创新设计

创新设计范文第1篇

摘要:指出创新实践在社会发展中的重要性,系统分析了创新设计方法学的发展历程,并针对机械产品创新设计,总结了其研究概况｡在此基础上,分析了创新设计研究中有待于解决的关键问题及其发展趋势｡

关键词:创新设计;设计方法;产品设计

创新设计是现代产品设计理论的重要内容之一｡随着知识经济时代的到来,社会的进步与经济的发展更加依赖于人类的创新实践活动｡开展创新设计的研究对于建设创新型国家有重要意义｡

1创新的内涵

20世纪初,全球社会生产力的发展中只有5%是依靠技术创新取得的,而现在发达国家中的40%是依靠技术创新取得的｡

美籍奥裔经济学家熊彼特(JosephA.Schumpeter)于1912年在其著作《经济发展理论》中将“创新”作为一个经济学概念首次提出｡

熊彼特认为创新是发明的第一次商品化,也就是说,把发明引入生产体系并为商业化生产服务的过程就是创新,它意味着建立新的生产函数或供应函数,是在生产体系中引进一种生产要素和生产条件的新的组合｡

而发明实际上就是一个产品创新的过程,其关键是设计的创新,设计创新是实现产品创新的根本基础｡因此,创新设计的重要性就显而易见了｡

创新设计是一种创造性的智力活动,是设计者充分发挥自己的创造力,利用人类已有的科学技术成果,进行创新构思,应用新技术､新原理､新方法进行产品分析和设计的过程｡

2创新方法的发展

创新是一个及其复杂的过程,人类对创新本质的认识与研究还远远达不到科学的层次｡但是众多创新学者,经数十年的研究发现,科学技术的发明创造有一定的规律可循,他们大多是以原则､诀窍､思路形式指导人们克服心理和思维的障碍,改善思维的灵活性的过程｡

自20世纪30年代至80年代,世界上出现了300多种创新技法,10多种创造原理｡这些创新技法,各自从不同的角度､在一定程度上突破了制约创新的相关因素的限制｡

所谓创新技法就是在创造心理､创造性思维方法和认识规律基础上的技巧｡这些创新技法不存在科学的逻辑关系,大多数目前在理论上处于“初生期”,还远远未达到纯粹的科学水平｡

从思维的角度,创新是人类驾驭形象思维与逻辑思维､发散思维与收敛思维的过程｡

经过数十年的发展,在掌握已有创新技法的基础上,结合认知科学､人工智能､设计方法学､科学技术哲学等前沿学科,创新设计方法已成为一门独立且有待于开发的新的设计技术和方法｡

创新设计方法的发展历程如图1所示｡

最初的创新研究侧重于人的创造性思维,总结出一些具有指导意义的规律,形成各种创新技法,如:头脑风暴法､联想法､类比法､侧向思考､仿生法等｡

后来,创新方法的研究开始注重以知识(专利)为基础,通过对专利的分析与研究,总结创造活动所遵循的创新原理,该阶段的典型创新方法是TRIZ理论｡

随着计算机技术的发展,创新方法的研究也出现新的趋势,在现阶段,各种成熟的创新设计方法开始集成化研究与应用,并与计算机(包括网络)技术相结合,形成计算机辅助创新(CAI:ComputerAidedInnovation)技术,如:QFD､可靠性设计､网络协同创新技术､有限元分析等各种成熟的技术和方法开始融入到创新设计过程中｡

3机械产品创新设计的研究

机械产品创新设计的研究对于提高机械产品的设计水平､提高产品的竞争力有着重大的意义,受到世界各个国家的普遍重视｡

机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力,利用人类己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,应用新技术､新原理､新方法进行产品的分析和设计,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)的一种实践活动｡

一般来说,创新设计包括全新设计和适应型创新设计两类｡

需要指出的是,创新设计和概念设计并不是同一个概念,概念设计的核心是进行设计创新,而创新设计并不尽限于概念设计阶段｡在产品设计的各个阶段均有创新设计的问题,但是最主要的是在概念设计阶段进行创新｡

国内外学者针对机械产品创新设计,分别从设计的本质､设计的过程以及设计的方法等不同方面,做了大量的研究工作｡

创新设计理论和方法的研究现状见表1｡

4机械产品创新设计存在的问题及展望

通过上述文献的研究可以看出,尽管人们从不同角度对创新设计进行了数十年的研究,取得了一些成果,但是产品创新设计过程中还有一些问题仍没有解决,成为今后研究的重点｡

(1)创新设计本质过程的研究这实际上也是对设计的创新本质的认识｡尽管人们从思维方法､设计手段等多方面对创新问题进行探索,现在对创新的实质过程仍没有一个统一的､深层次的认识,无法形成一个完整的理论去指导创新实践｡在这方面我们仍需要做大量的工作｡

