本書(shū)針對(duì)21世紀(jì)教改要求，以創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法為主線，主要介紹了創(chuàng)新思維與技法、TRIZ理論及其應(yīng)用、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)基本方法、創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)例、專利申請(qǐng)的有關(guān)知識(shí)等內(nèi)容。TRIZ理論及其應(yīng)用主要包括TRIZ的思維方法、系統(tǒng)進(jìn)化法則、40個(gè)發(fā)明原理、技術(shù)矛盾與阿奇舒勒矛盾矩陣、物理矛盾與分離原理、物場(chǎng)模型分析等；機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)基本方法主要包括機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)和機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。書(shū)中附有大量實(shí)例，每章后均附有習(xí)題，書(shū)末附有模擬試題及答案。
本書(shū)可作為普通高等院校本科生、專科生或研究生的創(chuàng)新類課程教材，也可供工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)和參考。
創(chuàng)新思維是創(chuàng)新設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ)，和其他任何創(chuàng)新方法一樣，TRIZ理論也是基于創(chuàng)新思維的理論方法，因此，本書(shū)在介紹TRIZ理論之前，首先介紹了一些創(chuàng)新思維與技巧，這些事進(jìn)行創(chuàng)新的必不可少的基礎(chǔ)。另外，TRIZ理論與工業(yè)方面聯(lián)系密切，而機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是工業(yè)創(chuàng)新的重要組成部分，可以說(shuō)只要是有實(shí)體結(jié)構(gòu)的地方就有機(jī)械。為能更好地進(jìn)行創(chuàng)新并提高TRIZ與專業(yè)知識(shí)連接的緊密性，本書(shū)后半部分闡述了機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本方法，對(duì)機(jī)械類專業(yè)的創(chuàng)新教學(xué)能提供更多的幫助。為提高學(xué)習(xí)效果，書(shū)中給出了一些應(yīng)用TRIZ進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的實(shí)例，便于學(xué)生進(jìn)行自學(xué)，更快、更好地掌握TRIZ，培養(yǎng)出應(yīng)用TRIZ等創(chuàng)新方法進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。最后，還介紹了專利申請(qǐng)的有關(guān)知識(shí)，專利是發(fā)明創(chuàng)新成果的最好體現(xiàn)，同時(shí)也是對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，對(duì)于有志于創(chuàng)新的廣大學(xué)者和創(chuàng)新愛(ài)好者也是一個(gè)很好的啟示。
21世紀(jì)以來(lái)，隨著世界經(jīng)濟(jì)的激烈競(jìng)爭(zhēng)和科技的迅猛發(fā)展，世界各國(guó)都在調(diào)整經(jīng)濟(jì)政策、科技政策和發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)于科技創(chuàng)新，尤其是高科技領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，均給予高度重視，創(chuàng)新能力的高低已成為衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力強(qiáng)弱的重要因素。
提高創(chuàng)新能力應(yīng)該首先從教育抓起，大學(xué)生掌握一些創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法和提高創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力已經(jīng)變得十分必要，這也應(yīng)是目前高等院校創(chuàng)新教育和課程改革的重要內(nèi)容。為此，高等學(xué)校應(yīng)該在教學(xué)中開(kāi)設(shè)一門(mén)先進(jìn)、高效而且實(shí)用的創(chuàng)新方法課程。創(chuàng)新方法有很多種，但經(jīng)過(guò)多年的研究和實(shí)踐，人們發(fā)現(xiàn)起源于前蘇聯(lián)的TRIZ理論具有鮮明的優(yōu)勢(shì)，在發(fā)明創(chuàng)新中表現(xiàn)突出，近年來(lái)尤其受到人們的歡迎和重視，TRIZ理論在世界各國(guó)被廣泛傳播和使用，對(duì)促進(jìn)科技創(chuàng)新效果顯著。因此，學(xué)習(xí)TRIZ理論與創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法越來(lái)越成為高校創(chuàng)新類課程教學(xué)的主體。
