技术创新的方法

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技术创新的方法范文第1篇

1.1ID与IE概念

传统工业设计的核心是产品设计，在人类社会进入现代工业社会之后，设计所带来的物质成就及其对人类生存状态和生活方式的影响是过去任何时代所无法比拟的，现代工业设计的概念也由此应运而生，现代工业设计有广义的工业设计和狭义的工业设计之分。广义工业设计是指为了达到某一特定目的，从构思到建立一个切实可行的实施方案，并且用明确的手段表示出来的系列行为，它包含了一切使用现代化手段进行生产和服务的设计过程。狭义工业设计指产品设计，即针对人与自然的关联中产生的工具装备的需求所作的响应，包括为了使生存与生活得以维持与发展所需的诸如工具、器械与产品等物质性装备所进行的设计。

1.2ID与IE融合原理

随着知识经济时代的到来，全球竞争日趋激烈，工业设计理念和工业工程理论都发生了重大变化。结合多年的工程实践经验，作者认为工业设计是面向全过程的设计，包括从市场调查、新产品设计定位、专利技术查询与搜集、设计方案初步制定到新产品的包装设计、成本核算、预测风险等内容。因此，其理念可描述为以市场和用户需求为导向，以创新理念为指导，以现代化技术为工具，综合考虑产品的功能、结构、材料、工艺、应用环境等因素，在产品全生命周期内展开的一系列创新增值活动。IE作为管理方法论与工程技术的综合体，对提高企业综合创新能力和整体素质具有不可替代的作用。作者将其在企业中运用的方法归纳为规划、设计、计划、控制、分析/评价、改进/创新、组织七方面。现代工业工程开始系统地从产品本身及其制造过程和产品整个生命周期考虑产品的环境特性，推动传统制造向现代先进制造转变，要求能够快速配置和系统地集成人、技术和资源。同时，现代制造理论和技术广泛应用，对产品设计流程的创新和改进提出了更高的要求。但工业工程更关注的是由“投入—产出”所组成的系统，在中间环节，即产品设计流程方面缺乏合适的理论与方法。新技术、新材料、新发明，在没有转化为在市场销售的商品产生价值之前，是没有实际意义的，工业设计正是科学发明转化为经济成果的媒介和纽带，丰富完善了工业工程“投入—产出”所组成的系统，在设计环节利用工业设计的方法从产品的功能、外观、经济型、市场销售等方面构思，完善整个创新的价值链。ID与IE均涉及了整个产业价值链，二者融合可以帮助企业发掘顾客的潜在需求，创造性地利用科学技术知识进行创新。前者强调依据研发技术对物料、能源、设备、资金、技术、人力和信息等制造资源进行加工和利用，从功能、结构上改进产品，从而实现技术创新，并通过广告、品牌、包装、销售及售后等环节向顾客提品和服务，需要理论方法和技术工具来指导;后者侧重于从理论上为产品的研发提供战略研究，优化流程设计和作业程序设计，制定成本计划、质量计划和过程控制，并对产品设计进行评价筛选及改进，需要具体实践环节发挥其功能。

2IDE技术创新方法

在ID和IE融合原理分析基础上，将IE理论与方法融入ID过程中，全过程运用IE方法，对需求发现、功能设计、结构设计、工艺优化、材料替代、工程应用进行优化与重构，可以衍生出一种基于ID和IE融合的IDE技术创新模式。

(1)需求分析阶段

需求分析既是产品设计成功的基础，也是产品开发设计的最终要求。该阶段:①需要采用工业工程方法，从系统论观点分析把握人们的需求和价值观，以满足人的多种需求为目标展开技术创造活动;②需要利用规划方法，从企业战略、市场研究等方面确定用户需求，明确产品需求范围及使用功能;③需要综合运用评价方法，从产品的经济与社会效益评价方面确定需求的可行性与必要性，明确目前的技术以及企业资源是否有能力完全满足需求，以及满足这些需求付出的代价是否有足够的效益支撑，进而将产品需求转化为产品功能。

(2)功能设计阶段

需要在系统目标引导下，综合考虑各组成部分的相互作用和系统整体的发展变化，从纵横两方面对系统各要素在功能中所处地位和作用加以分析和比较，实施结构、动作、时间、工艺(路线)的展开和多维分解，并确定产品的关键功能。同时，利用价值工程分析方法，对产品功能展开价值分析，在保证产品功能最佳状态下降低产品成本，使产品的结构更合理。

