设计是一门艺术机械创新设计李金泉北京邮电大学机电中心办公室:科研楼915Email:buptljq@sina.com.cn教材教科书参考书张春林张美麟期末考试:60分平时成绩:40分•平时出勤及课堂情况。20分。每次点名不到扣5分。•大作业20分。课程计分规则引子中国的科技历史文明中国的科技历史文明中国的科技历史文明中国的科技历史文明中国的科技历史文明有一组数据引人注目:虽然华裔仅占美国人口的0.2%,但美国名牌大学系主任中和参加“阿波罗登月计划”的高级工程中均有1/3是华裔;美国电脑研究中心19个部主任中12位是华人;美国机械工程学会12个分会长是华人。美国第一流科学家与工程师约有12万人,其中3万人有中国血统,且大多集中在软件业。几个问题?几个问题?1.没有系统的理论支持的科技行为是碰运气的行为!2.SCI变异为StupidChineseIndex是对现代科技的嘲讽!3.现行制度和中国传统是中国出不了大师的根源。思维的扩展个人飞到空中等等乘飞机;动力伞;航天飞机;火箭;风筝;热气球;动力翼;利用速度造成浮力和推力利用速度造成浮力和推力汽油、液氢、固体航天燃料。飞行原理产生推力的介质汽油风(空气)热空气汽油利用风造成风筝上下面的压力差介质的共同特点可以流动,可以被喷射出。其它介质行不行?思维的扩展个人飞天梦等等乘飞机;动力伞;航天飞机;火箭;风筝;热气球;飞行翼;其它介质行不行?思维的扩展个人飞天梦等等乘飞机;动力伞;航天飞机;火箭;风筝;热气球;飞行翼;其它介质行不行?换个思路同一介质不同的方法?前后喷介质上下“喷”介质思维的扩展个人飞天梦等等乘飞机;动力伞;航天飞机;火箭;风筝;热气球;飞行翼;你们是否隐约的发现了些规律呢?思维的扩展个人飞天梦等等乘飞机;动力伞;航天飞机;火箭;风筝;热气球;飞行翼;当然,想用这种方法飞天肯定不行创新设计创新(Innovation)人类文明进步的原动力技术和经济发展的原动力民族进步的灵魂设计的本质是创新第一章绪论创新是人类文明进步的原动力创新是人类文明进步的原动力创新是人类文明进步的原动力创新是人类文明进步的原动力创新是人类文明进步的原动力让历史凝固在1876创新是人类文明进步的原动力1876年世博会考里斯蒸汽机创新是人类文明进步的原动力打字机创新是人类文明进步的原动力创新是人类文明进步的原动力创新是人类文明进步的原动力创新是人类文明进步的原动力创新是人类文明进步的原动力创新是人类文明进步的原动力创新是人类文明进步的原动力创新是影响国家兴衰的关键因素之一创新是人类文明进步的原动力创新是影响中国复兴的关键因素之一创新是技术和经济发展的原动力观念是行为的原子弹出口一台DVD一美元利润出口售价32美元交专利费18美元成本13美元企业利润1美元关键技术大部分来自进口,其中工程机械高技术产品80%以上;数控机床70%;石油化工装备76%;集成电路芯片制造设备80%;光纤制造装备100%;通讯、半导体、生物、医药和计算机行业60%~90%;DVD产量占全球70%以上,但没有掌握核心专利技术;彩电、手机和微机的CPU都是掌握在别人手里。我国关键技术的自给率低创新设计含义创造:Creation—强调新颖性和独特性。创新:Innovation—创造的某种实现。发明就是和别人看同样的东西却能想出不同的事情。发明:创新设计含义发现:Discovery—原本已经存在的事物被认知。创新设计含义知识创新:指人们认识世界、改造世界的基本理论的总结。难度最大,如机械原理中的“三心原理”,哲学中的“辩证唯物主义”,物理学中的“相对论”等。技术创新:指针对具体的事物,提出完整并具有新颖性、独特性和实用性的新产品的过程。如计算机、机器人、加工中心、航天飞机等。应用创新:将一个领域中的事物或原理成功应用到其它领域。如将平行四边形机构应用到升降装置、水切割金属材料等。创新的种类&创新设计:是指在设计领域中,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。