机械创新设计3机械创新设计的选题专题培训课件

3.1 提出问题比解决问题更重要提出问题比解决问题更重要n提提出出一一个个问问题题往往往往比比解解决决一一个个问问题题更更重重要要，因因为为解解决决一一个个问问题题也也许许是是一一个个数数学学上上或或者者实实验验上上的的技技能能而而已已，而而提提出出新新问问题题，新新的的可可能能性性，从从新新的的角角度度去去看看旧旧的的问问题题却却需需要要有有创创造造性性的的想想象象力力，而而且标志着且标志着科学的真正进步科学的真正进步。半轮自行车半轮自行车？6/28/2024机械创新设计3.1 提出问题比解决问题更重要提出一个问题往往比解决一个13.1 提出问题比解决问题更重要提出问题比解决问题更重要n开开尔尔文文（Lord Kelvin 18241907），19世世纪纪英英国国卓卓越越的的物物理理学学家家。原原名名W.汤汤姆姆孙孙（William Thomson），1824年年6月月26日日生生于于爱爱尔尔兰兰的的贝贝尔尔法法斯斯特特，1907年年12月月17日日在在苏苏格格兰兰的的内内瑟瑟霍霍尔尔逝逝世世。由由于于装装设设大大西西洋洋海海底底电电缆缆有有功功，英英国国政政府府于于1866年年封封他他为为爵爵士士，后后又又于于1892年年封封他他为为男男爵爵，称称为为开开尔尔文文男男爵爵，以以后后他他就就改改名名为为开开尔尔文文。逝逝世世后后，为为了了纪纪念念这这位位伟伟大大的的物物理理学学家家，将将开开尔尔文文定定为为热热力力学学温温度度的的单单位位，是是现在国际单位制中七个基本单位之一。现在国际单位制中七个基本单位之一。6/28/2024机械创新设计3.1 提出问题比解决问题更重要开尔文（Lord Kelv23.1 提出问题比解决问题更重要提出问题比解决问题更重要n开开尔尔文文在1900年一篇名为遮盖在热和光的动力理论上的19世纪乌云的演说中讲的。他说的“乌云”有两片n一片是黑体辐射黑体辐射以太理论以太理论的困难n一片是能量均分定理能量均分定理的困难n这两个困难到20世纪都得到了解决，以太理论的困难是由狭狭义义相相对对论论消除的，能量均分定理的困难是量子论量子论解决的。6/28/2024机械创新设计3.1 提出问题比解决问题更重要开尔文在1900年一篇名为3正确选题的重要性正确选题的重要性n正确选题正确选题促进科学技术发展促进科学技术发展n错误预见错误预见阻碍科学技术发展阻碍科学技术发展隐患隐患 飞行器飞行器科学家遇见的错误科学家遇见的错误不可能？不可能？人造卫星人造卫星前苏联科学家前苏联科学家没有用？没有用？计算机计算机640k内存够用内存够用2位数计年位数计年双刃剑双刃剑超前的超前的预见性预见性十分重要十分重要 但也有但也有风险问题风险问题6/28/2024机械创新设计正确选题的重要性正确选题促进科学技术发展7/30/20241 1）窜天猴（烟花）窜天猴（烟花）火箭火箭2 2）算盘）算盘 计算器计算器 计算机计算机合适的选题合适的选题寻觅难度极大寻觅难度极大越来越难越来越难3.1 提出问题比解决问题更重要提出问题比解决问题更重要6/28/2024机械创新设计1）窜天猴（烟花）3.1 提出问题比解决问题更重要7/305旅行的辛苦旅行的辛苦 自行车自行车 电动自行车电动自行车汽车汽车火车火车飞机飞机3.2 社会需求是创新的基本动力社会需求是创新的基本动力6/28/2024机械创新设计旅行的辛苦 3.2 社会需求是创新的基本动力7/30/2026 只有发现社会需求并正确确定只有发现社会需求并正确确定明确明确“需求需求”才有可能正确的实现这种需求。才有可能正确的实现这种需求。