第一篇：基于TRIZ創(chuàng)新方法的開放式創(chuàng)新實驗室建設(shè)方案

基于TRIZ創(chuàng)新方法的開放式創(chuàng)新實驗室建設(shè)方案

[摘要]基于TRIZ創(chuàng)新方法，論文提出了一種全新的開放式創(chuàng)新實驗室的建設(shè)方案，即學(xué)生通過前期講座掌握RTIZ創(chuàng)新方法，按照創(chuàng)新方法實驗報告模板的指引完成實驗方案構(gòu)思，最終得到具有創(chuàng)新性、新穎性及實用性的創(chuàng)新成果。

[關(guān)鍵詞]TRIZ；創(chuàng)新方法；開放式創(chuàng)新實驗室；建設(shè)方案

1、引言

為進(jìn)一步推行開放式實驗教學(xué)改革，形成動態(tài)、開放、自主、多元的實驗教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力、創(chuàng)新性實驗?zāi)芰?、科學(xué)研究能力，許多高校正在開展開放式創(chuàng)新實驗室建設(shè)工作，創(chuàng)新實驗室的建設(shè)目標(biāo)是能夠找到一條既適合大面積教學(xué)需求、又適合少數(shù)有需求學(xué)生的探究性研究的有效教學(xué)實踐模式。

創(chuàng)新思維與創(chuàng)新方法在創(chuàng)新能力培養(yǎng)中占有重要地位，創(chuàng)新思維與創(chuàng)新方法正在被人們認(rèn)可和重視。TRIZ理論是前蘇聯(lián)-阿塞拜疆 Azerbaijan發(fā)明家根里奇?阿奇舒勒所提出的，他從1946年開始領(lǐng)導(dǎo)數(shù)十家研究機構(gòu)、大學(xué)、企業(yè)組成了TRIZ的研究團體，通過對世界高水平發(fā)明專利（累計250萬件）的幾十年分析研究，基于辯證唯物主義和系統(tǒng)論思想，提出了有關(guān)發(fā)明問題的解決理論。TRIZ理論通過對人類創(chuàng)新活動的高度概括，目前已經(jīng)形成了一套具體求解創(chuàng)新問題的工具和方法。

在當(dāng)前“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的歷史背景和機遇下，高等教育在培育創(chuàng)新精神和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面肩負(fù)著特殊的使命，而在傳統(tǒng)教育模式的基礎(chǔ)上如何導(dǎo)入創(chuàng)新教育是一個亟待解決的問題，需要我們在教學(xué)實踐中進(jìn)行不斷的探索。大學(xué)生創(chuàng)新能力與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)可從創(chuàng)新認(rèn)識、創(chuàng)新方法、創(chuàng)新活動流程等多方面切入，其中，創(chuàng)新思維是框架，創(chuàng)新思維到創(chuàng)新能力的轉(zhuǎn)變至關(guān)重要。基于TRIZ創(chuàng)新方法，論文提出了一種全新的開放式創(chuàng)新實驗室的建設(shè)方案，即在指導(dǎo)學(xué)生了解、熟悉、應(yīng)用RTIZ創(chuàng)新思維方法思想的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)生專業(yè)實際，依托可行性較高的溶創(chuàng)新方法于一體的實驗報告模板，讓學(xué)生在潛移默化中接受創(chuàng)新能力訓(xùn)練，通過后期的專利和論文成果的輔導(dǎo)使得創(chuàng)新成果得以凸顯。

2、開放式創(chuàng)新實驗室的特點

開放式創(chuàng)新實驗室具有適用性、開放性、創(chuàng)新性的特點。適用性要求實驗項目的規(guī)模至少能滿足10人以上同時開展實驗的要求，這是由于創(chuàng)新性的實驗項目的開課對象一般為具有一定專業(yè)基礎(chǔ)的相關(guān)專業(yè)大面積本科生，實驗項目本身也包含面廣量大的學(xué)科基礎(chǔ)實驗課和專業(yè)基礎(chǔ)實驗課；開放性要求實驗項目在現(xiàn)有實驗室條件下或通過建設(shè)后能夠真正開出，滿足開放性實驗教學(xué)要求，在實驗時間、實驗空間、實驗資源和實驗室管理等方面實現(xiàn)開放，學(xué)生在教師指導(dǎo)下，自主設(shè)計實驗方案、開展探索研究、進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理和撰寫實驗報告，注重實驗過程評價而不是實驗結(jié)果的評價；創(chuàng)新性要求實驗項目的選題應(yīng)盡可能反映學(xué)科前沿課題或社會生活中有待解決的問題，從最新的科研成果或教改成果中凝練出實驗項目，體現(xiàn)實驗內(nèi)容自主性、實驗結(jié)果未知性、實驗方法和手段的探索性，注重啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生自主研究學(xué)習(xí)能力。

3、開放式創(chuàng)新實驗室建設(shè)方案

鑒于開放式創(chuàng)新實驗室的上述特點，從TRIZ創(chuàng)新方法應(yīng)用的角度出發(fā)，我們提出了一條基于TRIZ創(chuàng)新方法的開放式創(chuàng)新實驗室建設(shè)方案。開放式創(chuàng)新實驗室的開課模式主要分選課、上課、提交報告、評定成績四個階段，下面分別進(jìn)行說明。

選課階段，針對我校每學(xué)期2500名左右選修實驗課程的本科生，給出250名左右的創(chuàng)新實驗選課名額，遴選出對創(chuàng)新有興趣的同學(xué)。

上課階段，首先通過兩次課堂講座形式對250名選課同學(xué)進(jìn)行TRIZ創(chuàng)新方法及創(chuàng)新思維的培訓(xùn)以及專利相關(guān)知識的輔導(dǎo)，然后分發(fā)創(chuàng)新實驗報告模板，讓學(xué)生按每10人一組自行分組，并確定每組進(jìn)入實驗室確切時間；在實驗課堂上，實驗室提供多個與本校專業(yè)密切相關(guān)的課題供學(xué)生自行選擇，每個課題又可以衍生出若干子課題，例如我們實驗室的“空氣阻力系數(shù)測定”項目是在南京千韻公司的QY-KZIA空氣阻力系數(shù)測定實驗儀的基礎(chǔ)上建立起來的，當(dāng)一個物體與空氣的氣流發(fā)生相對運動時，氣流會對物體產(chǎn)生一種阻力，這種氣流對物體的阻力可簡稱為流阻（或風(fēng)阻），對于在迎著氣流方向上同樣的橫截面情況下，不同的形狀的物體所受流阻是不相同的，這種不同形狀物體所受流阻的系數(shù)就是本實驗要研究的主要內(nèi)容，通過本實驗來研究不同形狀物體的阻力系數(shù)，對水文、流體力學(xué)、建筑設(shè)計、航空和汽車設(shè)計、高速列車設(shè)計等與氣流速度密切相關(guān)的行業(yè)都有很現(xiàn)實的意義，每位同學(xué)可以根據(jù)自己的專業(yè)與興趣，選擇一個問題，應(yīng)用TRIZ方法，按照實驗報告模板的指引，完成自己的創(chuàng)新研究。

提交報告階段，按照實驗報告模板的要求，提交問題解決過程及最終優(yōu)化方案，教師分析方案創(chuàng)新性、新穎性及實用性，擇優(yōu)推薦申請專利或發(fā)表在實驗室內(nèi)部刊物《創(chuàng)新方案》上。

評定成績階段，創(chuàng)新實驗最終成績由參加兩次講座及實驗過程及方案綜合評定，提交完整問題解決方案并公開發(fā)表者，實驗成績?yōu)閮?yōu)，并優(yōu)先推薦參加校級物理創(chuàng)新競賽。

4、總結(jié)

論文從TRIZ方法應(yīng)用的角度出發(fā)，結(jié)合高校教學(xué)現(xiàn)狀與需求，提出了一套具體翔實并具有適用性的開放式創(chuàng)新實驗室建設(shè)方案，可供教學(xué)改革與TRIZ應(yīng)用研究者借鑒與應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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張開驍（1978-）男，江蘇南京，副教授，研究方向為教學(xué)改革與創(chuàng)新方法研究.

