技術創(chuàng)新的方法

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技術創(chuàng)新的方法范文第1篇

1.1ID與IE概念

傳統(tǒng)工業(yè)設計的核心是產(chǎn)品設計，在人類社會進入現(xiàn)代工業(yè)社會之后，設計所帶來的物質(zhì)成就及其對人類生存狀態(tài)和生活方式的影響是過去任何時代所無法比擬的，現(xiàn)代工業(yè)設計的概念也由此應運而生，現(xiàn)代工業(yè)設計有廣義的工業(yè)設計和狹義的工業(yè)設計之分。廣義工業(yè)設計是指為了達到某一特定目的，從構思到建立一個切實可行的實施方案，并且用明確的手段表示出來的系列行為，它包含了一切使用現(xiàn)代化手段進行生產(chǎn)和服務的設計過程。狹義工業(yè)設計指產(chǎn)品設計，即針對人與自然的關聯(lián)中產(chǎn)生的工具裝備的需求所作的響應，包括為了使生存與生活得以維持與發(fā)展所需的諸如工具、器械與產(chǎn)品等物質(zhì)性裝備所進行的設計。

1.2ID與IE融合原理

隨著知識經(jīng)濟時代的到來，全球競爭日趨激烈，工業(yè)設計理念和工業(yè)工程理論都發(fā)生了重大變化。結合多年的工程實踐經(jīng)驗，作者認為工業(yè)設計是面向全過程的設計，包括從市場調(diào)查、新產(chǎn)品設計定位、專利技術查詢與搜集、設計方案初步制定到新產(chǎn)品的包裝設計、成本核算、預測風險等內(nèi)容。因此，其理念可描述為以市場和用戶需求為導向，以創(chuàng)新理念為指導，以現(xiàn)代化技術為工具，綜合考慮產(chǎn)品的功能、結構、材料、工藝、應用環(huán)境等因素，在產(chǎn)品全生命周期內(nèi)展開的一系列創(chuàng)新增值活動。IE作為管理方法論與工程技術的綜合體，對提高企業(yè)綜合創(chuàng)新能力和整體素質(zhì)具有不可替代的作用。作者將其在企業(yè)中運用的方法歸納為規(guī)劃、設計、計劃、控制、分析/評價、改進/創(chuàng)新、組織七方面。現(xiàn)代工業(yè)工程開始系統(tǒng)地從產(chǎn)品本身及其制造過程和產(chǎn)品整個生命周期考慮產(chǎn)品的環(huán)境特性，推動傳統(tǒng)制造向現(xiàn)代先進制造轉(zhuǎn)變，要求能夠快速配置和系統(tǒng)地集成人、技術和資源。同時，現(xiàn)代制造理論和技術廣泛應用，對產(chǎn)品設計流程的創(chuàng)新和改進提出了更高的要求。但工業(yè)工程更關注的是由“投入—產(chǎn)出”所組成的系統(tǒng)，在中間環(huán)節(jié)，即產(chǎn)品設計流程方面缺乏合適的理論與方法。新技術、新材料、新發(fā)明，在沒有轉(zhuǎn)化為在市場銷售的商品產(chǎn)生價值之前，是沒有實際意義的，工業(yè)設計正是科學發(fā)明轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟成果的媒介和紐帶，豐富完善了工業(yè)工程“投入—產(chǎn)出”所組成的系統(tǒng)，在設計環(huán)節(jié)利用工業(yè)設計的方法從產(chǎn)品的功能、外觀、經(jīng)濟型、市場銷售等方面構思，完善整個創(chuàng)新的價值鏈。ID與IE均涉及了整個產(chǎn)業(yè)價值鏈，二者融合可以幫助企業(yè)發(fā)掘顧客的潛在需求，創(chuàng)造性地利用科學技術知識進行創(chuàng)新。前者強調(diào)依據(jù)研發(fā)技術對物料、能源、設備、資金、技術、人力和信息等制造資源進行加工和利用，從功能、結構上改進產(chǎn)品，從而實現(xiàn)技術創(chuàng)新，并通過廣告、品牌、包裝、銷售及售后等環(huán)節(jié)向顧客提品和服務，需要理論方法和技術工具來指導;后者側重于從理論上為產(chǎn)品的研發(fā)提供戰(zhàn)略研究，優(yōu)化流程設計和作業(yè)程序設計，制定成本計劃、質(zhì)量計劃和過程控制，并對產(chǎn)品設計進行評價篩選及改進，需要具體實踐環(huán)節(jié)發(fā)揮其功能。

2IDE技術創(chuàng)新方法

在ID和IE融合原理分析基礎上，將IE理論與方法融入ID過程中，全過程運用IE方法，對需求發(fā)現(xiàn)、功能設計、結構設計、工藝優(yōu)化、材料替代、工程應用進行優(yōu)化與重構，可以衍生出一種基于ID和IE融合的IDE技術創(chuàng)新模式。

(1)需求分析階段

需求分析既是產(chǎn)品設計成功的基礎，也是產(chǎn)品開發(fā)設計的最終要求。該階段:①需要采用工業(yè)工程方法，從系統(tǒng)論觀點分析把握人們的需求和價值觀，以滿足人的多種需求為目標展開技術創(chuàng)造活動;②需要利用規(guī)劃方法，從企業(yè)戰(zhàn)略、市場研究等方面確定用戶需求，明確產(chǎn)品需求范圍及使用功能;③需要綜合運用評價方法，從產(chǎn)品的經(jīng)濟與社會效益評價方面確定需求的可行性與必要性，明確目前的技術以及企業(yè)資源是否有能力完全滿足需求，以及滿足這些需求付出的代價是否有足夠的效益支撐，進而將產(chǎn)品需求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品功能。