(2)创新设计中知识的表达与应用首先,产品创新过程涉及多学科､多种技术,如何将设计知识组织管理,满足设计主体对知识的需求是今后的研究重点｡其次,为创新设计过程建立科学的产品模型,结合现代CAD技术,支持创新方案的快速表达,对于提高设计效率有重要意义｡

(3)设计理论研究与设计工具开发存在严重脱节人们对于设计理论及创新问题进行了大量研究,但是理论研究与设计工具,特别是产品的结构设计工具存在严重的脱节｡一方面某些机械结构设计理论和方法的研究较少考虑计算机实现的问题;另一方面设计工具开发时,又没有适合计算机进行的结构设计自动化和智能化理论｡需要深入研究机械产品设计中功——构映射的本质规律｡

(4)创新设计过程的集成化技术研究创新设计过程的集成化技术的重点在于概念设计的集成化实现,主要是指产品的原理方案创新与结构方案创新的集成｡现有的设计理论或设计工具多是从不同的角度,考虑某阶段的创新实现问题,如:TechOptimizer可以辅助实现产品原理方案的创新,但需要其他CAD系统完成结构的设计工作;一些大型的CAD/CAE/CAM商品化软件,如:UG､Pro/E等均开发出了支持概念设计的工业设计模块或草图设计模块,但是这些模块基本上仍是计算机辅助绘图的工具,几乎不支持原理方案的创新｡缺乏统一的创新设计理论指导创新设计过程,是造成原理方案创新与结构方案创新的集成度低的主要原因｡

参考文献

[1]孙林夫.现代产品设计技术及其发展[J].中国制造业信息化,2003,32(1):37~40.

[2]约瑟夫.熊彼特.经济发展理论[M].北京:商务印书馆.1990.

[3]沈惠平.机械创新设计及其研究[J].机械科学与技术,1997,16(5):791~795.

[4]张武城.创造创新方略[M].北京:机械工业出版社,2005.

[5]刘莹,艾红.创新设计思维与技法[M].北京:机械工业出版社,2004.

[6]高常青,黄克正,王**.由TRIZ理论的通用解求问题的特殊解[J].中国机械工程,2006,17(1):84~88.

[7]邹慧君,张青,郭为忠.广义概念设计的普遍性､内涵及理论基础的探索[J].机械设计与研究,2004,20(3):10~14.

[8]约翰逊PC(陆国贤等译).机械设计综合一创造性设计与最优化[M].北京:机械工业出版社,1987.

[9]檀润华.创新设计-TRIZ:发明问题解决理论[M].北京:机械工业出版社.2002年2月第1版.

[10]I.Rivin.UseoftheTheoryofInventiveProblemSolving(TRIZ)inDesignCurriculum[J].TRIZJournal,triz-,February,1998.

[11]G.S.Altshuller.Andsuddenlytheinventorappeared[M].TechnicalInnovationCenter,INC,Worcester,1996.

[12]牛占文,徐燕申,林岳.实现产品创新的关键技术—计算机辅助创新技术,机械工程学报,2000,36(l):11~14.

创新设计范文第2篇

关键词：设计；大数据；创新

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2015）29-0281-01

一、大数据的定义

对于“大数据”（Big data）研究机构Gartner给出了这样的定义。“大数据”是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。大数据技术的战略意义不在于掌握庞大的数据信息，而在于对这些含有意义的数据进行专业化处理。换言之，如果把大数据比作一种产业，那么这种产业实现盈利的关键在于提高对数据的“加工能力”，通过“加工”实现数据的“增值”。大数据时代对政治经济学、社会学等许多科学门类都会发生巨大甚至本质上的变化和发展，进而影响整个人类的价值体系、知识体系和生活方式。

二、大数据在设计管理中的作用

在设计管理中，想要成立一个项目设计一个产品，首先需要对产品特性进行分析，分析的前提就是数据采集，传统的方式一般通过二手资料调研，以及问卷式的一手资料调研采集数据，但这种做法存在有一种局限性，因为这样的数据不是通过挖掘产生的，而是为了挖掘出一些点而提出一些可能无关紧要的问题所得来的数据，虽然得到了准确地数据，但可行性远没有数据本身准确。数据能够从产品生命周期的开端就支持制造创新。数据驱动的设计能够在制造任何实物产品之前预告设计过程，从而降低成本，并确保最终产品更加符合客户偏好。

