機械創(chuàng)新設計(第一章)

機械創(chuàng)新設計內(nèi)容：1、創(chuàng)新、技術進步，人才培養(yǎng)之間的關系。

2、機械創(chuàng)新設計的概念及基本過程。

3、《機械創(chuàng)新設計》的內(nèi)容、特點及功用。第一章緒論第一節(jié)創(chuàng)新與社會進步一、創(chuàng)新是人類文明進步的原動力

1、創(chuàng)新對人類科學世界觀的形成和發(fā)展產(chǎn)生重大影響，并使科學成為一種在歷史上起推動作用的革命力量和社會變革的杠桿。創(chuàng)新是人類文明進步的原動力，是科技發(fā)展、經(jīng)濟增長和社會進步的源泉。

翻開人類發(fā)展的歷史長卷，可以說，人類文明史就是一部人類生生不息的創(chuàng)新發(fā)展史。創(chuàng)新是人類不斷進步的原動力。2、創(chuàng)新是技術和經(jīng)濟發(fā)展的源泉，也是培養(yǎng)和造就科技人才的重要途徑

沒有創(chuàng)新就沒有新興技術，也就沒有經(jīng)濟建設所必須依靠和重視的高科技人才。

21世紀將是知識經(jīng)濟占主導地位的時代。知識經(jīng)濟是以現(xiàn)代技術為核心、以高科技產(chǎn)業(yè)為主要支柱，以智力資源為主要依托的新型經(jīng)濟。在知識經(jīng)濟時代創(chuàng)新更是一個國家國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的基石。對于一個國家而言，擁有持續(xù)創(chuàng)新能力和大量的高素質(zhì)人力資源，就具備了發(fā)展知識經(jīng)濟的巨大潛力。缺乏科學儲備和創(chuàng)新能力的國家，將失去知識經(jīng)濟帶來的機遇。3、創(chuàng)新能力的大小已成為決定一個國家綜合國力強弱的重要因素

當今世界，創(chuàng)新能力的大小已成為決定一個國家綜合國力強弱的重要因素。在國際竟爭中，國家與國家的競爭越來越明顯地表現(xiàn)為科技和人才的競爭，特別是科技創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人才的竟爭。

為迎接知識經(jīng)濟的挑戰(zhàn)，成為祖國建設的有用人才，我們應該加強自己的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，拓寬專業(yè)口徑，積極主動地獲取知識。二、創(chuàng)新是技術進步的主要途徑

技術進步一般是通過技術創(chuàng)新來實現(xiàn)，表現(xiàn)為新技術，新產(chǎn)品。實現(xiàn)技術進步的兩條途徑：技術引進；自主技術開發(fā)。1．技術引進：（1）技術引進的三個環(huán)節(jié)：技術引進，技術積蓄、技術普及（2）技術引進的原則：重視技術引進，更重視技術的發(fā)展和推廣。

形成自主技術開發(fā)能力的關鍵：①建立適合于技術市場競爭的科技體制；②培養(yǎng)出能夠不斷提供創(chuàng)造性成果的人才群體。2．自主技術開發(fā)第二節(jié)創(chuàng)新教育與人才培養(yǎng)一、改革與發(fā)展創(chuàng)新教育是主旋律現(xiàn)狀：1、學生在校期間學的知識很多，但可應用于創(chuàng)造性勞動的知識太少

2、25~45歲是創(chuàng)造力最佳階段，我國大多數(shù)發(fā)明家在45歲以上。

3、我國每年培養(yǎng)有百萬大學生，而年輕人中的發(fā)明家很少，美國麻省理工大學僅1996年一年就有400多項發(fā)明。原因：1、人才培養(yǎng)模式：以傳授知識為主

2、科技體制，激勵評價機制

3、經(jīng)濟基礎（經(jīng)費）

關鍵是人才的培養(yǎng)（具有創(chuàng)新能力的人才）——改革與發(fā)展創(chuàng)新教育是主旋律。這也是開設《機械創(chuàng)新設計》課程的重要目的之一。二、創(chuàng)新能力是人才培養(yǎng)的核心

