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文档简介

步入创新时代《大学生创新创业教程(第4版AI+大赛版)》项目一全套可编辑PPT课件步入创新时代培养创新思维掌握创新方法提升创新能力做好创业准备拟订创业计划经营新创企业应对创业挑战活动中心门口,林思哲看了看时间,又望向空荡的大厅。按照通知,“校园焕新”志愿活动应该已经开始,现场却只有几个同学站在门口张望。“你们也是来参加活动的?”周雨晨和孙乐分别走了过来。他们三人都是校双创服务中心的成员。等了20多分钟,路过的学长告诉大家,活动时间已更改到明天,通知早已发在报名网站上。想了解学术讲座信息,要关注十几个学院公众号;想申请奖学金,要在教务系统里翻找文件;想预约场馆,要打开不同场馆对应的小程序;想借用摄影器材或实验设备,要打听其具体归哪个部门管理;想找勤工助学岗位,要在多个平台反复搜索……回宿舍的路上,三人在交流中逐渐意识到问题所在。“我们每天都在寻找信息,或许可以建立一个信息共享平台!”“做一个小程序怎么样?把各类通知、资源都放进去!”在讨论中,他们逐渐燃起了创新的热情。然而,当兴奋劲儿消退后,问题逐渐浮现。孙乐发现,学校已有两个类似的信息共享平台,但信息更新不及时,使用人数很少。林思哲说:“如今人工智能技术飞速发展,我们的项目如果只做简单的信息整合,可能很快就会被淘汰!”周雨晨接着问道:“那什么样的想法才算真正的创新?我们如何判断自己项目的创新性呢?”三人意识到,在动手之前,他们需要先弄清楚这些根本性的问题。只有理解创新的本质、明确智能时代的特点,才能找到正确的方向。【情景导入】想一想1.如何判断一个想法或项目的创新性?2.智能时代的到来为大学生创新带来了哪些新的机遇和挑战?创新是推动社会进步的核心动力,也是个人价值实现的重要途径。本项目引领大学生认识和理解创新,系统梳理创新理论的发展脉络,帮助大学生建立对创新的科学认知。在此基础上,本项目着重分析人工智能驱动下的创新变革,揭示智能时代持续创新的必要性与新机遇。学习本项目有助于大学生准确认识创新,把握时代脉搏,进而明确自身发展方向。目录任务一认识创新任务二学习创新理论任务三把握智能时代的创新机遇创新实训点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本课堂活动回顾过去一年中你使用过或了解到的新产品、新服务或新技术。思考以下问题:这些创新解决了什么问题?它们与以往的产品、服务或技术有什么不同?这些创新对你的生活产生了哪些影响?请在小组内分享你的发现。发现生活中的创新“从智能手机到共享单车,从线上教育到远程医疗,这些改变生活的新事物背后都蕴含创新的力量。但创新仅仅是发明新产品吗?它是否有更丰富的内涵?当我们谈论创新时,应该遵循哪些基本原则?思考一、

什么是创新英语中的创新是“Innovation”,最初起源于拉丁语“innovare”(即改变、更新),而这个词又由“in”(即进入)和“novus”(即新的)两部分组成,“innovation”的本意是“在已有事物中引入新的事物”。创新就是根据一定的目的,利用现有资源,运用新的知识或方法,创造出新颖、有价值、前所未有的事物;或者在已有事物的基础上,提出新的见解,做出新的改进。当代大学生的创新,实质上是指运用有别于常规或传统思维的方式,在现有知识和物质条件的基础上,以新颖独特的方法改进或创造新的事物、方法、元素、路径或环境,从而满足特定需求并取得一定成效的行为点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、

创新的内容和特征1.创新的内容创新的内容主要包括以下6种内容。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、

创新的内容和特征2.创新的特征创新是人类特有的活动,它具有以下5个方面的特征。(4)目的性(5)价值性(1)超前性(2)新颖性(3)变革性点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本三、

创新的原则1.科学原理原则创新必须遵循科学原理,不能违背科学规律,因为任何违背科学原理的“创新”最终都是无法获得成功的。例如,历史上许多才思卓越的人纷纷力图发明一种既不消耗任何能量又可源源不断运行的“永动机”,但无论他们的构思如何巧妙,“永动机”无一成功,原因在于他们的“创新”违背了“能量守恒”的科学原理。提醒点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本三、

创新的原则2.机理简单原则在现有科学技术条件下,如果不限制实现创新的方式和手段,所付出的代价可能远远超出合理范围,使创新的结果得不偿失。为使创新的设想或结果更符合机理简单原则,可进行如下检验。(1)新事物依据的原理是否重叠,超出应有范围。(2)新事物拥有的结构是否复杂,超出应有程度。(3)新事物具备的功能是否冗余,超出应有数量。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本三、

创新的原则(1)从创新技术先进性上比较哪个创新更领先和超前。(2)从创新经济合理性上比较哪个创新更合理。(3)从创新整体效果上比较哪个创新更全面。3.构思独特原则创新贵在独特和新颖,构思独特的创新往往能出奇制胜。在创新活动中,可以从新颖性、开创性、特色性这几个方面来考量创新构思是否独特。4.相对较优原则点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本三、

创新的原则5.不轻易否定且不简单比较原则不轻易否定且不简单比较原则包括以下两个方面。“不轻易否定”指在分析评判各种产品创新方案时,应避免轻易否定创新方案“不简单比较”指不要随意将两个事物进行简单比较一方面另一方面目录任务一认识创新任务二学习创新理论任务三把握智能时代的创新机遇创新实训点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本课堂活动你听说过熊彼特吗?你知道“创新”一词最早是由谁提出的吗?你了解中国在创新理论方面有哪些贡献吗?请以小组为单位,在3分钟内列出你们知道的与创新相关的人物或事件,看哪个小组列出的最多。创新知识竞答创新理论经历了百余年的发展,从早期的技术创新研究到当代的商业模式创新探索,理论体系不断丰富和完善。掌握创新理论的发展脉络和核心观点,能够帮助我们站在巨人的肩膀上思考和实践创新。思考点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、创新理论的起源创新理论的起源可以追溯到20世纪初期,其标志是美籍奥地利经济学家约瑟夫·熊彼特在1912年出版的《经济发展理论》一书。熊彼特首次系统地阐述了创新理论的基本框架,将创新定义为“建立一种新的生产函数”,即把一种以前从来没有过的、关于生产要素和生产条件的“新组合”引入生产体系。熊彼特认为,创新是经济发展的根本动力,而非传统经济学所强调的资本积累或人口增长。“创造性破坏”概念深刻揭示了创新的本质:新的生产方式、新的产品、新的市场不断涌现,打破原有的经济平衡,淘汰落后的生产方式和企业,推动经济向前发展。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、创新理论的起源(1)是引进新产品(2)引用新技术,即新的生产方法(4)控制原材料的新供应来源(3)开辟新市场(5)实现企业的新组织根据熊彼特的创新理论,创新主要涵盖以下5种形式:点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、

创新能力的特征新古典学派形成于20世纪50年代,运用新古典生产函数原理和严格的数理模型研究技术进步与经济增长的关系。新古典学派代表人物及其主要贡献如表所示。1.新古典学派点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、