第二篇：TRIZ創(chuàng)新方法課程設(shè)計報告

TRIZ創(chuàng)新方法課程設(shè)計報告

創(chuàng)新案例——自動吸塵器

1.1TRIZ概述

TRIZ就是“發(fā)明問題解決理論”的俄語縮寫，是由前蘇聯(lián)發(fā)明家阿奇舒勒在1946年創(chuàng)立的，因而阿奇舒勒被尊稱為TRIZ理論之父。TRIZ理論被公認(rèn)為是使人聰明的理論。

TRIZ有9大組成部分，核心是技術(shù)進(jìn)化原理。按這一原理，技術(shù)系統(tǒng)一直處于進(jìn)化之中，解決矛盾是其進(jìn)化的推動力。TRIZ理論也可大致分為3個組成部分：TRIZ的理論基礎(chǔ)、分析工具和知識數(shù)據(jù)庫。其中，TRIZ的理論基礎(chǔ)對于產(chǎn)品的創(chuàng)新具有重要的指導(dǎo)作用；分析工具是TRIZ用來解決矛盾的具體方法或模式，它們使TRIZ理論能夠得以在實際中應(yīng)用，其中包括矛盾矩陣、物-場分析、ARIZ發(fā)明問題解決算法等；而知識數(shù)據(jù)庫則是TRIZ理論解決矛盾的精髓，其中包括矛盾矩陣(39個工程參數(shù)和40條發(fā)明原理)、76個標(biāo)準(zhǔn)解決方法等等。

學(xué)習(xí)、研究、應(yīng)用、推廣TRIZ理論可以大大縮短發(fā)明創(chuàng)造的進(jìn)程，提升產(chǎn)品的創(chuàng)新水平。經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展，尤其是進(jìn)入21世紀(jì)，TRIZ理論已經(jīng)成為一套解決新產(chǎn)品開發(fā)實際問題的成熟的理論和方法體系。

1.2問題領(lǐng)域以及現(xiàn)狀

優(yōu)雅完美的居室，必須悉心打理，才可保持舒適整潔，有條不紊。吸塵器理想的設(shè)計與卓越的科技，令家居清潔工作倍添輕松、快捷，并滿足您對每一項清潔要求。它以先進(jìn)的吸塵鴿、多用途的附件、超強勁的吸力，吸盡每一角落的塵埃，清理難接觸的墻角落、天花板、沙發(fā)底下到櫥柜之間的縫隙，無微不至，令全屋顯得干凈無暇。在當(dāng)今科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的形式下，人們對生活有了更新的追求。隨著我國城市化的加劇，人們生活節(jié)奏的加快，因此，越來越多的新產(chǎn)品進(jìn)入到人們的日常生活，取代了越來越多的人力勞動。吸塵器將要成為我國每一個家庭的必需品，它給許多忙碌的人們帶來了無窮的便利。吸塵器是一種利用風(fēng)機和電動機的裝置清除室內(nèi)灰塵的一種家用電器。長期以來，吸塵器都跳不出需要人為管理和充電的使用模式，所以要找準(zhǔn)設(shè)計定位，自主創(chuàng)新，運用TRIZ(Theory of lnventive Problem solving)理論指導(dǎo)吸塵器的創(chuàng)新設(shè)計，設(shè)計出符合消費者需求并具有市場競爭力的吸塵器產(chǎn)品。

2.1初始問題情境描述

對于大部分消費者來說，功能多樣、自動吸塵、自動獲取能量、無需管理、造型簡約、美觀、具有裝飾效果的吸塵器比較容易受到消費者的親睞。功能多樣、造型簡約、美觀、具有裝飾效果比較容易做到，問題是如何做到自動吸塵、自動獲取能量、無需管理。因此可以推出概念化如機器人一樣獲取太陽能或電磁場能周期性自動吸塵器。

2.2設(shè)計存在沖突

1)吸塵口與功率的沖突。2)吸塵器的尺寸與濾塵袋尺寸、儲能空間的沖突。

本論文主要就以上問題，基于TRIZ理論進(jìn)行問題思考及解決。

2.3目前已有的解決方案及其優(yōu)缺點

1)立式吸塵器。又稱直立式戴手推式，從下至上依次安放濾塵袋，風(fēng)機和電機，吸塵量大。

2)臥式吸塵器。從前至后依次安放濾塵袋，風(fēng)機和電機，吸塵量較大。

3)便攜式吸塵器。結(jié)構(gòu)安排方式和臥式相同，但尺寸小得多，靈活易于攜帶。

4)微型吸塵器，結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活，多用干電池作電源。

3.1組件分析

吸塵器的主要組成部件有：動力部分、過濾系統(tǒng)、功能性部分、保護(hù)措施、附件等等五大部件，具體情況如下：

1）、動力部分：這部分主要包括吸塵器電機和調(diào)速器，調(diào)速器分手控、機控，電機有銅線電機和鋁線電機之分，銅線電機有耐高溫、壽命長、單次操作時間長等優(yōu)點，但價格較鋁線比較高；鋁線電機有著價格低廉的特點，但是耐溫性較差、熔點低、壽命不及銅線長。

2）、過濾系統(tǒng)：主要有塵袋、前過濾片、后過濾片等三種不同的過濾裝置。

3）、功能性部分：收放線機構(gòu)、塵滿指示、按鈕或滑動開關(guān)。

4）、保護(hù)措施：吸塵器的保護(hù)裝置主要有無塵袋保護(hù)、真空度過高保護(hù)、抗干擾保護(hù)（軟啟動）、過熱保護(hù)、防靜電保護(hù)。

5）、附件：吸塵器的主要附件有手柄和軟管、接管、地刷、扁吸、圓刷、床單刷、沙發(fā)吸、掛鉤、背帶。

可以把它拆分以下幾個組件：

3.2互相作用分析

一個進(jìn)氣口（包含若干清潔附件）；一個排氣口；一個氣泵（由電動機與風(fēng)葉輪組成）；一個集塵收納裝置；一個外殼，可容納所有其他組件。

當(dāng)氣泵轉(zhuǎn)動時，會將空氣一直推到排氣口。當(dāng)空氣被向前推動時，風(fēng)扇前方的粒子密度會增加，空氣壓力也相應(yīng)增加，而風(fēng)扇后方的空氣密度會減小。氣泵后方所產(chǎn)生的壓力降就如同您吸飲料時吸管中所產(chǎn)生的壓力降一樣。氣泵后方的壓力低于真空吸塵器外部的壓力，即環(huán)境氣壓。這會在真空吸塵器內(nèi)部產(chǎn)生吸力，即部分真空。因此吸塵器外部的空氣就自動通過進(jìn)氣口進(jìn)入吸塵器。

3.3可否裁剪系統(tǒng)

對于吸塵器的結(jié)構(gòu)分析，系統(tǒng)裁剪，會導(dǎo)致相關(guān)功能的不完善，故我們使用確立理想解的5個步驟分析該問題并提出理想解:

(1)設(shè)計的最終目的是什么?

清除室內(nèi)灰塵。

(2)理想解是什么?

自主獲取能量的機器人節(jié)能型吸塵器(無需人的管理)。

(3)達(dá)到理想解的障礙是什么?

技術(shù)不夠成熟。

(4)出現(xiàn)這種障礙的結(jié)果是什么?

在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上尋求創(chuàng)新與突破，尋求替代資源，不斷地開發(fā)研究。

(5)未出現(xiàn)這種障礙的條件是什么?