(2)功能設計階段

需要在系統(tǒng)目標引導下，綜合考慮各組成部分的相互作用和系統(tǒng)整體的發(fā)展變化，從縱橫兩方面對系統(tǒng)各要素在功能中所處地位和作用加以分析和比較，實施結構、動作、時間、工藝(路線)的展開和多維分解，并確定產(chǎn)品的關鍵功能。同時，利用價值工程分析方法，對產(chǎn)品功能展開價值分析，在保證產(chǎn)品功能最佳狀態(tài)下降低產(chǎn)品成本，使產(chǎn)品的結構更合理。

(3)結構展開階段

該階段需要利用“原始法則”對系統(tǒng)結構進行破組織分解，劃分為通用結構和專有結構，為選擇外包或自主研發(fā)指明方向。“原始法則”指加大創(chuàng)新思維的“前進跨度”，把思維集中在事物的本質(zhì)方面，強調(diào)將一切復雜的系統(tǒng)分解還原為簡單的理、化、生基本現(xiàn)象或基本結構，用最基本的物理、化學、生物等自然科學進行描述。結構展開過程按照裝備模型逐級進行。

(4)工藝優(yōu)化階段

該階段需要:①以工業(yè)工程流程改進、過程重構、可裝配性設計等方法為基礎，以技術創(chuàng)新為途徑，利用新工具、新方法，對產(chǎn)品生產(chǎn)工藝、裝配過程等進行優(yōu)化。如可借助系統(tǒng)優(yōu)化方法，以整體全局最優(yōu)為目標，消除部門主義、利益分散主義，最大限度實現(xiàn)信息整合、技術整合;②運用創(chuàng)新技術優(yōu)化核心工藝，改進生產(chǎn)流程，實現(xiàn)風險控制、質(zhì)量控制、流程控制等。此外，在功能分解和結構分解基礎上，產(chǎn)品的特殊功能和關鍵結構設計往往在工業(yè)優(yōu)化階段實現(xiàn)，創(chuàng)新顯得尤為重要，更加需要采用IE方法作為工藝優(yōu)化的技術工具。

(5)材料替代階段

①從質(zhì)量控制方面考慮，必要的材料替代可以改善使用性能，如延長產(chǎn)品壽命、提高可靠性，即使一種材料可以很好地滿足某種特定用途，設計人員也應考慮其可替代性;②從設施設備規(guī)劃考慮，在工作條件改變的情況下，材料替代能很好地滿足環(huán)境變化的要求;③從成本控制考慮，材料替代能夠提供降低成本或改進設計的機會，降低成本，提升產(chǎn)品競爭力。因此，該階段的主要任務是在滿足結構的可靠性、外觀要求、工藝性能等前提下，利用新材料或新工藝優(yōu)點，尋求一種可替代材料，完成相同的設計任務甚至達到更高的技術要求。

(6)工程應用階段

由于產(chǎn)品的使用環(huán)境和用途不同，在使用過程中出現(xiàn)的問題也有所不同，遵循IE服務改進原則，需要對產(chǎn)品進行動態(tài)完善，提升產(chǎn)品的性能。此外，將IE工程服務理念融入到工業(yè)設計，有利于提升服務過程的效率價值，最終形成全產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)化。

3結論

技術創(chuàng)新的方法范文第2篇

關鍵詞： DEA方法；城市；技術創(chuàng)新；效率

中圖分類號：F124.3文獻標識碼：A文章編號：1003-7217（2013）02-0109-04

一、引言

21世紀是知識經(jīng)濟的時代，科學技術在我國經(jīng)濟發(fā)展過程中起到越來越關鍵的作用。區(qū)域技術創(chuàng)新系統(tǒng)作為國家技術創(chuàng)新系統(tǒng)的重要組成部分，構成了國家經(jīng)濟和科技發(fā)展的重要基礎，區(qū)域技術創(chuàng)新能力日益成為地區(qū)經(jīng)濟能否獲得國際競爭優(yōu)勢的關鍵因素。

近年來，已有很多學者對區(qū)域技術創(chuàng)新效率進行研究探討。張宗益、周勇等認為我國區(qū)域技術創(chuàng)新效率雖然呈上升趨勢，但效率較低，同時，東、中、西部之間區(qū)域技術創(chuàng)新效率差距明顯。王銳淇、彭良濤等對我國區(qū)域技術創(chuàng)新效率進行了測度，并對影響技術創(chuàng)新效率的因素進行了分析。王春枝和王娟對技術效率進行評價，指出我國技術創(chuàng)新效率整體水平偏低，區(qū)域間差異較大。遲仁勇、虞曉芬等對我國30個省市自治區(qū)的技術創(chuàng)新效率進行了測定。阮嫻靜測算了全國18個重點城市技術創(chuàng)新的總體效率、純技術效率和純規(guī)模效率，進而辨析了其達到DEA有效的改進方向。

從已有研究文獻來看，對區(qū)域創(chuàng)新效率進行定量測度與分析的文獻要比定性分析和理論推演的文獻少得多，而對城市技術創(chuàng)新效率進行測度與分析的研究則相對更為缺乏。本文采用非參數(shù)數(shù)據(jù)包絡分析（DEA）的方法，測算2008～2010年全國28個省會城市和直轄市的技術創(chuàng)新效率，并分析我國城市技術創(chuàng)新效率的變化，為中國決策機構制定相應政策，更好地為促進城市技術創(chuàng)新效率提供決策參考。

