機械創(chuàng)新設(shè)計(第一章)

機械創(chuàng)新設(shè)計內(nèi)容：1、創(chuàng)新、技術(shù)進步，人才培養(yǎng)之間的關(guān)系。

2、機械創(chuàng)新設(shè)計的概念及基本過程。

3、《機械創(chuàng)新設(shè)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(xué)世界觀的形成和發(fā)展產(chǎn)生重大影響，并使科學(xué)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(shù)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(shù)，也就沒有經(jīng)濟建設(shè)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(dǎo)地位的時代。知識經(jīng)濟是以現(xiàn)代技術(shù)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(xué)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(shè)的有用人才，我們應(yīng)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(shù)進步的主要途徑

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

形成自主技術(shù)開發(fā)能力的關(guān)鍵：①建立適合于技術(shù)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(shù)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(xué)生在校期間學(xué)的知識很多，但可應(yīng)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(xué)生，而年輕人中的發(fā)明家很少，美國麻省理工大學(xué)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(chǔ)（經(jīng)費）

關(guān)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(shè)《機械創(chuàng)新設(shè)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(guān)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(guān)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(quán)威地位和自我形象。在科學(xué)知識急劇增長的時代創(chuàng)新人才的專長有賴于不斷的學(xué)習(xí)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(fù)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(xué)習(xí)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(dǎo)，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(xué)習(xí)和工作上去，凝神諦聽，敏銳地捕捉教學(xué)信息，全神貫注地刻苦鉆研科學(xué)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(dǎo)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(chǔ)，使想象更加充實，使受教育者在已有知識能力的基礎(chǔ)上，向新的知識領(lǐng)域和更高的認識階段發(fā)展，興趣不僅關(guān)系到受教育者學(xué)習(xí)質(zhì)量和工作質(zhì)

量的提高，而且關(guān)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。總之，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(xué)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(guān)。當然，事實上也有許多科學(xué)家和學(xué)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(fù)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(xué)習(xí)、訓(xùn)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(yīng)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(guān)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(xué)習(xí)和訓(xùn)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(guān)科技人員進行創(chuàng)造工程課程和實踐訓(xùn)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(guān)鍵是加強實踐訓(xùn)練。通過聽課、閱讀等學(xué)習(xí)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(xué)的知識去觀察分析客觀現(xiàn)象，解決實際問題，設(shè)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(shè)計的概念及過程一、機械創(chuàng)新設(shè)計的概念：1．機械創(chuàng)新設(shè)計（MechanicalCreativeDesign,MCD）：充分發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造力，利用人類已有的相關(guān)科學(xué)技術(shù)成果（理論、方法、技術(shù)、原理等），進行創(chuàng)新構(gòu)思，設(shè)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(shè)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(shè)計出新機器（產(chǎn)品）3．MCD與常規(guī)機械設(shè)計及創(chuàng)造發(fā)明的關(guān)系1）MCD與常規(guī)機械設(shè)計①常規(guī)機械設(shè)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(shè)計——機械的運動設(shè)計——機械的動力設(shè)計——機械的結(jié)構(gòu)設(shè)計②機械創(chuàng)新設(shè)計：相對常規(guī)設(shè)計，它特別強調(diào)人在設(shè)計過程中（總體方案，結(jié)構(gòu)設(shè)計）的主導(dǎo)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(shè)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(shè)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(shè)計方法學(xué)庫：機械創(chuàng)新設(shè)計（MCD），機械系統(tǒng)設(shè)計(SD)，計算機輔助設(shè)計（CAD）、優(yōu)化設(shè)計(OD)、可靠性設(shè)計（RD）、摩擦學(xué)設(shè)計（FD）、有限元設(shè)計（FED）。二、機械創(chuàng)新設(shè)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(xué)參數(shù)綜合及其動力參數(shù)優(yōu)選3．機械創(chuàng)新設(shè)計的特點：

1）多種學(xué)科的交叉、滲透與融合。

2）在知識和經(jīng)驗積累的基礎(chǔ)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(yīng)盡可能在較多方案中進行方案優(yōu)選。

4）多次反復(fù)、多級篩選過程。第四節(jié)《機械創(chuàng)新設(shè)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(yīng)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(shè)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?？偨Y(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(shè)計1、常規(guī)設(shè)計翻版2、創(chuàng)新設(shè)計改進設(shè)計改進的程度不同3、設(shè)計的規(guī)范性四、如何才能創(chuàng)新設(shè)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(fù)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(xué)習(xí)，實踐，再學(xué)習(xí)，再實踐，不斷提高同學(xué)參加的實踐活動機械創(chuàng)新大賽作品

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翻書機工程綜合訓(xùn)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