2 问题描述

2.1 问题情境描述 技术系统名称：黑板

技术系统功能：书写板书，记载知识 2.2问题初始情境描述

教师用粉笔在黑板上书写板书内容，光线照射到黑板上发射漫反射，反射进入人的眼球，所以同学们能看到黑板上的内容。（完整描述系统的工作原理）

2.3系统当前存在的主要问题

黑板发生镜面反射，形成耀眼的光斑，使同学们难以看清黑板上的内容。 2.4系统主要缺点出现的情境 1.黑板过于光滑 2.光线强度大的时候 3.使用过久的黑板 2.5初步解决思路

（或类似问题的解决方案及存在的缺陷） 换用比较粗糙的黑板 或是 用窗帘遮挡光线。 2.6 明确要解决的问题

如何解决黑板反光，影响学习。 2.7对新技术系统的要求

黑板不再反光，同时也不影响教师教学。 2.8 技术系统IFR 黑板不发生镜面反射。

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2.9 课程项目的定义?

3 问题分析

3.1 系统功能分析与建立功能模型

3.1.1 组件分析 技术系统 黑板

3.1.2 相互作用分析 板面 移动装置 光 粉笔

3.1.3 建立功能模型

板面 移动装置 + 光 + + 粉笔 + - + 主要功能 承载知识内容 组件 板面 移动装置 超系统组件 光 粉笔介质 照射 光 黑板板面 反射 学生 （座位） 书写 升降 粉笔 移动装置

3.1.4 裁剪的应用

不需要升降功能，把移动装置裁掉。

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3.1.5 通过功能模型分析与裁剪得到的关键问题 1.涂料层过于光滑，产生镜面反射 2.黑板板面的位置设置不理想 3.光照强度高和照射角度易于反光

3.2 因果分析

3.2.1 原因轴分析

没有窗帘 没有拉起窗帘挡光 表面涂黑板表面料掉漆 光滑 黑板反光 黑板面积过小 使用时间过长，学生坐的位置过没有保养 于偏远 课室学生过多 3.2.2 结果轴分析

心情不好 黑板反光 学生看不清黑板，影响学习质量 考试成绩不理想 课后询问老师或同学 抱怨学校教学水平

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3.2.3 因果分析的规范化 1) 缺乏——涂料 2) 存在——光线 3) 有害的——光斑 4) 过度——光线 5) 不足——

6) 不可控——光线强度——天气 7) 不稳定——光线强度——天气 3,2.4 选择解题的入手点 光照度

3.2.5 识别出的问题

通过因果分析，引起 黑板 反光 问题的根本原因是：产生镜面反射

4 矛盾问题求解

4.1 技术矛盾分析与求解

图4.1 技术矛盾求解流程

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4.1.1 技术矛盾1

根据因果分析，产生镜面反射的原因可能是光照度问题。首先要有光照反射才能看见黑板内容，但光的不利因素产生“反光”现象，影响学习。

技术矛盾: 改善的参数: 光照度 恶化的参数:光照度

通过查找创新原理，选择适用于本项目的35和32号原理：物理和化学参数改变原理和。 解决方案：

a) 物理和化学参数改变原理分析：改变黑板的制造材料，使黑板表面变得粗糙，

或者涂上一层物质，从而减少黑板的镜面反射，使同学从不同角度可以看清。（待选）

b) 颜色改变原理分析：调节教室灯光颜色或黑板颜色。（待选）

4.1.2 技术矛盾2

根据因果分析，产生镜面反射的原因可能是光线照射角度问题。好的照射角度能看得更加清楚，但不好的角度会造成镜面反射。

技术矛盾: 改善的参数: 减少反光 恶化的参数: 镜面反射

通过查找创新原理，选择适用于本项目的32和14号原理：分割原理和曲面化原理。 解决方案：

c) 颜色改变原理分析：改变物体或环境的透明度，选择改变窗户玻璃的透明度

（改变折射率），从而改变光线照射的角度。（待选）

d) 曲面化原理分析：将黑板由传统的平直型变为弯曲型，椭圆是课室范围，图

中蓝色线是原来平面黑板会看到光斑的位置，采用曲面黑板后，原来光斑反

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