在设计管理中大数据的挖掘就是替代了传统调研数据的收集方式，以一种更高效的方式呈现。

三、设计创新力与大数据挖掘的联系

大数据时代就是将调研的阵地转移到了互联网数据挖掘当中，这些数据是消费者无意间留下的，所以更具参考价值。例如百度的搜索指数，消费者从前在百度上搜索过什么，这些“搜索项”又带有怎样的限定，百度都能通过数据分析为你提供相似的推荐搜索选项，这么简单地一个例子就是大数据的微观体现。这同时也就解释了阿里淘宝为什么很多人看好它的发展前景，大家看好的都是它背后的数据积累，以及后期的数据挖掘，这其中就包括了上百万客户资源的消费偏好，搜索关键词，收入水平等等一系列的数据，这些数据是真正无价的，可以说这就是阿里的核心竞争力，这些数据可以通过挖掘之后反馈给产品生产企业作为研发基；可以作为竞品厂家寻找自身劣势的途径；可以为广告的宣传营造共鸣等等。相比以前的市场调研，大数据挖掘能提供给我们的太多太多，可以说大数据就是设计的创新力的源泉。

在数据挖掘中设计师只是乙方，而甲方则是所有的消费者，他们也是“产品经理”，设计创新的来源应该是集思广益，以往的头脑风暴法具有一定的局限性，适用在最终设计定稿之前甄选核心竞争力阶段。创新最终还是来源于消费者，这样的创意才是源源不断，且经得住考验的，产品是人们为了解决现实存在问题所产生的最终实体结果，其背后潜藏着错综复杂的因素，大数据时代的到来，使得一些模棱两口的因素得以以数据的形式清晰地表现出来，给产品的设计研发提供了明确的方向，使产品的设计定位更为精准，让设计师能够更好地了解消费者的真实想法，尊重消费者的使用习惯和心理诉求，从而把握设计的实质。

四、大数据之于设计的弊端

众所周知，大数据的采集和分析是一项非常浩大的工程，国内目前提供大数据服务的也就仅限于阿里，百度等大型互联网公司，他们具有雄厚的财力和智力支持，那么作为大众创业，万众创新的小微企业在大数据时代就显得有些捉襟见肘，在可接触的资源方面就很狭隘，必须通过购买信息数据，而在市场上信息数据可以卖给你必然就可以卖给其他人，很少有独一性原则，除非你付出昂贵的代价。所以在数据采集的内容方面就没法有太大的区分度。其次，在数据挖掘上，需要非常多的数据分析师，这对小微设计导向型的企业来说，尤其是在做大众消费品项目时，所需的人力成本还是相当昂贵的。而且大数据并不都是百分百正确的，其最为讲究的是混杂性而不是精确性，所以对于一些不成功便成仁的项目来说，要想成功的收获大，所需承担的风险也大；再就是数据挖掘人才的缺失，数据挖掘人才需要具有非常强的逻辑计算能力，这才是基本的，如今社会对他们又提出了更高的要求，还需要兼具行业背景，对行业内的一些敏感术语，敏感数据具有识别性。在设计行业内这种人更加尤其的稀缺。

五、结语

设计创新管理所需的复合型人才是人力资源管理，产业数据分析，产业链供给管理等集于一身的一项全新的职业，虽然设计管理这一概念早在1966年由英国设计师micheal farry提出，但互联网时代又赋予了它新的要求和使命，大数据的挖掘与分析是时展的必然趋势，它将各种新技术、新产品与我们的生活紧密地联系在一起，全面地、深刻地改变着我们的生活方式和行为模式，同时也影响着设计的发展方向，随着大数据时代的到来，设计势必面临着前所未有的变革与挑战，同时，大数据时代也创造了更多的机会，只要顺应时代的发展，整合各种资源，设计创新力也将迎来更为广阔的提升空间。

