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安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 合肥工业大学 晋盛武 博士 创新思维与基本的创新方法 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 思维是如何运转的 ?思维与存在，构成哲学的基本问题 ?多学科研究的对象 ?逻辑学、心理学、美学、生理学 ?思维离不开大脑 ?思维的机能位于大脑的每个具体位置上 ?思维与大脑的联系 ?包含了许多不解之谜 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 裂脑理论 ? 1981年，罗杰 斯佩里 因裂脑理论获得诺贝尔 奖。 ? 右半球 ? 直觉 ? 形象 ? 视觉 ? 空间 ? 创造 ? 整体 ? 色彩 ? 情感 ? 左半球 ? 逻辑 ? 顺序 ? 语言 ? 线条 ? 分析 ? 推理 ? 清晰 ? 计算 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 安徽省企业技术创新能力培训教程 安徽省企业技术创新能力培训教程 ?我们每个人都有大约100亿个大脑细胞，比 地球上的总人数或是南美雨林的树叶数目 还多； ?每个细胞都和与其相邻的10000个连接在一 起，产生了 1后面有800个零那么多的组 合； ?人类创造力的基础 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 有效思考 ?思考在转化为有意或者有目的的文字时， 有三种基本的形式 综合 分析 评价 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 潜意识原则 ?有意识与无意识之间的连续的统一体； ?如同，我们从大海的景象中看到的。 ?所有三种思考模式（分析、综合和评价） 都涉及潜意识 ?分析综合评价的交替和相互作用 ?思维的不同层析之间，三种模式持续自动变化 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 选择合适的思维领域 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 智力领域 安徽省企业技术创新能力培训教程 安徽省企业技术创新能力培训教程 ?思维是人脑对知识、信息进行加工与处理 的活动 ?理性的抽象的逻辑的 ?非理性的形象的非逻辑的 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 思维活动的要素 ? 知识思维活动中相对稳定的材料 ? 思维能力思维活动中活的东西 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 创造性思考的矛盾 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 创新思维的内在要素 ? 产生新思想必须的知识 ? 非逻辑的思维能力 ? 逻辑思维能力 ? 记忆 ? 想象 ? 理性 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 创新的概念及特性 ? 概念：创新是人类社会中摒弃旧事物、旧思想、旧方 法，把新设想、新成果成功实施获得更高效益的运作过 程。 ? 构成创新的基本要素：人、新成果、实施过程和更高 效益。 ? 创新存在于人类社会的经济、政治和文化各个领 域。 ? 国家创新体制将创新行为分为四大类： ?知识创新 ?技术创新 ?制度创新 ?管理创新 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 （1）创造： （2）发现： （3）发明： 创新与其他概念的关系 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 创新思维的主要障碍思维定势 ?思维定势： ?思维定势的正面作用：是人们能够驾 轻就熟而迅速的解决相似的问题。 ?思维定势的正面作用：在创新活动中， 它是影响创新思维的主要思维障碍。 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 几种典型的思维定势形式 ?权威定势：教育权威、专业权威等。 ?书本定势： ?从众定势： ?1）服从于群众的压力 ?2）随大波逐大流思想 ?经验定势： 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 创新思维方式 ?形象思维 ?发散思维 ?