创新能力的特征新熊彼特学派在20世纪50年代形成,由熊彼特经济学的追随者和受其学说影响的经济学家构成。该学派直接继承和发展熊彼特的创新思想,将技术创新视为一个相互作用的复杂过程,重视对创新“黑箱”内部运作机制的揭示。新熊彼特学派代表人物及其主要贡献如表所示。2.新熊彼特学派点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、

创新能力的特征制度创新学派在20世纪70年代初形成,深入研究制度安排对经济增长的影响。该学派提出的路径依赖概念有力地解释了为什么同样受工业革命影响,不同国家的经济发展却有显著差异。制度创新学派代表人物及其主要贡献如表所示。3.制度创新学派点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、

创新能力的特征国家创新系统学派在20世纪80年代末至90年代初形成,将创新研究从微观企业层面提升到宏观系统层面,强调创新的系统性和互动性。该学派综合多个学派的思想,为各国制定科技创新战略、建设创新型国家提供了重要的理论指导。国家创新系统学派代表人物及其主要贡献如表所示。4.国家创新系统学派点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本三、创新理论在中国创新理论被引入中国。当时,我国正处于改革开放初期,需要先进的理论指导经济发展和企业创新,学者纷纷开始译介西方创新理论著作20世纪80年代我国把“创新”一词引入科技领域,形成了知识创新、科技创新等,进而又将其扩展到社会生活的各个领域,形成了观念创新、经济创新、商业创新、艺术创新、娱乐创新、通信创新等20世纪90年代我国提出实施创新驱动发展战略,把创新摆在国家发展全局的核心位置21世纪目录任务一认识创新任务二学习创新理论任务三把握智能时代的创新机遇创新实训点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本课堂活动豆包、文心一言、千问等人工智能工具的出现,正深刻改变我们的学习、工作和生活方式。请思考,在你的专业领域,人工智能可能带来哪些创新机会?你认为哪些传统行业或岗位会被人工智能重塑?作为未来的创新者,你准备如何应对这种变化?请分小组讨论并在班级内分享观点。人工智能改变了什么?在这样一个充满变革的时代,创新的意义是什么?我们需要成为什么样的人才能够把握机遇?这些问题关乎每一位大学生的未来发展,值得深入思考。思考点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、人工智能驱动的创新变革1.人工智能对个人创新的影响促进创新思维的发展提升工作效率与创新效率拓宽个人创新边界点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、人工智能驱动的创新变革2.人工智能对企业创新的影响数据成为新的生产要素促进企业降本增效AB人工智能的发展使企业的生产要素结构发生了根本性转变,数据作为一种新的生产要素,必将带来生产结构质和量的调整在应对高重复性、可编码性工作时,人工智能的优势更加显著点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、人工智能驱动的创新变革3.人工智能对产业创新的影响创造新的经济业态和新兴产业人工智能的核心技术可归纳为机器学习、计算机视觉、自然语言处理、生物识别技术、人机交互技术、机器人技术、知识图谱技术和虚拟现实(VirtualReality,VR)/增强现实(AugmentedReality,AR)/混合现实(MixedReality,MR)八大类技术实现智能化生产人工智能通过整合硬件、软件、数据、网络、感应器等,可以实时采集生产服务过程中产生的海量数据,进行智能分析和决策优化,实现个性化设计、柔性化制造、网络化生产,从而促进产业创新点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、为何要在智能时代持续创新1.实现差异化竞争3.国家发展战略的重要支撑2.应对未来的不确定性和挑战4.展现人类核心优势点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本三、争做智能时代创新型人才1.智能时代创新型人才的核心特征在人工智能深刻改变人类生产生活方式的背景下,创新型人才呈现出新的特征。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本三、争做智能时代创新型人才2.大学生的自我认知与发展在智能时代,创新已是大势所趋。作为国家的未来、民族的栋梁,大学生应该主动唤醒自己的创新意识,积极响应国家对创新型人才的呼唤。目录任务一认识创新任务二学习创新理论任务三把握智能时代的创新机遇创新实训点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、AI辅助洞察时代创新趋势在智能时代,准确把握创新趋势是大学生开展创新创业实践的重要前提。本实训旨在引导大学生运用AI工具系统分析当前技术发展态势,识别未来创新机遇。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、AI辅助洞察时代创新趋势1.宏观创新趋势分析选择一个你感兴趣的技术领域(如人工智能、新能源、生物科技、量子计算等),使用AI工具进行深度分析。【提示词示例】我对【选择的技术领域】非常感兴趣。请从以下维度帮我系统分析该领域的创新趋势:①该领域近5年的重大技术突破及其影响;②当前最前沿的3~5个研究方向;③未来5~10年可能出现的颠覆性创新;④该领域与其他领域的交叉融合机会;⑤国内外在该领域的竞争格局。请以结构化报告的形式呈现分析结果。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、AI辅助洞察时代创新趋势将AI分析的结果填入表中,并结合自己的理解进行补充和批判性思考。2.行业应用场景探索在宏观趋势的基础上,深入挖掘具体的应用场景和创新机会,使用AI工具分析该技术领域在不同行业的应用潜力。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、AI辅助洞察时代创新趋势【提示词示例】基于【选择的技术领域】,请分析其在医疗健康、教育培训、智能制造、农业生产、金融服务、文化娱乐等行业的创新应用场景。每个行业列举2~3个具有商业价值的创新应用案例,说明技术如何解决行业痛点,以及该应用的市场潜力。从AI提供的应用场景中,选择最感兴趣的3个进行深入分析,填写表。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、AI辅助洞察时代创新趋势3.创新赛道评估结合宏观创新趋势和行业应用场景分析,识别适合自身参与的创新赛道,思考并回答以下问题。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、AI辅助大学生规划职业生涯职业生涯规划是大学生发展的重要课题。本实训旨在引导大学生运用AI工具,结合自身特点和时代趋势,科学规划未来发展路径。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、AI辅助大学生规划职业生涯1.自我认知与定位全面梳理个人情况并构建自我画像,填写表。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、AI辅助大学生规划职业生涯使用AI工具进行职业匹配分析。【提示词示例】我的个人情况如下:专业为【填写专业】,掌握【列举技能】,性格特点为【描述性格】,对【领域】感兴趣。请结合上述个人情况,从以下角度帮我分析:①最适合我的3~5个职业方向;②每个方向需要具备的核心能力;③当前我与目标的差距;④该职业方向未来5~10年的发展前景;⑤进入该职业领域的可行路径。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、AI辅助大学生规划职业生涯2.制订发展计划基于职业匹配分析,选择一个最感兴趣的职业方向。制订详细的发展计划,并将其填入表中。我的职业方向:

。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、AI辅助大学生规划职业生涯运用AI工具评估发展计划,根据AI工具的反馈,进行评估和调整。【提示词示例】这是我的职业规划:【简要描述你的目标和计划】。从可行性、时间安排、能力匹配3个角度来看,你觉得有什么问题?能给点改进建议吗?点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、AI辅助大学生规划职业生涯完成实训后,填写下表。根据自身完成情况进行综合评估,对于评估结果不好的项目,可以继续学习,加强巩固。该评估分为自我评分和教师评分两个部分,共5个评估项目,各选项满分均为10分,总分为100分。参考标准:90~100分为优秀,80~89分为良好,70~79分为中等,60~69分为及格,60分以下为需加强。榜样故事——王兴兴:用“AI+机器人”拓展创新边界1990年,王兴兴出生于浙江省宁波市。从小,王兴兴就对动手制作表现出浓厚兴趣,他制作过遥控车、模型船、航模飞机、充电电池等小发明。中学期间,王兴兴并不是一个典型的“学霸”,他中考差点没考上普通高中,高中时英语考试也只及格过3次。王兴兴回忆道:“从记事起,我对自己充满了怀疑和焦虑,怀疑我是不是真的不够聪明,我是不是能力不行,永远比不上别人。”一直以来,王兴兴的内心支撑点和努力进步的源泉就是对科技发自内心的热情。他希望用自己的科技能力来创造有价值的新东西,来证明自己、改变世界。2009年,王兴兴考入浙江理工大学机械与自动控制学院机电专业。大一时,王兴兴用手工小钻头、锉刀和剪刀,以及几元钱的零件和没人要的边角料,仅花费200元,就成功制作出一个小的双足人形机器人。随后,他申请到了1万元的大学生科研经费,基于大一的研究项目,也拿到了自己人生中的第一个专利。进入上海大学机械工程与自动化学院机械工程专业攻读研究生后,由于本科期间制作的人形机器人只能勉强行走和做简单动作,远没有达到自己的预期,王兴兴认识到,在全球人形机器人控制技术都并不理想、无法看到其实用价值的时候,应该及时转向。考虑到相较于人形机器人,机器狗更为主流,王兴兴开发了低成本、高性能的四足机器人XDog,获得上海机器人设计大赛二等奖。榜样故事——王兴兴:用“AI+机器人”拓展创新边界王兴兴毕业后加入大疆公司,但仅工作两个多月便辞职创业,他仍想遵循着XDog的技术路径在四足机器人领域开展更深入的探索。2016年7月,王兴兴拿到一笔天使投资,正式创办杭州宇树科技有限公司(以下简称“宇树科技”。宇树科技是全球首家公开零售高性能四足机器人并最早实现产业落地的企业,2021年,四足机器人“犇犇”作为伴舞亮相牛年春晚,宇树科技实现第一次破圈。2022年,全球科技界非常关注人形机器人。年底,大语言模型的推出使AI技术产生质变。以前让人形机器人学会走路需要一到两年,而现在利用AI算法训练一个月就可以实现。王兴兴看到了AI赋能机器人带来的潜力,也洞察到开发人形机器人的时机已经成熟。2023年,宇树科技正式开始制作人形机器人。让机器狗站起来,对王兴兴来说难度并不大。仅用半年时间,他就做出了宇树第一款人形机器人的原型机。2023年,宇树科技发布了第一款人形机器人H1,其身高1.8米,体重47千克。2025年蛇年春晚,H1在舞台上扭秧歌,这是一次真正意义上的、全民范围的破圈。宇树关节轴承供应商长盛轴承的股价涨幅一度超过400%。榜样故事——王兴兴:用“AI+机器人”拓展创新边界在王兴兴看来,除了应用于舞台表演,人形机器人更是新质生产力的重要体现形式之一,它可以把普通老百姓从复杂的劳动生产或危险的劳动环境中解放出来。随着AI技术的突破,人形机器人的实用性有望大幅增强,改变很多传统行业乃至整个社会结构。王兴兴的成长经历告诉我们,创新并非一蹴而就,而需要在实践中不断试错、调整方向。从人形机器人到四足机器人,再到AI时代重返人形机器人赛道,他始终保持对技术前沿的敏锐洞察,在关键时刻做出正确抉择。更重要的是他将个人兴趣转化为持续的技术积累,最终在AI驱动的创新变革中抓住机遇。这种把握时代脉搏、持续学习钻研、勇于创新突破的精神,正是智能时代青年人才所需要的。点评祝你成功!——《大学生创新创业教程(第4版AI+大赛版)》培养创新思维《大学生创新创业教程(第4版AI+大赛版)》项目二通过系统学习,林思哲、周雨晨、孙乐认识到,创新既包括颠覆性的突破,也包括渐进式的改良。他们还了解到,人工智能技术可以让信息共享平台具备智能推荐、自动问答等功能。在校双创服务中心的帮助下,校园信息共享平台项目正式启动。第一次正式会议上,三人开始讨论具体方案。周雨晨提议:“我们可以创建一个信息发布微信公众号,定期推送各类通知和资源。”孙乐则认为:“开发一个微信小程序更合适,用户需要时可以随时打开查询。”林思哲说:“可以加入互动功能,让用户实时分享信息、互相帮助。”经过深入讨论,他们决定开发一个微信小程序,整合校园各类信息,并设置关键词搜索、智能问答、消息推送、互动社区、资源预约等功能。为进一步完善功能设置,他们找到校双创中心的张老师寻求指导。听完介绍,张老师问道:“这个平台的本质是什么?”周雨晨回答:“让学生更方便地查找信息。”张老师点点头:“也就是说,你们建立了一个‘信息仓库’,用户需要什么就来查找什么。”随即,他问道:“如果平台能理解每个用户的需求,并在合适的时间和场景主动推送相关信息呢?例如,当用户走进图书馆时,平台能提示用户今天有场相关领域的讲座;奖学金申请截止前一周,平台能提醒用户准备材料……”林思哲、周雨晨、孙乐豁然开朗:“这样,信息就不再是被动等待查询,而是主动、智能、情境化的了!”“我们应该让信息主动找到需要它的用户!”【情景导入】想一想1.在思考问题时,你的思维常常会受到哪些限制?2.有哪些方法可以帮助我们突破思维的界限,产生更多创新性的想法?创新思维是突破常规认知、产生独特见解的思维方式,是一切创新活动的思想源泉。本项目聚焦创新思维的培养与激发,从探索创新思维的本质入手,揭示创新思维的4个阶段与其在智能时代的新特征,进而介绍水平思考法、六顶思考帽法、思维导图、设计思维等实用的思维工具。学习本项目有助于大学生打破自身思维局限,学会多角度审视问题,实现思维的跃升。目录任务一探索创新思维任务二激发创新思维创新实训点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本课堂活动(1)完成后的孔明锁必须能够紧密结合,不得松脱;(2)不得使用胶水等黏合剂,以及螺丝、钉子等固定工具;(3)3根短木条均不可从中断开。孔明锁,也叫八卦锁、鲁班锁,是我国传统的土木建筑固定适配器,不用钉子和绳子,完全靠自身结构部件的连接支撑。本活动材料为每组3根短木条,工具为简易木工工具,如小刀等。每组3~6人为宜。要求各小组成员自主寻找思路,将3根短木条拼合为立体“十”字的孔明锁,材料与成品如图2-1所示。制作孔明锁要求点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、

什么是创新思维思维是人类基于客观事实并利用主观经验对事物进行认知的过程,是人类独有的高级认识活动。创新思维是创新的灵魂与核心,指以新颖独创的方法解决问题的思维。一般来说,创新思维具有如下特征。发散性逆向性求异性联想性独创性综合性点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、