创新设计范文第3篇

知识产权制度作为社会创新体系的一部分，可以为创新活动提供动力。在知识产权制度下，创新者可以限制人们使用其所创造的知识，由此获得创造知识的投资回报。

但是，社会创新体系还包括其他内容。大学或政府也可以为研究项目提供资金；像软件业中“开放源代码运动”这样的做法，也可以创造出新知识；奖金制度也能给学者提供激励，甚至金钱本身也只是对科学家的激励体系的一部分；而且，在许多领域，尤其是基础科学研究中，专利制度只能发挥很小的作用。

所以，关键问题在于，应当如何设计创新的激励机制？专利制度在这样一个更为广泛的创新体系中，究竟应扮演一个什么样的角色？

显然，专利（或知识产权）制度的设计应该考虑到：什么样的创新可以得到专利、专利的范围、创新性的标准；授予专利或挑战专利的程序；专利的执行规则；专利持有人的责任；对专利的限制，如不能滥用反竞争性规则等。

关于这些问题的解答，将影响一个经济体的效率及其创新能力。对中国而言，这些问题尤其重要。中国目前所面临的主要挑战之一，就是缩小与发达国家的知识差距。虽然中国已经取得了飞速的进步，但差距仍然很大，不当的知识产权制度将会令中国的追赶过程更为困难。

在知识产权保护方面，西方的制度体系是高度有效的，这主要是基于政府对基础研究的强大支持。但由于中国各方面条件的差异，照搬照抄并不合适。例如，西方现有的知识产权制度以节约劳动为核心，可能导致较高的失业率。而中国需要的，是根据中国所处发展阶段设计的、以发展为导向的知识产权制度，应着重于提高资源的使用效率。

而且，西方知识产权制度本身也存在高度的扭曲。最根本的问题在于，知识是一种公共品，而且是一种全球性的公共品，对其使用不会产生边际成本。托马斯杰斐逊曾说，知识就像蜡烛，点燃别的蜡烛并不会使自己受损，反而会带来更多光明。因此，知识产权的存在会限制对知识的利用，并必然造成对效率的损害。

不仅如此，知识产权和专利制度还会产生更为严重的扭曲。例如，它会带来暂时性的垄断。当这种垄断涉及到挽救生命的药品时，其社会成本就特别的高。而微软这样的企业则可以利用专利制度来巩固其垄断优势。此外，人们常常用动态效率来为专利制度做辩护，即它可以激励人们的创新活动。但近来工业组织理论的进展表明，专利制度的成本可能比原先估计的要高，其收益则没有预想的大。熊彼特关于“垄断是暂时性的”观点可能是错误的，垄断一旦被建立起来，就可以较容易地转变为持续性的。而专利对研发的激励可能没有那么大，且会对研究方向造成扭曲。专利制度进一步的成本还包括其所引发的诉讼风险及成本，以及创新的高度不确定性――除了科学研究天然的不确定性，还有专利侵权所导致的不确定性。

在考虑效率问题时，我们应该问的是，能否在更低的静态成本下达到动态有效率？专利制度的问题在于，专利的回报与其边际社会收益并不匹配。对社会而言，创新的边际收益是让它尽早地被社会所利用，但专利制度有时候恰恰起到了相反的作用。例如，人类基因组计划本应让人类更好地了解自己的基因信息，但某些企业收取每人次3000美元的费用才提供基因检测服务，这一费用对于大多数人都过于昂贵。另外，专利的回报很大程度上来自“限制公共物品共享”，这实际上是一种社会成本而不是福利。将已经使用了上千年的草药申请专利，便是一个极端例子。

因此，专利制度可能减缓了创新的步伐。在知识生产过程中，知识本身是最重要的投入。在存在知识垄断的情况下，创新的激励比在更具竞争性的市场环境中要小。垄断者可以采取一些手段来挫伤创新，从而提高其利润，如微软对网景公司等的限制。其次，专利冲突（所谓“专利丛林”）也可能阻碍创新。例如，重复的专利申请一度严重阻碍了商用飞机的研制，直到“一战”前美国政府强制推行专利共享制度，这个问题才最终得以解决。另外，在专利制度下，大量的研发行为都以获取或加强垄断力量为目标，而不是以创造新的产品并降低成本，从而提高社会福利为目的。

对于创新体系而言，其所承担的关键职责包括：遴选研究项目和研究者；为研究筹资；减少创新的风险；为创新提供激励；推广创新成果。在评价一个创新体系的时候，需要综合考虑以上各项因素及其带来的经济成本。

