创新思维与设计课后小结

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1、课后总结课程名称创新思维与设计学院电子与电气工程学院专业、班级10测控C1学生姓名、学号马伟光9指导教师梁彩平目录课程介绍二课程概况三创新思维与现代设计与机械创新设计的关系四创新与设计（绪论）五基础知识1. 创新设计的思维基础2. 机械创新设计的技术基础六理论与方法1机构的组合与创新设计2. 机械结构与创新设计3. 仿生原理与创新设计4. 反求工程与创新设计5. 现代设计中的创新思维七、实践课程1头脑风暴2.仿生原理八产品的需求分析九参考资料及参考书目1参考资料2.参考书目课程介绍现代思维与创新设计由上海交通大学教授、中国工程院院士谢友柏的倡议下开始 的。是一门连接社会科学与技术科学之间空白的

2、基础性课程。学习这门课程的宗旨是培养创 新意识，了解创新内涵，学习创新方法。对于工程类的学生，创新设计与产品创新及机械结 构创新不可分离，因此，基本的机械原理与机械设计的知识是必须的。这门课主要讲在产品设计中创新思维相关的概念、理论及方法，并配合以生动与具有启发性 的案例展开。课程中贯穿了两次实践性的作业，引导我们从生活中发现需求、帮助我们自主 完成产品设计创新的过程。同时培养并增强了我们团队合作精神及持之以恒的精神，培养勇 于创新和善于创新的综合素质与能力。二.课程概况这门课程共32学时（16周课），包括：理论课，实践课，实验课。这些课程穿插进行, 不仅提高我们的积极性及兴趣，而且还渗透着理

3、论与实践相结合的性质。1. 理论课主要讲述的章节包括：创新与设计，创新设计的思维基础，现代设计中的创新 设计，机械设计中的创新思维，产品的需求分析，设计的过程和方法。理论课一般比较枯燥 乏味，老师在讲解的时候经常加一些形象生动的例子，激发我们的兴趣，起到了很好的效果。2. 实践课主要有两次包括：头脑风暴和仿生学。实践的其一目的就是发现需求，讨论创 新方案，搭建典型机构创意构思的分析与组合。实践课的时候，我们小组一起进行激烈的讨论，然后分工完成我们的实践作业。3. 实验课只上过一次，就是利用一种仪器以及一台电脑及一些软件，来完成画实体像的 图。主要原理就是首先利用红外线扫描实体像，然后投影在计算

4、机上，通过一些共同点及软 件处理来拼接，在经过修补等一系列操作完成。实验课虽然只上过一次，可终身难忘。虽然 搞不明白那台机器的工作原理，但是我从其它角度想了几个问题。当那个老师在转动人头像 的过程中，我想到了有没有设计出自动旋转台，让它自动完成。后来老师把头像放在自动旋 转台上做人头像扫描画图实验时，我又想到了，有没有三维面上的旋转台，这样会增加扫描 的面积范围，减少修补。虽然我们学校没有三维的自动旋转台，但我相信现在肯定有人在研 究开发三维自动旋转台来协助红外线扫描画图的工具。4演讲课：即把自己小组的实践结果结合PPT讲述出来。由于时间问题每个小组只有10 分钟，尽管就那几分钟，我们从中也可

5、以学到很多东西。因为每个小组的创新产品不同，设 计风格不同。尽管还没做出来，那只是我们的构想，相信不久的将来，随着科技的发展，社 会的进步，这些产品会成为我们生活中一部分。演讲课，不仅可以锻炼我们的勇敢自信的精 神，还提高了我们的语言表达能力。三创新思维与现代设计与机械创新设计的关系创新思维是逻辑思维和灵感思维的综合，这两种包括渐变和突变的复杂思维过程互相融 合，补充和促进，使设计人员的创造性思维得到更加全面的开发；现代设计是以计算机为工 具，以工程设计与分析软件为基础，运用现代设计理念的新型设计方法，现代设计的内容及 其广泛可运用的学科繁多，计算机辅助设计，优化设计，可靠性设计，有限元设计，

