建設(shè)創(chuàng)新型國家,核心要增強自主創(chuàng)新能力。在自主創(chuàng)業(yè),萬眾創(chuàng)新的大好形勢下,要自主創(chuàng)新,方法必須先行。
運用 TRIZ 創(chuàng)新方法,能夠使我們突破思維定勢,從不同角度分析問題,實現(xiàn)理性的邏輯思維,揭示問題的本質(zhì),確定問題的探索方向。根據(jù)技術(shù)進化規(guī)律預(yù)測未來發(fā)展趨勢,抓住機會徹底解決問題,開發(fā)出富有競爭力的創(chuàng)新產(chǎn)品。
本書是作者多年教學(xué)和研究成果的集結(jié)。從創(chuàng)新思維與創(chuàng)新方法教育出發(fā),面向高等院校各專業(yè)的學(xué)生,面向創(chuàng)新方法推廣應(yīng)用中創(chuàng)新工程師 1 級培訓(xùn)的理論學(xué)習(xí)。包括創(chuàng)新思維與創(chuàng)新方法的重要概念、發(fā)明問題的傳統(tǒng)方法、創(chuàng)新思維與方法、技術(shù)系統(tǒng)的進化、發(fā)明原理與應(yīng)用、技術(shù)矛盾與矛盾矩陣、物理矛盾與分離方法、物—場分析與標(biāo)準(zhǔn)解、科學(xué)效應(yīng)與應(yīng)用和用 TRIZ 解決發(fā)明問題等內(nèi)容。編排充分考慮教學(xué)特點,具有系統(tǒng)性、開放性和適用性特點。
根據(jù)理論學(xué)習(xí)內(nèi)容,各章精心安排了對應(yīng)的實訓(xùn)環(huán)節(jié),操作性強,應(yīng)用性強,切實幫助讀者熟悉創(chuàng)新方法的應(yīng)用,充分考慮創(chuàng)新思維與創(chuàng)新方法學(xué)習(xí)的理論與實踐相結(jié)合。
本書配套資源,讀者可登錄清華大學(xué)出版社網(wǎng)站獲取。
建設(shè)創(chuàng)新型國家,核心是要增強自主創(chuàng)新能力。要增強自主創(chuàng)新能力,方法必須先行。
前蘇聯(lián)科學(xué)家阿奇舒勒投入畢生精力,致力于創(chuàng)新研究,他率領(lǐng)團隊創(chuàng)建了一種由解決技術(shù)問題、實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的各種方法組成的理論體系——TRIZ。2008年國家四部委聯(lián)合發(fā)文,明確指出要“推進TRIZ等國際先進技術(shù)創(chuàng)新方法與中國本土需求的融合……特別是推動TRIZ中成熟方法的培訓(xùn)……”
本書從創(chuàng)新思維與創(chuàng)新方法的教育與培訓(xùn)出發(fā),所涉及的知識面廣,編排系統(tǒng)又充分考慮了教學(xué)的特點,內(nèi)容涉及創(chuàng)新思維與創(chuàng)新方法的重要概念、發(fā)明問題的傳統(tǒng)方法、創(chuàng)新思維與方法、技術(shù)系統(tǒng)的進化、發(fā)明原理與應(yīng)用、技術(shù)矛盾與矛盾矩陣、物理矛盾與分離方法、物場分析與標(biāo)準(zhǔn)解、科學(xué)效應(yīng)與應(yīng)用和用TRIZ解決發(fā)明問題,本書共10章和7個內(nèi)容豐富又實用的附錄。
各章都精心安排了實驗與思考環(huán)節(jié),實操性強,把創(chuàng)新思維與創(chuàng)新方法的概念、理論和技術(shù)知識融入實踐中,幫助讀者加深對學(xué)習(xí)的認(rèn)識和理解,熟悉創(chuàng)新方法的實際應(yīng)用。作為學(xué)習(xí)輔助,書后附錄提供了部分問題的參考答案,是有關(guān)創(chuàng)新思維與創(chuàng)新方法的一本理論與實踐相結(jié)合的優(yōu)秀教材。