(3)结构展开阶段

该阶段需要利用“原始法则”对系统结构进行破组织分解，划分为通用结构和专有结构，为选择外包或自主研发指明方向。“原始法则”指加大创新思维的“前进跨度”，把思维集中在事物的本质方面，强调将一切复杂的系统分解还原为简单的理、化、生基本现象或基本结构，用最基本的物理、化学、生物等自然科学进行描述。结构展开过程按照装备模型逐级进行。

(4)工艺优化阶段

该阶段需要:①以工业工程流程改进、过程重构、可装配性设计等方法为基础，以技术创新为途径，利用新工具、新方法，对产品生产工艺、装配过程等进行优化。如可借助系统优化方法，以整体全局最优为目标，消除部门主义、利益分散主义，最大限度实现信息整合、技术整合;②运用创新技术优化核心工艺，改进生产流程，实现风险控制、质量控制、流程控制等。此外，在功能分解和结构分解基础上，产品的特殊功能和关键结构设计往往在工业优化阶段实现，创新显得尤为重要，更加需要采用IE方法作为工艺优化的技术工具。

(5)材料替代阶段

①从质量控制方面考虑，必要的材料替代可以改善使用性能，如延长产品寿命、提高可靠性，即使一种材料可以很好地满足某种特定用途，设计人员也应考虑其可替代性;②从设施设备规划考虑，在工作条件改变的情况下，材料替代能很好地满足环境变化的要求;③从成本控制考虑，材料替代能够提供降低成本或改进设计的机会，降低成本，提升产品竞争力。因此，该阶段的主要任务是在满足结构的可靠性、外观要求、工艺性能等前提下，利用新材料或新工艺优点，寻求一种可替代材料，完成相同的设计任务甚至达到更高的技术要求。

(6)工程应用阶段

由于产品的使用环境和用途不同，在使用过程中出现的问题也有所不同，遵循IE服务改进原则，需要对产品进行动态完善，提升产品的性能。此外，将IE工程服务理念融入到工业设计，有利于提升服务过程的效率价值，最终形成全产业链的优化。

3结论

技术创新的方法范文第2篇

关键词： DEA方法；城市；技术创新；效率

中图分类号：F124.3文献标识码：A文章编号：1003-7217（2013）02-0109-04

一、引言

21世纪是知识经济的时代，科学技术在我国经济发展过程中起到越来越关键的作用。区域技术创新系统作为国家技术创新系统的重要组成部分，构成了国家经济和科技发展的重要基础，区域技术创新能力日益成为地区经济能否获得国际竞争优势的关键因素。

近年来，已有很多学者对区域技术创新效率进行研究探讨。张宗益、周勇等认为我国区域技术创新效率虽然呈上升趋势，但效率较低，同时，东、中、西部之间区域技术创新效率差距明显。王锐淇、彭良涛等对我国区域技术创新效率进行了测度，并对影响技术创新效率的因素进行了分析。王春枝和王娟对技术效率进行评价，指出我国技术创新效率整体水平偏低，区域间差异较大。迟仁勇、虞晓芬等对我国30个省市自治区的技术创新效率进行了测定。阮娴静测算了全国18个重点城市技术创新的总体效率、纯技术效率和纯规模效率，进而辨析了其达到DEA有效的改进方向。

从已有研究文献来看，对区域创新效率进行定量测度与分析的文献要比定性分析和理论推演的文献少得多，而对城市技术创新效率进行测度与分析的研究则相对更为缺乏。本文采用非参数数据包络分析（DEA）的方法，测算2008～2010年全国28个省会城市和直辖市的技术创新效率，并分析我国城市技术创新效率的变化，为中国决策机构制定相应政策，更好地为促进城市技术创新效率提供决策参考。

二、指标设计与数据来源

纯技术效率值方面，由表1可知，在28个省会城市中除了北京、银川和石家庄这三个城市，上海、太原、郑州、海口、成都、贵阳2008～2010年的纯技术效率值也为1，这表明这些城市在BBC模型的有效边界上，而一些年份的综合技术无效率主要是由于规模无效率，即创新资源投入的规模不当。但是剔除纯技术效率值为1的城市，其他城市的纯技术效率值普遍偏低，这说明大量的技术创新投入没有转化为高效率的产出。