二、指標設計與數(shù)據(jù)來源

純技術效率值方面，由表1可知，在28個省會城市中除了北京、銀川和石家莊這三個城市，上海、太原、鄭州、海口、成都、貴陽2008～2010年的純技術效率值也為1，這表明這些城市在BBC模型的有效邊界上，而一些年份的綜合技術無效率主要是由于規(guī)模無效率，即創(chuàng)新資源投入的規(guī)模不當。但是剔除純技術效率值為1的城市，其他城市的純技術效率值普遍偏低，這說明大量的技術創(chuàng)新投入沒有轉(zhuǎn)化為高效率的產(chǎn)出。

規(guī)模效率值方面總的來看，規(guī)模效率經(jīng)歷了從2008～2009年的下降階段，以及從2009～2010年的上升階段，而且連續(xù)三年28個省會城市的規(guī)模效率的平均值都高于0.8，由此可見，中國城市技術創(chuàng)新體系的生產(chǎn)規(guī)模投入效率較高，基本高于純技術效率，因此效率的改進主要依賴于純技術效率的提高。從創(chuàng)新規(guī)模收益來看，2010年規(guī)模收益遞減的城市包括天津、上海、南京、長沙、重慶、南寧、哈爾濱、沈陽、太原、濟南、杭州、福州、南昌、武漢、廣州、西安、蘭州17個城市，這些城市創(chuàng)新投入的增加會使投入產(chǎn)出比例減少；規(guī)模收益遞增的城市包括呼和浩特、合肥2個城市，這2個城市的產(chǎn)出比例將隨這創(chuàng)新投入的增加而上升；規(guī)模報酬不變即DEA有效的城市包括北京、長春、銀川、沈陽、鄭州、海口、成都、貴陽、昆明9個城市，隨著創(chuàng)新投入的增加，這9個城市的產(chǎn)出比例將保持不變。我國各個省會城市從整體上表現(xiàn)出規(guī)模收益遞減的趨勢，創(chuàng)新投入相對過剩。

表2給出了我國非DEA有效的19個城市2010年技術創(chuàng)新投影分析情況。

在投入方面，要使我國各城市的技術創(chuàng)新效率達到BBC模型所設定的效率前沿，從全國平均水平來看，在城市創(chuàng)新活動保持現(xiàn)有產(chǎn)出水平不降低的前提下，平均而言應減少22.79%的R&D人員，9.24%的R&D投入經(jīng)費和19.37%的實際利用外資額。就投入變量R&D人員而言，長沙、南寧、哈爾濱、武漢分別應減少42.6%、191.1%、64.9%、59.3%，這說明這些地區(qū)的科技活動人員投入冗余現(xiàn)象非常嚴重，導致技術創(chuàng)新體系的低效率運作。2010年，長沙、重慶、南寧、濟南、杭州、福州、南昌、廣州、蘭州均應減少R&D經(jīng)費的投入，特別是重慶、南寧、濟南、廣州應減少幅度都超過了20%。保證產(chǎn)出不變的基礎上，實際利用的外資數(shù)額也必須相應的減少才能保證各城市創(chuàng)新效率的DEA有效。外資數(shù)額冗余最嚴重的城市是呼和浩特、沈陽、杭州、南昌、武漢，降低幅度分別達到52.2%、74.3%、59.4%、60.1%、46.7%。創(chuàng)新資源投入冗余是我國各省會城市及直轄市普遍存在的現(xiàn)象，因此要促進城市技術創(chuàng)新效率的提高，就必須根據(jù)各城市具體情況在對科技投入資源在地域上進行合理分配的同時提高技術創(chuàng)新投入的質(zhì)量和利用效率。

在產(chǎn)出方面，要使我國各城市的技術創(chuàng)新效率達到產(chǎn)出導向BBC模型所設定的效率前沿，從全國各城市的平均水平來看，在保持現(xiàn)有技術創(chuàng)新投入水平不變的前提下，專利申請授權書和技術合同成交額分別應增加5.44%和40.47%。這一方面說明我國城市技術創(chuàng)新活動的產(chǎn)出增長潛力還很大，另一方面也說明我國現(xiàn)實狀況下各城市技術創(chuàng)新活動存在著大量的產(chǎn)出虧空。

五、結論與政策建議

本文利用DEA模型對我國城市技術創(chuàng)新效率進行了評價和分析，通過研究得出如下結論：我國各城市技術創(chuàng)新效率較低，在東中西部地區(qū)間的差異也比較大，我國城市技術創(chuàng)新體系中同時存在一定程度上的純技術效率值和規(guī)模效率值偏低。我國大部分DEA無效城市存在科技人員投入、科技經(jīng)費投入以及實際利用外資的冗余，創(chuàng)新效率有待提高。因此，提出如下政策建議：

一方面，要提升城市創(chuàng)新效率，就必須以“集約化資源利用”為核心，提升城市內(nèi)創(chuàng)新主體管理和利用投入資源的能力，避免投入擁擠和投入松弛現(xiàn)象。另一方面，在引入外資方面應該采取地區(qū)差異化戰(zhàn)略，擴大實際利用外資的技術溢出效應，同時重點引進技術含量較高的高新技術產(chǎn)業(yè)，此外，還要完善技術創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化機制，提高科技成果的轉(zhuǎn)化效率，激發(fā)城市內(nèi)創(chuàng)新主題的創(chuàng)新動力。

參考文獻：

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技術創(chuàng)新的方法范文第3篇

Abstract： By using IDE technology innovation method integrated of industrial design（ID） and industrial engineering（IE）， this paper promotes the research and manufacturing capabilities of mining equipment in China， which is of reference significance for the development of large scale equipment in China.

