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第二章機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的思維基礎(chǔ)演示文稿海量PPT模板免費(fèi)下載目前一頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)優(yōu)選第二章機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的思維基礎(chǔ)目前二頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)第一節(jié)思維概述思維——人腦對(duì)所接受和已存儲(chǔ)的來自客觀世界的信息進(jìn)行有意識(shí)或無意識(shí)、直接或間接的加工,從而產(chǎn)生新信息的過程。思維有如下特性:一、思維的間接性和概括性二、思維的多層性三、思維的自覺性與創(chuàng)造性目前三頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)第一節(jié)思維概述一、思維的間接性和概括性思維的間接性指的是憑借其它信息的觸發(fā),借助于已有的知識(shí)和信息,去認(rèn)識(shí)那些沒有直接感知過的或根本不能感知的事物,以及預(yù)見和推知事物的發(fā)展過程。例:考古人員通過觀察化石推測(cè)歷史警察通過觀察腳印等推測(cè)罪犯身體特征思維的概括性指的是它能夠去除不同類型事物的具體差異,而抽取其共同的本質(zhì)或特征加以反映。例:鯨不是魚
冰塊,水蒸氣都是水目前四頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)二、思維的多層性思維有高級(jí)和低級(jí),簡(jiǎn)單和復(fù)雜之分,也就是說,思維具有層次性。同一事物,不同人有不同看法。
《荷花淀》中景物描寫:“要問白洋淀有多少葦?shù)?,不知道,每年出多少葦子,也不知道。只曉得每年蘆花飄飛葦葉黃的時(shí)候,全淀的蘆葦收割,垛起垛來,在白洋淀周圍的廣場(chǎng)上,就成了一條葦子的長(zhǎng)城”理解的第一層:兩個(gè)否定句“不知道”正是為了后文的“只曉得”,突出了葦?shù)氐膶拸V、蘆葦?shù)拿?,白洋淀的美麗富饒;理解的第二層:祖?guó)山河之美、國(guó)土之圣,豈容侵略者踐踏、蹂躪;理解的第三層:正因如此,水生踴躍參軍,水生嫂全力支持就有了思想基礎(chǔ)。
盜夢(mèng)空間蘋果目前五頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)第一節(jié)思維概述三、思維的自覺性與創(chuàng)造性頓悟是思維自覺運(yùn)行的結(jié)果,是思維過程中出現(xiàn)質(zhì)量上的飛躍。思維的自覺性也稱為靈感思維。其最大的特征是爆發(fā)性與瞬間性,只有善于撲捉這一短暫的靈感思維,才會(huì)發(fā)生量變到質(zhì)變的創(chuàng)造成果。愛迪生:“勤奮+靈感=天才”良好的思維方式是發(fā)明創(chuàng)造的前提。目前六頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)第二節(jié)思維的類型思維具有流暢性、靈活性、獨(dú)創(chuàng)性、精細(xì)性、敏感性和知覺性的特征,根據(jù)思維在運(yùn)作過程中的作用地位,思維主要有以下幾種類型:一、形象思維二、抽象思維三、發(fā)散思維四、收斂思維五、動(dòng)態(tài)思維六、有序思維七、直接思維八、創(chuàng)造性思維九、質(zhì)疑思維十、靈感思維目前七頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)一、形象思維形象思維又稱為具體思維或具體形象的思維。它是人腦對(duì)客觀事物或現(xiàn)象的外部特點(diǎn)和具體形象的反映活動(dòng)。表現(xiàn)形式表象聯(lián)想想象目前八頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)右腦支配——左半身神經(jīng)和感覺;左腦支配——右半身神經(jīng)和感覺語言中樞在左腦,主要完成語言的、邏輯的、分析的、代數(shù)思考認(rèn)識(shí)和行為右腦則主要負(fù)責(zé)直觀的、綜合的、幾何的、繪圖的思考認(rèn)識(shí)和行為,右腦是創(chuàng)新能力的源泉左腦具有根強(qiáng)的工具性質(zhì),它負(fù)責(zé)把右腦的形象思維轉(zhuǎn)換成語言愛因斯但曾經(jīng)說過:“我思考問題時(shí),不是用語言進(jìn)行思考,而是用活動(dòng)的跳躍的形象進(jìn)行思考。當(dāng)這種思考完成以后,我要花很大力氣把他們轉(zhuǎn)換成語言?!?/p>
“左腦人”將被電腦取而代之,在現(xiàn)實(shí)生活中,95%以上的人僅僅使用自己一半的大腦,即左腦。目前九頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)第二節(jié)思維的類型二、抽象思維抽象思維又稱為邏輯思維。它是憑借概念、判斷、推理而進(jìn)行的反映客觀現(xiàn)實(shí)的思維活動(dòng)。抽象思維涉及語言、推理、定理、公式、數(shù)字、符號(hào)等不能感官的抽象事物,是一個(gè)建立概念、不斷推理、反復(fù)判斷的思維過程。概念是客觀事物本質(zhì)屬性的反映,是一類具有共同特性的事物和現(xiàn)象的總稱。犬獵犬、牧羊犬、警犬、緝毒犬、寵物犬四條腿、鋒利牙齒、喜食肉、善奔跑、極其敏銳的嗅覺和聽覺等判斷是兩個(gè)或幾個(gè)概念的聯(lián)系。推理是兩個(gè)或幾個(gè)判斷的聯(lián)系。目前十頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)三、發(fā)散思維發(fā)散思維又稱輻射思維、擴(kuò)散思維、開放思維等。它是以少求多的思維形式,其特點(diǎn)是從給定的信息輸入中產(chǎn)生出眾多的信息輸出。思維過程:以要解決的問題為中心,運(yùn)用橫向、縱向、逆向、分合、顛倒、質(zhì)疑、對(duì)稱等思維方法,考慮所有因素的后果,找出盡可能多的答案,并從許多答案中尋求最佳值,以便有效地解決問題??繗庀蟀l(fā)財(cái)目前十一頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)啤酒瓶
容器——(裝酒、裝油、盛蠟燭)
滾壓工具——(搟餃子皮、碾藥片)裝飾品——(作花瓶)
樂器——(敲擊成音)武器——(打人)
目前十二頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)第二節(jié)思維的類型四、收斂思維
收斂思維又稱集中思維、求同思維等。是一種尋求某種正確答案的思維形式。它以某種研究對(duì)象為中心,將眾多的思路和信息匯集于這一中心的思維過程。
(1)請(qǐng)說出家中既發(fā)光又發(fā)熱的東西。找出它們的共同點(diǎn)。
(2)請(qǐng)寫出海水與江水的共同之處,越多越好。
(3)鴿子、蝴蝶、蜜蜂與蒼蠅有什么相同之處?
(4)銅、鐵、鋁、不銹鋼等金屬有什么共同的屬性?
答案(1)家里既發(fā)光又發(fā)熱的東西是存在的,如白熾燈、日光燈、紅外線取暖器等等,它們的共同點(diǎn)是:都用電。
(2)都是水;都會(huì)蒸發(fā);都可養(yǎng)魚;都可造福人類。
(3)會(huì)飛、吃東西……(4)傳熱、導(dǎo)電……目前十三頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)五、動(dòng)態(tài)思維
動(dòng)態(tài)思維是一種運(yùn)動(dòng)的、不斷調(diào)整的、不斷優(yōu)化的思維活動(dòng)。其特點(diǎn)是根據(jù)不斷變化的環(huán)境、條件來不斷改變自己的思維秩序、思維方向,對(duì)事物進(jìn)行調(diào)整、控制,從而達(dá)到優(yōu)化的思維目標(biāo)。動(dòng)態(tài)思維的模式為:
收集新資料——制定新方案——實(shí)施——反饋——調(diào)整新方案目前十四頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)第二節(jié)思維的類型六、有序思維有序思維是一種按一定規(guī)則和秩序進(jìn)行的有目的的思維方式,它是許多創(chuàng)造方法的基礎(chǔ)。
十二變通法、歸納法、邏輯演繹法、信息交合法、場(chǎng)-場(chǎng)分析法“十二變通”法即指人們?cè)谟^察、認(rèn)識(shí)一個(gè)事物時(shí),可以考慮是否可以(1)加一加;(2)減一減;(3)擴(kuò)一擴(kuò);(4)縮一縮;(5)變一變;(6)改一改;(7)聯(lián)一聯(lián);(8)學(xué)一學(xué);(9)代一代;(10)搬一搬;(11)反一反;(12)定一定等等,以便引出新觀念、新想法,獲得創(chuàng)造性的成果。例:齒輪設(shè)計(jì)過程先選擇模數(shù),再標(biāo)準(zhǔn)化,按傳動(dòng)比選擇齒數(shù),幾何尺寸計(jì)算,強(qiáng)度校核目前十五頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)1)加一加:在進(jìn)行某種創(chuàng)造活動(dòng)過程中,可以考慮在這件事物上還可以添加什么?把這件事物加長(zhǎng)、加高、加厚、加寬一點(diǎn)行不行?或者將原物品在形狀上、尺寸上、功能上有所“異樣”、“更新”,以求實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的可能。例如,伽利略發(fā)明的望遠(yuǎn)鏡就是“加一加”的典型例子。歐洲有一個(gè)磨鏡片的工人,有一次,他偶然把一塊凸透鏡片與一塊凹透鏡片加在一起,他透過這兩片鏡片向遠(yuǎn)處一看,驚訝地發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)處的景物可以移到眼前來。這個(gè)發(fā)現(xiàn),后來給科學(xué)家伽利略知道了,他對(duì)這個(gè)無意之中“加一加”而形成的事物進(jìn)行了研究,終于發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡。目前十六頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)2)減一減:在原來的事物上還可以減去點(diǎn)什么?如將原來的物品減少一點(diǎn),縮短一點(diǎn),降低一點(diǎn),變窄一點(diǎn),減薄一點(diǎn),減輕一點(diǎn)等,這個(gè)事物能夠變成什么新事物,它的功能、用途會(huì)發(fā)生什么變化?在操作過程中,減少時(shí)間、次數(shù)可以嗎?這樣做又有什么效果?例如,隱形眼鏡就是將鏡片減薄、減小,并減去了鏡架而發(fā)明的。目前十七頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)3)擴(kuò)一擴(kuò)現(xiàn)有物品在功能、結(jié)構(gòu)等方面還可以擴(kuò)展嗎?放大一點(diǎn),擴(kuò)大一點(diǎn),會(huì)使物品發(fā)生哪些變化?這件物品除了大家熟知的用途外,還可以擴(kuò)展出哪些用途?例如,大家知道吹風(fēng)機(jī)是吹頭發(fā)的。但在日本,有人想利用吹風(fēng)機(jī)去烘潮濕的被褥,擴(kuò)展了它的用途。后來在此基礎(chǔ)上發(fā)明了一種被褥烘干機(jī)。如把一般望遠(yuǎn)鏡擴(kuò)成又長(zhǎng)又大的天文望遠(yuǎn)鏡。它的能見度是人肉眼的4萬倍,放大率達(dá)3000倍。用這種望遠(yuǎn)鏡看星空,38萬公里遠(yuǎn)的月亮,就好像在128公里的近處一樣。目前十八頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)4)縮一縮將原有物品的體積縮小一點(diǎn),長(zhǎng)度縮短一點(diǎn)會(huì)怎樣,可否據(jù)此開發(fā)出新的物品。我國(guó)的微雕藝術(shù)是世界領(lǐng)先的,其實(shí)質(zhì)也是“縮一縮”。它縮小的程度是驚人的,能在頭發(fā)絲上刻出偉人的頭像、名人詩(shī)句等,成為一件件價(jià)值連城的珍品。生活中的袖珍詞典、微型錄音機(jī)、照相機(jī)、濃縮味精、濃縮洗衣劑(粉)等都是“縮一縮”的結(jié)果。目前十九頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)5)變一變它是指改變?cè)形锲返男螤?、尺寸、顏色、滋味、音響等,從而形成新的物品。它也可以從?nèi)部結(jié)構(gòu)上,如成分、部件、材料、排列順序、長(zhǎng)度、密度、濃度和高度等方面去變化;還可以從使用對(duì)象、場(chǎng)合、時(shí)間、方式、用途、方便性和廣泛性等方面變化;也可以從制造工藝、質(zhì)量和數(shù)量,對(duì)事物的習(xí)慣性看法、處理辦法及思維方式等方面去變化。例如,企業(yè)經(jīng)營(yíng)要?jiǎng)?chuàng)新就離不開一個(gè)“變”字,如果冷飲食品廠不注重產(chǎn)品的花樣翻新,就無法開發(fā)出形狀、顏色、味道各不相同的新產(chǎn)品,也就無法使企業(yè)發(fā)展壯大,如果企業(yè)不拘現(xiàn)狀而不斷開發(fā)新產(chǎn)品,那么企業(yè)就會(huì)充滿生機(jī)和活力。目前二十頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)6)改一改它是指從現(xiàn)有事物存在的缺點(diǎn)入手,發(fā)現(xiàn)該事物的不足之處,如不安全、不方便、不美觀的地方,然后針對(duì)這些不足尋找有效的改進(jìn)措施,以進(jìn)行發(fā)明和創(chuàng)新?!白円蛔儭奔记蓭в兄鲃?dòng)性,它表現(xiàn)在發(fā)明者要主動(dòng)地對(duì)它進(jìn)行各方面的變動(dòng),是這一事物能保持常新?!案囊桓摹奔记蓜t帶有被動(dòng)型,它常常是事物缺點(diǎn)已暴露出來或人們已發(fā)現(xiàn)該事物的缺點(diǎn)后,才為人們所利用的發(fā)明技巧,即通過消除某種缺點(diǎn)的方式進(jìn)行創(chuàng)造。因此,“變一變”對(duì)于思維靈活、善于創(chuàng)新的人較適合;“改一改”技巧對(duì)于初學(xué)者或較保守、不善于發(fā)現(xiàn)問題的人更適合,因?yàn)檫@一方法使人更容易發(fā)現(xiàn)問題和尋找創(chuàng)造對(duì)象?!案囊桓摹奔记傻膽?yīng)用范圍很廣,如撥盤式電話機(jī)改為琴鍵式電話機(jī),手動(dòng)抽水馬桶改為自動(dòng)感應(yīng)式抽水馬桶等。目前二十一頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)7)聯(lián)一聯(lián)某一事物和哪些因素有聯(lián)系呢?利用它們之間的聯(lián)系,通過聯(lián)一聯(lián)看可否能產(chǎn)生新的功能,開發(fā)新的產(chǎn)品?例如,用手機(jī)可以發(fā)短信,一直以來都是通過按鍵輸入的,將其與手寫信息聯(lián)系起來,通過聯(lián)一聯(lián)開發(fā)出了可以手寫輸入的手機(jī),方便的手機(jī)用戶。目前二十二頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)8)代一代它是指用其他的事物或方法來代替現(xiàn)有的事物,從而進(jìn)行創(chuàng)新的一種思路。有些事物盡管應(yīng)用的領(lǐng)域不一樣,使用的方式也各有不同,但都能完成同一功能,因此,可以試著替代,既可以直接尋找現(xiàn)有事物的代替品,也可以從材料、零部件、方法、顏色、形狀和聲音等方面進(jìn)行局部替代??刺娲院髸?huì)產(chǎn)生哪些變化?會(huì)有什么好的結(jié)果?能解決哪些實(shí)際問題?例如,曹沖稱象可以說是“代一代”典型事例。又如,用各種快餐盒代替?zhèn)鹘y(tǒng)的飯盒,用復(fù)合材料代替木材、鋼鐵等。目前二十三頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)9)搬一搬將原事物或原設(shè)想、技術(shù)移至別處,使之產(chǎn)生新的事物、新的設(shè)想和新的技術(shù)。即把一件事物移到別處,還能有什么用途?某個(gè)想法、原理、技術(shù)搬到別的場(chǎng)合或地方,能派上別的用處嗎?例如,利用激光的特點(diǎn)來進(jìn)行激光打孔、激光切割、激光磁盤、激光測(cè)量、激光唱片、激光照排、激光治療近視眼等;將日常照明電燈通過改變光線的波長(zhǎng),制作紫外線滅菌燈、紅外線加熱燈,改變了燈泡顏色,又成了裝飾彩燈;把燈泡放在道路的路口,就成了交通燈。目前二十四頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)10.反一反“反一反”就是將某一事物的形態(tài)、性質(zhì)、功能及其正反、里外、橫豎、上下、左右、前后等加以顛倒,從而產(chǎn)生新的事物?!胺匆环础钡乃季S方法又叫逆向思維,一般是從已有事物的相反方向進(jìn)行思考。例如,盡人皆知的司馬光砸缸的故事就是其典型的事例。一個(gè)小朋友不小心落到了水缸里,司馬光突破要救人必須得“人離開水”這一常規(guī)想法,而是將缸砸破,使水離開人,將小朋友救起。目前二十五頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)11)定一定“定一定”是指對(duì)某些發(fā)明或產(chǎn)品定出新的標(biāo)準(zhǔn)、型號(hào)、順序,或者為改進(jìn)某種東西,為提高學(xué)習(xí)和工作效率及防止可能發(fā)生的不良后果做出的一些新規(guī)定,從而進(jìn)行創(chuàng)新的一種思路。例如,有人用“定一定”發(fā)明了一種“定位防近視警報(bào)器”。他利用微型水銀密封開關(guān),將其與電子元件、發(fā)音器一起安裝在頭帶式耳機(jī)上,經(jīng)調(diào)節(jié),規(guī)定頭部到桌子的距離,當(dāng)頭低到超過這個(gè)規(guī)定值時(shí),微型水銀開關(guān)接通電源,并發(fā)出警告聲,提醒人要端正坐姿。目前二十六頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)12)學(xué)一學(xué)學(xué)習(xí)模仿別的物品的原理、形狀、結(jié)構(gòu)、顏色、性能、規(guī)格、動(dòng)作、方法等,以求創(chuàng)新。如科學(xué)家研究了蝙蝠飛行原理,發(fā)明了雷達(dá);研究了魚在水中的行動(dòng)方式,發(fā)明了潛水艇;研究了大鯨在海中游行的情形,把船體改進(jìn)成流線型,大大提高了輪船航行的速度。英國(guó)人鄧祿普發(fā)明充氣輪胎也是同樣。一次,他看兒子騎著硬輪自行車在卵石道上顛簸行駛,非常危險(xiǎn)。他想,能否做一種新的可以減小震動(dòng)的輪胎呢?在花園里,他看到了澆水的橡皮管,踩一腳上去覺得很有彈性,于是他利用橡膠的彈性,成功發(fā)明了充氣輪胎。目前二十七頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)有一個(gè)工廠的存煤發(fā)生自燃,引起火災(zāi)。煤為什么會(huì)自燃?目前二十八頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)七、直接思維直接思維是創(chuàng)造性思維的主要表現(xiàn)形式。直接思維是一種非邏輯抽象思維,是人基于有限的信息,調(diào)動(dòng)已有的知識(shí)積累,擺脫慣常的思維規(guī)律,對(duì)新事物、新現(xiàn)象、新問題進(jìn)行的一種直接、迅速、敏銳的洞察和跳躍式的判斷。思維方法:想象思維法、笛卡爾連接法、模糊估量法等笛卡爾連接法的原意是指:用抽象的幾何圖形來說明代數(shù)方程,盡可能采用“智力圖象”來解決問題?!爸橇D像”即指存在于人的思維中的某種思維模型。這種思維模型是通過某種圖象或圖形符號(hào)來顯示的。比如說,類似于物理模型,幾何模型等。然后,我們盡可能采用這種圖象模型來進(jìn)行思維。我們?nèi)绻吹侥X子里就會(huì)浮現(xiàn)起一個(gè)橢圓的圖形,如果a=b,便出現(xiàn)一個(gè)圓的圖形。這種思維過程便稱為“笛卡爾連接”。目前二十九頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)凱庫(kù)勒在夢(mèng)中發(fā)現(xiàn)苯環(huán)結(jié)構(gòu)式,一直是人們津津樂道用以作為直覺思維成功的典型例子。不可否認(rèn),實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)凱庫(kù)勒的發(fā)現(xiàn)是必不可少的基礎(chǔ),前人的積累也是其發(fā)現(xiàn)不可少的條件,但其中,必要的思維推動(dòng)力也是不能缺少的。
