结构组合创新实验
机构运动方案创新设计实验指导书
机构运动⽅案创新设计实验指导书机构运动⽅案创新设计实验指导书⼀、实验⽬的1．培养学⽣机构型综合的设计能⼒、创新能⼒和实践动⼿能⼒；2．培养学⽣综合应⽤所学知识对机构的结构和运动性能加以评价的分析能⼒。
⼆、实验原理任何机构都是将基本组依次连接到机架和原动件上⽽构成的。
三、实验内容1.多功能移动式残病⼈浴缸翻转机构（见动画）⑴上⾝部缸体翻转机构要求上⾝部缸体从⽔平位置向上翻转⾄70度，即翻转⾓为0-70度.可采⽤的机构：①摆动导杆机构，导杆与上⾝部缸体固装在－起，带动缸体翻转。
由直线电机带动主动杆摆动。
②双摇杆机构，上⾝部缸体作为从动摇杆，在主动摇杆驱动下作0-70度摆动. 主动杆由直线电机带动摆动。
③其它机构⑵腿部缸体翻转机构要求腿部缸体从垂直位置向上翻转⾄⽔平位置，利⽤死点保持腿部缸体在⽔平位置, 借助凸轮机构破坏死点，使腿部缸体在重⼒作⽤下复位。
可采⽤机构：①双摇杆机构，腿部缸体作为主动摇杆；②其它机构2. ⽜头创床机构（见动画）要求刨⼑（安装在滑枕上）作直线往复运动。
可采⽤的机构：①转动导杆机构和曲柄滑块机构组合,由电机驱动主动件转动。
②摆动导杆机构和滑块机构组合,由电机驱动主动件转动。
③其它机构3．翻转机（见动画）要求翻转模板装在连杆上，模板翻转180度。
①四杆机构，电机驱动。
②其它机构4．飞机起落架要求起落架上轮⼦从⽔平位置向下翻转⾄垂直位置，利⽤死点使起落架轮⼦保持在垂直位置。
可采⽤的机构：①四杆机构，电机驱动。
②其它机构5．插床机构要求插⼑作垂直上下往复直线运动，向下时（⼯作⾏程）较慢，向上运动（空程）时速度较快。
可采⽤的机构：①双曲柄机构与曲构滑块机构组合，电机驱动.②其它机构6．冲压成型机压头作垂直上下直线运动，以较⼩功率带动主动件运动时，滑块能产⽣巨⼤的冲压⼒。
可采⽤的机构：①六杆增⼒机构，电机驱动.②其它机构7．拉延压⼒机压边机构压边滑块作垂直上下直线运动，在下极限位置时，有瞬时停歇现象；同时以较⼩功率带动主动件运动时，滑块能产⽣巨⼤的冲压⼒。
机构组合创新设计方法
通过机构组合创新设计，实现家用机器人的智能化、人性化，提升家庭生活的便利性和 舒适性。
智能家居系统设计
利用机构组合创新设计，开发高效、稳定的智能家居系统，实现家庭生活的智能化和节 能化。
05
机构组合创新设计的挑战 与展望
技术挑战
技术复杂度
机构组合创新设计涉及多种技术的集成，包括机械、电子、控制 等多个领域，需要具备跨学科的知识和技能。
详细描述
美学性原则要求在机构组合创新设计中，注重机构的外观和整体视觉效果。通过对机构的结构、线条 、色彩等方面的合理设计，使机构不仅具备功能性和稳定性，还能够符合人们的审美观念。这有助于 提高产品的市场竞争力，满足消费者对美的追求。
人性化原则
总结词
机构组合创新设计应关注人性化需求，提高 产品的易用性和舒适度。
详细描述
人性化原则要求在机构组合创新设计中充分 考虑人的因素，提高产品的易用性和舒适度 。这包括优化操作界面、简化操作流程、提 供适宜的人机交互方式等，使产品更加符合 人的生理和心理需求。通过人性化的设计， 可以提高产品的用户体验，增强用户对产品 的信任和满意度。
03
机构组合创新设计的方法 与流程
降低成本
通过机构组合创新设计，可以 实现模块化设计和标准化生产 ，降低生产成本和维护成本。
促进可持续发展
机构组合创新设计能够实现资 源的优化配置和循环利用，降 低能源消耗和环境污染，促进
可持续发展。
机构组合创新的历史与发展
历史回顾
机构组合创新设计的历史可以追溯到古代的机械装置和工艺 制作。随着工业革命的兴起和现代科技的进步，机构组合创 新设计得到了广泛的应用和发展。
评估与反馈
性能测试
“观察叶片的结构和气孔”实验创新
带有绿色的叶肉组织，然后 用镊子夹取白色薄膜部分。
我们将长寿花叶片下表
表皮细胞 保卫细胞 气孔
皮临时装片放在显微镜下， 可以看到表皮细胞、半月形 的保卫细胞和形成的气孔。
100倍的长寿花叶片下表皮 400倍的长寿花叶片下表皮 图5 不同倍数的长寿花叶片下表皮临时装片观察效果
发明与创新 2024年1月中旬
学生家里种了很多，取材
很方便。长寿花叶片硬度
适中，下表皮很容易剥
离，制作的下表皮临时装
片不带有叶肉组织，在显
微镜下观察效果很好。 用长寿花叶片下表皮制
背面向上
折叠撕拉
夹取白色部分
作临时装片的操作过程是：
图4 长寿花叶片下表皮临时装片取材过程
将长寿花叶片背面向上，折
叠撕拉，很容易撕下来一大
块无色透明的下表皮，பைடு நூலகம்不
创新课堂
“观察叶片的结构 和气孔”实验创新
◎山东省临沂市临沂第四十中学 高敏敏 在进行人教版七年级上册第三单元第三章“绿色植物与生物 圈的水循环”中“观察叶片的结构和气孔”实验时，我和学生发 现实验存在不足，于是从实验材料、实验工具、实验方法等方面 进行改进，实验效果明显增强，达到了预期的实验目标。
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发明与创新 2024年1月中旬
创新课堂
图3 对着菠菜叶柄吹气观察气孔
材料创新：长寿花叶片代替蚕豆叶片
不足之处：制作叶片下表皮临时装片时，教材中实验用的材料是蚕豆叶
片。蚕豆叶片获取不易，具有季节性，而且表皮不容易撕取，撕下来的下表
皮常带有许多绿色的叶肉组织，影响观察效果。
创新：我们用长寿花叶片代替蚕豆叶片。长寿花是常见的观赏性植物，
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发明与创新 2024年1月中旬
七种创新法案例
七种创新法案例一、组合创新法指按照一定的技术原理，通过将两个或多个功能元素合并，从而形成的一种具有新功能的新产品、新工艺、新材料的创新方法。
例如：1、成熟的蒸汽技术被衍生到蒸汽轮船、蒸汽机车等。
2、自行车从代步功能到载货，到添加发动机衍生成三轮、四轮机车。
3、在婴儿奶瓶的基础上增加温度显示功能。
4、随着科技发展，数码相机不仅比照相机更便携且更智能，不仅能通过蓝牙上传照片到电脑，还能通过WIFI分享到社交网络。
5、手表不仅是看时间，还可以打电话，发信息，与手机、私家车蓝牙。
二、模仿创新法指同一类型、同一行业内后发者对领先或创新产品的模仿式创新，这种产品创新本质上属于策略性产品创新的范畴，而不是颠覆性创新或升级性创新。
如果后发产品带有颠覆性或升级性的产品属性，就不能被称为模仿式创新，模仿式创新自然与革命性创新产品更无关联。
如：1、云南创可贴在中国小创伤护理市场，“邦迪”一度占领了大部分市场，很多用户想到创可贴的时候甚至不知道还有其他品牌存在。
云南白药认为自己的市场机会在于，同为给伤口止血的创伤药，“邦迪”产品的性能只在于胶布的良好性能，而没有消毒杀菌功能，而云南白药对于小伤口的治疗效果可以让用户更快的愈合。
