機械創新設計的論文
摘要：分析機械創新設計的特征和常用的方法, 給出激發創新設計思維, 培養創新素質和提高機械創新設計能力的途徑。
關鍵詞：機械; 創新; 設計能力;
0 引言
隨著社會經濟的不斷發展, 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, 以確保機械創新的先進性。機械發展的主要動力是創新, 創新與技術進步有著至關重要的作用。提升機械方面的創新設計水平, 必須從方式、思維及知識創新出發。
1 機械創新設計的特征
機械創新設計的獨特性表現在設計過程中, 需要進行反復的驗證、篩選, 機械創新設計的每一個環節都有一個特定的設計優化方案, 設計的每一個環節都是緊密相連的。總體而言, 機械設計還有非常明顯的整體化系統化特征。進行機械創新設計時, 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, 科學合理的運用發散性思維和創造性思維, 通過自身具備的學科知識進行判斷思考, 并從創設設計的復雜性特點出發進行機械創新設計。除此之外, 機械創新設計前期, 還可以參考或是引用國外先進的創意產品來進行設計, 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新設計特點的第一步。
2 機械創新設計常用的方法
(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創新思維和機械創新設計的靈感, 更好的完成規范方案。例如已經出現的模仿蜥蜴、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, 激發團隊的創新設計思維, 取長補短, 確保設計成員的設計靈感得到有效激發, 通過不斷創新構想和團隊成員之間的碰撞和融合, 使機械創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, 經過設計人員的科學研發后, 在服裝設計、機器制造等領域得到了一定的應用, 并生產出很多納米服裝和納米機器。
3 機械創新設計思維
創新思維是機械創造設計者必須要具備的一項基本要素, 同時也是進行創新的關鍵所在。初學者同專業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, 滿足機械創新設計的要求。此外, 還要高度重視機械創新過程中的靈感來源和靈感思維, 其靈感思維是指經過長期思考后, 在設計過程中突然產生靈感, 從而突破創新的瓶頸區, 解決設計難題的一種思維活動。通常情況下, 靈感的出現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。靈感的迸發能夠不斷的升華自身潛在的創造力, 同時也這是創新設計質的飛躍過程。因此, 在進行機械設計時, 要不斷的激發創新設計思維, 不斷的培養創新素質, 讓自己有源源不斷的機械創新設計靈感。
4 提高機械創新設計能力的途徑
(1) 廣泛涉獵群書, 擴寬自身視野。在學好各科專業知識的同時, 還要涉獵群書, 養成積極思考和獨立思考的習慣。愛因斯坦曾言:“發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知識放在首位。”只有通過對不同學科的了解, 才能培養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新能力, 進而提高機械設計創新能力。
(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, 從中發現創新點, 為機械創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, 開辟創新點;另外還要善于使用各種思維方法, 如系統與具體化、歸納與演繹、比較與歸類、分析與綜合、抽象與概括等, 并掌握各種創新思維法, 進一步提高自身的創新意識。
(3) 結合相關課程, 提高創新意識。提高機械創新設計水平, 必須不斷培養創新意識, 特別是在學校的學習過程中, 在老師傳授知識的過程中, 培養自身知識的聯系意識以及對創新知識的.敏感度, 結合相關專業知識或者是此領域中最前沿的創新成果進行記錄, 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, 激發自己的創新靈感。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新意識, 進一步提高自身的創新能力。
(4) 善用科技手段, 加快創新步伐。隨著現代科技的迅速發展, 各類現代化儀器也不斷發展, 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新設計知識, 要緊隨機械科技不斷發展步伐, 通過各種途徑, 如相關機械科技設計創新雜志、相關設計網站以及各種講座等, 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, 鍛煉創新能力。在校生學習任務繁重, 進行機械創新設計的實踐機會少, 但學校和少年宮等組織會經常舉辦較多的科技創新實踐活動。積極參與這些活動和比賽, 提高自己的動手能力, 鍛煉自己創新技法, 提高自己的創新能力。在參加活動過程中, 不僅可以了解創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新思維, 提高自己的創新思維能力。
參考文獻
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