機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)(第一章)

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、創(chuàng)新、技術(shù)進(jìn)步，人才培養(yǎng)之間的關(guān)系。

2、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的概念及基本過(guò)程。

3、《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)》的內(nèi)容、特點(diǎn)及功用。第一章緒論第一節(jié)創(chuàng)新與社會(huì)進(jìn)步一、創(chuàng)新是人類(lèi)文明進(jìn)步的原動(dòng)力

1、創(chuàng)新對(duì)人類(lèi)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(dòng)作用的革命力量和社會(huì)變革的杠桿。創(chuàng)新是人類(lèi)文明進(jìn)步的原動(dòng)力，是科技發(fā)展、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)進(jìn)步的源泉。

翻開(kāi)人類(lèi)發(fā)展的歷史長(zhǎng)卷，可以說(shuō)，人類(lèi)文明史就是一部人類(lèi)生生不息的創(chuàng)新發(fā)展史。創(chuàng)新是人類(lèi)不斷進(jìn)步的原動(dòng)力。2、創(chuàng)新是技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的源泉，也是培養(yǎng)和造就科技人才的重要途徑

沒(méi)有創(chuàng)新就沒(méi)有新興技術(shù)，也就沒(méi)有經(jīng)濟(jì)建設(shè)所必須依靠和重視的高科技人才。

21世紀(jì)將是知識(shí)經(jīng)濟(jì)占主導(dǎo)地位的時(shí)代。知識(shí)經(jīng)濟(jì)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(jì)。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代創(chuàng)新更是一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基石。對(duì)于一個(gè)國(guó)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(shí)經(jīng)濟(jì)的巨大潛力。缺乏科學(xué)儲(chǔ)備和創(chuàng)新能力的國(guó)家，將失去知識(shí)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的機(jī)遇。3、創(chuàng)新能力的大小已成為決定一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力強(qiáng)弱的重要因素

當(dāng)今世界，創(chuàng)新能力的大小已成為決定一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力強(qiáng)弱的重要因素。在國(guó)際竟?fàn)幹校瑖?guó)家與國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越明顯地表現(xiàn)為科技和人才的競(jìng)爭(zhēng)，特別是科技創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人才的竟?fàn)帯?/p>

為迎接知識(shí)經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)，成為祖國(guó)建設(shè)的有用人才，我們應(yīng)該加強(qiáng)自己的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，拓寬專業(yè)口徑，積極主動(dòng)地獲取知識(shí)。二、創(chuàng)新是技術(shù)進(jìn)步的主要途徑

技術(shù)進(jìn)步一般是通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新來(lái)實(shí)現(xiàn)，表現(xiàn)為新技術(shù)，新產(chǎn)品。實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步的兩條途徑：技術(shù)引進(jìn)；自主技術(shù)開(kāi)發(fā)。1．技術(shù)引進(jìn)：（1）技術(shù)引進(jìn)的三個(gè)環(huán)節(jié)：技術(shù)引進(jìn)，技術(shù)積蓄、技術(shù)普及（2）技術(shù)引進(jìn)的原則：重視技術(shù)引進(jìn)，更重視技術(shù)的發(fā)展和推廣。

形成自主技術(shù)開(kāi)發(fā)能力的關(guān)鍵：①建立適合于技術(shù)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(kāi)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(shí)很多，但可應(yīng)用于創(chuàng)造性勞動(dòng)的知識(shí)太少

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

3、我國(guó)每年培養(yǎng)有百萬(wàn)大學(xué)生，而年輕人中的發(fā)明家很少，美國(guó)麻省理工大學(xué)僅1996年一年就有400多項(xiàng)發(fā)明。原因：1、人才培養(yǎng)模式：以傳授知識(shí)為主

2、科技體制，激勵(lì)評(píng)價(jià)機(jī)制

3、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)（經(jīng)費(fèi)）

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(kāi)設(shè)《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)》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(dòng)進(jìn)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(guò)高可能有害于創(chuàng)新，因?yàn)槌Ｒ?guī)教育成績(jī)超群，會(huì)妨礙他尋求更多新知識(shí)。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(shí)急劇增長(zhǎng)的時(shí)代創(chuàng)新人才的專長(zhǎng)有賴于不斷的學(xué)習(xí)來(lái)維持，駐足于以往的成就，是發(fā)揚(yáng)創(chuàng)新精神的主要障礙；3）標(biāo)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(wú)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(dòng)。4）甘認(rèn)不知，善求答案。承認(rèn)自己“不知道”是創(chuàng)新的起點(diǎn)。創(chuàng)新須借助“不知道”帶來(lái)的壓力；5）以干為樂(lè)，清心寡欲。創(chuàng)新人才能從自己的工作中取得歡樂(lè)，會(huì)積極自?shī)视谧约旱奶剿髯非蠛统删?，避免在其它方面多費(fèi)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(guò)程中，創(chuàng)新需相信自己的好奇心，不隨波逐流或聽(tīng)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(jìn)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(dòng)的意識(shí)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(dòng)機(jī)、激發(fā)求知欲，興趣是推動(dòng)人們?nèi)で笾R(shí)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(tīng)，敏銳地捕捉教學(xué)信息，全神貫注地刻苦鉆研科學(xué)知識(shí)，一絲不茍地從事創(chuàng)造性勞動(dòng)，興趣使人們更加熱愛(ài)自己的事業(yè)，并為它而獻(xiàn)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(kāi)動(dòng)腦筋，尋找最完善的方法去分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。

