发明的40个原理精讲.ppt

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1、40个发明原理基于TRIZ理论的进化模型案例分析 一、40个发明原理概述二、40个发明原理介绍 一、一、40个发明原理概述：个发明原理概述：Altshuller通过对大量的专利进行了研究、分析、总结，提炼出了TRIZ理论中最重要，具有普遍用途的40个发明原理。40个发明原理开启了一道发明问题解决的天窗，将发明从魔术推向科学。一、一、40个发明原理概述：个发明原理概述：序号原理名称 序号原理名称序号原理名称序号原理名称No.1分割No.11预先应急措施No.21紧急行动No.31多孔材料No.2抽取No.12等势性No.22变害为利No.32改变颜色No.3局部质量No.13逆向思维No.23反

2、馈No.33同质性No.4非对称No.14曲面化No.24中介物No.34抛弃与修复No.5合并No.15动态化No.25自服务No.35参数变化No.6多用性No.16不足或超额行动No.26复制No.36相变No.7套装No.17维数变化No.27廉价替代品No.37热膨胀No.8重量补偿No.18振动No.28机械系统的替代No.38加速强氧化No.9增加反作用No.19周期性动作No.29气动与液压结构No.39惰性环境No.10预操作No.20有效运动的连续性No.30柔性壳体或薄膜No.40复合材料（1）将一个物体分成相互独立的部分将一个物体分成相互独立的部分 用个人计算机代替大型

3、计算机（2）使物体分成容易组装及拆卸的部分使物体分成容易组装及拆卸的部分 总装车间的快接气线（3）增加物体相互独立部分的程度增加物体相互独立部分的程度用百叶窗代替整体窗帘 No.1 分割分割 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：No.1 分割分割 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：（1）将将物物体体中中的的“负负面面”部部分分或或特性抽取出来特性抽取出来 将嘈杂的压缩机放在室外（2）只从物体中抽取必要的部分只从物体中抽取必要的部分和特性和特性 用狗叫声作为报警器的警 声，而不用养一条真正的狗No.2 抽取抽取 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：二、二、40个发明原理

4、介绍：个发明原理介绍：（1）将物体或环境的同类结构转化成异类结构将物体或环境的同类结构转化成异类结构 采用温度、密度或压力的梯度，而不用恒定 的温度、密度或压力（2）使组成物体的不同部分实现不同的功能使组成物体的不同部分实现不同的功能 午餐盒被分成放热食、冷食及液体的空间（3）使组成物体的每一部分都最大限度地发挥作用使组成物体的每一部分都最大限度地发挥作用 带有橡皮的铅笔，带有起钉器的榔头等 No.3 局部质量局部质量 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：原理3 局部质量Diagram 2Diagram 2我们用的课本，封面使用较厚和耐用的纸而内部使用一般的纸，既能保证封面美观，又可以

5、降低成本将硬度高、耐磨的好钢制成刀刃，刀的其他部分用一般的钢。既可以降低成本还保证了刀的质量将榔头的另一端变成起钉器，使其具有不同功能（1）用不对称形式代替对称形式用不对称形式代替对称形式 全车线束中的插接件为非对称形式（2）如果对象已经是不对称的，增加其不对称的程度如果对象已经是不对称的，增加其不对称的程度 将圆形垫片改成椭圆形或异型，来提高垫片的密封性No.4 非对称非对称 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：不对称原理不对称原理No.4 非对称非对称 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：（1）合并空间上的同类或相邻的物体或操作合并空间上的同类或相邻的物体或操作 集成电路板

6、上的多个电子芯片（2）合并时间上的同类或相邻的物体或操作合并时间上的同类或相邻的物体或操作 同时分析多个血液参数的医疗 诊断仪 No.5 合并合并 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：使使物物体体或或物物体体的的一一部部分分实实现现多多种种功能，以代替其它部分的功能功能，以代替其它部分的功能多用雨伞 No.6 多用性多用性 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：（1）将将一一个个物物体体放放在在第第二二个个物物体体中中，将将第第二二个个物物体体放放在在第第 三个物体中三个物体中 俄罗斯套娃（2）使一个物体穿过另一物体的空腔使一个物体穿过另一物体的空腔 收音机的伸缩天线 汽车安全带