规模效率值方面总的来看，规模效率经历了从2008～2009年的下降阶段，以及从2009～2010年的上升阶段，而且连续三年28个省会城市的规模效率的平均值都高于0.8，由此可见，中国城市技术创新体系的生产规模投入效率较高，基本高于纯技术效率，因此效率的改进主要依赖于纯技术效率的提高。从创新规模收益来看，2010年规模收益递减的城市包括天津、上海、南京、长沙、重庆、南宁、哈尔滨、沈阳、太原、济南、杭州、福州、南昌、武汉、广州、西安、兰州17个城市，这些城市创新投入的增加会使投入产出比例减少；规模收益递增的城市包括呼和浩特、合肥2个城市，这2个城市的产出比例将随这创新投入的增加而上升；规模报酬不变即DEA有效的城市包括北京、长春、银川、沈阳、郑州、海口、成都、贵阳、昆明9个城市，随着创新投入的增加，这9个城市的产出比例将保持不变。我国各个省会城市从整体上表现出规模收益递减的趋势，创新投入相对过剩。

表2给出了我国非DEA有效的19个城市2010年技术创新投影分析情况。

在投入方面，要使我国各城市的技术创新效率达到BBC模型所设定的效率前沿，从全国平均水平来看，在城市创新活动保持现有产出水平不降低的前提下，平均而言应减少22.79%的R&D人员，9.24%的R&D投入经费和19.37%的实际利用外资额。就投入变量R&D人员而言，长沙、南宁、哈尔滨、武汉分别应减少42.6%、191.1%、64.9%、59.3%，这说明这些地区的科技活动人员投入冗余现象非常严重，导致技术创新体系的低效率运作。2010年，长沙、重庆、南宁、济南、杭州、福州、南昌、广州、兰州均应减少R&D经费的投入，特别是重庆、南宁、济南、广州应减少幅度都超过了20%。保证产出不变的基础上，实际利用的外资数额也必须相应的减少才能保证各城市创新效率的DEA有效。外资数额冗余最严重的城市是呼和浩特、沈阳、杭州、南昌、武汉，降低幅度分别达到52.2%、74.3%、59.4%、60.1%、46.7%。创新资源投入冗余是我国各省会城市及直辖市普遍存在的现象，因此要促进城市技术创新效率的提高，就必须根据各城市具体情况在对科技投入资源在地域上进行合理分配的同时提高技术创新投入的质量和利用效率。

在产出方面，要使我国各城市的技术创新效率达到产出导向BBC模型所设定的效率前沿，从全国各城市的平均水平来看，在保持现有技术创新投入水平不变的前提下，专利申请授权书和技术合同成交额分别应增加5.44%和40.47%。这一方面说明我国城市技术创新活动的产出增长潜力还很大，另一方面也说明我国现实状况下各城市技术创新活动存在着大量的产出亏空。

五、结论与政策建议

本文利用DEA模型对我国城市技术创新效率进行了评价和分析，通过研究得出如下结论：我国各城市技术创新效率较低，在东中西部地区间的差异也比较大，我国城市技术创新体系中同时存在一定程度上的纯技术效率值和规模效率值偏低。我国大部分DEA无效城市存在科技人员投入、科技经费投入以及实际利用外资的冗余，创新效率有待提高。因此，提出如下政策建议：

一方面，要提升城市创新效率，就必须以“集约化资源利用”为核心，提升城市内创新主体管理和利用投入资源的能力，避免投入拥挤和投入松弛现象。另一方面，在引入外资方面应该采取地区差异化战略，扩大实际利用外资的技术溢出效应，同时重点引进技术含量较高的高新技术产业，此外，还要完善技术创新成果的转化机制，提高科技成果的转化效率，激发城市内创新主题的创新动力。

参考文献：

[1]Raymond S U. Science-based economic development[M]. The New York Academy of Science， 1997.

[2]刘顺忠，官建成.区域创新系统创新绩效的评价[J].中国管理科学，2002，10（1）：75-78.

[3]张宗益，周勇，钱灿，赖德林.基于SFA模型的我国区域技术创新效率的实证研究[J].软科学，2006，2（20）：125-128.

[4]王锐淇，彭良涛，蒋宁.基于SFA与Malmquist方法的区域创新效率测度与影响因素分析[J].科学学与科学技术管理，2010，（9）：121-128.

[5]王春枝，王娟.我国高新技术产业科技创新效率评价及其影响因素分析[J].内蒙古财经学院学报，2010，（5）：13-17.

技术创新的方法范文第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.