于是邦迪成为了云南白药第一个模仿、也是超越的对象。
挑战“邦迪”，云南白药缺少的是胶布材料的技术。
王明辉选择的解决方案是，整合全球资源来“以强制强”，与德国拜尔斯多夫公司合作开发，这家拥有上百年历史的拜尔斯多夫在技术绷带和粘性贴等领域具有全球领先的技术。
不到两年时间，双方合作的“白药创可贴”迅速推向市场。
2、安卓系统安卓系统的研发始于2007年11月，说明在iPhone上市后谷歌很快就瞄上了苹果OS 系统，安卓实际上就是一个模仿苹果OS+APP模式的新操作系统。
与苹果不同的是，谷歌采取了与苹果封闭系统不同的商业模式创新：安卓第一版上市时，即与34家手机厂商、运营商成立“开放手机联盟(OHA)”，以开放系统对阵强势苹果系统。
机构运动方案创意与搭接
机构运动方案创意与搭接一、实验目的1.通过实际机构的应用设计和搭接加深对不同机构运动特性的理解。
2.通过对典型机构的组装，掌握活动连接、固定连接的结构和特点；了解实际机构与机构运动简图的不同处，避免设计时出现运动的干涉。
3.通过现场操作，培养实际动手和现场应变能力。
4.通过实验的多方案设计培养发散思维和创新设计能力。
二、实验设备ZBS-C机构运动创新设计实验台。
本实验台提供的运动副拼接方法见附录Ⅱ。
本实验台有不同种类的基本机械构件，可根据选择或设计的实验类型、方案和内容，动手进行机构搭接、调试和测试。
本实验台可进行的实验内容：1.平面机构组成原理的拼装。
2.平面机构创新设计的拼装。
3.课程设计、毕业设计中进行机构系统方案设计的拼装。
4.课外学生进行机构运动创新设计方案拼装。
三、实验原理1.机构的组成原理：任何平面机构均可以用零自由度的杆组依次连接到原动件和机架上去的方法来形成。
这也是机构创新设计拼装的基本原理。
2.杆组的拆分步骤：① 计算机构的自由度，并确定原动件。
② 从远离原动件的构件开始拆杆组。
先试拆Ⅱ级杆组，若拆不出Ⅱ级杆组，再试拆Ⅲ级杆组。
即杆组的拆分应从低级别杆组依次向高级别杆组拆分。
正确拆分的判断标准：每拆分出一个基本杆组后，留下的部分仍应是一个与原机构相同自由度的机构，直至全部杆组拆出只剩下原动件和机架为止。
③ 确定机构的级别。
注：同一机构所取的原动件不同，有可能成为不同级别的机构。
但当机构的原动件确定后，杆组的拆法是唯一的，即该机构的级别是确定的。
若机构中含有高副，为研究方便起见，可根据一定条件将机构的高副以低副来代替，然后再进行杆组拆分。
3.杆组的拼装：根据事先拟定的机构运动简图，利用机构运动创新设计实验台提供的零件按机构运动的传递顺序进行拼装。
拼装时，通常先从原动件开始，按运动传递规律进行拼装。
拼装时，应保证各构件均在相互平行的平面内运动，这样可避免各运动构件之间的干涉，同时保证各构件运动平面与轴的轴线垂直。
机构运动创新组合设计实训台技术方案(纯方案,4页)
DLJX-DCX机构运动创新组合设计实训台技术文件图片仅供参考，以实际配置为准一、设备概述机构运动创新组合设计实训台是在结合高校机械教材各种传动及部分机构运动的相关理论知识基础上，吸收了国内教仪市场同类装置优点的基础上精心设计的。
它集搭建灵活，组装方便，展示美观于一体。
是一款实用性强，供高校师生进行各类机械传动及机构创新运动设计和平台。
利用本系统装置可进行“机械系统传动方案创意设计实验”，“机械系统及机构运动组合实验”等创新实验，在具体操作中，教师可以指导学生设计、搭建、组装实验台配套的多功能零件，将学生们自己的构思创意传动方案，并模拟真实的传动和机构运动情况，直观地调整布局、连接方式和运动学尺寸来改进自己的设计，最终由学生确定其设计方案和运动参数。
本系统是为大中专院校、职业院校、职业教育培训机构研制，可进行机械传动组件的安装、使用、维护和故障处理等实训项目。
通过此系统进行项目训练，能使学生进一步掌握和深入理解课程理论知识，并通过实训操作，提高动手能力及分析问题、解决问题的能力。
随机提供的实验指导书内有大量的设计题目，这些题目都来自工程实际，且经过试用后优选出来的，在实验指导书中提到的每个传动示例，所运用到的零部件，在图上均有相关零部件代码。
二、技术参数1．输入电源：单相三线～220V±10%50Hz2．工作环境：温度-10℃～40℃相对湿度≤85% （25℃）海拔≤4000m 3．外形尺寸：机架外形尺寸： 1000*360*760mm实验桌外形尺寸： 1780*730*760 mm电源控制箱尺寸： 250*165*155mm4．安全保护：具有漏电压、漏电流保护，安全符合国家标准三、设备组成及功能描述实训台机架采用单面4台/套或双面2台/套两种方式，采用铝合金型材结构，由交流减速电机（带调速器）、台架、电机、皮带、带轮、齿轮、凸轮、槽轮、拨盘、杆件、及零件存放盒、各种高/低副、回转副、移动副等组成，可组成多种机构运动模式，能完成各种典型平面机构的组成原理、创新设计的拼装及机构系统方案的创新与设计等实训项目。
结构化学趣味实验教案高中
结构化学趣味实验教案高中
目标：通过趣味实验，激发学生对化学科学的兴趣，深入了解结构化学知识。
教学步骤：
一、实验准备
1. 准备所需实验器材和药品：烧杯、试管、显微镜、化学试剂等。
2. 安排实验场地，确保实验安全。
二、实验内容
1. 实验一：化学结构拼图
将不同颜色的木块代表不同种类的原子，让学生根据元素周期表的结构，拼出不同化合物的分子结构。
2. 实验二：显微镜下的分子结构
给学生提供一些常见的化合物样品，让他们通过显微镜观察分子结构，并根据观察结果进行推断。
3. 实验三：化学反应模拟
让学生进行一些简单的化学反应实验，观察反应物和产物之间的化学结构变化。
三、实验总结
1. 让学生在小组内分享实验心得和观察结果，讨论化学结构对物质性质的影响。
2. 引导学生总结实验结果，思考化学结构与物质特性之间的联系。
四、实验延伸
1. 鼓励学生进行更多有趣的化学实验，进一步探究化学结构的奥秘。
2. 鼓励学生参加化学比赛或展示活动，展示他们的实验成果和发现。
评价标准：学生能够通过实验观察、总结和讨论，深入理解化学结构知识并加深对化学科学的兴趣。
创新创造技法组合创造法
瑞士军刀
三、异类组合 是指来自不同领域的两种或两种以上不 同类事物所进行的叠合。 在异类组合中，被组合的因子来自不同 的方面，各因子彼此间一般没有明显的主、 次之分，参与组合的因子可以从意义、原则、 构造、成分、功能等任何一方面或多方面互 相进行渗透，从而使组合后的整体发生变化。 异类组合决不是简单的凑合。异类组合 实际上是一种异类求同。
