公需课作业

2012年公需课作业

1、简述TRIZ理论的定义、核心思想、主要内容和体系架构。学习本门课程有哪些好处？

答：（1）TRIZ理论的定义：TRIZ理论是由前苏联发明家阿利赫舒列尔(G. S. Altshuller)在1946年创立的， Altshuller也被尊称为TRIZ之父。1946年，Altshuller开始了发明问题解决理论的研究工作。当时Altshuller在前苏联里海海军的专利局工作，在处理世界各国著名的发明专利过程中，他总是考虑这样一个问题：当人们进行发明创造、解决技术难题时，是否有可遵循的科学方法和法则，从而能迅速地实现新的发明创造或解决技术难题呢？答案是肯定的！Altshuller发现任何领域的产品改进、技术的变革、创新和生物系统一样，都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡，是有规律可循的。人们如果掌握了这些规律，就能能动地进行产品设计并能预测产品的未来趋势。以后数十年中，Altshuller穷其毕生的精力致力于TRIZ理论的研究和完善。在他的领导下，前苏联的研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体，分析了世界近250万份高水平的发明专利，总结出各种技术发展进化遵循的规律模式，以及解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则，建立一个由解决技术，实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系，并综合多学科领域的原理和法则，建立起TRIZ理论体系。

（2）TRIZ理论的核心思想：

TRIZ理论的核心思想主要体现在三个方面。

首先，无论是一个简单产品还是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式；

其次，各种技术难题和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力；

第三，技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最大效益的功能。

(3)TRIZ理论主要内容

TRIZ理论体系主要包括以下几个方面的内容：

①创新思维方法与问题分析方法

TRIZ理论中提供了如何系统分析问题的科学方法，如多屏幕法等；而对于复杂问题的分析，则包含了科学的问题分析建模方法——物-场分析法，它可以帮助快速确认核心问题，发现根本矛盾所在。

②技术系统进化法则

针对技术系统进化演变规律，在大量专利分析的基础上TRIZ理论总结提炼出八个基本进化法则。利用这些进化法则，可以分析确认当前产品的技术状态，并预测未来发展趋势，开发富有竞争力的新产品。

③技术矛盾解决原理

不同的发明创造往往遵循共同的规律。TRIZ理论将这些共同的规律归纳成40个创新原理，针对具体的技术矛盾，可以基于这些创新原理、结合工程实际寻求具体的解决方案。

④创新问题标准解法

针对具体问题的物-场模型的不同特征，分别对应有标准的模型处理方法，包括模型的修整、转换、物质与场的添加等等。

⑤发明问题解决算法ARIZ

主要针对问题情境复杂，矛盾及其相关部件不明确的技术系统。它是一个对初始问题进行一系列变形及再定义等非计算性的逻辑过程，实现对问题的逐步深入分析，问题转化，直至问题的解决。

⑥基于物理、化学、几何学等工程学原理而构建的知识库

基于物理、化学、几何学等领域的数百万项发明专利的分析结果而构建的知识库可以为技术创新提供丰富的方案来源。

针对具体问题的物-场模型的不同特征，分别对应有标准的模型处理方法，包括模型的修整、转换、物质与场的添加等等。

（4）TRIZ理论的体系架构

TRIZ 基本理论和主要工具，探讨了在生产管理领域创新中的应用。针对其在解决生产管理领域创新中存在的一些问题，给出了应用改进建议。我们相信随着TRIZ 理论的发展，其在生产管理领域创新中的应用操作性会愈来愈强，应用范围会越来越广，成为解决生产管理领域创新的有效方法和手段。

（5）学习本门课程有哪些好处：

通过本门课程学习可以开拓我们的思路、走出思维惯性的误区，使我们具备运用TRIZ理论分析、解决技术问题的基本能力；学习计算机辅助创新软件，在了解掌握TRIZ理论的同时，学会应用计算机软件，便于开展技术创新。

2、资源有哪些类型？请为信息资源和能源资源举例。

答：（1）资源类型有:

大方向有：现成的资源，派生的资源。

细分有：物质资源、能量资源、信息资源、空间资源、时间资源、功能资源、系统资源。

（2）能量资源分为现成能源资源和派生能源资源。

现成能源资源——系统及其周围尚未储备的所有能源

实例：为了在喷雾人员行走时产生液压，把水泵固定在工作人员的靴子上。物理学家的门，每周都会有一天的时间进来做客，来的客人发现他家的门非常的重，门是用来帮助物理学家在地下往上抬水的一种机构。

灯泡热量形成的空气对流使台灯罩旋转。

发电厂热水用于住宅取暖。

借助于深井水的热量融化永冻土。

派生能源资源——现成的能源资源转变为其他形式的资源，或者改变其作用方向、强度和其他特性时形成的能源。

实例：焊工面罩上镜子反射的弧光照亮焊接点。

（3）信息资源分为现成能源资源和派生能源资源。

现成信息资源——借助系统散射场（声场、热场、电磁场等）和借助经过或脱离系统（产品、废料）的物质获取的系统信息。

实例：藏医通过脉搏流动可诊断近200种疾病。

根据加工时飞溅的火花，可判断出钢号及其加工参数。

在接通和关闭输电线路时，产生强大的电磁脉冲，可以利用它们，在寻找矿藏时进行深度探测。

派生信息资源——借助各种物理及化学效应，将不易于接受或处理的信息改造为有用信息。

实例：为了解除飞行员的疲乏，建议在其腹部固定特殊的电极。当飞机倾斜

时，产生弱电压。飞行员会感到倾斜方向的轻微的刺痛感。

当结构中出现裂缝并不断扩大时，会产生轻微的声振动，专门的声装置能大范围的捕捉这种振动，通过计算机进行处理，高精度的评价缺陷特性及其对结构造成的危害。

在为了在难以接近的部位研究压力分布情况，可在所研究部位放入白色的复写纸，纸上又可显现出压力分布的痕迹。

3、每逢下大雪，机场需要用强力鼓风机来清除跑道上的积雪。如果在积雪很厚的情况下，强力鼓风机往往也不能有效地清除积雪，这里的技术矛盾是什么？

答：技术矛盾：如果改进系统一个元素的参数，而不允许系统的另一个参数恶化，也就是说系统存在着技术矛盾。技术矛盾是两个参数之间的矛盾。为了改善技术系统的某个参数，导致该技术系统的另一个参数恶化

这里技术矛盾是：积雪太厚的话强力鼓风机会形成风压，压紧积雪。

在下大雪的时候，机场往往用强力鼓风机来清除跑道上的积雪。但是，如果在积雪量很厚的情况下，强力鼓风机往往也不能有效地清除积雪。所以需要提高鼓风气流的速度，即为鼓风机提供更大的动力。

（1）积雪量大时，鼓风机不能有效除雪

解决方法：我们可以用“周期性动作”原理来解决这个技术矛盾。

脉冲装置让空气流按照一定的脉冲频率排出。这种脉冲气流的除雪效率是相同功率、连续气流除雪效率的两倍。

（2）使用脉冲装置的更有效除雪

4、请用技术系统完备性法则解释帆船运输系统。

答：一个完整的技术系统必须包括以下四个部分：

动力装置

传输装置

执行装置

控制装置