【正文】 機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能并儲存在電池中，周而復(fù)始作用，就會將電池充滿電。只要將電池裝進(jìn)去，在走路過程中就可以實(shí)現(xiàn)電池的充電。因?yàn)檫@樣設(shè)計(jì)出來的鞋子，它有三個(gè)種好處：一是利用了人們走路時(shí)必要的能量消耗，達(dá)到了節(jié)能的目的，這樣比單純的利用大自然的風(fēng)能和太陽能要實(shí)用的多；二是解決了電池沒時(shí)間沒地點(diǎn)沒電的煩惱以及攜帶的問題，使人們擺脫了電池電量用完以后可以隨身取出繼續(xù)使用的難題。主要要解決的問題就是要防水，防漏電，防壓。作用過程：走路時(shí)由于腳的抬起與落下時(shí)對鞋子有壓力作用，這種壓力作用將使得壓力桿產(chǎn)生反復(fù)的伸縮運(yùn)動，從而將機(jī)械能傳遞到能量轉(zhuǎn)換器中，在此處將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能并儲存在手機(jī)電池中，周而復(fù)始作用，就會將手機(jī)電池充滿電。只要將電池裝進(jìn)去，在走路過程中就可以實(shí)現(xiàn)手機(jī)的充電。這個(gè)創(chuàng)意所運(yùn)用的思維方法有以下幾種：一、設(shè)問檢查型創(chuàng)造技法：先假設(shè)一下手機(jī)沒電時(shí)會怎么辦，然后指出攜帶幾塊電池并不是一個(gè)很好的辦法。二、組合思維的方法：將看似毫無關(guān)系的鞋子和充電器結(jié)合起來，組成一個(gè)新的物品來解決實(shí)際生活中遇到的問題。四、分析列舉法：分別將鞋子、手機(jī)充電器、抽屜（兩者結(jié)合的形式）、彈簧震動幾種生活中常見的物品羅列出來，然后進(jìn)行組合，形成一個(gè)具有新的作用的物品。像攜帶方便，隨時(shí)隨地充電，而且還是自動充電等。推廣開來，市場肯定很廣闊，前途肯定很光明。雖然我現(xiàn)在這種能力并不突出，但是在生活中它仍然教會了我做一個(gè)生活中的有心人，對生活中的任何事情都存一顆好奇的心，就會發(fā)現(xiàn)生活中其實(shí)有很多需要改進(jìn)的地方，而這些地方正在等著我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)和改進(jìn)。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力是全面實(shí)施素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。縱觀歷史全國各大院校始終沒有停止過對教育改 革的探討，都在試圖找到一條更適合本校發(fā)展的道路。在當(dāng)前激烈的國際競爭中，培養(yǎng)大學(xué)生具有較強(qiáng)的機(jī)械創(chuàng)新能力，能夠促進(jìn)我國機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，逐漸使其處在國際發(fā)展水平的前列，縮短我國與發(fā)達(dá)國家的差距。機(jī)械創(chuàng)新中學(xué)生暴露出的主要問題。只會記憶知識點(diǎn)應(yīng)付考試, 不會應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題。動手能力較差,不能自主進(jìn)行機(jī)械加工和電路制作。大學(xué)生參加科技創(chuàng)新活動, 開始 熱情很高,報(bào)名踴躍, 惟恐不能參加, 但隨著時(shí)間的推 移 ,問題的深入,學(xué)生容易出現(xiàn)畏難情緒和患得患失 的現(xiàn)象 ,缺乏堅(jiān)強(qiáng)的毅力和高度的責(zé)任感。由于團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人缺乏領(lǐng)導(dǎo)和組織能力, 團(tuán) 隊(duì)成員缺乏奉獻(xiàn)精神 , 沒有協(xié)議的約束, 很容易使團(tuán) 隊(duì)中途散伙或名存實(shí)亡。大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)途徑創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是集學(xué)校教育、家庭教育、社會教育、終身教育于一體的教育體系共同作用的結(jié) 果[ 3] ,學(xué)校教育, 特別是大學(xué)階段的教育尤為重要 , 中小學(xué)教育重在基礎(chǔ)知識的積累, 通用技能的獲得 , 學(xué)習(xí)和思維方法的培養(yǎng)。