可以利用可再生資源如太陽能、電磁場能等獲取能量供電機工作。創(chuàng)造這些條件存在的可用資源是什么?太陽能或電磁場能。

4.1解決矛盾問題

5.1物—場問題

對于現(xiàn)有吸塵器可以通過物質(zhì)一場分析模型見圖2。

其中: F 為電能和機械能;S1.1為灰塵;51.2為噪聲和耗能;52為吸塵器、吸塵器與使用環(huán)境的物質(zhì)一場模型。

6.1解決方案一

預(yù)操作，通過搏動低壓預(yù)先疏松灰塵。動態(tài)化，將吸塵器的吸塵口設(shè)計成可調(diào)整大小。

6.2解決方案二

分割，將濾塵袋分離成過濾袋和收集站兩部分。過濾袋小、收集站大。參數(shù)變化，在其內(nèi)部裝入一個適當(dāng)大小的鋅片，通過外部數(shù)據(jù)的設(shè)定自動獲取能量(如太陽能、吸塵過程中能量的收集等)，自動感知所需的操作，操作自動監(jiān)控。

7.1最佳解決方案

該吸塵器的最終概念設(shè)計方案是吸塵口可大可小的，機器人似自動操作、自動獲取能量、自動歸位、周期性作業(yè)的高級智能型吸塵器。故最佳方案應(yīng)該是以上兩種方案的綜合體。

7.2可能帶來的問題

1）吸塵器口的可調(diào)節(jié)大小，需要占據(jù)更多的空間，加大了吸塵器的尺寸，提高了制作成本；

2）濾塵袋分離成過濾袋和收集站兩部分，可能需要增加對收集站的清潔；

3）自動獲取太陽能裝置需要考慮到溫度濕度等外界因素，增加了維修的費用。

7.3學(xué)習(xí)總結(jié)

自從學(xué)習(xí)了創(chuàng)新方法這么課程，我才發(fā)現(xiàn)生活中看待事情可以從很多角度去發(fā)現(xiàn)，去創(chuàng)新。一個復(fù)雜的事物，可以通過各種分解或者簡化代替，是我們更容易理解其中的知識。

這門課程并非只是枯燥乏味的科學(xué)原理，更多的是對日常生活中最簡單的事物去解讀和研究其原理，真真正正貼合我們的日常生活，再加上周老師生動有趣的講解，使原來枯燥的內(nèi)容變得有趣，我們從中思考很多，也學(xué)到很多。以后當(dāng)我們面臨各種問題時，相信也會因為學(xué)習(xí)了這門課程而有不同的思考和理解，同時也會使用相關(guān)原理和知識去解決生活中的問題。

最后，感謝周老師的精彩授課，也很高興能夠選上這一課程，希望更多的人能夠通過對創(chuàng)新方法的學(xué)習(xí)，能開闊自己的視野、豐富自己的認(rèn)知，更好地感受生活的美妙。

第三篇：發(fā)明創(chuàng)新理論TRIZ

《發(fā)明創(chuàng)新理論TRIZ》課程結(jié)業(yè)論文

基于TRIZ理論的計算機輔助

創(chuàng)新設(shè)計方法探討

基于TRIZ理論的計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計方法探討引言

創(chuàng)新是企業(yè)得以生存和持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在動力，是當(dāng)今之企業(yè)核心競爭力的重要標(biāo)志。在知識經(jīng)濟時代，世界科技的發(fā)展將更加迅速，產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，產(chǎn)品生命周期將更加縮短。一個新產(chǎn)品的設(shè)計過程，包括許多復(fù)雜推理及作出決定的過程。產(chǎn)品創(chuàng)新意味著需要更多的跨學(xué)科的知識結(jié)構(gòu)、更復(fù)雜的技術(shù)支撐和更完善的創(chuàng)新理論。

目前，軟件在產(chǎn)品的分析、計算、繪圖以及制造等方面發(fā)揮了很大的作用，但在產(chǎn)品創(chuàng)新構(gòu)思階段，更多、更重要的是非數(shù)據(jù)計算的通過想象、推理和判斷來解決的創(chuàng)新活動，現(xiàn)有CAD軟件不能支持概念設(shè)計階段的創(chuàng)新活動，更不可能支持創(chuàng)新設(shè)計，因此，一個能支持產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的模型、方法和相應(yīng)的計算機軟件系統(tǒng)，將有助于產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)的發(fā)展。創(chuàng)新設(shè)計和計算機輔助創(chuàng)新技術(shù)的概念

2.1 創(chuàng)新設(shè)計的定義

產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計是指充分發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造力，利用人類已有的相關(guān)科學(xué)技術(shù)成果(含理論、方法和技術(shù)原理)進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思，設(shè)計出具有科學(xué)性、創(chuàng)造性、新穎性及實用性的產(chǎn)品的一種實踐活動，是創(chuàng)造具有市場競爭優(yōu)勢商品的過程。

2.2 計算機輔助創(chuàng)新的定義

計算機輔助創(chuàng)新(Computer-Aided Innovanovation)簡稱(CAI)，該技術(shù)是近年來在歐美迅速發(fā)展起來的新技術(shù)。它集發(fā)明問題解決理論(TRIZ),現(xiàn)代設(shè)計方法學(xué)、本體論、語義處理技術(shù)以及計算機軟件技術(shù)為一體，填補了CAX領(lǐng)域的技術(shù)空白，成功地把信息化技術(shù)應(yīng)用到了產(chǎn)品生命周期的最前端。在產(chǎn)品研發(fā)過程的開始，尤其在概念或方案設(shè)計階段，提供先進(jìn)的創(chuàng)新理論、方法及多學(xué)科知識的支持，使研發(fā)人員能夠有效地運用創(chuàng)新的科學(xué)規(guī)律，打破思維定勢，全面地分析問題，從不同學(xué)科領(lǐng)域中借鑒有效的技術(shù)和方法，從而構(gòu)建出科學(xué)的創(chuàng)新設(shè)計方案，優(yōu)化研發(fā)進(jìn)程，減少后期的重復(fù)開發(fā)和資源浪費。

正像CAD計算機輔助創(chuàng)新技術(shù)可以將多個領(lǐng)域的科學(xué)知識有機地綜合起來，有助于設(shè)計者拓寬思考空間，打破思維定勢，引導(dǎo)設(shè)計者綜合應(yīng)用各學(xué)科的知識，獲得突破性的創(chuàng)新知識，為產(chǎn)品創(chuàng)新源源不斷地提供富有創(chuàng)造性的設(shè)計方案，成為企業(yè)提高新產(chǎn)品開發(fā)能力和經(jīng)濟效益的重要手段。3 計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計系統(tǒng)的實現(xiàn)

3.1 TRIZ理論

TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)是“發(fā)明問題解決理論”俄文的縮寫，是研究創(chuàng)新的科學(xué)規(guī)律的理論。它是由前蘇聯(lián)發(fā)明家G.S.Altshuller在1946年創(chuàng)立的。TRIZ理論的基本原理是：①所有具有某種功能的技術(shù)系統(tǒng)都是按照相同的規(guī)律進(jìn)行演化和發(fā)展的;②在一個技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)展過程中，對系統(tǒng)中任何一部分進(jìn)行改進(jìn)，將會導(dǎo)致與系統(tǒng)中其他部分發(fā)生沖突。解決這一沖突，可使系統(tǒng)整體性能得到改善，重復(fù)這個過程，使系統(tǒng)更接近理想狀態(tài)。

20世紀(jì)90年代開始，TRIZ理論研究與實踐在美國、歐洲、日本和韓國迅速發(fā)展，應(yīng)用也遍及許多領(lǐng)域。例如，將TRIZ工具應(yīng)用到安全氣袋設(shè)計，開發(fā)者通過應(yīng)用TRIZ工具發(fā)現(xiàn)問題之后產(chǎn)生的突破性方案和處理其中的沖突，把TRIZ進(jìn)化模式加到他們當(dāng)前技術(shù)知識去發(fā)現(xiàn)新的可能解。