老鼠老鼠老鼠过街人人喊打老鼠过街人人喊打！好处？好处？n老鼠经常出现在下水道里，却不会生病，也很少死亡，这说明它的抵抗力老鼠经常出现在下水道里，却不会生病，也很少死亡，这说明它的抵抗力很强。人类可以借鉴，减少生病了。很强。人类可以借鉴，减少生病了。n老鼠的生育能力也十分强，一胎就可以有十五、六个之多。这也是可以让老鼠的生育能力也十分强，一胎就可以有十五、六个之多。这也是可以让科学家们研究的。研究出来后，对那些国家稀有动物可能得到启发。科学家们研究的。研究出来后，对那些国家稀有动物可能得到启发。n老鼠还是打洞高手。老鼠还是打洞高手。n由于有老鼠，人们就会想出一些对付老鼠的办法，诸如发明老鼠药、做出由于有老鼠，人们就会想出一些对付老鼠的办法，诸如发明老鼠药、做出老鼠夹等等。而老鼠在长期的被毒、被夹过程中又提高了应变力，于是就老鼠夹等等。而老鼠在长期的被毒、被夹过程中又提高了应变力，于是就得有更好的灭鼠工具产生，因而老鼠不仅可以带动经济的发展，还可以开得有更好的灭鼠工具产生，因而老鼠不仅可以带动经济的发展，还可以开发人们的思维能力，使人更加聪明。发人们的思维能力，使人更加聪明。n老鼠的肉：将来可以作为食用鼠。老鼠的肉：将来可以作为食用鼠。n改良鼠种，引导变坏事为好事？改良鼠种，引导变坏事为好事？3.2 社会需求是创新的基本动力社会需求是创新的基本动力6/28/2024机械创新设计 只有发现社会需求并正确确定明确“需求”3.2 社会7不良需求种种不良需求种种作弊器、不良解码器作弊器、不良解码器、撬锁技术等等。、撬锁技术等等。设计者设计者不能够为了利益，不能够为了利益，丧失良知。丧失良知。3.2 社会需求是创新的基本动力社会需求是创新的基本动力6/28/2024机械创新设计不良需求种种作弊器、不良解码器3.2 社会需求是创新的基8科技发展为机械创新设计提供了科技发展为机械创新设计提供了新的手段新的手段，开辟了，开辟了新的领域新的领域。计算机计算机数字加工（数字加工（CAD/CAM）数控机床、汽车的电喷系统、数字银行数控机床、汽车的电喷系统、数字银行激光激光激光切割、打孔、快速成型、激光制导、激光切割、打孔、快速成型、激光制导、通信，通信，医疗卫生（美容、内窥镜）医疗卫生（美容、内窥镜）水刀水刀超声波超声波探伤、清洗、体内碎石等探伤、清洗、体内碎石等核技术核技术武器、发电、加工、核磁检测武器、发电、加工、核磁检测生物技术生物技术材料、制药、灭虫材料、制药、灭虫纳米技术纳米技术 超微型机器人电脑，超微型机器人电脑，太空升降机太空升降机3.3 科技进步对创新设计的作用科技进步对创新设计的作用6/28/2024机械创新设计科技发展为机械创新设计提供了新的手段，开辟了新的领域。3.39n 日日本本科科学学家家正正全全力力以以赴赴，欲欲将将最最伟伟大大的的科科学学构构想想太空梯太空梯变成现实。变成现实。n 从从距距离离地地球球赤赤道道地地面面3600036000千千米米的的一一颗颗静静止止卫卫星星，垂垂下下一一条纳米材质的电缆。利用这条电缆安装升降电梯。条纳米材质的电缆。利用这条电缆安装升降电梯。n 为为了了取取得得平平衡衡，避避免免静静止止卫卫星星因因电电梯梯太太重重被被拉拉回回地地面面，在在卫卫星星的的上上面面还还要要架架设设另另外外一一条条电电缆缆。上上半半部部分分的的电电缆缆悬悬浮在太空中，以缓解太空电梯承受的地球引力。浮在太空中，以缓解太空电梯承受的地球引力。n 电缆总长度电缆总长度1010万公里，为地球和月球距离的四分之一万公里，为地球和月球距离的四分之一。英国泰晤士报报道英国泰晤士报报道u太空梯可携带人、货物太空梯可携带人、货物/大型太阳能电池板，放射性废物。