创新思维与创新方法

本书内容实操性强，把创新思维与创新方法的概念、理论和技术知识融入到实践中，可帮助读者加深对学习的认识和理解，熟悉创新方法的实际应用，是职业教育中有关创新思维与创新方法的一本理论与实践相结合的优秀教材。 

本书从职业教育“创新思维与创新方法”的角度出发，对教学内容与教学方法做了全新的设计，所涉及的知识面广，内容涉及打开创新之门、突破思维定势、发明问题传统方法、创新思维技法、zui终理想解（IFR）方法、无所不在的发明创造、提高系统协调性的发明原理、消除有害作用的发明原理、改进操作和控制的发明原理、提高系统效率的发明原理、技术系统及其S曲线、用矛盾矩阵求解技术矛盾、用分离方法解决物理矛盾、技术系统进化法则和路线；附录部分提供了思维训练与部分实训活动的部分参考答案。本书内容实操性强，把创新思维与创新方法的概念、理论和技术知识融入到实践中，可帮助读者加深对学习的认识和理解，熟悉创新方法的实际应用，是职业教育中有关创新思维与创新方法的一本理论与实践相结合的优秀教材。本书适合作为各级职业教育学校各专业开展创新教育、学习创新思维与创新方法的教材，也可供科技工作者和工程技术人员参考或作为继续教育的教材。

周苏，1982年华东水利学院计算机应用专业本科毕业，1986年由水电部研究所调入杭州大学计算机系任教，1991年破格晋升副教授，1999年调入浙江大学城市学院计算机系任教，2005年晋升教授。在杭州大学、浙江大学、浙江大学城市学院、浙江工业大学之江学院、温州大学城市学院、嘉兴学院南湖学院、温州职业技术学院等多所院校专/兼职任教，教学经验丰富。 长期从事计算机等专业教学工作，担任计算机基础、计算机导论、软件工程、软件测试技术、软件体系结构、电子商务概论、移动商务、多媒体技术、项目管理、管理信息系统、应用统计学、C语言程序设计、面向对象程序设计、网络传播技术、网络生态学、人机交互技术、艺术设计概论、艺术欣赏概论、计算机平面设计、信息管理与信息系统概论、信息资源管理、办公软件高级应用、IT应用文写作等课程的教学，对计算机学科教学以及应用型院校教学有深刻理解。张效铭，嘉兴技师学院高级讲师，高级技师、电工高级考评员，长期从事职业教育教学管理工作，入选“浙派名校长培养工程”和“嘉兴市杰出人才第二层次培养工程”，曾被评为嘉兴市十佳班主任、优秀教育工作者等多项荣誉。近年主持多个省、市级课题研究，在浙江省师生创新创业大赛中多次获一等奖；先后出版《计算机组装与维修》职业教育“十三五”规划教材，《物联网技术应用项目实训》职业教育物联网应用技术专业改革创新教材等。

第1课　打开创新之门 1案例导入　牛顿与苹果的故事 11.1　什么是创新 21.1.1　发现与发明 21.1.2　创造与创新 31.1.3　熊彼特的创新理论 41.1.4　典型问题与非典型问题 41.2　 经典TRIZ的理论体系 41.2.1　TRIZ的定义 51.2.2　TRIZ的核心思想 61.3　创新的不同类型 71.3.1　产品创新和工艺创新 71.3.2　不同的创新分类 91.3.3　科技创新的三个层次 101.4　持续性创新和突破性创新 111.5　颠覆性技术创新 121.5.1　颠覆性创新的概念 121.5.2　颠覆性创新的运用 131.5.3　突破性创新与颠覆性创新的关系 14思维训练 15实训活动　“电子商务”的创新发展 16第2课　突破思维定势 18案例导入　颠覆性创新：蒸汽船 182.1　四种思维定势 192.2　大脑与创造性思维 202.3　创造性思维的灵活性 222.3.1　发散思维与收敛思维 222.3.2　横向思维与纵向思维 242.3.3　六帽子思考法 252.3.4　正向思维与逆向思维 272.3.5　求同思维与求异思维 282.4　思维问题的转换 292.4.1　把复杂问题转换为简单问题 292.4.2　把生疏的问题转换为熟悉的问题 292.4.3　把直接变为间接 30思维训练 30实训活动　圆圈图片游戏 31第3课　发明问题的传统方法 32案例导入　爱迪生为人类带来光明 323.1　试错法 343.2　头脑风暴法 343.2.1　基本规则 353.2.2　实施方法 353.2.3　