关键词： IDE；车载钻机；技术创新；装备制造

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

中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）29-0024-03

0 引言

煤层气车载钻机作为一种新型钻探机械，具有机动性强、搬迁与运输方便、现场就位准确便捷、自动化程度较高、劳动强度低、工作效率高等特点，且由于煤层气车载钻机既能完成交通运输任务，也能够在施工环境较差、地质条件复杂以及特殊地形地理环境中进行施工，因此，特别适合地质钻探工程在边远、分散地区单机作业，能够满足我国煤层气开采设备的需求[1]。但由于我国煤层气开发起步较晚，地面抽采技术装备相对落后，煤层气车载钻机处于初期试制、试用阶段，钻采设备主要依赖进口，价格高昂，耗费企业大量资金[2]。因此，创新设计开发一种适用于我国特殊地质及技术需求的煤层气车载钻机，可以为加快突破煤矿瓦斯治理与煤层气开采技术瓶颈提供装备支持，也为煤层气企业发展提供帮助。

为研究适用于我国的煤层气车载钻机，众多科研工作者进行了大量的研究。张斌等[4]研制一种用于车载钻机二级井架的控制系统，以解决二级井架在立放时伸缩与承载模块功能不稳定等问题；丁庆新等[5]通过对煤层气车载钻机顶驱的工作流程进行研究，确定顶驱齿轮减速器的优化设计目标函数与设计变量，重新设计结构参数以优化顶驱减速器；宋瑞等对煤层气车载钻机绞车结构、钻台模块以及钻机整体移动装置进行改进，提高了运行效率并减少了运行成本。分析上述学者的成果可知，现有对煤层气车载钻机的研究多是单一对钻机的某一模块进行改进升级、重新设计，虽然也可提升车载钻机的工作能力，但由于其他模块缺乏相应的配套升级，往往造成钻机的整体协调性差、工艺不够优化、开发周期过长、经济效益不显著，甚至优化模块也难以发挥应有功能等问题。究其原因，车载煤层气钻机的开发较为复杂，优化设计开发流程与选择高效开发方法是煤层气车载钻机快速研发成功的保障，需要以系统的技术创新模式作为支撑。

在现有的技术创新方法中，IDE技术创新方法是将ID作为一项具有创新目的流程活动，视为综合集成方法思维展现的载体，将IE作为系统方法论，利用其创新理论与技法对ID流程进行优化升级。利用IDE技术创新方法能从系统论角度对煤层气钻机进行整体优化设计，实现成本与效率、技术与管理的有机结合，进而在创新理论与技法上对车载钻机的工业设计流程进行优化升级，使IE的具体理论与车载钻机创新过程相结合进而指导创新，对车载钻机进行创新再设计，实现使用目的、技术与个性特色相融合，使原高能耗大功率车载钻机经济指标低的情况得到极大改善，市场应用更加广泛，前景大为提高。

1 IDE技术创新方法

随着现代工程系统的不断发展，企业越来越关注产品的制造环境和制造流程，积极推动传统生产模式的转型，创新生产机制，极大地提高了产品的生产效率，实现了资源的高效利用。同时，随着现代制造理论与技术的广泛应用，产品的设计流程要求也越来越高。生产企业在结合IE融合原理和ID技术的基础上，利用IE方法研究出了一种全新的技术创新方法，详见图1。

2 基于IDE技术创新方法的煤层气车载钻机研发模型

车载钻机是系统功能高度集成、技术高度融合的体现，其模块化、集成性、独立性是对创新方法的挑战。而将IDE技术创新方法应用在车载钻机研发过程中，其原理在设计流程与方法中得到体现：一方面从流程维完成市场调查、资料搜集与整理、产品外观设计以及成本核算等内容，综合考虑车载钻机的功能、结构、材料、工艺、应用环境等因素；另一方面立足于方法维系统从车载钻机本身及其制造过程和整个生命周期考虑钻机的环境特性，在设计环节利用工业设计方法实现车载钻机功能、经济性、市场销售等的最优化，为车载钻机的研发提供战略研究。

结合IDE技术创新方法，煤层气车载钻机开发以系统化创新理论为依据，将其从产品设计到装备成型的整个过程进行了分解，将各要素有机整合，实现了设计、生产、管理的一体化。最终形成如图2所示的煤层气车载钻机研发模型。