關鍵詞： IDE；車載鉆機；技術創(chuàng)新；裝備制造

Key words： IDE；car rig；technology innovation；equipment manufacturing

中圖分類號：TH16 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）29-0024-03

0 引言

煤層氣車載鉆機作為一種新型鉆探機械，具有機動性強、搬遷與運輸方便、現(xiàn)場就位準確便捷、自動化程度較高、勞動強度低、工作效率高等特點，且由于煤層氣車載鉆機既能完成交通運輸任務，也能夠在施工環(huán)境較差、地質(zhì)條件復雜以及特殊地形地理環(huán)境中進行施工，因此，特別適合地質(zhì)鉆探工程在邊遠、分散地區(qū)單機作業(yè)，能夠滿足我國煤層氣開采設備的需求[1]。但由于我國煤層氣開發(fā)起步較晚，地面抽采技術裝備相對落后，煤層氣車載鉆機處于初期試制、試用階段，鉆采設備主要依賴進口，價格高昂，耗費企業(yè)大量資金[2]。因此，創(chuàng)新設計開發(fā)一種適用于我國特殊地質(zhì)及技術需求的煤層氣車載鉆機，可以為加快突破煤礦瓦斯治理與煤層氣開采技術瓶頸提供裝備支持，也為煤層氣企業(yè)發(fā)展提供幫助。

為研究適用于我國的煤層氣車載鉆機，眾多科研工作者進行了大量的研究。張斌等[4]研制一種用于車載鉆機二級井架的控制系統(tǒng)，以解決二級井架在立放時伸縮與承載模塊功能不穩(wěn)定等問題；丁慶新等[5]通過對煤層氣車載鉆機頂驅(qū)的工作流程進行研究，確定頂驅(qū)齒輪減速器的優(yōu)化設計目標函數(shù)與設計變量，重新設計結構參數(shù)以優(yōu)化頂驅(qū)減速器；宋瑞等對煤層氣車載鉆機絞車結構、鉆臺模塊以及鉆機整體移動裝置進行改進，提高了運行效率并減少了運行成本。分析上述學者的成果可知，現(xiàn)有對煤層氣車載鉆機的研究多是單一對鉆機的某一模塊進行改進升級、重新設計，雖然也可提升車載鉆機的工作能力，但由于其他模塊缺乏相應的配套升級，往往造成鉆機的整體協(xié)調(diào)性差、工藝不夠優(yōu)化、開發(fā)周期過長、經(jīng)濟效益不顯著，甚至優(yōu)化模塊也難以發(fā)揮應有功能等問題。究其原因，車載煤層氣鉆機的開發(fā)較為復雜，優(yōu)化設計開發(fā)流程與選擇高效開發(fā)方法是煤層氣車載鉆機快速研發(fā)成功的保障，需要以系統(tǒng)的技術創(chuàng)新模式作為支撐。

在現(xiàn)有的技術創(chuàng)新方法中，IDE技術創(chuàng)新方法是將ID作為一項具有創(chuàng)新目的流程活動，視為綜合集成方法思維展現(xiàn)的載體，將IE作為系統(tǒng)方法論，利用其創(chuàng)新理論與技法對ID流程進行優(yōu)化升級。利用IDE技術創(chuàng)新方法能從系統(tǒng)論角度對煤層氣鉆機進行整體優(yōu)化設計，實現(xiàn)成本與效率、技術與管理的有機結合，進而在創(chuàng)新理論與技法上對車載鉆機的工業(yè)設計流程進行優(yōu)化升級，使IE的具體理論與車載鉆機創(chuàng)新過程相結合進而指導創(chuàng)新，對車載鉆機進行創(chuàng)新再設計，實現(xiàn)使用目的、技術與個性特色相融合，使原高能耗大功率車載鉆機經(jīng)濟指標低的情況得到極大改善，市場應用更加廣泛，前景大為提高。

1 IDE技術創(chuàng)新方法

隨著現(xiàn)代工程系統(tǒng)的不斷發(fā)展，企業(yè)越來越關注產(chǎn)品的制造環(huán)境和制造流程，積極推動傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)型，創(chuàng)新生產(chǎn)機制，極大地提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，實現(xiàn)了資源的高效利用。同時，隨著現(xiàn)代制造理論與技術的廣泛應用，產(chǎn)品的設計流程要求也越來越高。生產(chǎn)企業(yè)在結合IE融合原理和ID技術的基礎上，利用IE方法研究出了一種全新的技術創(chuàng)新方法，詳見圖1。

2 基于IDE技術創(chuàng)新方法的煤層氣車載鉆機研發(fā)模型

車載鉆機是系統(tǒng)功能高度集成、技術高度融合的體現(xiàn)，其模塊化、集成性、獨立性是對創(chuàng)新方法的挑戰(zhàn)。而將IDE技術創(chuàng)新方法應用在車載鉆機研發(fā)過程中，其原理在設計流程與方法中得到體現(xiàn)：一方面從流程維完成市場調(diào)查、資料搜集與整理、產(chǎn)品外觀設計以及成本核算等內(nèi)容，綜合考慮車載鉆機的功能、結構、材料、工藝、應用環(huán)境等因素；另一方面立足于方法維系統(tǒng)從車載鉆機本身及其制造過程和整個生命周期考慮鉆機的環(huán)境特性，在設計環(huán)節(jié)利用工業(yè)設計方法實現(xiàn)車載鉆機功能、經(jīng)濟性、市場銷售等的最優(yōu)化，為車載鉆機的研發(fā)提供戰(zhàn)略研究。

