技術的發(fā)明與創(chuàng)新培訓課件

1、第一章 走進技術世界第二節(jié)第二節(jié) 技術的發(fā)明與革新技術的發(fā)明與革新學習目標學習目標: :1 1、了解技術的創(chuàng)新性、了解技術的創(chuàng)新性發(fā)明與革新發(fā)明與革新2 2、 理解技術活動往往需要理解技術活動往往需要綜合運用多種知識綜合運用多種知識 技技術的綜合性術的綜合性技術創(chuàng)新是技術發(fā)展的靈魂（技術的第三個性質：創(chuàng)新性 )技術創(chuàng)新表現(xiàn)為兩種形式技術創(chuàng)新表現(xiàn)為兩種形式： 一種是技術一種是技術發(fā)明發(fā)明； 一種是技術一種是技術革新革新；一、技術發(fā)明 技術發(fā)明：指的是創(chuàng)造發(fā)明自然界原來沒有的事物。 不久前，不久前，80多位科學家在電腦網(wǎng)頁上選出了多位科學家在電腦網(wǎng)頁上選出了11項項“超級發(fā)明超級發(fā)明”：眼鏡、原子

2、彈、印刷術、時鐘，眼鏡、原子彈、印刷術、時鐘，水管設備、馬鐙，阿拉伯數(shù)字、橡皮和涂改液、水管設備、馬鐙，阿拉伯數(shù)字、橡皮和涂改液、電腦、古典音樂、避孕藥電腦、古典音樂、避孕藥。他們認為，這些都是他們認為，這些都是兩千年來改變了人類生活，但往往容易被忽視的兩千年來改變了人類生活，但往往容易被忽視的重大發(fā)明。重大發(fā)明。1、集成電路的發(fā)明 美國硅谷是微電子工業(yè)的發(fā)祥地和中心，轟動世界的集美國硅谷是微電子工業(yè)的發(fā)祥地和中心，轟動世界的集成電路，最早就是在這里發(fā)明的。美國貝爾實驗室經過成電路，最早就是在這里發(fā)明的。美國貝爾實驗室經過精心研究，發(fā)現(xiàn)了半導體的電流放大原理，并發(fā)明了可精心研究，發(fā)現(xiàn)了半導體的

3、電流放大原理，并發(fā)明了可代替電子管的晶體管。代替電子管的晶體管。1958年，硅谷的一家公司發(fā)明并年，硅谷的一家公司發(fā)明并制造出了世界上第一塊用半導體硅制成的集成電路制造出了世界上第一塊用半導體硅制成的集成電路。此。此后，許多科技人員進行了無數(shù)次應用技術實驗、研制出后，許多科技人員進行了無數(shù)次應用技術實驗、研制出了從裝有了從裝有1000個以上晶體管的集成電路到自身具有完整個以上晶體管的集成電路到自身具有完整功能單元的大規(guī)模集成電路，再到裝有功能單元的大規(guī)模集成電路，再到裝有10萬萬100萬個晶萬個晶體管的集成度更高的超大規(guī)模集成電路（圖體管的集成度更高的超大規(guī)模集成電路（圖1-4）。）。集成集成

4、電路電路大規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路超大規(guī)模集成電路超大規(guī)模集成電路的發(fā)展的發(fā)展軌跡，其實就是一個技術不斷創(chuàng)新的過程。軌跡，其實就是一個技術不斷創(chuàng)新的過程。 公元公元8 8世紀的發(fā)世紀的發(fā)明。明。 現(xiàn)存最早的雕版現(xiàn)存最早的雕版印刷器是印刷器是868868年年的的金剛經金剛經（現(xiàn)存大英博（現(xiàn)存大英博物館）。物館）。 技術的發(fā)明與革新印刷術的變遷1、雕版印刷技術的發(fā)明與革新印刷術的變遷2、雕版印刷技術的發(fā)明與革新印刷術的變遷技術的發(fā)明與革新印刷術的變遷畢昇發(fā)明活字印刷術（畢昇發(fā)明活字印刷術（1041-10481041-1048）2、活字印刷技術的發(fā)明與革新印刷術的變遷2、活字印刷技術的發(fā)明與革新印