照这样的评价体系，专利制度具有巨大的静态和动态效率扭曲，在资金来源方面也存在研究经费来自垄断利润的弊端。而且，过度的专利保护使得许多专利成为限制知识共享的屏障，打击这种不良专利可以让社会从中获益，但由于“打击不良专利”自身的正外部性，人们在这方面的努力是不够的。如果专利程序存在缺陷，问题可能还会更加恶化。

现有的知识产权制度和法律体系也存在着加剧不平等的倾向。例如，实施知识产权的成本很高，挑战已有专利的成本也很高。特别是对于发展中国家而言，其自身研发投入不够，本应从知识创新中获取溢出效应，享受作为全球公共产品的创新成果，但现有的知识产权制度往往使得发展中国家和发达国家之间的知识差距进一步拉大，从而被置于不利地位。例如，现有制度对于解决那些困扰发展中国家的疾病，几乎没有提供任何研发激励。由于支付不起高昂的医药费，部分发展中国家变得愈发贫穷。发达国家医药企业和发展中国家政府在药品专利上的矛盾，也是这方面问题的表现之一。

知识作为全球性的公共产品，应该由那些最有能力支付的国家来筹资。但知识产权制度不会考虑到不同国家条件的差别，它只管能在何种程度上获取利润。将发展中国家和发达国家区分开来的，是知识的鸿沟。但世贸组织知识产权协议（TRIPS）却让这条鸿沟的消除变得更加困难。事实上，TRIPS从来都不应该成为世贸协议的一部分。

设计良好的创新体系，应该是一个混合的系统。对专利制度的一个可能的替代，是 “奖励机制”（prize system）。在奖励机制中，可以核算创新带来的社会福利，从而给予研究人员相应规模的奖励；而且，还可以在这一成果的商业收益中提取一定百分比，奖给研究人员。这是一种开放的激励机制，竞争性的商业应用市场将保证创新成果的推广更为有效，而且不存在广告等反竞争行为所造成的浪费。

对于专利制度、奖励机制和政府支持这三种创新机制，我们可以做一个比较。专利制度在研究项目选择上是分散性的，由研究人员自我选择，彼此缺乏协调；其筹资方式将带来高度的扭曲和不公平；诉讼风险较高；对创新的激励很强，但存在扭曲；推广的激励比较有限；交易成本较高。奖励机制在项目选择上也是分散性的，缺乏协调；比起专利来，其筹资较少扭曲性，也更为公平；诉讼风险较低；创新激励强，且扭曲程度较轻；推广激励很强。政府支持方式在选择项目时，是由官僚系统决定的，但可以得到更好的协调；其筹资最为有效，诉讼风险也最低；如果政府以社会福利为目标，其推广激励也很强；但是当研究目标缺乏清晰的定义时，这一方式就难以运作。

创新设计范文第4篇

关键词：创新设计;创新教育;创新能力

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）40-0213-02

一、前言

21世纪是一个处处充满了挑战和机遇的时代，伴随着知识经济与科学技术的迅猛发展，21世纪也必将是一个充满挑战、竞争和机遇的时代。要想在新世纪激烈的科技和经济竞争与挑战中取得成果，必须具有独创能力。基于此，世界各国政府都在进行适应新世纪发展需要的教育改革，各国教育部门纷纷制定出与本国经济及技术发展相适应的教育发展纲要，都把未来教育发展的眼光集中在了如何进行具有本国发展特色的创新教育。纵观世界，以美国、法国、英国、德国为代表的西方发达国家都是以创新教育取胜。有学者认为，迎接未来科学技术的挑战，最重要的是技术的创新。因此，未来高等教育应该把培养具有创新思维、创新能力并能推动社会经济发展和技术进步的新世纪人才作为首要目标和任务。创新教育不仅赋予了高等教育新的功能，而且体现了高等教育新的价值，高等教育是知识与技术创新、传播和应用的训练基地，更是培育具有创新精神和创新意识的科技人才的摇篮。高等学校应该也必须培养具有创新意识和创新思维的适应时展的优秀毕业生。

二、创新教育的定义与特点

1.创新教育的定义。国际上很多学者在对创新教育进行定义时，把创新教育分为了广义定义和狭义定义两大类。从广义上来讲，创新教育是指所有的不同于传统的被动接受、“填鸭式”的教育形式，是以培养人的创新素质、提高人的创新能力为主要目的新型教育活动。从狭义上来讲，进行创新教育的各类教育活动，都是以培养具有创新思维、创新精神及创造力为目的的。