結合IDE技術創(chuàng)新方法，煤層氣車載鉆機開發(fā)以系統(tǒng)化創(chuàng)新理論為依據(jù)，將其從產(chǎn)品設計到裝備成型的整個過程進行了分解，將各要素有機整合，實現(xiàn)了設計、生產(chǎn)、管理的一體化。最終形成如圖2所示的煤層氣車載鉆機研發(fā)模型。

該研發(fā)模式將煤層氣車載鉆機的設計與制造有機結合起來，將開放式創(chuàng)新的優(yōu)勢發(fā)揮至最大化，從橫向和縱向兩個層面進行制造，充分體現(xiàn)了創(chuàng)新的連續(xù)性、整體性和系統(tǒng)性。

3 實證研究

某煤層氣開發(fā)單位近些年隨著工程服務范圍擴展，需增加新的車載鉆機以滿足需求，但從國外購置不僅要耗費大量資金，而且在維修、保養(yǎng)等方面也存在極大不便，因此該公司決定自主研發(fā)符合公司鉆探需要的煤層氣車載鉆機。煤層氣車載鉆機作為大型工程設備，極其復雜，為更好更快地設計出車載鉆機，公司引入IDE技術創(chuàng)新方法，從流程維和方法維對車載鉆機進行解構與重構，剖析重點，分清主次，設計出車載鉆機研發(fā)技術路線，如圖3所示。

3.1 車載鉆機需求發(fā)現(xiàn)分析

在需求分析階段，對車載鉆機的研究背景分析。需求分析既是車載鉆機設計成功的基礎，也是開發(fā)設計的最終要求。該階段：

①需要采用工業(yè)工程方法，對我國車載鉆機需求分析；

②需要利用規(guī)劃方法，對我國車載鉆機使用特點分析；

③需要綜合運用評價方法，對國內(nèi)外車載鉆機研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢進行分析。

3.2 車載鉆機功能結構分析

在功能設計與結構展開階段，需要在系統(tǒng)目標引導下，利用“原始法則”對系統(tǒng)結構進行破組織分解，劃分為通用結構和專有結構，綜合考慮各組成部分的相互作用和系統(tǒng)整體的發(fā)展變化，將車載鉆機的主體結構分解為動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等基本子系統(tǒng)，如圖4所示。

3.3 車載鉆機工藝設計過程優(yōu)化分析

在工藝優(yōu)化過程中，企業(yè)以改進生產(chǎn)流程和優(yōu)化產(chǎn)品設計為基礎，加快技術創(chuàng)新，積極采用新材料、新工藝、新技術適應了車載鉆井工藝生產(chǎn)的發(fā)展需要。

在材料替代過程的主要任務是在不影響結構產(chǎn)品外觀和功能的前提下，積極需求一種可替代性原料，使其符合現(xiàn)代生產(chǎn)的技術要求。該階段功能體現(xiàn)在：

通過工藝優(yōu)化及材料替代，可以完成在功能分析與結構設計階段留有的特殊結構與關鍵功能的設計，主要包括以下五個部分：

①車載鉆機動力頭。在動力頭的功率不變的前提下將所述馬達兩兩同軸相對裝配于減速箱的兩側，解決了現(xiàn)有的動力頭的體積大、重量重的問題。

②浮動裝置。通過將浮動連接頭和浮動軸套分體設置，浮動連接頭和浮動軸套通過端面齒結構和螺栓結構連接在一起，減少了軸套內(nèi)花鍵的加工難度、增加了軸套內(nèi)花鍵的加工精度，也保證了傳遞扭矩的需要。

③伸縮支腿。將鎖止銷釘插裝于伸縮套筒機械鎖止孔和對應的固定套筒機械鎖止孔中進行機械鎖止，伸縮套筒在液壓缸和鎖止銷釘?shù)墓餐饔孟骆i止，即使液壓缸突然泄壓或失去作用，鎖止銷釘仍能保證伸縮支腿的安全性，進而保證車架的穩(wěn)定性。

④混合動力發(fā)動機。設計一種天然氣――柴油混燃發(fā)動機，減少廢氣的排放，降低了鉆井成本，在油田或煤層氣開采區(qū)域利用現(xiàn)成的天然氣以替代較難隨車運輸?shù)牟裼停苋菀诐M足車載鉆機對燃料的需求。

⑤自泥漿軸。設計自泥漿軸模塊解決了無法隨時對泥漿軸注射油的問題，避免了人力資源的不必要浪費，也提高了效率，使操作人員的人身安全得到了保證。

4 結論

由于在開發(fā)過程中對多個環(huán)節(jié)進行創(chuàng)新再設計，開發(fā)出的CTZ80D千米車載鉆機穩(wěn)定性強，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，不僅能夠應用于煤層氣勘探開發(fā)、大口徑瓦斯排放井的鉆設，還具有以下特殊功能：

