工程导论笔记第四章

第四章 创造力

1.创造力的来源

创造力来源于想象力，这也是科学巨人爱因斯坦说“想象力比知识更重要的原因。数百年前达芬奇是一个充满想象力的艺术家、科学家、医学家及工程师。他早就构思了人类的飞行器，虽然当时的工程技术无法实现该发明，但却为后来的人们提供了无限的遐想，如今人们已经把达芬奇的设计变成了现实。另一方面，达芬奇的个人经历与成就表明艺术、科学、医学及工程在本质上是相互关联的，人类的进步需要不断地进行科学探索。

2.创造来自需求

传统上的创造或发明，大多来自于人类的需求。所以观察并掌握人类的生
活、工作及娱乐需求，是发明与创造工作最有效的切入点。

3,工程教育与创造力

作为未来工程师，工科学生应该从挖掘自身的创造力开始自己的工程学习。这就是工程学导论课程的主要目标。创造性在工程学习和实践中均具有重要的作用。事实上，每个人天生都具有不同程度的创造力，而且，从产生创造性成果的角度看，人类的创造力又是可以培养和提高的。人类处在一个需要创造力的时代，因此人们需要培养和提升自己的创造力，即让自己比原先更具创造力。
传统工程教学过程中很少有直接涉及以创造性为主题的课程。工程教育或工科教育的主要教学目的和活动是将人类获得的科学和工程知识传授给下一代。由于求解工程问题的不确定性，工程教育主要通过类比和推理的方法，传授工程知识。人类发展到今天已经积累了大量的知识，学习掌握这些知识本身就是一项艰巨的、无止境的任务。而且，大部分工程教育强调的是正确运用知识解决问题。实际上，大学工程教育过程中进行的这两种教学活动大都属于分析，而不是综合。由于受到教学资源和教学效率的限制，传统工程教学(仍然是当前工程教学的主流)强调学生的科学分析能力。由于课堂教学缺乏实际工程案例的训练，学生需要通过课外实践和实习来提升综合能力(即解决复合问题的能力)。如果想要锻炼自己的“综合肌肉”，就必须尽可能参加并用心投入于课堂内外的实验及项目实践活动，特别是富含创新思维的产品开发活动。分析和综合都是创造过程的重要组成部分，工程师没有掌握或不能很好地运用知识和技能就不能有效地进行创造。

4. 创造性工程师的特点

创造性工程师一般具有以下特点：
1.坚持不懈
寻找问题的创造性解决方案需要不断的努力。在工作中总会遇到各种各样的问题，一个成功的创造性工程师永不会放弃。托马斯·阿尔瓦·爱迪生说：“天才是百分之九十九的汗水加上百分之一的灵感。”大部分人不缺少这百分之一的灵感，但很少有人能付出百分之九十九的努力。
2.多问为什么
对自然和世界充满好奇，他们和科学家一样.。通过提出问题，并进行广泛的调研，了解其他工械工程会试图理解世界和自然。如何创造性地解决问题。
3.永不满足
工程师不断地问自己，如何才能做得更好？
4.从失败或事故中学习
发散思乘多馆大的发现来源于失败和事故。对意外保持敏感，不让自己的头脑受个人情绪控制而变得简单而狭隘。
5.善于类比
解决问题的过程是一个反复循环的过程。通过将大量知识关联起来，更 壓爱于找到解决方案。在学习时，可以通过类比来将知识联系起来，从而将信息
存在头脑中的多个区域。最实用的办法是从专利库中寻找类比解决方案，但 要要尊重别人的知识产权，因为每一项发明都凝聚着发明者大量的辛勤劳动。
6.及时归纳总结
当学习新知识时，创造性的工程师总是试图概括这些信息，与已有知识形成关联。对于已经达成的最终成果或阶段性成果，要及时归纳总结并存档，以便为未来的工作提供借鉴或打下基础。
7. 定性和定量的分析能力
在学习工程学时不仅要培养定量的分析能力，还要培养定性的分析能力培养你对数字和工艺的“感觉”，因为它们是构建定性模型的潜在要求。
8.良好的形象思维能力
很多创造性的解决方案要求具有空间思维能力。因为很多时候，通过空间思维或想象，只要将零件重组，以不同的方式装配或增减零件数目就可以得到解决方案。
9.良好的绘图能力
绘图是到目前为止表达空间关系、尺寸、操作顺序和其他想法的最快捷的方式。通过工程图样和草图，工程师能便捷地将自己的想法传递给同事。
10.发散思维能力
人们不可能在所有工程学科上都得到培训，而只能专注于某个学科。
11.广泛的兴趣
创造性的工程师一定是快乐的，这就要求工程师能平衡智力、情感和生理需求。传统工程教育仅仅强调智力和技能培养，现代高等教育也强调情感和生理的平衡发展，如通过大学社团活动等，培养学生的社交活动能力、广泛的兴趣爱好和强健的体魄。
12.挖掘隐藏的信息
简单的问题有时只要通过人体的感官信息就能解决，而复杂的问题往往需要挖掘隐藏在表象之后的信息，有时甚至需要采用专门的分析及测试仪器加以挖掘及处理。工程中的许多问题都需要进行仔细的分析与挖掘，才能最终得到解决方案。
13.遵循自然法则
并不是所有的问题都能按照人的意志来解决。例如，永动机是人类意志的体现，但它不符合自然法则，所以不可能成功。必须尊重自然规律和法则，不违背科学理念，才能获得可以满足人类需求的工程产品。

5.小结

工程和艺术一样，是一个需要创造力的职业。正如创新的艺术给人带来美的享受，创新的工程则给人类带来便利与舒适的生活。
传统的创造或发明，大多来自于人类的需求。观察并掌握人类的生活、工作及娱乐需求，是发明与创造工作最有效的切入点。
洗碗机是典型的个体推动的发明与创造案例，发明者不是职业工程师，而是一位典型的家庭主妇。该案例具有两层含义：其一是任何人都具有不同程度的创造力，都可能成为发明家；其二是即便未经过正规培训，也可能成为工程师。

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