教案—?jiǎng)?chuàng)新教育理論與實(shí)踐授課時(shí)間月日至月日課時(shí)數(shù)授課方式理論課eq\o\ac(□,√)討論課eq\o\ac(□,√)設(shè)計(jì)課eq\o\ac(□,√)實(shí)驗(yàn)課□上機(jī)課□技能課□其他□授課單元第八章組合創(chuàng)新法目的與要求1.掌握組合創(chuàng)新法原理與特點(diǎn)；2.掌握同物組合、異類組合、重組組合、共享與補(bǔ)代組合、概念組合及綜合等組合方法；3.掌握主體組合法基本原理及實(shí)施步驟；4.掌握形態(tài)分析法基本原理及實(shí)施步驟。重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：組合創(chuàng)新法原理與特點(diǎn)，組合創(chuàng)新法的基本類型。教學(xué)難點(diǎn)：組合創(chuàng)新法原理與特點(diǎn)，組合創(chuàng)新法的基本類型及應(yīng)用。主要內(nèi)容1.組合創(chuàng)新法原理與特點(diǎn)；2.組合創(chuàng)新法的基本類型；3.主體組合法；4.形態(tài)分析法。教學(xué)方法手段（教具）課堂理論講授（ppt教學(xué)）、小組討論、案例分析、總結(jié)歸納參考資料《創(chuàng)新教育理論與實(shí)踐》，出版社：華東師范大學(xué)出版社，作者：王海、胡劍鋒、馬紅坤，2013年8月《技術(shù)創(chuàng)新方法與提高》，出版社：化學(xué)工業(yè)出版社，作者：顏惠庚，2012.8《簡(jiǎn)明創(chuàng)新方法》，出版社中央廣播電視大學(xué)出版社，作者：于惠玲，2014.6思考題、作業(yè)1.運(yùn)用主體附加組合完成一個(gè)創(chuàng)新發(fā)明設(shè)計(jì)方案；2.運(yùn)用形態(tài)分析法完成一個(gè)創(chuàng)新發(fā)明設(shè)計(jì)方案。

講稿第6講組合創(chuàng)新法概述及典型技法【本章導(dǎo)入】前面的課程我們學(xué)習(xí)了第二種創(chuàng)新方法——列舉分析法，這一章我們將介紹第三種創(chuàng)新方法——組合創(chuàng)新法原理、特點(diǎn)、及其典型技法——形態(tài)分析法。【復(fù)習(xí)、引入】在創(chuàng)造活動(dòng)中，將若干已有的事物進(jìn)行組合，并使組合體在功能或性能等方面發(fā)生變化的創(chuàng)造，就是組合創(chuàng)造，相應(yīng)的方法即為組合創(chuàng)造法?！局v授新課】組合法概述1、組合法的概念從人的思維角度來看，想象的本質(zhì)就是組合。心理學(xué)研究表明，創(chuàng)造性想象可以借助不同的手段去建立不同的表象。中國(guó)古代的“龍”就是以蛇為主體，結(jié)合獸腳、馬頭、鹿角、魚鱗等其他特征的超現(xiàn)實(shí)想象。人面獅身的斯芬克斯和傳說中的美人魚都是人類組合思維的杰作。組合的概念有廣義與狹義之分。廣義的組合是指不受學(xué)科、領(lǐng)域限制的信息的匯合、事物的結(jié)合、過程的排列等。例如，兒童的積木游戲、飲食中的烹調(diào)、產(chǎn)品新功能的設(shè)計(jì)、文學(xué)藝術(shù)形象的創(chuàng)作、建筑學(xué)和電影中的“蒙太奇”等。狹義的組合則是指在技術(shù)發(fā)明范圍內(nèi)，將多個(gè)獨(dú)立的技術(shù)因素(如現(xiàn)象、原理、材料、工藝、方法、物品等)進(jìn)行重新的組合。不是一種簡(jiǎn)單的羅列、機(jī)械的疊加。例如，一支飲料吸管和一把小勺放在一起并不是創(chuàng)造組合而把小勺固定在吸管的一端，并滿足人們的實(shí)用和審美要求時(shí)，就可以稱為創(chuàng)造組合。所以說，組合法是一種以綜合分析為基礎(chǔ)，并按照一定的原理或規(guī)則對(duì)現(xiàn)有的事物或系統(tǒng)進(jìn)行有效的綜合，從而獲得新事物、新系統(tǒng)的創(chuàng)造方法。