3.2 計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計系統(tǒng)的實現(xiàn)

目前已有的CAD軟件不能為設(shè)計者提供產(chǎn)品創(chuàng)新支持，開發(fā)CAI軟件具有廣泛應(yīng)用前景。

基于TRIZ理論的CAI軟件在發(fā)達(dá)國家的企業(yè)，特別是大企業(yè)應(yīng)用效果較好，已成為

CAI軟件開發(fā)的一個熱點。美國Inventionmachine及Ideation International基于TRIZ理論分別開發(fā)了商品化軟件Tech0ptimizer及Innovation WorkBench(IWB)；德國的TriSolve：公司2001年推出了基于TRIZ理論的CAI軟件TirSolver2.1；荷蘭的Insytec B.V 公司開發(fā)了TRIZ Explorer(tm)軟件；新的軟件還不斷出現(xiàn)。這些軟件使TRIZ中的概念、原理、工具與知識庫緊密結(jié)合，應(yīng)用這些軟件設(shè)計者能充分利用優(yōu)秀的工程設(shè)計實例，為正在開發(fā)中的產(chǎn)品提供設(shè)計參考，使設(shè)計快速、有效、高質(zhì)量地完成。

計算機輔助產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計有三個基本條件：一是有一個方法論；二是有一個足夠大的信息空間以充分獲取適用的知識和激發(fā)創(chuàng)新靈感；三是有一個符合創(chuàng)新設(shè)計思維方法的輔助設(shè)計系統(tǒng)。

計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計系統(tǒng)一般都包含以下幾個模塊：項目導(dǎo)航、技術(shù)系統(tǒng)分析、問題分解、解決方案、創(chuàng)新原理、專利查詢、方案評價和報告生成、知識庫擴充、專利申請等模塊。計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計系統(tǒng)的流程圖如圖1所示。

圖1 計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計系統(tǒng)流程圖

3.2.1 項目導(dǎo)航

項目導(dǎo)航模塊主要是研發(fā)人員對項目和問題初始情境進(jìn)行描述，支持導(dǎo)人多幅圖像方便對問題的理解和描述。在項目導(dǎo)航中管理整個的創(chuàng)新問題求解流程。

3.2.2 技術(shù)系統(tǒng)分析

技術(shù)系統(tǒng)分析模塊主要是研發(fā)人員通過對技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行分析，建立功能模型來理解一個系統(tǒng)；并通過系統(tǒng)分析找出當(dāng)前系統(tǒng)的不足，定義系統(tǒng)存在的問題。

技術(shù)系統(tǒng)的功能模型主要描述四部分內(nèi)容：零部件、(系統(tǒng)/產(chǎn)品)對象、超系統(tǒng)、有用或有害功能。各零部件部件在系統(tǒng)中具有不同的角色，包括能量源、能量傳遞(傳導(dǎo)器)、能量轉(zhuǎn)換(轉(zhuǎn)換器)、能量放大(放大器)、工具、控制工具、傳感器、信號比較器、編碼/解碼器、記憶單元、信號指示器、容器等。各模塊之間通過某種連結(jié)完成特定功能，這種連結(jié)通過線條表示，主要分為主能量流(mainline)，控制流(control line)，結(jié)構(gòu)流(case lines)，和有害能量流(undesirable line)。

通過系統(tǒng)建模，便于研發(fā)人員全面系統(tǒng)了解技術(shù)系統(tǒng)的工作原理以及各組成部分的功能角色，為研發(fā)人員交流討論提供了共同語言，它也是一種結(jié)構(gòu)化的技術(shù)系統(tǒng)方案描述方式，有利于創(chuàng)新成果的知識表達(dá)和將來的知識重用。

技術(shù)系統(tǒng)的系統(tǒng)分析通過所建功能模型的分析和評價，可以有效地揭示并解決技術(shù)系統(tǒng)中存在的問題，從而進(jìn)一步提升和改進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)功能。基于所建功能模型，自動生成一系列要解決的問題，幫助研發(fā)人員找出當(dāng)前系統(tǒng)的不足，支持已有系統(tǒng)的改進(jìn)和新系統(tǒng)的設(shè)計。

3.2.3 問題分解

運用三軸問題分析法、系統(tǒng)層次軸和因果關(guān)系軸等方法對初始問題進(jìn)行分析與重定義，將復(fù)雜的工程問題分解成為多個子問題。幫助用戶發(fā)現(xiàn)隱藏在表層問題背后的真正問題。

3.2.4 解決方案

實踐證明，研發(fā)人員遇到的80%的問題其實在其它領(lǐng)域已經(jīng)被解決。解決方案模塊幫助用戶及時發(fā)現(xiàn)已有的成功的解決方案，提供給用戶在原有方案基礎(chǔ)上快速尋求自己問題的合理解決辦法。計算機輔助創(chuàng)新軟件中的解決方案大部分是基于對歐美高水平發(fā)明專利的分析，形成涵蓋眾多領(lǐng)域的創(chuàng)新方案知識庫。運用語義處理技術(shù)和本體論技術(shù)，構(gòu)建起描述工程領(lǐng)域知識的本體論詞典，提供包括語法擴展、語義擴展、本體論擴展和關(guān)鍵詞在內(nèi)的多種查詢方式?；诒倔w論的直接問題求解，利用本體論對創(chuàng)新方案知識庫進(jìn)行搜索，提供給用戶直接的可付諸實施的解決方案。

3.2.5 創(chuàng)新原理

在技術(shù)系統(tǒng)的改進(jìn)和設(shè)計過程中，通常會出現(xiàn)改進(jìn)某一特性導(dǎo)致其他特性惡化的情況，即出現(xiàn)矛盾。創(chuàng)新原理為研發(fā)人員解決技術(shù)系統(tǒng)中存在的矛盾提供了方向和思路。該模塊提供研發(fā)人員基于TRIZ理論的啟發(fā)式問題求解。創(chuàng)新原理是在大量專利分析研究基礎(chǔ)上總結(jié)出來的、解決不同工程領(lǐng)域矛盾問題的有效工具。每個創(chuàng)新原理中均包含數(shù)個來自于專利的實例幫助用戶理解和使用。

3.2.6 專利查詢

基于專利知識解決實際問題是一種重要的創(chuàng)新方式。計算機輔助創(chuàng)新軟件提供專利查詢技術(shù)，即通過一種語義擴展方式，對一個具體問題，能夠提供不同相關(guān)程度的專利信息，為創(chuàng)新問題解決提供更加全面的知識支持。專利查詢支持在線對美國、歐洲和日本專利局?jǐn)?shù)據(jù)庫的自動查詢。工程師可以根據(jù)自己需要，選擇合適的專利，加人到自己的解決方案中，還可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行語義提取和整理，添加到系統(tǒng)的解決方案知識庫中，使得系統(tǒng)知識庫更加強大和專業(yè)。

3.2.7 方案評價

計算機輔助創(chuàng)新軟件提供了兩種解決方案評價模式：客觀評價和主觀評價?？陀^評價是基于每個解決方案來自的專利的引用次數(shù)來確定。如果一個專利被引用次數(shù)越多，就說明這個專利越基礎(chǔ)、越適用、越重要。

解決方案的主觀評價分為兩種：基于參數(shù)評價模型的單專家評價和多專家評價。這兩種評價方式首先要構(gòu)建一個評價參數(shù)模型，評價參數(shù)包括正面參數(shù)和負(fù)面參數(shù)，正面參數(shù)就是