方法实施 363.3　形态分析法 373.3.1　方法的特点 383.3.2　方法的实施 383.4　和田十二法 40思维训练 41实训活动　头脑风暴法的实践 42第4 课　创新思维技法 43案例导入　制作酒心巧克力的窍门 434.1　整体思考法 444.1.1　整体思考法的内涵 444.1.2　整体思考法的实施 454.2　多屏幕法 454.2.1　系统思维 464.2.2　系统分析的多屏幕 464.3　金鱼法 494.4　STC算子 514.5　奔驰法 524.6　传统方法与创新方法相结合 52思维训练 53实训活动　创造性思维技法的实践 54第５ 课　zui终理想解（IFR）方法 58案例导入　直觉地图：从家到单位（学校）的路线 585.1　技术系统的理想度 595.1.1　功能 595.1.2　功能的不同 605.1.3　理想度 615.2　理想系统 615.3　zui终理想解 625.4　理想化方法的应用 63思维训练 64实训活动　创造性思维技法的实践 64第6 课　无所不在的发明创造 67案例导入　四大发明与布业始祖黄道婆 676.1　发明的创新水平 686.2　发明的五个级别 696.2.1　第1级发明 696.2.2　第2级发明 706.2.3　第3级发明 706.2.4　第4级发明 706.2.5　第5级发明 716.3　发明级别划分的意义 716.4　不同级别发明的典型案例 726.5　TRIZ的40个发明原理 75思维训练 76实训活动　发明等级的划分与应用 77第７课　提高系统协调性的发明原理 79案例导入　提高系统协调性的发明原理 797.1　分割原理（1） 807.2　局部质量原理（3） 817.3　不对称原理（4） 827.4　合并原理（5） 847.5　多用性原理（6） 857.6　嵌套原理（7） 857.7　重量补偿原理（8） 877.8　柔性壳体或薄膜原理（30） 877.9　多孔材料原理（31） 88思维训练 89实训活动　熟悉“嵌套”发明原理 90第8课　消除有害作用的发明原理 92案例导入　保护挖泥船的管线 928.1　抽取原理（2） 938.2　预先反作用（9） 948.3　预补偿原理（11） 958.4　减少作用的时间原理（21） 968.5　变害为利原理（22） 968.6　改变颜色原理（32） 978.7　同质性原理（33） 988.8　抛弃与修复原理（34） 998.9　加速氧化原理（38） 998.10　惰性环境原理（39） 100思维训练 101实训活动　小组活动：消除有害作用的发明原理 102第9 课　改进操作和控制的发明原理 103案例导入　测量倾斜的虎丘塔 1039.1　等势原理（12） 1049.2　反向作用原理（13） 1049.3　未达到或过度作用原理（16） 1069.4　反馈原理（23） 1079.5　中介物原理（24） 1079.6　自服务原理（25） 1089.7　复制原理（26） 1099.8　廉价替代品原理（27） 110思维训练 110实训活动　小组活动：改进操作和控制的发明原理 110 第10课　提高系统协调性的发明原理 111案例导入　军用飞机的油箱 11110.1　预操作原理（10） 1 1 110.2　曲面化原理（14） 11210.3　动态化原理（15） 11410.4　维数变化原理（17） 11510.5　振动原理（18） 11610.6　周期性作用原理（19） 11710.7　有效作用的连续性原理（20） 11810.8　机械系统替代原理（28） 11910.9　气动与液压结构原理（29） 12010.10　参数变化原理（35） 12010.11　状态变化原理（36） 12110.12　热膨胀原理（37） 12210.13　复合材料原理（40） 122思维训练 123实训活动　小组活动：提高系统效率的发明原理 123第11课　技术系统及其S曲线 124案例导入　航空发动机的技术进化 12411.1　技术系统 12511.2　S曲线及其作用 12611.2.1　婴儿期 12711.2.2　成长期 12811.2.3　成熟期 12911.2.4　衰退期 12911.2.5　