為什么凱庫(kù)勒會(huì)發(fā)現(xiàn)苯環(huán)結(jié)構(gòu)是蛇狀環(huán)形的呢?有資料介紹,凱庫(kù)勒年青時(shí),曾做過審訊煉金術(shù)士的法庭陪審員。在法庭上,他不只一次地目睹過作為物證出現(xiàn)的煉金術(shù)的象征物——首尾相接的蛇狀手鐲。(這一圖象深深地印在他腦海里)。更有趣的是,他做夢(mèng)發(fā)現(xiàn)苯環(huán)結(jié)構(gòu)的那大晚上,曾經(jīng)給準(zhǔn)備出席晚會(huì)的夫人戴過項(xiàng)鏈(也是環(huán)形的),搞了很久才把它戴上(又一圖象鮮明地印在他的腦海里)。再加之,那天深夜,他在壁爐邊打瞌睡,爐子里即將熄滅的柴火,冒出點(diǎn)火星(多么像蛇的眼睛在黑暗中一眨眨的閃光)。這些外界條件(圖象),與他沉思了多年的苯環(huán)結(jié)構(gòu)在夢(mèng)中產(chǎn)生了“連接”,“原子在我眼前飛動(dòng),長(zhǎng)長(zhǎng)的隊(duì)伍,變化多姿,靠近了,連接起來了,一個(gè)個(gè)扭動(dòng)著,回轉(zhuǎn)著,像蛇一樣???,那是什么?一條蛇咬住了自己的尾巴,在我眼前輕蔑地旋轉(zhuǎn),我如從電擊中驚醒,那晚我為這個(gè)假說的結(jié)果工作了整夜?!庇谑遣庞辛岁P(guān)于苯環(huán)結(jié)構(gòu)圖式的誕生。(見圖)
如上圖所示,凱庫(kù)勒正是(自覺或不自覺地)運(yùn)用了笛卡爾連接這種思維技巧,將苯環(huán)結(jié)構(gòu)這種抽象理論用蛇狀環(huán)形這種具體圖象展示出來,并獲得了具有科學(xué)意義的發(fā)現(xiàn)。目前三十頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)第二節(jié)思維的類型八、創(chuàng)造性思維創(chuàng)造性思維是一種最高層次的思維活動(dòng),是建立在前述各類思維基礎(chǔ)上的人腦機(jī)能在外界信息激勵(lì)下,自覺綜合主觀和客觀信息產(chǎn)生的新客觀實(shí)體。其特點(diǎn)是:綜合性、跳躍性、新穎性、潛意識(shí)中的自覺性和頓悟性。叩診法誕生
18世紀(jì),一位奧地利醫(yī)生在給一個(gè)患者看病時(shí),尚未確診,患者突然死去.經(jīng)過解剖發(fā)現(xiàn),其胸腔化膿并積満了膿水.能否在解剖前診斷出胸腔是否積有膿水?積了多少?一天,在一個(gè)酒店里,他看到伙計(jì)們正在搬酒桶,只見他們敲敲這只桶,敲敲那只桶,邊敲邊用耳朵聽.他忽然領(lǐng)悟到,伙計(jì)們是根據(jù)叩擊酒桶發(fā)出的聲音來判斷桶內(nèi)還有多少酒的,那么人體胸腔的膿水的多少是否也可利用叩擊的方法來判斷呢?他大膽的做了試驗(yàn),結(jié)果獲得了成功.這樣,一種新的診斷法——“叩診法”從此誕生了。
目前三十一頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)九、質(zhì)疑思維用懷疑和批判的眼光看待一切事物,既敢于否定。提出疑問,是許多新事物新觀念產(chǎn)生的開端,質(zhì)疑是人類思維的精髓,也是創(chuàng)新思維的最基本方式之一。提出問題和發(fā)現(xiàn)問題比解決問題更重要!凡是多問幾個(gè)為什么!要從質(zhì)疑日常所見所聞、質(zhì)疑所學(xué)知識(shí)等。當(dāng)年哥倫布看出了“地心說”的問題,才有“日心說”的產(chǎn)生愛因斯坦找出了牛頓力學(xué)的局限性才誘發(fā)了“相對(duì)論”的思考目前三十二頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)第二節(jié)思維的類型十、靈感思維靈感思維是一種特殊的思維現(xiàn)象,是一個(gè)人長(zhǎng)時(shí)間思考某個(gè)問題得不到答案,中斷了對(duì)它的思考以后,卻又會(huì)在某個(gè)場(chǎng)合突然產(chǎn)生對(duì)這個(gè)問題的解答的頓悟。其特性:突發(fā)性、興奮性、不受控制性、瞬時(shí)性、粗糙性、不可重視性。靈感有如下的種類:(1)自發(fā)靈感(2)誘發(fā)靈感(3)觸發(fā)靈感(4)逼發(fā)靈感目前三十三頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)
目前三十四頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)目前三十五頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)目前三十六頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)目前三十七頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)第三節(jié)創(chuàng)造性思維的形成與發(fā)展一、創(chuàng)造性思維的形成過程創(chuàng)造性思維的形成大致可分為三個(gè)階段:1、醞釀準(zhǔn)備階段2、潛心加工階段3、頓悟階段目前三十八頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)第三節(jié)創(chuàng)造性思維的形成與發(fā)展二、創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)與發(fā)展1、潛創(chuàng)造思維的培養(yǎng)
潛創(chuàng)造思維的基礎(chǔ)是知識(shí),人的知識(shí)來源與教育和社會(huì)實(shí)踐。由于受教育的程度和社會(huì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不同,人的文化知識(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)知識(shí)存在很大差異,即人的知識(shí)深度、廣度不同,但人人都有知識(shí),只是知識(shí)結(jié)構(gòu)不同。也就說,人人都有潛創(chuàng)造力。2、創(chuàng)新涌動(dòng)力的培養(yǎng)來源于社會(huì)因素或自我因素的影響。社會(huì)因素包括工作環(huán)境中的外部或內(nèi)部壓力。自我因素主要是強(qiáng)烈的事業(yè)心。塑造良好的工作環(huán)境和培養(yǎng)強(qiáng)烈的事業(yè)心是出現(xiàn)創(chuàng)新涌動(dòng)力的最好保證。目前三十九頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)第四節(jié)思維方式與創(chuàng)新方法一、群體集智法二、系統(tǒng)分析法三、聯(lián)想法四、類比法五、仿生法六、組合創(chuàng)新法七、反求設(shè)計(jì)法八、功能設(shè)計(jì)法目前四十頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)群體集智法群體集智法是針對(duì)某一特定問題,運(yùn)用群體智慧進(jìn)行的創(chuàng)新活動(dòng)。一、會(huì)議集智法(智力激勵(lì)法或頭腦風(fēng)暴法)
1.智力激勵(lì)法的四項(xiàng)原則美國(guó)創(chuàng)造學(xué)家奧斯本提出的智力激勵(lì)法,是一種典型的群體集智法。
它是通過召開智力激勵(lì)會(huì)來實(shí)施的。目前四十一頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)
l)自由思考原則這一原則是要求與會(huì)者盡可能地解放思想,無拘無束地思考問題,不必顧慮自己的想法是否“離經(jīng)叛道”或“荒唐可笑”。
2)延遲評(píng)判原則這一原則是限制在討論問題時(shí)過早地進(jìn)行評(píng)判。傳統(tǒng)會(huì)議上,人們習(xí)慣于對(duì)自以為不正確、不可行的設(shè)想迫不及待地提出批評(píng)意見或作出結(jié)論,這實(shí)際上是壓制不同的想法,甚至還會(huì)扼殺具有創(chuàng)造性的萌芽方案。美國(guó)一些心理學(xué)家在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn),推遲判斷,在集體思考問題時(shí)可多產(chǎn)生70%的新設(shè)想,在個(gè)人思考問題時(shí)可多產(chǎn)生90%的新設(shè)想。因此,奧斯本智力激勵(lì)法特別強(qiáng)調(diào),與會(huì)者在會(huì)上不要使用
諸如
:“這根本行不通!”“這個(gè)想法太荒唐了!”“這個(gè)方案真是絕了”之類的“扼殺句”或“捧殺句”。對(duì)設(shè)想的評(píng)判,應(yīng)等到大家暢談結(jié)束后,再組織有關(guān)人士進(jìn)行分析。在智力激勵(lì)會(huì)上應(yīng)貫徹四條原則:目前四十二頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)3)以量求質(zhì)原則
奧斯本認(rèn)為,在設(shè)想問題時(shí),越是增加設(shè)想的數(shù)量,就越有可能獲得有價(jià)值的創(chuàng)意。通常,最初的設(shè)想不大可能最佳。有人曾用試驗(yàn)表明,一批設(shè)想的后半部分的價(jià)值要比前半部分高78%。因此,奧斯本智力激勵(lì)法強(qiáng)調(diào)與會(huì)者要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)加快思維的流暢性、靈活性和求異性,盡可能多而廣地提出有一定水平的新設(shè)想,以大量的設(shè)想來保證質(zhì)量較高的設(shè)想的存在。