值越大越好的參數(shù)，例如噪聲減小的程度；負(fù)面參數(shù)就是值越小越好的參數(shù)，例如解決方案實施的成本和時間。在參數(shù)模型中也可以按照每個參數(shù)的重要程度設(shè)置每個參數(shù)的權(quán)重。而多專家評價則需要在此基礎(chǔ)上還要構(gòu)建專家組模型，包括參與評價的專家信息，根據(jù)他們的評價意見對最終結(jié)果重要性分別設(shè)定其權(quán)重。

3.2.8 報告生成計算機輔助創(chuàng)新軟件根據(jù)用戶的不同需求提供不同的報告生成模板。在生成的報告中可以包含整個問題的求解流程，如項目的管理信息，問題分解，找到的多個候選方案，方案評價等內(nèi)容。

3.2.9 知識庫擴充

一個企業(yè)的持續(xù)成功依賴于有效地利用和管理智力資產(chǎn)。計算機輔助創(chuàng)新軟件提供創(chuàng)新方案庫擴充功能。用戶可以將自己經(jīng)過長期的業(yè)務(wù)實踐而掌握的專業(yè)知識、成功的經(jīng)驗甚至失敗的教訓(xùn)按照一定的格式組織起來，并構(gòu)建其中的本體關(guān)系，讓寶貴的企業(yè)經(jīng)驗從個體的知識變成公有的、可以共享的、有組織的知識，讓中、青年研發(fā)隊伍有效地繼承學(xué)習(xí)老專家的經(jīng)驗，為進(jìn)一步的創(chuàng)新提供巨大的知識源泉，實現(xiàn)智力資產(chǎn)在企業(yè)內(nèi)部的有效管理和傳遞。

3.2.10 專利申請

知識經(jīng)濟時代，智力資產(chǎn)已經(jīng)成為企業(yè)最重要的資源。智力資產(chǎn)保護(hù)也成為企業(yè)最關(guān)心的問題。計算機輔助創(chuàng)新軟件提供有專利生成模板，支持申請的輔助生成。針對用戶最終形成的解決方案，提供了快速生成專利申請報告的模板，滿足用戶申請專利的需要。同時還提供新穎性檢(Invention Originality Query)功能?？梢愿鶕?jù)專利分類號/索引，專利索引等進(jìn)行查詢，以查找與所要申請的專利相關(guān)的專利號和已有專利。計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計方法應(yīng)用探討

計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計平臺能夠使研發(fā)人員者在短時間內(nèi)了解并掌握最先進(jìn)的創(chuàng)新理論和方法，以全新的思維方式分析問題。在此平臺上，研發(fā)人員能打破思維定勢，根據(jù)行業(yè)特點，為企業(yè)量身定制符合實際情況的創(chuàng)新能力拓展訓(xùn)練平臺。但該平臺能否使企業(yè)在短期內(nèi)提高全員創(chuàng)新能力還取決于以下幾個方面的因素：

4.1 完善的創(chuàng)新能力培訓(xùn)模式

計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計平臺是一種計算機支持的數(shù)字化學(xué)習(xí)與培訓(xùn)平臺。要想使研發(fā)人員盡快用起來，必須加強TRIZ理論為代表的發(fā)明創(chuàng)造方法學(xué)及其他常用設(shè)計方法學(xué)的理論培訓(xùn)、案例講解、練習(xí)鞏固、實戰(zhàn)演練和水平測試。采用循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)方法，以幫助學(xué)員更好的理解創(chuàng)新原理，提高學(xué)習(xí)效果。

4.2 擴展知識庫所須的人力和物力投入

計算機輔助創(chuàng)新軟件的一個重要特點就是開放性，即它是一個可以擴展的知識平臺。企業(yè)如能投人一定的人力和物力把自己行業(yè)領(lǐng)域知識中的成功經(jīng)驗和案例，甚至失敗教訓(xùn)植人到知識庫中，不僅可實現(xiàn)知識的積累、共享和重用，防止智力資產(chǎn)流失，而且將大大提高新產(chǎn)品研發(fā)速度，縮短研制周期。

4.3 健全企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的激勵機制

為提高廣大科技人員技術(shù)創(chuàng)新的積極性，企業(yè)要有健全的技術(shù)創(chuàng)新激勵機制。在對研發(fā)人員技術(shù)創(chuàng)新績效正確評價的基礎(chǔ)上采取適當(dāng)?shù)募畲胧?。激勵措施可分為三類：物質(zhì)激勵、精神激勵和情感激勵。物質(zhì)激勵是最重要的激勵手段。物質(zhì)激勵也可根據(jù)實際情況采用資金、科技股份、出國培訓(xùn)等手段。但物質(zhì)激勵也有一些缺陷，美國管理學(xué)家皮特曾指出，重賞會使大家彼此孤立，影響工作的正常開展。而且大部分研發(fā)人員都非常重視企業(yè)的發(fā)展前景、團隊工作氣氛及領(lǐng)導(dǎo)的管理風(fēng)格，因此精神激勵和情感激勵也是必不可少的。結(jié)束語

本文簡述了創(chuàng)新設(shè)計和計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計的概念，闡述了計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計系統(tǒng)的模型和模塊功能，對計算機輔助創(chuàng)新系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行了探討，為工程技術(shù)領(lǐng)域新產(chǎn)品的創(chuàng)新提供了新的設(shè)計方法，也為計算機輔助創(chuàng)新軟件的推廣和應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)，有利于設(shè)計人員在產(chǎn)品的概念設(shè)計、方案設(shè)計階段高效率、高質(zhì)量地提出創(chuàng)新設(shè)計方案，從而達(dá)到提高產(chǎn)品競爭力的目的。

第四篇：STEAM創(chuàng)新實驗室方案

易教STEAM創(chuàng)新實驗室 建設(shè)框架方案 信息科技有限公司 目 錄 一 易教STEAM創(chuàng)新實驗室建設(shè)意義和價值……………… 3 二 易教STEAM創(chuàng)新實驗室的主旨規(guī)劃…………………… 4 三 易教STEAM創(chuàng)新實驗室建設(shè)環(huán)境要求………………… 4 四 易教STEAM創(chuàng)新實驗室人員配置……………………… 6 五 主要培訓(xùn)對象…………………………………………… 6 六 主要培訓(xùn)內(nèi)容…………………………………………… 6 七 實驗室內(nèi)部區(qū)域劃分…………………………………… 7 八 實驗室配置方案及報價………………………………… 7 九 實驗室主要設(shè)備參數(shù)及性能…………………………… 8 十 易教STEAM實驗室課程方案介紹……………………… 13 一、易教STEAM創(chuàng)新實驗室建設(shè)意義和目標(biāo) STEAM是指科學(xué)、技術(shù)、工程學(xué)、藝術(shù)和數(shù)學(xué)。根據(jù)這一理念，可以設(shè)置基礎(chǔ)能力課程和創(chuàng)新實踐課程。其中，基礎(chǔ)能力課程旨在培養(yǎng)科技創(chuàng)新所需的各類基本能力，包括社會探究能力、益 智思維能力、動手操作能力、展示交流能力；

創(chuàng)新實踐課程按照設(shè)計思維的流程，引導(dǎo)學(xué)生采用項目學(xué)習(xí)的方式開展科技創(chuàng)新實踐。

“STEAM其實是對基于標(biāo)準(zhǔn)化考試的傳統(tǒng)教育理念的轉(zhuǎn)型，它代表著一種現(xiàn)代的教育哲學(xué)，更注重學(xué)習(xí)的過程，而不是結(jié)果。本質(zhì)上來說，我們敢于讓學(xué)生們犯錯，讓他們嘗試不同的想法，讓他們聽到不同的觀點。與考試相反的，我們希望孩子們創(chuàng)造能夠應(yīng)用于真實生活的知識?！彼許TEAM教育倡導(dǎo)將各個領(lǐng)域的知識通過綜合的課程結(jié)合起來，加強學(xué)科間的相互配合，發(fā)揮綜合育人功能，讓學(xué)生在綜合的環(huán)境中學(xué)習(xí)，在項目活動中應(yīng)用多個學(xué)科的知識解決問題。