①在礦山搶險救援行動中，通過快速鉆透作業(yè)，與被困人員建立聯(lián)系，提供生活用品，輸送氧氣，爭取搶救時間；

②在減災救災，特別是煤礦堵水工程中，由于其鉆孔直徑大、速度快，為早日治理水害、恢復生產(chǎn)，減少損失提供有效的手段；

③可以在野外無水無電的惡劣條件下、地表復雜的礦山工業(yè)區(qū)及河道卵石層以及特殊目的限制必須空氣鉆進的地層工作。

從IDE技術創(chuàng)新方法在煤層氣車載鉆機研發(fā)過程的成功應用中可知，與現(xiàn)有的其它技術創(chuàng)新方法相比，IDE技術創(chuàng)新方法在設計理念上準確把握車載鉆機技術創(chuàng)新的要點，從系統(tǒng)結構的角度研究，確定整體結構，進而區(qū)分模塊界面，實現(xiàn)裝備系統(tǒng)全面創(chuàng)新。同時，IDE技術創(chuàng)新方法成功應用于車載鉆機的研發(fā)，表明該方法用于復雜產(chǎn)品研發(fā)制造的可行性，且更易于對大型裝備的技術路線進行設計規(guī)劃，整合現(xiàn)有資源，因而對縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，加速技術進化有巨大的提升作用，對其進行廣泛推廣將會對我國裝備制造領域產(chǎn)生重大影響。

參考文獻：

[1]高宏亮.車載鉆機在地質(zhì)勘探工程中的應用[J].地質(zhì)裝備，2009，02：37-40.

[2]友強.車載空氣潛孔錘鉆進技術在煤層氣井施工中的應用[J].中國煤炭地質(zhì)，2013，25（7）：59-61.

[3]張遂安，崔崗，胡少韻，刁文慶，張仕民，丁慶新.煤層氣鉆機的技術現(xiàn)狀及發(fā)展對策[J].中國煤層氣，2007，04：9-11.

技術創(chuàng)新的方法范文第4篇

關鍵詞：高等數(shù)學;創(chuàng)新意識;創(chuàng)新能力

創(chuàng)新是科技發(fā)展和社會進步的核心因素，創(chuàng)新能力是社會文明發(fā)展水平的標志，是一個國家科技水平保持活力和生機的動力源泉。大批高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的涌現(xiàn)是科技不斷創(chuàng)新、社會不斷進步的基本保障。作為培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的基地，我國高等教育肩負著重要且極具挑戰(zhàn)的歷史任務和使命。創(chuàng)新人才培養(yǎng)的首要任務是培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，高等數(shù)學作為高等教育的基礎學科，是理、工、農(nóng)和經(jīng)等專業(yè)學生的必修課，在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面有著舉足輕重的地位。因此，本文從理論和實踐方面探討了以創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力為目標的高等數(shù)學教學方法。

一、高等數(shù)學與創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力

科學技術創(chuàng)新和進步取決于具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才，創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的人才培養(yǎng)又取決于創(chuàng)新教育。[1]作為數(shù)學專業(yè)和非數(shù)學專業(yè)學生的必修課，高等數(shù)學具有高度抽象性、嚴密邏輯性和廣泛應用性，高等數(shù)學教學具有強大的創(chuàng)新教育功能。高等數(shù)學內(nèi)容是人類為探索未知世界所進行創(chuàng)新活動的成果，已滲透到了自然科學和社會科學的各個領域。它不僅是其他學科的工具，還是一門能培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的課程。從人類文明進化史可以看出，將“數(shù)”和“形”完美結合所孕育出人的理性精神在數(shù)學中得到完美體現(xiàn)。數(shù)學以其概念的抽象性和準確性，邏輯推理的嚴謹性，結構的協(xié)調(diào)性，計算的規(guī)范性，構造的可行性，統(tǒng)計、模擬的廣泛應用性， 技巧的靈活多變性等特點，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才最好的內(nèi)容和途徑。通過對數(shù)學中各種抽象概念的理解、思辨和推演等思維方法的運用，訓練了學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的心理基礎;數(shù)學是美學的四大中心建構之一， 數(shù)學美是人的審美素質(zhì)的重要組成部分，數(shù)學的魅力在于化雜亂為有序， 化經(jīng)驗為規(guī)律， 尋求自然世界運動簡潔、統(tǒng)一的數(shù)學表達。數(shù)學教育可以提高學生的數(shù)學文化水平，造就思維的廣闊性、深刻性、創(chuàng)造性和批判性，培養(yǎng)學生探索未知世界的優(yōu)秀品質(zhì)。

二、培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的方法

1.更新教育觀念，做到因材施教

更新教育觀念為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的先決條件。隨著高校連續(xù)擴招，高等教育已經(jīng)由傳統(tǒng)的精英教育轉(zhuǎn)變?yōu)榇蟊娊逃４笠?guī)模擴招導致學生知識層次和質(zhì)量下降，文化課水平差異變大。安徽農(nóng)業(yè)大學有理、工、農(nóng)、經(jīng)和文等專業(yè)，有些專業(yè)文科、理科學生兼招，因此學生的基礎差異性很大。傳統(tǒng)的數(shù)學教學模式必然造成有些學生“吃不飽”，有些學生“消化不了”。為了調(diào)動學生學習的主動性，必須做到因材施教，這樣才能夠提高教學效率，改善教學效果，使每個學生特長和潛力都得到最大程度提高。[2]

2.發(fā)揮教材的創(chuàng)新功能，激發(fā)創(chuàng)新興趣

培養(yǎng)學生的創(chuàng)新興趣是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要保障。傳統(tǒng)的高等數(shù)學教材內(nèi)容較陳舊，強調(diào)知識結構的嚴謹，有些地方并不符合人們的認知規(guī)律，掩蓋了數(shù)學發(fā)現(xiàn)的過程，割裂了數(shù)學和現(xiàn)實世界的聯(lián)系，也沒有將現(xiàn)代科技發(fā)展的最新成果融入到內(nèi)容體系中，跟不上時展的要求。因此，要充分發(fā)揮高等數(shù)學教材的創(chuàng)新功能，就必須改革傳統(tǒng)的高等數(shù)學課程內(nèi)容體系，編撰與創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標相適應的新教材。在教材編撰中，既要保持數(shù)學內(nèi)容的完整性和延續(xù)性，又要將具有創(chuàng)新意識的素材、數(shù)學知識產(chǎn)生的背景、知識形成的過程以及數(shù)學在現(xiàn)代科學中的應用融入到教材內(nèi)容中。

