大学生创新创业基础第三章 掌握创新方法

《大学生创新创业基础》教学设计第三章掌握创新方法教材导读课程名称《大学生创新创业基础》课程类型理论课（）/实践课（）课程定位2018年3月,习近平总书记在参加中华人民共和国第十三届全国人民代表大会第一次会议(简称十三届全国人大一次会议)广东代表团审议时指出:“发展是第一要务,人才是第一资源,创新是第一动力。”同年4月,在庆祝海南建省办经济特区0周年大会上指出:“发展是第一要务,创新是第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑。”同年5月,在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上指出:“坚持创新是第一动力,坚持抓创新就是抓发展、谋创新就是谋未来”。同年11月,在首届中国国际进口博览会开幕式上指出:“创新是第一动力。只有敢于创新、勇于变革,才能突破世界经济发展瓶颈。”之后习近平总书记反复强调“创新是第一动力”,他指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力,也是中华民族最深沉的民族禀赋。在激烈的国际竞争中,惟创新者进,惟创新者强,惟创新者胜”“全面建设社会主义现代化国家,实现第二个百年奋斗目标,创新是一个决定性因素。”自主创新,方法先行。本章通过对创新方法的学习,让学生认识到,创新没有很多人想象得那么神秘,也不是发明家的专利,只要掌握了方法,任何人都可以有所创新,从而使学生树立创新的信心和勇气,勇敢扛起“双创”大旗,为社会的进步和发展打下坚实的基础。教案设计项目课题第三章：掌握创新方法授课时间授课对象知识目标掌握基本的创新方法。能力目标学会运用所学的创新方法进行发明创造或解决实际问题。素质目标1.理解“科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力”的论述。2.理解国家科技强国战略,树立民族自信。3.培养创新、创业热情。重、难点重点学会运用所学的创新方法进行发明创造或解决实际问题。难点1.理解“科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力”的论述。2.理解国家科技强国战略,树立民族自信。3.培养创新、创业热情。教学方法讲授法教学用具教材、课件、教案、微课、投影仪、计算机等教学流程教学环节教学内容情境导入【教师】相信大家都已经进行了课前预习，那么在上课开始之前，大家随老师来看这个故事，并小组讨论自己的想法。广州市体育东路小学一名三年级同学晚上想把垃圾扔外面,却因为天太黑找不到垃圾桶,他想:要是垃圾桶能发光就好了。同时他又想到要是能利用阳光给它提供电源,岂不是又节能又环保吗?于是经过仔细研究,动手实验,他终于发明了一个太阳能夜光垃圾桶,白天有阳光的时候,太阳能电池板给蓄电池充电,晚上天黑了蓄电池给电灯供电照亮垃圾桶。这一发明获得了广东省青少年科技创新大赛一等奖。常言道:“授之以鱼,不如授之以渔。”意思是说给一个人很多鱼,不如教给他钓鱼的方法,强调了方法的重要性。法国哲学家笛卡尔也曾说过:“最有价值的知识是关于方法的知识。”方法不仅可以提高个人的学习和工作效率,达到事半功倍的效果,而且更重要的是能够复制成功,让更多的人参与进来。自主创新,方法先行。创新方法的突破是科技发展和社会进步的重要基础和保证,在我国建设创新型国家的今天,掌握一定的创新方法,对作为未来社会建设者的大学生而言无疑是有用且必要的。所谓创新方法,是指创新活动中带有普遍规律性的原理、方法和技巧。它是通过研究一个个具体的创新过程,来揭示创新的一般规律和方法。通过应用创新方法,可以诱发人们潜在的创造力,使长期以来被人们认为神秘的、只有少数发明家或者创新者所独有的创新设想,为每一个普通人所掌握。研究创新方法的人很多,到目前为止,提出的创新方法达三百多种。本书主要介绍四种简单而又实用的创新方法。【学生】小组讨论并讲出自己的想法。【教师】归纳学生提出的主要想法，引起学生好奇心，激发学习新知的兴趣。讲授新知第一节设问型技法【教师】通过讲解和自由讨论奥斯本检核表法、和田十二法，引导学生理解设问型技法。【学生】阅读教材，认真听讲解，自由讨论，理解并记忆。【教师】简述奥斯本检核表法。【学生】(一)九个检核项目描述(1)能否他用:即要思考现有事物有无其他用途,保持不变能否扩大用途。