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单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,青少年科技创新选题技巧,青少年科技创新知识产权辅导员培训讲座,长 沙,200,9,年,11,月,第二讲,1,科技创新的六个基本法则一、综合法则,技术创新的综合法则,，就是按照一定的技术原理将两个或多个,技术因素,通过巧妙的综合获得具有新功能的新产品、新材料、新工艺等新技术的方法或规则。,这里所说的,技术因素,有着广泛的含义：包括各种技术原理、独立的发明、专利、材料、工艺、零部件乃至整机产品等可构成创新的单元成分。,综合就是创造,，生物杂交有“杂交优势”，技术综合就有技术优势，产生创新成果。家用电器、,IT,电脑、移动通讯、组合机床、多功能理疗设备、嫦娥探月工程都是鲜艳技术的综合。把各种各样的科学现象与实际操作结合起来，就可能发明新技术。,2,二、对应法则,大千世界，千百万化，却没有两种完全相同的事物。但是，事物间却往往有大量的、普遍的对应关系，如功能对应、结构对应、外形对应、原理对应等。按照这种客观存在就可以对事物进行模仿和类比，达到创新的目的。这就是对应法则，它也是从事技术创新的一种基本方法和规则。,对应法则的创新机制，主要是利用了联想的思维功能。所谓联想，即是从一事物想到另一事物，从一概念想到另一概念，从一方法想到另一方法和从一形象想到另一形象的心理活动。,利用对应联想进行技术创新，还要遵循相似对应法则、对比对应法则和接近对应法则。,应用对应法则，把它同自己身边或要求的创新对象进行联想，通常采取模仿创新、类比创新等实用方法，就会产生许多新的设想。,3,三、移植法则,以他山之石，攻己之玉。即吸取、借用某一领域的概念、原理、方法以及其他方面的技术成果，作为从事另一领域的技术创新的基本思想、基本方法和基本手段，而取得新发明的法则。,移植是进行技术创新活动常用的一种法则,.,应用这种法则进行创新,一般有三种情况,:,(1),技术原理的移植,(2),技术手段的移植,(3),技术功能的移植,移植法则，随着现代科学技术发展的综合化、整体化趋势的加强，各学科、各专业之间相互交叉、渗透现象的凸显，正越来越成为技术创新的一种普遍实用的方法。，,4,四、置换法则,在技术创新中，为了保持或提高原有功能或经济效益，往往需要寻找某种替代品来打破原有条件的限制。利用替代来进行技术创新，就是置换法则。,这种替代可以是：,（,1,）材料的替代,（,2,）方法的替代,（,3,）结构的替代,在技术创新中运用置换模式，可以使技术的发展在达到同一目的的前提下实现多样化。,5,五、变化法则,变化法则，是对现有技术进行变更以达到创新的一种方法与途径。在进行一项技术创新时，可以从多种不同的角度来“变”。,常见的变化形式有：,（,1,）形状变化,（,2,）位置变化,（,3,）数量变化,（,4,）尺寸变化,（,5,）运动形式变化,（,6,）结构变化,技术创新中的变化法则，其核心就是改变习惯，即改变人们司空见惯的东西或印象，从变化中求得创新。,6,六、优化法则,技术总是朝着最经济、最合理的方向发展，如功能最完善、效率最高、结构最简单、成本最低、使用最安全方便等，这就是技术创新的优化模式。,技术的优化，就是趋向极端。在现代社会里，技术正朝着两个极端优化：一是“重、厚、长、大”，另一个就是“轻、薄、短、小,”,。,技术发明的极端化，必然导致设计、制造、材料、工艺和管理的变革，促使技术的创新。其实就是发明者追求的目标。,技术上的优化要求，往往要通过设计优化、工艺优化和管理优化来实现。这些也是人们从事技术创新活动的广阔天地。