4)綜合改善原則
這是鼓勵(lì)與會(huì)者積極參與知識(shí)互補(bǔ)、智力互激和信息增殖活動(dòng)。俗話說:“三個(gè)臭皮匠,頂個(gè)諸葛亮”。幾個(gè)人在一起商量或綜合大家的想法,總可以強(qiáng)化自己的思維能力和提高思考的水平。
奧斯本智力激勵(lì)會(huì)要求與會(huì)者要仔細(xì)傾聽他人的發(fā)言,注意在他人啟發(fā)下及時(shí)修正自己不完善的設(shè)想,或?qū)⒆约旱南敕ㄅc他人的想法加以綜合,再提出更完善的創(chuàng)意或方案。在智力激勵(lì)會(huì)上,任何一個(gè)人提出的新設(shè)想都構(gòu)成對(duì)其他人的信息刺激,具有知識(shí)互補(bǔ)和互相誘發(fā)激勵(lì)的作用。目前四十三頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)2.智力激勵(lì)法運(yùn)用程序
1)智力激勵(lì)會(huì)的準(zhǔn)備
A.選主持人——掌控;B.確定主題;C.參會(huì)人選——人數(shù),結(jié)構(gòu);D.提前通知——有備而來2)熱身活動(dòng)——引子3)明確問題——簡(jiǎn)要說明,留有空間4)自由暢談——四項(xiàng)原則(自由思考、延遲評(píng)判、以量求質(zhì)、綜合改善)5)加工整理
目前四十四頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)雪美好舉例目前四十五頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)
雪——災(zāi)難目前四十六頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)雪——清理
電線上的雪?目前四十七頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)目前四十八頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)
例清除電線積雪問題的求解?美國(guó)北方,冬季嚴(yán)寒,在大雪紛飛的日子里,電線上積滿了冰雪,大跨度的電線常被積雪壓斷,造成事故。試圖解決這一問題,但都未能如愿以償。電訊公司經(jīng)理奧斯本決定用智力激勵(lì)法尋求解決難題的辦法。他在做了一定準(zhǔn)備工作之后,召開了智力激勵(lì)會(huì),讓與會(huì)者自由暢談。有人提出設(shè)計(jì)一種專用的電線清雪機(jī); 有人想到用電熱來化解冰雪; 有人建議用振蕩技術(shù)來清除積雪;有人提出能否帶上幾把大掃帚,乘坐直升飛機(jī)去掃電線上的積雪?;尚??但會(huì)上也無人提出批評(píng)。相反,有一位工程師在百思不得其解時(shí),聽到“用飛機(jī)掃雪”的想法后,大腦突然受到激勵(lì),一種簡(jiǎn)單可行且高效率的清雪方案冒了出來。他想,每當(dāng)大雪過后,出動(dòng)直升飛機(jī)沿積雪嚴(yán)重的電線飛行,依靠高速旋轉(zhuǎn)的螺旋槳即可將電線上的積雪迅速扇落。他馬上提出用直升飛機(jī)扇雪的新設(shè)想,頓時(shí)又引起其他與會(huì)者的聯(lián)想,有關(guān)“除雪飛機(jī)”、“特種螺旋槳”之類創(chuàng)意,又被激勵(lì)出來。會(huì)后,公司組織專家對(duì)設(shè)想進(jìn)行分類論證。專家們從技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行比較分析,最后選擇了用改進(jìn)后的直升飛機(jī)扇雪的方案。實(shí)踐證明,這的確是個(gè)好辦法。在此基礎(chǔ)上,一種專門清除電線積雪的小型直升機(jī)也應(yīng)運(yùn)而生。目前四十九頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)目前五十頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)二、書面集智法在推廣應(yīng)用智力激勵(lì)法的過程中,人們發(fā)現(xiàn)經(jīng)典的智力激勵(lì)法雖然能造成自由探討、得到互相激智的氣氛,但也有一些局限性。干擾如有的創(chuàng)造性強(qiáng)的人喜歡沉思,但會(huì)議無此條件;會(huì)上表現(xiàn)力和控制力強(qiáng)的人會(huì)影響他人提出設(shè)想;會(huì)議嚴(yán)禁批評(píng),雖然保證了自由思考,但難于及時(shí)對(duì)眾多的設(shè)想進(jìn)行評(píng)價(jià)和集中。為了克服這些局限,許多人針對(duì)與會(huì)者的不同情況,先后對(duì)奧斯本技法進(jìn)行了改進(jìn),形成了基本激勵(lì)原理不變,但操作形式和規(guī)則有異的改進(jìn)型技法。其中最常用的是書面集智法,即以筆代口的默寫式智力激勵(lì)法。實(shí)施時(shí)人們又常采用“635法”的模式,即每次會(huì)議請(qǐng)6人參加,每人在卡片上默寫3個(gè)設(shè)想,每輪歷時(shí)5分鐘。目前五十一頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)實(shí)施以“635法”為特點(diǎn)的書面集智,可采用以下程序:l)會(huì)議的準(zhǔn)備。選擇對(duì)書面集智基本原理和做法熟悉的會(huì)議主持者,確定會(huì)議的議題,并邀請(qǐng)6名與會(huì)者參加。2)進(jìn)行輪番性默寫激智。在會(huì)議主持人宣布議題(創(chuàng)造目標(biāo))并對(duì)與會(huì)者提出的疑問解釋后,便可開始默寫激智。組織者給每人發(fā)幾張卡片,每張卡片上標(biāo)上1、2、3號(hào),在每?jī)蓚€(gè)設(shè)想之間留出一定空隙,好讓其他人再填寫新設(shè)想。
在第一個(gè)5分鐘內(nèi),要求每個(gè)人針對(duì)議題在卡片上填寫3個(gè)設(shè)想,然后將設(shè)想卡傳遞給右鄰的與會(huì)者。在第二個(gè)5分鐘內(nèi),要求每個(gè)人參考他人的設(shè)想后,再在卡片上填寫3個(gè)新的設(shè)想,這些設(shè)想可以是對(duì)自己原設(shè)想的修正和補(bǔ)充,也可以對(duì)他人設(shè)想的完善,還允許將幾種設(shè)想進(jìn)行取長(zhǎng)補(bǔ)短式的綜合,填寫好后再右傳給他人。這樣,半小時(shí)內(nèi)傳遞5次,可產(chǎn)生108條設(shè)想。3)篩選有價(jià)值的新設(shè)想。從收集上來的設(shè)想卡片中,將各種設(shè)想,尤其是最后一輪填寫的設(shè)想進(jìn)行分類整理,然后根據(jù)一定的評(píng)判準(zhǔn)則篩選出有價(jià)值的設(shè)想。目前五十二頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)三、函詢集智法1.函詢集智的特點(diǎn)
函詢集智法又稱德爾菲法,其基本原理是借助信息反饋,反復(fù)征求專家書面意見來獲得新的創(chuàng)意。其基本作法是:就某一課題選擇若干名專家作為函詢調(diào)查對(duì)象,以調(diào)查表形式將問題及要求寄給專家,限期索取書面回答。收到全部復(fù)函后,將所得設(shè)想或建議加以概括,整理成一份綜合表。然后,將此表連同設(shè)想函詢表再次寄給各位專家,使其在別人設(shè)想的激勵(lì)啟發(fā)下提出新的設(shè)想或?qū)σ延性O(shè)想予以補(bǔ)充或修改。視情況需要,經(jīng)過數(shù)輪函詢,就可得到許多有價(jià)值的新設(shè)想。目前五十三頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)函詢集智法●函詢集智法的運(yùn)用程序?qū)<液Y選函詢調(diào)查表的編制函詢調(diào)查的組織設(shè)想的加工整理目前五十四頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)
函詢集智法有兩個(gè)特點(diǎn),也是其優(yōu)點(diǎn)。它不是把專家召集起來開會(huì)討論,而是用書信方式征詢和回答,使整個(gè)提設(shè)想過程具有相對(duì)的匿名性。專家相互之間不見面,有利于克服一些心理障礙,便于充分發(fā)表新穎意見或獨(dú)特看法。輪間反饋則保證了專家之間的信息交流和思維激勵(lì)。此法一般需要較長(zhǎng)的時(shí)間,專家的設(shè)想多是建立在穩(wěn)重思考的基礎(chǔ)之上的,因此提出的設(shè)想可信度或可行性較好。但由于沒有奧斯本智力激勵(lì)法所提供的那種自由奔放和激勵(lì)創(chuàng)造的氣氛,在提出新穎性高的設(shè)想方面可能要遜色一些。目前五十五頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)系統(tǒng)分析法目前五十六頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)目前五十七頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)缺點(diǎn)列舉法缺點(diǎn)列舉法就是通過發(fā)現(xiàn)、發(fā)掘事物的缺陷,把它的具體缺點(diǎn)一一列舉出來,然后,針對(duì)這些缺點(diǎn),設(shè)想改革方案,進(jìn)行創(chuàng)造發(fā)明。為什么事物總是有缺點(diǎn)呢?(1)局限性;(2)時(shí)間性。日本美津濃有限公司原是生產(chǎn)體育用品的一家小廠為了產(chǎn)品暢銷世界各國(guó),廠里的開發(fā)人員到市場(chǎng)上去調(diào)查。在調(diào)查中,初學(xué)網(wǎng)球者在打球時(shí)不是打不到球,就是打一個(gè)“觸框球”。美津濃有限公司就專門做了一些比標(biāo)準(zhǔn)大30%的初學(xué)者球拍。后來他們又了解到初學(xué)者打網(wǎng)球時(shí),手腕容易發(fā)生一種皮炎,這種病被人們稱之為“網(wǎng)球腕”。他們用發(fā)泡聚氨酯為材料,但是經(jīng)過試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)打起球來軟塌塌的,很容易疲勞。