工程學導論中(上)

2021-10-10 18:05:19 字數 1572 閱讀 2388

一、創造力

1.創造來自需求

傳統上的創造和發明,大多來自於人類的需求。所以觀察並掌握人類的生活、工作及娛樂需求,是發明與創造工作最有效的切入點。

2.工程教育與創造力

作為未來工程師,工科學生應該從挖掘自身的創造力開始自己的工程學習,這就是工程學導論課程的主要目標。創造性在工程學習和實踐中均具有重要的作用。事實上,每個人天生都具有不同程度的創造力,而且,從產生創造性成果的角度看,人類的創造力又是可以培養和提高的。正如人們在 50m 賽跑中表現出不同的能力,但通過正確的鍛鍊,都可以讓自己比原先跑得更快一點一樣。人類處在乙個需要創造力的時代,因此人們需要培養和提公升自己的創造力,即讓自己比原先更具創造力。

3.創造性工程師的特點

(1)堅持不懈

(2)多問為什麼

(3)永不滿足

(4)從失敗或事故中學習

(5)善於模擬

(6)即使歸納總結

(7)定性和定量的分析能力

(8)良好的形象思維能力

(9)良好的繪圖能力

(10)發散思維能力

(11)廣泛的興趣

(12)挖掘隱藏的資訊

(13)遵循自然法則

二、工程創造的一般方法

1.創造產品的一般流程

從上述流程可以看出,創造產品的過程(即工程設計方法)包含以下幾個要點:

(1)綜合將不同的部件、子系統及技術集成為乙個整體。

(2)分析運用數學、科學、工程技術和經濟學知識將不同方案的效能進行量化

(3)交流繪製簡圖、建立數字模型或實體模型、撰寫書面報告、進行口頭陳述,讓同事或管理部門理解並支援你的方案、構思及設計。(4)執行落實並實施設計方案。

2.第一步:發現需求並定義問題

第二步:組織開發(創造)團隊

第三步:確定約束條件和設計要求

第四步:尋求解決方案

第五步:分析每個潛在方案

第六步:選出最佳方案

第七步:書面描述方案

第八步:把方案提交給管理層

第九步:製作實體原型樣機

第十步:全面驗證和評估並推向市場

3.技術推動的產品發展

產品的實現技術往往在產品的發展過程中起到決定性作用。如前所述,對於同一需求,可以有很多解決方案,不同的解決方案採用不同的技術加以實現,而產品技術的發展和完善決定了產品的效能、成本及可靠性。顯然,應用成熟技術的解決方案應該成為首選,因為成熟技術的效能、成本及可靠性經歷過長期的考驗。然而,需要指出的是,應用成熟技術的產品,技術風險雖低(即可以順利完成產品開發任務),但市場風險高(即開發出的產品無法盈利),因為成熟技術的產品通常也是市場競爭最充分的產品,其利潤率透明,盈利能力相對較弱,容易受到原料、勞動力、外匯匯率以及潛在的新技術同類產品的影響。因此,作為現代工程師,在產品開發階段需要同時兼顧技術風險和市場風險。從提公升產品盈利能力的角度看,需要不斷提公升產品的技術水平,因為高技術產品由於存在技術壁壘,面臨的市場競爭相對較弱,因此可以得到較高的投資回報。所謂創新推動的產品開發可以有兩個方面的含義,其一是成熟技術的創新組合(傳統的產品開發過程),其二是有新技術推動的產品開發。

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