创新创业教育理论与实践 教案 项目四 常见的创新方法

《创新创业教育理论与实践》课程教案课题：项目四 常见的创新方法教学目的：熟练运用设问检查法、列举分析法、组合创新法等多种创新方法，建立系统化的创新思维工具箱。学会从多个角度分析问题，运用5W2H法等工具深入挖掘问题本质，找到创新突破口。将各种创新方法融会贯通，形成个人的创新方法论体系，提升持续创新能力。课型：新授课课时：本章安排2个课时。教学重点：重点：掌握9大检核项目的具体含义和应用技巧，学会从功能、结构、材料等多个维度思考问题。教学难点：难点：强调各种方法间的内在联系，构建完整的创新方法论体系，帮助学生建立从问题识别到解决方案的完整创新流程。教学过程：教学形式：讲授课，教学组织采用课堂整体讲授和分组演示。教学媒体：采用启发式教学、案例教学等教学方法。教学手段采用多媒体课件、视频等媒体技术。板书设计：本课标题常见的创新方法课次1授课方式理论课□讨论课□习题课□其他□课时安排2学分共2分授课对象普通高等院校学生任课教师教材及参考资料1.《创新创业教育理论与实践》；电子工业出版社。2.本教材配套视频教程及学习检查等资源。3.与本课程相关的其他资源。教学基本内容教学方法及教学手段项目情境想象你是一个创新咨询团队的成员，接到了一家传统制造企业的求助。这家企业面临着数字化转型的巨大压力，产品同质化严重，市场份额不断被新兴企业蚕食。CEO焦急地对你们说："我们需要彻底的创新，但不知道从何处开始。我们的团队习惯于按部就班的工作，缺乏创新的思路和方法。"你的任务是为这家企业设计一套完整的创新解决方案。首先，你需要运用设问检查法系统分析企业现状，通过5W2H法深入了解问题的本质；然后，运用列举分析法找出企业产品和运营的各种缺点和希望点；接下来，通过组合创新法探索数字化技术与传统制造的可能结合；最后，组织头脑风暴会议，运用TRIZ理论解决技术难题，为企业制定可行的创新路线图。参考以下形式：1.衔接导入2.悬念导入3.情景导入4.激疑导入5.演示导入6.实例导入7.其他形式本章基本知识汇总设问检查法是指针对需要解决的目标，从多角度提出问题，然后从问题中寻找思路，进而作出选择并深入开发创造性设想的一类方法。设问检查法实际上就是提供一张提问清单，针对所需要解决的问题，逐项对照检查，以便能够从多个角度进行较为系统的思考，寻找更好的创新方案。设问检查法的主要类型有奥斯本检核表法、5W2H法、和田十二法。奥斯本检核表法又称设想提问法或分项检查法，是由美国创造学家亚历克斯·奥斯本于20世纪40年代在其著作《创造性想象》中首次提出的一种创新技法。后来，美国创造工程研究所从这本书中提炼出9个项目，编制出“新创意检核用表“，以此作为提示人们进行创造性设想的工具。5W2H法又称七问分析法，是一种简单、直观且富有启发性的分析方法，这7个疑问词的第一个字母正好是5个W和2个H，5W2H法因此得名。和田十二法是我国学者许立言、张福奎在奥斯本检核表法的基础上，结合我国实际情况，创造性地提出的一种创新思维技法。和田十二法是奥斯本检核表法的一种继承和延伸，也是一种大胆的创新和突破，该方法涉及12个动词，又在上海市闸北区和田路小学首次使用，因此得名和田十二法。列举分析法是一种最基本的创造技法，其核心是运用分解和分析的方法。这种方法应用广泛，常用于简单设想的形成与发明目标的确定。列举分析法的要点是将研究对象的属性、缺点、希望点罗列出来，提出改进措施，形成有独创性的设想。属性列举法是列举分析法的典型技法，其要点是先列举出某一事物的重要部分及属性等，再逐一思索所列各项是否有改进的必要性或可能性，从而促使创新的产生。1.缺点列举法的主要方法用户意见法。会议列举法。对比分析法。2.缺点列举法的操作步骤选定研究对象。针对存在的问题列举缺点，如形状、颜色、材料、功能、个人需求等。提出解决办法。综合各类解决办法，写出需要最先解决的主要缺点的操作方案。希望点列举法是指发明者收集人们提出来的各种希望，经过系统归纳后，围绕这些希望达到的目的，进行创造发明的方法。功能型希望点列举法是在不改变原事物基本作用原理的前提下，针对事物不具备而又有所希望的方面，将希望点一一罗列，进行变换和创新的一种思维模式。原理型希望点列举法是针对现有事物的某些不足列举出希望点，并根据希望或理想，打破原事物概念的束缚，从全新的角度进行再创造的一种思维模式。