2、組合法的原理組合法的原理本質(zhì)上是系統(tǒng)的原理，其具體表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：第一，從系統(tǒng)的思想來看，組合法就是把兩個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)按照一定原則進(jìn)行組合生成新系統(tǒng)的過程，在統(tǒng)一的整體目標(biāo)下，其中各個(gè)組成元素能夠協(xié)調(diào)、有機(jī)地進(jìn)行組合，并且在某些方面相互作用；第二，產(chǎn)生的新系統(tǒng)具有新的特征或效果，系統(tǒng)的功能總和必須大于系統(tǒng)內(nèi)各組成元素的單獨(dú)功能之和；第三，系統(tǒng)具有不同的屬性或狀態(tài)，這就要求在運(yùn)用組合法進(jìn)行創(chuàng)造活動(dòng)時(shí)，創(chuàng)造者需要從各個(gè)不同的方面或角度進(jìn)行系統(tǒng)的分析和評(píng)價(jià)。3、組合法的類型（1）日本學(xué)者的分類法日本創(chuàng)造學(xué)學(xué)者恩田彰根據(jù)組合的難易程度將組合形式分為以下三種：非切割組合——將現(xiàn)有的事物不加改造，或僅作外形改變，將原有的功能用于新的目的；切割組合——將現(xiàn)有事物中的部分結(jié)構(gòu)要素切割開來，再將這些結(jié)構(gòu)要素具有的功能組合起來，用于新的目的；③飛躍性組合——運(yùn)用已知的理論、積累的經(jīng)驗(yàn)或突發(fā)的靈感，以創(chuàng)造性思維產(chǎn)生飛躍性的設(shè)想，最終創(chuàng)造出與現(xiàn)有事物在本質(zhì)上有所不同的東西。（2）集合論的分類法我國(guó)學(xué)者董玉祥在1989年提出了組合形式的數(shù)學(xué)模型，即利用數(shù)學(xué)的集合論的思想，按照6種基本的集合運(yùn)算進(jìn)行分類。（3）實(shí)用化的分類法實(shí)用化的分類是目前比較簡(jiǎn)單的流行分類方法，主要有下面幾種：同類組合同類組合就是若干相同或相近事物的組合，又稱為同物組合。同物組合的目的在于保持事物原有功能或原有意義的前提下，通過數(shù)量的增加來彌補(bǔ)功能的不足或產(chǎn)生新的功能。最簡(jiǎn)單的同物組合有，子母燈、情侶表、雙插座等。復(fù)雜的同物組合的一個(gè)典型例子是自動(dòng)控制中三片CPU的設(shè)計(jì)，就是利用冗余來提高?！景咐咳^電風(fēng)扇材料組合材料組合是利用各種化學(xué)、物理原理，將不同的材料組合起來，從而獲得新材料的方法。元件組合元件是具有某項(xiàng)功能的器件或物品。元件組合不是簡(jiǎn)單的零部件裝配，而是把具有相互獨(dú)立功能的兩種或兩種以上的東西以適當(dāng)?shù)姆绞浇Y(jié)為一體，從而使組合后的事物具有多種功能。元件組合最著名的例子是風(fēng)靡世界的瑞士軍刀。方法組合方法組合是指在生產(chǎn)工藝和加工處理，以及組織管理中，把兩種以上的方法組合起來使用，產(chǎn)生新的效果。例如，美國(guó)戴維德等人把超聲波和靜電場(chǎng)方法結(jié)合，設(shè)計(jì)出一種硬水軟化裝置，代替了以往在水中添加化學(xué)藥劑的做法，降低了成本，擴(kuò)大了水的使用用途。技術(shù)原理與技術(shù)手段組合可以把已有的技術(shù)原理同某些技術(shù)手段結(jié)合起來，創(chuàng)造出新產(chǎn)品。例如，弗蘭克.惠特爾把噴氣推進(jìn)理論與燃?xì)廨啓C(jī)組組合，發(fā)明了噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)；英國(guó)生物學(xué)家艾倫.克魯克把衍射原理與電子顯微鏡組合在一起，發(fā)明了晶體電子顯微鏡?，F(xiàn)象組合現(xiàn)象組合就是把某些自然現(xiàn)象或者物理、化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行組合，從而創(chuàng)造出新產(chǎn)品、新方法以及發(fā)現(xiàn)新的原理?！