本書可作為高等院校各個專業(yè)學(xué)習(xí)創(chuàng)新思維與創(chuàng)新方法的應(yīng)用型主教材,也可供科技工作者和工程技術(shù)人員參考或作為繼續(xù)教育的教材。
周蘇,浙江大學(xué)城市學(xué)院計算機系教授。長期從事計算機等專業(yè)教學(xué)工作,擔(dān)任計算機基礎(chǔ)、計算機導(dǎo)論、軟件工程、軟件測試技術(shù)、軟件體系結(jié)構(gòu)、電子商務(wù)、移動商務(wù)、多媒體技術(shù)、數(shù)字媒體技術(shù)、項目管理、管理信息系統(tǒng)、應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)、 C 語言程序設(shè)計、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、網(wǎng)絡(luò)傳播技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)生態(tài)學(xué)、人機交互技術(shù)、藝術(shù)設(shè)計概論、藝術(shù)欣賞概論、計算機平面設(shè)計、信息管理與信息系統(tǒng)概論、信息資源管理、辦公軟件高級應(yīng)用、信息安全技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)、科技應(yīng)用文寫作、創(chuàng)新思維與創(chuàng)新方法、大數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)挖掘等課程的教學(xué),對計算機學(xué)科教學(xué)以及應(yīng)用型院校教學(xué)有深刻理解。
自 1988 年出版一本教材《 FoxBASE+ 及其程序設(shè)計技巧》并獲 1991 年全國優(yōu)秀科技暢銷書,至今已出版計算機、藝術(shù)設(shè)計、多媒體技術(shù)、信息管理與信息系統(tǒng)、軟件工程等學(xué)術(shù)著作和教科書 60 多本,累計上千萬字。
2004 年城市學(xué)院教師教學(xué)基本功比賽一等獎, 2004 年獲浙江大學(xué)城市學(xué)院優(yōu)秀教師稱號。 2009 年獲《計算機教育》雜志“百期十佳作者”稱號。
第1章緒論1
1.1發(fā)明與創(chuàng)新的基礎(chǔ)概念1
1.1.1發(fā)現(xiàn)和發(fā)明2
1.1.2創(chuàng)造與創(chuàng)新4
1.1.3典型問題和非典型問題5
1.2TRIZ的起源與發(fā)展6
1.2.1經(jīng)典TRIZ的理論體系結(jié)構(gòu)6
1.2.2TRIZ的發(fā)展歷程7
1.3發(fā)明的5個級別9
1.3.1發(fā)明的創(chuàng)新水平10
1.3.2發(fā)明級別的劃分11
1.3.3發(fā)明級別劃分的意義13
1.4TRIZ的核心思想15
1.5TRIZ的未來發(fā)展15
1.6實驗與思考:在線學(xué)習(xí)創(chuàng)新方法16
1.6.1實驗?zāi)康?6
1.6.2工具/準(zhǔn)備工作17
1.6.3實驗內(nèi)容與步驟17
1.6.4實驗總結(jié)19
1.6.5實驗評價(教師)20第2章發(fā)明問題的傳統(tǒng)方法21
2.1試錯法21
2.2頭腦風(fēng)暴法22
2.2.1頭腦風(fēng)暴法的基本規(guī)則23
2.2.2頭腦風(fēng)暴小組的成員24
2.2.3頭腦風(fēng)暴法的實施26
2.2.4頭腦風(fēng)暴法的使用技巧272.2.5頭腦風(fēng)暴法的優(yōu)點及其局限性27
2.3形態(tài)分析法28
2.3.1形態(tài)分析法的特點29
2.3.2形態(tài)分析法的實施29
2.3.3形態(tài)分析法的優(yōu)缺點30
2.4和田十二法31