横向思维 ?逆向思维 ?收敛思维 ?逻辑思维 ?辩证思维 安徽省企业技术创新能力培训教程 安徽省企业技术创新能力培训教程 ? 形象思维是人们对客观事物的外在特点和具体形 象在头脑中的反映。 ?表象、想象和联想 ?想象思维和联想思维。 例如，当要研制一台机器时，头脑会想像出这台机器的形状、颜色等外 部特征，想像出组成这台机器所需要的零件数量、形状及装配过程。这 些思维活动就属于形象思维。 ? 形象思维具有形象性、直观性和灵活性的特点。 它源于直观形象和既有经验，却又不受固定程 序、规则和逻辑推理的约束，灵活的、跳跃式地 直接抓住事物的本质。 形象思维概念 安徽省企业技术创新能力培训教程 安徽省企业技术创新能力培训教程 ?爱因斯坦创立狭义相对论不先是数 学或逻辑推导的结果，而是直接来 自于形象思维。 形象思维事例 安徽省企业技术创新能力培训教程 安徽省企业技术创新能力培训教程 ?想象思维 ?人脑通过形象化的概括作用对脑内已有的表象进 行加工或重组的思维方式。它是形象思维的一种 基本形式和方法，是一种特殊的心理现象和非逻 辑思维。 ?创新想象 ?根据一定的任务和目的，对头脑中已有的表象进 行加工创新，独立的创造出崭新形象的过程。 ?比如，哥白尼在天文仪器极度落后的情况下提出 “日心说”，卢瑟夫建立原子模型，魏格纳提出大 陆漂移学说等都是创新想像的结果。 形象思维想象思维 安徽省企业技术创新能力培训教程 安徽省企业技术创新能力培训教程 ?幻想是创新想像的特殊形式，是一种指向未来的特殊想像。幻 想思维的突出特点是它的脱离现实性，幻想思维能够在没有现实 干扰的理想状态下任意驰骋，导致创新思想方案百出。 安徽省企业技术创新能力培训教程 安徽省企业技术创新能力培训教程 ? 联想思维 ?在某种诱因作用下，人们将一种事物的形象和另一种 事物的形象联系起来的思维方式； ?它也是形象思维的一种基本形式和方法； ?特点是可以在两个不相关的事物之间通过连续的联系 而快速的形成联想链。 ? 想象思维和联想思维可以互为起点 ?想象思维可以在联想到的事物之间展开，同时想象思 维所获得的结果又可以引起新的联想。 形象思维联想思维 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 联想思维的基本类型 2. 相似联想：从某一思维对象到与它有某些 相似特征的其他思维对象的联想。 ? 这种相似可能是外形或性质上的，也可能是某 种意义上的 ? 由海洋生物表皮的性质引起联想，发明了新式的游泳 衣； ? 由某些兽类在野外生活不得风湿病联想到它们的骨头可 以制药等，多属此类。 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 联想思维的基本类型 3. 对比联想：由事物间完全对立或从在某种 差异而引起的联想。 ? 由英雄想到叛徒，由很软的石墨想到坚硬金刚石，从自然科学想到 社会科学等。 ? 由电动机联想到发电机 ? 由电流产生磁场（电磁效应）联想到用磁场产生电流（磁电效应） 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 联想思维的基本类型 4. 因果联想：由于两个事物之间存在因果 关系而引起的联想。 ? 这种联想是双向的，可以由“因”想到“果”，也 可以由“果”想到“因”。由“果”找“因”的联想在 发明创造中被大量运用，找到合适的“因”， 可以达到更理想的“果”。 ? 如，产品的质量不高（“果”）往往是由于控制机床的人造成 的，人控制机床是“因”；如果由计算机来控制机床（更合适 的“因”），产品的质量就可以大大提高了（更理想的 “果”）。 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 发散思维 ? 概念：发散思维又叫辐射思维、扩散思维、多向 思维及求异思维等。它是指人在思维过程中，思 路由一点向四面八方展开，求出多种答案的一种 立体多路思维形式。 ? 发散思维可以突破人们头脑中固有的逻辑框架， 由一事想万事，从一物思万物，构成较大的思维 空间，得到众多具有新意的答案。 ? 发散思维的特点是：从给定的信息中产生众多的 信息输出，看到一样，想到多样；看到一样，想 到异样；并由此导致思路的转移和跳跃前进，思 维成果具有独特性和新颖性。 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 发散思维与收敛思维 思路 思路 思路 思路 思路 思路 思路 思路 思路 思路 思路 思路 思路 问题中心 问题中心 发散思维 收敛思维 安徽省企业技术创新能力培训教程 安徽省企业技术创新能力培训教程 ? 文学上，作家对同一景象的不同描写；技术上， 工程师对同一原理的不同应用；课堂上，教师对 同一问题的不同解释，都来自于对同一事物的不 同思维。