又重新進(jìn)行了試驗(yàn),終于制成了著名的“減震球拍”。目前五十八頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)洗衣機(jī)不能洗地瓜貓眼不能移動(dòng)不干膠貼、雪花呢、吸墨紙、王致和臭豆腐、塑料薄膜管道海爾地瓜洗衣機(jī)活動(dòng)貓眼的發(fā)明缺點(diǎn)列舉法流程圖海爾能洗地瓜和土豆的洗衣機(jī)目前五十九頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)目前六十頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)改良型缺點(diǎn)列舉法[案例]獅王牌牙刷日本獅王牙刷公司的職員加藤信三,每天一大清早就起床,他感覺睡眠不足,頭暈?zāi)垦?。一刷牙,牙齦就出血,這在以前也曾有過好幾次。他想了許多種解決牙齦出血的方法:牙刷改為較柔軟的毛;使用前,先把牙刷泡在牙水里,讓它變得柔軟一些;多用一些牙膏;慢慢刷牙。這些方法仍不管用。后來,加藤信三又想:牙刷毛的頂端是不是像針一樣尖呢?他用放大鏡觀察一番,發(fā)現(xiàn)與他的估計(jì)居然相反,毛的頂端是四角形的。于是,加藤進(jìn)一步動(dòng)腦筋了:如果把毛的頂端磨成圓形,那么用起來一定不會(huì)再出血了吧。加藤信三把不滿意變成一項(xiàng)相當(dāng)有價(jià)值的創(chuàng)意,試驗(yàn)結(jié)果相當(dāng)理想。于是,他就把新創(chuàng)意向公司提出來,公司欣然采用。改善后的獅王牌牙刷銷路極佳,而且經(jīng)久不衰。改良型缺點(diǎn)列舉,是針對(duì)已有一定完善程度的事物的某些特征缺陷或不足之處進(jìn)行列舉,在保持其原有基本狀態(tài)的前提下,著手進(jìn)行改進(jìn)和完善,使其達(dá)到滿意的創(chuàng)作目標(biāo)和思維方法。目前六十一頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)再創(chuàng)型缺點(diǎn)列舉[案例]從本世紀(jì)初期,逐漸走進(jìn)人們家庭生活的電爐子,是由一個(gè)名叫休斯的美國(guó)記者發(fā)明的。一天休斯應(yīng)邀到一個(gè)新婚的朋友家吃飯。當(dāng)他吃萊時(shí),感到菜里有一股很濃的煤油味,想吐,又礙于情面和禮貌,只好把口中的菜咽下去。主人也發(fā)現(xiàn)了菜中的怪味。休斯邊吃邊想:做飯是家庭主婦最基本的一項(xiàng)工作,如能發(fā)明出一種用電的爐子,豈不是既省事,又能避免煤油爐的缺點(diǎn)嗎?休斯回家后,立即從事電爐子的研究工作。經(jīng)過堅(jiān)持不懈的努力,終于在1904年獲得了成功。一種新型的家用電器一一電爐子,創(chuàng)造出來。后來,休斯又研究出了電鍋、電壺等家用電器,成了一名“家用電器大王”。
再創(chuàng)型缺點(diǎn)列舉是指從工作和生活需要角度出發(fā),發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有事物具有較大的缺陷,使用極不方便和安全,從而徹底改變事物原有的結(jié)構(gòu)或重新構(gòu)想,創(chuàng)造一種與原有事物有本質(zhì)不同的事物的思維方法。目前六十二頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)3.缺點(diǎn)逆用發(fā)明法世界上的事物總是一分為二的,是對(duì)立的統(tǒng)一物。臺(tái)風(fēng)給人帶來災(zāi)難,但如果把臺(tái)風(fēng)帶來的雨水蓄入水庫(kù),可用來發(fā)電。煤焦油曾經(jīng)是令人頭痛的廢物,今天卻成了重要的化工原料。目前垃圾問題是許多城市的嚴(yán)重負(fù)擔(dān),但將來,垃圾處理工廠會(huì)成為很有發(fā)展前途的行業(yè)。逆用法實(shí)際上是一種反向思維方法。面對(duì)缺點(diǎn),反過來想一想,就有可能“利用缺點(diǎn)”為人類服務(wù)。[案例]英國(guó)的泰坦尼克號(hào)輪船在起航不久,就遇險(xiǎn)沉沒了,此事使許多人感到震驚。這一事故是由于從北冰洋漂過來的冰塊使船底的局部出現(xiàn)低溫,船底的焊接部分產(chǎn)生低溫脆性而造成的。大家知道,含碳量高的鋼,在-100℃左右時(shí),其耐沖擊強(qiáng)度接近于零,這時(shí)的鋼韌度幾乎完全喪失。這正是泰坦尼克號(hào)沉沒的根源。這說明,低溫脆性導(dǎo)致了不幸,是一種禍害。但是,今天人們卻利用低溫脆性,創(chuàng)造了低溫脆性切削法(實(shí)驗(yàn)室階段):當(dāng)鋼在-150℃~-100℃時(shí)失去韌性,在這樣的低溫下進(jìn)行切削,比在常溫時(shí)要容易得多。目前六十三頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)下面以電冰箱為例對(duì)缺點(diǎn)列舉法加以說明。①確定對(duì)象為電冰箱。②列舉缺點(diǎn)并整理,有改進(jìn)價(jià)值的缺點(diǎn)如下:●使用氟利昂,造成環(huán)境污染;●高血壓患者給電冰箱除霜時(shí),冰水易使人手毛細(xì)管及小動(dòng)脈迅速收縮,使血壓驟升,造成“寒冷加壓”現(xiàn)象,危及人身安全;●使冷凍方便食品帶有李斯特氏菌,可引起人體血液中毒、孕婦流產(chǎn)等。③提出改進(jìn)創(chuàng)新方案?!耖_發(fā)不用氟利昂的新型冰箱,例如,“磁冰箱”,這種電冰箱沒有壓縮機(jī),采用磁熱效應(yīng)制冷;●改進(jìn)冰箱的性能,研制自動(dòng)定時(shí)除霜、無霜冰箱;●研制一種能消滅李斯特氏菌及其他細(xì)菌的“冰箱滅菌器”,作為冰箱附件。目前六十四頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)希望點(diǎn)列舉法1.技法原理及特點(diǎn)希望點(diǎn)列舉法就是發(fā)明者根據(jù)人們提出來的種種希望,經(jīng)過歸納,沿著所提出的希望達(dá)到的目的,進(jìn)行創(chuàng)造發(fā)明的方法。偉大發(fā)明:飛機(jī)、空調(diào)、收音機(jī)、計(jì)算機(jī)日常生活:人們希望夜間上下樓梯時(shí),燈能自動(dòng)亮、自動(dòng)滅,于是就發(fā)明了聲光控開關(guān);人們希望打電話時(shí)能看到對(duì)方的形象,就發(fā)明了可視電話;人們希望洗手后不用毛巾擦也能干手,于是發(fā)明了電熱干手機(jī)等等。希望點(diǎn)列舉法提出的希望有些是從缺點(diǎn)直接轉(zhuǎn)化而來的,對(duì)事物某方面的不滿,轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)此改進(jìn)的希望。但與缺點(diǎn)列舉法相比,它能從正面、積極的因素出發(fā)考慮問題,不受現(xiàn)有事物的約束,可以把舊事物整個(gè)看成缺點(diǎn),易產(chǎn)生大的突破,能夠在更大程度上開闊思考問題的空間。目前六十五頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)661.功能型希望點(diǎn)列舉功能型希望點(diǎn)列舉是在不改變?cè)挛锘咀饔迷淼那疤嵯?,針?duì)事物不具備而又有所希望的方面,將希望點(diǎn)一一羅列,進(jìn)行變換和創(chuàng)新的一種思維模式。[案例]派克筆的發(fā)明美國(guó)有個(gè)叫派克的人,最初只開個(gè)自來水筆的小鋪?zhàn)?,后來,他卻以生產(chǎn)“派克筆”而聞名于世。有一天,他忽然想到:為什么不把作為一個(gè)整體的自來水筆分成若干零散的部分來考慮呢?于是,他將自來水筆劃分成筆尖、筆帽、筆桿等部分,再對(duì)各個(gè)部分逐一加以思考。這樣一來,果然許多以往想不到的好想法如泉水般地從腦海里涌了出來。例如,設(shè)想制成可劃粗線和細(xì)線的不同筆尖;設(shè)想用14K金、18K金、白金等不同材料做成的不同筆尖;設(shè)想制作螺紋式筆帽、插入式筆帽;設(shè)想制作流線型筆桿、彩色筆桿,如此等等。派克首先選用流線型筆桿和插入式筆帽這兩個(gè)設(shè)想加以深入研究,終于制成了譽(yù)滿全球的派克鋼筆,并由此獲得了大量財(cái)富。以后派克鋼筆又經(jīng)過許多改進(jìn),可以稱得上是筆中之王了。目前六十六頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)2.原理型希望點(diǎn)列舉原理型希望點(diǎn)列舉是針對(duì)現(xiàn)有事物的某些不足列舉出希望點(diǎn),并根據(jù)希望或理想,打破原事物概念的束縛,從全新的角度進(jìn)行再創(chuàng)造一種思維模式。[案例]
美國(guó)拍立得公司經(jīng)理埃德蒙·蘭德,有一次給他的愛女拍照,小姑娘不耐煩地問“爸爸,我什么時(shí)候才能看到照片”?這句話觸動(dòng)了蘭德,引起了他的深思:是啊,為什么照一次相需要幾個(gè)小時(shí)甚至幾天才能看到照片呢?如果照相機(jī)也像電視機(jī)等產(chǎn)品一樣,通上電,一按關(guān)就能產(chǎn)生效果,那將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大市場(chǎng)。蘭德決心生產(chǎn)一種一二分鐘之內(nèi)就能看到照片的新型相機(jī)。目標(biāo)確立后,蘭德夜以繼日地發(fā)憤工作,不到半年時(shí)間,就研制出了瞬時(shí)顯像照相機(jī),取名為“拍立得”相機(jī),它能在60秒內(nèi)洗出照片,所以又稱“稱60秒相機(jī)”。這種相機(jī)投入市場(chǎng)后,受到了人們的熱烈歡迎。使“拍立得”公司的銷售額從1984年的150萬美元猛漲到1995年的6500萬美元,10年中增長(zhǎng)40多倍。目前六十七頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)具有伸縮和連續(xù)旋轉(zhuǎn)的假臂(先進(jìn)、非殘疾人希望的)日最新科學(xué)突破大腦直接控制假肢變可能
