【正文】 因此，人們即使在雨天也能穿上它，而不用擔(dān)心會弄濕襪子。鞋后跟則安裝了一個(gè)隱秘的小型氣泵，可借助人行走時(shí)腳底的力量，把污濁的空氣從鞋底特別設(shè)計(jì)的出口排出，從而使鞋內(nèi)空氣得以流通。能不能使鞋腳空間在基本封閉情況下與外部保持 “ 溝通 ” ？ 2023/1/31 ?問題四 能不能設(shè)計(jì)一雙真正透氣的 ”空調(diào)鞋 ”? ?解決方案： ? 從 外觀上看，風(fēng)行鞋和普通皮鞋并無區(qū)別，內(nèi)部卻另有乾坤。 2023/1/31 2023/1/31 ?問題四 能不能設(shè)計(jì)一雙真正透氣的 ”空調(diào)鞋 ”? ?問題分析： ? 一般解決方案是在鞋上制出一些孔。 2023/1/31 ?問題三 如何解決兒童成長期腳大的快， “鞋不適腳 ”的 問題 ?解決方案： ? 2023年 8月 ， 一家美國運(yùn)動服裝生產(chǎn)公司展示一款新型的可伸縮兒童鞋 。 ?解決方案： 問題二 如何 緩解白領(lǐng)女性長時(shí)間穿高跟鞋影響健康的問題 2023/1/31 2023/1/31 ?問題三 如何解決兒童成長期腳大的快， “鞋不適腳 ”的 問題 ?問題分析： ? 解決 兒童成長期腳大的快 ， “ 鞋不適腳 ”的 問題 ， 通常的辦法是買新鞋 。 （ 3） 使用比螺母材料硬度小的材料制造扳手，這樣可以在操作過程中損壞扳手而不是螺母。 根據(jù)傳統(tǒng)型扳手， 一般會 嘗試從下列方面 尋求解決 答案： （ 1） 使扳手的各個(gè)表面與螺母的外表面完全吻和，從而使得用扳手?jǐn)Q螺母時(shí)扳手的表面與螺母表面完全接觸，以避免螺母的角與扳手平面的接觸。 ?在 這一系統(tǒng)中存在的技術(shù)矛盾為：若想通過改變扳手形狀降低扳手對螺母的損壞程度，就可能會使扳手制造工藝復(fù)雜化。使用扳手時(shí)用力越大，螺母損壞就會越嚴(yán)重。 112 例： 請同學(xué)們從下面或生活中其他常見的事物中，選出兩種或多種事物進(jìn)行組合，看著誰組合出來的事物更有創(chuàng)意。如果把火炮的管數(shù)無限地增加行不行？為什么？ 3)舉例其他說明？ 異類組合 1) 人們每天都要刷牙，同時(shí)需要牙刷和牙膏； 2) 根據(jù)這種需求，有人將牙膏和牙刷組合設(shè)計(jì)出內(nèi)置牙膏的牙刷； 3) 優(yōu)點(diǎn)：刷牙時(shí)只要按動牙柄上的按鈕牙膏就會從牙毛中溢出，本產(chǎn)品解決了刷牙時(shí)擠牙膏的麻煩、解決了刷牙時(shí)牙膏易從口中脫落的問題、解決了刷完一側(cè)再刷另一側(cè)已沒有了牙膏的問題、解決了合用牙膏時(shí)，細(xì)菌容易相互傳染的問題、解決了出門在外攜帶不便的問題。 同類組合 1) 1918年松下幸之助創(chuàng)辦的松下電器公司，原來生意并不大，一天他在家中與妻子爭著使用電器，因?yàn)楫?dāng)時(shí)電源插座只有一個(gè)插口； 2) 從而觸發(fā)了他的創(chuàng)造思維：如果一個(gè)電源插座上可以同時(shí)提供兩個(gè)電器插口那該多好啊； 3) 這個(gè)發(fā)明技術(shù)上非常簡單，將兩處插口同端并聯(lián)，制成雙聯(lián)插座，這是松下電器公司第一項(xiàng)專利； 4) 這一產(chǎn)品使公司發(fā)了大財(cái)，由此成就了松下電器日后成為世界電器巨頭的物質(zhì)基礎(chǔ)。斯文頓成為剛誕生的這支部隊(duì)的長官。英國人把裝有火炮的叫 “ 雄 ” 坦克，把裝有機(jī)槍的叫 “ 雌 ” 坦克。萌發(fā)奇想能否把牽引火炮的拖拉機(jī)改裝成不怕槍彈、能夠越野的 “ 陸地戰(zhàn)艦 ” 。 