TRIZ（發(fā)明問(wèn)題解決理論）是前蘇聯(lián)發(fā)明家根里奇·阿奇舒勒及其帶領(lǐng)的一批科研人員在研究了大量高水平專利的基礎(chǔ)上，提出的一套具有完整理論體系的創(chuàng)新方法。TRIZ理論曾是前蘇聯(lián)的國(guó)家機(jī)密，在軍事、工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域均發(fā)揮了巨大作用，成為創(chuàng)新的“點(diǎn)金術(shù)”，讓西方發(fā)達(dá)國(guó)家一直望塵莫及。直到前蘇聯(lián)解體，大批TRIZ專家移居其他發(fā)達(dá)國(guó)家，TRIZ理論才被傳播到美國(guó)、歐洲、日本、韓國(guó)等地，為世人所知。近幾年，TRIZ理論在我國(guó)開(kāi)始獲得廣泛關(guān)注和重視，為我國(guó)科技創(chuàng)新提供了方法上的強(qiáng)有力的幫助。
創(chuàng)新思維是創(chuàng)新設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ)，和其他任何創(chuàng)新方法一樣，TRIZ理論也是基于創(chuàng)新思維的理論方法，因此，本書(shū)在介紹TRIZ理論之前，首先介紹了一些創(chuàng)新思維與技法，這些是進(jìn)行創(chuàng)新必不可少的基礎(chǔ)。另外，TRIZ理論與工業(yè)方面聯(lián)系密切，而機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是工業(yè)創(chuàng)新的重要組成部分，可以說(shuō)只要是有實(shí)體結(jié)構(gòu)的地方就有機(jī)械。為能更好地進(jìn)行創(chuàng)新并提高TRIZ理論與專業(yè)知識(shí)連接的緊密性，本書(shū)后半部分闡述了機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本方法，對(duì)機(jī)械類專業(yè)的創(chuàng)新教學(xué)能提供更多的幫助。
為提高學(xué)習(xí)效果，書(shū)中給出了一些應(yīng)用TRIZ理論進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的實(shí)例，便于學(xué)生進(jìn)行自學(xué)，更快、更好地掌握TRIZ理論，培養(yǎng)出應(yīng)用TRIZ理論等創(chuàng)新方法進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。最后，還介紹了專利申請(qǐng)的有關(guān)知識(shí)。專利是發(fā)明創(chuàng)新成果的最好體現(xiàn)，同時(shí)也是對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，對(duì)于有志于創(chuàng)新的廣大學(xué)者和創(chuàng)新愛(ài)好者也是一個(gè)很好的啟示。
參加本書(shū)編寫(xiě)的有：潘承怡（第0章，第2章的2.5節(jié)、2.8～2.10節(jié)，第3章，附錄）、姜金剛（第1章，第2章的2.1節(jié)、2.2節(jié)、2.6節(jié)、2.7節(jié)，第4章）、張簡(jiǎn)一（第2章的2.3節(jié)、 2.4節(jié)）、張永德（第5章）。本書(shū)由潘承怡、姜金剛擔(dān)任主編，張簡(jiǎn)一、張永德?lián)胃敝骶帯Ｈ珪?shū)由潘承怡統(tǒng)稿。
本書(shū)為哈爾濱理工大學(xué)新編教材立項(xiàng)項(xiàng)目，得到了哈爾濱理工大學(xué)教務(wù)處的大力支持，在編寫(xiě)過(guò)程中還得到了段鐵群教授的熱情指導(dǎo)和幫助，在此一并表示衷心的感謝！
限于編者水平，書(shū)中難免有錯(cuò)誤和不足之處，歡迎讀者批評(píng)指正。
編者2015年1月
第0章緒論1
0.1創(chuàng)新設(shè)計(jì)概述1
0.1.1創(chuàng)新的概念1
0.1.2創(chuàng)新設(shè)計(jì)3
0.2創(chuàng)新教育與創(chuàng)新人才的培養(yǎng)5
0.2.1創(chuàng)新教育的重要性5
0.2.2創(chuàng)新人才的特點(diǎn)5
0.2.3創(chuàng)新人才的培養(yǎng)6
習(xí)題9
第1章創(chuàng)新思維與技法10
1.1創(chuàng)新思維10
1.1.1創(chuàng)新思維的特點(diǎn)和類型10
1.1.2創(chuàng)新思維形成的過(guò)程和方式12
1.1.3創(chuàng)新思維訓(xùn)練14
1.2幾種傳統(tǒng)創(chuàng)新技法15
1.2.1頭腦風(fēng)暴法15
1.2.2設(shè)問(wèn)法20
1.2.3焦點(diǎn)客體法26
習(xí)題27
第2章TRIZ理論及其應(yīng)用28
