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1、201307131509,緒 論,一、創(chuàng)新與社會發(fā)展 1.創(chuàng)新是人類文明進(jìn)步的原動力 創(chuàng)新是人類文明進(jìn)步、技術(shù)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原動力，是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。 創(chuàng)新在人類社會進(jìn)步過程中不僅對人類科學(xué)世界觀的形成和發(fā)展產(chǎn)生了重大而深遠(yuǎn)的影響，而且使科學(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有力杠桿，極大地促進(jìn)了人類文明發(fā)展的進(jìn)程。 創(chuàng)新是一個國家國民經(jīng)濟(jì)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(jì)的巨大潛力。,201307131509,2.創(chuàng)新是技術(shù)進(jìn)步的主要途徑 (1)技術(shù)創(chuàng)新的特點 1)技術(shù)創(chuàng)新是高風(fēng)險的活動。 2)技術(shù)創(chuàng)新也

2、是高收益的活動。 3)技術(shù)創(chuàng)新具有超前性和先進(jìn)性。 (2)技術(shù)創(chuàng)新的范疇 技術(shù)創(chuàng)新一般是指新產(chǎn)品的開發(fā)、新工藝的應(yīng)用、新技術(shù)的推廣與擴(kuò)散等各種圍繞技術(shù)而展開的商業(yè)活動。 1)產(chǎn)品創(chuàng)新即在技術(shù)變化基礎(chǔ)上的產(chǎn)品商業(yè)化，既可以是全新技術(shù)的全新產(chǎn)品商業(yè)化，也可以是技術(shù)發(fā)現(xiàn)后的現(xiàn)有產(chǎn)品改進(jìn)。,201307131509,2)過程創(chuàng)新也叫工藝創(chuàng)新，是指商品生產(chǎn)技術(shù)上的重大變革，包括新工藝、新設(shè)備及新的經(jīng)營管理和組織方法的創(chuàng)新。 3)技術(shù)的擴(kuò)散指技術(shù)通過市場或非市場渠道的傳播。 技術(shù)創(chuàng)新在企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營、組織管理以及科研的每個環(huán)節(jié)中都存在，無論是一般勞動者，還是生產(chǎn)經(jīng)營者、科研人員都有機(jī)會、有義務(wù)、有責(zé)

3、任進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新活動，以實現(xiàn)自身價值，推動企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長。,201307131509,(3)技術(shù)創(chuàng)新是企業(yè)生存之本 1)市場立足需要企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化、信息化、國際化，技術(shù)傳播交流速度加快，技術(shù)擴(kuò)散更加迅速，一個企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新在某一領(lǐng)域的短期存在是可能的，但長期存在難以有效維持?？陀^上要求企業(yè)不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，不斷取得比較優(yōu)勢。 2)現(xiàn)代生活水平需要消費(fèi)觀念將由數(shù)量型轉(zhuǎn)為質(zhì)量型，以追求更高層次的享受。消費(fèi)觀念將由數(shù)量型轉(zhuǎn)為質(zhì)量型，以追求更高層次的享受。 3)持續(xù)發(fā)展需要要求企業(yè)必須自身進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，不能單純依賴引進(jìn)和摹仿。必須制定相應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新計劃，使技術(shù)創(chuàng)新具有連續(xù)性

4、，從不斷的技術(shù)創(chuàng)新中獲取收益，從而持續(xù)地向前發(fā)展。,201307131509,二、創(chuàng)新教育與人才培養(yǎng) 1.二十一世紀(jì)教育的特點 1)教育的指導(dǎo)性打破注入式塑造學(xué)生的局面，強(qiáng)調(diào)學(xué)生發(fā)揮特長，自主學(xué)習(xí)。教師從傳授知識的權(quán)威變?yōu)橹笇?dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的顧問。 2)教育的綜合性不滿足于傳授和掌握知識，強(qiáng)調(diào)綜合運(yùn)用知識解決問題的綜合能力培養(yǎng)。 3)教育的社會性教育由封閉的校園轉(zhuǎn)向開放的社會，由教室轉(zhuǎn)向圖書館、工廠等社會活動領(lǐng)域。 4)教育的終身性知識的迅速更替，創(chuàng)新的不斷加強(qiáng)，使人們的學(xué)習(xí)行為普遍化和社會化。為了生存競爭必須不斷學(xué)習(xí)，一次性的學(xué)校教育轉(zhuǎn)化為全社會的終生教育。 5)教育的創(chuàng)造性為適應(yīng)科技高速發(fā)展和社

