创新思维第四章电子教案

创新思维第四章

阿奇舒勒的五个发明步骤实验报告

1.实验内容与步骤

1）发明的级别。

请简述划分发明级别的意义是什么？

答：（1）发明级别越高，完成该发明所需的知识和资源就越多。（2）随着社

会的发展、人类的进步、科技水平的提高，已有发明的级别也会随着时间的变化不断降低。（3）对于某种核心技术，按照一定的方法对该核心技术的所有专利按照年份、发明级别和数量可以绘制其“S-曲线”，对于产品研发和技术预测具有重要意义。（4）统计表明，第一二三级发明占了人类发明总量的95%，这些发明仅仅是利用了人类已有的，跨专业的知识体系。（5）人们所面临的95%的问题，都可以利用已有的某学科内的知识体系来解决。当遇到技术难题时，不仅要在专业内寻找答案，也应当向专业外扩展。

在浩如烟海的技术系统中，有些技术系统对人类有着重大的影响。请根据发明级别的定义，分析下列发明属于哪个发明级别。

（1）晶体管的发现，使制造体积更小、结构更为紧凑的计算机成为可能，成就了今天所有关于“信息化”的技术基础：属于（ 5 ）级发明。你的理由是：

晶体管的出现催生了全新的技术系统，推动了全球的科技进步，属于重大发明。

（2）数百年前，人们就使用锉刀作为金属加工的工具：属于（ 1 ）级发明。你的理由是：锉刀的发明是在工具领域的正常设计，对仅有系统做了简单的改进，主要依靠发明人员的自身常识和经验。

（3）杯子对于人们的日常生活很重要：属于（1）级发明。你的理由是：杯子的发明，是常规设计，对已有认知系统做简单改进与仿制所做的发明。（4）冰箱作为制冷设备可以为食物保鲜：属于（ 3 ）级发明。你的理由是：它对已有系统中的组件进行改进，是解决物理矛盾的一种发明，对系统进行本质性的改进，从根本上提升了技术系统的性能，属于中级发明。

（5）因特网联系着全世界千百万台计算机，实现了全球用户间信息的交换：属于（ 5 ）级发明。你的理由是：因特网的出现催生了全新的技术系统，推动

了全球的科技进步，属于重大发明。

（6）书本作为传播媒体，将知识与文化代代相传：属于（ 2 ）级发明。你的理由是：书本的发明，它解决了知识传递这一技术问题，促进知识的传播。

（7）收音机借助电磁波可以实现远距离广播节目的传送：属于（ 5 ）级发明。你的理由是：收音机的出现催生了全新的技术系统，推动了全球的科技进步，属于重大发明。

2）请根据各级别发明的特点，举出一些发明实例。

（1）第一级发明：增加隔热材料，以减少建筑物的热量损失；将单层玻璃改为

双层玻璃，增加窗户保温和隔热效果；用大型拖车代替普通卡车，以实现运输成本的降低。

（2）第二级发明：在气焊枪上增加一个防回火装置；把自行车设计成可折叠；

（3）第三级发明：利用电动控制系统代替机械控制系统；汽车用自动挡系统替换机械换挡；在冰箱中用单片机控制温度。

（4）第四级发明：内燃机代替蒸气机；核磁共振技术代替B超和X光技术；充气轮胎的出现。

（5）第五季发明：计算机、因特网、晶体管的首次发明；半导体、微波炉、飞机的出现。

3）请简述为什么要学习和研究TRIZ？

答：TRIZ理论成功地揭示了创造发明的内在规律和原理，着力于澄清和强调系统中存在的矛盾，其目标是完全解决矛盾，获得最终的理想解。它不是采取折

衷或者妥协的做法，而且它是基于技术的发展演化规律研究整个设计与开发过程，而不再是随机的行为。实践证明，运用TRIZ理论，可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。

4）请分析上面的提示，以杯子为例，什么样的杯子可以算作第四级发明，为什

么？

答：（1）一次性的纸杯，在保持杯子缘由的功能不变的情况下，采用新的材

质来构建一个新的发明。众所周知纸容易被水侵湿，而纸杯的出现打破了这一常识。（2）智能水杯可以作为第四级发明。智能水杯是在保持原有杯子盛水，保温等功能不变的前提下，用组合的方法构建了一个新的技术系统，具有多功能作用，更加方便人们的日常使用。如：去年兴起的55度杯子，可以将凉水变成热水。

2.实验总结

TRIZ相对于传统的创新方法，如试错法、头脑风暴法等，具有一套成熟的理论和方法体系。明白“时时都是创新之时、处处都是创新之地、人人都是创新之人、创新是人人都有的一种能力”道理。在人类发展的历史长河中，人们往往注意到那些带给社会巨大改变的发明，却往往忽视了那些小发明小创作，而往往正是它们，我们的生活才不断的改善与进步。学习TRIZ创新方法能够激活人自身的创造性思维能力，教你学会打破传统的、固有的和习惯性的思维定势，拓宽思路、另辟蹊径，从一个全新的角度去思考和解决问题。通过有意识的锻炼，掌握良好的思维方法，不仅可以达到事半功倍的效果，在学习新知识的时候更能够举一反三。

3.实验评价（教师）