创新设计含义※机械创新设计:是指机械工程领域中的创新设计,涉及到机械设计理论与方法的创新、制造工艺的创新、材料及其处理的创新、机械结构的创新、机械产品维护及管理等领域的创新。创新设计的特点独创性和新颖性:与前人、众人不同新产品新功能新原理新机构新材料实用性:市场的适应性可生产性专利实施率:25%左右创新思维的基础观察力——创新思维的主要途径之一记忆力——创新思维的必要基础想象力——创新思维的智力基础之三思维力——创新思维的智力基础之四2019/8/8观察力——创新思维的主要途径之一“假如一个人能看出当前即显而易见的差别,譬如,能区别一支笔与一头骆驼,我们不会说这人有了不起的聪明。同样,另一方面,一个人能比较两个近似的东西,如橡树与槐树,或寺院与教堂,而知其相似,我们也不能说他有很高的能力。“能看出异中之同和同中之异。”你能分辨出大叶杨和小叶杨么?你能分辨出国槐和刺槐么?观察力——创新思维的主要途径之一获得??有效的记忆方法。主要有提要法、解意法、序列法、联想法、谐音法、编码法等。保存回忆记忆力——创新思维的必要基础想象力——创新思维的智力基础之三想象力——创新思维的智力基础之三想象力——创新思维的智力基础之三思维力——创新思维的智力基础之四突破思维定势生疑提问欲擒故纵智慧碰撞偶然得句,未及写出,旋又失去,虽百思不能续也。——郑板桥心记不如笔记创造性思维的激发和捕捉著名的心算家阿伯特?卡米洛从来没有失算过。这一天他在做表演时,有人上台给他出了道题:“一辆载着283名旅客的火车驶进车站,有87人下车,65人上车;下一站又下去49人,上来112人;再下一站又下去37人,上来96人;再再下一站又下去74人,上来69人;再再再下一站又下去17人,上来23人”那人刚说完,心算大师便不屑地答道:“小儿科!告诉你,火车上一共还有”“不,”那人拦住他说,“我是请您算出列车一共停了多少站。”阿伯特?卡米洛呆住了,这组简单的加减法成了他的“滑铁卢”。心算师的失败,其实是败在思维定式上。他思考的只是老生常谈的数字,忽略了数字的“数字”。由此可见,在自己的思维定式里打转,即使天才也走不出死胡同。思维的定式与创新的困难案例一Twitter技术副总阿伯特思维的定式与创新的困难案例二压榨每一分时间,规范每一个技术动作,人变为机器。为什么不能从产品的内涵和外延上做文章呢?非不想,是不能!中国目前的很多企业思维的定式与创新的困难一些思维的来源案例三把五只猴子关在一个笼子里,上头有一串香蕉,实验人员装了一个自动装置,一旦侦测到有猴子要去拿香蕉,马上就会有水喷向笼子,而这五只猴子都会一身湿。首先有只猴子想去拿香蕉,当然,结果就是每只猴子都淋湿了。之后每只猴子在几次的尝试后,发现莫不如此。於是猴子们达到一个共识:不要去拿香蕉,以避免被水喷到。思维的定式与创新的困难传统(道德、经验)的起源后来实验人员把其中的一只猴子释放,换进去一只新猴子甲,这只猴子甲看到香蕉,马上想要去拿,结果,被其他四只猴子海扁了一顿。因为其他四只猴子认为猴子甲会害他们被水淋到,所以制止他去拿香蕉。甲尝试了几次,虽被打的满头包,依然没有拿到香蕉。当然,这五只猴子就没有被水喷到。後来实验人员再把一只旧猴子释放,换上另外一只新猴子乙。这猴子乙看到香蕉,也是迫不及待要去拿,当然,一如刚才所发生的情形,其他四只猴子海扁了乙一顿。特别的是,那只甲猴子打的特别用力(这叫媳妇熬成婆^O^)。乙猴子试了几次总是被打的很惨,只好作罢。後来慢慢的一只一只的,所有的旧猴子都换成新猴子了,大家都不敢去动那香蕉。但是他们都不知道为什麽,只知道去动香蕉会被猴扁。这就是传统的起源。思维的定式与创新的困难传统(道德、经验)的起源思维的定式与创新的困难道德的沦丧:天变热了,笼子里的猴子们想冲凉却找不到地方。终于出现了一位反潮流英雄,猴子HERO。HERO在无意中碰到了香蕉,理所当然的引来了一顿饱打。