案例：早期有一部分物理学家认为运用火 箭发射人造卫星，火箭的运行不可能达到第一 宇宙速度，因此，不可能运用火箭成功发射卫 星。但这只是说明单枚火箭不能发射卫星，并 不能说明多枚火箭不能来发射。 一些科学家通过运用创造原理，大胆探索 采用多级火箭来发送卫星，其原理是几枚火箭 的同类组合，在第一枚火箭达到一定速度脱落 后，第二枚火箭随即启动，在原有的速度基础 上再加速，然后第三枚火箭再启动再加速，终 于使速度达到或超过第一宇宙速度，从而成功 发射人造卫星。
如杯子的例子： 功能方面：杯子——观赏——盛固体——盛液体…… 形态结构：杯子——杯体——杯盖——杯耳…… 材料方面：杯子——搪瓷——玻璃——塑料——纸…… 关联学科：杯子——电——磁——知识——刻度——分层……
经过分析和综合推断就能产生出许多新构思： 杯子+玻璃+刻度=刻度玻璃杯 杯子+电+金属=金属电热杯 杯子+塑料+磁=塑料磁疗杯 杯子+观赏+知识=观赏知识杯 杯子+杯盖+指南针=可指南带盖杯
在运用主体附加法时，首先要有目的、 有选择地确定主体；然后分析主体在功能上 的不足和尚需补充完善的地方；最后根据实 际需要确定附加物及组合的方案。 运用主体添加法，不仅能搞出“小发 明”，也可以获得技术上较复杂的“大发 明”。许多重要的优质合金材料、各种性能 的橡胶、玻璃，就是在“添加实验”中显露 峥嵘的。 在机械传动中，有人在普通滑动丝杆传 动中添加滚珠，结果发明出性能更优的滚珠 丝杆。
实验三机构组合创新实验指导书
机构运动创新设计实验一、 实验目的：1、培养学生对机械系统运动方案的整体认识，加强学生的工程实践背景的训练，拓宽学生的知识面，培养学生的创新意识、综合设计及工程实践动手能力。
2、通过机构的拼接，在培养工程实践动手能力的同时，可以发现一些基本机构及机械设计中的典型问题，通过解决问题，可以对运动方案设计中的一些基本知识点融会贯通，对机构系统的运动特性有一个更全面的理解。
3、加深学生对平面机构的组成原理、结构组成的认识，了解平面机构组成及运动特性，进一步掌握机构运动方案构型的各种创新设计方法。
二、实验设备及工具：1、创新组合模型一套，包括组成机构的各种运动副、构件、动力源及一套实验工具。
设备名称：ZBS-C 机构运动创新设计方案实验台，实验台组件清单如下：序号 名称示意图规格数 量备注1 齿 轮M=2,α=20° Z=28、35、42、56 各3共12 D=56㎜;70㎜; 84㎜;112㎜ 2 凸轮基圆半径R=20㎜升回型; 行程30㎜ 33 齿条M=2 α=20°34槽轮4槽15拨盘双销，销回转半径R=49.5㎜ 1 6主动轴15㎜ 30㎜ 45㎜60㎜ 75㎜ 4 4 3 2 2序号名 称 示意图 规 格 数 量 备 注7 从动轴（形成回转副）15㎜ 30㎜ 45㎜60㎜ 75㎜8 6 6 4 4L= L=8 从动轴（形成移动副）15㎜ 30㎜ 45㎜60㎜ 75㎜8 6 6 4 49转动副轴（或滑块）L=5㎜3210复合铰链Ⅰ（或滑块）L=20㎜811复合铰链Ⅱ（或滑块）L=20㎜812 主动滑块插件40㎜55㎜1113 主动滑块座114 活动铰链座Ⅰ螺孔M816可在杆件任意位置形成转-移副15活动铰链座Ⅱ螺孔M516可在杆件任意位置形成移动副或转动副 16 滑块导向杆（或连杆）L=330㎜417 连杆Ⅰ100㎜ 110㎜ 150㎜160㎜ 240㎜ 300㎜ 12 12 8 8 8 8 序号名 称 示意图 规 格数 量备 注 18 连杆ⅡL 1=22㎜ L 2=138㎜819 压紧螺栓M564L= L= L=20 带垫片螺栓M54821 层面限位套4㎜ 7㎜ 10㎜ 15㎜30㎜ 45㎜ 60㎜ 6 6 20 40 20 20 1022紧固垫片（限制轴回转）厚2㎜孔￠16，外径￠222023 高副锁紧弹簧324 齿条护板625 T 型螺母20用于电机座和行程开关座的固定 26 行程开关碰块127 皮带轮628 张紧轮329 张紧轮支承杆330 张紧轮销轴3序号名 称 示意图规 格数 量备 注31 螺栓ⅠM10×15632 螺栓ⅡM10×206L=33 螺栓ⅢM8×15 1634 直线电机10㎜/s 1 带电机座及安装螺栓/螺母35 旋转电机10r/min 3 带电机座及安装螺栓/螺母36 实验台机架机架内可移动立柱5根，每根立柱上可移动滑块3块。
超轻多孔材料和结构创新构型的多功能化基础研究
超轻多孔材料和结构创新构型的多功能化基础研究超轻多孔材料是一种具有低密度且含有大量孔隙的材料，具有重量轻、吸音、绝热等优点，被广泛应用于航空航天、能源储存、声学工程等领域。
然而，目前的多孔材料常常只具有一种功能，限制了其应用范围。
因此，对于超轻多孔材料和结构创新构型的多功能化基础研究具有重要意义。
多功能化是指超轻多孔材料和结构在不同环境和应用条件下能够具有多种功能。
多功能化的实现可以通过不同材料的组合或者对现有材料进行改良来实现。
例如，通过改变材料的孔隙结构和孔隙分布，使得超轻多孔材料既具有良好的吸音性能，又能够实现良好的绝热效果；通过添加特殊功能材料，如纳米材料，使超轻多孔材料具有抗菌、抗污染等多种功能。
基础研究是多功能化实现的关键。
首先，需要对超轻多孔材料进行深入的材料学研究，包括材料的合成方法、孔隙结构控制等。
其中，材料的合成方法可以通过溶胶-凝胶法、脱模法等途径实现。
孔隙结构控制可以通过模板法、化学法等途径实现。
其次，需要进行性能测试和分析，包括吸音性能、绝热性能、力学性能等。
这些测试和分析可以通过声学实验室、热学实验室等设备进行。
最后，需要进行基础理论研究，包括对超轻多孔材料的力学、声学、热学等方面的理论分析。
构型创新是实现多功能化的重要手段。
目前，超轻多孔材料的构型主要有平面网格、蜂窝状等。
然而，这些构型的多功能化应用受到限制。
因此，需要进行新的构型创新，研究新的构型对于超轻多孔材料的力学性能、声学性能、热学性能等的影响。
新的构型包括层状结构、分形结构等。
通过研究新的构型，可以提高超轻多孔材料的吸音性能、绝热性能等，实现多功能化。
多功能化的超轻多孔材料和结构具有广阔的应用前景。
例如，可以用于航空航天领域的减重结构，可以提高飞机的燃油效率；可以用于建筑领域的隔音材料，可以提高建筑物的舒适性；可以用于能源储存领域的储能材料，可以提高能源的利用效率。
因此，超轻多孔材料和结构创新构型的多功能化基础研究至关重要，可以为各个领域的应用提供新的解决方案。
初中化学创新实验整合教案
初中化学创新实验整合教案
课程名称：初中化学创新实验
教学内容：实验整合教学
目标：帮助学生在实验中培养科学思维，提高实验技能和创新能力。
教材准备：
1. 实验器材：实验室台架、试管、烧杯、移液器、玻璃棒等
2. 原料：氢氧化钠、硫酸铜、硝酸钙等
3. 相关文献资料
教学流程：
1. 引入实验：教师简要介绍本节课的实验内容和目的，引导学生思考实验可能的结果。
2. 实验设计：学生根据教师的指导，设计实验方案，确定实验步骤和需要的材料。