如何營造良 好的外部環(huán)境,創(chuàng)造具有時(shí)代性、開放性、超前性的內(nèi) 部條件, 培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識、鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力 ,發(fā)揮他們的創(chuàng)造力, 是目前我國高等教育的一個(gè)重要任務(wù)。轉(zhuǎn)變觀念就是要樹立正確的學(xué)生觀, 即 不能把學(xué)生看作消極的被管理對象, 也不能把學(xué)生當(dāng) 作灌輸知識的容器,而是要把每一個(gè)學(xué)生都看作具有創(chuàng)造潛能的主體、具有豐富個(gè)性的主體。為此，應(yīng)該改革傳統(tǒng)的教育教學(xué)管理體制, 例如允許未畢業(yè)的學(xué)生進(jìn)行自主創(chuàng)業(yè), 為他們保留一定時(shí)間的學(xué)籍。(二)構(gòu)建合理的課程體系, 增設(shè)創(chuàng)新通識課程學(xué)校要調(diào)整課程體系, 完善教學(xué)計(jì)劃, 壓縮課內(nèi)學(xué)時(shí), 增加課外學(xué)時(shí) , 給學(xué)生更多獨(dú)立思考的時(shí)間和空間, 以便激活大學(xué)生的創(chuàng)新思維。因此,加強(qiáng)大學(xué)生基礎(chǔ)教育的內(nèi)容更新和外延拓展及構(gòu)建合理的課程體系就顯得非常重要。實(shí)行大學(xué)科、大專業(yè)教育 ,使課程之間互相滲透, 打破明顯的課程界限,設(shè)置一些跨學(xué)科、跨專業(yè)的課程 ,使學(xué)生知識 結(jié)構(gòu)既博又專, 且能夠觸類旁通, 以便在未來的工作 中具備創(chuàng)新的能力。開設(shè)一系列專門的創(chuàng)新通識課程, 從思維科學(xué)或心理學(xué)、方法論的角度來探 討創(chuàng)造性思維的問題,如強(qiáng)化動因的群體激智創(chuàng)新創(chuàng)造法、擴(kuò)展思路的廣角發(fā)散創(chuàng)新創(chuàng)造法、把握機(jī)遇的直覺靈感創(chuàng)新創(chuàng)造法、重視分析的思維推理創(chuàng)新創(chuàng)造法、探索規(guī)律的現(xiàn)代科學(xué)創(chuàng)造法。(三)改進(jìn)教學(xué)方法、轉(zhuǎn)變培養(yǎng)模式 教師要不斷改革課堂教學(xué) ,變傳統(tǒng)的灌輸式、填 鴨式教學(xué)為啟發(fā)式、互動式、引申式教學(xué) ,充分調(diào)動學(xué)生思維問題的積極性 , 對學(xué)生提出的問題要善于引 導(dǎo)、啟發(fā), 以此激活大學(xué)生的創(chuàng)新思維。讓 學(xué)生感受、理解知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程 , 培養(yǎng)學(xué)生的 科學(xué)精神和創(chuàng)新思維習(xí)慣。傳統(tǒng)的考試方式重視的是對已有 知識的傳授和記憶 ,這樣的考試方式顯然不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng) ,這就要求我們改革傳統(tǒng)的考試方式。在考試方式上, 進(jìn)行適量的開卷考試。有些課程也可以用綜合性 大作業(yè)和專題小論文的方式取代傳統(tǒng)的閉卷考試方 式,放寬考試時(shí)間限制, 以便于學(xué)生們搜集資料, 對有 關(guān)問題做較為深入地探討和研究?；蚴前才?一些綜合性較強(qiáng)的問題 ,需要學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識經(jīng)過反復(fù)、仔細(xì)地分析思考才能做出回答。(四)營造創(chuàng)新氛圍,培植創(chuàng)新市場創(chuàng)新型人才的培養(yǎng) , 文化環(huán)境的熏陶非常重要。另一方面 ,大學(xué)生要積極利用好大學(xué)里的各 種軟、硬件方面的資源, 如圖書館、實(shí)驗(yàn)室等, 這些場所通常是培育和激發(fā)創(chuàng)新靈感的絕佳環(huán)境。