機械創(chuàng)新設計的論文
摘要：分析機械創(chuàng)新設計的特征和常用的方法, 給出激發(fā)創(chuàng)新設計思維, 培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì)和提高機械創(chuàng)新設計能力的途徑。
關鍵詞：機械; 創(chuàng)新; 設計能力;
0 引言
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展, 機械設備使用率也在不斷增加。需要進一步提高機械設備水平, 以確保機械創(chuàng)新的先進性。機械發(fā)展的主要動力是創(chuàng)新, 創(chuàng)新與技術進步有著至關重要的作用。提升機械方面的創(chuàng)新設計水平, 必須從方式、思維及知識創(chuàng)新出發(fā)。
1 機械創(chuàng)新設計的特征
機械創(chuàng)新設計的獨特性表現(xiàn)在設計過程中, 需要進行反復的驗證、篩選, 機械創(chuàng)新設計的每一個環(huán)節(jié)都有一個特定的設計優(yōu)化方案, 設計的每一個環(huán)節(jié)都是緊密相連的�？傮w而言, 機械設計還有非常明顯的整體化系統(tǒng)化特征。進行機械創(chuàng)新設計時, 能充分感受到多門學科之間的滲透和交叉。因此, 需要設計者掌握多種類型的知識, 科學合理的運用發(fā)散性思維和創(chuàng)造性思維, 通過自身具備的學科知識進行判斷思考, 并從創(chuàng)設設計的復雜性特點出發(fā)進行機械創(chuàng)新設計。除此之外, 機械創(chuàng)新設計前期, 還可以參考或是引用國外先進的創(chuàng)意產(chǎn)品來進行設計, 但并不是對其進行簡單的改造和模仿, 而是要將其作為了解機械創(chuàng)新設計特點的第一步。
2 機械創(chuàng)新設計常用的方法
(1) 仿生類比設計法。主要指在分析類比自然界生物機能的基礎上, 將生物運動和機械運動之間的相似性和差異性進行分析對比, 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, 就是設計者模仿生物運動設計的機械設備。因此, 在設計時應仔細觀察大自然中生物的特點和日常生活環(huán)境, 以獲得更好的設計靈感。
(2) 智力合成設計法。主要是以團隊為單位, 團隊中的成員大膽提出自己的設計分析和建議, 通過集體分析討論的方式, 激發(fā)團隊的創(chuàng)新設計思維, 取長補短, 確保設計成員的設計靈感得到有效激發(fā), 通過不斷創(chuàng)新構想和團隊成員之間的碰撞和融合, 使機械創(chuàng)新設計方案更加具體、全面。設計前, 必須明確設計方案的具體目標要求, 做好事前準備。討論時, 要尊重團隊成員的設計構想, 不能帶有情緒色彩或者是批判的態(tài)度分析討論其設計構想, 在小組設計人員闡述自己的設計構想后, 提出自己的一些建議和看法。此外, 小組設計人員之間要做到人人平等, 分析討論期間, 要將經(jīng)驗交流和設計構想記錄下來, 并進行總結歸納, 以便在討論分析設計方案時, 能選擇最適合且綜合性較強的設計方案。
(3) 移置技術設計方法。指將一個領域中的先進技術移置到另一個領域中進行設計工作。比如, 納米技術是物理領域的一種材料技術, 經(jīng)過設計人員的科學研發(fā)后, 在服裝設計、機器制造等領域得到了一定的應用, 并生產(chǎn)出很多納米服裝和納米機器。
3 機械創(chuàng)新設計思維
創(chuàng)新思維是機械創(chuàng)造設計者必須要具備的一項基本要素, 同時也是進行創(chuàng)新的關鍵所在。初學者同專業(yè)的機械設計人員相比, 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到的知識進行有效整合, 再通過自己的想象力, 擴展自身的設計思路, 滿足機械創(chuàng)新設計的要求。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)新設計質(zhì)的飛躍過程。因此, 在進行機械設計時, 要不斷的激發(fā)創(chuàng)新設計思維, 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)新設計靈感。
4 提高機械創(chuàng)新設計能力的途徑
(1) 廣泛涉獵群書, 擴寬自身視野。在學好各科專業(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慣。愛因斯坦曾言:“發(fā)展獨立思考和獨立判斷的能力, 應當始終放在首位, 而不應當把獲得專業(yè)知識放在首位�！敝挥型ㄟ^對不同學科的了解, 才能培養(yǎng)自己多學科的融合程度, 提高全局觀, 更好地形成多視角多學科的創(chuàng)新能力, 進而提高機械設計創(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;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, 進一步提高自身的創(chuàng)新意識。
(3) 結合相關課程, 提高創(chuàng)新意識。提高機械創(chuàng)新設計水平, 必須不斷培養(yǎng)創(chuàng)新意識, 特別是在學校的學習過程中, 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, 結合相關專業(yè)知識或者是此領域中最前沿的創(chuàng)新成果進行記錄, 課余時間認真查閱, 在小組討論中積極說出自己的新方法、新思想, 還要積極與同學進行交流, 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, 要將其應用到實際之處, 時刻保持著自己的創(chuàng)新意識, 進一步提高自身的創(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習中所接觸到創(chuàng)新設計知識, 要緊隨機械科技不斷發(fā)展步伐, 通過各種途徑, 如相關機械科技設計創(chuàng)新雜志、相關設計網(wǎng)站以及各種講座等, 進一步了解到最為先進的機械設計手段和方法。
(5) 加強設計實踐, 鍛煉創(chuàng)新能力。在校生學習任務繁重, 進行機械創(chuàng)新設計的實踐機會少, 但學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)新點在整個設計方案中的重要性, 同時還能了解每一項任務的完成步驟。因此不僅要學習好相關的專業(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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