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1、绪论 绪 论n一、创新与社会发展n1.创新是人类文明进步的原动力 n 创新是人类文明进步、技术进步、经济发展 的原动力，是国民经济发展的基础。n 创新在人类社会进步过程中不仅对人类科学 世界观的形成和发展产生了重大而深远的影响，而 且使科学成为一种在历史上起推动作用的革命力量 和社会变革的有力杠杆，极大地促进了人类文明发 展的进程。n 创新是一个国家国民经济可持续发展的基石 。对于一个国家而言，拥有持续创新能力和大量的 高素质人力资源，就具备了发展知识经济的巨大潜 力。 201307131509201307131509绪论n2.创新是技术进步的主要途径n(1)技术创新的特点 n1)技术创新是高
2、风险的活动。n2)技术创新也是高收益的活动。 n3)技术创新具有超前性和先进性。n(2)技术创新的范畴技术创新一般是指新产品的开发、新工艺的 应用、新技术的推广与扩散等各种围绕技术而展开 的商业活动。n1)产品创新即在技术变化基础上的产品商业 化，既可以是全新技术的全新产品商业化，也可以 是技术发现后的现有产品改进。 201307131509201307131509绪论n2)过程创新也叫工艺创新，是指商品生产技 术上的重大变革，包括新工艺、新设备及新的经营 管理和组织方法的创新。 n3)技术的扩散指技术通过市场或非市场渠道 的传播。技术创新在企业的生产经营、组织管理以及科 研的每个环节中都存在
3、，无论是一般劳动者，还是 生产经营者、科研人员都有机会、有义务、有责任 进行技术创新活动，以实现自身价值，推动企业的 可持续发展和国民经济的持续增长。 201307131509201307131509绪论n(3)技术创新是企业生存之本 n1)市场立足需要企业生产经营进入网络化、 信息化、国际化，技术传播交流速度加快，技术扩 散更加迅速，一个企业的技术创新在某一领域的短 期存在是可能的，但长期存在难以有效维持。客观 上要求企业不断进行技术创新，不断取得比较优势 。 n2)现代生活水平需要消费观念将由数量型转 为质量型，以追求更高层次的享受。消费观念将由 数量型转为质量型，以追求更高层次的享受。
4、n3)持续发展需要要求企业必须自身进行技术 创新，不能单纯依赖引进和摹仿。必须制定相应的 技术创新计划，使技术创新具有连续性，从不断的 技术创新中获取收益，从而持续地向前发展。 201307131509201307131509绪论n二、创新教育与人才培养n1.二十一世纪教育的特点n1)教育的指导性打破注入式塑造学生的局面 ，强调学生发挥特长，自主学习。教师从传授知识 的权威变为指导学生学习的顾问。n2)教育的综合性不满足于传授和掌握知识， 强调综合运用知识解决问题的综合能力培养。n3)教育的社会性教育由封闭的校园转向开放 的社会，由教室转向图书馆、工厂等社会活动领域 。n4)教育的终身性知识的
5、迅速更替，创新的不 断加强，使人们的学习行为普遍化和社会化。为了 生存竞争必须不断学习，一次性的学校教育转化为 全社会的终生教育。n5)教育的创造性为适应科技高速发展和社会 竞争的需要，建立重视能力培养的教育观。致力于 培养学生创新精神和提高创造力。 201307131509201307131509绪论n2.创新能力的培养 n(1)创新人才的关键特征n1)智商高，但并非天才智商过高可能有害于 创新，因为常规教育成绩超群，会妨碍他寻求更多 新知识。n2)善出难题，不谋权威在科学知识急剧增长 的时代，创新人才的专长有赖于不断地学习来维持 ，驻足于以往的成就，是发扬创新精神的主要障碍 。n3)标新立
6、异，不循陈规创新事业往往是“前 无古人”，而惯于在陈规许可范围内工作的人则把 精力消磨于重复性的劳动中。n4)甘认不知，善求答案承认自己“不知道” 是创新的起点，创新须借助“不知道”带来的压力 。 201307131509201307131509绪论n5)以干为乐，清心寡欲创新人才能从自己的 工作中取得欢乐，会积极自娱于自己的探索、追求 和成就，避免在其它方面多费精力。n6)积极解忧，不信天命挫折、失败经常伴随 在创新的全过程中，创新人才需相信自己的好奇心 ，不随波逐流或听天由命。n7)才思敏锐，激情迸发激情是人对所历所见 所闻提高认识的概念化感受，是生命的最充分的延 伸。创新人才才思敏锐，激
7、情迸发才能进入佳境。201307131509201307131509绪论n(2)培养创新意识 n 创造并非少数杰出人才的专利，要相信人人 都有创造力，人人都可以搞发明创造。n 诺贝尔物理学奖获得者詹奥吉说：“发明就 是和别人看同样的东西却能想出不同的事情。”n 我国著名教育家陶行知先生在“创造宣言” 中提出“处处是创造之地，天天是创造之时，人人 是创造之人” 。n 创造需要付出非凡的劳动，不能幻想囊中取 物、一蹴而就，需要有坚定的毅力，克服重重的困 难才能取得胜利。n 具有敏锐的洞察力，善于发现已有的事物或 原理，用以解决矛盾，这也是创新意识的体现。2013071315092013071315
8、09绪论n(3)提高创造力n 创造力是人的心理特征和各种能力在创造活 动中所表现的综合能力。提高创造力应从培养良好 的创造心理，了解创造思维的特点，掌握创造原理 和创造技法等方面着手。n 创造力受智力因素和非智力因素的影响。智 力因素如观察力、记忆力、想象力、思考力、表达 力。自控力等是创造力的基础性因素。而非智力因 素如理想、信念、情感、兴趣、意志、性格等则是 创造力的动力和催化因素。通过对非智力因素的培 养，可以调动人的主观能动性，对促进智力发展起 重要的作用。n 人的创造力可以通过学习和训练得到激发， 且不断得到提高。 201307131509201307131509绪论n(4)加强创造