,7,学一点创造技法,一、案例分析,二、常用创造技法,三、创造技法应用实践,8,一、案例分析,案例1 人工造雪方法的发明,事因,冬天，草地喷雾浇水忘记关水龙头,现象,水雾变成了雪花,分析,气温很低，细小水雾结晶成雪花,创意,模仿设计大型,水雾发生器，让水雾穿,过低温空调，就成了人,造雪花，开创了夏天也,可以滑雪的人造滑雪场。,9,案例2、 提高回收金银能力问题,问题,解决办法？,增加倒班,新建车间,创新办法,缩距加板,讨论？,提高回收,金银能力,10,“缩距加板”法 的产生,解放思想，大胆突破传统电解槽设计规范,观察：,电解槽阴阳极板分布，有何问题？,对比：,比较阴阳极板间距与金银收率的关系；,实验：,先在一个电解槽进行“缩距加板”试验；,总结,：“勤观察、勤操作、勤加料”操作要领；,发明,：形成了“,钟书援缩距加板先进操作法,” 。,效益,：新增回收金银价值,5000万元,！,11,案例3、矿难问题、地震问题,矿山灾难何其多？ 怎么办？,救命红匣子的发明,中国刑事警察学院教授,赵成文发明矿山避难装置,社会灾难推动发明创新,抗地震衣柜的发明,12,二、常用创造技法,观察法,问题列举法,联想法,类比移植法,组合法,头脑风暴法,13,问题,解决问题,的模式,常规性求解,创新性求解,创造技法,创造技法：发现问题，寻找解决方法,关键是要教会,学生找准问题,洪水突发,如何救人,?,14,观察法,创新偏爱有准备的头脑,观：看 察：想、思考,一般性观察 创造性观察（需要,洞察力）,带着问题进行的观察,有意寻找答案,有明确目标，要求解决实际问题的,所进行的观察:用什么办法去解决？,有多少种解决的办法？何法最好？,由好奇心引起的观察,由偶发事件触发出来创意,15,案例 锌合金铸造的产量提高,配料,冷却化验,时间过长,观察到铝含量与锌合金表面,花纹的关系，缩短化验时间,“罗学湘锌合金铸造看样操作法”,（增收1200万元/年）,熔炼,取样,冷却,化验,铸造锌合金,反复配料熔炼,16,观察法的模式,问题,思考,实验,观察,寻奇观察,动态观察,换位观察,精细观察,17,罗布麻香烟（茶）的来历,寻奇观察,奇妙、特殊、怪异、另类,18,奇特的电熔爆技术,现象,：电焊枪在水中铸件表面起弧时有爆裂现象,发明,：叶良才教授发明削铁如泥的电熔爆技术,用途,：水中加工特硬、特软、特脆等难加工材质,重大意义,：,攻破机电加工技术和机床,行业的世界难题，具有显,著的社会经济效益。,19,例 活塞的观察,中凸活塞的创新,形状？,动态观察,静态时的形状,运行时的形状,重复观察,反复观察,20,静电离子棒在水中长期运行的除垢作用,物理水处理方法，用于循环冷却水、,中央空调热水锅炉等的防垢除垢,可以取代污染环境的化学水处理方法,管道中的老垢,使用离子棒后,老垢剥离,21,意外发明的摩擦压力焊接法,车削时突遇停电,车刀尖与工件粘在一起,一般作法：用力退刀,创造性（换位）观察：,悟出粘刀的原因摩擦产生大量热,形成创新的机加工方法,摩擦压力焊接法,人造血,换位观察,22,变换观察角度,技术问题用管理方法解决,例如：解决长沙湘江一桥的拥堵难题,23,变换观察角度,管理问题用技术方案解决,收电费问题：,先用后付 先付后用,投币式电表、磁卡电表,IC,卡电表、水表、煤气表,技术的军用转民用,24,公用电话、银行卡.,BB,机芯片群控式收费系统,IC,卡非接触式控制系统：,公交车、高速公路收费、,地铁、保安巡逻 、货物标签、,矿山、地震人员监控、动物实验,石头间谍,.,25,冠状病毒与衣原体,非典时期洪涛院士由于观察不细致，,造成重大失误，宣布衣原体是非典,的祸首，而国际上确认是冠状病毒！,我国失去一次领先战胜非典的机遇！