成对列举法是通过列举两种不同事物的属性，并将这些属性依次组合进行相互启发的创新方法。操作步骤如下。（1）确定两个事物为研究对象。（2）分别列出两个事物的属性。（3）将两个事物的属性依次进行强制组合。（4）分析、筛选可行的组合，形成新的设想。（一）组合的概念有广义与狭义之分。广义的组合是指不受学科、领域限制的信息的汇合、事物的结合、过程的排列等。狭义的组合则是指在技术发明的范围内，将多个独立的技术因素（如现象、原理、材料、工艺、方法、物品等）进行组合。组合法的原理本质上是系统的原理，其具体表现在以下三个方面。第一，从系统的思想来看，组合法就是把两个或多个系统按照一定原则进行组合生成新系统的过程，在统一的整体目标下，其中的各个组成元素能够协调、有机地进行组合，并且在某些方面相互作用。第二，产生的新系统具有新的特征或效果，系统的功能总和必须大于系统内各组成元素的单独功能之和。第三，系统具有不同的属性或状态，这就要求创造者在运用组合法进行创造活动时，需要从不同的方面或角度进行系统的分析和评价。实用化的分类是目前比较简单流行的分类方法，主要有以下几种。1.同类组合2.元件组合3.材料组合4.方法组合5.技术原理与技术手段组合6.现象组合7.重组组合8.综合1.形态分析法的概念组合创新法中的经典方法是形态分析法，是由美籍瑞士科学家弗里茨·茨威基于1942年提出的。该方法以系统分析和综合分析为基础，用集合理论对研究对象的相关形态要素进行分解排列和重新组合，得出所有可能的总体方案，最后通过评价进行选择。2.形态分析法的实施步骤形态分析法的实施一般可以分为以下五步。（1）选择和确定创新对象（2）要素分析（3）确定形态（4）形态组合（5）评价筛选、组合方案1.主体附加法的概念主体附加法又称内插式组合法，是以某一特定对象为主体，通过置换或插入其他事物或技术，产生发明或革新的方法。主体附加法的特点是以原有技术、产品为主体，附加只是补充。附加的目的有两种：一种是为了能够充分发挥主体的功能，如在自行车上附加打气筒、车筐、车铃等；另一种是使主体获得辅助功能，如带温度计的奶瓶、带秤的菜篮等。2.主体附加法的实施步骤（1）确定主体，选择要改进的事物。（2）确定新功能。将原主体的功能与组成分解，经过分析比较找出原主体的不足，确定改进后应具备的新功能。（3）确定附加件（内插件）。根据新功能的要求确定要附加的事物。（4）确定主体和附加件的连接方式与结构。（5）进行附加组合。1.信息交合法的概念信息交合法由我国学者许国泰提出，又称“魔球法”。它是利用不同信息进行交合从而获得新设想的一种组合创新法。2.信息交合法的原理信息交合法由2个公理和3个定理构成。（1）公理①不同信息的交合可以产生新信息。②不同联系的交合可以产生新联系。（2）定理①心理世界的构想，即人脑中勾勒的印象由信息和联系组成。②新信息、新联系在相互作用中产生。③具体的信息和联系具有区域性，即具有特定的范围和界限。3.信息交合法的实施步骤信息交合法的具体实施可以分为以下五步。（1）定中心，即确定所研究的对象，也就是零坐标。（2）画标线，即用矢量标串起研究对象的信息维度，根据研究对象的信息链接画出坐标轴。（3）注标点，在坐标轴上标出有关的信息点。（4）相交合，将不同坐标轴上的信息进行交合就可以产生新信息。（5）在产生的所有新设想中，进行筛选，寻找出最优的方案。（五）1.焦点法的概念焦点法是美国学者查尔斯·惠廷创立的一种方法，它是通过以一个预定事物为中心（焦点），依次与罗列的各元素一一组合的方法。这种方法强调目标导向，将刺激物的所有属性与目标联系起来，从而产生新的创意。2.焦点法的实施步骤（1）选择焦点。（2）列举与焦点无关的事物或传统的产品、技术和思想。（3）分别将中心圆与周围的圆圈连接，得到多种组合方案。（4）展开联想或采取头脑风暴法，对每种组合提出创新性设想。（5）评价所有的方案，筛选出新颖实用的最优方案。（一）逆向思维也称反向思维，是指转换思维视角，从问题的对立面或相反方向进行思考的思维方式。唯物辩证法认为，任何事物都包括正反的两个方面，这两个方面既相互依存又相互排斥，共同构成一个统一的整体。逆向思维主要有以下三个特点。1.普遍性2.批判性3.创新性（二）逆向思维的类型1.结构逆向2.功能逆向3.状态逆向4.原理逆向5.序位逆向（三）逆向思1.重点转移法2.问题逆转法3.