機械創(chuàng)新設(shè)計的論文
摘要：分析機械創(chuàng)新設(shè)計的特征和常用的方法, 給出激發(fā)創(chuàng)新設(shè)計思維, 培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì)和提高機械創(chuàng)新設(shè)計能力的途徑。
關(guān)鍵詞：機械; 創(chuàng)新; 設(shè)計能力;
0 引言
隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展, 機械設(shè)備使用率也在不斷增加。需要進(jìn)一步提高機械設(shè)備水平, 以確保機械創(chuàng)新的先進(jìn)性。機械發(fā)展的主要動力是創(chuàng)新, 創(chuàng)新與技術(shù)進(jìn)步有著至關(guān)重要的作用。提升機械方面的創(chuàng)新設(shè)計水平, 必須從方式、思維及知識創(chuàng)新出發(fā)。
1 機械創(chuàng)新設(shè)計的特征
機械創(chuàng)新設(shè)計的獨特性表現(xiàn)在設(shè)計過程中, 需要進(jìn)行反復(fù)的驗證、篩選, 機械創(chuàng)新設(shè)計的每一個環(huán)節(jié)都有一個特定的設(shè)計優(yōu)化方案, 設(shè)計的每一個環(huán)節(jié)都是緊密相連的。總體而言, 機械設(shè)計還有非常明顯的整體化系統(tǒng)化特征。進(jìn)行機械創(chuàng)新設(shè)計時, 能充分感受到多門學(xué)科之間的滲透和交叉。因此, 需要設(shè)計者掌握多種類型的知識, 科學(xué)合理的運用發(fā)散性思維和創(chuàng)造性思維, 通過自身具備的學(xué)科知識進(jìn)行判斷思考, 并從創(chuàng)設(shè)設(shè)計的復(fù)雜性特點出發(fā)進(jìn)行機械創(chuàng)新設(shè)計。除此之外, 機械創(chuàng)新設(shè)計前期, 還可以參考或是引用國外先進(jìn)的創(chuàng)意產(chǎn)品來進(jìn)行設(shè)計, 但并不是對其進(jìn)行簡單的改造和模仿, 而是要將其作為了解機械創(chuàng)新設(shè)計特點的第一步。
2 機械創(chuàng)新設(shè)計常用的方法
(1) 仿生類比設(shè)計法。主要指在分析類比自然界生物機能的基礎(chǔ)上, 將生物運動和機械運動之間的相似性和差異性進(jìn)行分析對比, 通過這種方式可以有效的激發(fā)創(chuàng)新思維和機械創(chuàng)新設(shè)計的靈感, 更好的完成規(guī)范方案。例如已經(jīng)出現(xiàn)的模仿蜥蜴、人類手臂的機械抓手等機器人, 就是設(shè)計者模仿生物運動設(shè)計的機械設(shè)備。因此, 在設(shè)計時應(yīng)仔細(xì)觀察大自然中生物的特點和日常生活環(huán)境, 以獲得更好的設(shè)計靈感。
(2) 智力合成設(shè)計法。主要是以團(tuán)隊為單位, 團(tuán)隊中的成員大膽提出自己的設(shè)計分析和建議, 通過集體分析討論的方式, 激發(fā)團(tuán)隊的創(chuàng)新設(shè)計思維, 取長補短, 確保設(shè)計成員的設(shè)計靈感得到有效激發(fā), 通過不斷創(chuàng)新構(gòu)想和團(tuán)隊成員之間的碰撞和融合, 使機械創(chuàng)新設(shè)計方案更加具體、全面。設(shè)計前, 必須明確設(shè)計方案的具體目標(biāo)要求, 做好事前準(zhǔn)備。討論時, 要尊重團(tuán)隊成員的設(shè)計構(gòu)想, 不能帶有情緒色彩或者是批判的態(tài)度分析討論其設(shè)計構(gòu)想, 在小組設(shè)計人員闡述自己的設(shè)計構(gòu)想后, 提出自己的一些建議和看法。此外, 小組設(shè)計人員之間要做到人人平等, 分析討論期間, 要將經(jīng)驗交流和設(shè)計構(gòu)想記錄下來, 并進(jìn)行總結(jié)歸納, 以便在討論分析設(shè)計方案時, 能選擇最適合且綜合性較強的設(shè)計方案。
(3) 移置技術(shù)設(shè)計方法。指將一個領(lǐng)域中的先進(jìn)技術(shù)移置到另一個領(lǐng)域中進(jìn)行設(shè)計工作。比如, 納米技術(shù)是物理領(lǐng)域的一種材料技術(shù), 經(jīng)過設(shè)計人員的科學(xué)研發(fā)后, 在服裝設(shè)計、機器制造等領(lǐng)域得到了一定的應(yīng)用, 并生產(chǎn)出很多納米服裝和納米機器。
3 機械創(chuàng)新設(shè)計思維
