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1、2 创新设计技术,发明和革新是技术的源泉,技术创新是技术发展的灵魂技术发明创造发明自然界原来没有的事物技术革新对原有技术加以改造和提高,21 设计与创新,21 .1创造力的构成及培养机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术成果（ 含理论、方法、技术原理等）进行创新构思设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品的一种实践活动。,+,=,带摄像功能的手机,机械创新设计包含两个部分：一是改进完善生产或生活中现有机械产品的可靠性、经济性、适用性等技术性能；二是创造设计出能满足新的生产或生活需要的新机器、新产品。,集成电路的发明,发明时间：1958地点：美国硅谷革新过程：
2、集成电路 大规模集成电路 (1000个以上晶体管) 超大规模集成电路(10万100万个晶体管),在设计的过程中如何来实现创新呢？,一般可以从原理、结构、技术、材料、工艺等方面改进和突破，实现创新目标。要实现产品设计的创新，除了要最大限度地发挥人的智慧外，还应注意利用最新的技术成果和现代的设计理论与方法。,为了获得具有创新构思的思路及灵感，常常要用到下面一些体现创新意识的思维方法：1）综合：任何先进产品都是先进技术成果、多学科技术、新技术与传统技术、自然科学与社会科学的综合，对这些先进技术的综合分析，有助于获得新的设计思路和创意。2）还原：研究已有产品和生产过程的特点，抓住关键技术，将最主要功能
3、提炼出来，研究实现关键技术的手段或方法，得到最优结果。如洗衣机的研制，就是提炼出洗衣机主要是“清洁”功能，其关键技术是如何模拟人手洗衣的过程，使洗涤剂和水流动与衣物产生摩擦，达到洗净的目的。,创新是设计的灵魂,创新就是通过引入新概念新思想新方法新技术等,或对已有产品的革新来创造具有相当社会价值的事物或形式.,一般从外形、材料、结构、原理、工艺等方面来考虑,3）对应：采用相似、模拟比较、类比的方法来设计新产品。如机械手是模拟人手取物的动作，梳子是人手梳头的仿形，类比两栖动物，设计出水陆坦克，联想蝙蝠探测目标方式，发明雷达等。4）移植：把一个对象的研究运用于另一个对象，它促进了学科的渗透交叉。如将
4、计算机，传感器的功能移植到机械产品中，就设计出新颖的机电一体化系列产品。5）离散：将研究对象分离创造新产品。如脱水机是双缸洗衣机分离出来的，音箱是从扬声器与收录机整体中分离的。6）逆反：打破习惯，对已有理论技术怀疑，可引出奥妙的发明。如虹吸就是打破“水往低处流”的固定看法而产生的。,2.1.2 设计的原则,1、创新原则 2、实用原则 3、经济原则 4、美观原则 5、道德原则 6、技术规范原则7、可持续发展原则,1、创新原则,创新就是通过引入新概念、新思想、新方法、新技术等或对已有产品的革新来创造具有相当社会价值的事物或形式。,创新概念,创新性原则,创新是设计的核心，一般从外形、材料、结构、原理
5、、工艺等方面来考虑。,2.实用原则,“虽有乎千金之玉卮，至贵而无当，漏不可盛水”,这句话出自2000多年前战国时期思想家韩非子之口。意思是说，一个酒杯价值千金，但若是它漏了不能盛酒，也就失去了基本的功能，就没有了使用价值。所以，对于产品设计来说，必须考虑到它的实用性。,3.经济原则,以最低的 费用取得 最佳的效果,【案例】,经济原则,木桶,塑料水桶,好的产品设计不仅能满足人的物质要求，而且也能让人从产品外观上得到美的体验，享受精神上的愉悦。,美观原则,4,设计的一般原则,产品设计不能只将产品考虑为一个孤立的物的实体，还必须考虑它与人、社会、环境的关系，必须遵循道德原则。,道德原则,5,6.技术