1、建設(shè)意義 1)創(chuàng)新實驗室是實踐創(chuàng)客教育的良好手段，它不同于傳統(tǒng)實驗室，而是以融教學(xué)、實踐、借鑒、創(chuàng)新和實現(xiàn)的創(chuàng)新教育理念為基礎(chǔ)構(gòu)建的虛實融合的學(xué)習(xí)環(huán)境。創(chuàng)新實驗室的設(shè)計采用PST（Pedagogy-Space-Technology）的設(shè)計框架，旨在幫助學(xué)校創(chuàng)設(shè)新型學(xué)習(xí)空間，促使學(xué)生更多地投入學(xué)習(xí)和體驗，獲取最佳學(xué)習(xí)效果。

2)幫助學(xué)生：①將創(chuàng)意付諸實施，變成實物；

②做中學(xué)，以任務(wù)驅(qū)動學(xué)習(xí)知識和技能；

③持續(xù)分享，采用“想出”、“說出”、“寫出”、“做出”、“展示出”的循序漸進(jìn)的方式，彼此分享；

④協(xié)作學(xué)習(xí)；

（5）跨學(xué)科學(xué)習(xí)3)一種建構(gòu)主義教學(xué)。我們經(jīng)歷的學(xué)?；蛘吲嘤?xùn)班教育，主要是“講座式”的教育，老師無論是風(fēng)趣還是無趣的在講臺上講課，學(xué)生或是專心或是走神地坐著聽課。這里不討論這種教學(xué)方法有效無效，但這種教學(xué)方式其實是基于我們對于知識的一種假設(shè)：也就是知識可以通過老師傳遞給學(xué)生，灌輸式直接告訴你知識和原理。但是建構(gòu)主義的支持者們認(rèn)為這種“傳遞”假設(shè)是不正確的，他們認(rèn)為知識是由學(xué)習(xí)者自己建構(gòu)起來的。所以教育需要給學(xué)習(xí)者提供能夠讓他們自己建構(gòu)知識的環(huán) 境和機遇。老師在課堂上只是輔助性角色 2、建設(shè)目標(biāo) 1)人性化的學(xué)習(xí)環(huán)境與空間，營造出一個能激勵學(xué)生想象力和動手動腦激情的氛圍，主題能突出操作實踐和創(chuàng)造力，開發(fā)內(nèi)容能突出想象力、激情和創(chuàng)造的欲望，能將人文和科技融為一體。豐富的工具設(shè)備、櫥窗內(nèi)的產(chǎn)品、模型，墻面的標(biāo)語與科技圖片等組成的學(xué)習(xí)與創(chuàng)造平和諧統(tǒng)一。

2)為學(xué)生開展操作性實踐活動和創(chuàng)造性探究活動的工具(機械的、手工的、智能的、數(shù)字的、電教的)，提供相關(guān)的閱讀刊物與教學(xué)資源，小組合作研討、交流的學(xué)習(xí)設(shè)備與條件。

3)傳播科學(xué)知識與技術(shù)、科學(xué)思想與精神、科學(xué)方法與態(tài)度、人文思想與科技文明等相關(guān)主題的科普走廊或圖片資料，形成科普傳播的教育陣地。

4)科學(xué)的管理制度和評價方法，有利于促進(jìn)科技輔導(dǎo)員、教學(xué)與管理人員提高科技教育自覺性和主動性；

有利于提高科技輔導(dǎo)員、教學(xué)與管理人員自身的素質(zhì)、興趣、能力和職業(yè)精神。

二、易教STEAM創(chuàng)新實驗室的主旨規(guī)劃 通過開放、靈活的空間的設(shè)計、桌椅的擺放、墻面的布置，與各類創(chuàng)新實驗室軟硬件設(shè)備有效搭配、結(jié)合，讓學(xué)習(xí)空間更具可調(diào)式性，為學(xué)生提供培養(yǎng)基礎(chǔ)能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新實踐的物質(zhì)空間。

“STEAM”實驗室為學(xué)生提供能生成創(chuàng)意并實現(xiàn)創(chuàng)意的空間，配備以“設(shè)計思維”為核心理念的“基礎(chǔ)能力”課程和資源，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新式學(xué)習(xí)設(shè)計；

也為學(xué)生提供從基礎(chǔ)教學(xué)到設(shè)計創(chuàng)作的全套工具和設(shè)備的空間，配備“創(chuàng)新實踐”課程和資源，幫助學(xué)生進(jìn)行實踐操作 三、易教STEAM實驗教室建設(shè)環(huán)境的基本要求：

1、使用面積：80㎡-100㎡以上 2、實驗室位置：實驗教室應(yīng)保證最佳建筑朝向，室內(nèi)避免直射陽光，主要采光面應(yīng)位于學(xué)生座位的左側(cè)。

3、環(huán)保：教室內(nèi)部裝飾應(yīng)選用環(huán)保型材料，室內(nèi)環(huán)境噪聲應(yīng)低于 55 分貝，金屬制品和木制品制作實驗室可高于此標(biāo)準(zhǔn)。新建、改建、擴建實驗室及附屬用房時，甲醛、苯、氡等有害氣體和放射性污染應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的限量值。對于在學(xué)生活動中可能產(chǎn)生較多垃圾的實驗室，要配置足夠的垃圾桶，垃圾應(yīng)分類收集。

4、溫度：室內(nèi)溫度應(yīng)在 4℃至 30℃之間。室內(nèi)可安裝空調(diào)，溫度宜控制在 16℃～28℃。

3D打印實驗室應(yīng)保持室內(nèi)溫度恒溫。

5、供電：用電負(fù)荷應(yīng)留有余地，以滿足不斷增加的現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備的需要；

按規(guī)范敷設(shè)強、弱電線，空調(diào)專線敷設(shè)，安裝漏電過載保護(hù)器和可靠的接地保護(hù)。

6、綜合布線：按有關(guān)技術(shù)規(guī)范敷設(shè)強、弱電線。強電電源插座與照明用電應(yīng)分路設(shè)計、分別控制，用電負(fù)荷應(yīng)留有余量，并安裝漏電、過載和觸電保護(hù)器，有可靠的接地保護(hù)措施。弱電應(yīng)考慮冗余，在合適位置配備足夠的網(wǎng)絡(luò)信息接口。

7、安全：實驗室應(yīng)配備有效的防火、防盜、防潮等設(shè)施設(shè)備和外傷急救箱，急救箱中的藥品應(yīng)注意及時更換。應(yīng)加強對工具、儀器和設(shè)備等的安全管理，加強對師生的安全教育，增強安全意識，確保師生人身安全。

8、環(huán)境：環(huán)境布置應(yīng)適合小學(xué)生身心發(fā)展和認(rèn)知特點，營造探知科學(xué)的氛圍，做到生動活潑。

四、實驗室人員配置 1、工作室專業(yè)3D打印工程師：能夠使用3D建模軟件進(jìn)行3D建模；

熟悉主流3D打印成型工藝原理；

具備3D打印機的日常使用和維護(hù)技能，并獲得相關(guān)行業(yè)公司的技能培訓(xùn)證書；

熟悉3D掃描技術(shù)，能夠使用3D掃描儀。

2、優(yōu)秀科技老師：能夠使用3D建模軟件進(jìn)行3D建模；

熟悉各類3D打印成型工藝原理；

具備FDM桌面3D打印機的日常使用和維護(hù)技能，并獲得相關(guān)行業(yè)公司的技能培訓(xùn)證書。

五、主要培訓(xùn)對象 1、中小學(xué)學(xué)生（三年級以上）2、中小學(xué)科技老師 六、主要培訓(xùn)內(nèi)容 1、3D打印技術(shù)知識培訓(xùn)，包括各類打印技術(shù)以及打印材料普及；