5、刷術的變遷3、活字印刷技術的發(fā)明與革新 平版印刷平版印刷: : 印刷部分與非印刷部分沒印刷部分與非印刷部分沒有高低差別，都是平面的，利有高低差別，都是平面的，利用水油不相混合的原理，使印用水油不相混合的原理，使印紋部分保持一層富有油脂的油紋部分保持一層富有油脂的油膜，而非印紋部分上的版面則膜，而非印紋部分上的版面則可以吸收適當?shù)乃?。在版面可以吸收適當?shù)乃帧Ｔ诎婷嫔嫌湍?，印紋部分便排斥上油墨之后，印紋部分便排斥水分而吸收了油墨，而非印紋水分而吸收了油墨，而非印紋部分則吸收水分而具有抗墨作部分則吸收水分而具有抗墨作用。利用此種原理印刷的方法，用。利用此種原理印刷的方法，就稱為就稱為“平版印

6、刷平版印刷”。 平版平版印刷由早期石版印刷發(fā)展而來，印刷由早期石版印刷發(fā)展而來，工藝極為簡單，且成本低廉，工藝極為簡單，且成本低廉，故在近代被不斷的研究與改進。故在近代被不斷的研究與改進。 印刷術的變遷3、 平板印刷技術的發(fā)明與革新3、 平板印刷技術的發(fā)明與革新印刷術的變遷4、 平板印刷技術的發(fā)明與革新 王選發(fā)明了激光照排系統(tǒng)王選發(fā)明了激光照排系統(tǒng) 將文字通過計算機分解為點陣，將文字通過計算機分解為點陣，然后控制激光在感光底片上掃描，然后控制激光在感光底片上掃描，用曝光點的點陣組成文字和圖像。用曝光點的點陣組成文字和圖像。 使用激光照排系統(tǒng)不但可以避免使用激光照排系統(tǒng)不但可以避免鉛字排版的低效

7、益和對工人的健鉛字排版的低效益和對工人的健康傷害，其好處還在于它的易改康傷害，其好處還在于它的易改動、成本低和效率極高等特點。動、成本低和效率極高等特點。目前我國絕大多數(shù)的報紙、雜志目前我國絕大多數(shù)的報紙、雜志和書籍都在使用著這套系統(tǒng)，它和書籍都在使用著這套系統(tǒng)，它比古老的鉛字排版工效至少提高比古老的鉛字排版工效至少提高5 5倍。倍。 印刷術的變遷4、 數(shù)字化印刷技術的發(fā)明與革新雕版印刷雕版印刷活字印刷活字印刷平版印刷平版印刷數(shù)字化印刷數(shù)字化印刷需求需求發(fā)明革新技術的發(fā)明與革新印刷術的變遷技術的發(fā)明與革新技術創(chuàng)新的兩種表現(xiàn)形式：技術發(fā)明技術發(fā)明：創(chuàng)造自然界：創(chuàng)造自然界原來沒有原來沒有的事物、工

8、藝、方法。的事物、工藝、方法。技術起源于發(fā)明，并通過革新來發(fā)展。技術起源于發(fā)明，并通過革新來發(fā)展。 技術革新技術革新：對原有技術加以：對原有技術加以完善、完善、改進和提高改進和提高。技術的發(fā)明與革新技術創(chuàng)新的兩種表現(xiàn)形式：2020世紀新四大發(fā)明：世紀新四大發(fā)明： 原子能原子能 半導體半導體 計算機計算機 激光器激光器中國的四大發(fā)明：中國的四大發(fā)明： 指南針指南針 造紙術造紙術 火藥火藥 活字印刷活字印刷技術的發(fā)明與革新技術發(fā)明 歷史上一些重要的技術發(fā)明對技術發(fā)展具有巨歷史上一些重要的技術發(fā)明對技術發(fā)展具有巨大的推動作用，比如蒸汽機的發(fā)明。大的推動作用，比如蒸汽機的發(fā)明。技術的發(fā)明與革新技術發(fā)明