景咐壳宄梭w結(jié)石的新方法重組組合重組組合又稱分解組合法，是指在事物的不同層次上分解原來的組合，然后再根據(jù)新的目的進(jìn)行重新組合。其特點(diǎn)是；在一個(gè)事物上進(jìn)行，不增加新的事物，重組主要是改變事物各組成部分間的相互關(guān)系。日常生活中，隨處可見這樣的例子。例如，流行的兒童玩具“變形金剛”，分體組合家具等。綜合綜合是將不同領(lǐng)域、不同方面、不同類型的事物以某個(gè)目的為中心通過一定的方法手段有機(jī)地組合在一起。與以上幾種組合方式相比，綜合是一種更為高層次的組合。在知識(shí)和信息飛速增長(zhǎng)的時(shí)代，綜合方法在科技發(fā)明創(chuàng)造中應(yīng)用的越來越廣泛。二、典型技法——形態(tài)分析法1、形態(tài)分析法的概念組合法中的經(jīng)典方法是形態(tài)分析法，是美籍瑞士科學(xué)家茨維基于1942年提出的。它是以系統(tǒng)分析和綜合為基礎(chǔ)，用集合理論對(duì)研究對(duì)象相關(guān)形態(tài)要素的分解排列和重新組合，得出所有可能的總體方案，最后通過評(píng)價(jià)進(jìn)行選擇?！颈尘爸R(shí)窗口】第二次世界大戰(zhàn)期間，美國(guó)情報(bào)部門探聽到法西斯德國(guó)正在研制一種新型巡航導(dǎo)彈，但費(fèi)盡心機(jī)也難以獲得有關(guān)技術(shù)情報(bào)。然而，火箭專家茲維基博士卻在自己的研究室里，輕而易舉地搜索出法西斯德國(guó)正在研制并嚴(yán)加保密的乃是帶脈沖發(fā)動(dòng)機(jī)的巡航導(dǎo)彈。茲維基博士運(yùn)用“形態(tài)分析”的思考方法，在研制過程中，茲維基在當(dāng)時(shí)可能的技術(shù)水平上，分析了火箭的各主要組成要素及其可能具有的各種形態(tài)。茲維基利用排列組合的原理，在1周之內(nèi)就提交了4*4*3*3*2*2=576種火箭設(shè)計(jì)方案，其中就包括了德國(guó)保密的F-l型巡航導(dǎo)彈和F-2型火箭。在經(jīng)過先發(fā)散后收斂的創(chuàng)造過程中，美國(guó)很快獲得了同樣的先進(jìn)方案，在軍備競(jìng)賽中趕上了德國(guó)。形態(tài)分析法：每一個(gè)事物（技術(shù)裝置）都可以分解成若干的子系統(tǒng)，直至分解成不能再分的要素。這些要素重新排列組合，就會(huì)產(chǎn)生很多新的功能、方法或裝置。2、形態(tài)分析法的實(shí)施步驟形態(tài)分析法的實(shí)施一般可以分為五步。（1）選擇和確定創(chuàng)造對(duì)象（2）要素分析（3）確定形態(tài)（4）形態(tài)組合（5）評(píng)價(jià)篩選、組合方案【案例】某廠飲料包裝容器的創(chuàng)造方案創(chuàng)造對(duì)象：飲料包裝容器。要求：攜帶方便、外觀透明、成本低廉等組成要素：材料、容量、形狀、開啟萬式。從上表可知：共有4×5×4=80種方案。評(píng)價(jià)篩選、組合方案：考慮到攜帶便利、外觀透明、成本低的要求，宜采用圓柱、500ml裝的塑料容器。如果再考慮開啟方式等其他組成要素，其方案數(shù)目將達(dá)到幾百種。3、注意事項(xiàng)形態(tài)分析法在具體使用中需要注意以下幾點(diǎn)：上述的步驟不是必須遵循的，確定要素的數(shù)量后可直接列出形態(tài)表，并進(jìn)行組合選擇；在選取要素時(shí)要準(zhǔn)確，無關(guān)緊要的可以不予考慮。為了提高工作效率，分析時(shí)最好有一個(gè)主要思想；對(duì)于復(fù)雜的技術(shù)課題可以運(yùn)用系統(tǒng)方法劃分幾個(gè)層次，逐項(xiàng)展開，不斷深入。最后再進(jìn)行整體組合；當(dāng)要素和形態(tài)數(shù)目過多時(shí)，形態(tài)分析法往往形成大量的問題方案，會(huì)使人在選擇時(shí)無從下手，影響應(yīng)用效果。4、形態(tài)分析法的變形技法——格子分析法又稱棋盤格法，這也是茨維基創(chuàng)立的方法。