興趣可使人想象力更豐富。興趣推動(dòng)人們廣泛接觸新事物，引導(dǎo)他們參加各種實(shí)踐，開(kāi)闊眼界，豐富心理生活，為觀察打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，使想象更加充實(shí)，使受教育者在已有知識(shí)能力的基礎(chǔ)上，向新的知識(shí)領(lǐng)域和更高的認(rèn)識(shí)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(shí)所產(chǎn)生的一種對(duì)事物的態(tài)度和內(nèi)心的體驗(yàn)。參加實(shí)踐和創(chuàng)新活動(dòng)，眾多的新經(jīng)驗(yàn)、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(duì)人的實(shí)踐活動(dòng)又是一種巨大的動(dòng)力，它推動(dòng)人們?nèi)タ朔D難險(xiǎn)阻，實(shí)現(xiàn)所追求的目標(biāo)。

情感是想象的翅膀。豐富的情感可使想象更加活躍，促使認(rèn)識(shí)向縱深發(fā)展，對(duì)思維對(duì)象的積極態(tài)度和對(duì)發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的渴望，是思維過(guò)程發(fā)生與深入的重要條件。求知欲強(qiáng)烈、熱情高漲時(shí)，人的思維活動(dòng)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(jiàn)解。

情感影響記憶，記憶也是一種智力因素。強(qiáng)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(dòng)智力活動(dòng)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(jiān)強(qiáng)的意志力量不僅能使人對(duì)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(dòng)。性格是人在對(duì)人、對(duì)事的態(tài)度和行為方式所表現(xiàn)出來(lái)的心理特點(diǎn)。性格和意志特點(diǎn)，如勤勞與懶惰，踏實(shí)與漂浮，謙遜與自負(fù)，堅(jiān)強(qiáng)與軟弱等等，都是可以通過(guò)教育使其轉(zhuǎn)化的?？傊?，成功來(lái)源于勤奮、來(lái)源于對(duì)事業(yè)的堅(jiān)守。1、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)

創(chuàng)造活動(dòng)首先來(lái)自于強(qiáng)烈的創(chuàng)造欲望。知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)是創(chuàng)造必不可少的條件，但有知識(shí)并不等于有創(chuàng)造。古往今來(lái)，有知識(shí)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(shí)，創(chuàng)造的沖動(dòng)起了決定性的作用。人們發(fā)現(xiàn)，古往今來(lái)，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(dòng)有關(guān)。當(dāng)然，事實(shí)上也有許多科學(xué)家和學(xué)者大器晚成，但這些人無(wú)一不是長(zhǎng)久甚至終身保持著強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí)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(jí)的心智活動(dòng)，但決不是神秘莫測(cè)、高不可攀，僅屬少數(shù)天才人物的“專利”。我國(guó)著名教育家陶行知先生曾說(shuō)：“人人是創(chuàng)造之人，天天是創(chuàng)造之時(shí)，處處是創(chuàng)造之地。”創(chuàng)新的能力是人類(lèi)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(lèi)與生俱來(lái)的能力，并且，這種能力，是可以通過(guò)學(xué)習(xí)、訓(xùn)練得到開(kāi)發(fā)、提高和強(qiáng)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(dòng)中體現(xiàn)的綜合能力。

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

可以說(shuō)，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(qiáng)化并形成持久的創(chuàng)造力。實(shí)踐證明，只要經(jīng)過(guò)有意識(shí)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(shí)踐中使創(chuàng)造力逐步鞏固和提高。美國(guó)通用電器公司對(duì)有關(guān)科技人員進(jìn)行創(chuàng)造工程課程和實(shí)踐訓(xùn)練，兩年后取得很好的效果，按專利數(shù)測(cè)算，這些人的創(chuàng)造力提高了三倍。3、加強(qiáng)創(chuàng)造實(shí)踐