6、规范原则,问题：（1）为什么具有全球漫游的手机可以在全球一百多个国家间实现漫游通话?,（2）各种手机电池、充电器是否采用统一技术标准?可以通用吗?带来什么后果?,日常生活用的螺栓,7可持续发展原则,技术产品是与生态、环境、资源等等紧密相连的。-生态角度设计既要满足当代发展的需求，又要考虑未来发展的需要。,汽车与能源和环境,2.2 创新思维,221 创新思维,创新思维综合运用了多种思维方法和逻辑模式，在社会实践需要所制约的目标的指导下，在一定心理结构的影响下，对储存的和外来的信息，经过鉴别、筛选、重新联结和组合，从而产生新知识，构成新理论和新发现。创新思维包括逻辑的和非逻辑的，有意识的和无意识的
7、。如类比、灵感、直觉、想象。,1创新过程,1） 寻找选题-发现问题，缩小范围，锁定目标； 2） 构想创意-运用各种方法获得新产品的构思与创意； 3） 论证实践-对新产品进行理论论证并付诸应用。,2创新思维的领域,创新思维不同于以往人们狭隘理解的“发明创造”，它贯穿于人类生活的各个方面，主要有以下五个领域： 1）实物-某种具有实用价值的新物品； 2）制度-某种新的组织方式和行为方式； 3）对策-某种解决特定问题的新策略； 4）理论-某种具有解释力和指导性的新的理论构想； 5）心态-某种内心情绪、态度和观念的转变。,3创新的对象,1）世界上所有事物（包括自然事物、社会事物和他人的思维）都有可能成为
8、人们创新的对象，因此每时每刻，我们都面临着无穷多的思维对象。2）每一个具体的创新对象，其属性都是无穷多的，就像世界上没有两片完全相同的树叶一样，这使得每一个对象都有别于其他任何对象。3）每一个具体的创新对象，总是在时间的长河中不断改变，三十年河东到河西，没有人能够两次踏进同一条河流。,222 突破思维定势,思维定势（习惯性思维）是由人们先前的活动而造成的倾向性思维，在环境不变的条件下，思维定势使人们能够应用已掌握的方法迅速解决问题，但在环境发生变化时，它则会妨碍人们采用新的方法进行创造性的工作；,思维定势是一种按常规处理问题的思维方式。它可以省去许多摸索、试探的步骤，缩短思考时间，提高效率。在
9、日常生活中，思维定势可以帮助我们解决每天碰到的大多数问题。但是思维定势不利于创新思考，不利于创造。思维惯性和思维定势合起来我们就称为思维障碍。,思维：是一种复杂的心理现象，是人的大脑的一种能力。思维惯性：这次这样解决了一个问题，下次遇到类似的问题或表面看起来相同的问题，不由自主地还是沿着上次思考的方向或次序去解决。思维定势：思考同类或相似问题的惯性轨道，来自于心理定势。过去的思维影响当前的思维，形成了固定的思维模式。,骑自行车?,思考题,自行车能比汽车跑的快吗自行车能在水中骑，天上飞吗有边讨论问题边行走的多人骑自行车半轮自行车能骑吗？方轮自行车能骑吗？不要链条传动自行车两人能并排骑一辆自行车吗
10、有仿骑马奔腾效果的自行车躺骑自行车的利弊,思维定势有直线型思维只需用一就是一，二就是二，或A=B，B=C，则A=C，这样的思维方式就是直线性。 养成了直线型思维习惯，就不善于从侧面、反面或迂回地去思考问题，不免会陷入思维的误区。权威型思维对权威的尊敬甚至崇拜，不敢逾越权威半步，不敢怀疑权威的理论和观点。从众型思维从众心理，就是不敢带头，不冒尖，一切都随大流的心理状态。,书本型思维由于对书本知识的过分相信而不能突破和创新的思维方式，就叫做书本型思维障碍。自我中心型思维有些人特别固执，思考问题时以自我为中心的心理状态。其他类型的思维1.自卑型思维障碍就是非常地不自信，由于过去的失败或成绩较差，受到
11、过别人的轻视，产生了自卑心理。2.麻木型思维障碍表现是不敏感，思维不活跃,3.偏执型思维障碍,他们大多颇为自信，但有的是钻牛角尖，明知这条道路走不通，菲要往前闯，直到碰得头破血流才罢休，不知道及时转弯子。思考题一个人用600元买了一匹马，以700元卖了出去，又用800元买了回来，以900元卖了出去，请问他赚了多少钱？有三个学生到一家小旅店住宿，他们准备住1个晚上，每人交了10元钱，老板见是学生说少收5元吧，退回5元。服务员拿着这5元心想：5元分给3人不好分，于是自己收起2元，退给每个学生1元，事后服务员自己心中不解：每个学生交9元共27元，自己拿了2元总计29元，可学生给了30元，那1元到哪儿
