机械创新设计的论文
摘要：分析机械创新设计的特征和常用的方法, 给出激发创新设计思维, 培养创新素质和提高机械创新设计能力的途径。
关键词：机械; 创新; 设计能力;
0 引言
随着社会经济的不断发展, 机械设备使用率也在不断增加。需要进一步提高机械设备水平, 以确保机械创新的先进性。机械发展的主要动力是创新, 创新与技术进步有着至关重要的作用。提升机械方面的创新设计水平, 必须从方式、思维及知识创新出发。
1 机械创新设计的特征
机械创新设计的独特性表现在设计过程中, 需要进行反复的验证、筛选, 机械创新设计的每一个环节都有一个特定的设计优化方案, 设计的每一个环节都是紧密相连的。总体而言, 机械设计还有非常明显的整体化系统化特征。进行机械创新设计时, 能充分感受到多门学科之间的渗透和交叉。因此, 需要设计者掌握多种类型的知识, 科学合理的运用发散性思维和创造性思维, 通过自身具备的学科知识进行判断思考, 并从创设设计的复杂性特点出发进行机械创新设计。除此之外, 机械创新设计前期, 还可以参考或是引用国外先进的创意产品来进行设计, 但并不是对其进行简单的'改造和模仿, 而是要将其作为了解机械创新设计特点的第一步。
2 机械创新设计常用的方法
(1) 仿生类比设计法。主要指在分析类比自然界生物机能的基础上, 将生物运动和机械运动之间的相似性和差异性进行分析对比, 通过这种方式可以有效的激发创新思维和机械创新设计的灵感, 更好的完成规范方案。例如已经出现的模仿蜥蜴、人类手臂的机械抓手等机器人, 就是设计者模仿生物运动设计的机械设备。因此, 在设计时应仔细观察大自然中生物的特点和日常生活环境, 以获得更好的设计灵感。
(2) 智力合成设计法。主要是以团队为单位, 团队中的成员大胆提出自己的设计分析和建议, 通过集体分析讨论的方式, 激发团队的创新设计思维, 取长补短, 确保设计成员的设计灵感得到有效激发, 通过不断创新构想和团队成员之间的碰撞和融合, 使机械创新设计方案更加具体、全面。设计前, 必须明确设计方案的具体目标要求, 做好事前准备。讨论时, 要尊重团队成员的设计构想, 不能带有情绪色彩或者是批判的态度分析讨论其设计构想, 在小组设计人员阐述自己的设计构想后, 提出自己的一些建议和看法。此外, 小组设计人员之间要做到人人平等, 分析讨论期间, 要将经验交流和设计构想记录下来, 并进行总结归纳, 以便在讨论分析设计方案时, 能选择最适合且综合性较强的设计方案。
(3) 移置技术设计方法。指将一个领域中的先进技术移置到另一个领域中进行设计工作。比如, 纳米技术是物理领域的一种材料技术, 经过设计人员的科学研发后, 在服装设计、机器制造等领域得到了一定的应用, 并生产出很多纳米服装和纳米机器。
3 机械创新设计思维
创新思维是机械创造设计者必须要具备的一项基本要素, 同时也是进行创新的关键所在。初学者同专业的机械设计人员相比, 在社会实践和教育程度等方面都有很多不足之处, 在设计思维的系统性以及广度和深度方面都存在很大的差距。因此需要将在课堂中和书本上所学到的知识进行有效整合, 再通过自己的想象力, 扩展自身的设计思路, 满足机械创新设计的要求。此外, 还要高度重视机械创新过程中的灵感来源和灵感思维, 其灵感思维是指经过长期思考后, 在设计过程中突然产生灵感, 从而突破创新的瓶颈区, 解决设计难题的一种思维活动。通常情况下, 灵感的出现会受到较多因素的影响。例如, 看到教室中的全自动喷水黑板擦擦拭黑板的印记, 或者是家里微波炉的加热过程, 并从中得到启发。灵感的迸发能够不断的升华自身潜在的创造力, 同时也这是创新设计质的飞跃过程。因此, 在进行机械设计时, 要不断的激发创新设计思维, 不断的培养创新素质, 让自己有源源不断的机械创新设计灵感。
4 提高机械创新设计能力的途径
(1) 广泛涉猎群书, 扩宽自身视野。在学好各科专业知识的同时, 还要涉猎群书, 养成积极思考和独立思考的习惯。爱因斯坦曾言:“发展独立思考和独立判断的能力, 应当始终放在首位, 而不应当把获得专业知识放在首位。”只有通过对不同学科的了解, 才能培养自己多学科的融合程度, 提高全局观, 更好地形成多视角多学科的创新能力, 进而提高机械设计创新能力。
(2) 善于观察生活, 突破思维定势。要积极主动、有计划、有目的的去观察社会、观察生活, 从中发现创新点, 为机械创新能力打下坚实的基础;同时, 还要善于打破自己的定式思维, 开辟创新点;另外还要善于使用各种思维方法, 如系统与具体化、归纳与演绎、比较与归类、分析与综合、抽象与概括等, 并掌握各种创新思维法, 进一步提高自身的创新意识。
(3) 结合相关课程, 提高创新意识。提高机械创新设计水平, 必须不断培养创新意识, 特别是在学校的学习过程中, 在老师传授知识的过程中, 培养自身知识的联系意识以及对创新知识的敏感度, 结合相关专业知识或者是此领域中最前沿的创新成果进行记录, 课余时间认真查阅, 在小组讨论中积极说出自己的新方法、新思想, 还要积极与同学进行交流, 在不同的思维中, 激发自己的创新灵感。另外, 针对老师所举出的各项设计案例, 必须要具有求异存疑的逆向思维。对于书本上的知识, 要将其应用到实际之处, 时刻保持着自己的创新意识, 进一步提高自身的创新能力。
(4) 善用科技手段, 加快创新步伐。随着现代科技的迅速发展, 各类现代化仪器也不断发展, 机械设计和制造方法的更新速度也越来越快。因此不能局限于课堂学习中所接触到创新设计知识, 要紧随机械科技不断发展步伐, 通过各种途径, 如相关机械科技设计创新杂志、相关设计网站以及各种讲座等, 进一步了解到最为先进的机械设计手段和方法。
(5) 加强设计实践, 锻炼创新能力。在校生学习任务繁重, 进行机械创新设计的实践机会少, 但学校和少年宫等组织会经常举办较多的科技创新实践活动。积极参与这些活动和比赛, 提高自己的动手能力, 锻炼自己创新技法, 提高自己的创新能力。在参加活动过程中, 不仅可以了解创新点在整个设计方案中的重要性, 同时还能了解每一项任务的完成步骤。因此不仅要学习好相关的专业知识, 还要积极参加各类科研竞赛活动, 在实践中不断锻炼自己的创新思维, 提高自己的创新思维能力。
参考文献
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