2) 英國隨軍記者貝斯特 從此之后，紡織業(yè)、采礦業(yè)、冶金業(yè)、造紙業(yè)、陶瓷業(yè)等工業(yè)部門，都先后采用蒸汽機(jī)作為動力了； 7) 1807年，美國人富爾把瓦特的蒸汽機(jī)裝在輪船上，從此航運(yùn)中的帆船時(shí)代結(jié)束； 8) 1814年，英國人史蒂芬把瓦特的蒸汽機(jī)裝在火車上，陸路運(yùn)輸?shù)男聲r(shí)代開始； 9) 19世紀(jì)三、四十年代，蒸汽機(jī)在歐洲和北美廣泛采用，這就是所謂 “ 蒸汽時(shí)代 ” 。帕潘，用一個(gè)圓筒和活塞制造出第一臺簡單蒸汽機(jī)； 2) 1698英國人托易斯 103 突破型發(fā)明 +組合型發(fā)明 組合創(chuàng)新法 ——指按照一定的技術(shù)原理，通過將兩個(gè)或多個(gè)功能元素合并，從而形成一種具有新功能的新產(chǎn)品、新工藝、新材料的創(chuàng)新方法。 102 4. 意外事件發(fā)現(xiàn)機(jī)遇 例： 碘元素的發(fā)現(xiàn) ！ 組合創(chuàng)新法 1)20世紀(jì)最偉大的科學(xué)成就之一，但 “ 阿波羅 ” 宇宙飛船技術(shù)中沒有一項(xiàng)新的突破，都是現(xiàn)有技術(shù)的組合。他立即注意這一意外現(xiàn)象，并重復(fù)了實(shí)驗(yàn)，收集這種紫色的氣體，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一種新元素 ——”碘 ” 。于是他想出用厚實(shí)的帆布做褲子，價(jià)格低廉、結(jié)實(shí)耐磨，深得牛仔們喜愛，漸漸變成牛仔們的特色 ——牛仔褲的問世！ 4) 到了 195060年代，長發(fā)、緊身衫、牛仔褲是美國年輕人放蕩不羈的標(biāo)準(zhǔn)模式，幫助 Levi?s業(yè)績邁入高成長期。途中遇雨，等他趕到那里時(shí)，大多數(shù)工人已經(jīng)安營扎寨了。 3)他將這些玻璃帶回去研究，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)結(jié)晶化，強(qiáng)硬如鐵，并能隨溫度的高低迅速變化，從而發(fā)現(xiàn)了一種新型玻璃，后來成為制造宇宙火箭箭頭部分最理想的材料。當(dāng)時(shí)人們都認(rèn)為這爐玻璃肯定報(bào)廢了。 99 2. 將錯(cuò)就錯(cuò)利用機(jī)遇 “錯(cuò)誤是向上攀登的階梯，往往意味著機(jī)會！ ” ——積極地思考能否以及如何將自己或別人所造成的某種錯(cuò)誤加以利用，力爭其轉(zhuǎn)化為一種有價(jià)值的成果。瓦特在此基礎(chǔ)上發(fā)明了一種既能發(fā)射無線電波，又能接收反射射波的裝置，它能在很遠(yuǎn)的距離就探測到飛機(jī)的行動。這實(shí)質(zhì)上就是雷達(dá)的工作原理。起初以為是故障，經(jīng)過檢查排除這種可能性，后來經(jīng)過仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)每當(dāng)輪船通過兩手軍艦之間，通信中斷，由此他設(shè)想可以利用電波探測海上目標(biāo)?，F(xiàn)在還有一種日本佳能公司發(fā)明的 NP靜電復(fù)印法。經(jīng)過一段時(shí)間，他意外發(fā)以往都是利用化學(xué)效應(yīng)，還沒有人提出過利用光電效應(yīng)； 3) 他瞄準(zhǔn)這一缺陷進(jìn)行研究，提出了將光的導(dǎo)電性和靜電原理相結(jié)合的新復(fù)制方法 ——（間接式）靜電復(fù)印。 