创新思维的4个阶段1.准备阶段准备阶段是准备和提出问题的阶段。爱因斯坦认为:准备阶段可分3步进行。01PRAT02PRAT03PRAT对知识和经验进行积累和整理搜集必要的事实和资料了解自己提出问题的社会价值点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、

创新思维的4个阶段2.酝酿阶段酝酿阶段也称沉思和多方思维发散阶段。酝酿阶段要对准备阶段获得的各种事实和资料进行消化吸收,从而明确问题的关键所在,并提出解决问题的各种假设和方案。这个阶段可能是短暂的,也可能是漫长的,需要花费巨大精力。将思考范围从熟悉的领域扩展到其他有关联的陌生领域,可以使酝酿过程更加深刻和宽广。这既有利于冲破传统思维和打破成见,又有利于获取更全面的信息,在更高层次上把握创新活动的全局,从而寻找创新的突破口。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、

创新思维的4个阶段3.顿悟阶段顿悟阶段是找到了解决问题的方法,即指明朗期或突破期。人们通常说的“豁然开朗”“众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处”以及“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”等描述的都是这个阶段的状态。在顿悟阶段,灵感思维往往起决定作用,如德国数学家高斯为证明某个定理,被折磨了两年仍一无所得,可是有一天,正如他自己后来所说:“像闪电一样,谜一下就解开了。”由此,我们就可以理解阿基米德获得灵感后狂呼“我发现了!我发现了!”时欣喜若狂的心情了。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、

创新思维的4个阶段4.验证阶段验证阶段是对灵感或点子进行完善和充分论证的阶段。突然获得的突破难免稚嫩、粗糙,甚至存在缺陷或漏洞。因此,在验证阶段,人们需要把在顿悟阶段获得的结果加以整理、完善和论证,使其更加充实。通过创新思维取得的突破及形成的解决问题的构想和方案需要在理论上和实践中进行验证,否则难以取得有效的创新成果。另外,创新成果经验证后,可能得到认可,也可能需要改进,还可能被完全否定,进而再回到酝酿阶段。总之,通过创新思维形成的构想必须经过理论和实践的验证。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本三、智能时代的创新思维1.技术驱动的思维变革AI、大数据、VR/AR、3D打印等新技术正从以下3个核心维度重塑创新思维。AI技术:通过处理海量跨领域数据,AI帮助创新者建立看似不相关的事物之间的联系大数据技术:大数据技术能够处理海量、多维的真实数据,让创新者看到完整的数据全景拓宽思维边界VR/AR技术为空间思维和场景想象提供直观支持,让抽象概念转化为可感知、可交互的三维空间,使思维从二维平面的想象进化为三维立体的体验。加深思维洞察3D打印技术大幅降低了从想法到实物的时间和成本门槛,使创新者能够快速将抽象概念转化为可触摸、可测试的原型。这种即时的实物反馈培养了创新者快速试错、持续优化的思维习惯,提高了思维灵活度,让其敢于尝试大胆的设想加速思维迭代点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本三、智能时代的创新思维2.技术带来的“认知债务”2025年6月,麻省理工学院媒体实验室发布全球首份通过脑扫描评估大语言模型对人类认知影响的研究报告。研究团队将54名参与者分为3组,分别为ChatGPT组(仅使用GPT-4o写作)、谷歌搜索组(允许搜索但禁用AI)、纯大脑组(完全依靠自己思考)。这项历时4个月的实验通过神经科学数据表明,ChatGPT组虽然写作效率较高,但在记忆力、引用能力、大脑连接性与认知参与度方面均显著低于其他组,尤其是纯大脑组。该研究发现,长期依赖AI会产生“认知债务”,即当AI撤离时,大脑在短期内难以恢复高效的信息加工能力。对大学生而言,将AI作为思维的辅助而非替代,是更合理的选择。在享受技术便利的同时,持续锻炼自己的思维能力,这才是智能时代创新者的正确姿态。目录任务一探索创新思维任务二激发创新思维创新实训点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本课堂活动创新思维是指对事物间的联系进行前所未有的思考,从而创造出新事物的思维方法。一切需要创新的活动都离不开思考、离不开创新思维,可以说,创新思维是一切创新活动的开始。同学们分为若干人数相同的小组,每组6~8人的小组,每组共用一把钥匙。将钥匙放在地上,要求每个小组从地上捡起钥匙,然后将钥匙依次经过所有组员的手进行传递,最后放回地面。每个小组自行寻找方法,用时最短的小组获胜。请同学们尽可能地发挥创新思维,打破思维定式,找出用时最短的方法。传钥匙启示点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、

突破思维定式在思考问题时,可以从以下几个方面来打破常规的思维模式(1)这个问题还能用其他方式来表示吗?(2)可以将问题颠倒过来看看。(3)能不能用另一个问题来替换目前的问题?(4)将自己的思考方向转换一下。(5)将思考问题时脑海中出现的想法记录下来,并认真回顾总结。(6)把复杂问题转换为简单问题。(7)把陌生的问题转换为熟悉的问题。思维定式是指我们用一种固定的思维模式来思考问题的习惯,它会使人沿一定的方向、一定的次序思考,这让思维受到了限制,从而阻碍新观念和新想法的产生,抑制人的创造性。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、

拓宽思维视角1.发散思维训练发散思维又称辐射思维,是指人在思考的过程中,不受已经确定的规则和方法的约束,思维呈现扩散状态。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、

拓宽思维视角1.发散思维训练在进行发散思维训练的过程中,要做到思维的流畅、变通和新颖。流畅指能在较短时间内产生或表达尽可能多的思想和观念。大学生可以通过一定的方法来训练思维的流畅性。流畅变通性也叫灵活性,它意味着突破已有的思维框架和模式,利用某种新视角、新观念、新途径来思考问题。变通新颖指用与众不同的新观点和新认知来反映客观事物,对事物萌生独特的见解。新颖点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、

拓宽思维视角2.逆向思维训练逆向思维是指朝着与固定思维相反方向进行思考的思维模式,它是一种从问题的对立面出发进行思考和从问题的相反面进行分析的方法。逆向思维的方法有如下几种。01020304在思考问题时,既要看到事物之间的差异,又要看到事物因存在的差异而产生的互补性。对问题进行分辨、剖析和评断,以发现客观事实。要以怀疑的眼光来看待事物。要积极主动地从正反两方面进行思考,以便发现问题中存在悖论的地方。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、

拓宽思维视角3.联想思维训练联想是指思路由此及彼的过程,即由所感知和所思考的事物、概念和现象想到其他事物、概念和现象的心理过程。联想思维是指在人脑内的记忆表象系统中,由于某种诱因,不同表象产生联系的一种思维活动。想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力却涵盖了世界上的一切,推动着进步,是知识进化的源泉。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本三、

水平思考法水平思考法又称横向思维,是被誉为“创新思维之父”的爱德华·德·博诺在20世纪60年代末倡导的广告创意思考法。日本植条则夫教授在其著作中为水平思考法归纳了以下4条原则。(4)有效地利用偶发性机遇。(3)从垂直性思考的强烈习惯的束缚中挣脱出来。(1)找到支配性的构想。(2)寻找各种各样的看法。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本四、