3. 实验操作：学生按照设计方案，进行实验操作，记录实验过程和结果。
4. 数据分析：学生根据实验结果，分析数据，进行讨论和总结，找出规律性。
5. 总结反思：学生结合实验结果，思考实验的意义和可能的应用，提出改进和进一步研究的建议。
评价方法：
1. 实验报告：学生根据实验过程和结果，撰写实验报告，包括实验目的、方法、数据分析和结论。
2. 实验表现：评价学生在实验操作过程中的表现，包括实验技能和实验态度。
3. 口头答辩：学生对实验结果进行口头表达和讨论，展示科学思维和表达能力。
4. 同行评价：学生相互评价，提出建议和改进建议。
教学反思与改进：
1. 根据学生的反馈意见和评价结果，及时调整实验教学方法和内容，提高教学效果。
2. 多组织实验交流和展示活动，激发学生学习兴趣和创新能力。
3. 不断更新实验内容和方法，培养学生的实验技能和创新意识。
机械创新设计实训实验报告
江苏科技大学（张家港校区）机械创新设计实训实习报告专业：12机制姓名：庄浩、高雅、管云云、朱康2015年 1 月7 日一、实训目的《机械创新设计实训》是机械类专业学生的实践环节，该实训是在机械原理以及机械设计等课程设计实验训练基础上，进行更高层次的命题设计实验，是在教师指导下独立查阅资料、设计、安装各种创新机构，并对其进行调试以及运动学分析。
机械创新设计实训对于提高学生的创新设计和创新实践能力非常重要，是创新型机械专业人才培养成长的必由之路。
旨在培养学生综合机械方面的相关基础知识，促使学生将理论知识充分应用到实践中，充分发挥学生的创造力，提高学生的创新能力。
目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。
机构组合创新是机械类和近机械类专业学生实践教学的核心内容之一。
通过本实验的训练，使同学们掌握机构组合创新设计的初步方法。
二、实验内容1、分析题目确定功能元解通过“黑箱”的形式给出机构的功能要求，参见表2-1，作为机构创新设计题目，同学们仔细研究机构的功能要求，将总功能分解为各子功能，并参照附录，选择确定各子功能的功能元解，完成机构的功能设计。
所解方案不要求一致，只要能满足题目要求即可，同学们也可自行拟定题目，但涉及的构（零）件应在实验台配置范围内。
题目中只提供了原动件和从动件的运动要求，同学们要应用创造思维，运用创新技法，通过机构的巧妙组合或变异获得有创意且能满足题目要求的机构，绘制所设计机构的示意图（画在给出题目的“黑箱”位置处）和机构的拼装示意图，并计算机构自由度，判断机构的运动情况。
上实验课时在老师的指导下，在实验台上完成所设计机构的拼装。
2、运动分析运动分析是指测试机构的位移、速度、加速度，根据测试结果进行分析、对比，找出出现异常现象的原因，研究解决的办法。
拼装完后，先用手转动至少一个循环试运行，确认无误后，并经老师允许，插入电机与原动件之间的平键及轴端挡圈，再开动电机，观察是否达到设计要求。
《机械基础》实验教学课程标准
《机械基础》实验教学课程标准一、课程简介课程类别：专业基础课适用专业：冶金设备应用与维护、焊接技术及自动化、机械设计与制造、冶金技术、选矿技术专业的高职学生。
实验教学总目标：《机械基础》是机械类专业中研究机械共性问题的一门主干技术基础课。
它的任务是使学生掌握机构学和机械运动力学的基础理论、基本知识和基本技能，并初步具有确定机械方案、分析和设计机构的能力。
机械基础实验是重要的实验环节。
其目的是使学生能绘制实际机械的运动简图，对简单机械进行运动和动力参数测试，以培养学生运用实验方法研究机械的能力。
使学生掌握现代实验方法，巩固、深化和应用理论知识，培养学生进行科学实验和独立解决问题的工作能力。
三、各实验项目的实验目的及实验教学的内容和任务实验一：机构认知实验（一）实验目的1.了解各种常用平面机构的名称、结构、类型、特点及应用实2.加深平面机构组成原理及运动特点的认识。
（二）实验教学内容与任务1.结合实物初步了解各种常用平面机构的名称、结构、类型、特点及应用实例。
2.观察各种常见机构的运动轨迹，运动特点。
3.加深平面机构组成原理及运动特点的认识。
实验二：机构运动简图测绘实验（一）实验目的1.加深平面机构组成原理及运动特点的认识，提高机构综合设计的能力。
2.掌握机构运动参数（线位移、线速度、线加速度及角位移、角速度、角加速度）测试方法，对比分析机构的运动性能。
（二）实验教学内容与任务1.结合实物确定各种常用平面机构的名称、结构、类型、特点。
2.观察各种常见机构的运动轨迹，运动特点。
3.画出要求的机构运动结构简图，计算出相关自由度。
4.通过实验机构的比较，巩固对机构结构分析的了解。
实验三：渐开线齿廓范成实验（一）实验目的1.了解渐开线齿廓发生根切现象的原因及避免根切的方法。
2.掌握范成法加工渐开线齿廓的原理和过程。
3.加深对相互啮合的齿廓互为包络原理的理解。
（二）实验教学内容与任务1.提前准备好实验所用的材料和工具；2.掌握用范成法加工渐开线齿廓的基本原理，观察渐开线齿廓曲线的形成过程；3.通过绘制标准齿轮和变位齿轮了解渐开线齿廓的根切现象和避免根切的方法。
组合变形实验
组合变形实验组合变形实验是一种通过改变材料的组合方式和结构来改变物体的外观、性能和功能的实验方法。
通过对材料的重新组合和改造，可以增强材料的物理、化学和机械性能，实现更广泛的应用。
本文将探讨组合变形实验的原理、方法和应用。
组合变形实验的原理是基于材料的组合效应。
当不同种类的材料按照一定的方式组合在一起时，它们之间会相互作用，形成新的结构和性能。
这种相互作用可以通过改变组合方式、比例和形状来实现。
通过组合变形实验，可以探索不同材料的组合方式对性能的影响，优化材料的组合设计。
组合变形实验的方法主要包括材料选择、样品制备和测试分析。
首先，需要选择合适的材料，包括金属、陶瓷、聚合物等。
这些材料的选择要根据所需的性能和应用来确定。
然后，利用合适的方法制备样品，例如采用热压、注塑、涂覆等工艺。
最后，对样品进行测试分析，包括力学性能、化学性能、热性能等的测试和表征。
通过对实验数据的统计和分析，可以评估不同组合方式的效果，并确定最佳的组合方案。
组合变形实验的应用非常广泛。
首先，可以用于材料的性能改善。
通过组合变形实验，可以改变材料的组织和结构，从而提高其力学强度、硬度、耐磨性等性能，适应不同的工程应用。
例如，可以将纤维增强复合材料与金属材料组合，提高材料的强度和韧性，用于制造飞机和汽车零部件。
其次，组合变形实验还可以应用于功能材料的开发。
通过将具有特殊功能的材料与基础材料组合，在保持基础性能的基础上赋予材料新的功能。
例如，将导电聚合物与传统聚合物材料组合，可以制备出具有柔性导电性能的电子器件。
此外，组合变形实验还可以用于生物材料的研究。
通过将生物医用材料与生物活性物质组合，可以实现材料的控释和修复功能，用于生物医学领域的应用。