6、并行设 计，虚拟设计等；而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 技术知识进行创新构思，设计出具有新颖性，创造性及实用性的机构或机械产品（装置）的 种实践活动。它包含两个部分：从无到有和从有到创新的设计。四创新与设计（绪论）1. 什么是设计设计的含义是指根据社会或市场的需要，利用已有的知识和经验，依靠人们思维和劳 动，借助各种平台（数学方法，实验设备，计算机等）进行反复判断，决策，量化，最终 实现把人，物，信息资源转化为产品（这里的产品是广义概念，含装置，设备，设施，软件 及社会系统等）的过程。2. 什么是创新和创新设计（1）创新含义：发现：是指原本早已存在的事物，经过

7、人们不断 努力和探索后被人们认知的具体结果。创造：是指人们提出或完成原本不存在的、经过人们不断努力和探索后提出的或完成的具体结果。创新是指提出或完成具有独特性，新颖性和实用 性的理论或产品的过程。秋容：创新分为：知识创新，技术创新，和应用创新。知识创新是指人们认识世界，改造世界的基本理论的总结。 例：哲学中的“辩证唯物主义”机械原理中的“三心定理” 技术创新是指针对具体的事物，提出并完成具有新颖性， 独特性和实用性的新产品的过程。例：计算机，机器人。 应用创新是指把已存在的事物应用到某个新领域，并发生 很大的社会与经济效益的具体实现过程。例如：把军用激 光技术应用到民用的舞台灯光，医疗手术刀等

8、。创意与创新的区别创意是传统的叛逆；是打破常规的哲学；是大智大勇的同义；是导引递进升华的圣 圈；是一种智能拓展；是一种文化底蕴;是一种闪光的震撼；是破旧立新的创造与毁灭的循 环；是宏观微照的定势，是点题造势的把握；是跳出庐山之外的思路，超越自我，超越常规 的导引；是智能产业神奇组合的经济魔方；是思想库、智囊团的能量释放;是深度情感与理 性的思考与实践；是思维碰撞、智慧对接；是创造性的系统工程；是投资未来、创造未来的 过程。（广告的创意，如脑白金，奔驰）（2）创新设计创新设计是指在设计领域中的创新。一般指在设计领域中，提出的新的设计理念，新 的设计理论或设计方法，从而得到具有独特性和新颖性的产品

9、，达到提高设计的质量，缩短 设计时间的目的。例如：会变身的自行车，美国发明太阳能农用机器人靠阳光定时劳作除 草，不用洗衣粉的无水洗衣机等。3. 设计、现代设计与创新设计的区别(1)殳计是指根据社会或市场的需要，利用已有的知识和经验，依靠人们思维和劳动， 借助各种平台(数学方法、实验设备、计算机等)进行反复判断、决策、量化，最终实现把 人、物、信息资源转化为产品的过程。(2)现代设计含义：现代设计是以计算机为工具，以工程设计与分析软件为 基础，运用现代设计理念的新型设计方法。戟容：及其广泛可运用的学科繁多，计算机辅助设计，优化设 计，可靠性设计，有限元设计，并行设计，虚拟设计等。寺点：产品开发的

10、高效性和高可靠性。里念：运用计算机，工程设计与分析软件和现代设计。(3)创新设计含义：创新设计是指设计人员在设计中发挥创造性，提出新方 案，探索新的设计思路，提供具有社会价值的，新颖的 而且成果独特的设计成果。寺点：运用创造性思维，强调产品的独特性和新颖性。4. 常规设计、现代设计与创新设常规设计计r常规设计正向设计现代设计机械设计方法(I创新设计反向设计(1) 常规机械设计-常规机械设计方法是依据力学和数学建立的理论公式和经验公式为先导，以实践经验为基 础，运用图表和手册等技术资料，进行设计计算、绘图和编写设计说明的过程。(2) 现代设计方法在强调运用计算机、工程设计与分析软件和现代设计理念

