計算機科學(xué)導(dǎo)論 課件 第7章 工程思維

第7

章工程思維

工程概述01

工程技術(shù)創(chuàng)新02職業(yè)道德03本章目錄團隊合作與時間管理0401工程概述

工程人類綜合運用科學(xué)知識和技術(shù)成果以及必要的資源、資金、裝備等要素，有組織、有計劃地獲取或創(chuàng)造有使用價值的人工產(chǎn)品或技術(shù)服務(wù)的社會實踐活動。1.工程的含義01工程概述2.工程的特點(1)社會性和實踐性

任何一個工程項目整體上都是一種社會實踐工程活動本身具有社會性，工程實踐過程受社會政治、經(jīng)濟、文化制約，它是工程共同體通過實踐將工程設(shè)計和知識應(yīng)用于改造自然的過程。工程活動的目的是為了美好的生活，旨在造福人類的目標(biāo)具有社會性，工程的產(chǎn)物滿足社會需要。工程是一個過程，產(chǎn)品是其最終結(jié)果01工程概述(2)綜合性與復(fù)雜性要順利完成工程項目，對人員、技術(shù)、資源、資金、裝備等要素進行更為綜合的優(yōu)化與集成

①

知識和技術(shù)上綜合與集成。工程活動需要按照一定目標(biāo)和規(guī)則，對科學(xué)、技術(shù)進行動態(tài)整合，以解決技術(shù)難題，完成工程任務(wù)。

工程是一個通過技術(shù)綜合集成實現(xiàn)創(chuàng)新的過程，產(chǎn)品是其最終結(jié)果。②參與要素的多樣性。工程活動是一種集成多種自然與社會資源，協(xié)調(diào)多種利益訴求和沖突的一種極其復(fù)雜的社會實踐。規(guī)模性和復(fù)雜性決定參與要素的多樣性,包括工程共同體資源、資金、裝備等基本要素的集成與建構(gòu)。工程共同體：特定人群為完成某一特定目標(biāo)，在特定的時間內(nèi)組合在一起實現(xiàn)工程活動。工程共同體中的人們彼此配合協(xié)作，不斷消除或協(xié)調(diào)它們之間的各種沖突與矛盾，將工程活動順利推向完成。01工程概述(3)創(chuàng)造性與藝術(shù)性

工程是一種引導(dǎo)自然資源的偉大力量為人類所用的藝術(shù)，是實現(xiàn)人們心靈與愿望的途徑。

人們倡導(dǎo)海德格爾的觀念：“詩意般的棲居”

風(fēng)是沒有公害的能源之一，取之不盡，用之不竭。對于缺水、缺燃料和交通不便的沿海島嶼、草原牧區(qū)、山區(qū)和高原地帶，因地制宜地利用風(fēng)力發(fā)電，大有可為。01工程概述（4）不確定性和風(fēng)險性不確定性是指不能確定和預(yù)料到的狀況。風(fēng)險性是指不能確定一定發(fā)生但能預(yù)測到的狀況工程活動蘊含著有意識、有目的的創(chuàng)造這既體現(xiàn)了工程中的創(chuàng)造，也反映了人們對工程的預(yù)期。工程在設(shè)計和實施過程中，人們的知識與技術(shù)總是不完備的工程活動中往往都會面對新的情境和問題，工程實踐在本質(zhì)上也是一個探索性的一個實踐的過程工程實踐的后果往往會超出預(yù)期一個工程實踐完結(jié)所產(chǎn)生的社會后效往往并不是按照最開始預(yù)先設(shè)計的。這表明工程實踐在本質(zhì)上是發(fā)明性的而不是發(fā)現(xiàn)性的，是生成性的而不是預(yù)成性的，是創(chuàng)造的而不是因循的。01工程概述8（5）道德約束性

工程的最終目的是為了造福人類。為了確保工程的力量用于造福人類而不是摧毀人類，工程實現(xiàn)從頭到尾必須受到道德的監(jiān)視和約束。1939年1月6日，德國化學(xué)家奧托·哈恩（OttoHahn）和弗里茨·斯特拉斯曼在《自然科學(xué)》雜志發(fā)表了宣告“鈾核裂變被發(fā)現(xiàn)”的論文。能源軍事01工程概述計算工具計算機器現(xiàn)代計算機微型計算機3.計算機工程學(xué)01工程概述現(xiàn)代計算機基本元器件發(fā)展階段：電子管→晶體管→中小規(guī)模集成電路→超大規(guī)模集成電路。01工程概述每當(dāng)英特爾公司推出新型CPU產(chǎn)品時，馬上會有新型PC推出01工程概述新一期全球超級計算機500強榜單公布，中國“神威?太湖之光”超級計算機以每秒12.5億億次的峰值計算能力以及每秒9.3億億次的持續(xù)計算能力，再次蟬聯(lián)第一名，實現(xiàn)三連冠，“天河二號”位居第二名。美國20年來首次無緣前三。