建模軟件的操作和使用；

2、3-6年級開設(shè)入門班和初級班，包括增材制造概念原理；

FDM桌面3D打印機使用；

基本3D建模軟件的操作和使用；

3、7-11年級開設(shè)中級班和高級班，包括各類打印技術(shù)工藝原理；

FDM桌面3D打印機使用；

中級3D建模軟件的操作和使用；

3D模型的打印切片轉(zhuǎn)換；

結(jié)合3D打印機，介紹3D掃描儀的工作原理與基本使用。

4、老師培訓(xùn)項目，包括各類打印技術(shù)工藝原理；

FDM桌面3D打印機使用；

高級3D建模軟件的操作和使用；

高級3D模型的打印切片轉(zhuǎn)換；

結(jié)合3D打印機，介紹3D掃描儀的工作原理與基本使用。

七、實驗室區(qū)域劃分 1、教學(xué)區(qū)：主要進(jìn)行日常教學(xué)與實踐活動 2、科普區(qū)：主要以墻面展板為主 3、展示區(qū)：主要展示工作室作品 4、信息港：主要用來查詢信息資料 5、工具臺：

6、3D打印區(qū)：

八、實驗室配置方案及報價 實驗室設(shè)備清單：

序號 名稱 規(guī)格 單位 數(shù)量 價格（萬元）1 3D打印機 銳桌面級打印機 臺 2 3D打印耗材 PLA 公斤（卷）3 電腦 主流機型和配置 臺 4 高端電腦配置（用于處理三維掃描數(shù)據(jù)）顯卡要求高 臺 5 手持式掃描儀，設(shè)備包括掃描鏡頭，手持架子，軟件光驅(qū)，加長線 三維掃描儀（包括軟件和培訓(xùn)）臺 6 遙控升降機 7 藍(lán)牙自動轉(zhuǎn)臺 8 書寫板 通用規(guī)格 塊 9 教師臺 通用規(guī)格 張 10 多媒體教學(xué)設(shè)備 LCD投影機+投影幕布等 套 11 總控電源 帶有防雷擊設(shè)施，有可靠的接地保護(hù) 套 12 工作臺 可放置電腦與打印機 套 13 墻面展板 塊 14 消防設(shè)備 套 15 各類配套線路、配件 16 教材 2（最終報價根據(jù)雙方商定情況及現(xiàn)場情況定）實驗室參考實景圖 九、實驗室主要設(shè)備參數(shù)及性能 ? 3D打印機 1、設(shè)備造型以及參數(shù)、制作的樣件 2、打印過程 3、部分試驗樣件實物 4、應(yīng)用范圍 低成本3D打印機是設(shè)計師、教學(xué)及辦公的得力幫手。能任何時間便利、及時的將設(shè)計圖稿轉(zhuǎn)化為成品，是生動直觀的教學(xué)形式成為可能。這款產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，主要包括工業(yè)品設(shè)計、機械模具制造、教育、醫(yī)療、動漫、玩具、制鞋行業(yè)、首飾、藝術(shù)設(shè)計等等。

? 三維掃描儀介紹 手持式人體掃描儀是新一代的三維成像系統(tǒng)，采用瞬間閃光技術(shù)，被拍攝人員亦無不適感。同時采集手段采用了高像素的數(shù)碼相機，紋理豐富，應(yīng)用面廣，可應(yīng)用于雕塑，人體、工藝品、醫(yī)療、安全、娛樂等領(lǐng)域。

該產(chǎn)品具有較高的點云采集能力，采集的數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)色、模分離（色：指色彩，模：指模型），同時是目前市場上面見到唯一一款性價比最高的人體掃描儀。該款掃描儀最大亮點在于軟件的強大，采集好的數(shù)據(jù)，可以直接在配套軟件里面進(jìn)行處理，同時也可以導(dǎo)出其它格式，導(dǎo)入其它軟件進(jìn)行處理，達(dá)到一據(jù)多用的功能。

在MEPHISTO進(jìn)入中國市場以后，Gotcha三維立體掃描儀，深受用戶喜愛，得到了很好的推廣，主要功能介紹：

生成三維模型（數(shù)據(jù)）：可以非?？焖俚纳烧鎸嵉娜S人像模型（數(shù)據(jù)）；

三維模型編輯：該項功能能夠?qū)ι傻牧Ⅲw人像模型進(jìn)行編輯和修飾，使模型更加生動；

模型點生成：將三維立體人像模型或其他的三維立體模型數(shù)據(jù)生成點云模型；

? 3D打印創(chuàng)新實驗室軟件介紹 軟件優(yōu)勢及對比 行業(yè)建模軟件有UG、RHINO、AUTODESK、PRO E、Solidworks、123D Design 系列,其中UG/PRE、Autocad、Rhino、Solidworks、Tinkercad均為當(dāng)前比較流行的專業(yè)3D建模軟件。對于初學(xué)者的使用建議使用rhino軟件進(jìn)行教學(xué)。Rhino具有下列有點，1.簡單易學(xué)，沒有基礎(chǔ)也容易上手，有中文版 2.軟件成熟 3.Rhino是建筑行業(yè)和汽車行業(yè)的主流建模軟件之一，很受建筑設(shè)計師和工業(yè)設(shè)計師歡迎，值得長期積累學(xué)習(xí)4.Rhino插件豐富，可以有高級的進(jìn)階空間 5.Rhino網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源豐富 6.Rhino支持obj和stl格式保存，滿足3D打印機文件轉(zhuǎn)換需求 十、易教STEAM創(chuàng)新實驗室課程方案介紹 1、為更好的通過3D打印技術(shù)完善中小學(xué)教育體系，開拓新興教育方式，提升基礎(chǔ)教育水準(zhǔn)，鍛煉省內(nèi)中小學(xué)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造性能力，我們建議此次3D打印走進(jìn)中小學(xué)的項目將分為三個階段開展。

第一階段是意識培養(yǎng)的進(jìn)行。通過3D打印技術(shù)在教育教學(xué)中的實際應(yīng)用，如將幾何立體構(gòu)造打印出來讓學(xué)生直觀了解幾何內(nèi)部元素聯(lián)系、將歷史課程中出現(xiàn)的古代物品打印出來；

在地理課上可以用學(xué)生們創(chuàng)作的3D打印世界五大洲板塊立體模型更形象直觀的呈現(xiàn)大陸板塊；

在物理課程上用學(xué)生們制作的3D打印電動機零部件直接組裝電動機等，讓學(xué)生更深刻的理解其原理構(gòu)造，從而激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，提高學(xué)生的科技素養(yǎng)與認(rèn)識。

第二階段是軟硬件設(shè)施的完善。硬件方面，將建立中小學(xué)3D打印實踐中心，每個中心至少有20臺3D 打印機硬件設(shè)施，學(xué)生們可以隨時打印出他們自己的創(chuàng)作作品。定期舉辦“中小學(xué)3D打印創(chuàng)意大賽”、“中小學(xué)教學(xué)模型3D設(shè)計大賽”、“3D工藝制品大賽”等活動，由淺入深的讓學(xué)生了解3D打印機的產(chǎn)品性能、技術(shù)及相關(guān)行業(yè)發(fā)展，提升中小學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力和動手能力，拓展中小學(xué)生的課外視野范圍，幫助孩子實現(xiàn)創(chuàng)新夢。

第三階段是學(xué)生創(chuàng)造成果市場轉(zhuǎn)化階段, 讓學(xué)生的優(yōu)秀成果完成市場轉(zhuǎn)化，是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的催化劑。愛用將提供3D打印技術(shù)及3D打印機操作的系統(tǒng)培訓(xùn)。