六顶思考帽法六顶思考帽法是爱德华·德·博诺于20世纪80年代中期开发的一种平行思维工具。6顶思考帽的含义如下。白色思考帽:关注客观的事实和数据。绿色思考帽:代表创造力和想象力,即提出如何解决问题的建议。黄色思考帽:代表价值与肯定,即从正面考虑问题,评估建议的优点。黑色思考帽:以否定和质疑的态度,合乎逻辑地进行批判,尽情发表反面的意见,找出建议在逻辑上的错误。红色思考帽:通过直觉、感受或预感等进行判断。蓝色思考帽:负责规划和管理整个思考过程,并给出结论。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本四、

六顶思考帽法以在会议中使用六顶思考帽法为例,其典型步骤如图所示。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本五、

思维导图思维导图又叫心智导图,是呈现发散性思维的有效图形思维工具。下图所示为围绕“大学生创新精神”这一主题进行思维发散所形成的思维导图。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本六、

设计思维设计思维是指“为人类设计更好的生活”的创意思维。设计思维是一种积极改变世界的信念体系。设计思维又是一种思考如何触发创意并进行创新探索的方法论。一方面另一方面点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本六、

设计思维设计思维的实现过程通常包括以下5步。(1)同理心思考(2)需求定义(4)原型实现(3)创意构思(5)实际测验目录任务一探索创新思维任务二激发创新思维创新实训点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、AI辅助绘制思维导图思维导图是一种可视化思维工具,能帮助我们理清思路、激发创意。本实训旨在引导大学生运用AI工具和思维导图,系统梳理复杂主题,培养结构化思维能力。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、AI辅助绘制思维导图1.主题选择与初步构思选择一个你需要深入思考的主题,例如,大数据技术的应用、智能校园解决方案、农产品溯源系统等。独立思考3~5分钟,写下你关于该主题的初步想法,用关键词表示。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、AI辅助绘制思维导图【提示词示例】请帮我分析【你的主题】,从以下角度初步构建思维导图框架:①核心概念及定义;②主要组成部分或分类维度;③每个部分的关键要素;④各部分之间的关联;⑤实际应用案例。请以层级结构呈现,以便绘制思维导图。2.AI辅助思维发散点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、AI辅助绘制思维导图3.确定思维导图框架AI提供了哪些你没有想到的维度或视角?在你的初步构思中,哪些观点具有独特价值,应该被保留或强化?点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、AI辅助绘制思维导图综合双方优势,确定最终的思维导图框架。可以在下面的方框中画出思维导图,也可以利用思维导图工具或AI工具制作思维导图。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、AI辅助传统产品智能化创新改造在新旧交替的时代浪潮中,从传统中“出新”是创新的重要路径。传统产品承载着成熟的技术积累和广泛的用户基础,在智能时代,却面临智能化升级的迫切需求。本实践旨在引导大学生选择一款传统产品进行智能化改造,在让旧物焕新生的过程中,灵活运用创新思维,深刻体会创新的本质。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、AI辅助传统产品智能化创新改造1.传统产品选择与问题诊断选择一款你熟悉的传统产品,如传统自行车、普通台灯、机械门锁、普通水杯、传统闹钟等。该产品应满足以下条件:①市场保有量大,用户基础广泛;②功能相对单一,存在明显的使用痛点;③具备智能化改造的空间和价值。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、AI辅助传统产品智能化创新改造系统解构所选产品,识别其存在的功能缺陷、使用不便、安全隐患等问题,并填写下表。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、AI辅助传统产品智能化创新改造2.用户需求挖掘与创新机会识别通过观察、访谈、问卷等方式,了解身边至少4位不同年龄段的用户对该产品的使用体验和改进期望,并将调研结果填入下表。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、AI辅助传统产品智能化创新改造基于问题诊断和用户调研,运用发散思维识别产品智能化改造的多个可能方向。小组讨论,尝试从多个角度寻找创新机会,并将讨论结果填入下表。3.智能化改造方案的创意设计针对此前识别的创新机会,运用不同的创新思维设计改造方案。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、AI辅助传统产品智能化创新改造点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、AI辅助传统产品智能化创新改造使用AI工具对初步方案进行可行性分析和技术路径规划。【提示词示例】我计划对传统【产品名称】进行智能化改造,初步方案是:【简要描述你的改造方案,包括要增加的智能功能、涉及的技术、预期效果等】。请作为一位产品创新顾问,从技术可行性分析、功能优先级排序、技术实现路径、潜在技术风险、差异化竞争点等方面帮我完善方案,并提供结构清晰、可操作性强的分析报告。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、AI辅助传统产品智能化创新改造完成实训后,填写表2-4。根据自身完成情况进行综合评估,对于评估结果不好的项目,可以继续学习,加强巩固。该评估分为自我评分和教师评分两个部分,共5个评估项目,各选项满分均为10分,总分为100分。参考标准:90~100分为优秀,80~89分为良好,70~79分为中等,60~69分为及格,60分以下为需加强。榜样故事——杨宇:艺术创作应该如何回应时代召唤饺子,本名杨宇,从小喜欢画画、看漫画,梦想是当漫画家。高考时,他听从父母的意见,考入华西医科大学(现已并入四川大学)。大三时,一位同学向他推荐三维动画软件AutodeskM,这点燃了杨宇的创作热情。他开始利用课余时间自学AutodeskM。“如果能用自己的爱好养活自己,就是人生最大的幸福。”这个信念让他决定走上一条与医学完全不同的道路。2003年大学毕业后,杨宇入职一家广告公司,但仅工作了1年多便辞职,开始独立创作动画短片《打,打个大西瓜》。在家人的支持下,他用三年半的时间潜心创作,生活简朴。2008年12月,16分钟的动画短片《打,打个大西瓜》终于问世。这部作品以其独特的创意和思想内涵受到动画界关注,先后获得第26届德国柏林国际短片电影节国际竞赛单元评委会特别奖等30多个奖项。2009年,杨宇创立饺克力工作室(后改名为可可豆动画)。2015年初,《西游记之大圣归来》以9.56亿元票房的成功让杨宇看到了中国动画电影的市场潜力。同年,光线传媒旗下彩条屋影业,希望与他合作制作动画长片。杨宇的第一反应就是制作一部以哪吒为主角的电影,这不是给小孩子看的动画片,而是旨在塑造一个面向青年群体、成人化的哪吒新形象。榜样故事——杨宇:艺术创作应该如何回应时代召唤在深入研究《封神演义》原著后,杨宇发现,原作中的哪吒与大众印象中的正义英雄形象相去甚远,而人们喜爱的哪吒形象实际是1979年《哪吒闹海》所塑造的。这让他意识到,艺术作品最重要的是服务于当下的观众,每一个时代的故事都应体现那个时代的思想和价值观。为了创作出符合当代观众需求的作品,杨宇在将近两年的时间里修改了66版剧本,最后的剧本与初稿差异度达80%以上。他将传统神话中的正义英雄哪吒改编成“魔童”,设计了“灵珠”与“魔丸”被调包的情节,提出了打破成见、扭转命运的主题。仅哪吒的形象就设计了100多稿,最终选择了“烟熏妆、豁牙、黑眼圈”的造型。他解释说,如果将哪吒做成阳光开朗的好少年形象,就完全和“魔丸”不沾边儿了,周围群众对他的偏见也显得不真实。2019年7月26日,《哪吒之魔童降世》上映,最终票房达50.35亿元,成为中国影史动画电影票房冠军。影片历时5年打磨,1600多位制作人员参与,全片包含1318个特效镜头,20多个特效团队协作。仅某个镜头的草图就做了2个月。影片中“我命由我不由天”的主题引发了观众的共鸣。榜样故事——杨宇:艺术创作应该如何回应时代召唤2025年1月29日,《哪吒之魔童闹海》上映,最终票房达154.46亿元。加上前作,杨宇凭借两部《哪吒》电影成为中国导演票房榜第一名。从医学生到动画电影导演,杨宇用十余年时间走出了一条不同寻常的职业道路,为中国动画电影的发展做出了贡献。杨宇的创作历程展现了突破思维定式的重要性。他勇于改变职业方向,从医学专业转向动画领域;在创作中拓宽视角,对经典神话故事进行大胆改编;通过66稿的反复打磨,体现了严谨的创作态度。他对哪吒形象的重塑说明,创新并非简单的标新立异,而是在深刻理解传统的基础上,结合时代需求进行创造性转化。这种勇于尝试、善于思考、精于打磨的精神,值得当代大学生学习、借鉴。点评祝你成功!——《大学生创新创业教程(第4版AI+大赛版)》掌握创新方法《大学生创新创业教程(第4版AI+大赛版)》项目三为深入了解用户需求,林思哲、周雨晨、孙乐采用问卷调查、深度访谈等方式,收集了大量数据。数据显示,不同年级和不同专业的大学生关注的信息类型差异很大;超过70%的大学生每天需要查看8个以上的平台才能不错过重要信息;超过85%的大学生更倾向于接收信息而非主动查找信息;信息过载、重要信息被淹没、通知不及时是较为突出的3个痛点。拿到调查结果后,三人立即召开讨论会,试图将问题转化为解决方案。最终,他们决定将开发重心放在信息与用户的智能匹配和精准推送上,并在原有功能的基础上,增加用户个性化标签设置、信息优先级智能分级、多维度智能提醒等功能。然而,讨论越深入,他们越感到困惑。这些想法虽然都针对调研发现的问题,但提出方式比较随机,缺乏系统性。更重要的是,他们不确定是否遗漏了更好的解决思路,也不知道如何将零散的想法优化组合成完整方案。为此,他们参加了校双创中心举办的创新创业分享会。会上,一位曾获省赛金奖的学长分享了经验:“创新并非无章可循,而是需要科学方法论支撑的。我们团队当初也遇到过类似困境,后来系统学习了头脑风暴法等创新方法,问题才得以解决。这些方法能帮助你们全面挖掘可能性,把零散想法科学地组合成完整方案。”受到启发后,三人决定系统学习并实践多种创新方法。考虑到人工智能工具也能辅助创新思考,他们还提出将人工智能技术与传统创新方法结合的设想。【情景导入】想一想1.有哪些创新方法可以帮助我们将零散的想法转化为可行的创新方案?2.如何将人工智能技术与创新方法有效结合,以提升创新效率与质量?创新方法是前人在长期实践中总结出的系统化思维工具和操作技巧。本项目重点讨论如何运用创新方法将创意转化为可行的创新方案。本项目分为经典创新方法和TRIZ创新方法两个部分,经典创新方法包括头脑风暴法、试错法、设问法等7种实用技法;TRIZ创新方法是产品再创新的方法,包含技术矛盾、物理矛盾、物-场模型等系统化工具。学习本项目有助于大学生掌握从问题识别到方案生成的完整路径,结合人工智能技术进一步提升创新能力,从而更加高效地解决实际问题。目录任务一掌握经典创新方法任务二掌握TRIZ创新方法创新实训点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本课堂活动通过上述活动,我们可以发现,围绕同一个物品,人们能够产生丰富的想法。然而,如何将这些零散的想法整合为系统、可行的创新方案?如何让创新过程更加高效、可复制?这就需要借助科学的创新方法。“工欲善其事,必先利其器。”掌握有效的创新方法,能够帮助大学生将创新思维转化为具体的操作路径,提高创新效率,从而更好地实现创新目标。曲别针是生活中的一个物件,可以用来别相册、夹文件……你还能想到曲别针的哪些用途?请发散思维,并就此谈谈你的想法。关于曲别针的创新用途启示点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、

