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“主体附加法”教学案例

(发布人:教务处  发布时间:13-08-12 10:50  点击量:12457)

“主体附加法”教学案例

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教学目的

1.了解“主体附加”的作用和意义。

2.学会用组合的方法进行创新。

3.用适量的范例来加深学生对组合创新技法的理解。

4.用师生对话的形式进行发散和收敛思维训练,培养学生的创造思维能力和掌握该发明技法。

教学重点  利用附加体进行组合创新。

教学难点 如何选择别开生面的附加体。

教学过程

一、     引入课题

爱因斯坦说:“我认为,为了满足人类的需要而找出已知装置的新的组合的人就是发明家。”组合现象十分普遍,小到儿童积木,大到宇宙飞船,在任何一项技术的发展和完善过程中,几乎都有组合的烙印。有人对20世纪中480项重大发明进行分析统计后发现,三四十年代是突破型成果为主而组合型成果为辅;五六十年代两者旗鼓相当;从80年代起组合型成果占据主导地位。

组合创新技法是将若干个事物通过巧妙的组合或重组,获得具有统一整体功能的新产品、新材料、新方法的发明创造技法。它以组合求创新,为创新而组合。

利用前人已有的发明成果进行组合,往往会出现前所未有的奇特效果:坦克是车辆与枪炮的组合;喷气发动机是喷射原理与燃气轮机的组合;航天飞机是火箭技术与飞机技术的组合;爱迪生发明的留声机是锡纸圆筒、螺旋杆以及带有尖针的薄膜唱头几种简单物品的组合;美国的阿波罗登月设施都是用现代手段把几万项技术和构件组合起来完成的。

事物中的各个要素均可进行组合,这些要素包含物品、零部件、机构、材料、原理、技术、方法、状态、现象、成分、系统等等。组合创新是把两个或多个要素组合在一起,这些要素都是为了一个共同的目的起作用,它们相互支持、促进和补充,达到一个新的总体效果。

组合创新的生命力在于组合集优。组合不是简单的堆砌和拼凑,判断组合体的创造性的标准是:要在功能上表现出“1+1>2”的效果,在结构上要满足“1+1≤2”的要求。组合创新技法之所以成为人们常用的技法,是因为组合元素均为众所周知的前人发明成果,一般不需要高深的理论基础和技术设备支持,是一种“短、平、快”的创新手法。运用这种技法的关键:选用恰当的组合元素和确定各元素之间有效的组合途径。

常用的组合创新技法有:主体附加法、同物自组法、重组组合法、定向组合法、随机组合法。

本节课我们将要学习组合创新技法中的第一种类型——主体附加法

板书:主体附加法

二、课题的概述

当你发觉事物的某种不足或缺陷时,最好先考虑:能否在不改变或轻微改变主体的条件下,附加些什么就可弥补不足或消除缺陷。铅笔附加橡皮擦给使用者带来了方便;枪支上附加瞄准仪促使命中率有了大幅度提高。附加体虽然只是充当配角,仅起“锦上添花”的作用,但附加体往往能使主体身价倍增。我国的工艺草帽以每顶0.2美元出口,外商将其加压定型并另添上花布佩带,居然能以每顶18美元售出,附加体的附加值由此可见一斑。附加体可以是物品,也可以是技术或原材料。附加的方式分为两类:一类是一个主体可附加一个或多个附加体;另一类是一种附加体附加在不同的主体上。

下面介绍几种主体附加法的实例

三、范例介绍

【例1】     带计数器的跳绳

浙江新昌县中心学校的潘明赟同学,在跳绳运动的测验和比赛中,总觉得计数是一件麻烦的事情。于是,她利用录音机里的机械计数器作为计数装置,附加在跳绳的绳把上(右图)。在跳绳的带动下,计数器的联动装置会自动把跳绳次数记录下来。

【例2】     带笔和纸的电话机

法国毕克公司是生产电话机的专业厂家,在激烈的市场竞争中,销路直线

滑坡。总经理毕克先生急中生智,想出了在电话机上增加一个能存放活页纸和圆珠笔的小型附加装置,让打电话的人随时可拿到笔和纸作记录。一个月后,公司的库存全部销售一空,并收到了大批订单。