(2)能否借用:即要思考能否引用其他的创造新设想,能否模仿别的东西,能否从其他领域、产品、方案中引入新的元素、材料、造型、原理、工艺、思路。(3)能否改变:即要思考现有的事物能否做某些改变,如思考形状、颜色、声音、味道、花色、品种、意义、制造方法等改变后效果如何。(4)能否扩大:即要思考现有的事物是否能扩大使用范围,能否增加使用功能,能否增加零部件以延长使用寿命,能否增加数量、长度、厚度、强度,提高频率和速度,提升价值。(5)能否缩小:即要思考现有事物能否体积变小、长度变短、重量变轻、厚度变薄,以及拆分或省略某些部分(简单化),能否浓缩化、省力化、方便化。(6)能否替代:即要思考现有事物能否用其他材料、元件、结构、设备、符号、声音等替代。(7)能否调整:即要思考现有事物能否调整排列顺序、位置、时间、速度、计划、型号,能否交换内部元件。(8)能否颠倒:即要思考现有事物能否将其从里外、上下、左右、前后、正反、横竖、主次、正负、因果等方面进行颠倒,颠倒以后会怎么样。(9)能否组合:即要思考现有事物能否进行原理组合、材料组合、部件组合、形状组合、功能组合、目的组合。(二)奥斯本检核表法的实施奥斯本检核表法实际上就是一张人为制定的分类提问表,表中涉及9个问题,引导人们多维度地进行发散思维。使用奥斯本检核表时一定要仔细、重复、深刻,不能搞形式主义。奥斯本检核表法具体实施步骤如下。(1)选定一个待改进的产品或方案,明确需要解决的问题。(2)面对一个需要改进的产品或方案,或者面对一个待解决的问题,参照检核项目中描述的问题,运用丰富的想象力,强制性地逐个核对讨论,写出新设想。(3)对第二步提出的诸多新设想,将最有价值和创新性的设想筛选出来,根据实际需要,提出改进方案。【教师】简述和田十二法。【学生】和田十二法,也叫“和田创新法则”,是我国上海创造者协会研究员许立言、张福奎和上海市和田路小学的师生以奥斯本检核表法和其他技法为基础,结合我国实际情况,总结提炼出来的一种创造技法。和田十二法中的“十二”指十二个动词,或简单称为十二个“一”,即在现有事物的基础上,对其进行加一加、减一减、扩一扩、变一变、改一改、缩一缩、联一联、学一学、代一代、搬一搬、反一反、定一定,改变后看能做出什么样的新发明或新发现。【教师】点评并拓展知识。第二节创意列举法【教师】通过讲解和自由讨论特性列举法、缺点列举法、希望点列举法，引导学生理解创意列举法。【学生】阅读教材，认真听讲解，自由讨论，理解并记忆。【教师】简述特性列举法。【学生】特性列举法又称属性列举法。它主要通过对需要改进的对象进行观察分析,尽量列举事物的各种不同特征或属性,然后逐一检查,发挥想象力,进行联想,提出各种有创意的改进措施,以求找到最佳解决方案。特性列举法实施步骤(1)明确创意课题即待改进的对象,将待改进对象的特征或属性全部列出来。(2)在各项目下试着用可替代的各种属性加以置换,尽可能多地罗列出具有独创性的方案。(3)对上述步骤中列出的创意方案进行评价讨论,找出最后具有可行性的创新设想。【教师】简述缺点列举法。【学生】缺点列举法是指对某一事物的缺点或不足之处进行列举、分析,提出改进设想,从而找到解决问题的方案或改进、完善原有事物的创新技法。缺点列举法的实施步骤缺点列举法并无十分严格的步骤,一般可按如下程序进行。(1)确定待改进的事物。(2)尽可能找出事物的全部缺点,也就是选定研究的课题。(3)将缺点加以归类整理并分析缺点产生的原因。(4)针对所列缺点逐条分析,要有针对性和系统性,并提出改进方案。【教师】简述希望点列举法。【学生】希望点列举法就是发明者根据人们提出来的种种希望,经过归纳,沿着提出的希望达到的目的,进行创造发明的方法。希望点列举法与缺点列举法的区别在于,后者是围绕现有物品的缺点提出各种改进设想,这种设想不会离开物品的原型,因此,它是一种被动型的创造发明方法;而希望点列举法则是从发明者的意愿出发提出各种新的设想,它可以不受原有物品的束缚,也是原有物品所不具备的,常用于新产品的开发,因此,它是一种积极、主动型的创造发明方法。现在,市场上许多新产品都是根据人们的“希望”研制出来的。例如,人们希望水杯在冬天能保温,在夏天能隔热,就发明了保温杯;人们希望有一种能在暗处书写的笔,就发明了内装一节五号电池,既可照明又可书写的“光笔”。