12、去了？请大家帮他想一想。(200元；交 27元）,突破思维定势是指：在思考有待创新的问题时，要有意识地抛开头脑中思考类似问题所形成的思维程序和模式敢于开发新思路。我们在进行创造活动时，要有意识地抛开以往思考这些问题时的习惯（思维程序和模式），警惕和排除它对寻求新的设想所可能产生的束缚作用。,扩展思维视角,思维视角的概念人的思维活动不仅有方向，有次序，还有起点。在起点上，就有切入的角度。实际上，对于思维视角对于创新非常重要创新活动来说，这个起点和切入的角度非常重要。我们把思维开始时的切入角度，就叫做思维视角。思维视角对于创新的重要性1.事物本身都有不同的侧面，从不同的角度去考察，就能更加全面地接
13、近事物的本质。2.世界上的各种事物都不是孤立存在的，它们与周围的其他事物有着千丝万缕的联系，观察研究某一未显露本质的事物，可以从与它有联系的另一事物中找到切入点。,扩展思维视角,应该尽量多地增加头脑中的思维视角，如构思穿鞋的自行车与汽车，学会从多种角度观察同一个问题。扩展思维应遵循肯定否定存疑的原则，思维的肯定视角就是，当头脑思考一种具体的事物或者观念的时候，首先设定它是正确的、好的、有价值的，然后沿着这种视角，寻找这种事物或观念的优点和价值。,否定视角,思维中的“否定视角”正相反，否定也可以理解为“反向”，就是从反面和对立面来思考一个事物；并在这种视角的支配下寻找这个事物或者观念的错误、危害
14、之类的负面价值。如图示多用工具，一时也许难以判定其用途的优越性，此时不应该急于“肯定”或者“否定”，不妨放下问题，过一段时间再进行判定，这就是“存疑视角”。,多用工具,(一)改变万事顺着想的思路大多数人对于问题的思考，都是按照常情、常理、常规去想的，或者按照事物发生的时间、空间顺序去想，这就是所谓的“万事顺着想”。在许多情况下，顺着想就只能是一种常规的思维方式，要想进行创新思维，就得有意识地改变万事顺着想的思路。1、变顺着想为倒着想2、从事物的对立面出发去想3、思考者改变自己的位置,扩展思维视角的方法,(二)转换问题获得新视角1把复杂问题转化为简单问题2把自己生疏的问题转换成熟悉的问题3把不能
15、办到的事情转化为可以办到的事情(三)把直接变为间接1先退后进军事上是很重要的一种策略2迂回前进退一步是为了前进3先做铺垫，创造条件先设置一个新的问 题，作为铺垫，为解决问题创造条件。,逐步接近法训练,逻辑的思考就是有步骤地思考。所有逻辑思维活动的基础都是连续思考，这个过程包括选取蕴含在难题之中的重要事实、结论及关系，并把它们整理成便于利用和推导的形式。,类比,例如要发明开罐头的刀具，那么把“开”字做一些想法的引子。“开罐头可以放一个自动构件在罐头中，同时自动开启”。开就是原来关着，现在把它打开，如夹子，夹子是可逆的，贝壳闭合得很好”等等。通过摆弄“开”这个动词，从原有的开罐头刀具的观点中超脱出
16、来，想出一大堆关于“开”的联想，然后再去想开罐头刀具的问题，这样才能产生新颖的、丰富的想法和主意。,创新能力直接来源于创新意识，但也不是有了创新意识就一定能够创新。创新机会来源于各种竞争产生的不平静的环境中，意外的机遇，工作任务的需要，工作中碰到问题，新知识的产生等等都可能成为创新的来源。只要我们用心，都有创新机会。,2.3 创造技法,创造技法就是创造学家根据创造思维发展规律总结出的创造发明的一些原理、技巧和方法。在创造实践中总结出的这些创造技法还可以在其他创造过程中加以借鉴使用创造技法能提高人们的创造力和创造成果的实现率。 我国劳动人民在几千年前就注意从自己的创造活动中总结出许多为世人所瞩目的创造工艺和创造技法。,