【例3】     瑞士军刀

瑞士军刀原为士兵随身携带的必备工具,它以功能齐全、质量上乘、造形别致等特点,被世界各国视为珍品。雅号为“瑞士冠军”的瑞士军刀是这个“家族”的典型产品,它以刀和柄为主体,附加上开罐器、开瓶器、木塞拨、螺丝刀、剥线器、钻孔锥、剪刀、钩子、木锯、凿子、钳子、叉子、放大镜等20多种工具。这把相当于一个工具箱功效的军刀,其长度仅有9厘米,重185克,与我们常用的电工刀相差无几。这把军刀结构布局极其合理和紧凑,繁而不乱,多而不虚,其完美程度令人拍案叫绝。

【例4】     响铃的应用

响铃是一个非常简单的物品,附加在时钟上成了闹钟或报时钟;附加在自行车上可提醒行人的注意;附加在保险柜上可判断操作程序的正确与否;附加在家用电器的定时器上可提示人们已到了预定的时间;附加在警戒网上可帮助哨兵了解警戒网的动静;附加在舞蹈演员的服装上则出现“声情并茂”的效果。

【例5】     带酒味的西瓜

美国园艺师恩德曼突发奇想,企图培育出带酒味的西瓜。他在西瓜藤上削一个切口,接上一根灯芯,再用粘膏固封,并将灯芯的另一端浸泡在酒缸里。待西瓜成熟后,西瓜里果然酒香飘溢。

四、阐明定义

通过上述实例的介绍,我们对主体附加法有了初步的了解。那么,什么叫主体附加呢?

板书定义---以某一特定的对象为主体,通过增加新的附件或插入其他技术内容,或加入其他原材料,使主体得以改善的方法,称为主体附加法。

五、描述操作步骤

板书:

选定一个主体

                           

分析主体的缺点或提出希望

                           

选择附加体

                           

考虑组合体的联接方法

                           

确定实现组合的方案

六、师生讨论

:主体附加的例子在日常生活中非常多,大家能否列举一些?

:香烟附加过滤嘴;

  自行车附加反光镜;

  尺子上附加放大镜;

  文具盒上附加课程表;

  照相机内置闪光灯;

  货车上增设小型装卸吊杆装置;

  带刻度的剪刀;

  带温度计的奶瓶;

  带秤的菜篮子;

  带印泥的图章;

  洗衣机上有程控器、吸毛盘、网兜、洗衣粉装料盒等附加物;

汽车上有扫雨器、喇叭、灯光信号、后视镜、里程表、时速表、水温表、油量表、遮光板、音响和空调等附加物。

:磁铁可以附加在什么主体上?其目的是什么?

:磁铁附在杯子上成为磁化杯;

磁铁藏在鞋跟里成为磁疗鞋;

磁铁安在头梳里有护发保健作用;

磁铁可附加在文具盒上便于开关;

磁铁嵌在开瓶器上,不用时顺手吸在冰箱上。

:磁性开瓶器的设想很好,它既不增加体积,又能方便于存放和寻找。

:酒味西瓜的创意蛮有意思,能否多给我们举些例子?

:好。把磁粉混入橡胶中制成磁性橡胶,成为冰箱门的密封材料;合金通常以一种金属为主体,掺入少量其他金属后,使合金各方面的性能比两者单独的性能高出许多;香味掺入毛线中,出现了香味纺织品;缺碘会引起甲状腺肿大,婴儿缺碘会使智商下降,因此,生产出了加碘食盐、加碘饮料等等。食品加碘的确是个好主意。

七、课堂小结

1.从组合的结果上看,主体不改变或略有改变,附加体只是起完善和补充作用。

2.主体附加的创造性,取决于附加体的选择是否别开生面,以及主体与附加体之间的联接是否巧妙。

3.一个主体可附加许多附加体,一种附加体也可附加在许多主体上。

八、布置作业(参考答案)

1.下列物品可附加什么?

扇子   编织针   电话听筒   鞋垫   玻璃杯   圆珠笔   运动鞋

2.温度计可附加在哪些主体上?(奶瓶、汤匙、热水器、冰箱、温控设备等)

3.动物饲料中可掺入什么?有何目的?(激素、微量元素、调味品、药物等)

4.附加体的作用是什么?

5.主体附加的创造性取决于什么?


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