S曲线族 12911.3　技术系统预测 130思维训练 131实训活动　深入理解技术系统的S曲线 131第12课　用矛盾矩阵求解技术矛盾 133案例导入　什么是矛盾 13312.1　什么是技术矛盾 13412.1.1　技术矛盾的定义 13412.1.2　改善与恶化的矛盾参数 13412.1.3　改善是指“功能”的提升 13512.2　39个通用工程参数 13612.3　矛盾矩阵 13712.4　利用矛盾矩阵解决技术矛盾 13812.4.1　分析技术系统 13812.4.2　定义技术矛盾 13912.4.3　解决技术矛盾 140思维训练 142实训活动　应用矛盾矩阵获取问题解决方案 143第13课　用分离方法解决物理矛盾 148案例导入　解决军用飞机的载油量 14813.1　什么是物理矛盾 14913.2　定义物理矛盾 14913.3　解决物理矛盾的分离方法 15113.3.1　时间分离 15113.3.2　空间分离 15213.3.3　条件分离 15313.3.4　系统级别上的分离 15313.4　将技术矛盾转化为物理矛盾 154思维训练 156实训活动　用分离方法解决物理矛盾 158第14课　技术系统进化法则和路线 160案例导入　自行车的进化史 16014.1　技术系统进化的规律 16414.2　技术系统生存法则 16514.2.1　完备性法则 16514.2.2　能量传递法则 16714.2.3　协调性法则 16814.3　技术系统发展法则 16914.3.1　提高理想度法则 17014.3.2　动态性进化法则 17014.3.3　子系统不均衡进化法则 17114.3.4　向微观级进化法则 17214.3.5　向超系统进化法则 17314.4　技术系统进化法则的意义 173思维训练 175实训活动　熟悉技术系统进化法则 175课程学习与实验总结 177附录A　部分思维训练与实训活动参考答案 182附录B　39×39矛盾矩阵 190参考文献 198第1课　打开创新之门 1案例导入　牛顿与苹果的故事 11.1　什么是创新 21.1.1　发现与发明 21.1.2　创造与创新 31.1.3　熊彼特的创新理论 41.1.4　典型问题与非典型问题 41.2　 经典TRIZ的理论体系 41.2.1　TRIZ的定义 51.2.2　TRIZ的核心思想 61.3　创新的不同类型 71.3.1　产品创新和工艺创新 71.3.2　不同的创新分类 91.3.3　科技创新的三个层次 101.4　持续性创新和突破性创新 111.5　颠覆性技术创新 121.5.1　颠覆性创新的概念 121.5.2　颠覆性创新的运用 131.5.3　突破性创新与颠覆性创新的关系 14思维训练 15实训活动　“电子商务”的创新发展 16第2课　突破思维定势 18案例导入　颠覆性创新：蒸汽船 182.1　四种思维定势 192.2　大脑与创造性思维 202.3　创造性思维的灵活性 222.3.1　发散思维与收敛思维 222.3.2　横向思维与纵向思维 242.3.3　六帽子思考法 252.3.4　正向思维与逆向思维 272.3.5　求同思维与求异思维 282.4　思维问题的转换 292.4.1　把复杂问题转换为简单问题 292.4.2　把生疏的问题转换为熟悉的问题 292.4.3　把直接变为间接 30思维训练 30实训活动　圆圈图片游戏 31第3课　发明问题的传统方法 32案例导入　爱迪生为人类带来光明 323.1　试错法 343.2　头脑风暴法 343.2.1　基本规则 353.2.2　实施方法 353.2.3　方法实施 363.3　形态分析法 373.3.1　方法的特点 383.3.2　方法的实施 383.4　和田十二法 40思维训练 41实训活动　头脑风暴法的实践 42第4 课　创新思维技法 43案例导入　制作酒心巧克力的窍门 434.1　整体思考法 444.1.1　整体思考法的内涵 444.1.2　整体思考法的实施 454.2　多屏幕法 454.2.1　系统思维 464.2.2　系统分析的多屏幕 464.3　金鱼法 494.4　STC算子 514.5　奔驰法 524.6　传统方法与创新方法相结合 