7、卷收器No.7 套装套装 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：（1）用另一个能产生提升力的用另一个能产生提升力的物体补偿第一个物体的重量物体补偿第一个物体的重量 用气球携带广告条幅（2）通过与环境（利用气体、通过与环境（利用气体、液体的动力或浮力等）相互作用液体的动力或浮力等）相互作用实现物体重量的补偿实现物体重量的补偿 飞机机翼的形状使其上部空气压力减少，下部压力增 加，从而产生升力No.8 重量补偿重量补偿 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：初始的工况:通过管道运输煤时，要将煤粉碎成小的颗粒，然后将粉碎的煤与水混合在一起。这样产生的煤悬浮液就可以通过管道抽吸。实例描述:煤

8、悬浮液具有高粘度特性。抽吸这种悬浮液要消耗大量的能源。管路水浮力重力混合溶液颗粒No.8 重量补偿重量补偿煤颗粒氯化钠溶液浮力作用 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：原理8 重量补偿游泳圈，我们利用其不沉入水底利用燃料燃烧时向后的推力产生的空气反作用力使火箭向前飞（1）预先施加反作用预先施加反作用 缓冲器能吸收能量、减少 冲击带来的负面影响（2）如如果果物物体体处处于于或或将将处处于于 受受拉伸状态，预先增加压力拉伸状态，预先增加压力 浇混凝土之前的预压缩钢 筋 No.9 预加反作用预加反作用 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：（1）事事先先完完成成部部分分或或全全部部的的

9、动动作作或功能或功能 不干胶带（2）在在方方便便的的位位置置预预先先安安置置物物体体，使使其其在在第第一一时时间间发发挥挥作作用用，避避免免时时间的浪费间的浪费 停车位的咪表 预着色预着色 No.10 预操作预操作 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：采采用用预预先先准准备备好好的的应应急急措措施施补补偿偿物物体体相相对对较较低低的的可可靠性靠性 汽车安全气囊 应急电路照明 防火通道 安全气囊安全气囊 No.11 预先应急措施预先应急措施 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：在势能场中，避免物体位置的改变在势能场中，避免物体位置的改变 运河上，在两个不同高度的水域之间设置水闸转

10、轴煎饼烤面烤面No.12 等势性等势性 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：原理12 等势不易或不能升降的物品可通过外部环境的改变达到相对升降的目的阶梯教室，前排到后排依次提高座位修车时把车开到地沟上面，方便站着修车（1）颠倒过去解决问题的办法颠倒过去解决问题的办法 为了松开粘连在一起的物 体，不是加热外部件，而是 冷却内部件（2）使使物物体体中中的的运运动动部部分分静静止止，静止部分运动静止部分运动 使工件旋转，刀具固定。（3）使一个物体的位置颠倒使一个物体的位置颠倒No.13 逆向思维逆向思维 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：（1）将将直直线线、平平面面用用曲曲线线、曲

11、曲面面代代替替，将立方结构改变成球体结构将立方结构改变成球体结构 在结构设计中用圆角过渡，避免应力集中（2）采用滚筒、球体、螺旋状等结构采用滚筒、球体、螺旋状等结构 螺旋形楼梯（3）用用旋旋转转运运动动代代替替直直线线运运动动，利利用用离心力离心力 甩干洗衣机No.14 曲面化曲面化 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：（1）使使物物体体或或其其环环境境自自动动调调整整，以以使使其其在每个动作阶段的性能达到最佳在每个动作阶段的性能达到最佳 可调整座椅、可调整反光镜（2）把把物物体体分分成成几几个个部部分分，各各部部分分之之间间可改变相对位置可改变相对位置 笔记本电脑（3）将将静静止止的