2、課程設(shè)計理念 （1）：從概念到現(xiàn)實 課程結(jié)合中小學(xué)教材，將抽象概念通過實際的3D打印技術(shù)打印出實物（2）：從學(xué)、理解、到應(yīng)用再創(chuàng)造 同學(xué)可以通過概念性實物進(jìn)行再創(chuàng)造，給模型增加實際功能（3）：從積累進(jìn)階與提高 建模教程根據(jù)同學(xué)的學(xué)習(xí)能力和認(rèn)知水平進(jìn)行課程定制 ——教學(xué)目標(biāo)（小學(xué)生3年級以上）l 通過虛擬建模環(huán)境與3D打印實物打印相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。

l 讓學(xué)生了解基本的3D打印相關(guān)知識:材料成型原理，設(shè)備工作原理和簡單模型制作。

——課程設(shè)計 l 3D打印技術(shù)原理概論課 l 3D建模課 l FDM打印機操作應(yīng)用課（簡單模型前處理）課程內(nèi)容模塊：

課程：FDM打印機操作應(yīng)用 教學(xué)目標(biāo)：認(rèn)識打印機的操作維護(hù)，掌握將模型打印成實物的技能.教學(xué)設(shè)備：電腦、打印機 課程內(nèi)容：

l 啟動操作 l 打印操作 l 打印軟件安裝及使用操作 l 打印學(xué)生在建模課自己學(xué)習(xí)制作的模型，打印數(shù)學(xué)、物理課應(yīng)用教案，打印自己設(shè)計創(chuàng)造的模型 課程：3D打印技術(shù)原理概論 教學(xué)目標(biāo)：對3D打印技術(shù)有個基本的概念和認(rèn)知 教學(xué)設(shè)備：標(biāo)準(zhǔn)化課堂 3D打印是直接從數(shù)字模型通過材料的堆積來生產(chǎn)三維實體的技術(shù)，即增材制造。傳統(tǒng)的制造為減材制造。增材制造舉例，蠟筆在紙張上反復(fù)涂會產(chǎn)生厚度和形狀/紙張通過疊加產(chǎn)生厚度/堆沙子等。減材制造舉例，蠟筆通過卷筆刀或者美工刀切割/紙張裁剪出形狀 3D打印技術(shù)原理：

l 3D打印機工藝介紹 l 耗材介紹 l 建模軟件介紹 課程：3D建模 教學(xué)目標(biāo)：培養(yǎng)空間想象能力與創(chuàng)造力，掌握基本的Rhino建模技能 建模軟件：Rhino 教學(xué)設(shè)備：電腦 課程形式：

向?qū)W生展示一個用FDM打印機打印的實物模型。學(xué)生根據(jù)這個模型來學(xué)習(xí)視頻教程，一節(jié)課結(jié)束學(xué)生可以通過Rhino建立自己的模型，并通過使用公司的3D打印機打印實物。

教學(xué)模型選取條件：

1.模型打印時間控制在45/90 分鐘以內(nèi) 2.模型可以成功使用打印機打印 3.模型的選取滿足小學(xué)生的認(rèn)知與興趣 4.模型的復(fù)雜度滿足小學(xué)生的學(xué)習(xí)能力 5.模型的復(fù)雜度隨著教學(xué)過程的推進(jìn)有個逐步的積累

第五篇：開放式創(chuàng)新教學(xué)1

《開放式創(chuàng)新實踐教學(xué)》成果展

一、開放式創(chuàng)新教學(xué)模式的形成

開放式創(chuàng)新教學(xué)模式，相對于傳統(tǒng)的“以教師為中心，以教材為中心”的教學(xué)而言，它是指把教學(xué)放在一個開放的體系中來進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，突破教材的文本限制，融入學(xué)生的直接經(jīng)驗和面對的現(xiàn)實問題，實現(xiàn)內(nèi)容的開放化；突破教師單向的傳承，融入學(xué)生的自主探究、合作學(xué)習(xí)，實現(xiàn)方法的開發(fā)化；走出教室實現(xiàn)空間的開放化等。開放的內(nèi)容、方法和空間，打破了課堂教學(xué)對學(xué)生的限制，因而有利于學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐經(jīng)驗的培養(yǎng)。

二、實施開放式創(chuàng)新教學(xué)模式的意義

實施開放式創(chuàng)新教學(xué)模式,改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,變固定課堂教學(xué)模式為學(xué)生自主設(shè)計、加工、組裝、調(diào)試,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,有助于學(xué)生全面運用所學(xué)知識與技能,是對學(xué)生綜合素質(zhì)的極好鍛煉。實施開放式創(chuàng)新教學(xué)對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力具有重要意義。

三、開放式教學(xué)的實施

開放式教學(xué)包括教與學(xué)兩個方面，其核心是完成教師和學(xué)生在教學(xué)活動中角色的轉(zhuǎn)變：教師從知識的傳輸者變?yōu)橹笇?dǎo)者，學(xué)生從知識的被動接受者變?yōu)橹R的主動建構(gòu)者。

解決學(xué)生開展自主創(chuàng)新實踐的相關(guān)技術(shù)問題充分體現(xiàn)學(xué)生是實踐的主體,在“內(nèi)容提出——設(shè)計環(huán)節(jié)——實踐操作——總結(jié)評估——再實踐”的實踐教學(xué)過程中發(fā)揮學(xué)生的自主能動性。

四、學(xué)習(xí)模式的創(chuàng)新

指導(dǎo)教師起到“啟蒙者”和“領(lǐng)路人”的作用。這樣,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中,需要查閱大量的資料與書籍來完成自己的設(shè)計,不再是指導(dǎo)教師“牽著”學(xué)生走,從被動的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥膶W(xué)習(xí),不僅使學(xué)生從枯燥乏味的實習(xí)中脫離出來,大大增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與積極性。從而提高學(xué)生實際動手操作技能,提高解決實際問題和綜合運用知識的能力。在這一過程中培養(yǎng)學(xué)生處理問題和解決問題的能力,培育創(chuàng)造性思維能力,樹立創(chuàng)新意識和能力。鼓勵學(xué)生參與科研,在人才培養(yǎng)過程中創(chuàng)造條件,引導(dǎo)學(xué)生參與教師或企業(yè)科研項目的研究,介入具有實際應(yīng)用背景的科研活動,讓學(xué)生在直接的科研實踐中感受和理解知識。學(xué)生通過參與項目研究,掌握科研基本的方法,完成項目的選題與立項、申報與調(diào)研,制訂項目實施計劃,獨立查找資料,撰寫論文,提交成果,等等。教學(xué)與科研相結(jié)合,將教學(xué)內(nèi)容科研化,將科研項目教學(xué)化。

在教學(xué)過程中,教師將教學(xué)的知識、原理與理論以科研項目的形式布置給學(xué)生,指導(dǎo)學(xué)生參加科研活動,使學(xué)生在掌握知識的基礎(chǔ)上,各方面的能力和素質(zhì)也得到提高;高校教師與學(xué)生組成科技創(chuàng)新團隊,教師在指導(dǎo)學(xué)生科研的同時,將科研項目中的知識與技能融入到教學(xué)中,將工程設(shè)計的理念與技巧以教學(xué)的形式教授于學(xué)生。通過這樣的教學(xué)方式,可以將理論知識、科研項目、工程技術(shù)有機地結(jié)合在一起,激發(fā)學(xué)生的科研與創(chuàng)新能力,不再使教學(xué)僅僅限于形式單一的課堂教學(xué)模式。

五、開放式創(chuàng)新教學(xué)模式的前景

培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力是職業(yè)教育一項十分重要的任務(wù),特別是對于機電專業(yè)學(xué)生來說,更應(yīng)該把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計、創(chuàng)新思維和動手能力擺在重要的位置。開放式創(chuàng)新實踐教學(xué)可以滿足學(xué)校對學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的需求,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，使學(xué)生的綜合水平得到最大程度的提高。