2.4.1稽核表法31
2.4.2和田十二法概述32
2.5實驗與思考:頭腦風(fēng)暴法實踐33第3章創(chuàng)新思維與方法36
3.1思維定勢36
3.2創(chuàng)造性思維方式37
3.2.1發(fā)散思維與收斂思維38
3.2.2橫向思維與縱向思維41
3.2.3正向思維與逆向思維44
3.2.4求同思維與求異思維45
3.3泛化思維視角48
3.3.1改變思考方向48
3.3.2轉(zhuǎn)換問題48
3.4創(chuàng)造性思維技法49
3.4.1整體思考法49
3.4.2多屏幕法52
3.4.3尺寸時間成本分析57
3.4.4資源時間成本分析58
3.4.5金魚法59
3.5實驗與思考:創(chuàng)造性思維技法的實踐62
第4章技術(shù)系統(tǒng)的進化66
4.1TRIZ的基本概念66
4.1.1技術(shù)系統(tǒng)66
4.1.2功能67
4.1.3矛盾68
4.1.4理想度69
4.1.5理想系統(tǒng)70
4.1.6最終理想解71
4.2理想化方法的應(yīng)用72
4.3技術(shù)系統(tǒng)進化規(guī)律的由來74
4.4S曲線及其作用74
4.4.1S曲線75
4.4.2技術(shù)預(yù)測78
4.5技術(shù)系統(tǒng)進化法則78
4.5.13條生存法則79
4.5.25條發(fā)展法則82
4.5.3進化法則的本質(zhì)和作用88
4.6裁剪實驗與思考:用最終理想解啟迪創(chuàng)造性思維88
4.6.1實驗?zāi)康?8
4.6.2工具/準(zhǔn)備工作89
4.6.3實驗內(nèi)容與步驟89
4.6.4實驗總結(jié)92
4.6.5實驗評價(教師)92第5章發(fā)明原理與應(yīng)用93
5.1發(fā)明原理的由來93
5.2原理1:分割96
5.3原理2:抽取98
5.4原理10:預(yù)先作用99
5.5原理13:反向作用101
5.6原理15:動態(tài)特性102
5.7原理18:機械振動103
5.8原理19:周期性作用105
5.9原理28:機械系統(tǒng)替代106
5.10原理32:顏色改變107
5.11原理35:物理或化學(xué)參數(shù)改變109
5.12實驗與思考:熟悉與應(yīng)用嵌套原理110
5.12.1實驗?zāi)康?10
5.12.2工具/準(zhǔn)備工作110
5.12.3實驗內(nèi)容與步驟110
5.12.4實驗總結(jié)114
5.12.5實驗評價(教師)114第6章技術(shù)矛盾與矛盾矩陣115
6.1技術(shù)矛盾115
6.239個通用工程參數(shù)116
6.3矛盾矩陣120
6.4利用矛盾矩陣求解技術(shù)矛盾122
6.4.1分析技術(shù)系統(tǒng)122
6.4.2定義技術(shù)矛盾123
6.4.3解決技術(shù)矛盾124
6.5實驗與思考:應(yīng)用矛盾矩陣獲取問題解決方案127
6.5.1實驗?zāi)康?27
6.5.2工具/準(zhǔn)備工作127
6.5.3實驗內(nèi)容與步驟127
6.5.4實驗總結(jié)130
6.5.5實驗評價(教師)130第7章物理矛盾與分離方法131
7.1物理矛盾131
7.1.1定義物理矛盾132
7.1.2物理矛盾的定義步驟133
7.1.3技術(shù)矛盾與物理矛盾的關(guān)系134
7.211個分離原理134
7.34種分離方法137
7.3.1時間分離137
7.3.2空間分離139
7.3.3條件分離140
7.3.4系統(tǒng)級別上的分離141
7.4利用分離方法求解物理矛盾142
7.4.1分析技術(shù)系統(tǒng)143
7.4.2定義物理矛盾144
7.4.3解決物理矛盾144
7.5將技術(shù)矛盾轉(zhuǎn)化為物理矛盾144
7.6分離方法與發(fā)明原理的對應(yīng)關(guān)系146
7.7實驗與思考:用分離方法解決物理矛盾147