头脑风暴法1.头脑风暴法的基本原则在头脑风暴中,每一个人都被鼓励发表就某一具体问题及其解决办法的看法,从而产生尽可能多的观点,以达到创新目的。在使用头脑风暴法召开会议的过程中,与会者需要严格遵守4项基本原则。自由畅想以量求质见解无专利延迟评判1234点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、

头脑风暴法2.头脑风暴法的具体运用明确了头脑风暴法的基本原则后,还需要了解其具体运用方法,头脑风暴会议的操作步骤通常可分为分为以下3个阶段。(1)准备阶段(3)评价选择阶段(2)畅谈阶段点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、

试错法试错法是指人们根据已有产品或以往的设计经验提出新产品的工作原理,并通过不断的尝试去验证这一原理,从而达到预期目标的方法。试错法的思路如下图所示。试错法的具体应用很简单,只有猜测和反驳两个步骤,但是需要对这两个步骤进行不断的重复,直至找出问题的答案。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本三、

设问法设问法是指针对创新目标不断提问来扩展思维的方法。设问法的效果取决于提出的问题的质量。通常可以从以下7个方面提出问题。010305020406为什么什么人哪里是什么什么时间怎么做0706多少点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本四、

奥斯本检核表法奥斯本检核表法由美国创新技法和创新过程之父亚历克斯·奥斯本提出。该方法根据需要研究的对象的特点列出有关问题,形成检核表,并将研究对象与检核表项目一一比对,以得到大量创新的设想。奥斯本检核表包含9个项目、75个问题,这些都能为改良研究对象提供思路。9个项目具体如表所示。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本四、

奥斯本检核表法点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本四、

奥斯本检核表法奥斯本检核表法不仅提供了创新的9个思路,还将思考变成了一种强制性过程,能有效帮助人们克服思维惰性,突破不愿提问的心理障碍。该方法在改良产品方面具有非常好的效果,其具体运用包括3个步骤,分别是提出问题、列出设想、筛选设想。筛选设想筛选出能够解决问题且具有可行性的设想,并完善这个设想,使之成为一个明确的创新方案。03提出问题根据已掌握的关于研究对象的知识提出需要解决的问题。01列出设想按照奥斯本检核表的检核项目,逐一列出改良研究对象的设想。02点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本五、