教材是學生獲取知識、教師組織教學的主要工具。教材的內(nèi)容需要具備嚴謹性，因此不可能做到適合每一位學生;此外，對待不同專業(yè)的學生，教學內(nèi)容的重點也未必相同。教師的課堂教學內(nèi)容和教學方法是培養(yǎng)學生創(chuàng)新興趣的另一推動力。在數(shù)學課堂教學中，教師需要改變傳統(tǒng)的灌輸已有定義、定理和結論的教育方法， 設計合適的實際問題來引導和激發(fā)學生在解決問題的過程中對概念、定義的理解，訓練創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。[3]教師需要設置寬松、和諧和具有創(chuàng)新氛圍的課堂氣氛，有效激發(fā)學生的求知欲，鼓勵學生敢于思考、勤于思考和快樂思考。

3.引導創(chuàng)新意識，訓練創(chuàng)新能力

數(shù)學學習需要運用邏輯、思辨和推理等思維方法，這種訓練方法對提高學生的全面素質(zhì)，增強分析、解決問題能力和啟迪創(chuàng)新意識都是至關重要的。教師在課堂教學過程中要有意識地引導學生培養(yǎng)創(chuàng)新意識。比如可以通過以下幾種方式進行課堂教學。

（1）訓練學生歸納和類比思維的能力。歸納和類比思維方法是學習高等數(shù)學的思維方法，在教學過程中，啟發(fā)學生運用歸納和類比的思維方法，比較不同背景實際問題之間的差異與聯(lián)系。例如，在導數(shù)概念的引入中，讓學生思考“直線運動的質(zhì)點瞬時速度”和“水平曲線的切線斜率”求解過程的異同，從而歸納出導數(shù)的定義。

（2）訓練學生的直覺思維能力和理性思維能力。直覺思維是提出科學假說的一種重要思維方式，數(shù)學中很多重要的數(shù)學猜想常常是某些理論向前發(fā)展和創(chuàng)新的方向。因此，培養(yǎng)學生的直覺思維能力和猜想能力是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的基礎。例如，在學習級數(shù)時，如何讓學生明白有限和無限之間的差異，可用如下的例子：如果該班有女生，那么班級中的男生人數(shù)一定比全班人數(shù)少（直觀，部分小于整體在有限中是對的）;自然數(shù)一定比整數(shù)少嗎？這一問題自然引起學生對有限和無限之間、直觀和理性之間的思考。例如，利用現(xiàn)代多媒體教學手段，向?qū)W生直觀展示曲邊梯形面積求解中的分割和求和（近似值和精確值之間的誤差），以及如何利用極限達到兩者相等（對極限概念的理性理解）。

（3）訓練學生解決實際問題的能力。培養(yǎng)學生解決實際問題能力的有效途徑是將數(shù)學建模思想引入到課堂教學中。數(shù)學建模能培養(yǎng)學生的觀察力、想象力和創(chuàng)新精神。實際問題沒有“準確”答案，沒有確定方法，因此，解決實際問題需要學生深刻理解理論知識，靈活選擇方法和工具。學生只有對實際問題進行認真觀察、縝密思考，具有充分的想象力和創(chuàng)造力，才能給出比較滿意或符合實際的求解方法。實際問題解決的過程對每位學生來說都是挑戰(zhàn)，都鍛煉了學生的開拓創(chuàng)新精神。

三、結束語

培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力是現(xiàn)代社會發(fā)展的客觀需要，也是大眾化教育下的必然產(chǎn)物。高等數(shù)學作為高等院校數(shù)學專業(yè)與非數(shù)學專業(yè)的核心基礎課，對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)發(fā)揮著不可或缺的作用。只有更新傳統(tǒng)的教育觀念，改革傳統(tǒng)的教學方法和教學體系，注重課堂教學中學生的主體性和參與性，培養(yǎng)學生創(chuàng)新興趣和創(chuàng)新意識，才能鍛煉學生的創(chuàng)新能力，才能為創(chuàng)新強國培養(yǎng)出合格的創(chuàng)新型人才。

參考文獻：

[1]劉培云.把創(chuàng)新教育融入高等數(shù)學課堂教學[J].都江學報， 2001，13（01）： 4―7.

[2]曹宗宏，汪宏喜，畢守東.關于高等數(shù)學課程分層次教學的實踐與思考[J].大學數(shù)學， 2011，27（06）：1―4.

技術創(chuàng)新的方法范文第5篇

關鍵詞：信息技術教學 創(chuàng)新 培養(yǎng)方法

一、信息技術的重要性

信息技術廣泛應用于我們的教學中，應用計算機可將教師要講的內(nèi)容全部呈現(xiàn)在投影儀上，使教師不必大篇幅地在黑板上書寫，不但節(jié)省了教學時間，還增加了教師與學生的互動，留給學生充足的交流、思考時間。除此之外，信息技術還給我們的生活增添了樂趣，如我們可以通過計算機去欣賞視頻、傾聽音樂等。所以，教給學生必要的信息技術知識是非常必要的，只有這樣才能適應社會的發(fā)展，培育出更多的新型人才。