7.7.1實驗?zāi)康?47
7.7.2工具/準(zhǔn)備工作147
7.7.3實驗內(nèi)容與步驟148
7.7.4實驗總結(jié)149
7.7.5實驗評價(教師)149第8章物場分析與標(biāo)準(zhǔn)解150
8.1基本概念150
8.1.1物質(zhì)150
8.1.2場151
8.1.3標(biāo)準(zhǔn)解152
8.1.4標(biāo)準(zhǔn)問題和非標(biāo)準(zhǔn)問題152
8.2物場分析方法152
8.3物場模型類型154
8.4物場分析的一般解法156
8.5物場模型分析的應(yīng)用159
8.6標(biāo)準(zhǔn)解系統(tǒng)163
8.7標(biāo)準(zhǔn)解的應(yīng)用原理175
8.7.1應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)解的步驟175
8.7.2標(biāo)準(zhǔn)解的應(yīng)用流程圖176
8.7.3標(biāo)準(zhǔn)解的應(yīng)用案例176
8.8實驗與思考:物場分析與標(biāo)準(zhǔn)解系統(tǒng)應(yīng)用178
8.8.1實驗?zāi)康?78
8.8.2工具/準(zhǔn)備工作178
8.8.3實驗內(nèi)容與步驟178
8.8.4實驗總結(jié)182
8.8.5實驗評價(教師)182第9章科學(xué)效應(yīng)與應(yīng)用183
9.1科學(xué)效應(yīng)的作用183
9.2TRIZ理論中的科學(xué)效應(yīng)185
9.3應(yīng)用科學(xué)效應(yīng)解決創(chuàng)新問題195
9.4實驗與思考:科學(xué)效應(yīng)應(yīng)用實踐196
9.4.1實驗?zāi)康?96
9.4.2工具/準(zhǔn)備工作196
9.4.3實驗內(nèi)容與步驟196
9.4.4實驗總結(jié)199
9.4.5實驗評價(教師)199第10章用TRIZ解決發(fā)明問題200
10.1航空燃氣渦輪發(fā)動機的技術(shù)進化200
10.2飛機機翼的進化202
10.3提高智能吸塵器的清潔效果205
10.4寶馬汽車的外形設(shè)計207
10.5課程實驗總結(jié)209
10.5.1實驗的基本內(nèi)容209
10.5.2實驗的基本評價211
10.5.3課程學(xué)習(xí)能力測評211
10.5.4創(chuàng)新思維與創(chuàng)新方法實驗總結(jié)212
10.5.5實驗總結(jié)評價(教師)213附錄A40個發(fā)明原理214
A1IP1:分割原理214
A2IP2:抽取原理214
A3IP3:局部質(zhì)量原理214
A4IP4:增加不對稱性原理215
A5IP5:組合(合并)原理216
A6IP6:多功能性(多用性、廣泛性)原理216
A7IP7:嵌套原理(套娃原理)217
A8IP8:重量補償原理217
A9IP9:預(yù)先反作用原理217
A10IP10:預(yù)先作用原理218
A11IP11:預(yù)補償(事先防范)原理218
A12IP12:等勢原理219
A13IP13:反向作用原理219
A14IP14:曲率增加(曲面化)原理219
A15IP15:動態(tài)特性原理220
A16IP16:未達到或過度的作用原理220
A17IP17:空間維數(shù)變化(一維變多維)原理221
A18IP18:機械振動原理222
A19IP19:周期性作用原理222
A20IP20:有益(效)作用的連續(xù)性原理222
A21IP21:減少有害作用的時間(快速通過)原理223
A22IP22:變害為利原理223
A23IP23:反饋原理223
A24IP24:借助中介物原理224
A25IP25:自服務(wù)原理224
A26IP26:復(fù)制原理225
A27IP27:廉價替代品原理226