综上所述，组合变形实验是一种通过改变材料的组合方式和结构来改善性能和功能的方法。
通过该实验，可以探索和优化不同材料组合方式对性能的影响，拓宽材料的应用范围。
在材料科学和工程领域，组合变形实验具有重要的理论和实际意义，可以推动新材料的研究和开发。
深度学习理念下实施物理模型建构的创新实验设计——以“阿基米德原理”的数字化教学为例
2021年4月Vol.39No.08中学物理•现代教育技术•床度学习理念下卖施炀理構型建构的创新卖验设计——以“阿基米德原理”的数字化教学为例林军（包河区教育体育局教学研究室安徽合肥230051）摘要：物理模型的建构历程本质上是科学思维的物化过程.将已有知识迁移到新的情景中进行设计和制作，以整合知识、迁移反思、积极主动、批判思维的方式来实现深度学习.以传感器为抓手，构建并自制多项教具模型和子模型，实施探究阿基米德原理的系列创新实验，让学生的深度学习真正发生.关键词：深度学习；模型建构；浮力；数字化创新实验；科学思维中图分类号:G633.7文献标识码：B文章编号:1008-4134（2021）08-0062-041引言深度学习是一种基于理解的学习，是学习者以高阶思维发展和实际问题解决为目标，以整合知识为内容，积极主动、批判性学习新的知识和思想，并将它们融入到原有的认知结构中，且能将已有的知识迁移到新的情景中的一种学习•物理是以实验为基础的n 学科,实验离不开物理模型的构建，在创新实验的模型建构中培养学生的知识迁移、批判性思维、自我反思的能力，本质是髙阶思维的具体表征.本文以“阿基米德原理”的数字化实验设计为例，在设计和制作物理模型的创新实验中融入数字化传感器技术,在深度学习中将创意实现物化.2传统浮力实验的不足之处探究浮力大小与哪些因素有关与阿基米德原理是初中物理的重要实验.在顺利完成教材实验操作后，学生可以根据已有的学习经验，领悟与反思传统实验的不足之处•比如实验中的唯一测量工具——弹簧测力计,在手提使用时，由于指针上下振动，读数很不方便;一组实验中读取的数据量太多;探究浮力大小与物体排开液体的体积关系实验中，一次最多只能收集4-5组数据（立方体物块可以分4-5等份）；关系图像只是点状分布；误差较大，科学性差等诸多问题•因此，笔者通过小组合作探究活动中构建物理模型，将数字化实验融入传统实验中，获得物理知识理解的同时培养学生科学思维能力，实现深度学习，达到知识与能力的双赢.3以小组实验为平台，在深度学习中建构物理模型笔者在浮力实验演示、学生微课观摩和习题训练中，将对浮力实验和规律理解较深刻的学生，选为实验小组的组长，自由组建“搭档”组员，实施基于实践体验的“模型构建+小组合作”的教学模式，这样既能激发学生的学习热情和组内合作意识,也能实现提升课堂教学效能的目标，更能培养学生信息化核心素养，为学生的可持续发展提供更广阔的技术平台.3.1初见成功端倪，感受数字模型的温度发生深度学习的学生能抓住教学内容的本质属性，全面把握知识的内在联系，并能由本质推出若干变式.模型1测量物块浮力F浮大小实验师侗学们对教材中测浮力大小的传统实验都已经熟知其原理和实验过程，今天我们确定新主题，如何运用数字化传感器对该实验进行改进？同学们对数字化器材的使用已有一些经验，如果有疑问大家要积极提问，老师帮助解决.甲组:用力传感器先测量物块在空气中的物重G,再将物块全部浸没在液体中得出力传感器的示数尸，我们由“称重法”公式心=G-F侗接测量浮力大小.师:完全可以.还有其他方法吗？学生陷入沉思之中……此时，教师带领学生重温刚才的测量思路.师（点拨）：使用力传感器分别测出其中物重G和基金项目：安徽省教育科学研究项目课题"基于深度学习的初中物理教学实践研究”（项目编号:JK20057）.作者简介：林军（1972-）,男，安徽合肥人，本科，中学高级教师，物理教研员，研究方向：中学物理教学、实验教学研究.•62•中学物理Vol.39No.082021年4月物体浸在液体中的示数F,我们进行了两次测量，思考一下有一步到位、直接测出浮力大小的简单的方法吗？乙组:（思索片刻，小声地回答）有……只要在悬挂重物后对力传感器再实施“调零”，使6=0,将之带入公式F浮=G-F'=0-F'等式，即有F存=-F'.（响起掌声……）师:说得很好.巧妙地运用力传感器的“调零”功能，可以从传感器上直接称出浮力的相反数，将其示数的绝对值大小再与被物体排开的液体的重力大小G排进行比较,很快得出实验结论.到此为止，我们的实验思路理清了，此处正是我们实验最靓丽的创新点.如图1所示，组装实验装置（学生称“铁架台式”）：带有EDISlabpro数字化系统软件的笔记本电脑、双向力FS400传感器1个、数据采集器、数据传输线若干根、带支架的铁架台一副、手动升降台、溢水杯、圆柱体重物等.图1用传感器和升降台测量浮力大小实验装置甲组开始实验：紧固好铁架台的横杆，悬挂好力传感器并打开电脑中数字化系统软件，新建工作界面，点击“调零”，再次挂上物块，界面显示，F= 2.14N.在容器中装有足量的水置于物块的正下方，用手旋动转轴，抬起升降台，使圆柱体物块由部分浸入直至全部浸没.断开电机开关的同时点击“停止”按钮，读岀F=1.35N,算出F律=0.79N.乙组:在铁架台上悬挂好力传感器，然后挂上物块，打开软件界面,点击“调零”，界面显示F=0,重复甲组步骤，让物块全部浸没，得岀传感器拉力F= 0.79N,F的大小就是浮力大小F淳.学生探究能力得到提升，探究效果初见端倪.3.2实施等效思维，提升实验探究的热度学生在传统实验的基础上融合数字化传感器,成功地实现知识的深化和迁移，创新的脚步不会停住.模型2探究阿基米德原理F浮=G#f实验情境展示：师:现以探究阿基米德原理F浮=G排作为新模型的起点，请甲组同学们发表建议，说出设计思路.甲组成员间展开热烈讨论后，小组长提出设计思路:用力学传感器替代弹簧测力计，直接测量尸浮和G排的大小，利用数字化软件系统强大的数据收集和处理能力直接得岀实验结论.师：同学们的想法很好.装置的制作过程及操作方法：（1）器材准备:在装置图1的基础上，还需要双向力FS400传感器两个、手动升降台、溢水杯、圆柱体重物、塑料杯、棉线、烧杯、水和酒精等.（2）制作过程：①如图2所示，将支架分别用螺丝固定在铁架台上，将双向力FS400传感器用细线分别悬挂在支架上,用数据线连接高频数据采集器,再用数据线一端连接采集器，另一端插入电脑USB接口.②在力传感器1（为了区别两个传感器进行标识）挂钩下用细线悬挂圆柱体物块,正下方是装满清水的自制溢水杯;在力传感器2下悬挂用塑料杯自制的小桶.③为了能够便捷地将物块浸入水中,特意在溢水杯下放置一架手动升降台，目的是减小物块对传感器的冲击力，便于读取数据.