2) 因此卡爾遜想改進(jìn)復(fù)制方法，多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)都未能成功。 例 1： 李政道！ “你們要想在研究工作中趕上、超過人家嗎？你一定要摸清別人的工作，哪些地方是他們的缺陷。因此，他獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 3) 查德威克 （盧瑟福的學(xué)生）想起盧瑟福在一次講座中提出的一個(gè)假設(shè)“ 一個(gè)點(diǎn)子打進(jìn)原子核，于帶正電的質(zhì)子相結(jié)合，會成為一個(gè)中性粒子。但小居里夫婦沒有把握這次意外，卻做了一個(gè)假設(shè) “ 伽馬射線的能量特別大 ” 。當(dāng)時(shí)人們認(rèn)識的中性粒子只有伽馬射線，它是一種光子流，質(zhì)量很小，而質(zhì)子的質(zhì)量相對光子來說，大得不可比擬。 機(jī)遇創(chuàng)新法 “ 意外？運(yùn)氣？ ” 法國著名生物學(xué)家巴斯德說過： “ 機(jī)遇只偏愛有準(zhǔn)備的頭腦！ ” 1) 要有需要加以解決的問題； 2) 要了解和相信每個(gè)人都可能碰到機(jī)遇； 3) 要有捕捉機(jī)遇的愿望和要求； 4) 要有隨時(shí)準(zhǔn)備抓住和利用機(jī)遇的意思和物質(zhì)準(zhǔn)備。 93 1) 一個(gè)橡膠制品開發(fā)商，萌發(fā)了發(fā)明松軟橡膠的設(shè)想，如何有 “ 硬 ” 變 “ 軟 ” ？ 2) 松軟可口的面包喚起了他的靈感，將面粉發(fā)酵的原理用于生產(chǎn)橡膠制品的工藝中，研制出適宜橡膠的發(fā)酵劑，從而取得發(fā)明海綿橡膠的成功。 3． 想象性的模擬 它是指充分利用人類的想象能力，通過童話、小說、幻想、諺語等來尋找靈感，以獲取解決問題的方案。先假設(shè)自己變成該事物以后，再考慮自己會有什么感覺，又如何去行動，然后再尋找解決問題的方案。 2． 同質(zhì)異化 “ 變熟悉為陌生 ” ——根據(jù)人們的需要，從新的角度或運(yùn)用新知識進(jìn)行觀察和研究，以擺脫陳舊固定的看法的桎梏，產(chǎn)生出新的創(chuàng)造構(gòu)想，即可熟悉的事物化成陌生的事物看待。即以外部事物或已有的發(fā)明成果為媒介，并將它們分成若干要素，對其中的元素進(jìn)行討論研究，綜合利用激發(fā)出來的靈感，來發(fā)明新事物或解決問題的方法。 90 ——通過研究、模擬生物的感覺（包括視覺、嗅覺、聽覺、觸覺等）、語言、智能等信息機(jī)器及其存儲、提取、傳輸?shù)确矫娴臋C(jī)理，構(gòu)思和研制出新的信息系統(tǒng)的仿生方法?，F(xiàn)在還研究成功了 “ 電子警犬 ” ，可以用來測定毒氣，檢測染料、漆、酸、氨、苯、瓦斯及新鮮蘋果和香蕉的氣味，可以測定氣體一千萬分之一的濃度，其靈敏度已達(dá)到了狗鼻的水平，還可以用作偵緝工作。 例 1： “ 狗鼻子 ” ！ （品種優(yōu)良的警犬，嗅覺卻比人高出 1萬倍） ——通過研究狗的鼻子，人類模仿制成了小型、快速、靈敏的自動分析儀 ——“電子鼻 ” ，集智能傳感技術(shù)、人工智能專家系統(tǒng)技術(shù)及并行處理技術(shù)等高科技成果于一體的高自動化仿生系統(tǒng)，其靈敏性、耐久性和抗干擾性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過狗鼻子，應(yīng)用前景十分廣闊。 3. 