9、技術的發(fā)明是技術的發(fā)明是從無到有從無到有的過程。它是推動人類社會的過程。它是推動人類社會進步的進步的動力動力討論：找出一個發(fā)明，并說明它對于我們的影響。 思考：每一次的技術創(chuàng)新都是技術發(fā)明嗎？二、技術革新 在別人技術發(fā)明的基礎上，進行的改進、完善、提高等 技術發(fā)明和技術革新都是推動人類社會進步的動力 多功能縫紉機的誕生：技術的發(fā)明與革新技術革新技術的發(fā)明與革新技術革新技術的發(fā)明與革新技術的發(fā)明與革新技術革新計算機基本電子原件的革新：技術的發(fā)明與革新技術革新計算機基本電子原件的革新：技術的發(fā)明與革新技術革新技術的發(fā)明與革新技術革新1985199420002000200220052011 手機的革

10、新：技術的發(fā)明與革新技術革新 討論：技術革新的特征是什么？討論：技術革新的特征是什么？ A A功能：單一功能：單一多功能化多功能化 外觀外觀: 大、笨、重大、笨、重小、巧、輕小、巧、輕 性能：繁、雜、慢性能：繁、雜、慢簡、易、快簡、易、快 B B其技術原理和功能基本不變，但其產品結構、其技術原理和功能基本不變，但其產品結構、形狀發(fā)生了某些變革，性能有所增強。形狀發(fā)生了某些變革，性能有所增強。仔細分析上面的兩個案例，我們可以發(fā)現(xiàn)，這兩種技術革新有一個共同點，那就是 它們本身并不是發(fā)明，而是在別人它們本身并不是發(fā)明，而是在別人的技術發(fā)明（現(xiàn)有成熟技術）的基的技術發(fā)明（現(xiàn)有成熟技術）的基礎上，進行某

11、些改進礎上，進行某些改進，使其逐步完善、提高，以適應各種新的需求技術的發(fā)明與革新技術革新1、日本、日本(10.00) 6、德國、德國(9.40)2、瑞士、瑞士(9.71) 7、臺灣、臺灣(9.37)3、芬蘭、芬蘭(9.50) 8、荷蘭、荷蘭(9.16)4、美國、美國(9.50) 9、以色列、以色列(9.13)5、瑞典、瑞典 (9.44) 10、丹麥、丹麥(9.08)中國排名第中國排名第27位！位！ 2010年全球技術創(chuàng)新能力指數(shù)排行技術的革新是立足于對原有技術加以技術的革新是立足于對原有技術加以改造改造和和提高提高。它也是推動人類社會進步的動力。它也是推動人類社會進步的動力。技術的發(fā)明與革新技

12、術革新案例分析案例分析1：助聽器的發(fā)明：助聽器的發(fā)明案例分析案例分析2：顯示器的革新與電視機的：顯示器的革新與電視機的創(chuàng)新創(chuàng)新革新革新球面顯示器球面顯示器純平顯示器純平顯示器發(fā)明發(fā)明液晶顯示器液晶顯示器寬屏液晶寬屏液晶革新革新頭戴顯示器頭戴顯示器討論：電視機的發(fā)展經歷了哪些階段？黑白電視機黑白電視機球面彩電球面彩電純平彩電純平彩電液晶、等離子彩電液晶、等離子彩電電視機的革新滿足了人類什么需求？電視機的革新滿足了人類什么需求？滿足了人們對顏色、滿足了人們對顏色、視覺、清晰、防輻射視覺、清晰、防輻射和身體健康的需求。和身體健康的需求。思考：比較案例思考：比較案例1、2，助聽器的發(fā)，助聽器的發(fā)明和電

13、視機機的革新有什么區(qū)別和明和電視機機的革新有什么區(qū)別和聯(lián)系？聯(lián)系？ 助聽器的發(fā)明：助聽器的發(fā)明： 電視機機的革新：電視機機的革新：創(chuàng)造自然界從未有過的事物創(chuàng)造自然界從未有過的事物對原有技術進行改造和提高對原有技術進行改造和提高用新技術代替落后、陳舊的技術，用新技術代替落后、陳舊的技術，促進了社會的發(fā)展促進了社會的發(fā)展聯(lián)系：聯(lián)系：技術發(fā)明技術發(fā)明技術革新技術革新技術創(chuàng)新技術創(chuàng)新（技術創(chuàng)新性）（技術創(chuàng)新性）三、技術是綜合知識的結晶 （技術的綜合性）技術的發(fā)明與革新技術是綜合知識的結晶袁隆平是世界著名的水袁隆平是世界著名的水稻育種專家稻育種專家, , 具有全面、深具有全面、深厚的農業(yè)科學知識。厚的農