5、會競爭的需要，建立重視能力培養(yǎng)的教育觀。致力于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和提高創(chuàng)造力。,201307131509,2.創(chuàng)新能力的培養(yǎng) (1)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵特征 1)智商高，但并非天才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，不謀權(quán)威在科學(xué)知識急劇增長的時代，創(chuàng)新人才的專長有賴于不斷地學(xué)習(xí)來維持，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)新事業(yè)往往是“前無古人”，而慣于在陳規(guī)許可范圍內(nèi)工作的人則把精力消磨于重復(fù)性的勞動中。 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，創(chuàng)新須借助“不知道”帶來的壓力。,201307131509

6、,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(fèi)精力。 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)新人才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)激情是人對所歷所見所聞提高認(rèn)識的概念化感受，是生命的最充分的延伸。創(chuàng)新人才才思敏銳，激情迸發(fā)才能進(jìn)入佳境。,201307131509,(2)培養(yǎng)創(chuàng)新意識 創(chuàng)造并非少數(shù)杰出人才的專利，要相信人人都有創(chuàng)造力，人人都可以搞發(fā)明創(chuàng)造。 諾貝爾物理學(xué)獎獲得者詹奧吉說：“發(fā)明就是和別人看同樣的東西卻能想出不同的事情?！? 我國著名教育家陶行知先生在“創(chuàng)造

7、宣言”中提出“處處是創(chuàng)造之地，天天是創(chuàng)造之時，人人是創(chuàng)造之人” 。 創(chuàng)造需要付出非凡的勞動，不能幻想囊中取物、一蹴而就，需要有堅定的毅力，克服重重的困難才能取得勝利。 具有敏銳的洞察力，善于發(fā)現(xiàn)已有的事物或原理，用以解決矛盾，這也是創(chuàng)新意識的體現(xiàn)。,201307131509,(3)提高創(chuàng)造力 創(chuàng)造力是人的心理特征和各種能力在創(chuàng)造活動中所表現(xiàn)的綜合能力。提高創(chuàng)造力應(yīng)從培養(yǎng)良好的創(chuàng)造心理，了解創(chuàng)造思維的特點，掌握創(chuàng)造原理和創(chuàng)造技法等方面著手。 創(chuàng)造力受智力因素和非智力因素的影響。智力因素如觀察力、記憶力、想象力、思考力、表達(dá)力。自控力等是創(chuàng)造力的基礎(chǔ)性因素。而非智力因素如理想、信念、情感、

8、興趣、意志、性格等則是創(chuàng)造力的動力和催化因素。通過對非智力因素的培養(yǎng)，可以調(diào)動人的主觀能動性，對促進(jìn)智力發(fā)展起重要的作用。 人的創(chuàng)造力可以通過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練得到激發(fā)，且不斷得到提高。,201307131509,(4)加強(qiáng)創(chuàng)造實踐創(chuàng)造能力培養(yǎng)的關(guān)鍵 通過聽課、看書、上網(wǎng)查詢、參觀、看電影和錄像等環(huán)節(jié)，人們可以得到創(chuàng)新產(chǎn)品和創(chuàng)造方法的許多印象、概念，進(jìn)而了解一些知識、技法。但只有參加創(chuàng)造實踐，才可能綜合運(yùn)用所學(xué)的一切，解決創(chuàng)造的實際問題，形成創(chuàng)造能力。 社會發(fā)展需要有主動進(jìn)取精神和創(chuàng)造精神的人才。而主動進(jìn)取精神和創(chuàng)造精神的養(yǎng)成離不開人的個性充分發(fā)展。所謂人的個性是指在一定社會條件和教育影響下形成

9、的一個人的比較固定的特性。高等學(xué)校要把鼓勵學(xué)生個性發(fā)展作為重要的教育思想。為激發(fā)和充分地發(fā)揮每個人的潛能，要創(chuàng)造必要的條件和環(huán)境，使他們在各自的基礎(chǔ)上提高素質(zhì)和能力。,201307131509,三、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的概念及過程 1.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的概念 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計是指充分發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造力和智慧，利用人類已有的相關(guān)科學(xué)理論、方法和原理，進(jìn)行新的構(gòu)思，設(shè)計出新穎、有創(chuàng)造性及實用性的機(jī)構(gòu)或機(jī)械產(chǎn)品（裝置）的一種實踐活動。 它包含兩個部分：一是改進(jìn)完善生產(chǎn)或生活中現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)性能、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、適用性等：二是創(chuàng)造設(shè)計出新機(jī)器、新產(chǎn)品，以滿足新的生產(chǎn)或生活的需要。,201307131509,(