外形仿生 1) 傳統(tǒng)交通工具的滾動式結(jié)構(gòu)難于穿越沙漠； 2) 仿袋鼠行走方式，發(fā)明了跳躍運(yùn)行的汽車，解決了沙漠運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)載工具。 （貓的爪尖作用是否同上？） 劉翔的紅色魔鞋 3. 外形仿生 87 例 2： 蝗蟲行走！ 1) 問題：對爬越 45186。1960年前蘇聯(lián)的米爾研制同用噴射引擎為動力的世界最大的直升飛機(jī)，可載 40噸， 1966年世界上有了用玻璃纖做旋翼，壽命達(dá) 3600小時(shí)，速度可達(dá)每小時(shí) 300公里。壽命達(dá) 600小時(shí)。 轉(zhuǎn)變飛行，最后垂直落后。并且在柏林博覽會上進(jìn)行了表演。佰雷發(fā)明了現(xiàn)代化的直升飛機(jī)。 1849年英國的菲利普斯制造了一架模特直飛升機(jī)（蒸汽馬力）。 直升飛機(jī) 85 1784年法國機(jī)械師比恩沃尼制成了有兩套旋轉(zhuǎn)翼的模型直升飛機(jī)。經(jīng)過十多年的鉆研，他造出了一架直升飛機(jī)。這就是直升飛機(jī)的原理。竹蜻蜓是一種兒童玩具，它以一根小棍作軸，軸頂有螺旋槳翼片（有時(shí)羽毛），用手把小棍一搓，就向上飛升，作用像有螺旋。 3) 思考： 蒼蠅與其他創(chuàng)新？ —— 腳、鼻子、翅膀 83 例： 蒼蠅的 “ 眼睛 ” ！ 直升飛機(jī) 84 中國人蘇州巧匠徐正明于公元 17世紀(jì)發(fā)明了直升飛機(jī)。這兩只復(fù)眼，是由成千上萬只小眼排列在曲面上組成的。頭頂上的 3只較小，是一種 “ 單眼 ” ，只能感覺光的強(qiáng)弱。 81 仿生法 ：從自然界獲得創(chuàng)造靈感，甚至直接仿照生物原型進(jìn)行創(chuàng)造發(fā)明，是將模仿與現(xiàn)代科技有機(jī)結(jié)合起來，設(shè)計(jì)出具有新功能的仿生系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對自然的超越，包括：原理仿生、結(jié)構(gòu)仿生、外形仿生、信息仿生、擬人仿生等。 例： 革命性的新光源！ 仿生法 ——師法自然 1) 在太平洋戰(zhàn)爭期間，美國國防委曾試圖用蝙蝠攜帶炸彈火燒日本，并為此計(jì)劃耗費(fèi)巨資，但因?yàn)榉N種原因，這些 “ 生物戰(zhàn)士 ” 最終未能出擊； 2) 蝙蝠用超聲波辨別物體原理：飛行過程中，蝙蝠喉內(nèi)產(chǎn)生一種超聲波，通過嘴或鼻孔發(fā)射出來，遇到物體時(shí)，超聲波便被反射回來，由蝙蝠的耳朵接收回來，判定目標(biāo)和距離。一個(gè)半導(dǎo)體燈具正?？梢允褂?50年，長命百歲的人一生最多也只用 2只燈。因此，半導(dǎo)體技術(shù)引發(fā)微電子革命后，又孕育一場新的產(chǎn)業(yè)革命 —— 照明革命； 7) 半導(dǎo)體晶體二極管燈具 —— 節(jié)能、長壽命、安全、免維護(hù)、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。 例： 熱與電的類比！ 3. 象征類比 例： 玫瑰花喻愛情、綠色喻春天、火炬于光明、日出喻新生！ 79 ——借助事物形象和象征符號來比喻某種抽象的概念或思維感情，是直覺感知，并使問題關(guān)鍵顯現(xiàn)、簡化，文學(xué)作品、建筑設(shè)計(jì)多用此法。 1. 擬人類比 2. 直接類比 1) 著名物理學(xué)家歐姆在研究電子運(yùn)動規(guī)律時(shí)，一直苦于沒有適當(dāng)?shù)奈锢砹?br />