还原分析法4.缺点逆用法（一）头脑风暴法概述1.头脑风暴法的概念头脑风暴法出自“头脑风暴”一词。所谓头脑风暴（BrainStorming），最早是精神病理学上的用语，是指精神病患者的一种胡思乱想的思维状态，在创造学中转化为无限制的自由联想和讨论，其目的在于产生新观念或激发创新性设想。2.头脑风暴法的基本原理（1）只专心提出构想而不加以评价。（2）不局限思考的空间，鼓励自由畅想，方案越多越好。3.头脑风暴法的要求（1）要有清晰明确的主题。（2）问题过于宽泛时，要细分成几个小问题。（3）要具备较强的创造力、分析力和幽默感。（4）头脑风暴要在45～60分钟内完成。（5）主持人要把设想写在白板上，字体清晰，以启发其他人进行联想。（6）在头脑风暴后，对创意进行评价（会后评价）。（7）评价创意时，做分类处理：可以立即实施的设想，需要较长时间加以研究或调查的构思，缺少实用性的设想。1.默写式头脑风暴法2.卡片式头脑风暴法3.NBS头脑风暴法4.三菱式头脑风暴法

TRIZ理论由根里奇·阿奇舒勒于1946年提出，他分析了数以万计的专利，发现许多发明背后解决问题的方法具有共同的规律和模式。（一）TRIZ理论概述1.核心思想TRIZ理论的核心思想包括3个方面：第一，无论是一个简单的还是复杂的技术系统，其核心技术都是遵循客观规律发展演变的；第二，各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动技术进化的动力；第三，技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最大的功能。2.主要内容TRIZ理论的主要内容包括以下六点。（1）创新思维方法与问题分析方法。（2）技术系统进化法则。（3）技术矛盾解决原理。（4）创新问题标准解法。（5）发明问题解决算法。（6）基于物理、化学、几何学等工程学原理构建的知识库。3.体系架构TRIZ理论的体系架构主要有以下九个方面。（1）8个技术系统进化法则。（2）最终理想解。（3）40个发明创新原理。（4）39个通用工程参数和阿奇舒勒矛盾矩阵。（7）76个标准解法。（二）发明创造的等级划分TRIZ理论将发明创造分为以下五个等级。第一级：常规改进。第二级：技术矛盾折中。第三级：跨行业的根本性改进。第四级：科学原理创新。第五级：颠覆性创新。发明创造的级别越高，就证明获得该发明专利时所需的知识就越多，这些知识所处的领域就越宽，搜索有用知识的时间就越长。（三）TRIZ理论的应用与发展1.TRIZ理论在国内的推广应用萃智（北京）工业技术研究院是国内进行TRIZ理论本土化研究的专业机构。在全国多个央企、军工企业、高等院校及省市级政府开展了TRIZ理论的培训和咨询工作，积累了大量的实践经验，培养了大批高层次科技创新人才，并运用TRIZ理论中的方法和工具申请了多项国家级发明专利，对TRIZ理论在国内的推广起到了重要的推动作用。2.TRIZ理论的发展美国的一些世界级公司，如波音公司，利用TRIZ理论，解决了波音飞机空中加油的关键技术问题，从而战胜了法国空中客车公司，赢得了几亿美元的订单。德国几乎所有名列世界500强的大企业都采用了TRIZ理论，如西门子、奔驰、宝马等著名公司，都有专门的机构及人员负责该理论的培训和应用。3.TRIZ理论的发展历程（1）1946—1956年（诞生期）。这一阶段开始研究隐藏在发明背后的规律，直至第一篇TRIZ论文发表。（2）1956—1985年（发展期）。这一阶段解决发明问题规则系统的新版本发布，标志着TRIZ理论体系的建立与完善，它从苏联国内专家级研究应用走向教育普及。（3）1985—1989年（成熟期）。这一阶段苏联成立TRIZ协会，开发出第一个TRIZ软件，开始研究TRIZ理论与其他理论方法的结合。（4）1989年，TRIZ理论开始走向世界。（5）1993年，TRIZ理论正式进入美国；1999年，美国阿奇舒勒TRIZ研究院成立；2000年，欧洲TRIZ协会成立。伴随TRIZ理论在欧美和亚洲大规模研究和应用的兴起，TRIZ理论的发展进入新阶段。（6）1999—2004年，欧美、日、韩的TRIZ理论从专家级研究应用发展到大规模行业应用，广泛吸收产品研发与创新的最新成果，试图建立基于TRIZ理论的技术创新理论体系。（7）2004年，TRIZ国际认证进入中国，中国开始了在