属性列举法属性列举法也称特性列举法,由美国尼布拉斯加大学的罗伯特·克劳福德教授提出。属性列举法在具体实施时分为以下4个步骤。(1)确定一个目标明确的研究对象或研究课题。(2)列举出该研究对象或研究课题的全部属性或特征,包括物理特性、化学性质等。(3)对列出的属性进行分析,并将其与其他物品的属性进行对比,采用替代的方法对原属性进行改造,得到创新的思路。(4)根据整理出的创新思路,继续深化、具体化,最终得出创新方案并对其进行评价与优化。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本六、

综摄法1.综摄法的思考原则综摄法的核心是以已知事物为参考来解决问题,思考时主要从以下两个角度展开。变陌生为熟悉变熟悉为陌生变陌生为熟悉又叫异质同化,是指在面对陌生事物时,可以通过对陌生事物的分析,来发现其中包含的自己熟悉的要素,将陌生事物与具有同种要素的熟悉事物相比较,从而建立对这个陌生事物的认识。变熟悉为陌生又叫同质异化,是指在面对一个熟悉的事物时,需要摆脱固定的观察模式,采用新的视角对其进行重新认识,从而产生新的想法。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本六、

综摄法2.综摄法的运用综摄法实质上是一个“具体问题—抽象原理—具体运用—解决问题”的思维过程,运用综摄法的重点在于寻找熟悉的事物作为原理与问题之间的媒介。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本七、

形态分析法形态分析法由瑞士天文学家弗里茨·兹威基于1942年提出,其特点是将事物进行不断分解,得到若干不可再分解的要素,再对每一个细分要素进行独立的分析与构想,找出每一个要素的可能形态。形态分析法的实施主要分为以下5个步骤。(4)形态组合(5)方案选择(1)明确对象(2)要素分解(3)形态分析目录任务一掌握经典创新方法任务二掌握TRIZ创新方法创新实训点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本课堂活动如果手持小风扇的扇叶更大,那么送风量更大,气流的覆盖范围更广,但是运转时噪声会增大,电池续航时间也会缩短;如果窗帘更厚实,那么遮光和隔音效果更好,但是透气性会变差,使房间内闷热压抑……你能从身边的生活物品、学习用品中发现哪些矛盾?请用“如果……那么……但是……”的句式举例(例如,如果充电宝的电池容量做得大一些,那么外出不用担心手机没电,但是充电宝会变得又大又重,不便携带),并尝试运用创新方法给出解决方案。发现生活中的矛盾点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、技术矛盾与发明原理1.什么是技术矛盾技术矛盾是指技术系统中两个及以上的参数之间的冲突造成的问题,该技术系统在一个参数得到改善的同时会使其他参数受到不利影响。在面对各种问题时,要像上述案例一样,定位其技术矛盾,才能将实际问题转变为可利用TRIZ理论解决的问题。2.39个通用技术参数技术矛盾实际上就是技术参数之间的冲突,阿奇舒勒总共总结出了39个通用技术参数。他认为大多数技术矛盾都离不开这些参数的范围,不管是亟待解决的问题,还是想要优化、创新的方向,都可以通过各参数的组合配对来解决。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、技术矛盾与发明原理39个通用技术参数(部分),如下表所示。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、技术矛盾与发明原理3.40个发明原理点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、技术矛盾与发明原理4.矛盾矩阵矛盾矩阵是1976年阿奇舒勒在39个通用技术参数的基础之上,将其与40个发明原理建立对应关系而制定的39×39矩形表,是用来解决技术矛盾的重要工具之一。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、物理矛盾与分离原理1.物理矛盾阿奇舒勒认为,当一个技术系统的同一工程参数出现了相反的需求时,就会出现物理矛盾。也就是说,技术系统的某个参数既要出现又要不存在,或既要高又要低,或既要大又要小,等等。具体表现如下。(1)技术系统或关键子系统必须存在,又不能存在(2)技术系统或关键子系统具有某性能“F”,同时应具有性能“-F”,其中,“F”与“-F”是相反的性能。(3)技术系统或关键子系统不能随时间变化,又要随时间变化。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、物理矛盾与分离原理2.分离原理分离原理是在解决各种物理矛盾的方法的基础上提炼出来的概念。01020304(1)空间分离原理(4)整体与部分分离原理(2)时间分离原理(3)条件分离原理点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、物理矛盾与分离原理3.分离原理的应用分离原理的核心思想是进行矛盾的分离,主要被用来解决各种物理矛盾。下表所示为分离原理与对应的发明原理。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本三、物-场模型与标准解法1.物-场模型阿奇舒勒认为,每一个技术系统都可以由许多功能不同的子系统组成,而每个子系统可以进一步地细分,直到分子、原子、质子及电子等微观层次。常见的物-场模型主要包括4种,分别是有效完整模型、不完整模型、效应不足的完整模型、有害效应的完整模型。(1)所有功能都可分解为3个基本元件,即物质S1、物质S2