但在挨打的过程中,猴子们享受到了冲凉的乐趣。等身上的水干了之后,猴子甲在无意中碰撞了HERO,使HERO又一次接触到了香蕉,于是,猴子们享受了第二次冲凉,HERO遭到了第二次痛殴。在此之后,只要大家有冲凉的需要,就会有一只猴子X挺身而出,对HERO进行合理冲撞。大家对HERO的态度也有了明显的不同,在平时大家会对HERO异常温和,以弥补在冲凉时为维护规则而不得不对它进行的暴力举动。一天,在大家冲凉时,饱受折磨的HERO闻到了香蕉的清香,生物本能使它在别的猴子心有旁鹜时将香蕉吃了。而且此后没有了新的香蕉来填补空缺。猴子们陷入了另一个尴尬境地:没有冲凉的水,也没有香蕉,只有HERO。于是,另一个规则形成了。猴子在烦躁的时候会痛打HERO出气,HERO不得反抗。思维的定式与创新的困难道德的沦丧:当笼子里的旧猴子被新猴子换掉时,新猴子会在最快的时间内学会殴打HERO。终于有一天,老天有眼,历尽沧桑的HERO被另一只猴子代替了。猴子们失去了发泄的对象,只能任意选取一个目标进行攻击。从此以后,笼子里的猴子们不吃不喝不冲凉,唯一的举动就是打架。这就是道德的沦丧。思维的定式与创新的困难道德的重建:实验人员对猴子们的争斗不休感到不安。为了重建道德秩序,他们决定继续供应香蕉。一天,正在混战的猴子们发现头顶多了一串香蕉,它们其中的一个甲不顾身上的剧痛,把香蕉摘了下来。于是久违的甘露出现了,未曾尝过甜头的猴子们先是茫然失措,继而争先恐后的加入冲凉的行列。香蕉反而被遗忘了。当猴子乙、丙、丁、戊发现甲在享受淋浴的同时还吃着美味的香蕉,嫉妒心使它们暂时团结起来,共同扁了甲一顿,将甲吃剩的香蕉夺过来。但是,此刻的香蕉成了王夫人怀里的宝玉,得到它的猴子虽然可以享受美味,但付出的代价也是巨大的。实验人员不断放入香蕉,却发现战斗比以前更激烈了。分析清楚原因后,他们用木头做了一个假香蕉扔进了笼子。此时猴子们已经学聪明了,它们知道触摸香蕉可以淋浴,而试图独占香蕉则会遭到痛扁。于是,一个新的现象出现了,当猴子们有冲凉的需要时,会有一只猴子将香蕉拿起来,而当它发现有遭到攻击的可能时,它会马上放下香蕉逃到一边去。这样,猴子们都能冲凉,但是又不至于再象以前那样N败俱伤。没有猴子发现那个香蕉是假的。道德重新建立起来了。思维的定式与创新的困难实验人员继续他们的实验,不过这一次他们改变了喷水装置。一旦侦测到有猴子要去拿香蕉,马上就会有水喷向拿香蕉的猴子,而不是全体。然后实验人员又把其中的一只猴子释放,换进去一只新猴子丙,不同以往的是猴子丙特别的孔武有力。当然猴子丙看到香蕉,也马上想要去拿一如以前所发生的情形,其他四只猴子也想海扁猴子丙一顿。不过他们错误估计了丙的实力,所以结果是反被丙海扁了一顿。于是猴子丙拿到了香蕉,当然也被淋了个透湿。丙一边打着喷嚏一边吃着香蕉,美味但是也美中不足。甲、乙、丁、戊没有香蕉吃却也比较快乐,毕竟没有被淋到嘛。后来丙发现只有拿香蕉的那个才会被淋到,他就要最弱小的甲替他去拿,甲不想被扁,只好每天拿香蕉然后被水淋。乙、丁、戊越发的快乐了起来,这就叫比上不足,比下有余嘛。于是五只猴子有了三个阶级。这下子阶级也随着道德的起源了。阶级的起源思维的定式与创新的困难信仰的出现:五只猴子甲、乙、丙、丁、戊三个阶级快乐地生活了很久,他们精确的给出了三个阶级的定义,即吃香蕉阶级、拿香蕉阶级和干看着阶级。可惜猴子甲由于长期的水中作业无可避免地引发了它肺部功能的衰竭。一天他在例行的拿香蕉作业中跌倒了就再也没有爬起来。于是实验人员又送进了一只同样孔武有力的猴己。当然他还是对屋顶的香蕉很有兴趣,不幸的是他最终以微弱的劣势被以丙为首的群猴再次海扁。第二天,又到了拿香蕉的时候猴子丙很无所谓,反正他还要吃香蕉,反正他不会被水淋到。真正恐慌的是乙、丁、戊三猴。己是那么的健壮,他们这些媳妇是熬不成婆了。他们将面临一个艰难的抉择,谁该去步甲的后尘?猴子乙、丁、戊展开了激烈的争论,讨论谁