当一个人瞧见墙壁上有一个小黑点时，能够由此想到那 是掉在餐桌上的一粒芝麻；由盘旋在空中的一架直升飞机，想到白纸 上的一个疵点；由漂浮在牛奶中的一片茶叶，想到航行在海洋中的一 艘巨轮。 ? 创新思维的关键在于如何进行发散。有人认为， 科学家创造能力的大小是和他的发散思维能力成 正比的，并且可以用“创造能力 =知识量 发散思 维能力”这一公式来表示。 运用发散思维 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 横向思维 ?横向思维也称侧向思维或旁通思维，是指 不按照思维逻辑去推理，而是转换思维视 角，另辟蹊径的思维方法。 ?横向思维与纵向思维的区别：纵向思维是 从单一的概念出发，并沿着这个概念一直 推进，直到找出最佳的方案或方法。但 是，万一作为起点的概念选错了，就会找 不到最佳方案。 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 逆向思维 ?逆向思维也称反向思维，是指转换思维 视角，用与通常考虑问题的方向相反的 思考方法。 ?世界上的事物都有正反两个方面，利用 事物的另一面，逆向思维可以获得意想 不到的效果。 ?比如，正面攻击敌人难以成功时就改为背后偷袭，有 时可奏奇效；小孩掉进水里，把人从水中救起，是使 人脱离水，司马光救人是打破缸，使水脱离人；人上 楼梯是人走路，而乘电梯是路走，人不动。 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 收敛思维 ? 收敛思维(聚敛思维、辐集思维、集中思维和求同思 维)，是一种寻求某种正确答案的思维方式。与发散思 维相反，收敛思维在解决问题的过程中，总是尽可能地 利用已有的知识和经验，将众多的思路和信息汇集于研 究对象这个中心，通过比较、组合和论证，得出在现存 条件下解决问题的最佳方案。 ? 发散思维是求异思维，广泛搜集创新设想和方案（可能 多数是不成熟的），为收敛思维提供加工对象；收敛思 维是求同思维，对众多创新设想和方案认真整理、全面 考察，精心加工成最优的创新成果。发散思维的关键是 开放，收敛思维的关键是优化，二者对立统一，相辅相 成。 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 逻辑思维 ? 逻辑思维又称为抽象思维。通常所说的逻辑思维是 指形式逻辑思维，它是以抽象的概念、判断和推理 为形式的思维方式。概念是反映客观事物本质属性 的思维形式。判断是对思考对象有所断定的思维形 式。推理是由已知判断推出新判断的思维形式。 ? 逻辑最基本的结构就是三段论，又称直言三段论。 三段论是一种间接推理，也是一种演绎推理。它以 两个含有共同项的性质判断为前提，推导出另一性 质判断作为结论，其结构是这样的：所有 M 都是 P，所有 S 都是 M ，所以，所有 S 都是 P。 安徽省企业技术创新能力培训教程 安徽省企业技术创新能力培训教程 ? 凡金属都导电，这块玻璃不导电，所以，这块 玻璃不是金属； ? 所有恐龙都已经灭绝了，有些恐龙是草食性动 物，所以，有些草食性动物已经灭绝了； ? 凡科学都是有用的，逻辑学是科学，所以，逻 辑学是有用的。 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 辩证思维 ? 辩证思维是指按照辩证逻辑的规律，即遵循唯物 辩证法的一般原理进行思维。辩证法是关于联系 和发展的学说，它强调用事物普遍联系、发展变 化和对立统一的观点看问题。客观性、全面性及 深刻性是辩证逻辑的根本要求和基本特征。 ? 辩证思维在创新活动中有统帅、突破和提升的作 用。 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 辩证思维在创新中的作用 统帅作用 辩证思维应用唯物辩证法原理可以揭露事物内部深层次 的矛盾，从哲学的高度提供世界观和方法论。辩证思维把各种思维方式 和思维规律有机地融为一体，灵活地加以运用，在更高层次上统帅其他 思维方式。 突破作用 在创新活动中，经常会遇到困难，发现不了主要问题， 或者是提供不出解决问题的有效方案，也就是出现了“僵局”。辩证思维可 以从“事物是普遍联系的、是发展变化的”认识出发，从正反两个方面切 入，分析事物内部矛盾双方对立统一的关系，抓住主要矛盾或矛盾的主 要方面，找到解决问题的关键，起到突破“僵局”的作用。辩证思维是打破 “僵局”的有力武器。 提升作用 人们对事物的认识总有一个由浅到深、由感性认识到理 性认识的过程。在创新活动中，不论运用什么方法，也不论取得的成果 大小，都需要进行总结概括，上升为理论。