1．創(chuàng)新人才的關鍵特征創(chuàng)新人才：具有主動進取精神和創(chuàng)造精神的人才。

關鍵特征：1）智商高，但并非一定是天才。智商高是創(chuàng)新的先決條件。但智商過高可能有害于創(chuàng)新，因為常規(guī)教育成績超群，會妨礙他尋求更多新知識。2）善出難題，創(chuàng)新人才善于給自己出難題，而不追求權威地位和自我形象。在科學知識急劇增長的時代創(chuàng)新人才的專長有賴于不斷的學習來維持，駐足于以往的成就，是發(fā)揚創(chuàng)新精神的主要障礙；3）標新立異，不循陳規(guī)；創(chuàng)新人才不能靠傳統(tǒng)做法建功立業(yè)，創(chuàng)新事業(yè)往往“前無古人”，創(chuàng)新人才不愿意在陳規(guī)許可范圍內(nèi)工作，不喜歡做重復性的勞動。4）甘認不知，善求答案。承認自己“不知道”是創(chuàng)新的起點。創(chuàng)新須借助“不知道”帶來的壓力；5）以干為樂，清心寡欲。創(chuàng)新人才能從自己的工作中取得歡樂，會積極自娛于自己的探索追求和成就，避免在其它方面多費精力；2．非智力因素在創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用6）積極解憂，不信天命。挫折、失敗經(jīng)常伴隨在創(chuàng)新的全過程中，創(chuàng)新需相信自己的好奇心，不隨波逐流或聽天由命；7）才思敏銳，激情迸發(fā)。創(chuàng)新人才思維敏銳，激情迸發(fā)才能進入佳境。智力因素：注意力、觀察力、想象力、思維能力、記憶力非智力因素：智力因素以外的心理因素，主要指：興趣、情感、意志、性格1）興趣、情感；興趣是人們積極探索某種事物或某種活動的意識傾向，……興趣可以使人的感官、大腦處于最活躍的狀態(tài)，使人能夠最佳地接受教育信息，有效地誘發(fā)學習動機、激發(fā)求知欲，興趣是推動人們?nèi)で笾R的一種力量。

興趣是觀察的先導，觀察力是一種很重要的智力因素。興趣有助于提高觀察效果，濃厚的觀察興趣是人們發(fā)現(xiàn)新因素的先決條件。

興趣是引起和保持注意力的重要源泉，注意力是智力因素中的一種。興趣使受教育者把注意力集中到某一學習和工作上去，凝神諦聽，敏銳地捕捉教學信息，全神貫注地刻苦鉆研科學知識，一絲不茍地從事創(chuàng)造性勞動，興趣使人們更加熱愛自己的事業(yè)，并為它而獻身。

思維力也是一種智力因素。興趣能夠激發(fā)積極思維，使受教育者積極開動腦筋，尋找最完善的方法去分析問題和解決問題。

興趣可使人想象力更豐富。興趣推動人們廣泛接觸新事物，引導他們參加各種實踐，開闊眼界，豐富心理生活，為觀察打下堅實的基礎，使想象更加充實，使受教育者在已有知識能力的基礎上，向新的知識領域和更高的認識階段發(fā)展，興趣不僅關系到受教育者學習質(zhì)量和工作質(zhì)

量的提高，而且關系到他們潛在素質(zhì)和能力的發(fā)展。

情感是人的需要是否得到滿足時所產(chǎn)生的一種對事物的態(tài)度和內(nèi)心的體驗。參加實踐和創(chuàng)新活動，眾多的新經(jīng)驗、新創(chuàng)造，能夠激發(fā)人們不斷地產(chǎn)生積極的情感。積極的情感對人的實踐活動又是一種巨大的動力，它推動人們?nèi)タ朔D難險阻，實現(xiàn)所追求的目標。

情感是想象的翅膀。豐富的情感可使想象更加活躍，促使認識向縱深發(fā)展，對思維對象的積極態(tài)度和對發(fā)現(xiàn)新知識的渴望，是思維過程發(fā)生與深入的重要條件。求知欲強烈、熱情高漲時，人的思維活動就更加活躍，效率更高。形成創(chuàng)造性思維，它可以突破現(xiàn)有的概念、定律的束縛，提出創(chuàng)新的見解。