14、業(yè)科學知識。19731973年年, , 袁隆平和他的助手終于成功袁隆平和他的助手終于成功地實現(xiàn)了水稻的三系配套地實現(xiàn)了水稻的三系配套, ,使水稻的產量提高了使水稻的產量提高了20%20%。這一成果轟動了世界。這一成果轟動了世界。雜交水稻技術是雜交水稻技術是植物學、植物學、作物育種學、作物栽培學、作物育種學、作物栽培學、土壤肥料學、植物保護學土壤肥料學、植物保護學等等諸多學科知識的綜合應用。諸多學科知識的綜合應用。這說明技術具有很強的綜合這說明技術具有很強的綜合性。性。案例：雜交水稻技術需要多學科知識案例：雜交水稻技術需要多學科知識技術的發(fā)明與革新技術是綜合知識的結晶技術的發(fā)明與革新技術是綜合知

15、識的結晶載人航天飛船的設計載人航天飛船的設計涉及涉及: :數(shù)學，物理學數(shù)學，物理學, ,天文學天文學, ,流體力學流體力學, ,空空氣動力學、計算機科氣動力學、計算機科學學, ,無線通訊學、氣無線通訊學、氣象學象學, ,機械學機械學, ,自動控自動控制學、材料力學制學、材料力學等。等。案例：載人航天技術需要多學科知識案例：載人航天技術需要多學科知識技術的發(fā)明與革新技術是綜合知識的結晶技術的發(fā)明與革新技術是綜合知識的結晶 杭州灣跨海大橋是一座橫跨中國杭州灣海域的跨海大橋，它北起浙江杭州灣跨海大橋是一座橫跨中國杭州灣海域的跨海大橋，它北起浙江嘉興嘉興海鹽鄭家埭，南至寧波慈溪水路灣，全長海鹽鄭家埭，

16、南至寧波慈溪水路灣，全長3636公里公里，是目前世界上最長，是目前世界上最長的跨海大橋的跨海大橋。修建此橋梁時要將修建此橋梁時要將潮汐學、工程結構力學、材料力學、流體潮汐學、工程結構力學、材料力學、流體力學、數(shù)學、地質學、美學力學、數(shù)學、地質學、美學等各種知識相結合。等各種知識相結合。中國最美的橋梁中國最美的橋梁：杭州灣跨海大橋：杭州灣跨海大橋技術具有跨學科的性質，技術具有跨學科的性質，綜合性是技術的內在特性。綜合性是技術的內在特性。物理物理材料學材料學面料面料技術的發(fā)明與革新技術是綜合知識的結晶汽車設計汽車設計機器人設計機器人設計 思考：下面一些技術需要運用哪些綜合知識？超高層建筑設計超高層

17、建筑設計附加案例附加案例2：自行車的革新：自行車的革新技術革新是指對原有技術加以改造和提技術革新是指對原有技術加以改造和提高。高。附加案例：手機的發(fā)展歷附加案例：手機的發(fā)展歷程程電報電報有線電話有線電話無線電話無線電話可視電話可視電話(大哥大、手機大哥大、手機)技術的發(fā)明與革新本課小結技術的發(fā)明與革新有有優(yōu)優(yōu)技術革新技術革新：對原有技術加以：對原有技術加以完善、完善、改進和提高改進和提高。無無有有技術發(fā)明技術發(fā)明：創(chuàng)造自然界：創(chuàng)造自然界原來沒有原來沒有的事物、工藝、的事物、工藝、方法。技術發(fā)明不同于科學發(fā)現(xiàn)，發(fā)明主要是創(chuàng)方法。技術發(fā)明不同于科學發(fā)現(xiàn)，發(fā)明主要是創(chuàng)造出過去沒有的事物，發(fā)現(xiàn)主要是揭示未知事物造出過去沒有的事物，發(fā)現(xiàn)主要是揭示未知事物的存在及其屬性。的存在及其屬性。技術革新技術革新：