
产品设计与开发是企业发展核心。本课程以CDIO的方式，实践产品开发的全过程，模拟未来职场要求，培养学生的创新意识、工程实施能力、团队组织和经济管理意识。教师组织讨论和现场指导，4－5个学生组成一组，小组之间对比竞争，每周每人向大家介绍设计进展，同学相互讨论，进行交流评价。主要内容包括，开发过程和组织；产品计划编制；消费者需要分析；产品规格设计；概念产生；概念选择和概念测试；产品体系结构；产品工业设计；面向制造的设计；原型制造；产品开发经济学；产品管理计划。通过本课程设计使学生全面掌握产品的开发和管理过程，学生通过将市场调查、产品设计、原型制造、批量市场、经济分析等产品开发全过程的训练，将所学知识贯穿应用。课程培养学生的设计、制造与机电控制的综合应用能力，培养学生的团队组织能力，经济与管理意识。
三、教学基本要求
1．掌握产品研发的过程和组织实施方法。
2．能够运用相关知识解决产品研发过程的问题。
四、教学内容及安排
1 产品开发的意义
介绍课程设计的目的和要求，介绍产品开发流程，讨论分组与分工。
教学安排及教学方式
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教学环节学时分配
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课后环节（请打“√”）
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章节数
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授课
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实验
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上机
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讨论
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作业
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自学
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综合
大作业
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其他
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1
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2
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√
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作业题目：各组制定工作计划、任务分工和组织管理方式，准备10分钟PPT汇报。
2 产品开发的市场分析
讲解产品开发的策略和用户需求，讨论各组产品开发计划与组织管理方式。
教学安排及教学方式
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教学环节学时分配
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课后环节（请打“√”）
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章节数
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授课
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实验
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上机
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讨论
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作业
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自学
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综合
大作业
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其他
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2
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|
2
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√
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作业题目：制定用户调查报告，撰写市场调研报告。准备10分钟PPT汇报。
3 产品的概念设计与创新
各组结合市场调研情况，汇报讨论新产品的构思和创新性，对新产品的市场定位和功能创新性进行分析。
教学安排及教学方式
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教学环节学时分配
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课后环节（请打“√”）
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章节数
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授课
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实验
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上机
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讨论
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作业
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自学
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综合
大作业
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其他
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3
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4
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√
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作业题目：根据概念设计思路，设计结构（用CAD软件表达），制定资金使用计划。准备10分钟PPT汇报。
4产品的详细结构设计
各组汇报详细的设计图，讨论分析设计中的问题，介绍结构设计、控制设计和资金使用计划。
教学安排及教学方式
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教学环节学时分配
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课后环节（请打“√”）
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章节数
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授课
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实验
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上机
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讨论
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作业
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自学
|
综合
大作业
|
其他
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4
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|
|
4
|
√
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作业题目：结构优化设计（使用有限元分析软件，确定结构尺寸），购置外购件，确定设计规划。完成设计书。准备10分钟PPT汇报。
5 外购件与材料规划
在工程坊实验室，各组介绍外购件和外购材料的情况，讨论如何节约材料或废旧材料的利用。
教学安排及教学方式
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教学环节学时分配
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课后环节（请打“√”）
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章节数
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授课
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实验
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上机
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讨论
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作业
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自学
|
综合
大作业
|
其他
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5
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|
2
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|
√
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|
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|
作业题目：根据设计任务，制定工艺规划，落实加工计划。
6 工艺规划与加工
在工程坊实验室，各组介绍加工中的问题，学习使用CAM进行加工，运用RP技术制作零件，应用特种加工工艺进行零件加工。
教学安排及教学方式
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教学环节学时分配
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课后环节（请打“√”）
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章节数
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授课
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实验
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上机
|
讨论
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作业
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自学
|
综合
大作业
|
其他
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|
6
|
|
6
|
|
|
|
|
|
√
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7 自动控制规划
在工程坊实验室，各组介绍自动控制与机械的结合关系，讨论如何设计实施控制方案。
教学安排及教学方式
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|
教学环节学时分配
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课后环节（请打“√”）
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章节数
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授课
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实验
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上机
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讨论
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作业
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自学
|
综合
大作业
|
其他
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|
7
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4
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|
√
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8 装配规划
在工程坊实验室，各组介绍装配规划，结合机械、控制、功能需求实施装配计划。完成产品装配。
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教学环节学时分配
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课后环节（请打“√”）
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章节数
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授课
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实验
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上机
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讨论
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作业
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自学
|
综合
大作业
|
其他
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8
|
|
4
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|
|
|
|
|
√
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9 效能检测与评价
对产品进行性能评价，提出改进方法。评估实施过程中的组织管理问题和经费使用问题，形成产品的研制报告。
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教学环节学时分配
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课后环节（请打“√”）
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章节数
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授课
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实验
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上机
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讨论
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作业
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自学
|
综合
大作业
|
其他
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|
9
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|
4
|
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|
|
|
|
√
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五、实践环节
1－6周在教室讨论设计方案，7－16周在工程坊实施产品制作与测试。
六、 课外学时分配
学生按1:3的课时在课外时间到工程坊制作产品。
七、 考核方式
考核分三个部分。
1.产品性能评价：与设计目标对比完成情况。
2.项目答辩：每个小组选代表答辩，抽查其他同学。
3.提交研发报告，报告包括以下内容
（1）市场调研报告
（2）创新性分析报告
（3）方案设计报告
（4）经济性分析报告
（5）总体结构图（三维装配图,任一种三维软件设计均可）
（6）关键件工程图（二维工程图－按照GB标准）
（7）关键件制造工艺规程设计
（8）感受与体会
八、 本课程各教学环节对人才培养目标的贡献度见下表
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知识能力素质要求
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教学环节
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课后环节
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授课
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实验
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上机
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讨论
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作业
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自学
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综合大作业
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其他
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K1
|
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|
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|
|
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|
|
K2
|
○
|
|
|
|
|
|
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|
|
K3
|
|
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|
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|
|
K4
|
|
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|
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A1
|
|
◎
|
|
◎
|
|
|
|
|
|
A2
|
|
◎
|
|
◎
|
|
|
◎
|
|
|
A3
|
|
◎
|
|
◎
|
|
|
◎
|
|
|
A4
|
|
◎
|
|
◎
|
|
|
◎
|
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A5
|
|
○
|
|
○
|
|
|
○
|
|
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A6
|
|
◎
|
|
◎
|
|
|
◎
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|
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A7
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
A8
|
○
|
◎
|
|
◎
|
|
|
◎
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C1
|
|
|
|
|
|
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|
C2
|
|
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C3
|
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C4
|
|
○
|
|
○
|
|
|
○
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|
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C5
|
|
○
|
|
○
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|
○
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|
C6
|
|
○
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|
○
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|
|
○
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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：李涤尘
大纲审核者：