该研发模式将煤层气车载钻机的设计与制造有机结合起来，将开放式创新的优势发挥至最大化，从横向和纵向两个层面进行制造，充分体现了创新的连续性、整体性和系统性。

3 实证研究

某煤层气开发单位近些年随着工程服务范围扩展，需增加新的车载钻机以满足需求，但从国外购置不仅要耗费大量资金，而且在维修、保养等方面也存在极大不便，因此该公司决定自主研发符合公司钻探需要的煤层气车载钻机。煤层气车载钻机作为大型工程设备，极其复杂，为更好更快地设计出车载钻机，公司引入IDE技术创新方法，从流程维和方法维对车载钻机进行解构与重构，剖析重点，分清主次，设计出车载钻机研发技术路线，如图3所示。

3.1 车载钻机需求发现分析

在需求分析阶段，对车载钻机的研究背景分析。需求分析既是车载钻机设计成功的基础，也是开发设计的最终要求。该阶段：

①需要采用工业工程方法，对我国车载钻机需求分析；

②需要利用规划方法，对我国车载钻机使用特点分析；

③需要综合运用评价方法，对国内外车载钻机研究现状与发展趋势进行分析。

3.2 车载钻机功能结构分析

在功能设计与结构展开阶段，需要在系统目标引导下，利用“原始法则”对系统结构进行破组织分解，划分为通用结构和专有结构，综合考虑各组成部分的相互作用和系统整体的发展变化，将车载钻机的主体结构分解为动力系统、传动系统、辅助系统、执行系统、控制系统等基本子系统，如图4所示。

3.3 车载钻机工艺设计过程优化分析

在工艺优化过程中，企业以改进生产流程和优化产品设计为基础，加快技术创新，积极采用新材料、新工艺、新技术适应了车载钻井工艺生产的发展需要。

在材料替代过程的主要任务是在不影响结构产品外观和功能的前提下，积极需求一种可替代性原料，使其符合现代生产的技术要求。该阶段功能体现在：

通过工艺优化及材料替代，可以完成在功能分析与结构设计阶段留有的特殊结构与关键功能的设计，主要包括以下五个部分：

①车载钻机动力头。在动力头的功率不变的前提下将所述马达两两同轴相对装配于减速箱的两侧，解决了现有的动力头的体积大、重量重的问题。

②浮动装置。通过将浮动连接头和浮动轴套分体设置，浮动连接头和浮动轴套通过端面齿结构和螺栓结构连接在一起，减少了轴套内花键的加工难度、增加了轴套内花键的加工精度，也保证了传递扭矩的需要。

③伸缩支腿。将锁止销钉插装于伸缩套筒机械锁止孔和对应的固定套筒机械锁止孔中进行机械锁止，伸缩套筒在液压缸和锁止销钉的共同作用下锁止，即使液压缸突然泄压或失去作用，锁止销钉仍能保证伸缩支腿的安全性，进而保证车架的稳定性。

④混合动力发动机。设计一种天然气――柴油混燃发动机，减少废气的排放，降低了钻井成本，在油田或煤层气开采区域利用现成的天然气以替代较难随车运输的柴油，很容易满足车载钻机对燃料的需求。

⑤自泥浆轴。设计自泥浆轴模块解决了无法随时对泥浆轴注射油的问题，避免了人力资源的不必要浪费，也提高了效率，使操作人员的人身安全得到了保证。

4 结论

由于在开发过程中对多个环节进行创新再设计，开发出的CTZ80D千米车载钻机稳定性强，运转平稳，不仅能够应用于煤层气勘探开发、大口径瓦斯排放井的钻设，还具有以下特殊功能：

①在矿山抢险救援行动中，通过快速钻透作业，与被困人员建立联系，提供生活用品，输送氧气，争取抢救时间；

②在减灾救灾，特别是煤矿堵水工程中，由于其钻孔直径大、速度快，为早日治理水害、恢复生产，减少损失提供有效的手段；

③可以在野外无水无电的恶劣条件下、地表复杂的矿山工业区及河道卵石层以及特殊目的限制必须空气钻进的地层工作。

从IDE技术创新方法在煤层气车载钻机研发过程的成功应用中可知，与现有的其它技术创新方法相比，IDE技术创新方法在设计理念上准确把握车载钻机技术创新的要点，从系统结构的角度研究，确定整体结构，进而区分模块界面，实现装备系统全面创新。同时，IDE技术创新方法成功应用于车载钻机的研发，表明该方法用于复杂产品研发制造的可行性，且更易于对大型装备的技术路线进行设计规划，整合现有资源，因而对缩短产品研发周期，加速技术进化有巨大的提升作用，对其进行广泛推广将会对我国装备制造领域产生重大影响。

参考文献：

[1]高宏亮.车载钻机在地质勘探工程中的应用[J].地质装备，2009，02：37-40.