在设计一种新的服装时,人们提出的希望点有:不要纽扣,冬天暖夏天凉,免洗免熨,可变花色,两面都可以穿,重量轻,肥瘦都可以穿,脱下来可作提物袋等。现在,这些意愿大多数都在日常生活中变成了现实。因此,希望点列举法是一种非常实用的创造技法,只要人们能发现自己的希望点,就可能有新的创造发明问世。【教师】点评并拓展知识。第三节组合创新法【教师】通过讲解和自由讨论主体附加法、同类组合法、异类组合法、重组组合法，引导学生理解组合创新法。【学生】阅读教材，认真听讲解，自由讨论，理解并记忆。【教师】简述主体附加法。【学生】主体附加法是以某一事物为主体,再添加另一附属事物,以实现组合创新的技法。在琳琅满目的商品市场上,我们可以发现大量的商品都是采用这一技法创造的。如在电风扇上添加香水盒,在摩托车后面的储物箱上装上电子闪烁装置等,都具有美观、方便又实用的特点。主体附加法的运用,可以分为以下两步。(1)确定主体附加的目的。可以通过缺点列举法全面分析主体的缺点,然后用希望点列举法列出种种希望,再确定某种希望作为附加目的。(2)根据附加目的确定附加物。主体附加法的创造性很大程度上取决于附加物的选择是否使主体产生了新的功能和价值,以增加其实用性。例如,磁铁可以附加在杯子上做成具有保健作用的磁化杯,附加在梳子上做成磁疗梳子。【教师】简述同类组合法。【学生】同类组合法是指将两个或两个以上相同的或相似的事物组合在一起,产生新事物的创新方法。加倍或合并相同的两种东西,已成为发明的捷径。如我们熟悉的情侣衫、亲子衫、鸳鸯共枕、套尺文具、两面用的花瓶等。同类组合法的主要特点有以下两个方面。(1)组合的对象是两个或两个以上相同或相似(同一类)的事物。(2)组合过程中,参与组合的事物的基本原理和基本结构在组合前后一般不发生实质性变化,但其功能可能有所改变,会产生新的功能或作用。进行同类组合时,我们要多观察那些单独存在的事物,设想单独的事物成双成对后会是什么样子,能不能发挥更大的作用或产生新的功能等。【教师】简述异类组合法。【学生】与同类组合法相反,把两种或两种以上不同种类的事物组合在一起,产生新事物的创新技法叫作异类组合法。这种技法将研究对象的各个部分、各个方面和各种要素联系起来加以综合考虑,从而在整体上把握事物的本质和规律,体现了综合就是创造的原理。可视电话就是异类组合法的应用实例。将电话和显示屏这两种本来不相关的事物进行组合,就可以在通话时如面对面一样交流了;日本发明家将黑板与复印机组合在一起,便发明了电子黑板。异类组合法的主要特点有以下三个方面。(1)组合对象是完全不相关的两类甚至多类事物,一般无主次之分。(2)参与组合的事物越不相关,组合成的新产品其创新性越强。(3)组合过程中,参与组合的对象在意义、原理、结构、功能等方面是相互渗透、相互补充的,整体变化比较显著。【教师】简述重组组合法。【学生】重组组合法也可以叫作分解组合法,是指在事物的不同层次上将其分解,然后再根据新的目的进行重新组合,从而使事物的性能发生变化的一种创造技法。重组组合法的主要特点有以下三个方面。(1)重组组合是在一件事物上进行内部调整。(2)重组组合过程中,一般不增加新的东西。(3)重组主要改变事物各组成部分之间的相互关系,主要从调整位置或顺序(结构)方面切入。重组组合前后相比,有的是几何尺寸的变化,有的是外形的变化,目的只有一个,那就是满足不同时期、不同人群的需要。【教师】点评并拓展知识。第四节类比联想创新法【教师】通过讲解和自由讨论直接类比、拟人类比、因果类比、仿生类比，引导学生了解类比联想创新法。【学生】阅读教材，认真听讲解，自由讨论，理解并记忆。【教师】简述直接类比。【学生】直接类比是指从自然界或人为成果中寻找与创意对象相类似的东西或事物,进行类比创新。【教师】简述拟人类比。【学生】拟人类比又称亲身类比或者自身类比,是指将创新对象“拟人化”,将自己设想为创意对象的某个因素,或将自己幻化为创意对象,带入角色,亲身体验一把“我即是它”的感觉,从而产生共鸣,获得创意。【教师】简述因果类比。【学生】因果类比是根据已经掌握事物的因果关系与正在接受研究改进事物的因果关系之间的相同或类似之处,去寻求创新思路的一种类比方法。例如,蒸汽遇到冷物体会凝结成水珠,遇冷是因,成水是果;天空中的云变成雨也存在类似的关系,利用这一关系,人们发明了人工降雨。【教师】简述仿生类比。【学生】仿生类比是一种通过模拟生物的结构或功能原理而产生发明创造的方法。仿生类比已成为现代技术发明的重要途径之一。自然界的动植物