創(chuàng)造能力的培養(yǎng)關(guān)鍵是加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練。通過(guò)聽(tīng)課、閱讀等學(xué)習(xí)手段只能幫助大家了解創(chuàng)造的知識(shí)和技法，還不能真正形成創(chuàng)造力。只有加強(qiáng)創(chuàng)造實(shí)踐，用所學(xué)的知識(shí)去觀察分析客觀現(xiàn)象，解決實(shí)際問(wèn)題，設(shè)計(jì)出別出心裁的作品，創(chuàng)造力才能形成。第三節(jié)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的概念及過(guò)程一、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的概念：1．機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)（MechanicalCreativeDesign,MCD）：充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力，利用人類(lèi)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(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思，設(shè)計(jì)出具有新穎性、創(chuàng)造性及實(shí)用性的機(jī)構(gòu)或機(jī)械產(chǎn)品（裝置）的一種實(shí)踐活動(dòng)。2．機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)包含兩部分：一是改進(jìn)完善現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品的性能；二是創(chuàng)造設(shè)計(jì)出新機(jī)器（產(chǎn)品）3．MCD與常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)及創(chuàng)造發(fā)明的關(guān)系1）MCD與常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)①常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)：是在給定機(jī)械結(jié)構(gòu)或只對(duì)某些結(jié)構(gòu)作微小改動(dòng)的情況下進(jìn)行的。機(jī)械總體方案設(shè)計(jì)——機(jī)械的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)——機(jī)械的動(dòng)力設(shè)計(jì)——機(jī)械的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)②機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)：相對(duì)常規(guī)設(shè)計(jì)，它特別強(qiáng)調(diào)人在設(shè)計(jì)過(guò)程中（總體方案，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）的主導(dǎo)性及創(chuàng)造性作用。2）MCD與創(chuàng)造發(fā)明①機(jī)械的創(chuàng)造發(fā)明大多屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)方案的創(chuàng)新設(shè)計(jì)②MCD要探索機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)明的機(jī)理、模式及方法，具體描述機(jī)器產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程，并將它程式化、定量化、乃至符號(hào)化、算法化。③現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法學(xué)庫(kù)：機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)（MCD），機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)(SD)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、優(yōu)化設(shè)計(jì)(OD)、可靠性設(shè)計(jì)（RD）、摩擦學(xué)設(shè)計(jì)（FD）、有限元設(shè)計(jì)（FED）。二、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程1．MCD的基本過(guò)程：綜合過(guò)程、選擇過(guò)程、分析過(guò)程。2．四個(gè)階段：（1）確定機(jī)械的基本原理；（2）機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)類(lèi)型綜合及優(yōu)選；（3）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸綜合及其運(yùn)動(dòng)參數(shù)優(yōu)選；（4）機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)參數(shù)綜合及其動(dòng)力參數(shù)優(yōu)選3．機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：

1）多種學(xué)科的交叉、滲透與融合。

2）在知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上進(jìn)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(jìn)行方案優(yōu)選。

4）多次反復(fù)、多級(jí)篩選過(guò)程。第四節(jié)《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)》的內(nèi)容及特點(diǎn)一、本書(shū)的內(nèi)容：見(jiàn)目錄二、本書(shū)的特點(diǎn)及功用1．特點(diǎn)：（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(shí)踐密切結(jié)合。2．功用：（1）啟迪新機(jī)構(gòu)的創(chuàng)造與發(fā)明；（2）改善機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（3）提高機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)性能；（4）統(tǒng)一機(jī)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(shí)際問(wèn)題的過(guò)程。所謂“新”表示具有先進(jìn)性、有生命力、更有效、更簡(jiǎn)單。2、創(chuàng)新的普遍性各行各業(yè)都需要?jiǎng)?chuàng)新。3、創(chuàng)新的持久性人們對(duì)“新”的不斷追求，要求不斷創(chuàng)新。三、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)1、常規(guī)設(shè)計(jì)翻版2、創(chuàng)新設(shè)計(jì)改進(jìn)設(shè)計(jì)改進(jìn)的程度不同3、設(shè)計(jì)的規(guī)范性四、如何才能創(chuàng)新設(shè)計(jì)1、創(chuàng)新的動(dòng)力

追求經(jīng)濟(jì)利益，追求政績(jī)，自我價(jià)值的實(shí)現(xiàn)，興趣2、創(chuàng)新意識(shí)沒(méi)有創(chuàng)新意識(shí)，只能重復(fù)別人的成果。3、創(chuàng)新能力知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、工程素質(zhì)4、條件現(xiàn)有的科技水平，經(jīng)費(fèi)其中，創(chuàng)新意識(shí)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(shí)踐，再學(xué)習(xí)，再實(shí)踐，不斷提高同學(xué)參加的實(shí)踐活動(dòng)機(jī)械創(chuàng)新大賽作品

安全臂力器

康復(fù)訓(xùn)練器

旱地劃船

搖搖樂(lè)

翻書(shū)機(jī)工程綜合訓(xùn)練

S軌跡無(wú)碳小車(chē)

8字軌跡無(wú)碳小車(chē)六、課程內(nèi)容安排原則：通