大型太阳能电池板，放射性废物。u由于太空不存在地球引力，所需能量是发射航天飞机的百分之一。由于太空不存在地球引力，所需能量是发射航天飞机的百分之一。u预计耗资预计耗资1 1万亿日元万亿日元这一构想一旦实现，中、美、俄这一构想一旦实现，中、美、俄的航天优势将基本消失！的航天优势将基本消失！6/28/2024机械创新设计 日本科学家正全力以赴，欲将最伟大的科学构想太空梯10生产各个环节的平衡。生产各个环节的平衡。重点对薄弱环节的研究。重点对薄弱环节的研究。如如飞梭飞梭提高了织布速度，需要提高了织布速度，需要棉纱棉纱提速来适应。提速来适应。催生了催生了纱锭纱锭由由水平到竖直水平到竖直一个纱轮一个纱轮带多个带多个纱锭纱锭珍妮机珍妮机物流物流运输运输与与装货装货的平衡。的平衡。3.4 生产发展对创新设计的作用生产发展对创新设计的作用6/28/2024机械创新设计生产各个环节的平衡。3.4 生产发展对创新设计的作用7/3011不方便不方便需求需求没有得到满足没有得到满足看电视看电视懒懒遥控器遥控器适应睡眠姿势可以适应睡眠姿势可以调整角度调整角度 的显示器、电视机的显示器、电视机时钟控制炉门装置时钟控制炉门装置洗衣机滤毛器洗衣机滤毛器带刺的铁丝网带刺的铁丝网美国发明家约瑟夫（美国发明家约瑟夫（牧羊娃牧羊娃）新东西不断涌现新东西不断涌现3.5 根据遇到的根据遇到的“不方便不方便”确定选确定选题题6/28/2024机械创新设计不方便需求没有得到满足3.5 根据遇到的“不方便”确定12意外意外机遇机遇抓住机遇抓住机遇衣服干洗技术衣服干洗技术法国医生诺里身上的法国医生诺里身上的松节油松节油防止资料被复印的防止资料被复印的保密纸保密纸想发明想发明人造人造“奎宁奎宁”（疟疾药）（疟疾药）却发明却发明了了人工合成染料的方法。人工合成染料的方法。英国化学家柏琴英国化学家柏琴浮法玻璃生产法浮法玻璃生产法的发明的发明 导电玻璃导电玻璃 3.6 根据遇到的根据遇到的“意外意外”确定选题确定选题6/28/2024机械创新设计意外机遇抓住机遇3.6 根据遇到的“意外”确定选题713关键弱点关键弱点核心突破点核心突破点 任何事情都有任何事情都有弱点（或漏洞、不足）弱点（或漏洞、不足）关键是能够关键是能够发现发现这些这些弱点弱点（尤其是（尤其是别人别人发现不发现不了的了的弱点弱点）针对针对弱点弱点深入深入探讨、研究、追究，抓住不探讨、研究、追究，抓住不放放 一探到底一探到底 一旦突破，一旦突破，超过超过，领领先先 就一定会取得就一定会取得成果成果的。的。3.7 根据事物的关键弱点确定选题根据事物的关键弱点确定选题6/28/2024机械创新设计关键弱点核心突破点3.7 根据事物的关键弱点确定选题7/14李政道李政道听说听说“孤子孤子”只研究只研究一维一维抓住抓住三维三维 爱迪生爱迪生碳粉变阻器碳粉变阻器电话电话使用更方便使用更方便 瓦特瓦特蒸汽机蒸汽机纽可门蒸汽机纽可门蒸汽机（热效率低、耗煤量大）热效率低、耗煤量大）耗煤量减少耗煤量减少3/43/4卡尔森卡尔森 复印机复印机 静电静电复印机复印机 化学化学功能领域功能领域失败失败 物理物理功能领域功能领域成功成功3.7 根据事物的关键弱点确定选题根据事物的关键弱点确定选题6/28/2024机械创新设计李政道听说“孤子”只研究一维抓住三维3.7 根据事物的15课堂作业n1.你遇到问题（难题）时，是认真分析还是回避？n叙述你遇到的感受最深的一次问题（难题）？你是怎样想的？把当时的想法写出来。6/28/2024机械创新设计课堂作业1.你遇到问题（难题）时，是认真分析还是回避？7/316