12、的物物体体该该变变成成可可动动的的，或或使使物体具有自适应性物体具有自适应性 用来检查发动机的柔性内孔窥视仪 No.15 动态化动态化 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：如如果果用用现现有有方方法法很很难难完完成成对对象象的的100%100%，可可用用同同样样的的方方法法“稍稍多多”或或“稍稍少少”一一点点，问问题题的的解解决决将将被大大简化被大大简化 缸筒外壁刷漆可将缸筒浸泡在盛漆的容器中完成，但取出缸筒后外壁粘漆太多，通过快速旋转可以甩掉多余的漆。No.16 不足或超额行动不足或超额行动不同厚度车架半体车架半体 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：原理16 未达到或过度的

13、作用在孔中放过多的石膏，然后抹平针筒吸药水时不能吸入准确的量，先吸多再把多余的排出擦玻璃的时候先用湿抹布擦，再用干抹布把过多的水吸干（1）将物体从一维变到二维或三维空间将物体从一维变到二维或三维空间 螺旋楼梯可以减少占用的房屋面积（2）将物体用多层结构代替单层结构将物体用多层结构代替单层结构 K1的6碟CD机、立体车库（3）使物体倾斜或侧向放置使物体倾斜或侧向放置 自卸车（4）使用给定表面的反面使用给定表面的反面 内嵌式门铰链 No.17 维数变化维数变化 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：初始的工况初始的工况:用于航空摄影的地面标志盘可以帮助驾驶员更准确地找到地面控制点。地面标志盘

14、No.17 维数变化维数变化实例描述实例描述:原有地面标志盘为镜面反射，不容易发现。改善后的标志盘 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：（1）使物体处于振动状态使物体处于振动状态（2）对于振动物体，增加其振动频对于振动物体，增加其振动频 率，甚至到超声波率，甚至到超声波 （3）使用共振频率使用共振频率（4）使用压电振动器代替机械振动器使用压电振动器代替机械振动器 石英晶体振荡驱动高精度钟表（5）使用超声波与电磁场振荡耦合使用超声波与电磁场振荡耦合 在电频炉里混合合金，使混合均匀No.18 振动振动 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：（1）用周期性动作或脉动代替连续动作用周期性

15、动作或脉动代替连续动作 点焊 警灯（2）对周期性的动作改变其动作频率对周期性的动作改变其动作频率 用变幅值与变频率的报警器代替脉动报警器（3）利用脉动之间的间隙来执行另一动作利用脉动之间的间隙来执行另一动作 医用心肺呼吸系统中，每5次胸腔压缩后进行1次呼吸 No.19 周期性动作周期性动作 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：（1）持续采取行动，使对象的持续采取行动，使对象的所有部分一直处于满负荷状态所有部分一直处于满负荷状态（2）消除空闲的、间歇的行动消除空闲的、间歇的行动 打印机的打印头在回程过程 中也进行打印No.20 有效运动的连续性有效运动的连续性 二、二、40个发明原理介绍

16、：个发明原理介绍：以最快的快速完成有害的操作以最快的快速完成有害的操作修理牙齿的钻头高速旋转，以防止牙组织升温被破坏。切断管路的方法 No.21 紧急行动紧急行动 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：原理21 减少有害作用的时间缩短执行一个危险或有害的作用时间，减少危害当你想知道一杯水是否烫时，你可以在杯壁上摸一下，这样既不会烫坏皮肤，还知道水的温度照相机的闪光灯高速闪烁,避免给人眼造成伤害我们经过有危险的路段时必须快速通过，以减少受伤害的几率（1）利利用用有有害害因因素素，特特别别是是对对环环境境有有害害的的因因素素，获获得得有有益益的结果的结果（2）“以以毒毒攻攻毒毒”，将将有有害