格子分析法首先在橫坐標(biāo)軸和縱坐標(biāo)軸上列出問題的主要變量，然后對(duì)所有可能的組合進(jìn)行頭腦風(fēng)暴法思考，并對(duì)所提出的各種提案逐一評(píng)價(jià)，最終從中選出解決方案?！窘虒W(xué)總結(jié)】1、組合創(chuàng)新法的原理及分類；2、形態(tài)分析法的特征及案例?！咀鳂I(yè)】1、一種新款衣服的設(shè)計(jì)形態(tài)分析?！窘虒W(xué)后記】第7講組合創(chuàng)新法的引申技法【本講導(dǎo)入】前面的課程我們學(xué)習(xí)了組合創(chuàng)新法的原理、特點(diǎn)及其典型技法——形態(tài)分析法，這一講我們將學(xué)習(xí)組合創(chuàng)新法的4種引申技法——信息交合法、焦點(diǎn)法、主體附加法和分解法。【復(fù)習(xí)、引入】【講授新課】一、信息交合法1、信息交合法的概念我國(guó)的許國(guó)泰提出的信息交合法，又稱魔球法，它是利用不同信息進(jìn)行交合而獲得新設(shè)想的一種創(chuàng)造方法。2、信息交合原理信息交合論是由兩個(gè)公理和三個(gè)定理構(gòu)成。公理1：不同信息的交合可以產(chǎn)生新信息；公理2：不同聯(lián)系的交合可以產(chǎn)生新聯(lián)系。定理1：心理世界的構(gòu)想，即人腦中勾勒的映像由信息和聯(lián)系組成；定理2：新信息、新聯(lián)系在相互作用中產(chǎn)生；定理3：具體的信息和聯(lián)系具有區(qū)域性，也就是具有特定的范圍和相對(duì)的區(qū)域與界限。3、信息交合的實(shí)施步驟信息交合法的具體實(shí)施可以分為以下五步：1、定中心，2、劃標(biāo)線，3、注標(biāo)點(diǎn)，4、相交合，5、在所有的產(chǎn)生的新設(shè)想中，進(jìn)行篩選，尋找出最優(yōu)的方案?！景咐壳鷦e針的用途二、焦點(diǎn)法1、焦點(diǎn)法的概念焦點(diǎn)法是美國(guó)惠廷創(chuàng)立的一種方法。它是指定的一個(gè)事物的中心（焦點(diǎn)），依次與羅列的各元素一一組合。也就是說，本方法是就特定的問題而尋求各種構(gòu)思的方案。焦點(diǎn)法有發(fā)散和集中兩種結(jié)構(gòu)，如圖所示。2、焦點(diǎn)法的實(shí)施步驟（1）選擇焦點(diǎn)。（2）列舉與焦點(diǎn)無關(guān)的事物或傳統(tǒng)的產(chǎn)品、技術(shù)和思想。（3）分別將中心圓與周圍的小圓圈連接，得到多種組合方案；（4）展開聯(lián)想或采取頭腦風(fēng)暴法，對(duì)每種組合提出創(chuàng)造性設(shè)想；（5）評(píng)價(jià)所有的設(shè)想方案，篩選出新穎實(shí)用的最優(yōu)方案?！景咐恳巫拥脑O(shè)計(jì)三、主體附加法1、主體附加法的概念主體附加法，又稱內(nèi)插式組合法，是以某一特定對(duì)象為主體，通過置換或插入其他事物或技術(shù)，從而導(dǎo)致發(fā)明或革新的方法。它是對(duì)材料、元件、方法和技術(shù)等組合方式的靈活運(yùn)用的結(jié)果。主體附加法的特點(diǎn)是以原有技術(shù)、產(chǎn)品為主體，附加只是補(bǔ)充。附加的目的有兩種：一是為了使主體的功能得到更好的發(fā)揮；例如在自行車上附加打氣筒、車筐、車鈴等；另外一種是獲得一些輔助功能。例如帶溫度計(jì)的奶瓶、帶秤的菜籃等。2、主體附加法的實(shí)施步驟（1）確定主體；（2）確定新功能。（3）確定附加件(即內(nèi)插件)。（4）確定主體與附加件的聯(lián)接方式與結(jié)構(gòu)；（5）進(jìn)行附加組合。四、分解法分解技法是指將一個(gè)整體事物進(jìn)行分解后，使分解出來的那部分，經(jīng)過改進(jìn)完善，成為單獨(dú)的整體，形成一個(gè)新產(chǎn)品或新事物。例如，普通的螺絲刀，刀把、刀頭是固定的，遇到不同的規(guī)格的螺釘就要準(zhǔn)備不同的螺絲刀。通過分解，把刀把、刀頭分開，分別做了改造后發(fā)明出多用活動(dòng)螺絲刀。分解分兩類原功用分解法：“分解成若干部分”仍構(gòu)成“一個(gè)整體”，但有了新的功能，這是一種分