11、的同时，其基本的设计内容 是建立在常规设计的基础上。(3) 创新设计方法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知识，进行 创新构思、设计出具有新颖性、创造性及实用性机械产品的一种实践活动。设计实例一：薯条加工机的设计常规设计：第一道工序：清洗：设计清洗机。第二道工序：削皮：设计削皮机。红薯固定，刀旋转，完成削皮的任务。第 三道工序：切片后再切条。需要设计清洗、削皮、切条三套 设备，由于红薯形状和大小差异很大，控制削皮的厚度较难， 导致浪费严重，生产率也低。现代设计：在设计思想没有改变时，通过计算机仿真、优化设计等，可减少削皮的损失、提高生产率，但仍然不理想。创新设计

12、：清洗粉碎匚n过滤去皮n挤压成型一）油炸成产品5机构创新设计的内容（1）几个名词术语1）机构：机器中执行机械运动的装置2）最简机构：由2个构件和1个运动副组成的开链机构3）基本机构：含有3个以上，且不能进行拆分的闭链机构（2机构的内容：机构的创新设计，机构应用的创新设计和机构组合的创新设计。6.创新教育与人才培养创新人才的基本要求具备基础知识和专业知识具有进取与追求的精神具有创新的思维方式（打破定势思维，提倡发散思维）善于扑捉瞬间的灵感掌握一定的创新技法五.基础知识1.创新设计的思维基础1）思维概述含义：思维是指人脑对所接受和已储存的来自客观世界的信息进行有意识或无意 思，直接或间接的加工，从

13、而产生新信息的过程。特性：间接性（指凭借其他信息的触发，借助于已有的知识和信息，去认识那些 没有直接感知过的或者根本不能感知的事物，以及预见和推知事物的发展过程）；概括性（指 的是它能够去除不同类型事物的具体差异，而抽取其共同的本质或特征加以反映）；多层性； 自觉性（人类思维的自觉性是人类在思维和解决问题时常常会出现顿悟现象）；创造性。2）思维的类型：形象思维（是人脑对客观事物或现象的外部特点和具体形象的反映活 动），抽象思维（凭借概念，判断，推理而进行的反映客观现实的思维活动）发散思维（以 少求多的思维方式，是从给定的信息输入中产生众多的信息输出），收敛思维（以某种研究 对象为中心，将众多的

14、思路和信息汇集于这一中心，通过比较筛选组合论证得出现存条件下 解决的最佳方案），动态思维（根据不断变化的环境条件不断改变自己的思维秩序思维方向， 对事物进行调整控制，从而达到的思维目标），有序思维（是一种按一定规则和秩序进行的 有目的的思维方式），直接思维（对新事物新现象新问题进行的一种直接迅速敏锐的洞察和 跳跃的判断），质疑思维（用怀疑和批判的眼光看待一切事物）灵感思维（在某个场合突然 产生对某个困扰的问题的解答的顿悟）。3）创造性思维的形成与发展创造性思维的形成：酝酿准备阶段（是指明确问题收集相关信息与资料，使问题 与信息在头脑及神经网络中留下印记的过程）潜心加工阶段（围绕问题积极思索）顿

15、悟 阶段（是指人脑有意无意地突现某些新形象新思想新创意，使一些长期悬而未决的问题一念 之下得以解决的现象）4）思维方式与创新方法：群体集智法是针对某一特定的问题，运用群体智慧进行的创新活动）系统分析法（主要 有设问探求法、缺点列举法、希望点列举法）关想法；联想是由于现实生活中的某些人或事物的触发而想到与之相关的人或事物的心理 活动，联想由此及彼，由表及里，形象生动。主要有相拟联想、接近联想、对比联想、强制 联想等。类比法：比较分析多个事物之间的某种相同或者相似之处，找出共 同的优点，从而提出新设想的方法。主要有：拟人类比、直接类 比、象征类比、因果类比等。仿生法：仿照生物原型进行创造发明，是将模仿与现代科技有机结 合起来，设计出具有新功能的仿生系统。且合创新法：应用的是已有的成熟技术，应用加法创造原理。主要有功能组合、材料组合、 同类组合、异类组合等。反求设计法:消化吸收先进技术，在进行创新设计，进而发展新技术。反求设计是典型的逆向思维运用。功能设计法：功能设计是典型的正向思维的应用。步骤明确、思路清晰、有详细的公式、 图表作为设计依据等。对原理方案进行工程要求的