情感影響記憶，記憶也是一種智力因素。強烈的情感變化必然引起記憶的再現(xiàn)。積極的記憶態(tài)度，調(diào)動智力活動的積極性，能使注意力集中，記憶的效果就好。三、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)2）意志性格，堅強的意志力量不僅能使人對事物具有執(zhí)著的迷戀的趨向，而且能使人積極持久地從事某一種活動。性格是人在對人、對事的態(tài)度和行為方式所表現(xiàn)出來的心理特點。性格和意志特點，如勤勞與懶惰，踏實與漂浮，謙遜與自負，堅強與軟弱等等，都是可以通過教育使其轉(zhuǎn)化的?？傊?，成功來源于勤奮、來源于對事業(yè)的堅守。1、培養(yǎng)創(chuàng)新意識

創(chuàng)造活動首先來自于強烈的創(chuàng)造欲望。知識和經(jīng)驗是創(chuàng)造必不可少的條件，但有知識并不等于有創(chuàng)造。古往今來，有知識的人很多，但有創(chuàng)造的人只有其中一部分。究其原因，創(chuàng)新的意識，創(chuàng)造的沖動起了決定性的作用。人們發(fā)現(xiàn)，古往今來，多數(shù)科學家的驕人成果都形成于30歲之前，這顯然與年輕人較少保守思想，更富創(chuàng)造和創(chuàng)新的沖動有關。當然，事實上也有許多科學家和學者大器晚成，但這些人無一不是長久甚至終身保持著強烈的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新欲望的。

創(chuàng)新的核心是創(chuàng)造性思維。創(chuàng)造性思維是一種復雜的、高級的心智活動，但決不是神秘莫測、高不可攀，僅屬少數(shù)天才人物的“專利”。我國著名教育家陶行知先生曾說：“人人是創(chuàng)造之人，天天是創(chuàng)造之時，處處是創(chuàng)造之地?！眲?chuàng)新的能力是人類普遍具有的素質(zhì)，除少數(shù)有智力障礙的人以外絕大多數(shù)人都具有創(chuàng)新的稟賦，創(chuàng)新的能力是人類與生俱來的能力，并且，這種能力，是可以通過學習、訓練得到開發(fā)、提高和強化的。2、提高創(chuàng)造力

創(chuàng)造力是人的心理特質(zhì)和各種能力在創(chuàng)造活動中體現(xiàn)的綜合能力。

提高創(chuàng)造力應當從培養(yǎng)良好的創(chuàng)造心理，了解創(chuàng)新思維的特點，掌握創(chuàng)造原理和創(chuàng)造技法等方面起步。

可以說，人人都有創(chuàng)造的潛能。關鍵在于這些潛能能否被有效激發(fā)，并使之強化并形成持久的創(chuàng)造力。實踐證明，只要經(jīng)過有意識的學習和訓練，人的創(chuàng)造力就可以有效地被激發(fā)，并在創(chuàng)造實踐中使創(chuàng)造力逐步鞏固和提高。美國通用電器公司對有關科技人員進行創(chuàng)造工程課程和實踐訓練，兩年后取得很好的效果，按專利數(shù)測算，這些人的創(chuàng)造力提高了三倍。3、加強創(chuàng)造實踐