當(dāng)今世界已進入知識經(jīng)濟全球化的時代，創(chuàng)新業(yè)已成為推動社會發(fā)展的強大動力。無論一個企業(yè)還是一個國家，如果沒有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，就無法把握未來發(fā)展的主動權(quán)。越來越多的企業(yè)和國家意識到創(chuàng)新的重要性和緊迫性。一、創(chuàng)新的基本概念（Innovation）02創(chuàng)新能力不僅是企業(yè)競爭力的核心，也是國家競爭力的核心。創(chuàng)新的能力和水平是衡量一個企業(yè)或一個國家發(fā)展的重要標(biāo)志。02工程技術(shù)創(chuàng)新

“創(chuàng)新”的概念由著名經(jīng)濟學(xué)家、美籍奧地利人約瑟夫·阿羅斯·熊彼特于1912年在發(fā)表《經(jīng)濟發(fā)展理論》中首次提出的。

他認(rèn)為創(chuàng)新是指把一種從來沒有過的關(guān)于生產(chǎn)要素的“新組合”引入生產(chǎn)體系，建立一種“新的生產(chǎn)函數(shù)”。

工程技術(shù)創(chuàng)新02引進新的產(chǎn)品或產(chǎn)品的新特性實現(xiàn)新的組織形式開辟新的市場引用新技術(shù)或采用一種新的生產(chǎn)方法開辟和利用新的原材料新的組合

在熊彼特看來，一個正常、健康的經(jīng)濟，不是處于平衡狀態(tài)，而是不斷受到新技術(shù)的“干擾”。

02

所謂創(chuàng)新是指以現(xiàn)有的思維模式提出有別于常規(guī)或常人思路的見解為導(dǎo)向，利用現(xiàn)有的知識和物質(zhì)，在特定的環(huán)境中，本著理想化需要或為滿足社會需求，改進或創(chuàng)造新穎、有價值的事物（包括但不限于各種產(chǎn)品、方法、元素、路徑、環(huán)境），并能獲得一定有益效果的行為。工程技術(shù)創(chuàng)新0202二、技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)創(chuàng)新：是指企業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新的知識和新技術(shù)、新工藝，采用新的生產(chǎn)方式和經(jīng)營管理模式，提高產(chǎn)品質(zhì)量，開發(fā)新的產(chǎn)品，提供新的服務(wù)，占據(jù)市場并實現(xiàn)市場價值。工程技術(shù)創(chuàng)新02原始創(chuàng)新引進消化在創(chuàng)新(借鑒創(chuàng)新)集成創(chuàng)新技術(shù)創(chuàng)新方式02

頭腦風(fēng)暴法

設(shè)問法

組合法

列舉法檢核表法5W1H(6W2H)法特性列舉法缺點（優(yōu)點）列舉法希望點列舉法組合型技法焦點法信息交合法智力激勵工程技術(shù)創(chuàng)新0202三、創(chuàng)新方法知識體系的不斷重新組合是人類知識不斷豐富發(fā)展的主要途徑之一。

近現(xiàn)代的科學(xué)的三次大創(chuàng)造是由三次大組合所帶來的。

第一次大組合是牛頓組合了開普勒天體運行三定律和伽利略的物體垂直運動與水平運動規(guī)律，從而創(chuàng)造了經(jīng)典力學(xué)，引起了以蒸汽機為標(biāo)志的技術(shù)革命。

第二次大組合是麥克斯韋組合了法拉第的電磁感應(yīng)理論和拉格朗日、哈密頓的數(shù)學(xué)方法，創(chuàng)造了更加完備的電磁理論，因此引發(fā)了以發(fā)電機、電動機為標(biāo)志的技術(shù)革命。

第三次大組合是狄拉克組合了愛因斯坦的相對論和薛定鄂方程，創(chuàng)造了相對量子力學(xué)，引起了以原子能技術(shù)和電子計算機技術(shù)為標(biāo)志的新技術(shù)革命。工程技術(shù)創(chuàng)新0202每個人都具有創(chuàng)新能力！請堅持：用熟悉的眼光看熟悉的事物

——不放過任何細(xì)節(jié)用陌生的眼光看熟悉的事物

——發(fā)現(xiàn)問題用熟悉的眼光看陌生的事物

——進行類比、聯(lián)想用陌生的眼光看陌生的事物

——探索、深思

02工程技術(shù)創(chuàng)新0202職業(yè)道德030203ACM道德和職業(yè)行為規(guī)范軟件工程師職業(yè)道德職業(yè)道德030203計算機道德協(xié)會的道德規(guī)范團隊合作與時間管理030204案例——這是高素質(zhì)團隊嗎？