[2]友强.车载空气潜孔锤钻进技术在煤层气井施工中的应用[J].中国煤炭地质，2013，25（7）：59-61.

[3]张遂安，崔岗，胡少韵，刁文庆，张仕民，丁庆新.煤层气钻机的技术现状及发展对策[J].中国煤层气，2007，04：9-11.

技术创新的方法范文第4篇

关键词：高等数学;创新意识;创新能力

创新是科技发展和社会进步的核心因素，创新能力是社会文明发展水平的标志，是一个国家科技水平保持活力和生机的动力源泉。大批高素质创新型人才的涌现是科技不断创新、社会不断进步的基本保障。作为培养高素质创新人才的基地，我国高等教育肩负着重要且极具挑战的历史任务和使命。创新人才培养的首要任务是培养创新意识和创新能力，高等数学作为高等教育的基础学科，是理、工、农和经等专业学生的必修课，在培养创新型人才方面有着举足轻重的地位。因此，本文从理论和实践方面探讨了以创新意识和创新能力为目标的高等数学教学方法。

一、高等数学与创新意识、创新能力

科学技术创新和进步取决于具有创新意识和创新能力的高素质人才，创新意识和创新能力的人才培养又取决于创新教育。[1]作为数学专业和非数学专业学生的必修课，高等数学具有高度抽象性、严密逻辑性和广泛应用性，高等数学教学具有强大的创新教育功能。高等数学内容是人类为探索未知世界所进行创新活动的成果，已渗透到了自然科学和社会科学的各个领域。它不仅是其他学科的工具，还是一门能培养学生创新意识、创新能力的课程。从人类文明进化史可以看出，将“数”和“形”完美结合所孕育出人的理性精神在数学中得到完美体现。数学以其概念的抽象性和准确性，逻辑推理的严谨性，结构的协调性，计算的规范性，构造的可行性，统计、模拟的广泛应用性， 技巧的灵活多变性等特点，是培养创新型人才最好的内容和途径。通过对数学中各种抽象概念的理解、思辨和推演等思维方法的运用，训练了学生创新意识和创新能力的心理基础;数学是美学的四大中心建构之一， 数学美是人的审美素质的重要组成部分，数学的魅力在于化杂乱为有序， 化经验为规律， 寻求自然世界运动简洁、统一的数学表达。数学教育可以提高学生的数学文化水平，造就思维的广阔性、深刻性、创造性和批判性，培养学生探索未知世界的优秀品质。

二、培养创新意识和创新能力的方法

1.更新教育观念，做到因材施教

更新教育观念为培养创新型人才的先决条件。随着高校连续扩招，高等教育已经由传统的精英教育转变为大众教育。大规模扩招导致学生知识层次和质量下降，文化课水平差异变大。安徽农业大学有理、工、农、经和文等专业，有些专业文科、理科学生兼招，因此学生的基础差异性很大。传统的数学教学模式必然造成有些学生“吃不饱”，有些学生“消化不了”。为了调动学生学习的主动性，必须做到因材施教，这样才能够提高教学效率，改善教学效果，使每个学生特长和潜力都得到最大程度提高。[2]

2.发挥教材的创新功能，激发创新兴趣

培养学生的创新兴趣是培养创新型人才的重要保障。传统的高等数学教材内容较陈旧，强调知识结构的严谨，有些地方并不符合人们的认知规律，掩盖了数学发现的过程，割裂了数学和现实世界的联系，也没有将现代科技发展的最新成果融入到内容体系中，跟不上时展的要求。因此，要充分发挥高等数学教材的创新功能，就必须改革传统的高等数学课程内容体系，编撰与创新能力培养目标相适应的新教材。在教材编撰中，既要保持数学内容的完整性和延续性，又要将具有创新意识的素材、数学知识产生的背景、知识形成的过程以及数学在现代科学中的应用融入到教材内容中。

教材是学生获取知识、教师组织教学的主要工具。教材的内容需要具备严谨性，因此不可能做到适合每一位学生;此外，对待不同专业的学生，教学内容的重点也未必相同。教师的课堂教学内容和教学方法是培养学生创新兴趣的另一推动力。在数学课堂教学中，教师需要改变传统的灌输已有定义、定理和结论的教育方法， 设计合适的实际问题来引导和激发学生在解决问题的过程中对概念、定义的理解，训练创新意识和创新能力。[3]教师需要设置宽松、和谐和具有创新氛围的课堂气氛，有效激发学生的求知欲，鼓励学生敢于思考、勤于思考和快乐思考。