升用甸图2用升降台抬起溢水杯探究浮力实验图3用升降台装置收集到的数据和图像（3）操作方法：①打开装有EDISlabpro数字化系统软件的笔记本电脑，点开桌面右上角图标弹出菜单,点击“新建”按钮，出现工作界面;点击“自动识别”按钮;点击“采集参数”按钮，设定采集时间为2分钟.再将物块和小桶分别悬挂在传感器挂钩上，分别右击工作界面左下角的“F”和““”示数方格，弹出对话框，点击“调零”，使两个传感器示数都归零.②点击桌面“开始”按钮，用手转动升降台旋钮,匀速抬高装满水的溢水杯，使圆柱体物块由部分浸入直至全部浸没后再继续下潜深一些，约1.5分钟后点击“停止”按钮.双击“几”数据栏，弹出“数据列属•63•2021年4月Vol. 39 No. 08 中学物理性”，点击“显示”，再点击“前景颜色”，选中“红色”，确定力传感器2生成的数据和图像呈现成红色.③电脑工作界面收集数据并形成图像，如图3所 示，鼠标右击图像弹出对话框，依次点击“输出”“保存 图片”，命名文件名“模型2”进行保存,点击“导出到实验报告”，导出带有实验图像的实验报告单.小组内多次重复以上实验，发现F 涤=0. 79N （蓝色数据）和G 排=0. 70N （红色数据）有较大的误差，偏 大与偏小的概率都有，这是为什么呢？组员们陷入了深思之中，这时候组长想起来了，“升降台的台面在上 升整个过程中会晃动，无法保证台面最终为水平面，是导致误差产生的主要原因” •一石激起千层浪，同学 们又开始讨论解决问题的办法.这时候乙组小组长站起来说话了，“我有解决问题的办法:让溢水杯不动，在转轴上绕有细线的电动机下悬挂物块，启动电机，将物块慢慢下放至溢水杯中就可以有效地减小误差”.师:你这想法很好，运用 了转换法思维.在老师的帮助下，乙组全体成员进入 紧张的探究过程中，用稳压电源供电，在支架上端固定好电机，将绕有细线的减速电机匀速下放物块.添加的器材有：稳压电源（0 -9V ）、微型减速电机（直流6V ）.如图4所示，组装好实验装置，闭合电机开关，圆柱体物块匀速下降，物块由部分浸入直至 全部浸没后继续下潜得深一些，关闭电机电源.整个 过程由数字化系统进行数据记录.果然，同学们如愿以偿，得岀心=G 排=0. 79N （如图4所示），每次实验的误差都很小.图4用减速电机下放重物探究浮力实验、收集到的数据学生通过2轮小组合作，收获了成功的喜悦，教师要呵护好组内探究的热情，鼓励学生将实验探究进 行下去.3- 3优化实验模型，加大探究活动的力度前苏联教育家赞可夫说过：教学法一旦触及学生的情绪和意志领域、触及学生的精神需要，这种教学法就能发挥高度有效的作用.模型3探究浮力大小与物体排开液体体积之间 关系师:为了顺利探究浮力大小与物体排开液体体积 （如）之间的关系，首要问题是在实验中如何反映出y 排具体的变化量，同学们有何建议？生：由于实验中 选择的物块是规则的圆柱体，其横截面积s 是不变的，假设物体随着减速电机以匀速。
观察植物细胞的结构
观察植物细胞的结构创新实验
创作者：尹广睿、赵新元
指导教师：尹同田、张凤春
稻田一中 寿光 262706
创新实验目的：1、减少实验环节，缩短实验时间。
2、节约实验材料，减少资源浪费。
实验仪器及用品：显微镜、镊子、解剖针、载玻片、盖玻片、纱布、稀碘液、清水、洋葱 实验装置图及说明：
1、擦试玻片
2、滴液滴
3、取材料
4、放材料
5、盖盖玻片
实验操作：
1、擦：用干净的纱布把载玻片和盖玻片擦试干净。
2、滴：把载玻片放在实验台上，用滴管在载玻片中央滴一滴清水，然后再滴稀碘液。
3、取：把洋葱鳞片叶向外折断，用镊子从鳞片叶的内表面撕取一块薄膜。
4、放：把撕取的薄膜放在载玻片中央的液滴中，用解剖针轻轻地把液滴中的薄膜展平。
5、盖：用镊子夹起盖玻片，使它的一侧先接触载玻片上的液滴，然后缓缓放平。
实验创新点及意义：
1、观察效果清晰，省略了吸取这一环节，减少实验步骤，缩短实验时间。
2、节约了大量的吸水纸，避免了用过的吸水纸成为垃圾，节约实验材料，避免造成资源浪
费。
组合创造法
【例】笔的发明
第一步：定中心
【例11】笔的发明
第二步：划标线
第二步：划标线
第二步：划标线
第二步：划标线
第二步：划标线
第三步：注标点
第三步：注标点
第三步：注标点
第三步：注标点
第三步：注标点
第四步：相交和
【例】工艺笔架的制作
【例】“肠”类新产品开发图示
分解技法 分解的原意是，将一个整体分成若干部分或者分 出某部分。例如数学上因式的分解，物理学上力的分 解，化学上的分解反应，体操、美术和舞步动作分解 等。 创造学中的分解技法是指：将一个整体事物进行 分解后，使分解出来的那部分，经过改进完善，成为 一个单独的整体，形成一个新产品或新事物。例如， 普通的螺丝刀，刀把、刀头是固定的，遇到不同的规 格的螺钉就要准备几把螺丝刀。通过分解，把刀把、 刀头分开，分别做了改造后发明出多用活动螺丝刀。
发明案例：像湿巾一样方便的擦鞋巾
问题：人们在出差、旅游、娱乐、上班时都有可能把早已擦 干净的皮鞋弄脏，可这时身边没有带鞋油，因为不方便。想 擦鞋时附近又没有擦鞋店或擦鞋机。这时的人们多么希望有 一种可以随身携带，随时随地就能解决烦脑的擦鞋巾。
解决方案：本实发明使用时先揭开包装正面的不干胶粘帖签， 会漏出浸有鞋油的浸油层，将四只手指放入包装背面的手套 里，就可以很方便的擦鞋了，并可随意放入衣袋或包内，避 免了不卫生的问题，而且还能使鞋油不浪费，它具有结构简 单、易于实施的优点，应用前景非常广阔。
【例】瑞士军刀—— 最精彩的组合发明
“瑞士冠军” 大刀、小刀、木塞拔、开罐器、螺丝刀、开瓶 器、电线剥皮器、钻孔锥、剪刀、钩子、木锯、 鱼鳞刮、凿子、钳子、放大镜、圆珠笔等31种 工具组合而成。携刀一把等于带了一个工具箱， 但整件长只有9 厘米，重185克。 以苛求著称的美国现代艺术博物馆收藏。 美国前总统约翰逊、里根、 布什都特地订购瑞士军刀， 作为赠送国宾的礼品。
平面机构创意设计实验
平面机构创意设计实验一、概述平面连杆机构在机械工程中具有广泛的应用。
平面连杆机构的综合与分析既是机械原理课程中的重点内容，也是课程的难点内容。
因此连杆机构在机械设计中，特别是在机械创新设计中占有重要地位。
利用机构的组成原理，创新新型连杆机构是机构创新设计的重要方法之一。
平面连杆机构是很多种机械（例如装载机、压力机、自卸汽车、医疗床等）的主体机构，连杆机构的设计选型一般选通过作图和计算来进行，多次改进后才能得到最佳的方案和参数。
本实验通过对实验仪多功能零件的排列、组合，亲手将自己构思创新、试凑选型的机械方案按比例组装成实物模型，模拟真实情况，对布局、连接方式、尺寸等原设计进行直观验证或调整来完善、确定最终设计方案和参数。
以此培养学生创新动手、独立思考的设计能力，提高机械原理课程的设计水平。
二、实验目的（1）事先在图纸上按工作要求设计出平面连杆机构运动简图，然后在试验台上搭接，实现预先目的。
（2）在试验台上按机构组合原理对其进行性能分析，以达到设计目的。