52思维训练 53实训活动　创造性思维技法的实践 54第５ 课　zui终理想解（IFR）方法 58案例导入　直觉地图：从家到单位（学校）的路线 585.1　技术系统的理想度 595.1.1　功能 595.1.2　功能的不同 605.1.3　理想度 615.2　理想系统 615.3　zui终理想解 625.4　理想化方法的应用 63思维训练 64实训活动　创造性思维技法的实践 64第6 课　无所不在的发明创造 67案例导入　四大发明与布业始祖黄道婆 676.1　发明的创新水平 686.2　发明的五个级别 696.2.1　第1级发明 696.2.2　第2级发明 706.2.3　第3级发明 706.2.4　第4级发明 706.2.5　第5级发明 716.3　发明级别划分的意义 716.4　不同级别发明的典型案例 726.5　TRIZ的40个发明原理 75思维训练 76实训活动　发明等级的划分与应用 77第７课　提高系统协调性的发明原理 79案例导入　提高系统协调性的发明原理 797.1　分割原理（1） 807.2　局部质量原理（3） 817.3　不对称原理（4） 827.4　合并原理（5） 847.5　多用性原理（6） 857.6　嵌套原理（7） 857.7　重量补偿原理（8） 877.8　柔性壳体或薄膜原理（30） 877.9　多孔材料原理（31） 88思维训练 89实训活动　熟悉“嵌套”发明原理 90第8课　消除有害作用的发明原理 92案例导入　保护挖泥船的管线 928.1　抽取原理（2） 938.2　预先反作用（9） 948.3　预补偿原理（11） 958.4　减少作用的时间原理（21） 968.5　变害为利原理（22） 968.6　改变颜色原理（32） 978.7　同质性原理（33） 988.8　抛弃与修复原理（34） 998.9　加速氧化原理（38） 998.10　惰性环境原理（39） 100思维训练 101实训活动　小组活动：消除有害作用的发明原理 102第9 课　改进操作和控制的发明原理 103案例导入　测量倾斜的虎丘塔 1039.1　等势原理（12） 1049.2　反向作用原理（13） 1049.3　未达到或过度作用原理（16） 1069.4　反馈原理（23） 1079.5　中介物原理（24） 1079.6　自服务原理（25） 1089.7　复制原理（26） 1099.8　廉价替代品原理（27） 110思维训练 110实训活动　小组活动：改进操作和控制的发明原理 110 第10课　提高系统协调性的发明原理 111案例导入　军用飞机的油箱 11110.1　预操作原理（10） 1 1 110.2　曲面化原理（14） 11210.3　动态化原理（15） 11410.4　维数变化原理（17） 11510.5　振动原理（18） 11610.6　周期性作用原理（19） 11710.7　有效作用的连续性原理（20） 11810.8　机械系统替代原理（28） 11910.9　气动与液压结构原理（29） 12010.10　参数变化原理（35） 12010.11　状态变化原理（36） 12110.12　热膨胀原理（37） 12210.13　复合材料原理（40） 122思维训练 123实训活动　小组活动：提高系统效率的发明原理 123第11课　技术系统及其S曲线 124案例导入　航空发动机的技术进化 12411.1　技术系统 12511.2　S曲线及其作用 12611.2.1　婴儿期 12711.2.2　成长期 12811.2.3　成熟期 12911.2.4　衰退期 12911.2.5　S曲线族 12911.3　技术系统预测 130思维训练 131实训活动　深入理解技术系统的S曲线 131第12课　用矛盾矩阵求解技术矛盾 133案例导入　什么是矛盾 13312.1　什么是技术矛盾 13412.1.1　技术矛盾的定义 13412.1.2　改善与恶化的矛盾参数 13412.1.3　改善是指“功能”的提升 13512.2　39个通用工程参数 13612.3　矛盾矩阵 13712.4　利用矛盾矩阵解决技术矛盾 13812.4.1　分析技术系统 13812.4.2　定义技术矛盾 