學生之間普遍存在著個體差異，具體表現(xiàn)在學習態(tài)度、知識基礎、情感、智能等方面，在信息技術課的學習中，學生主觀上還有一些特殊差異，如。信息技術學習起點不同，因為學校、家庭、社會環(huán)境和條件的不同，導致基礎技能和基本知識方面存在差異，有的學生能夠掌握計算機的基本操作，甚至在某一領域中還很擅長，而有的學生要從零開始，因為沒有接觸過計算機；興趣不同使然，雖然大多數(shù)學生都比較喜歡玩游戲，但是層度不同，有的癡迷，有的無所謂，有的還比較反感；學習態(tài)度各有不同，有的學生渴望學到知識，主動的去求索；有的學生則是被動地接收，等待教師布置任務、安排作業(yè)。應當隨時根據(jù)學生的不斷變化做出及時的調(diào)整才能不斷地激勵學生向高一層次“遞進”，為了對學生進行綜合能力的評價，這就需要全面的考察學生的智力因素以及非智力因素，以動態(tài)發(fā)展的觀點客觀的認定學生的層次。

1.分析學生，教學目標的分層次確定。

結合教學內(nèi)容來確定教學目標，使全體學生達到教學大綱要求的前提下，讓有精力學習的學生學到更多的知識是設置分層目標的原則。為了讓所有的學生都有自己力所能及的目標，教師在制定目標時一定要使各類學生的發(fā)展水平與目標的層次相適應。

2.放手學生，課堂練習的分層次進行。

無論是師生共同完成的練習題還是學生獨立完成的練習題，在難度的設計上都應當盡力分出層次，包括必做題和選做題，難度上分為基本題和綜合題。各層次學生都能完成基本題和必做題，學有余力的學生要求完成選做題和綜合題。所以就會出現(xiàn)有的同學少做、快做，有的同學跳過不做，還有的同學直接做有難度的題了。無論哪一類題，要求上都不能限制的太苛刻，由于都是學生自行安排具體的操作細節(jié)，這樣不僅可以發(fā)揮學生的想象力和創(chuàng)造力，還能充分適應自身的實際情況。因此，學生不論自身的基礎知識水平如何，都能找到自己充分發(fā)揮能力的空間。

3.鼓勵學生，評價方式的分層次進行。

在學生的日常的學習中應當記錄學生的學習態(tài)度、學習活動以及操作成果等，充分結合過程評價、動態(tài)評價以及終結性評價來考核和評價學生的成績，將學生的學習活動納入日常有效的監(jiān)督和管理之下，這樣才能通過客觀公正的評價以反映學生真實的學習水平。通過一段時期的教學實踐和教學總結，這種將教學目標、內(nèi)容、方法以及練習和評價進行分層次教學的方式被學生廣泛接受，并受到學生的歡迎。同時由于分層次教學充分利用了信息技術課的特長和優(yōu)勢，充分調(diào)動了學生學習的積極性和主動性，不但教學質(zhì)量有了很大的提高，學生的學習態(tài)度以及學習成績也在逐步上升。利用分層次教學的方式不但避免了基礎薄弱學生學習困難的狀況，也進一步避免了很多學生認為所學內(nèi)容簡單的不平衡的矛盾，同時利用這種教學方式還有效的激發(fā)了學生學習過程中的積極性和信息技術課的特長。在信息化的時代中，讓學生掌握學習的方法和技能比單純的接受或掌握課堂知識更重要。

4.分層次教學的思考與體會

在“分層次教學”的實踐過程中，學習不僅僅是單純的競爭，更是一種合作關系。如：在教學中有兩組同學，第一組的同學以一對一的模式輔導第二組同學，或者兩個小組的同學共同來完成一個模塊的教學目標。在實踐中這種一對一的模式是隨著教學的需要不斷調(diào)整的，他不是一種固定的模式。由于每個同學都有自己的知識經(jīng)驗，在小組的合作學習當中，同學之間除了互相幫助完成任務外，還可以交流學習心德，教師通過總結好的方式方法以提高學生的學習能力。同學們在幫助中學習，讓同學們感受到同學之間的關系不僅僅是單純的競爭對手關系，更重要的還是互相促進學習的幫助者，以此培養(yǎng)學生在競爭中的合作關系。綜上所述，在信息技術學科的教學過程中采用“分層次教學”的方法不但能夠克服學生掌握知識兩極化的矛盾，更能夠有效的克服教學內(nèi)容與學生興趣之間的矛盾；由于分層次教學真正以學生為出發(fā)點適應了學生對不同內(nèi)容的學習需要，從而充分調(diào)動了學生的積極性和主動性，不但提高了教學質(zhì)量，還有效地解決了班級授課制度與因材施教的矛盾。為了更好的適應當今教育改革的形式，在具體的操作過程中不能形成思維定勢，還應當根據(jù)教學內(nèi)容以及教學對象的不斷變化探索新的模式。

二、信息技術教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

我們要緊跟形勢，不斷地開發(fā)新的選題，并與實際生活相聯(lián)系，讓學生知道信息技術與生活息息相關；讓學生有意識地把信息技術應用到現(xiàn)實生活中，不斷地想出新的想法；讓學生分組討論與信息技術有關的問題，小組討論中難免會產(chǎn)生爭鳴，爭鳴可以讓學生發(fā)現(xiàn)新的創(chuàng)意、發(fā)展新的想法。

有益的爭鳴，值得提倡和肯定。其次，使學生學會比較。在學習過程中，有了積累的材料，還要對其進行多方面、多角度的比較。把不同的想法進行對比，可以起到貫通思想的作用，并有助于搞清信息技術的特征，掌握的信息技術的知識與內(nèi)涵，從而引出新的想法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

三、信息技術的自主學習