辩证思维就可以用来帮助全 面总结创新思维成果，提升对成果的认识价值，扩大成果的应用，以及 把众多的创新成果变为人类文明的共同财富。 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 安徽省企业技术创新能力培训教程 安徽省企业技术创新能力培训教程 ?1. 设问法 ?2. 移植法 ?3. 组合创新法 ?4. 列举法 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 设问法 ? 设问法是围绕创新对象或需要解决的问题发问， 然后针对提出的具体问题予以研究解决的创新方 法。其特点是：强制性思考，有利于突破不善于思考提问的思维障 碍；目标明确、主题集中，在清晰的思路下引导发散思维。 ? 创新、创造、发明的关键是能够发现问题，提出 问题，设问法就是对任何事物都多问几个为什么。设问法特别适用 于创新过程的早期阶段。 安徽省企业技术创新能力培训教程 安徽省企业技术创新能力培训教程 ?1. 奥斯本设问7步法 ?2. 核减表法 ?3. 5W1H (6W2H)法 ?4. 动词提示核减表法 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 1、奥斯本设问法步法 这是奥斯本提出的一套设问方法： 确定革新的方针。 收集有关资料作准备。 对收集的资料进行分析。 进行自由思考，一一记录并构思革新方案。 提出实现方案的各种设想。 综合有用的数据资料。 评价各种方案，筛选出切实可行的设想。 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 2、核检表法 ? 这也是奥斯本提出来的一种创新方法。即 根据需要解决的问题或创新的对象列出有 关问题，一个一个地核对、讨论，从中找 到解决问题的方法或创新的设想。 ? 奥斯本核检表法九个方面的提问。 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 1）能否他用（转化） 现有的事物有无他用 保持不变能否扩大用途 稍加改变有无其他用途 2）能否借用（引申） 现有的事物能否借用别的经验 能否模仿别的东西 过去有无类似的发明创造 现有成果能否引入其他创造性设想 3）能否改变（变动） 现有事物能否做些改变？如：意义、颜色、声音、味道、式 样、花色品种 改变后效果如何 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 4）能否扩大（扩展） 现有事物可否扩大应用范围 能否增加使用功能 能否添加零部件 能否扩大或增加高度、强度、寿命、价值 5）能否缩小（缩减） 现有事物能否减少、缩小或省略某些部分 能否浓缩化 能否微型化 能否短点、轻点或压缩、分割、简略 6）能否代用（替代） 现有事物能否用其他材料、其他元件 能否用其他原理、其他方法、其他工艺 能否用其他结构、其他动力、其他设备 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 7）能否调整（重组） 能否调整已知布局 能否调整既定程序 能否调整日程计划 能否调整规格 能否调整因果关系 8）能否颠倒（反向） 作用能否颠倒 能否从相反方向考虑 位置（上下、正反）能否颠倒 9）能否组合（综合） 现有事物能否组合 能否原理组合、方案组合、功能组合 能否形状组合、材料组合、部件组合 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 52（62）法 ? Why 为什么需要创新？ ? What 创新的对象是什么？ ? Where 从什么地方着手？ ? Who 谁来承担创新任务？ ? When 时候完成？ ? How 怎样实施？ ? How much 达到怎样的水平？ ? Which 几何 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 4、动词提示检核表法 ? 它是我国的创造学者，根据开展创造发明活动 中所采用的技法，总结提炼而成的，共 12 种。即 1）加一加； 2）减一减； 3）扩一扩； 4）缩一缩； 5）变一变； 6）改一改； 7）联一联； 8）代一代； 9）搬一搬； 10）反一反； 11）定一定； 12）学一学。 安徽省企业技术创新能力培训教程 安徽省企业技术创新能力培训教程 ? 移植法是将某个学科领域中已经发现的新原 理、新技术和新方法，移植、应用或渗透到其 他技术领域中去，用以创造新事物的创新方 法。移植法也称渗透法。从思维的角度看，移植法可以说是一 种侧向思维方法。 ? 1、原理移植 ? 2、方法移植 ? 3、功能移植 ? 