三、实验原理通过对机械原理课程的学习可知，在原动件上，依次连接自由度为零的杆组，可组成一系列新机构。
原动件一般为绕主轴转动的构件或往复移动的构件。
由于平面机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目与机构的自由度数目相等，因此机构均由机架、原动件和自由度为零的从动件系统通过运动副连接而成。
将从动件系统拆成若干个不可现分的自由度为零的运动链，称为基本杆组，简称杆组。
根据杆组的定义，组成平面机构杆组的条件是：F=3n－2P L－P H=0。
其中构件数n，高副P H和低副P L都必须是整数。
由此可以获得各种类型的杆组。
四、实验设备及使用方法机构创意设计实验台主要由机架和与之配合的多功能零件组成。
除此之外，我们还配备有一些标准零件和组装工具。
1、机架如图2-26所示，机架主体为一正方形框架，它由U型支架支撑于桌面，并有一长度可调的链条来调整正方形框架相对桌面的倾斜度。
创新实验桁架结构综合实验
创新实验： 桁架结构综合实验桁架结构是工程中常见的结构形式。
它是由一些细长直杆两端用铰接连接而成的几何不变结果，广泛应用于屋架、桥梁、电视塔、油井架等结构。
本实验要求学生参考工程背景，运用理论力学、材料力学课程中学到的知识点，自行设计实验方案，实际动手组装桁架，粘贴应变片并进行杆件的内力测试。
学生在自己动手组装桁架、测试内力过程中，能够充分了解桁架的基本结构受力情况及作用规律，激发学生的学习热情，培养学生的创新能力，为学生将来的设计分析打下基础。
本实验杆件有大中小三种类型，杆长分别为265mm ×10mm 5mm 、190mm ×10mm ×5mm 、370mm ×10mm ××5mm 。
该实验由三个部分构成： 桁架结构的设计组装 桁架结构的应变片粘贴 桁架结构的静力测试。
下面分别介绍各部分要点及注意事项。
一、桁架结构的设计、组装1. 学生在组装前必须事先设计好方案。
设计方案必须有相应的工程背景及应用介绍，实验前交由老师审核通过后才可开始正式组装桁架。
2. 设计同学应确定好加载情况，算出各情况下的理论内力值。
3. 设计方案时应事先考虑到实验室提供的杆件尺寸，以免拚装时尺寸难以协调。
4. 节点板与杆件连接要正确牢固。
正确连接方式如下图二．桁架结构的应变片粘贴1．根据理论计算值，选取代表性杆件6至10根，在其表面沿轴线方向粘贴应变片。
三、桁架结构的静力测试1．同学自行设计各种加载方案。
2．在不同加载方案下，利用DH-3818静态应变测试仪进行应变测试，并计算轴力。
分析其内力分布规律，及加载方案对内力的影响。
并与理论值对比，分析误差 思考：1. 静定桁架与超静定桁架性质有何不同？2. 拚装桁架的实际节点与假设的铰节点有什么不同？。
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结构组合创新实验一、实验目的1、熟悉组合创新的定义。
2、了解组合创新的重要意义。
3、掌握组合创新的方法。
4、进行通常机构的组合设计。
5、进行创意机构组合设计。
二、概述(一) 组合创新方法组合创新方法是指按照一定的技术原理，通过将两个或多个功能元素合并，从而形成一种具有新功能的新产品、新工艺、新材料的创新方法。
在组合中求发展，在组合中实现创新，这已经成为现代技术创新活动的一种趋势。
人类数千年的发展历程中积累了大量的各种技术，这些技术在其所应用的领域中逐渐发展成熟，有些已经达到相当完善的程度，这是人类的一笔巨大的财富。
为实现某些新的功能，将这些成熟的技术进行重新组合，形成新的功能元素，这样的创新活动如能满足某种社会需求，则将是一种成功率极高的创新方法。
由于形成组合的技术要素比较成熟，使得应用组合法从事创新活动的一开始就站在了一个比较高的起点上，不需要花费较多的时间、人力和物力去开发专门的新技术，不要求发明者对所应用的每一种技术要素都具有高深的专门知识，所以应用组合法从事创新活动的难度相对较低。
这种方法的应用有利于群众性的创造发明活动的广泛开展。
虽然组合创新法所使用的技术元素是已有的，当时它所实现的功能是新的，如果组合适当，同样可以做出重大的发明。
每一项技术在其初始应用的领域内有它的初始用途，通过将其与其他技术要素重新组合，扩大了已有技术的应用范围，更充分地发挥了已有技术的作用，推动了已有技术的进步，也推动了社会的进步。
组合创新方法有多种形式，从组合的内容区分有功能组合、原理组合、结构组合、材料组合等，从组合的方法区分有同类组合、异类组合等，从组合的手段区分有技术组合、信息组合等，部分常用组合方法如下：1、功能组合有些商品的功能已被用户普遍接受，通过组合可以为其增加一些新的附加功能，适应更多用户的需求。
2、材料组合有些应用场合要求材料具有多种特征，而实际上很难找到一种同时具备这些特征的材料，通过某些特殊工艺将多种不同材料加以适当组合，可以制造出满足特殊需要的材料。
3、同类组合将同一种功能或结构在一种产品上重复组合，满足人们更高的要求，这也是一种常用的创新方法。
4、异类组合有两种或两种以上不同功能的物质产品的组合；有两种或两种以上不同领域的技术思想的组合。
在商品生产领域中进行创新活动的目的是用新的商品满足用户的需求，从而获得最大的商业利益。
人们在从事某些活动时经常同时有多种需要，如果将能够满足这些需求的功能组合在一起，形成一种新的商品，使得人们在从事活动时不会因为缺少其中某一种功能而影响活动的进行，这将会使人们工作、学习、生活更加方便，同时商品生产者也将获得相应的利益。
有些不同的商品具有某些相同的成分，将这些不同的商品加以组合，使其共用这些相同成分，可以使总体结构更简单，价格更便宜，使用也更方便。
有些不同商品的功能人们不会同时使用，将这些不同时使用的商品功能组合在一起，通常可以起到节省空间、方便生活的作用。
5、技术组合技术组合法是将现有的不同技术、工艺、设备等加以组合，形成解决新问题的新技术手段的发明方法。
随着人类实践活动的发展，在生产、生活领域里的需求也越来越复杂，很多需求都远不是通过一种现有的技术手段所能够满足的，通常需要使用多种不同的技术手段的组合来实现一种新的复杂技术功能。
技术组合法可分为：(1)聚焦组合聚焦组合法是指以待解决的特定问题为中心，广泛地，寻求与解决问题有关的各种已知的技术手段，最终形成一种或多种解决这一问题的综合方案。
应用这种方法的过程中特别重要的问题是寻求技术手段的广泛性，要尽量将所有可能与所求解问题有关的技术手段包括在考察的范围内。
只有通过广泛的考察，不漏掉每一种可能的选择，才可能组合出最佳的技术功能。
(2)辐射组合辐射组合法是指从某种新技术、新工艺、新的自然效应出发，广泛地寻求各种可能的应用领域，将新的技术手段与这些领域内的现有技术相组合，可以形成很多新的应用技术。