A28IP28:機械系統(tǒng)替代226
A29IP29:氣動與液壓結(jié)構(gòu)原理226
A30IP30:柔性殼體或薄膜原理227
A31IP31:多孔材料原理227
A32IP32:顏色改變(改變顏色、擬態(tài))原理228
A33IP33:同質(zhì)性(均質(zhì)性)原理228
A34IP34:拋棄和再生原理228
A35IP35:物理或化學(xué)參數(shù)改變原理228
A36IP36:相變原理229
A37IP37:熱膨脹原理229
A38IP38:強氧化劑(使用強力氧化劑、加速氧化)原理229
A39IP39:惰性環(huán)境原理230
A40IP40:復(fù)合材料原理231附錄B矛盾矩陣241附錄C100條科學(xué)效應(yīng)簡介242100條科學(xué)效應(yīng)簡介241
C1X射線241
C2安培力241
C3巴克豪森效應(yīng)242
C4包辛格效應(yīng)242
C5爆炸242
C6標(biāo)記物243
C7表面243
C8表面粗糙度243
C9波的干涉243
C10伯努利定律244
C11超導(dǎo)熱開關(guān)244
C12超導(dǎo)性244
C13磁場244
C14磁彈性245
C15磁力245
C16磁性材料245
C17磁性液體246
C18單相系統(tǒng)分離246
C19彈性波246
C20彈性形變246
C21低摩阻247
C22電場247
C23電磁場247
C24電磁感應(yīng)248
C25電弧248
C26電介質(zhì)248
C27古登波爾249
C28電離249
C29電液壓沖壓,電水壓振擾249
C30電泳現(xiàn)象249
C31電暈放電250
C32電子力250
C33電阻250
C34對流251
C35多相系統(tǒng)分離251
C36二級相變251
C37發(fā)光252
C38發(fā)光體254
C39發(fā)射聚焦254
C40法拉第效應(yīng)254
C41反射255
C42放電255
C43放射現(xiàn)象255
C44浮力255
C45感光材料256
C46耿氏效應(yīng)256
C47共振256
C48固體發(fā)光257
C49慣性力257
C50光譜258
C51光生伏打效應(yīng)258
C52混合物分離259
C53火花放電259
C54霍耳效應(yīng)259
C55霍普金森效應(yīng)260
C56加熱260
C57焦耳楞次定律260
C58焦耳湯姆孫效應(yīng)260
C59金屬覆層滑潤劑261
C60居里效應(yīng)261
C61克爾效應(yīng)261
C62擴散262
C63冷卻262
C64洛倫茲力263
C65毛細現(xiàn)象263
C66摩擦力264
C67珀爾帖效應(yīng)264
C68起電265
C69氣穴現(xiàn)象265
C70熱傳導(dǎo)265
C71熱電現(xiàn)象266
C72熱電子發(fā)射266
C73熱輻射267
C74熱敏性物質(zhì)267
C75熱膨脹267
C76熱雙金屬片268
C77滲透268
C78塑性變形268
C79Thoms效應(yīng)269
C80湯姆孫效應(yīng)269
C81韋森堡效應(yīng)270
C82位移270
C83吸附作用270
C84吸收271
C85形變271
C86形狀272
C87形狀記憶合金272
C88壓磁效應(yīng)272
C89壓電效應(yīng)273
C90壓強273
C91液/氣體的壓力273
C92液體動力274
C93液體和氣體壓強274
C94一級相變275
C95永久磁鐵275
C96約翰遜拉別克效應(yīng)276
C97折射276
C98振動276
C99駐波277
C100駐極體277附錄D物理效應(yīng)278附錄E化學(xué)效應(yīng)281附錄F幾何效應(yīng)283附錄G答案和解決方法284參考文獻294