,袁隆平的杂交水稻,女大学生的突然失明,精细观察,自洁外墙防污涂料,永不脏的排球,不沾水的衣料,不用洗的领带,荷叶表面, 纳米结构,26,观察中需要注意的问题,有计划地观察,有顺序地观察,客观地观察,观察中要质疑,质疑中要思考事物本质,坚持反复观察,引导学生多储备知识,开展研究性学习,1.,特征观察法,2.,定量观察法,3.,规律观察法,4.,比较观察法,5.,典型观察法,6.,细节观察法,7.,奇异观察法,8.,分析观察法,9.,多感官观察法,10.,多角度观察法,27,2、问题列举法,问题意识,列举问题,解决问题,选择问题,分析问题,成果,社会发展需要,企业发展需要,个人发展需要,缺点列举法,希望点列举法,特性列举法,检核表法,需求理论,生存、安全、社交,尊重、自我实现,28,指导学生尽力寻找,找需要,：,找缺点,:,不方便、不省力、太费劲、太麻烦、不满意、有缺点、缺陷、不足、不美、不安全、有污染、不环保、 不好用、功能少、耗能大、材料贵,找不清楚,：,不了解、没有确切答案、没有定论、结论，,说不出所以然的地方进行探索研究,29,缺点列举法,缺点列举,创新,对象,缺点分析,改进设计,成果,市场调查,标准比较,会议列举,岗位的缺点分析,人类工程设计,人性化设计,缺点,不足,差距,缺陷,瑕疵,弱点,不满,30,缺点分析,一般缺点（可容忍的缺点）,关键缺点,潜在缺点（不可忽视的缺点）,顽固缺点（老大难问题）,欠美观、漏电、换灯泡难、,插头老是松动,学会反用缺点,多也会成缺点,31,希望点列举法,需要,提出希望点,形成课题,希望点鉴别,成果,表面希望与内心希望,现实希望与潜在希望,一般希望与特殊希望,马斯洛需要理论,生存、安全、社交,尊重、自我实现,32,案例,安全停电器,新疆建设兵团二中 王路,希望停电以后能够安全断电，,同时，也可节约用电,电力供应紧张时期特别重要,33,特性点列举法,创造对象,列举特性,特性置换,提出方案,评价,名词特性,动词特性,形容词特性,即插即热,的电熨斗,34,例 即插即热电熨斗的发明,名词特性,：,电熨斗,动词特性,：,熨烫（平的热板）,形容词特性,：,一插即热，一拔就凉,解决技术关键,发热：红外线、微波、蒸汽,底板材料,：微晶玻璃（可以透过红外线,）,35,检核表法,岗位创新的问题检核,能否改进现有工艺技术提高生产效率？,能否开发市场需要的新产品？,能否提供新服务？,能否综合利用原材料？,能否节能降耗？,能否降低成本提高经济效益？,能否提高产品质量和服务质量？,能否改善环境和安全生产？,能否改进劳动组织和加强企业管理？,能否改善企业经营形象和增强市场竞争力？,36,科学研究问题的检核表,社会生产和现实生活提出了什么新问题？,科学园地中有哪些尚未开垦的处女地 ？,已有理论、传统观点结论有值得怀疑地方吗？,书本上记载过什么难题吗？,工作中是否发现有反常现象？,学术争论中提出了什么问题？,对同一课题能否从新的角度去研究？,能否从论文的限制词中找到课题？,能否从他人失败的研究中找到新的研究方向？,能否从两种学科边缘结合部找到研究课题？,37,3.联想法,信息,A,信息,B,接近联想,相似联想,对比联想,因果联想,信息,C,若干联想,38,时间或空间上的接近都可引起不同事物之间的联想,门捷列夫元素周期表,最初只有63个元素，空缺地方不少,就判断：,在两个质量不同元素间的空缺是未知元素，进一步联想其化学性质介于前后元素之间。,预测完全正确,。,接近联想,门捷列夫元素周期表的问世,39,从外形或性质、意义上的相似引起的联想,赶面,轧钢板行星式轧机,压缩空气,气动刹车,鸟爪,自磨刀片,喷香水,汽油雾化器,相似联想,40,由事物间完全对立或某种差异,引起的联想（逆向思维）,硬（刀）软（水、气）（,滴水穿石,）,无坚不摧的液氮喷射流体（刀）,对比联想,切割花岗石的水刀,41,缺点的反用,逆向思维,PN,节穿透电流随温度变化，性能不稳定，需要避免。反过来就可以测定温度的变化。