17、害作作用用相相结结合合消消除除另另一一种种有有害害因因素素（3）加加大大一一种种有有害害因因素素的的程程度，使其不再有害度，使其不再有害 森林灭火时用逆火灭火No.22 变害为利变害为利 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：原理22 变害为利使有害部分或全部使有害部分或全部变为变为有利的或是无害的有利的或是无害的将有可能污染环境的废旧物品回收加工后重新利用，如再生塑料利用建筑垃圾在市区堆造人造山，给城市增添了山林休闲场所，形成了特色景观。利用粪便和生活垃圾产生沼气加以利用 入侵生物“水葫芦”不仅可以作动物饲料，甚至还制作饮料上市（1）引入反馈，改善性能引入反馈，改善性能声控喷泉用于探测

18、火与烟的热/烟传感器（2）如果已引入反馈，改变如果已引入反馈，改变 其控制信号的大小或灵敏度其控制信号的大小或灵敏度飞机接近机场时，改变自动驾驶系统的灵敏度。No.23 反馈反馈 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：（1）使使用用中中介介物物传传递递或或完完成成所需动作所需动作 用拨子弹琴（2）使使一一物物体体与与另另一一容容易易去去除物暂时接合除物暂时接合 饭店上菜的托盘No.24 中介物中介物 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：Click to add title化学反应的催化剂化学反应的催化剂原理24 借助中介物利用中介物转换或执行一个动作或任务，以增强功能或防止伤害用

19、拨子弹月用拨子弹月琴，防止琴琴，防止琴弦对手的伤弦对手的伤害害学习中两个学生发生学习中两个学生发生矛盾可以通过第三名矛盾可以通过第三名学生调节，解除误会学生调节，解除误会和好如初和好如初用细管蘸着洗衣粉用细管蘸着洗衣粉水在窗口吹出小泡，水在窗口吹出小泡，测定风的方向和大测定风的方向和大小小（1）使使物物体体具具有有自自补补充充、自自恢恢复的功能复的功能自清洁玻璃、自动饮水机 （2）灵灵活活利利用用废废弃弃的的材材料料、能能量与物质量与物质包装材料的再利用玉米丰收后秸秆还田 No.25 自服务自服务 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：原理25 自服务用食物和野草等有机废物做的肥料 例例

20、2 2例例3 3例例4 4物体可以服务自我，并能执物体可以服务自我，并能执行辅助和修理功能，或是利行辅助和修理功能，或是利用废弃物或废弃物的能量再用废弃物或废弃物的能量再利用利用可以自己充电的机器人 计算机自我更新、自我修复功能，避免人们繁琐复杂的劳动和可能犯下的错误，节省时间 学校食堂或餐厅吃自助餐例例1 1（1）用用简简单单的的、低低廉廉的的复复制制品品代代替替复复杂杂的的、昂昂贵贵的的、易易碎碎的的或或不不易易获得的物体获得的物体 虚拟驾驶游戏机（2）用用光光学学拷拷贝贝或或图图像像代代替替实实物物，可以按比例放大或缩小图像可以按比例放大或缩小图像 用卫星照片代替实地考察（3）如如果果已

21、已使使用用了了可可见见光光拷拷贝贝，进一步扩展到红外线或紫外线拷贝进一步扩展到红外线或紫外线拷贝No.26 复制复制 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：原理26 复制通过复制品替代原物，可通过音像信号模拟物等方式进行复制，已达到节省时间、资金、便于观察等目的学生证上有本人照片，这样就可以辨别是否是本人售楼处的楼盘模型 卫星图像代替实地考察 用便宜的物体代替昂贵的物体，用便宜的物体代替昂贵的物体，同时降低某些质量要求，实现相同时降低某些质量要求，实现相同的功能同的功能 一次性纸杯 一次性医药用品No.27 廉价替代品廉价替代品 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：原理27 廉价