2.创新教育的特点。传统教学在进行知识传授的同时，也注重学生的实践，但它强调实践教学的验证性过程，注重对经典学说的认知和接受，创新性实践环节较少，制约了学生的创新性。从创新教育的定义来看，创新教育不同于传统意义上的教育教学模式，它是一种全新的教学理念及模式，有学者认为创新教育应该是启发式和开放式的。综上所述，创新教育具有以下四个特点：一是创新教育不是单一的课程教学模式，它具有系列课程体系的特点;二是创新教育可以充分发挥学生的学习独立性和自觉性;三是创新教育可以提高学生的实践动手能力和知识综合应用能力;四是创新教育具有实战训练的特点，在实践中让学生全面接触创新全过程和创新乐趣。

三、机械类创新设计比赛是创新教育的直接体现

1.播撒创新思维能力的种子。国家教育部组织的面向全国大学生的各类创新设计比赛，为大学生们创造性思维的展现搭建了一个面宽范广的大舞台。大学生们要想在比赛中很好地实现自己的设计方案，首先要学会仔细观察、独立思考，观察身边生活中的各类实际问题，思考技术路线的可操作性，最终形成自己的制作方案。而在这些实施过程中肯定会遇到想到或想不到的技术难题，在这些实际问题的解决过程，培养了学生们学习探究能力，播撒了创新思维的种子，拓展了学生的视野。

2.播撒知识综合运用能力的种子。首先，有了创新思维，就要进行相关文献资料的检索与查证，了解自己的创新设计在国内外所处的一个发展阶段，有什么不足，怎样解决，即“为什么做”、“怎么做”、“做什么”。尽管目前许多学校开设了如《信息检索》这类课程，但是由于学生们平时并没有明确的研究目标，搜索到的信息就很难有效的加以利用，而创新类比赛则给学生们提供了这样的机会与实施平台。其次，为使自己有足够的能力参与比赛，从方案设计到最后产品的加工制作，需要用到理论力学、材料力学、机械设计、机械制造工艺、金属及非金属材料、电工电子技术、机械制图等多门专业知识及专业技能。同时，学生们还必须进行相关能力的培训，包括对AutoCAD、inventor、3Dmax等建模软件与单片机、LabVIEW等控制方面知识的培训。此外，还有PPT、答辩、文档材料撰写等方面的培训。

3.播撒团队合作能力的种子。团队合作及交流表达是21世纪人类必须具备的最基本素质，团队合作和有效的交流表达是人类社会发展的大势所趋。机械类创新大赛为培养团队协作精神提供了很好的平台，因为在此类比赛中要想取得好的成绩，只有通过参赛队伍中队员的相互配合才能制作出效果最好的作品。很多时候，为保证产品兼顾机械功能、控制功能以及美观的外形，一个很好的产品包括了机械制造及其自动化、测量与控制、工业设计等各专业的学生。

4.播撒创新实践能力的种子。实践教学是创新人才培养的一个重要环节，是培养学生创新精神、创业意识的重要手段。机械类创新设计比赛的一个巨大特点就是整个设计过程都是以学生为主，充分发挥了学生的主观能动型，充分锻炼了大学生的动手能力。因此实战能力是创新比赛对每个学生提出的基本要求，现场加工不再是纸上谈兵，也不是制作符合一定精度要求的零件，而是切切实实的对于机械加工精度的无限追求。学生们不仅向经验丰富的老师请教加工方法，并且结合自己的图纸加工多代产品，不断地摸索和更正，在无数次的测量与应用中寻求最好的加工效果。

5.播撒艰苦创业的种子。机械类创新设计比赛的选题范围宽广，在遇到困难的时候，要不断刻苦钻研、不畏艰苦，勇于探索和创造，才能解决问题。通过这个设计过程，学生们可以懂得科学的方法不等于捷径，就算有好的方法，如不付出艰苦的劳动，任何人也是不会取得成功的。

四、关于机械类创新比赛的几点思考

全国大学生机械类创新设计比赛是面向全体大学生的群众性科技活动，是高等学校创新教育不可缺少的一个重要的组成。为积极应对教育部和学校有关大学生创新能力培养的要求，武汉理工大学机电类专业高度重视大学生创新能力的培育，多年来，始终坚持将提高教学质量作为出发点和落脚点，立足于学科教学改革，通过创新基地、省级示范实习实训基地等机构，将机械类创新大赛和创新教育与创新实践活动有机地结合起来，并制定了一系列推动学生创新教育的制度，探索了一条实现学生创新教育的路径，构建了学院―专业―课程全域创新教育体系，在创新教学、创新能力培养、创业实践训练、创新指导等方面取得了显著的成效。其中，借助开展各种实践性教学和组织、筹备、参与包括全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生节能减排比赛、全国大学生机械产品数字化设计大赛、“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛、全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛、全国大学生“恩智浦杯”智能汽车竞赛等比赛及自主创新和国家大学生创新创业计划等在内的部级创新创业活动，使学生的创新精神、创新意识得到了良好的发展。但是，在取得优异成绩的同时，也逐渐暴露出相关短板，主要表现在以下几个方面。