充分利用第二課堂, 定期舉辦各種學(xué)術(shù)講座、學(xué)術(shù)沙龍和大學(xué)生科技報(bào)告會 , 出版大學(xué)生論文集, 鼓勵學(xué)生積極參加學(xué)術(shù)活動 ,對于不同領(lǐng)域的知識有一個(gè)大體的涉獵 ,進(jìn)行不同學(xué)科之間的交流, 從而學(xué)習(xí)他人如何創(chuàng)造性地解決問題的思維和方法 ,以強(qiáng)化創(chuàng)新意 識。創(chuàng)新, 不僅僅局限于實(shí)驗(yàn)室里, 更需要將創(chuàng)新成 果推向市場。當(dāng)前大學(xué)生創(chuàng)新成果的市場化率, 還不足已有研究成果的10 %,除了大學(xué)生自己需要把握好創(chuàng)新活動的研 究方向, 使其更加貼近市場需求外 ,還需要學(xué)校和企業(yè)的共同努力。另一 方面,作為市場主體之一的企業(yè)也要積極關(guān)注大學(xué)生 的創(chuàng)新成果, 對其予以扶持并提出寶貴的研究意見 , 兩方面的結(jié)合將會有力地推動大學(xué)生創(chuàng)新成果的市場化 ,促進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提高。要將各實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、功能在網(wǎng)上宣傳, 讓學(xué)生了解其使用程序。學(xué)校還應(yīng)該為大學(xué)生 創(chuàng)新提供研究資金支持等。要培養(yǎng)創(chuàng)新型人才, 學(xué)校教師隊(duì)伍要有創(chuàng)新的意識、創(chuàng)新的精神以及創(chuàng)新的行動和實(shí)踐。從一定意義上說,現(xiàn)在中國大學(xué)與世界一流 大學(xué)的差距 , 主要是教師隊(duì)伍水平的差距。指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)的專業(yè)背景應(yīng)該盡量涵蓋創(chuàng) 新必需的技術(shù)領(lǐng)域 ,知識具有互補(bǔ)性 , 能為學(xué)生創(chuàng)新活動提高全面的技術(shù)支持。創(chuàng)新的政策環(huán)境包括設(shè)立大學(xué)生創(chuàng)新基金、創(chuàng)新實(shí)踐學(xué)分、創(chuàng)新成果表彰和免試讀研等。設(shè)立創(chuàng)新實(shí)踐學(xué)分的目的就是對參與創(chuàng)新實(shí)踐活動的學(xué)生予以一定的學(xué)分認(rèn)可, 鼓勵學(xué)生 將自己的業(yè)余時(shí)間用于創(chuàng)新, 不僅有參與創(chuàng)新實(shí)踐的 收獲, 還能得到學(xué)分的認(rèn)可 ,使更多的學(xué)生愿意把業(yè)余時(shí)間花在創(chuàng)新實(shí)踐上。機(jī)械產(chǎn)品的使用壽命優(yōu)點(diǎn)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)是延長機(jī)械使用壽命的首要環(huán)節(jié)。他們根據(jù)人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的座椅、操縱臺、環(huán)保型的低噪聲發(fā)動機(jī)，超前的流線型機(jī)身和駕駛舒適感，具有良好的機(jī)械性能和人性化設(shè)計(jì)，深受機(jī)駕人員的歡迎。這樣設(shè)計(jì)的施工機(jī)械，在工作過程中，一旦出現(xiàn)了故障，由于可以低成本快速修理，無需更換新部件總成，這實(shí)際上就延長了機(jī)械的使用壽命、提高了機(jī)械完好率、降低了機(jī)械的使用成本。近年來，材料科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月夜，突飛猛進(jìn)。機(jī)械產(chǎn)品的可靠性隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品日趨復(fù)雜化、大型化、高參數(shù)化，使產(chǎn)品發(fā)生故障的機(jī)會增多，因而，可靠性作為產(chǎn)品質(zhì)量的主要指標(biāo)，愈來愈受到工程界的重視。機(jī)械的可靠性是機(jī)械設(shè)計(jì)的主要目的之一，有效地增強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本、減輕整機(jī)質(zhì)量、提高可靠性和作業(yè)效率是可靠性設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)。