目前六十八頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)下面以軸承為例對(duì)希望點(diǎn)列舉法加以說明。①確定對(duì)象為軸承。②提出希望點(diǎn)。發(fā)明軸承是為了減少機(jī)械運(yùn)動(dòng)的摩擦,那么:●能否使旋轉(zhuǎn)軸和軸承(滑動(dòng))的接觸面盡可能減??;●能否更大地減少旋轉(zhuǎn)軸和軸承(滑動(dòng))接觸面間的摩擦系數(shù);●能否找到或制造使摩擦系數(shù)為零的潤(rùn)滑劑;●能否在軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),使旋轉(zhuǎn)軸與軸承(滑動(dòng))互不接觸。③提出創(chuàng)新方案?!裨谳S套部分吹入高壓空氣,用空氣層代替潤(rùn)滑劑,減少摩擦;●根據(jù)磁性材料同極相斥的原理,研制磁性無接觸軸承;●利用超導(dǎo)材料的特性,研制軸懸浮軸承。目前六十九頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)聯(lián)想法聯(lián)想是由于現(xiàn)實(shí)生活中的某些人或事物的觸發(fā)而想到與之相關(guān)的人或事物的心理活動(dòng)或思維方式。由此及彼、由表及里、形象生動(dòng)、奧妙無窮聯(lián)想是對(duì)輸入人頭腦中的各種信息進(jìn)行加工、轉(zhuǎn)換、聯(lián)接后輸出的思維活動(dòng)。相似聯(lián)想接近聯(lián)想對(duì)比聯(lián)想強(qiáng)制聯(lián)想目前七十頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)相似聯(lián)想:從某一思維對(duì)象到與它有某些相似特征的其他思維對(duì)象的聯(lián)想。這種相似可能是外形或性質(zhì)上的,也可能是某種意義上的。比如,由海洋生物表皮的性質(zhì)引起聯(lián)想,發(fā)明了新式的游泳衣;由某些獸類在野外生活不得風(fēng)濕病聯(lián)想到它們的骨頭可以制藥等,由聯(lián)想產(chǎn)生的科技上的創(chuàng)造發(fā)明多屬此類。例如,瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)的過程運(yùn)用的就是典型的相似聯(lián)想。他觀察到水壺里的水沸騰時(shí)水壺蓋被水蒸氣沖開,以此為開端結(jié)合需要解決的問題進(jìn)行聯(lián)想:水蒸氣沖開水壺蓋—蒸汽具有推動(dòng)力—與水壺相似的動(dòng)力機(jī)(蒸汽機(jī))。目前七十一頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)又如,美國(guó)工程師道立安一直在考慮如何使汽油與空氣均勻混合,以提高汽油在氣缸中的燃燒效率。有一次他看到用噴霧器往身上噴灑香水形成均勻霧狀的形態(tài),立即聯(lián)想到了使空氣和汽油均勻混合的方法,從而發(fā)明了汽車化油器。美國(guó)工程師斯潘塞在做微波空間分布情況的試驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)衣兜內(nèi)的巧克力被熔化。是什么原因使巧克力熔化呢?他由此聯(lián)想到,微波能熔化巧克力,一定也會(huì)使其他食品由于內(nèi)部分子振蕩而溫度升高,通過聯(lián)想發(fā)明了微波爐。目前七十二頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)相似聯(lián)想在工程技術(shù)上也有很大用途。傳統(tǒng)的金屬軋制方法如圖1-3所示,兩軋輥反向同速轉(zhuǎn)動(dòng),板材一次成形。采用這種方法,鋼板在軋制過程中極易產(chǎn)生裂紋。日本的一個(gè)技術(shù)員看到用搟面杖搟面時(shí)面餅逐漸搟薄的過程,聯(lián)想到鋼板軋制如果也分為多次進(jìn)行,就可消除裂紋現(xiàn)象,行星軋輥由此而產(chǎn)生,如圖1-4所示。事例目前七十三頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)接近聯(lián)想:從某一思維對(duì)象到與它有接近關(guān)系的其他思維對(duì)象的聯(lián)想。這種接近關(guān)系可能是時(shí)間和空間上的,也可能是功能和用途上的,還可能是結(jié)構(gòu)和形態(tài)上的,等等。比如,你在路上遇到老師時(shí),就可能聯(lián)想到他前幾天講課的景象。又如,美國(guó)發(fā)明家威斯汀豪斯一直在尋求一種同時(shí)作用于整列火車車輪的制動(dòng)裝置。當(dāng)他看到在挖掘隧道時(shí),驅(qū)動(dòng)風(fēng)鉆的壓縮空氣是用橡膠軟管從數(shù)百米之外的空氣壓縮站送來的現(xiàn)象時(shí),腦海里立刻涌現(xiàn)出氣動(dòng)剎車的創(chuàng)意,進(jìn)而發(fā)明了現(xiàn)代火車的氣動(dòng)剎車裝置。目前七十四頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)例如,一位美國(guó)發(fā)明家在一次理發(fā)時(shí)看到理發(fā)推子的動(dòng)作,突然與其正在思考的收割機(jī)結(jié)構(gòu)方案聯(lián)系起來,成功地開發(fā)出利用理發(fā)推子動(dòng)作原理的新型收割機(jī)。例如,許多人都有手被草割破的經(jīng)歷,但都沒有創(chuàng)造,只有魯班在手被草割破以后,仔細(xì)地觀察到草葉的邊緣存在的無數(shù)的細(xì)齒,聯(lián)系到了木工工具,從而發(fā)明了木工鋸。目前七十五頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)對(duì)比聯(lián)想:由事物間完全對(duì)立或存在某種差異而引起的聯(lián)想。遠(yuǎn)近、上下、寬窄、凸凹、冷熱、軟硬等由英雄想到叛徒,由很軟的石墨想到堅(jiān)硬金剛石,從自然科學(xué)想到社會(huì)科學(xué)等。由電動(dòng)機(jī)聯(lián)想到發(fā)電機(jī)由電流產(chǎn)生磁場(chǎng)(電磁效應(yīng))聯(lián)想到用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流(磁電效應(yīng))目前七十六頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)對(duì)比聯(lián)想在工業(yè)技術(shù)應(yīng)用的例子并不少見。如圖1-6所示是旋轉(zhuǎn)式真空泵的示意圖。當(dāng)偏心轉(zhuǎn)子按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),一端吸入空氣,即可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)式真空泵的吸氣功能。應(yīng)用對(duì)比聯(lián)想,該機(jī)器改為利用另一端實(shí)現(xiàn)排出空氣的功能,則真空泵就成了旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。這就是利用進(jìn)與出的對(duì)比聯(lián)想。如果再進(jìn)一步,對(duì)比其能量進(jìn)出關(guān)系,轉(zhuǎn)子不主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),而將氣流作為動(dòng)力源,由吸(或排)氣口吹入,則可以在轉(zhuǎn)子上獲得機(jī)械回轉(zhuǎn)動(dòng)能。目前七十七頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)強(qiáng)制聯(lián)想是將完全無關(guān)或關(guān)系相當(dāng)偏遠(yuǎn)的多個(gè)事物或想法牽強(qiáng)附會(huì)地聯(lián)系起來,進(jìn)行邏輯型的聯(lián)想,以此達(dá)到創(chuàng)造目的的創(chuàng)新技法。目前七十八頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)目前七十九頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)目前八十頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)類比法經(jīng)典類比的思維過程分為兩個(gè)階段。第一階段,把兩個(gè)事物進(jìn)行比較;第二階段,在比較的基礎(chǔ)上推理,即把其中某個(gè)對(duì)象有關(guān)的知識(shí)或結(jié)論推移到另一對(duì)象中去。類比法是根據(jù)兩個(gè)或兩類對(duì)象之間在某些方面的相同或相似而推出它們?cè)谄渌矫嬉部赡芟嗤囊环N思維形式和邏輯方法。目前八十一頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)【案例】可口可樂瓶子的發(fā)明制瓶工人羅特,有一天看到他的女朋友穿著一套膝蓋上面部分較窄,使腰部顯得很有魅力的裙子。羅特的雙眼緊盯著這條裙子,越看越覺得線條優(yōu)美。他想,要是制作像這條裙子形狀的瓶子也許不錯(cuò)。于是他立即加以研究。經(jīng)過半個(gè)多月的努力,一種新式的瓶子問世了。1923年,羅特把這項(xiàng)專利權(quán)以
600萬美元賣給可口可樂公司,因而成為富翁