和场F(2)将相互作用的3个基本元件进行有机组合,可以形成一个功能(3)一个完整的功能必须由3个基本元件组成点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本三、物-场模型与标准解法2.标准解法阿奇舒勒在研究各种发明问题时发现:如果问题的物-场模型是一样的,那么解决方案的物-场模型也是一样的。这个规律无关领域,因此他用“标准”一词表示物-场模型一样的问题的通用解法,这种根据物-场模型配备的成模式的解法被称为标准解法。标准解法一共有76个,主要被用于解决技术系统进化模式的标准问题,并建议采用哪一种系统转换来消除存在的问题。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本四、Howto模型与知识库1.Howto模型Howto模型由5个重要的问题构成,这些问题涉及问题的本质和原因、限制条件等。通过回答这些问题,人们可以逐步缩小解决方案的范围,找到最适合的解决方案。(1)“为什么存在问题?”(2)“什么是理想的解决方案?”(4)“如何解决现有的矛盾?”(3)“现在存在哪些限制条件?”(5)“如何逐步实施解决方案?”点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本四、Howto模型与知识库2.知识库TRIZ理论还提供了一个丰富的知识库。这个知识库是通过对众多专利和创新案例的研究和分析得到的。知识库中的信息可以帮助人们了解不同行业和领域中的创新趋势和解决方案,并为他们提供灵感和启示。知识库中的信息主要以模式和原则的形式存在。模式是指特定问题的常见解决方案,而原则是指指导创新和解决问题的一般准则。通过对知识库中的模式和原则进行研究和理解,人们可以更好地应用知识库解决实际问题。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本五、发明问题解决算法1.发明问题解决算法的流程在不断地演化发展后,ARIZ已经形成了较为完善的理论体系,其解决问题的流程可以细化为9个步骤。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本五、发明问题解决算法2.发明问题解决算法的应用下面将以竹质椅类家具的设计为例,介绍用ARIZ解决问题的流程。竹板材家具作为竹家具工业化生产的一个新的方向,可有效缓解我国木材短缺的现状,有利于充分利用我国丰富的竹林资源。家具中的椅子具有很强的实用性,能为人体提供支撑、便于人们休息,使用场景十分丰富。外观简洁设计随着人们审美偏好及装修风格的变化,外观简洁的家具越来越受到消费者青睐。03轻量化设计在设计中需要减轻椅子的重量,减小椅子的体积,还需保证其强度和结构稳定性。01可调节设计可调节椅子功能灵活多变,在使用中能满足不同消费者的各类需求。02点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本五、发明问题解决算法根据上述分析,椅子的矛盾矩阵如下表所示。筛选后的发明原理轻量化设计继承和简化榫卯结构,使用机器在各个部件上加工出卡槽,部件通过卡槽之间的互相交叉、卡挂进行连接可调节设计在取得同样的调节效果的前提下,旋转比往复运动更省力,所以椅子的调节方式尽量选择旋转式,以实现椅子形态的灵活变化,让椅子便于移动外观简洁设计在对椅子进行装饰的过程中,可以尽量选用同种材料或属性相似的自然材料,如木材等目录任务一掌握经典创新方法任务二掌握TRIZ创新方法创新实训点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、AI辅助开发新型雨伞雨伞作为日常生活中最常见的用品之一,在便携性、实用性等方面仍有诸多改进空间。本实训旨在引导大学生灵活运用多种经典创新方法,同时借助AI工具,系统思考新型雨伞的创新方向,将抽象的创新理论转化为具体的创新方案。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、AI辅助开发新型雨伞1.问题分析与创新方向确定基于日常使用经验,小组讨论并列举传统雨伞在使用、携带、收纳等方面存在的问题和不足。例如,收纳后容易滴水,弄湿衣物和包包;单手操作困难,开合不便。各小组选择3~5个核心痛点,作为本次创新的重点方向。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、AI辅助开发新型雨伞2.运用创新方法生成创意围绕确定的创新方向,运用头脑风暴法、奥斯本检核表法等创新方法讨论新型雨伞的创新点。可使用如表所示的表格辅助开展活动。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、AI辅助开发新型雨伞创意整合:点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、AI辅助开发新型雨伞使用AI获得创意启发,并将AI生成的内容总结在下面的横线上。【提示词示例】请提供20个关于雨伞创新的脑洞创意,可以从材料、结构、功能等角度展开。基于(1)和(2)的创意,再次发散思维,运用多种创新方法思考新型雨伞的创新点,完成后,将最终的创意填写在下面的横线上。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本一、AI辅助开发新型雨伞3.AI辅助创意优化用AI对收集的创意进行可行性分析和评估【提示词示例】以下是我们提出的雨伞创新方案:【列出具体方案】。请从技术可行性、成本控制、市场需求、实用性4个维度进行评分,并给出优化建议。基于评估结果,整合最优创意并形成完整方案。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、运用TRIZ理论进行产品再创新在创新过程中,如果出现了用常规创新方法难以解决的工程类问题,我们可以用TRIZ理论解决。本实训要求大学生系统掌握TRIZ理论的核心工具和方法,通过对雨伞创新过程中遇到的技术问题进行深入分析,运用技术矛盾、物理矛盾等工具,找到突破性的解决方案。创新过程中遇到的问题:

。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、运用TRIZ理论进行产品再创新1.分析问题使用精准、通用的技术语言对问题进行详细描述。深入分析问题中存在的矛盾。2.提取技术矛盾将与问题相关的特性转化为TRIZ理论中的通用技术参数。依据通用技术参数在矛盾矩阵中查找,确定可能适用的发明原理。3.如果通过提取技术矛盾无法有效解决问题,尝试从物理矛盾角度分析,并运用分离原理解决问题点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、运用TRIZ理论进行产品再创新4.建立物-场模型分析问题中的物质和场并建立物-场模型。根据建立的物-场模型,查找标准解法,获取可能的解决方案5.如果矛盾不明显且物-场模型建立困难,在TRIZ理论的知识库中寻找与问题相关的解决方案6.如果还没有找到有效解决方案,返回步骤(1)重新分析问题。重新审视问题的描述,寻找之前忽略的矛盾或影响因素7.对得到的解决方案进行具体分析8.对照技术系统的8个进化法则,判断各个解决方案是否为最优解。如果没有符合这些进化法则的最优解,则需要返回步骤(1)重新分析问题。9.划分最优解等级,从创新性、实用性、普遍性等方面评定问题及解决方案。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本二、运用TRIZ理论进行产品再创新完成实训后,填写下表。根据自身完成情况进行综合评估,对于评估结果不好的项目,可以继续学习,加强巩固。该评估分为自我评分和教师评分两个部分,共5个评估项目,各选项满分均为10分,总分为100分。参考标准:90~100分为优秀,80~89分为良好,70~79分为中等,60~69分为及格,60分以下为需加强。榜样故事——姚启明:设计中国人自己的赛道姚启明,全国劳模,被誉为“中国赛道设计第一人”,是国际汽车联合会(FédérationInternationaledel'Automobile,FIA)许可的全球12位赛道设计师中唯一的亚洲人,也是全球历史上唯一一位获此殊荣的女性赛道设计师,现任同济大学设计集团副总工程师兼汽车运动与安全研究中心主任,博士生导师。1996年,姚启明本科就读道路桥梁专业,2000年攻读硕士学位研究车墙碰撞。2003年,姚启明来到上海。这时恰逢世界一级方程式赛车锦标赛(Formula1WorldChampionship,F1)这项顶级赛车运动进入中国。作为“舶来品”的汽车运动,长期由西方主导。凭借一股子不服输的韧劲,姚启明决心打破这一局面——中国的赛道应该由中国人自己来设计。2004年,凭借过硬的专业知识和扎实的英语功底,姚启明攻克重重难关,成为上海(德国房车大师赛DeutscheTourenwagenMasters,DTM)国际汽车街道赛道总设计师。她改变了FIA沿用多年的防撞墙方案,研发出具有赛道和城市道路双重功能的防撞墙,节约了1/4的材料费。榜样故事——姚启明:设计中国人自己的赛道2005年,长春策划兴建赛车场,中国汽车运动联合会把这一重任交给姚启明,这是国人首次独立设计永久性赛道。面对无经验、无资料、无指导的困境,姚启明每个周末都奔波于各地赛事现场,下班后也会在单位宿舍编写程序、开发软件。短短3个月,姚启明在10平方米的阁楼里完成了上百张图纸和数万行程序,突破了西方技术封锁,实现了中国赛道设计的自主化。“在汽车运动领域,我们比西方国家晚了近100年,西方国家手上有大量案例和数据,要想赶超他们,必须跳出时间的轮回,在技术上寻求突破。”姚启明说。2009年,姚启明放弃建筑系统的事业编制,加入一家设计院做一名基层设计师,同时攻读道路安全方向的博士学位。她研发的赛道安全仿真模拟系统技术与FIA标准高度吻合,并成功应用于鄂尔多斯国际赛车场设计。这一技术至今仍是国际领先,推动中国在该领域跻身国际前沿,赢得了话语权。近年来,受上海数字化转型浪潮推动,姚启明团队进一步推出了“智能赛道设计+虚拟现实技术”,彻底革新了设计流程,极大地降低了对人力的依赖。2019年,姚启明团队融合大数据与人工智能技术,将设计理念与智慧注入其中,实现了历史性的技术飞跃。榜样故事——姚启明:设计中国人自己的赛道如今,在姚启明的职业生涯中,设计赛道只占工作时间的1/3;另外1/3的时间,她投入智慧交通安全驾驶领域,还有三分之一则

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