2.1TRIZ理論概述28
2.1.1TRIZ理論的產(chǎn)生和發(fā)展28
2.1.2推廣TRIZ理論的意義31
2.1.3TRIZ理論的基本內(nèi)容32
2.1.4創(chuàng)新的等級(jí)33
2.2TRIZ理論的思維方法35
2.2.1打破思維慣性35
2.2.2最終理想解39
2.2.3九屏幕法42
2.2.4其他方法簡(jiǎn)介45
2.3技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則48
2.3.1技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則48
2.3.2技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則的應(yīng)用64
2.4TRIZ理論的40個(gè)發(fā)明原理66
2.4.1發(fā)明的原理66
2.4.240個(gè)發(fā)明原理詳解68
2.4.340個(gè)發(fā)明原理的分類88
2.4.440個(gè)發(fā)明原理的應(yīng)用實(shí)例89
2.5技術(shù)矛盾與阿奇舒勒矛盾矩陣91
2.5.1技術(shù)矛盾的定義91
2.5.239個(gè)通用工程參數(shù)92
2.5.3阿奇舒勒矛盾矩陣99
2.5.4阿奇舒勒矛盾矩陣的應(yīng)用100
2.6物理矛盾與分離原理102
2.6.1物理矛盾的意義102
2.6.2分離原理103
2.6.3分離原理與40個(gè)發(fā)明原理的關(guān)系109
2.7物場(chǎng)模型分析111
2.7.1物場(chǎng)模型的類型111
2.7.2物場(chǎng)模型分析的一般解法113
2.8科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象115
2.8.1TRIZ理論中的科學(xué)效應(yīng)116
2.8.2科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象的應(yīng)用118
2.9發(fā)明問(wèn)題的標(biāo)準(zhǔn)解法120
2.9.1標(biāo)準(zhǔn)解法的構(gòu)成121
2.9.2標(biāo)準(zhǔn)解法的應(yīng)用127
2.10ARIZ算法簡(jiǎn)介128
2.10.1ARIZ算法的主導(dǎo)思想128
2.10.2ARIZ算法的應(yīng)用129
習(xí)題130
第3章機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)基本方法132
3.1機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)132
3.1.1常見(jiàn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)及性能特點(diǎn)132
3.1.2機(jī)構(gòu)的變異、演化與創(chuàng)新設(shè)計(jì)133
3.1.3機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)140
3.1.4機(jī)械創(chuàng)新中幾種常用的實(shí)用機(jī)構(gòu)147
3.2機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)152
3.2.1機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念與步驟152
3.2.2結(jié)構(gòu)元素的變異與演化153
3.2.3機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本方法158
3.2.4機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的發(fā)展方向169
習(xí)題173
第4章創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)例176
4.1自行車的創(chuàng)新設(shè)計(jì)176
4.2多功能異形架椅的創(chuàng)新設(shè)計(jì)177
4.3中國(guó)象棋對(duì)弈機(jī)器人的創(chuàng)新設(shè)計(jì)179
4.4概念手機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)181
4.5多功能直尺的創(chuàng)新設(shè)計(jì)182
4.6鑰匙引導(dǎo)器的創(chuàng)新設(shè)計(jì)187
習(xí)題190
第5章專利申請(qǐng)的有關(guān)知識(shí)191
5.1專利申請(qǐng)的時(shí)機(jī)與條件191
5.2專利申請(qǐng)的類型與所需文件192
5.2.1專利申請(qǐng)類型192
5.2.2專利申請(qǐng)所需文件及要求193
5.3專利申請(qǐng)實(shí)例194
習(xí)題198
附錄A阿奇舒勒矛盾矩陣插頁(yè)
附錄B模擬試題199
附錄C模擬試題答案202
參考文獻(xiàn)205
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