機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是在故障物理學(xué)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合可靠性試驗(yàn)以及故障數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，提供實(shí)際計(jì)算的數(shù)學(xué)力學(xué)模型和方法及實(shí)踐。張義民[1]結(jié)合現(xiàn)代數(shù)學(xué)力學(xué)理論，系統(tǒng)地闡明機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)、機(jī)械動態(tài)可靠性設(shè)計(jì)、機(jī)械可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)、機(jī)械可靠性靈敏度設(shè)計(jì)、機(jī)械可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)等可靠性設(shè)計(jì)理論與方法內(nèi)涵與遞進(jìn)。喻天翔等[3]對當(dāng)前機(jī)械可靠性的特點(diǎn)和爭議進(jìn)行介紹，從Bayesian理論、FMECA和疲勞可靠性試驗(yàn)三個(gè)方面總結(jié)了機(jī)械可靠性試驗(yàn)技術(shù)相關(guān)的重要理論問題及其發(fā)展，并闡述了可靠性增長試驗(yàn)、加速試驗(yàn)和微機(jī)械可靠性試驗(yàn)技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展，總結(jié)了機(jī)械可靠性試驗(yàn)技術(shù)研究存在的問題及其發(fā)展趨勢?？煽啃栽O(shè)計(jì)將零件的應(yīng)力和強(qiáng)度作為隨機(jī)變量，認(rèn)為應(yīng)力受到各種環(huán)境因素(溫度、腐蝕、粒子輻射等)的影響，具有一定的分布規(guī)律；強(qiáng)度受材料的性能、工藝環(huán)節(jié)的波動和加工精度等的影響，也是具有一定的分布規(guī)律。產(chǎn)品的可靠性表示產(chǎn)品在規(guī)定使用條件和使用期限內(nèi)，保持其正常技術(shù)性能完成規(guī)定功能的能力。其表達(dá)式為：R=242。數(shù)學(xué)模型法是指可靠性遵從由某種試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得的概率統(tǒng)計(jì)規(guī)律，而物理原因法是指考慮失效的物理原因的方法。動態(tài)可靠性是指產(chǎn)品在運(yùn)動或振動狀況下的可靠性，“動態(tài)”強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中所包含的動態(tài)特性(如：振動頻率、輸出響應(yīng)、能量傳遞等)，由于機(jī)械產(chǎn)品的特性及參數(shù)(如：強(qiáng)度、應(yīng)力、物理變量、幾何尺寸等)具有固有的隨機(jī)性，同時(shí)機(jī)械產(chǎn)品運(yùn)行是也是典型的動態(tài)過程，載荷、工況、應(yīng)力等運(yùn)行環(huán)境及參數(shù)也都是隨時(shí)間變化的量，因而必須將其處理為隨機(jī)過程。另外，多數(shù)機(jī)械產(chǎn)品的特性數(shù)值隨時(shí)間而逐漸變化，如：因疲勞、磨損、腐蝕等造成的機(jī)械強(qiáng)度降低等，使產(chǎn)品的可靠性表現(xiàn)出了漸變的特征。可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)是隨著電子計(jì)算機(jī)的廣泛使用而迅速發(fā)展起來的一門學(xué)科，在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中占有重要的地位?？煽啃栽囼?yàn)數(shù)據(jù)是可靠性設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，但是試驗(yàn)不能提高產(chǎn)品的可靠性，只有設(shè)計(jì)才能決定產(chǎn)品的固有可靠性。的最優(yōu)性能，包括強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等目標(biāo)。