創(chuàng)造能力的培養(yǎng)關鍵是加強實踐訓練。通過聽課、閱讀等學習手段只能幫助大家了解創(chuàng)造的知識和技法，還不能真正形成創(chuàng)造力。只有加強創(chuàng)造實踐，用所學的知識去觀察分析客觀現(xiàn)象，解決實際問題，設計出別出心裁的作品，創(chuàng)造力才能形成。第三節(jié)機械創(chuàng)新設計的概念及過程一、機械創(chuàng)新設計的概念：1．機械創(chuàng)新設計（MechanicalCreativeDesign,MCD）：充分發(fā)揮設計者的創(chuàng)造力，利用人類已有的相關科學技術成果（理論、方法、技術、原理等），進行創(chuàng)新構(gòu)思，設計出具有新穎性、創(chuàng)造性及實用性的機構(gòu)或機械產(chǎn)品（裝置）的一種實踐活動。2．機械創(chuàng)新設計包含兩部分：一是改進完善現(xiàn)有機械產(chǎn)品的性能；二是創(chuàng)造設計出新機器（產(chǎn)品）3．MCD與常規(guī)機械設計及創(chuàng)造發(fā)明的關系1）MCD與常規(guī)機械設計①常規(guī)機械設計：是在給定機械結(jié)構(gòu)或只對某些結(jié)構(gòu)作微小改動的情況下進行的。機械總體方案設計——機械的運動設計——機械的動力設計——機械的結(jié)構(gòu)設計②機械創(chuàng)新設計：相對常規(guī)設計，它特別強調(diào)人在設計過程中（總體方案，結(jié)構(gòu)設計）的主導性及創(chuàng)造性作用。2）MCD與創(chuàng)造發(fā)明①機械的創(chuàng)造發(fā)明大多屬于機械結(jié)構(gòu)方案的創(chuàng)新設計②MCD要探索機械產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)明的機理、模式及方法，具體描述機器產(chǎn)品的創(chuàng)新設計過程，并將它程式化、定量化、乃至符號化、算法化。③現(xiàn)代機械設計方法學庫：機械創(chuàng)新設計（MCD），機械系統(tǒng)設計(SD)，計算機輔助設計（CAD）、優(yōu)化設計(OD)、可靠性設計（RD）、摩擦學設計（FD）、有限元設計（FED）。二、機械創(chuàng)新設計的過程1．MCD的基本過程：綜合過程、選擇過程、分析過程。2．四個階段：（1）確定機械的基本原理；（2）機構(gòu)結(jié)構(gòu)類型綜合及優(yōu)選；（3）機構(gòu)運動尺寸綜合及其運動參數(shù)優(yōu)選；（4）機構(gòu)動力學參數(shù)綜合及其動力參數(shù)優(yōu)選3．機械創(chuàng)新設計的特點：

1）多種學科的交叉、滲透與融合。

2）在知識和經(jīng)驗積累的基礎上進行思考、推理、判斷，以及創(chuàng)造性發(fā)散思維（靈感、形象的突發(fā)性思維）相結(jié)合的方法。

3）應盡可能在較多方案中進行方案優(yōu)選。

4）多次反復、多級篩選過程。第四節(jié)《機械創(chuàng)新設計》的內(nèi)容及特點一、本書的內(nèi)容：見目錄二、本書的特點及功用1．特點：（1）內(nèi)容的現(xiàn)代化；（2）具有適應性；（3）具有靈活性；（4）重視理論與工程實踐密切結(jié)合。2．功用：（1）啟迪新機構(gòu)的創(chuàng)造與發(fā)明；（2）改善機構(gòu)結(jié)構(gòu)設計；（3）提高機構(gòu)的傳動性能；（4）統(tǒng)一機構(gòu)分析與綜合方法。總結(jié)一、創(chuàng)新1、什么是創(chuàng)新？創(chuàng)新是指采用新思路、新方法、新手段、新原理解決實際問題的過程。所謂“新”表示具有先進性、有生命力、更有效、更簡單。2、創(chuàng)新的普遍性各行各業(yè)都需要創(chuàng)新。3、創(chuàng)新的持久性人們對“新”的不斷追求，要求不斷創(chuàng)新。三、機械創(chuàng)新設計1、常規(guī)設計翻版2、創(chuàng)新設計改進設計改進的程度不同3、設計的規(guī)范性四、如何才能創(chuàng)新設計1、創(chuàng)新的動力

追求經(jīng)濟利益，追求政績，自我價值的實現(xiàn)，興趣2、創(chuàng)新意識沒有創(chuàng)新意識，只能重復別人的成果。3、創(chuàng)新能力知識、經(jīng)驗、工程素質(zhì)4、條件現(xiàn)有的科技水平，經(jīng)費其中，創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力可以培養(yǎng)五、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)學習，實踐，再學習，再實踐，不斷提高同學參加的實踐活動機械創(chuàng)新大賽作品

安全臂力器

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翻書機工程綜合訓練

S軌跡無碳小車

8字軌跡無碳小車六、課程內(nèi)容安排原則：通