1.比赛成果的企业影响力较低。机械类创新比赛，每一届、每一类比赛都有很好的主题，教师和学生都花费了很多的时间和精力去精心准备，获奖的作品很多都很贴近生活、贴近生产实际，但是如何在比赛后将这些设计稍加改进转化为企业所认可实施的产品，培养发掘优秀产品设计人才、参赛成果如何转化生产等方面有待探索。

2.比赛成果国际影响力较低。我国的各类创新设计比赛，虽然经过了近10年的发展，取得了巨大的进步与发展，水平也不断在提高，但是产品成果的国际影响力方面，和国际一流水平比还有一定的距离。

3.在技术方法上缺乏自主探索。在比赛中，虽然充分发挥了学生的各类综合能力，但在选题与产品制造过程中，学生们大多都是采用国内外现成的手段与方法，缺少自主探索的研究方法和研究工具，而研究手段、方法与研究工具的创新，往往体现了研究的创新水平。

4.未能将创新设计成果与创业有机地结合起来。创新设计是一个艰苦而漫长的过程，为了完成产品的加工与制造，拉近了学生们与本专业实际工业生产的距离，这些经历对于参与创新设计的同学们的机械结构设计带来了很大的启发。但是如何将这些赛事成果转化为创业项目还有待进一步研究与探索。

五、结语

不管是从国家今后的发展，经济市场对人才各方面的需求，高等教育制度变革的迫切性，还是从素质教育长远的追求目标而言，创新教育是中国高校的重要任务，是深化教育改革，推行素质教育的真正体现。当然，创新教育一定要立足于自身学科的教学改革，借助开展各种实践性教学和组织、筹备、参与各类部级创新创业活动，才能使学生的创新精神、创业意识得到良好的发展。总之，从创新教育的观点出发，我国高等教育的人才培养模式、人才培养目标都迫切需要强有力的变革，对人才培养模式及人才培养目标的重新审视已经成为高校对人才定位的战略选择。因此，培养大学生的创新实践能力，加强其创新教育是当今人才发展的必然要求。

参考文献：

[1]童晓玲.研究型大学创新创业教育体系研究[D].武汉理工大学，2012.

创新设计范文第5篇

关键词:创新设计;设计方法;产品设计

创新设计是现代产品设计理论的重要内容之一｡随着知识经济时代的到来,社会的进步与经济的发展更加依赖于人类的创新实践活动｡开展创新设计的研究对于建设创新型国家有重要意义｡

1 创新的内涵

20世纪初,全球社会生产力的发展中只有5%是依靠技术创新取得的,而现在发达国家中的40%是依靠技术创新取得的｡

美籍奥裔经济学家熊彼特(Joseph A. Schumpeter)于1912年在其著作《经济发展理论》中将“创新”作为一个经济学概念首次提出｡

熊彼特认为创新是发明的第一次商品化,也就是说,把发明引入生产体系并为商业化生产服务的过程就是创新,它意味着建立新的生产函数或供应函数,是在生产体系中引进一种生产要素和生产条件的新的组合｡

而发明实际上就是一个产品创新的过程,其关键是设计的创新,设计创新是实现产品创新的根本基础｡因此,创新设计的重要性就显而易见了｡

创新设计是一种创造性的智力活动,是设计者充分发挥自己的创造力,利用人类已有的科学技术成果,进行创新构思,应用新技术､新原理､新方法进行产品分析和设计的过程｡

2 创新方法的发展

创新是一个及其复杂的过程,人类对创新本质的认识与研究还远远达不到科学的层次｡但是众多创新学者,经数十年的研究发现,科学技术的发明创造有一定的规律可循,他们大多是以原则､诀窍､思路形式指导人们克服心理和思维的障碍,改善思维的灵活性的过程｡