3.引导创新意识，训练创新能力

数学学习需要运用逻辑、思辨和推理等思维方法，这种训练方法对提高学生的全面素质，增强分析、解决问题能力和启迪创新意识都是至关重要的。教师在课堂教学过程中要有意识地引导学生培养创新意识。比如可以通过以下几种方式进行课堂教学。

（1）训练学生归纳和类比思维的能力。归纳和类比思维方法是学习高等数学的思维方法，在教学过程中，启发学生运用归纳和类比的思维方法，比较不同背景实际问题之间的差异与联系。例如，在导数概念的引入中，让学生思考“直线运动的质点瞬时速度”和“水平曲线的切线斜率”求解过程的异同，从而归纳出导数的定义。

（2）训练学生的直觉思维能力和理性思维能力。直觉思维是提出科学假说的一种重要思维方式，数学中很多重要的数学猜想常常是某些理论向前发展和创新的方向。因此，培养学生的直觉思维能力和猜想能力是培养创新能力的基础。例如，在学习级数时，如何让学生明白有限和无限之间的差异，可用如下的例子：如果该班有女生，那么班级中的男生人数一定比全班人数少（直观，部分小于整体在有限中是对的）;自然数一定比整数少吗？这一问题自然引起学生对有限和无限之间、直观和理性之间的思考。例如，利用现代多媒体教学手段，向学生直观展示曲边梯形面积求解中的分割和求和（近似值和精确值之间的误差），以及如何利用极限达到两者相等（对极限概念的理性理解）。

（3）训练学生解决实际问题的能力。培养学生解决实际问题能力的有效途径是将数学建模思想引入到课堂教学中。数学建模能培养学生的观察力、想象力和创新精神。实际问题没有“准确”答案，没有确定方法，因此，解决实际问题需要学生深刻理解理论知识，灵活选择方法和工具。学生只有对实际问题进行认真观察、缜密思考，具有充分的想象力和创造力，才能给出比较满意或符合实际的求解方法。实际问题解决的过程对每位学生来说都是挑战，都锻炼了学生的开拓创新精神。

三、结束语

培养学生的创新意识和创新能力是现代社会发展的客观需要，也是大众化教育下的必然产物。高等数学作为高等院校数学专业与非数学专业的核心基础课，对创新型人才的培养发挥着不可或缺的作用。只有更新传统的教育观念，改革传统的教学方法和教学体系，注重课堂教学中学生的主体性和参与性，培养学生创新兴趣和创新意识，才能锻炼学生的创新能力，才能为创新强国培养出合格的创新型人才。

参考文献：

[1]刘培云.把创新教育融入高等数学课堂教学[J].都江学报， 2001，13（01）： 4―7.

[2]曹宗宏，汪宏喜，毕守东.关于高等数学课程分层次教学的实践与思考[J].大学数学， 2011，27（06）：1―4.

技术创新的方法范文第5篇

关键词：信息技术教学 创新 培养方法

一、信息技术的重要性

信息技术广泛应用于我们的教学中，应用计算机可将教师要讲的内容全部呈现在投影仪上，使教师不必大篇幅地在黑板上书写，不但节省了教学时间，还增加了教师与学生的互动，留给学生充足的交流、思考时间。除此之外，信息技术还给我们的生活增添了乐趣，如我们可以通过计算机去欣赏视频、倾听音乐等。所以，教给学生必要的信息技术知识是非常必要的，只有这样才能适应社会的发展，培育出更多的新型人才。

学生之间普遍存在着个体差异，具体表现在学习态度、知识基础、情感、智能等方面，在信息技术课的学习中，学生主观上还有一些特殊差异，如。信息技术学习起点不同，因为学校、家庭、社会环境和条件的不同，导致基础技能和基本知识方面存在差异，有的学生能够掌握计算机的基本操作，甚至在某一领域中还很擅长，而有的学生要从零开始，因为没有接触过计算机；兴趣不同使然，虽然大多数学生都比较喜欢玩游戏，但是层度不同，有的痴迷，有的无所谓，有的还比较反感；学习态度各有不同，有的学生渴望学到知识，主动的去求索；有的学生则是被动地接收，等待教师布置任务、安排作业。应当随时根据学生的不断变化做出及时的调整才能不断地激励学生向高一层次“递进”，为了对学生进行综合能力的评价，这就需要全面的考察学生的智力因素以及非智力因素，以动态发展的观点客观的认定学生的层次。