10、1)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計與常規(guī)機(jī)械設(shè)計的關(guān)系 常規(guī)機(jī)械設(shè)計過程一般可分為四個階段：機(jī)械總體方案設(shè)計；機(jī)械的運(yùn)動設(shè)計；機(jī)械的動力設(shè)計；機(jī)械的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 常規(guī)設(shè)計一般是在給定機(jī)械結(jié)構(gòu)或只對某些結(jié)構(gòu)作微小改動的情況下進(jìn)行的，其主要內(nèi)容是進(jìn)行尺度設(shè)計、動力設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計。 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計是相對常規(guī)設(shè)計而言的，它特別強(qiáng)調(diào)人在設(shè)計過程中，特別是在總體方案設(shè)計階段中的主導(dǎo)性及創(chuàng)造性作用。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計有高低層次之分，這可用創(chuàng)新度來衡量。創(chuàng)新度可用來衡量一個設(shè)計項目創(chuàng)新含量的深度和廣度。例如工廠中的非標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計雖屬常規(guī)設(shè)計范疇，卻已含有較多的創(chuàng)造性設(shè)計成分。,201307131509,(2)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計與機(jī)械創(chuàng)造發(fā)

11、明的關(guān)系 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。創(chuàng)造發(fā)明過程及方法的專著已問世，但大多是作宏觀概括的論述，缺少具體的可操作性。學(xué)生學(xué)過之后，在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的原理、方法及實現(xiàn)等方面仍缺少實用的知識。 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計要完成的一個核心內(nèi)容就是要探索機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)明的機(jī)理、模式及方法，要具體描述機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計過程，并將它程式化、定量化，乃至符號化、算法化。,201307131509,2.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的過程,201307131509,機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的一般過程分四個階段： 1)確定機(jī)械的基本原理它可能涉及機(jī)械學(xué)對象的不同層次、不同類型的機(jī)構(gòu)組合，或不同學(xué)科知識、技術(shù)的問題。 2)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)類型綜合

12、及優(yōu)選優(yōu)選的結(jié)構(gòu)類型對機(jī)械整體性能和經(jīng)濟(jì)性具有重大影響，它多伴隨新機(jī)構(gòu)的發(fā)明。 3)機(jī)構(gòu)運(yùn)動尺寸綜合及其運(yùn)動參數(shù)優(yōu)選求得非線性方程組的完全解（或多解），為優(yōu)選方案提供較大的空間。隨著優(yōu)化法、代數(shù)消元法等數(shù)學(xué)方法引入機(jī)構(gòu)學(xué)，使該問題有了突破性進(jìn)展。 4)機(jī)構(gòu)動力學(xué)參數(shù)綜合及其動力參數(shù)優(yōu)選動力參數(shù)量大、參數(shù)值變化域廣的多維非線性動力學(xué)方程組的求解，是一個急待深入研究的課題。,201307131509,3.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的特點 (1)獨(dú)創(chuàng)性設(shè)計者應(yīng)追求與前人、眾人不同的方案，打破一般思維的常規(guī)慣例，提出新功能、新原理、新機(jī)構(gòu)、新材料，在求異和突破中體現(xiàn)創(chuàng)新。 (2)實用性紙上談兵無法體現(xiàn)真正的創(chuàng)新。發(fā)

13、明創(chuàng)造成果只是一種潛在的財富，只有將它們轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力或市場商品，才能真正為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步服務(wù)。設(shè)計的實用化主要表現(xiàn)為市場的適應(yīng)性和可生產(chǎn)性兩方面。 (3)多方案選優(yōu)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計涉及多種學(xué)科，應(yīng)盡可能從多方面、多角度、多層次尋求多種解決問題的途徑，在多方案比較中求新、求異、選優(yōu)。以發(fā)散性思維探求多種方案，再通過收斂評價取得最佳方案，這是創(chuàng)新設(shè)計方案的特點。,201307131509,四、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的內(nèi)容及特點 1.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的主要內(nèi)容 (1) 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計基礎(chǔ)知識 (2) 原理方案的創(chuàng)新設(shè)計 (3) 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計與創(chuàng)新 (4) 再生運(yùn)動鏈法創(chuàng)新設(shè)計 (5) 反求工程與創(chuàng)新設(shè)計 (6) 機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的智能化方法 (7) 機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實例分析,201307131509,2.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的特點 (1)內(nèi)容的現(xiàn)代化注意引人本學(xué)科最新動態(tài)和科研成果以及本課程所涉及的理論在技術(shù)中的應(yīng)用，充分反映現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的最新進(jìn)展。 (2)適應(yīng)性強(qiáng)既能滿足國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，又能滿足學(xué)生的客觀條件要求。編入的新理論、新技術(shù)、新方法特別注重實用性，并編入供學(xué)生查閱的參考文獻(xiàn)，每章還附有思考題幫助學(xué)生掌握所學(xué)知識。 (3)具有靈活性本書的體系和結(jié)構(gòu)能適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，可以隨時增加新內(nèi)容、新成果。 (4)重視理論與實踐的結(jié)合本書選用了大量實例來增強(qiáng)學(xué)生的工程意識。,