自20世纪30年代至80年代,世界上出现了300多种创新技法,10多种创造原理｡这些创新技法,各自从不同的角度､在一定程度上突破了制约创新的相关因素的限制｡

所谓创新技法就是在创造心理､创造性思维方法和认识规律基础上的技巧｡这些创新技法不存在科学的逻辑关系,大多数目前在理论上处于“初生期”,还远远未达到纯粹的科学水平｡

从思维的角度,创新是人类驾驭形象思维与逻辑思维､发散思维与收敛思维的过程｡

经过数十年的发展,在掌握已有创新技法的基础上,结合认知科学､人工智能､设计方法学､科学技术哲学等前沿学科,创新设计方法已成为一门独立且有待于开发的新的设计技术和方法｡

创新设计方法的发展历程如图1所示｡

最初的创新研究侧重于人的创造性思维,总结出一些具有指导意义的规律,形成各种创新技法,如:头脑风暴法､联想法､类比法､侧向思考､仿生法等｡

后来,创新方法的研究开始注重以知识(专利)为基础,通过对专利的分析与研究,总结创造活动所遵循的创新原理,该阶段的典型创新方法是TRIZ理论｡

随着计算机技术的发展,创新方法的研究也出现新的趋势,在现阶段,各种成熟的创新设计方法开始集成化研究与应用,并与计算机(包括网络)技术相结合,形成计算机辅助创新(CAI: Computer Aided Innovation)技术,如:QFD､可靠性设计､网络协同创新技术､有限元分析等各种成熟的技术和方法开始融入到创新设计过程中｡

3 机械产品创新设计的研究

机械产品创新设计的研究对于提高机械产品的设计水平､提高产品的竞争力有着重大的意义,受到世界各个国家的普遍重视｡

机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力,利用人类己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,应用新技术､新原理､新方法进行产品的分析和设计,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)的一种实践活动｡

一般来说,创新设计包括全新设计和适应型创新设计两类｡

需要指出的是,创新设计和概念设计并不是同一个概念,概念设计的核心是进行设计创新,而创新设计并不尽限于概念设计阶段｡在产品设计的各个阶段均有创新设计的问题,但是最主要的是在概念设计阶段进行创新｡

国内外学者针对机械产品创新设计,分别从设计的本质､设计的过程以及设计的方法等不同方面,做了大量的研究工作｡

创新设计理论和方法的研究现状见表1｡

4 机械产品创新设计存在的问题及展望

通过上述文献的研究可以看出,尽管人们从不同角度对创新设计进行了数十年的研究,取得了一些成果,但是产品创新设计过程中还有一些问题仍没有解决,成为今后研究的重点｡

(1)创新设计本质过程的研究这实际上也是对设计的创新本质的认识｡尽管人们从思维方法､设计手段等多方面对创新问题进行探索,现在对创新的实质过程仍没有一个统一的､深层次的认识,无法形成一个完整的理论去指导创新实践｡在这方面我们仍需要做大量的工作｡

(2)创新设计中知识的表达与应用首先,产品创新过程涉及多学科､多种技术,如何将设计知识组织管理,满足设计主体对知识的需求是今后的研究重点｡其次,为创新设计过程建立科学的产品模型,结合现代CAD技术,支持创新方案的快速表达,对于提高设计效率有重要意义｡

(3)设计理论研究与设计工具开发存在严重脱节人们对于设计理论及创新问题进行了大量研究,但是理论研究与设计工具,特别是产品的结构设计工具存在严重的脱节｡一方面某些机械结构设计理论和方法的研究较少考虑计算机实现的问题;另一方面设计工具开发时,又没有适合计算机进行的结构设计自动化和智能化理论｡需要深入研究机械产品设计中功――构映射的本质规律｡

(4)创新设计过程的集成化技术研究创新设计过程的集成化技术的重点在于概念设计的集成化实现,主要是指产品的原理方案创新与结构方案创新的集成｡现有的设计理论或设计工具多是从不同的角度,考虑某阶段的创新实现问题,如:TechOptimizer可以辅助实现产品原理方案的创新,但需要其他CAD系统完成结构的设计工作;一些大型的CAD/CAE/CAM商品化软件,如:UG､Pro/E等均开发出了支持概念设计的工业设计模块或草图设计模块,但是这些模块基本上仍是计算机辅助绘图的工具,几乎不支持原理方案的创新｡缺乏统一的创新设计理论指导创新设计过程,是造成原理方案创新与结构方案创新的集成度低的主要原因｡

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