4、结构移植 移植法 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 1）原理移植 ?原理移植是将某种原理向新的领域类推或 外延。不同领域的事物总是有或多或少的 相通之处，其原理的运用也可相互借用。 ?例如，根据海豚对声波的吸收原理，创造出舰船上使 用的声呐；设计师将香水喷雾器的工作原理移植到了 汽车发动机化油器上。 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 2）方法移植 ?方法移植是将已经有的技术、手段或解决 问题的途径应用到其他新的领域。 ?例如，美国俄勒冈州立大学体育教授威廉德尔曼发现 用传统的带有一排排小方块凹凸铁板压出来的饼不但好 吃，而且很有弹性。他便仿照做饼的方法，将凹凸的小 方块压制在橡胶鞋底上，穿上走路非常舒服。经过改 造，发展成为今日著名的“耐克”运动鞋。 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 3）功能移植 ?功能移植是将此事物的功能为其他事物所 用。许多物品都有一种已为人知的主要功 能，但还有其他许多功能可以开发利用。 ?例如，美国人贾德森发明了具有开合功能的拉链，人 们将其应用在衣服、箱包的开合上非常方便。武汉市 第六医院张应天大夫成功地将普通衣用拉链移植到了 病人的肚皮上。他在三例重症急性胰腺炎病人腹部切 口装上普通衣用拉链，间隔一到二天定期拉开拉链， 直接观察病灶，清除坏死组织和有害渗液，直至完全 清除坏死组织后再拆除拉链、缝合切口。这一措施减 少了感染并避免了多次手术。 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 4）结构移植 ?结构移植是将某种事物的结构形式或结 构特征移入另一事物。 ?比如，有人把滚动轴承的结构移植到机床导轨上，使 常见的滑动摩擦导轨成为滚动摩擦导轨。这种导轨与 普通滑动导轨相比，具有牵引力小、运动灵敏度高、 定位精度高、维修方便（只需更换滚动体）等优点。 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 组合创新法 ?组合创新法是按照一定的技术需要，将 两个或两个以上的技术因素通过巧妙的 组合，以获得具有统一整体功能的新技 术产品的方法。 ?1、同物组合 ?2、异类组合 ?3、结构重组 ?4、概念组合 ?5、综合 安徽省企业技术创新能力培训教程安徽省企业技术创新能力培训教程 1. 组合方法的类型 ?1、同物组合：同物组合即若干相同事物 的组合。 ?2、异类组合：异类组合即两种及两种以 上不同领域技术思想的组合或不同功能 物质产品的组合。异类组合又可分为原 理组合、功能组合和方法组合。 ? 原理组合 是指将两种或两种以上的技术原理有机 地结合起来，组成一种新的复合技术或技术系统。 安徽省企业技术创新能力培训教程 安徽省企业技术创新能力培训教程 ? 功能组合 是将具有不同功能的产品组合到一起，使之 形成一个技术性能更优或具有多功能的技术实体的方法。 ? 例如，将收音机和录音机组合在一起，制成的收录机，兼具二者功能，更 方便实用。又如，马路上常见到的混凝土搅拌车，不但把搅拌和运输组织 在一起，而且是在运输路上进行搅拌，到达工地后即可立即使用拌好的水 泥。 ? 方法组合 是将两种或两种以上的独立方法组合起来， 形成一种新方法。 ? 例如，把超声波灭菌方法和激光灭菌方法组合，利用“声 光效应”可彻底消 灭水中的细菌。 安徽省企业技术创新能力培训教程 安徽省企业技术创新能力培训教程 ?3、结构重组：结构重组是改变原有技 术系统中各结构要素间的相互连接方式 以获得新的性能或功能的组合方法。 ?例如，螺旋桨飞机的一般结构是机首装螺旋桨，机尾装稳 定翼。但美国卡里格卡图则根据空气浮力和气推动原理， 将飞机螺旋桨放于机尾，而把稳定翼放在机头，重组后的 新型飞机具有尖端悬浮系统和更合理的流线型机体等特 点。 安徽省企业技术创新能力培训教程 安徽省企业技术创新能力培训教程 ?4、概念组合：以两个或两个以上命题或 词类进行组合。分为 ? 命题组合 创新有时可以由若干特殊命题组合而产生。 例如：命题一，风刮起来会产生很大的力；命题二，需要 很大的力是发电机转动的基本条件。去掉相同部分和不重 要词汇，可以得到一种新的发电方法风力发电，或 一种新的发电设备风力发电机。 ? 词类组合 是将选定的题目与尽可能多的有关动词相结 合，以求引发新思想。例如：题目要求是开发一种能上楼 梯的车；先寻找有关动词，如走、爬、迈、拖、拉，以及 流动、滑动、滚动、飞行、跳跃；最后选题确定为滚 动上楼梯车。 安徽省企业技术创新能力培训教程 安徽省企业技术创新能力培训教程 ?5、综合：大量先进事物的融合并用，可 视其为一种更高层次的组合。 ?如我国“神舟七号载人