,成为半导体温度传感器张开逊,冷脆性细胞、孢子低温粉碎机,以毒攻毒毒物治疗癌症,42,最毒的肉毒杆菌可以美容,43,例,“非典” 与商机,1、非典火了电视产业,2、非典启动网络生活,3、非典成就医药企业,4、非典助力电信赢家,5、非典催生消毒用品市场,6、非典刺激汽车市场,7、非典点燃体育休闲产业,8、非典考验保险业,因果联想,呼吸道传染病房气体收集消毒装置,（全国青少年科技创新二等奖）,发明人益阳一中 彭静,辅导老师 王耀,缺电缺水节电节水产品的开发,44,4.类比移植法,A,领域,新技术,B,领域,新技术,类比,异中求同,同中求异,原理移植,方法移植,结构移植,材料移植,大跨度移植,如,:,军转民,45,创造发明需要种子启示,种子在哪里？,1、已有的科学发现、原理和理论,2、现有的技术发明、设计、结构、原理,3、人类的科学幻想,4、大自然中的现象和事物,5、一切信息来源的启示,46,（1）原理移植,电测探矿法原理,探测地下水（打井）,把测岩石电阻率的原理移植到抗旱打井,管涌探测仪,何继善院士发明的“大堤,CT”,面包发泡,泡末金属、泡末水泥、泡末塑料,气体膨胀降温,空调,烧蚀蒸发降温,宇宙飞船返回大气层,轮船定位,手机定位,47,（2）方法移植,煤粉喷射燃烧技术,由发电厂锅炉移植到钢铁厂高炉,大大节省焦碳，提高热效率,真空镀膜技术,把多晶硅镀到太阳能电池基板上,大大降低生产成本,卫星热管技术,热管回收余热，热管空调,48,（3）,结构移植,折叠结构,宇宙飞船上折叠太阳能电池板,如瑞士军刀,49,可拐弯的枪,50,仿生创造技法,自然界动植物结构都可以移植到现实生活,（包括原理、方法、材料、运动方式、色彩）,鸡旦壳,薄壳屋顶,蝙蝠,超声测距（雷达）,荷叶,防污涂料,水黾,水上行走机器人,51,水黾为什么能在水面行走？,52,纳米技术的应用,纳米车 纳米光绛解除毒,53,（4）,材料移植,其他材料取代原有材料,低成本取代高成本,高性能取代低性能,易加工取代难加工,54,可以任意弯曲的显示器,55,5.,组合法,A,B,+,AB,性能1+12,结构1+12,综合就是创造,主体添加,同类组合,异类组合,分解重组,56,（1）,主体添加,洗衣机+甩干、喷淋、漂洗、烘干,手杖+电筒、警铃、按摩器、药盒、收音机,游标卡尺+数显、语音报数,数控机床,带来快乐的手机,多用途收音机,57,（2）,同类组合,多头绣花机,情侣自行车,多头钻,捆绑式火箭,58,（3）,异类组合,1、元件组合,2、功能组合,3、材料组合,4、方法组合,5、技术原理与技术手段组合,6、现象与现象组合,7、二元或三元的交合,59,（4）,分解重组,积木式组合机床,作业程序的分解重组,60,6.,头脑风暴法,（智力激励法）,三个臭皮匠，顶个诸葛亮,。,“倘若你有一个苹果,我也有一个苹果,而我们彼此交换这些苹果,那么,你和我仍然只有一个苹果。但是，倘若你有一种思想，我也有一种思想，而我们彼比交流这种思想，那么我们每个人将各有两种思想。” （肖伯纳）,61,问题,畅谈式,智力激励会,大量新设想,选择新设想,四项基本原则,自由畅想,延迟评价,以量求质,综合改善,默写式,智力激励会,成果,635法,信息激励 相互联想,无拘无束 热情感染,竞争意识 活跃思维,62,三、创新技法应用实践,问题,技法,应用,头脑风暴法（635法）,列举问题,组长,介绍情况,选择,创新课题,构思创,新方案,第2轮635法,成果,课题,：,怎样实现装修时不用,大锤砸墙壁？,1、,各人写3个问题（5分）,2、交换卡片补充问题（5分）,3、再次交换卡片（5分）,4、组长整理问题,5、组长介绍创意,63,问题分析,大铁锤砸墙壁的坏处：,噪声大,灰尘大，污染环境,费劲、费时,破坏墙体结构，影响建筑物寿命,64,常用科技创新方法汇总,自己归纳总结,65,谢谢大家！,再,见,喷气飞人,跳跃水跷,独轮车,66,
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