13912.4.3　解决技术矛盾 140思维训练 142实训活动　应用矛盾矩阵获取问题解决方案 143第13课　用分离方法解决物理矛盾 148案例导入　解决军用飞机的载油量 14813.1　什么是物理矛盾 14913.2　定义物理矛盾 14913.3　解决物理矛盾的分离方法 15113.3.1　时间分离 15113.3.2　空间分离 15213.3.3　条件分离 15313.3.4　系统级别上的分离 15313.4　将技术矛盾转化为物理矛盾 154思维训练 156实训活动　用分离方法解决物理矛盾 158第14课　技术系统进化法则和路线 160案例导入　自行车的进化史 16014.1　技术系统进化的规律 16414.2　技术系统生存法则 16514.2.1　完备性法则 16514.2.2　能量传递法则 16714.2.3　协调性法则 16814.3　技术系统发展法则 16914.3.1　提高理想度法则 17014.3.2　动态性进化法则 17014.3.3　子系统不均衡进化法则 17114.3.4　向微观级进化法则 17214.3.5　向超系统进化法则 17314.4　技术系统进化法则的意义 173思维训练 175实训活动　熟悉技术系统进化法则 175课程学习与实验总结 177附录A　部分思维训练与实训活动参考答案 182附录B　39×39矛盾矩阵 190参考文献 198

研究表明，创新先锋团队的成功途径，一是科学发现，二是科学仪器，三是科学方法。其中科学方法的核心是创新方法，几乎有三分之一的诺贝尔奖获得者是靠科学的创新方法取得了研究的突破性进展，可见创新方法对于科学研究的极端重要性。大众创业，万众创新，建设创新型国家，其核心是要增强自主创新的能力。创新引领，方法先行。1946年，苏联科学家根里奇·阿奇舒勒开始了“发明问题解决理论（TRIZ）”的研究工作。在此后的数十年中，这位发明家投入毕生精力，致力于创新研究。阿奇舒勒带领的研究团队先后分析了世界的几十万份发明专利，总结出技术进化所遵循的普遍规律以及解决各种技术矛盾和物理矛盾时采用的创新法则，创建了一种由解决技术问题、实现技术创新的各种方法组成的理论体系——TRIZ。2008年，为了落实《国家中长期科学技术发展规划纲要（2006—2020年）》，从源头推进我国的自主创新，国家科学技术部、发展与改革委员会、教育部、科学技术协会四部委联合颁布了《关于加强创新方法工作的若干意见》，文件中明确指出要“推进TRIZ等国际先进技术创新方法与中国本土需求融合……特别是推动TRIZ中成熟方法的培训……”。实践表明，运用TRIZ创新，能够帮助我们突破思维定势，从不同角度分析问题，进行理性的逻辑思维，揭示问题的本质，确定问题的进一步探索方向，能根据技术进化规律，预测未来发展趋势，zui终抓住机会来彻底解决问题，并开发出富有竞争力的创新产品。本书从职业教育“创新思维与创新方法”的教学出发，教学内容与教学方法做了全新的设计，所涉及的知识面广，内容涉及打开创新之门、突破思维定势、发明问题传统方法、创新思维技法、zui终理想解（IFR）方法、无所不在的发明创造、提高系统协调性的发明原理、消除有害作用的发明原理、改进操作和控制的发明原理、提高系统效率的发明原理、技术系统及其S曲线、用矛盾矩阵求解技术矛盾、用分离方法解决物理矛盾、技术系统进化法则和路线；附录提供了思维训练与部分实训活动的部分参考答案。本书内容实操性强，把创新思维与创新方法的概念、理论和技术知识融入到实践中，可帮助读者加深对学习的认识和理解，熟悉创新方法的实际应用，是职业教育中有关创新思维与创新方法的一本理论与实践相结合的优秀教材。本书由周苏、张效铭任主编，周斌斌、徐铭强任副主编。本书的编写工作得到嘉兴技师学院、浙江安防职业技术学院、浙江商业职业技术学院、浙江大学城市学院等单位的支持。参加本书编写的还有张天林、蒋赟、王赟、张月强、周恒、王冰、汪婵婵、王文等。欢迎教师索取与本书配套的丰富教学资料并进行交流：E-mail为[email protected]，QQ为81505050，个人博客为http://blog.sina.com..cn/zhousu58。周 苏2019年2月于杭州西湖