據(jù)專家說,理想的瓶子應(yīng)該具備下列條件:握住瓶頸時(shí),不會(huì)有滑落的感覺;里面所裝的液體,看起來比實(shí)際份量多,外觀別致。目前八十二頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)異質(zhì)同化是指在創(chuàng)造發(fā)明新事物時(shí),借助現(xiàn)有事物的知識(shí)進(jìn)行分析研究,找出待創(chuàng)造事物和現(xiàn)有事物之間的相同點(diǎn)或相似點(diǎn)的過程。類比法中的比較必然是建立在不同的兩個(gè)事物之間,所謂的異質(zhì)就是指這兩個(gè)不同的事物,其中之一是待創(chuàng)造的事物,另一個(gè)是現(xiàn)有的事物。同化就是指找出這兩個(gè)不同事物的相同點(diǎn)或相似點(diǎn)。類比法原理類比法的基礎(chǔ)是比較,它的運(yùn)作機(jī)制原理包括兩個(gè)方面:異質(zhì)同化和同質(zhì)異化。1.異質(zhì)同化同質(zhì)異化是指把決定現(xiàn)有事物與待發(fā)明事物相同點(diǎn)或相似點(diǎn)的原理、結(jié)構(gòu)、形狀或其結(jié)合運(yùn)用于發(fā)明創(chuàng)造,創(chuàng)造出具有該相同點(diǎn)或相似點(diǎn)的新事物。在運(yùn)用類比法時(shí),異質(zhì)同化和同質(zhì)異化兩個(gè)方面缺一不可。異質(zhì)同化是前提和基礎(chǔ);同質(zhì)異化是創(chuàng)造發(fā)明的關(guān)鍵環(huán)節(jié);一個(gè)新事物的創(chuàng)造發(fā)明必須把這兩個(gè)方面結(jié)合起來,運(yùn)用辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn),分析解決問題。2.同質(zhì)異化目前八十三頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)在以類比為基礎(chǔ)展開聯(lián)想或聯(lián)系時(shí),實(shí)際的連接方式會(huì)有不同。美國(guó)創(chuàng)造學(xué)家戈登把創(chuàng)造過程中的類比分為六大類型:l.直接類比從自然界的現(xiàn)象中或人類社會(huì)已有的發(fā)明成果中尋找與創(chuàng)造對(duì)象相類似的事物,并通過比較啟發(fā)出創(chuàng)造性設(shè)想。飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器由于氣流無法控制,常出現(xiàn)氣體湍流紊亂現(xiàn)象。我國(guó)年輕的博士高歌曾在大西北工作,注意到沙丘的形狀十分穩(wěn)定。于是他將沙丘的形狀同飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器作了比較,將燃燒器內(nèi)表面改為沙丘形狀,最終發(fā)明了“沙丘駐渦火焰穩(wěn)定器”。類比的六大類型殲八目前八十四頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)85如電視發(fā)射塔的設(shè)計(jì),要求既有抗各向風(fēng)力的性能,又能滿足發(fā)射信號(hào)的需要。人們發(fā)現(xiàn)山上的云杉樹由于受狂風(fēng)常年累月的打擊,底部直徑顯著增大,樹形長(zhǎng)成了圓錐狀。通過類比分析,就出現(xiàn)了圓錐形的電視塔。目前八十五頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)86擬人類比也稱感情移入或角色扮演。把創(chuàng)造發(fā)明的對(duì)象或者某個(gè)因素人格化,假如自己是該對(duì)象或因素時(shí),在該種情況下會(huì)如何辦。如機(jī)械人的設(shè)計(jì)主要是模擬人的動(dòng)作。2.擬人類比目前八十六頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)87
3.幻想類比幻想類比就是將幻想中的事物與要解決的問題進(jìn)行類比,由此產(chǎn)生新的思考問題的角度。借用科學(xué)幻想、神話傳說中的大膽想象來啟發(fā)思維,在許多時(shí)候是相當(dāng)有效的。在這里要強(qiáng)調(diào)的是,幻想類比只是運(yùn)用幻想激發(fā)想象力,它就像幫助我們過河的墊腳石,只是一個(gè)工具,幻想并不是我們馬上要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。
孫悟空的金箍棒一定給你留下了最深刻的印象。它能變大變小,收縮自如。能否受金箍棒的這些特點(diǎn)的啟發(fā),發(fā)明點(diǎn)什么呢?某大學(xué)生進(jìn)行幻想類比,結(jié)果發(fā)明了一個(gè)可以收縮的自行車把。當(dāng)這種車把接觸到地面時(shí),車把外層的套筒會(huì)隨著里面的彈簧收縮從而吸收掉將近50%的沖擊力,減少對(duì)人體的傷害。這項(xiàng)發(fā)明的意義很大。人在凹凸不平的路面上騎自行車時(shí),總是試圖通過控制車把來掌握身體的平衡。這樣,車把就會(huì)被轉(zhuǎn)向騎車人的身體。如果騎車者恰巧在此時(shí)摔倒,外側(cè)的車把先接觸地面,而內(nèi)側(cè)的車把就會(huì)戳向騎車人的腹部。目前八十七頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)88但是,正是創(chuàng)造中的幻想類比推動(dòng)了發(fā)明創(chuàng)造,逐步使幻想成為現(xiàn)實(shí)。如人幻想像鳥一樣的自由飛翔?,F(xiàn)在人們乘坐飛艇、飛機(jī)等飛行工具已經(jīng)能夠自由飛行。人們幻想登上月球,有嫦娥奔月的神話,而現(xiàn)代的人已經(jīng)能夠成功登上月球。目前八十八頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)894.對(duì)稱類比自然界中許多事物存在著對(duì)稱關(guān)系,如物理學(xué)上的正電荷與負(fù)電荷,兩者除了極性相反之外,其他都相同,好像人們照鏡子,鏡中人與鏡外人一樣。換句話說,正電荷和負(fù)電荷是對(duì)稱的。在創(chuàng)造過程中,運(yùn)用對(duì)稱類比,也可能獲得某種創(chuàng)造。[案例]月光農(nóng)業(yè)的創(chuàng)意萬物生長(zhǎng)靠太陽(yáng),這是人人皆知的事情。有人研究白天太陽(yáng)與生物生長(zhǎng)的關(guān)系,誰也不會(huì)大驚小怪。倘若有人突發(fā)靈感,琢磨起晚上月亮照射下的生物,可能有許多人大惑不解。世界上的確有農(nóng)藝家在對(duì)“陽(yáng)光農(nóng)業(yè)”的對(duì)稱類比思考中悟出了“月光農(nóng)業(yè)”的創(chuàng)意。在經(jīng)過長(zhǎng)期的研究后,居然獲得意想不到的結(jié)論:萬物生長(zhǎng)也得益于月亮。一輪明月高掛藍(lán)天時(shí),大約有0.25勒克斯(相當(dāng)于40瓦電燈在距15米外的亮度)的光強(qiáng)照射大地。盡管月光如鏡,但確給許多植物帶來勃勃生機(jī)。于是,農(nóng)學(xué)家們建議,在播種收獲農(nóng)作物時(shí),除了按季節(jié)、節(jié)氣外,最好還考慮月亮的陰睛圓缺。因?yàn)榻?jīng)過不同時(shí)間和角度的月光洗禮,農(nóng)作物的生產(chǎn)和儲(chǔ)存將會(huì)給人們以新的喜悅。目前八十九頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)90
5.因果類比兩個(gè)事物之間都有某些屬性,各屬性之間可能存在著同一種因果關(guān)系,根據(jù)某一個(gè)事物的因果關(guān)系推出另一個(gè)事物的因果關(guān)系,這種類比就叫作因果類比。在創(chuàng)造過程中,掌握了某種因果關(guān)系并進(jìn)行觸類旁通,有可能獲得新的啟發(fā)。產(chǎn)生新的創(chuàng)意。【例】臺(tái)風(fēng)旋向問題美國(guó)麻省理工學(xué)院謝皮羅教授發(fā)現(xiàn),放洗澡水時(shí),水流出浴池總是形成逆時(shí)針方向的漩渦。這是什么原因呢?專家告訴他,這種現(xiàn)象與地球自轉(zhuǎn)有關(guān),由于地球是自西向東不停地旋轉(zhuǎn),所以北半球的洗澡水總是逆時(shí)針方向流出浴池。在明白了浴池水流向的道理后,謝皮羅教授想到了臺(tái)風(fēng)的旋向問題,并進(jìn)行了因果推理。他認(rèn)為北半球的臺(tái)風(fēng)同樣是逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的,其道理與洗澡水流出的旋向道理是類似的。他還斷言,如果在南半球,情況則恰恰相反。謝皮羅有關(guān)臺(tái)風(fēng)旋向的科研論文發(fā)表后,引起世界各國(guó)科學(xué)家的莫大興趣。他們紛紛進(jìn)行觀察或?qū)嶒?yàn),其結(jié)果與謝皮羅的論斷完全相符。目前九十頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)91
6.綜合類比根據(jù)一個(gè)對(duì)象要素間的多種關(guān)系與另一對(duì)象綜合相似而進(jìn)行的類比推理,叫做綜合類比。兩個(gè)對(duì)象要素的多種關(guān)系綜合相似,就意味著它們的結(jié)構(gòu)相似,由結(jié)構(gòu)相似可推出它們的整體特征和功能相似。[案例]虛擬心臟的研究(模擬)“虛擬心臟”是美國(guó)《自然》雜志最近提出的新概念,國(guó)際醫(yī)學(xué)界目前尚沒有人從分子水平進(jìn)行“虛擬器官”的研究。不久前,一顆正在中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外心血管病醫(yī)院計(jì)算機(jī)里跳動(dòng)的“虛擬心臟”,將從分子水平揭示心臟常見疾病的病理基礎(chǔ),并為研制治療相關(guān)疾病的新藥提供一個(gè)真實(shí)而且深層次的“試驗(yàn)基地”。負(fù)責(zé)這一研究項(xiàng)目的該院副院長(zhǎng)惠汝太教授說,所謂“虛擬心臟”并非解剖學(xué)上的概念,說得形象一點(diǎn),是計(jì)算機(jī)假裝出來的心臟,但具備真正心臟的所有生理特性。它是將心臟的變化規(guī)律轉(zhuǎn)化為各種方程式,用計(jì)算機(jī)運(yùn)行方程式來演示心臟疾病分子水平的病變過程。目前正在研制中的這一“虛擬心臟”已經(jīng)“得了”先天性心臟病、心力衰竭、擴(kuò)張牲心肌病和心率失常這幾種最常見的或危及生命的心臟病。目前九十一頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)仿生法仿生法是指通過模擬生物的結(jié)構(gòu)、功能或原理等而進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造的方法。