機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)追求最合理的利用材料的性能，使各個(gè)部件或零件的幾何參數(shù)得到最好的協(xié)調(diào)，使設(shè)計(jì)者從眾多的設(shè)計(jì)方案中獲得較為完善的或最為合適的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。雖然目前可靠性設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)在理論和方法上都達(dá)到了一定的水平，但是無論單方面進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)還是優(yōu)化設(shè)計(jì)，都不可能發(fā)揮可靠性設(shè)計(jì)與優(yōu)化設(shè)計(jì)的巨大潛力。另外，由于機(jī)械產(chǎn)品有眾多的設(shè)計(jì)參數(shù)，要同時(shí)確定多個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)，單純的可靠性設(shè)計(jì)方法就顯得無能為力了?？煽啃詢?yōu)化設(shè)計(jì)方法是在常規(guī)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合可靠性設(shè)計(jì)理論發(fā)展起來的一種有效的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。由于它彌補(bǔ)了單一可靠性設(shè)計(jì)或優(yōu)化設(shè)計(jì)的不足，使設(shè)計(jì)不僅符合工況運(yùn)行要求，而且得出最優(yōu)的設(shè)計(jì)參數(shù)，因而更具有工程實(shí)用價(jià)值。相對于常規(guī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)在于將可靠性設(shè)計(jì)引入優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)中。（2）在結(jié)構(gòu)或零部件達(dá)到最佳性能指標(biāo)時(shí)，要求它的工作可靠度不低于某一規(guī)定水平。其目的是發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、材料和工藝方面的各種缺陷，為改善產(chǎn)品的戰(zhàn)備完好性，提高任務(wù)成功率，減少維修費(fèi)用及保障費(fèi)用提供信息，確認(rèn)是否符合可靠性定量要求。這種試驗(yàn)由承制方進(jìn)行，以研制樣機(jī)為受試產(chǎn)品，包括環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)及可靠性增長試驗(yàn)?？煽啃栽鲩L試驗(yàn)是為了暴露產(chǎn)品的可靠性薄弱環(huán)節(jié)，并證明改進(jìn)措施能防止可靠性薄弱環(huán)節(jié)再現(xiàn)而進(jìn)行的一系列可靠性試驗(yàn)方法。本文在總結(jié)現(xiàn)有文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上對機(jī)械可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行綜述，系統(tǒng)闡述了機(jī)械可靠性、可靠性設(shè)計(jì)、可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)及可靠性試驗(yàn)的理論及方法。此外，產(chǎn)品 造型一直是設(shè)計(jì)中一個(gè)十分棘手的向題，造型設(shè)計(jì)實(shí) 踐中常常走入為了變化而變化的設(shè)計(jì)誤區(qū)，造成形態(tài) 蒼白而缺乏內(nèi)涵的設(shè)計(jì)局面，這些狀況體現(xiàn)了設(shè)計(jì)者 缺乏對產(chǎn)品設(shè)計(jì)本質(zhì)的認(rèn)識與思考；對于產(chǎn)品而言，究 其根本，產(chǎn)品是工具，它是為人服務(wù)，產(chǎn)品的價(jià)值體現(xiàn) 在產(chǎn)品與人的結(jié)合關(guān)系以及所帶來的效用上，因此人 與產(chǎn)品的關(guān)系及針對兩者之間關(guān)系的認(rèn)知研究才是產(chǎn) 品造型設(shè)計(jì)中人機(jī)工程知識應(yīng)用研究的核心。目前國內(nèi)外對人機(jī)工程學(xué)的解釋有多種，但在 研究對象、手段及目的方面是基本一致的：即主要研