創(chuàng)新思維是機械創(chuàng)造設(shè)計者必須要具備的一項基本要素, 同時也是進(jìn)行創(chuàng)新的關(guān)鍵所在。初學(xué)者同專業(yè)的機械設(shè)計人員相比, 在社會實踐和教育程度等方面都有很多不足之處, 在設(shè)計思維的系統(tǒng)性以及廣度和深度方面都存在很大的差距。因此需要將在課堂中和書本上所學(xué)到的知識進(jìn)行有效整合, 再通過自己的想象力, 擴(kuò)展自身的設(shè)計思路, 滿足機械創(chuàng)新設(shè)計的要求。此外, 還要高度重視機械創(chuàng)新過程中的靈感來源和靈感思維, 其靈感思維是指經(jīng)過長期思考后, 在設(shè)計過程中突然產(chǎn)生靈感, 從而突破創(chuàng)新的瓶頸區(qū), 解決設(shè)計難題的一種思維活動。通常情況下, 靈感的出現(xiàn)會受到較多因素的影響。例如, 看到教室中的全自動噴水黑板擦擦拭黑板的印記, 或者是家里微波爐的加熱過程, 并從中得到啟發(fā)。靈感的迸發(fā)能夠不斷的升華自身潛在的創(chuàng)造力, 同時也這是創(chuàng)新設(shè)計質(zhì)的飛躍過程。因此, 在進(jìn)行機械設(shè)計時, 要不斷的激發(fā)創(chuàng)新設(shè)計思維, 不斷的培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì), 讓自己有源源不斷的機械創(chuàng)新設(shè)計靈感。
4 提高機械創(chuàng)新設(shè)計能力的途徑
(1) 廣泛涉獵群書, 擴(kuò)寬自身視野。在學(xué)好各科專業(yè)知識的同時, 還要涉獵群書, 養(yǎng)成積極思考和獨立思考的習(xí)慣。愛因斯坦曾言:“發(fā)展獨立思考和獨立判斷的能力, 應(yīng)當(dāng)始終放在首位, 而不應(yīng)當(dāng)把獲得專業(yè)知識放在首位。”只有通過對不同學(xué)科的了解, 才能培養(yǎng)自己多學(xué)科的融合程度, 提高全局觀, 更好地形成多視角多學(xué)科的創(chuàng)新能力, 進(jìn)而提高機械設(shè)計創(chuàng)新能力。
(2) 善于觀察生活, 突破思維定勢。要積極主動、有計劃、有目的的去觀察社會、觀察生活, 從中發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新點, 為機械創(chuàng)新能力打下堅實的基礎(chǔ);同時, 還要善于打破自己的定式思維, 開辟創(chuàng)新點;另外還要善于使用各種思維方法, 如系統(tǒng)與具體化、歸納與演繹、比較與歸類、分析與綜合、抽象與概括等, 并掌握各種創(chuàng)新思維法, 進(jìn)一步提高自身的創(chuàng)新意識。
(3) 結(jié)合相關(guān)課程, 提高創(chuàng)新意識。提高機械創(chuàng)新設(shè)計水平, 必須不斷培養(yǎng)創(chuàng)新意識, 特別是在學(xué)校的學(xué)習(xí)過程中, 在老師傳授知識的過程中, 培養(yǎng)自身知識的聯(lián)系意識以及對創(chuàng)新知識的.敏感度, 結(jié)合相關(guān)專業(yè)知識或者是此領(lǐng)域中最前沿的創(chuàng)新成果進(jìn)行記錄, 課余時間認(rèn)真查閱, 在小組討論中積極說出自己的新方法、新思想, 還要積極與同學(xué)進(jìn)行交流, 在不同的思維中, 激發(fā)自己的創(chuàng)新靈感。另外, 針對老師所舉出的各項設(shè)計案例, 必須要具有求異存疑的逆向思維。對于書本上的知識, 要將其應(yīng)用到實際之處, 時刻保持著自己的創(chuàng)新意識, 進(jìn)一步提高自身的創(chuàng)新能力。
(4) 善用科技手段, 加快創(chuàng)新步伐。隨著現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展, 各類現(xiàn)代化儀器也不斷發(fā)展, 機械設(shè)計和制造方法的更新速度也越來越快。因此不能局限于課堂學(xué)習(xí)中所接觸到創(chuàng)新設(shè)計知識, 要緊隨機械科技不斷發(fā)展步伐, 通過各種途徑, 如相關(guān)機械科技設(shè)計創(chuàng)新雜志、相關(guān)設(shè)計網(wǎng)站以及各種講座等, 進(jìn)一步了解到最為先進(jìn)的機械設(shè)計手段和方法。
(5) 加強設(shè)計實踐, 鍛煉創(chuàng)新能力。在校生學(xué)習(xí)任務(wù)繁重, 進(jìn)行機械創(chuàng)新設(shè)計的實踐機會少, 但學(xué)校和少年宮等組織會經(jīng)常舉辦較多的科技創(chuàng)新實踐活動。積極參與這些活動和比賽, 提高自己的動手能力, 鍛煉自己創(chuàng)新技法, 提高自己的創(chuàng)新能力。在參加活動過程中, 不僅可以了解創(chuàng)新點在整個設(shè)計方案中的重要性, 同時還能了解每一項任務(wù)的完成步驟。因此不僅要學(xué)習(xí)好相關(guān)的專業(yè)知識, 還要積極參加各類科研競賽活動, 在實踐中不斷鍛煉自己的創(chuàng)新思維, 提高自己的創(chuàng)新思維能力。
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