22、替代品1一次性水杯替代了陶瓷、金属水杯，避免了浪费 2塑料盆景代替鲜花盆景，可长期使用 3用纸的演出服替代布料做的演出服，这样可以降低成本用廉价方便的代替贵重不方便的物品，对性能可以稍作让步（1）用视觉、听觉、嗅觉系统代替机械系统用视觉、听觉、嗅觉系统代替机械系统 天然气中混入难闻的气体代替机械或电子 传感器来警告人们天然气的泄漏。（2）使用与物体相互作用电场、磁场及电磁场使用与物体相互作用电场、磁场及电磁场 为了混合两种粉末，使其中一种带正电荷，另一种带负电荷（3）用动态场替代静态场，确定场替代随机场用动态场替代静态场，确定场替代随机场（4）将场和铁磁粒子组合使用将场和铁磁粒子组合使用 铁磁

23、催化剂，呈现顺磁状态No.28 机械系统的替代机械系统的替代 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：原理28 机械系统替代1 1感应式水龙头利用光学原理代替力感应式水龙头利用光学原理代替力学原理，省力同时节省水资源学原理，省力同时节省水资源 2 2电视机用红外线遥控代替人走到电电视机用红外线遥控代替人走到电视机前控制电视机视机前控制电视机3 3声控灯，由声音控制系统替声控灯，由声音控制系统替代机械开关，省时省电代机械开关，省时省电 将将物物体体的的固固体体部部分分用用气气体体或或流流体体代代替替，（如如利利用用气气垫垫、液液体体静静压、流体动压产生缓冲功能）压、流体动压产生缓冲功能）充气

24、床垫 充气夹具 No.29 气动与液压结构气动与液压结构 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：原理29 用气压与液压结构1 12 23 3消防救消防救生的充生的充气气垫气气垫 机动车机动车的减震的减震器器 球鞋鞋底使球鞋鞋底使用气垫，用气垫，对脚有缓对脚有缓冲作用冲作用 用气体结构和液体结构代替物体的固体的部分，如充气用气体结构和液体结构代替物体的固体的部分，如充气和充液的结构，气枕，静液的和液体反冲的结构和充液的结构，气枕，静液的和液体反冲的结构（1）用柔性壳体或薄膜代替传统三维结构用柔性壳体或薄膜代替传统三维结构 薄膜开关（2）使用柔性壳体或薄膜将物体与环境隔离使用柔性壳体或薄膜将

25、物体与环境隔离 餐厅内部的屏风 舞台上的幕布将舞台与观众隔开 鸡蛋专用箱 No.30 柔性壳体或薄膜柔性壳体或薄膜 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：（1）用柔性壳体或薄膜代替传统三维结构用柔性壳体或薄膜代替传统三维结构 薄膜开关（2）使用柔性壳体或薄膜将物体与环境隔离使用柔性壳体或薄膜将物体与环境隔离 餐厅内部的屏风 舞台上的幕布将舞台与观众隔开 鸡蛋专用箱 No.30 柔性壳体或薄膜柔性壳体或薄膜 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：（1）使使物物体体多多孔孔或或增增加加多多孔孔元元素（通过插入、涂层等）素（通过插入、涂层等）充气砖、泡沫材料（2）如如果果物物体体已已是是

26、多多孔孔结结构构，利利用用多多孔孔结结构构引引入入有有用用的的物物质质或或功能功能 药棉No.31 多孔材料多孔材料 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：原理31 多孔材料1.ONE1.ONE2.TWO2.TWO3.THREE3.THREE使物体使物体变成多孔的或利用多孔性改成多孔的或利用多孔性改变原有特性原有特性蜂窝煤，便于煤充分燃烧 纱窗，既可以通入新鲜空气，又可以防止蚊蝇进入录音棚的隔音板（1）改变物体或环境的颜色改变物体或环境的颜色（2）改改变变一一个个物物体体的的透透明明度度，或或改改变某一过程的可视性变某一过程的可视性 透明创可贴（3）采采用用有有颜颜色色的的添添加加物物，