1.分析学生，教学目标的分层次确定。

结合教学内容来确定教学目标，使全体学生达到教学大纲要求的前提下，让有精力学习的学生学到更多的知识是设置分层目标的原则。为了让所有的学生都有自己力所能及的目标，教师在制定目标时一定要使各类学生的发展水平与目标的层次相适应。

2.放手学生，课堂练习的分层次进行。

无论是师生共同完成的练习题还是学生独立完成的练习题，在难度的设计上都应当尽力分出层次，包括必做题和选做题，难度上分为基本题和综合题。各层次学生都能完成基本题和必做题，学有余力的学生要求完成选做题和综合题。所以就会出现有的同学少做、快做，有的同学跳过不做，还有的同学直接做有难度的题了。无论哪一类题，要求上都不能限制的太苛刻，由于都是学生自行安排具体的操作细节，这样不仅可以发挥学生的想象力和创造力，还能充分适应自身的实际情况。因此，学生不论自身的基础知识水平如何，都能找到自己充分发挥能力的空间。

3.鼓励学生，评价方式的分层次进行。

在学生的日常的学习中应当记录学生的学习态度、学习活动以及操作成果等，充分结合过程评价、动态评价以及终结性评价来考核和评价学生的成绩，将学生的学习活动纳入日常有效的监督和管理之下，这样才能通过客观公正的评价以反映学生真实的学习水平。通过一段时期的教学实践和教学总结，这种将教学目标、内容、方法以及练习和评价进行分层次教学的方式被学生广泛接受，并受到学生的欢迎。同时由于分层次教学充分利用了信息技术课的特长和优势，充分调动了学生学习的积极性和主动性，不但教学质量有了很大的提高，学生的学习态度以及学习成绩也在逐步上升。利用分层次教学的方式不但避免了基础薄弱学生学习困难的状况，也进一步避免了很多学生认为所学内容简单的不平衡的矛盾，同时利用这种教学方式还有效的激发了学生学习过程中的积极性和信息技术课的特长。在信息化的时代中，让学生掌握学习的方法和技能比单纯的接受或掌握课堂知识更重要。

4.分层次教学的思考与体会

在“分层次教学”的实践过程中，学习不仅仅是单纯的竞争，更是一种合作关系。如：在教学中有两组同学，第一组的同学以一对一的模式辅导第二组同学，或者两个小组的同学共同来完成一个模块的教学目标。在实践中这种一对一的模式是随着教学的需要不断调整的，他不是一种固定的模式。由于每个同学都有自己的知识经验，在小组的合作学习当中，同学之间除了互相帮助完成任务外，还可以交流学习心德，教师通过总结好的方式方法以提高学生的学习能力。同学们在帮助中学习，让同学们感受到同学之间的关系不仅仅是单纯的竞争对手关系，更重要的还是互相促进学习的帮助者，以此培养学生在竞争中的合作关系。综上所述，在信息技术学科的教学过程中采用“分层次教学”的方法不但能够克服学生掌握知识两极化的矛盾，更能够有效的克服教学内容与学生兴趣之间的矛盾；由于分层次教学真正以学生为出发点适应了学生对不同内容的学习需要，从而充分调动了学生的积极性和主动性，不但提高了教学质量，还有效地解决了班级授课制度与因材施教的矛盾。为了更好的适应当今教育改革的形式，在具体的操作过程中不能形成思维定势，还应当根据教学内容以及教学对象的不断变化探索新的模式。

二、信息技术教学中学生创新能力的培养

我们要紧跟形势，不断地开发新的选题，并与实际生活相联系，让学生知道信息技术与生活息息相关；让学生有意识地把信息技术应用到现实生活中，不断地想出新的想法；让学生分组讨论与信息技术有关的问题，小组讨论中难免会产生争鸣，争鸣可以让学生发现新的创意、发展新的想法。

有益的争鸣，值得提倡和肯定。其次，使学生学会比较。在学习过程中，有了积累的材料，还要对其进行多方面、多角度的比较。把不同的想法进行对比，可以起到贯通思想的作用，并有助于搞清信息技术的特征，掌握的信息技术的知识与内涵，从而引出新的想法，培养学生的创新能力。

三、信息技术的自主学习