9、实践创造能力培养的关键n 通过听课、看书、上网查询、参观、看电影 和录像等环节，人们可以得到创新产品和创造方法 的许多印象、概念，进而了解一些知识、技法。但 只有参加创造实践，才可能综合运用所学的一切， 解决创造的实际问题，形成创造能力。n 社会发展需要有主动进取精神和创造精神的 人才。而主动进取精神和创造精神的养成离不开人 的个性充分发展。所谓人的个性是指在一定社会条 件和教育影响下形成的一个人的比较固定的特性。 高等学校要把鼓励学生个性发展作为重要的教育思 想。为激发和充分地发挥每个人的潜能，要创造必 要的条件和环境，使他们在各自的基础上提高素质 和能力。20130713150920130
10、7131509绪论n三、机械创新设计的概念及过程 n1.机械创新设计的概念n 机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力 和智慧，利用人类已有的相关科学理论、方法和原 理，进行新的构思，设计出新颖、有创造性及实用 性的机构或机械产品（装置）的一种实践活动。n 它包含两个部分：一是改进完善生产或生活 中现有机械产品的技术性能、可靠性、经济性、适 用性等：二是创造设计出新机器、新产品，以满足 新的生产或生活的需要。201307131509201307131509绪论n(1)机械创新设计与常规机械设计的关系n 常规机械设计过程一般可分为四个阶段： 机械总体方案设计；机械的运动设计；机械的 动力设计；机械
11、的结构设计。n 常规设计一般是在给定机械结构或只对某些 结构作微小改动的情况下进行的，其主要内容是进 行尺度设计、动力设计和结构设计。n 机械创新设计是相对常规设计而言的，它特 别强调人在设计过程中，特别是在总体方案设计阶 段中的主导性及创造性作用。机械创新设计有高低 层次之分，这可用创新度来衡量。创新度可用来衡 量一个设计项目创新含量的深度和广度。例如工厂 中的非标准件设计虽属常规设计范畴，却已含有较 多的创造性设计成分。 201307131509201307131509绪论n(2)机械创新设计与机械创造发明的关系n 机械的创造发明大多属于机械结构方案的创 新设计。创造发明过程及方法的专著已
12、问世，但大 多是作宏观概括的论述，缺少具体的可操作性。学 生学过之后，在机械创新设计的原理、方法及实现 等方面仍缺少实用的知识。n 机械创新设计要完成的一个核心内容就是要 探索机械产品创新发明的机理、模式及方法，要具 体描述机械产品创新设计过程，并将它程式化、定 量化，乃至符号化、算法化。 201307131509201307131509绪论n2.机械创新 设计的过程 201307131509201307131509绪论n机械创新设计的一般过程分四个阶段：n1)确定机械的基本原理它可能涉及机械学对 象的不同层次、不同类型的机构组合，或不同学科 知识、技术的问题。n2)机构结构类型综合及优选优选
13、的结构类型 对机械整体性能和经济性具有重大影响，它多伴随 新机构的发明。n3)机构运动尺寸综合及其运动参数优选求得 非线性方程组的完全解（或多解），为优选方案提 供较大的空间。随着优化法、代数消元法等数学方 法引入机构学，使该问题有了突破性进展。n4)机构动力学参数综合及其动力参数优选动 力参数量大、参数值变化域广的多维非线性动力学 方程组的求解，是一个急待深入研究的课题。 201307131509201307131509绪论n3.机械创新设计的特点n(1)独创性设计者应追求与前人、众人不同的 方案，打破一般思维的常规惯例，提出新功能、新 原理、新机构、新材料，在求异和突破中体现创新 。n(2
14、)实用性纸上谈兵无法体现真正的创新。发 明创造成果只是一种潜在的财富，只有将它们转化 为现实生产力或市场商品，才能真正为经济发展和 社会进步服务。设计的实用化主要表现为市场的适 应性和可生产性两方面。n(3)多方案选优机械创新设计涉及多种学科， 应尽可能从多方面、多角度、多层次寻求多种解决 问题的途径，在多方案比较中求新、求异、选优。 以发散性思维探求多种方案，再通过收敛评价取得 最佳方案，这是创新设计方案的特点。 201307131509201307131509绪论n四、机械创新设计的内容及特点 n1.机械创新设计的主要内容n(1) 机械创新设计基础知识n(2) 原理方案的创新设计n(3)
15、机械结构设计与创新 n(4) 再生运动链法创新设计 n(5) 反求工程与创新设计n(6) 机构创新设计的智能化方法n(7) 机械系统创新设计实例分析201307131509201307131509绪论n2.机械创新设计的特点n(1)内容的现代化注意引人本学科最新动态和 科研成果以及本课程所涉及的理论在技术中的应用 ，充分反映现代科学技术的最新进展。n(2)适应性强既能满足国民经济建设的需要， 又能满足学生的客观条件要求。编入的新理论、新 技术、新方法特别注重实用性，并编入供学生查阅 的参考文献，每章还附有思考题帮助学生掌握所学 知识。n(3)具有灵活性本书的体系和结构能适应科学 技术的发展，可以随时增加新内容、新成果。n(4)重视理论与实践的结合本书选用了大量实 例来增强学生的工程意识。201307131509201307131509