1.仿生法的原理仿生法的運(yùn)用以人類對(duì)生物界的不斷認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ),也在不斷地發(fā)展之中,生物原型已成為現(xiàn)代發(fā)明的源泉。其理由是:生物在自然進(jìn)化中,經(jīng)歷了億萬年的篩選、淘汰和改進(jìn),通過自然選擇,每種能夠生存的生物都有別的生物所不具備的特點(diǎn)和功能,這些特點(diǎn)和功能便成為人們創(chuàng)造活動(dòng)模仿的對(duì)象。如蝙蝠可以發(fā)出和聽到超聲波,狗的鼻子可以感覺出200萬種物質(zhì)和不同濃度的氣味,等等,這些功能都已被人類所認(rèn)識(shí)和利用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,自然界中生物系統(tǒng)的這些奇妙功能愈來愈為人類所認(rèn)識(shí)和把握-向生物索取啟迪,是現(xiàn)代發(fā)明創(chuàng)造的一個(gè)重要趨勢(shì)目前九十二頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)2.仿生法的實(shí)施步驟仿生法的模仿對(duì)象主要是生物,它是一種以生物為比較對(duì)象的具體的類比法。其實(shí)施的步驟為:
(1)明確發(fā)明創(chuàng)造物的功能。
(2)選擇模仿的對(duì)象。根據(jù)自然界的生物學(xué)知識(shí),通過類比聯(lián)想,尋找與目標(biāo)功能相似的生物體,有目的地選擇模擬對(duì)象。
(3)研究生物體的結(jié)構(gòu)、功能等。
(4)將研究所得的生物學(xué)資料,運(yùn)用數(shù)學(xué)分析抽象成通用的數(shù)學(xué)模型,再采用機(jī)械、電子、化學(xué)等手段制成可進(jìn)行工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)物模型。目前九十三頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)目的是制造生物機(jī)器人,能夠在有輻射、有粉塵、有毒環(huán)境下及戰(zhàn)場(chǎng)上執(zhí)行偵察任務(wù),在地震、塌方及火災(zāi)后的廢墟中尋找傷員,在狹小和危險(xiǎn)環(huán)境中探測(cè)和疏通管道等。在一次《動(dòng)物世界》欄目播放的介紹蛇的節(jié)目中,研究人員對(duì)蛇的特殊生理結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方式產(chǎn)生了興趣.有了模擬蛇的想法,隨后潛心鉆研有關(guān)蛇的書籍,研究蛇的運(yùn)動(dòng)方式,利用機(jī)械學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)蛇形機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu),用電子學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)硬件電路和軟件程序,用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行數(shù)學(xué)建摸和動(dòng)力學(xué)分析,經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn),終于成功的發(fā)明了蛇形機(jī)器人?!景咐课覈?guó)首臺(tái)蛇形機(jī)器人的研制目前九十四頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)組合創(chuàng)新法在發(fā)明創(chuàng)新活動(dòng)中,按照所采用的技術(shù)來源可分為兩類:一類是在發(fā)明中采用全新的技術(shù)原理,稱為突破型發(fā)明;另一類是采用已有的技術(shù)并進(jìn)行重新組合,從而形成新的發(fā)明。從人類的技術(shù)歷史中可以看出,進(jìn)入19世紀(jì)50年代以來突破型的發(fā)明在總發(fā)明數(shù)量中所占的比重在下降,而組合型發(fā)明的比重在增加。在組合中求發(fā)展,在組合中實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新,這已經(jīng)成為現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的一種趨勢(shì)。目前九十五頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)
計(jì)算機(jī)最初是為了滿足美國(guó)陸軍軍方計(jì)算炮彈彈道的需要而研制的。1945年底,世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)“埃尼阿克”研制成功,它重達(dá)三十多噸,共使用了一萬八千多個(gè)電子管,計(jì)算速度為每秒五千次,將它用于彈道計(jì)算,運(yùn)算速度是人的幾千倍。但是人們還設(shè)想不出計(jì)算機(jī)的其他用途,當(dāng)時(shí)一位計(jì)算機(jī)專家曾預(yù)言如果有四臺(tái)計(jì)算機(jī)將能夠滿足全世界對(duì)計(jì)算機(jī)的需要。在其后的計(jì)算機(jī)發(fā)展過程中,人們不斷地將計(jì)算機(jī)技術(shù)與其他不同科學(xué)及技術(shù)門類相結(jié)合,不但有利地促進(jìn)了這些學(xué)科的發(fā)展和進(jìn)步,而且也促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)本身的不斷進(jìn)步?,F(xiàn)在計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)與人類工作、生活的各個(gè)方面發(fā)生著越來越多的聯(lián)系,人類也越來越離不開計(jì)算機(jī)了。組合創(chuàng)新方法有多種形式,從組合的內(nèi)容區(qū)分有功能組合、原理組合、結(jié)構(gòu)組合、材料組合等,從組合的方法區(qū)分有同類組合、異類組合等,從組合的手段區(qū)分有技術(shù)組合、信息組合等,現(xiàn)將部分常用組合方法簡(jiǎn)介如下。目前九十六頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)
有些商品的功能已被用戶普遍接受,通過組合可以為其增加一些新的附加功能,適應(yīng)更多用戶的需求。人們使用鉛筆時(shí)難免寫錯(cuò)字,一旦寫了錯(cuò)字就需要使用橡皮進(jìn)行修改。為了適應(yīng)人們的這種需要,有人設(shè)計(jì)出了帶有橡皮的鉛筆,它的主要功能仍是書寫,由于添加了橡皮使它除書寫之外還具有了一種附加功能。
自行車的主要功能是代步,通過在自行車上添加貨架、車筐、里程表、車燈、后視鏡等附件使它同時(shí)具有了載貨、測(cè)速、照明、輔助觀察等功能。現(xiàn)在的汽車設(shè)計(jì)中人們不斷地為其添加雨刷器、遮陽(yáng)板、轉(zhuǎn)向燈、打火機(jī)、車載電話、收音機(jī)、空調(diào)機(jī)等附加裝置,使汽車的功能更加完善。家用空調(diào)器的主要功能是制冷,現(xiàn)在空調(diào)器生產(chǎn)廠在原有空調(diào)器制冷功能的基礎(chǔ)上增加了暖風(fēng)、換氣、空氣凈化等功能,實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。功能組合目前九十七頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)
有些應(yīng)用場(chǎng)合要求材料具有多種特征,而實(shí)際上很難找到一種同時(shí)具備這些特征的材料,通過某些特殊工藝將多種不同材料加以適當(dāng)組合,可以制造出滿足特殊需要的材料。
V帶傳動(dòng)要求帶材料具有抗拉、耐磨、易彎、價(jià)廉的特征,使用單一材料很難同時(shí)滿足這些要求,通過將化學(xué)纖維、橡膠和帆布的適當(dāng)組合,人們?cè)O(shè)計(jì)出現(xiàn)在被普遍采用的V帶材料。建筑施工中需要一種抗拉、抗壓、抗彎、易施工且價(jià)格便宜的材料,鋼筋、水泥和砂石的組合很好地滿足了這種要求。通過錫與鉛的組合得到了比錫和鉛的熔點(diǎn)更低的低熔點(diǎn)合金。
通過不同材料的適當(dāng)組合,人們?cè)O(shè)計(jì)出滿足各種特殊要求的特種材料。例如具有特殊磁轉(zhuǎn)變溫度的鐵磁材料,具有極高磁感應(yīng)強(qiáng)度的永磁材料,具有高溫超導(dǎo)特性的超導(dǎo)材料,耐腐蝕的不銹鋼材料,具有多種優(yōu)秀品質(zhì)的軸承合金材料。材料組合目前九十八頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)
將同一種功能或結(jié)構(gòu)在一種產(chǎn)品上重復(fù)組合,滿足人們更高的要求,這也是一種常用的創(chuàng)新方法。
雙色或多色圓珠筆上可以安裝多個(gè)不同顏色的筆芯,使得有特殊需要的人減少了必須攜帶多支筆的的麻煩。
同類組合目前九十九頁(yè)\總數(shù)一百一十三頁(yè)\編于七點(diǎn)機(jī)械傳動(dòng)中使用的萬向聯(lián)軸器可以在兩個(gè)不平行的軸之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力,但是萬向聯(lián)軸器的瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定,會(huì)產(chǎn)生附加動(dòng)載荷,將兩個(gè)同樣的單萬向聯(lián)軸器按一定方式聯(lián)接,組成雙萬向聯(lián)軸器(圖所示),既可實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)不平行軸之間的傳動(dòng),又可實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定。目前一百頁(yè)\
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