这种方法可以在一种新技术出现以后迅速地扩大它的应用范围，世界发明历史上有很多重大的发明都经历过这样的组合过程。
6、信息组合法应用组合法从事创新活动的关键问题是合理地选择被组合的元素，为了解决这个问题，提高组合创新的效率，有人提出一种非常有效的组合方法——信息组合法。
将有待组合的信息元素制成表格，表格的交叉点即为可供选择的组合方案。
通过组合可对新产品开发提供线索。
列在表格中参与组合的元素不但可以是完整的商品，也可以是商品的属性，参与组合的因素可以是二维的也可以是多维的。
信息组合法能够迅速提供大量的原始组合方案，作为进一步分析的基础。
7、主体附加在原有的技术思想中补充新的内容，在原有的物质产品上增加新的附件。
8、重组在事物的不同层次上分解原来的组合，而后再以新的意图组合起来。
重组作为一种创造手段，可以更有效地挖掘和发挥现在技术的潜力。
(二)实验原理1、杆组的概念由于平面机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目与机构的自由度数目相等，因此机构均由机架、原动件和自由度为零的从动件系统通过运动副联接而成，将从动件系统拆成若干个不可再分的自由度为零的运动链，称为基本杆组，简称杆组。
根据杆组的定义组成平面机构杆组的条件是：的杆组。
F=3N-2P5-P4其中构件数N，高副数P5，低副数P4都必须是整数。
由此可以获得各种类型的杆件。
N=1，P5=1，P4=1时即可获得单件高副杆件，常见的有如下几种：当P4=0，称之为低副杆，即F=3N-2P5＝0因此满足上式的构件和运动副的组合为：N=2，4，6……，P5=3，6，9……。
最简单的杆组为N=2，P5=3，称为Ⅱ级组，由于杆组中转动副和移动副的配置不同，Ⅱ级组共有如下五种形式：N=4， P5=6的杆组形式很多，机构创新模型已有图所示的几种常见的Ⅲ级杆组。
2、机构的组成原理：根据如上所述，可将机构的组成原理概述为：任何平面机构均可以用零自由度的杆组依次连接到原动件和机架上去的方法来组成。
这是本实验的基本原理。
(三)机构组合创新装置的特点1、该装置根据机构组成原理和杆组(包括高副杆组)迭加原理而设计，能使学生通过实验进一步掌握机构组成理论，熟悉杆组概念和机械传动的基础知识，为创新设计奠定良好的基础。
2、该装置既有组成机构的低副杆组、高副杆组、组成这些杆组的各构件、机架和其他辅助连接件等也有机械传动的典型零件等内容。
可拼接连杆机构、曲柄滑块机构、齿轮机构、凸轮机构、间歇运动机构及带传动、链传动、蜗轮蜗杆传动、齿轮齿条传动，同时，可以由它们组成的性能各异的、平面的、空间的组合机构和机械传动系统，有利于培养学生机械传动系统方案的设计能力。
3、本实验装置各传动系统层次分明，联接可靠不会产生构件之间的运动干涉或脱离，且能手动也可电动。
4、该实验装置和联接方式，具有设计巧妙，使用调节范围大，拆拼轻松方便，结构紧凑，元件之间的通用性好，拼接方案多等特点。
5、该实验装置进行精心设计和制造，所有元件刚性好，主要部分采用了优质钢材，有色金属等新材料及新工艺，严格按国家标准进行加工，外观简洁明快，造型美观。
6、该实验装置随机备有使用说明书和实验拼装示意图。
(四) 机构组合创新装置的基本配置(该装置一套(2台) 配置如下)：1、组合机架组合机架是该实验装置的主体，每套装置配有二台机架。
该机架由二大部分组成。
1)底座部分：主要起支承支架，安装电机板和电机用，与支架(螺钉连接)连接组装为一糙体。
电机可在底座上作左、右、前、后调整移动。
2)支架部分：在底座上，垂直装有二根内支架，其底部装有可调整螺钉，可将其支架承受的力传递到实验台上，减小架体的受力变形。
在内支架体上采用十字接头将移动走条板水平方向与架体相联，其走条板可上、下、左、右灵活的移动，满足实验装置时任意位置调整的需要。
在直条板上根据不同的实验方案，又安装若干个滑动块，且滑动块可随走条板上、下移动，也可独立的在走条板上作左右移动，满足实验任意间距调整的需要，整个机架装拆方便，使用灵活，调整范围大。
2、轴类零件：该部分共提供了九种54个零件，主要供实验时安装各种迥转体零件及辅助件用。
该部分零件制造精密，精度高，配合好，在实验中各种迥转运动均由该部分零件组装实现，按照功能有不同的尺寸不同的结构，从而满足不同的需求。
3、接头体类零件：该部分总共提供了七种，近50个零件，保证在实验时，组合各种构件及连杆机构和传动机构的需要，均采用了金属材料精密加工制造，相互间互换性强，选择范围广，是实验过程中各种零件相互联接的重要零件。
4、连杆连杆为该实验装置中基本零件，共有六种24个零件。
主要满足连杆综合实验的需要及其它实验中的连接需要，均采用了金属材料，经精密加工而成，其表面采用了镀铬处理。
连杆为长方形，可套入接头部分滑块及滑套方孔内进行滑动和固定，基本连杆中最短为60mm，最长为300mm，可用于各种拼接，如组成五种平面低副Ⅱ级杆组和四种平面低副Ⅳ级杆级，超过300mm的杆可另行组装连接加长而成。
可根据需要长组装连接，套入相应零件中作固定转动支点用。
5、齿轮齿条类零件该部分主要有正齿轮六种，锥齿轮二种，齿条一种20个零件，正齿轮模数相同(m＝2.5)，齿数分别为18、20、32、44、50、60，可提供49种传动比，齿轮上加工分布有M8通孔，可与相关的接头体配合与连杆相联接，使齿轮作曲柄用。
与齿轮模数相等的齿条，可通过连接件与齿轮配合使用，形成齿轮齿条机构。
锥齿轮，主要为典型的空间传动组成有关机构时实现运动的传递，改变运动的传递方向。
(五) 机构组合创新装置的特殊配置此部分配置提供的零件，主要有以下部分，用于机构组合创新实验，机构组成原理拼装实验时选用，简介如下：1、凸轮：根据需要配备了偏心园盘凸轮：园盘直径为lOOmm，偏心距e=10mm，20mm 两种。
2、槽轮及拨盘组件：实验装置专门配有槽轮及其组件一套，可供机构传动实验时选用。
3、棘轮及组件(一套)。
4、蜗轮蜗杆一套。
5、链轮链条一套：以上零件按每套实验台配置，二个台架之间可相互交错使用。
三、实验前的准备工作1、要求预习本实验，掌握组合创新的方法，掌握实验原理，初步了解本实验机构的使用方法及注意事项。
2、按照设计题目——通常机构组合设计和创意机构组合设计，初步拟定机构系统运动方案，正确地拆分杆组。
3、每组要相互配合协调，注意拼装过程中的安全，及工具的正确使用方法。
四、实验内容机构设计的实验内容分为两个：实验三通常机构组合设计实验时，先根据组合创新的方法和实验原理，认真分析实验台上的机构，正确地拆分杆组。
然后选择机构方案，根据本说明书提供的部分机构组装方案的图纸，按图纸重新将零件及标准紧固件选配齐全，分先后步骤在底板上一步步进行组装，达到完全符合装配图为止，再手动装配的机构，检验是否转动灵活、装配是否正确。