小王、小張、小趙和老李正圍繞在剛生產(chǎn)出來的冰箱周圍查找原因，為什么冰箱指示燈顯示運轉(zhuǎn)正常而冰箱卻沒有制冷？這種冰箱是公司新開發(fā)的環(huán)保節(jié)能型冰箱，小王是生產(chǎn)線上的總裝工人，小張是負(fù)責(zé)生產(chǎn)過程排產(chǎn)和工藝的生產(chǎn)工程師，小趙是公司負(fù)責(zé)研發(fā)的經(jīng)理，老李是產(chǎn)品開發(fā)工程師，雖然四人在公司的角色和崗位職責(zé)非常不一樣，但是，自這種環(huán)保節(jié)能型冰箱投入試產(chǎn)一來，他們四人就在一起工作了。在面對問題時，四人并不氣餒，他們沒有相互埋怨，而是對每一個環(huán)節(jié)進行仔細(xì)分析，查找問題原因，思考解決方案。最后，不但解決了這個問題，而且順利地完成了公司新產(chǎn)品的試生產(chǎn)任務(wù)。在投放市場后一炮走紅，取得巨大成功。團隊合作與時間管理030204案例——這是高素質(zhì)團隊嗎？

在這次團隊協(xié)作配合中，他們清楚地意識到如不是因為這次新產(chǎn)品的試生產(chǎn)任務(wù)，他們四人是很難在一起進行工作的，也都充分認(rèn)識到各自的工作特點和能力長短。要達(dá)成團隊工作目標(biāo)，必須要打破傳統(tǒng)部門分工的限制，緊密地圍繞這次新產(chǎn)品試生產(chǎn)任務(wù)開展工作，使這個小小的團隊高效地運轉(zhuǎn)，最終完成團隊的工作目標(biāo)。

從這個案例我們可以知道，小王、小張、小趙和老李能夠順利完成團隊任務(wù)，這表明其團隊運作是有效的。議一議：高效團隊表現(xiàn)在那里呢？

團隊合作與時間管理030204團隊精神的作用：團隊精神有什么作用？團隊環(huán)境中最重要的因素，設(shè)計任務(wù)成敗關(guān)鍵什么是團隊精神？團隊的內(nèi)在凝聚力和向心力團隊的高度協(xié)作性多學(xué)科多技術(shù)的協(xié)作多成員的互相支持和幫助步調(diào)一致減少矛盾團隊的共同目標(biāo)和整體利益團隊成員的互相信任與個性發(fā)揮狼之“團隊精神”團隊合作與時間管理030204團隊合作與時間管理030204著名法國思想家伏爾泰：“世界上哪樣?xùn)|西是最長又是最短的，是最快又是最慢的，是最能分割的又是最廣大的，是最不受重視又是最令人惋惜的；沒有它，什么事情都做不成；它使一切渺小的東西歸于泯滅，使一切偉大的東西生命不絕?！边@是什么？團隊合作與時間管理030204二、時間管理時間是物質(zhì)運動的順序性和持續(xù)性，其特點是一維性，是一種特殊的資源。"吾十有五而志于學(xué)，三十而立，四十而不惑，五十而知天命，六十而耳順，七十而從心所欲，不逾矩少壯不努力，老大徒傷悲。時光一去不復(fù)返魯迅：時間就象海綿里的水，只要愿擠總還是有的。團隊合作與時間管理0302041243二、時間的特性供給毫無彈性時間的供給量是固定不變的，24小時/天，無法開源。無法蓄積

不論愿意與否，都必須消費時間，無法節(jié)流無法取代任何一項活動都有賴于時間的堆砌，時間是任何活動不可缺少的基本資源。無法失而復(fù)得時間無法象失物一樣失而復(fù)得。它一但喪失，則會永遠(yuǎn)喪失。時間是我們唯一對每個人都公平的資源團隊合作與時間管理030204“時間管理”所探索的是如何減少時間浪費，以便有效地完成既定目標(biāo)。三、時間管理定義人生是由不同時期的階段與任務(wù)組合而成階段與任務(wù)是由不同角色扮演來達(dá)成各種角色藉由不同的事件來詮釋而“事件”就是由時間串接而成Goal/PriorityGift/Interest/RequirementRoleEventTimeManagement人生金字塔團隊合作與時間管理03020430時間管理的本質(zhì)是選擇管理80%的效益來自于20%的工作—掌握關(guān)鍵“我沒有時間”，其實只是一個借口時間管理的本質(zhì)團隊合作與時間管理030204

桌上放有兩個大小相同的類似水盆的容器和六七塊大小不一的石頭