27、使使不不易易被观察到的物体或过程被观察到被观察到的物体或过程被观察到（4）如如果果已已添添加加了了颜颜色色添添加加物物，则则用发光迹线追踪物质用发光迹线追踪物质No.32 改变颜色改变颜色 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：主要物体与其相互作用主要物体与其相互作用的其它物体采用同一材料的其它物体采用同一材料或特性相近的材料或特性相近的材料 用金刚石切割钻石No.33 同质性同质性 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：（1）采用溶解、蒸发等手段废弃已完成功能的零部件，采用溶解、蒸发等手段废弃已完成功能的零部件，或在工作过程中直接变化或在工作过程中直接变化 可降解餐具 子弹壳（2

28、）在工作过程中迅速补充消耗或在工作过程中迅速补充消耗或减少的部分减少的部分 水循环系统 自动铅笔No.34 抛弃与修复抛弃与修复 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：（1）改变物体的物理状态改变物体的物理状态 酒心巧克力（2）改变物体的浓度或粘度改变物体的浓度或粘度 洗手液（3）改变物体的柔性改变物体的柔性 排气系统中的软连接（4）改变物体的温度改变物体的温度 食物的烹饪（5）改变物体的压力改变物体的压力No.35 参数变化参数变化 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：利用物质相变时产生的某种效应（如：体积改变、利用物质相变时产生的某种效应（如：体积改变、吸热或放热）吸热或放热

29、）合理利用水在结冰时体积膨胀的原理利用相变材料制作的降温服No.36 相变相变 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：（1）利利用用材材料料的的热热膨膨胀胀或或热收缩性质热收缩性质 在过盈配合装配中，冷却内部件，加热外部件，装配完成后恢复常温，两者实现紧配合。（2）使使用用具具有有不不同同热热膨膨胀胀系数的材料系数的材料 双金属片传感器No.37 热膨胀热膨胀 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：No.38 加速强氧化加速强氧化（1）用富氧空气代替普通空气用富氧空气代替普通空气 水下呼吸系统中存储浓缩空气（2）用纯氧代替富氧空气用纯氧代替富氧空气 用氧气乙炔火焰高温切割（3）用电

30、离射线处理空气或氧气，使用离子化的氧气用电离射线处理空气或氧气，使用离子化的氧气（4）用臭氧代替离子化的氧气用臭氧代替离子化的氧气 臭氧溶于水中去除船体上的有机污染物 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：（1）用惰性气体环境代替通常环境用惰性气体环境代替通常环境 为了防止炽热灯丝的失效，让其置于氩气中（霓虹灯）（2）在物体中添加惰性或中性添加剂在物体中添加惰性或中性添加剂 高保真音响中添加泡沫吸收声 振动（3）使用真空环境使用真空环境 真空包装No.39 惰性环境惰性环境 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：用复合材料代替均质材料用复合材料代替均质材料 钢筋混凝土结构 混纺地毯

31、，具有良好的阻燃性能No.40 复合材料复合材料 二、二、40个发明原理介绍：个发明原理介绍：课程回顾课程回顾：序号原理名称 序号原理名称序号原理名称序号原理名称No.1分割No.11预先应急措施No.21紧急行动No.31多孔材料No.2抽取No.12等势性No.22变害为利No.32改变颜色No.3局部质量No.13逆向思维No.23反馈No.33同质性No.4非对称No.14曲面化No.24中介物No.34抛弃与修复No.5合并No.15动态化No.25自服务No.35参数变化No.6多用性No.16不足或超额行动No.26复制No.36相变No.7套装No.17维数变化No.27廉价替代品No.37热膨胀No.8重量补偿No.18振动No.28机械系统的替代No.38加速强氧化No.9增加反作用No.19周期性动作No.29气动与液压结构No.39惰性环境No.10预操作No.20有效运动的连续性No.30柔性壳体或薄膜No.40复合材料 学以致用！学以致用！