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创新思维与创新技法基础知识 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 我国的国家创新体制将创新行为分为四大类 知识创新 技术创新 制度创新和管理创新 创新与其他概念的关系 1 创造 创造与创新的内涵差别不太大 两者都具有首创性特征 但两者的首创性特征含义并不完全相同 创造是指新构思新观念的产生 创造的首创性是指 无中生有 着重于一个具体的结果 创新的首创性不仅都有 无中生有 但更多的是指 推陈出新 2 发现 在 新华字典 中 发现被解释为 经过探索研究找出以前没有认识的事物规律 它是指人们对客观事物自身的状况 性质及其发展规律的认识有了新突破 新进展 获得了新知识 如牛顿发现万有引力等 科学发现不完全等同于 看见 或 找到 某事物或现象 更重要的是对这些事实或现象进行了创造性的理论解释 3 发明 发明是指获得人为性的创造成果 发明成果并非天然存在 而是有人在发现的基础上进一部按照一定的目的去调整和改变对象以获得新事物 新状况或新结果 如瓦特发明了第一台蒸汽机 单纯的发明创造不能称之为创新 因为发明创造是指研究活动本身或它的直接结果 发明家上成功地开发才可以称为创新 创新思维的主要障碍 思维定势 思维定势也叫思维惯性 是指过去思维对当前思维的影响 人们把平时学习和实践中获得的知识 经验 观念和方法等要素进行积淀 并固定于大脑中 就构成了一定的思维方式 久而久之 在思维过程中就形成了固定的认识问题 分析问题和解决问题的模式 很难改变而成为定势 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 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 创新思维方式一 形象思维 1 概念 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 它有三种表现形式 表象 想象和联想 它包括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 2 想象思维 是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 创新想象是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 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 比如1894年俄国科学家齐奥科夫斯基就大胆幻想了未来宇宙航行 制造带翅膀和一般操纵装置的火箭式飞机 以后飞机的翅膀略有缩小牵引力和速度增加 飞至大气层外及滑翔降落 建立大气层外的活动站 人造卫星 登月 在小行星带上和太阳系里其他不大的天体上建立移民区 太阳开始熄火太阳系的残存居民转至别的 太阳 这些听起来好像是在叙述航空航天事业发展的历史其实当齐奥科夫斯基提山上述设想的时候莱特兄弟的飞机尚未问世 今天 由于实用火箭 喷气式飞机 人造卫星 阿波罗登月计划 航天轨道站以及航天飞机等的相继山现齐奥科夫斯基的设想大多己经实现 所以有人认为幻想是创造活动的源头 幻想可以给人以创造发明灵感 丰富的幻想是所有发明家共有的特征 3 联想思维 他是在某种诱因作用下 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 它的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 即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 事例 力学第一定律就来源于创造想像 亚里士多德曾断言 当推动物体的外力停止作用时 原来运动的物体便归于静止 也就是说 物体的运动需要依靠外力来维持 他的这种论断 在两千多年的漫长岁月中 一直被公认为 真理 著名的意大利物理学家伽利略是第一个公开怀疑亚里士多德以上论断的学者 伽利略注意到 一个小球沿着第一个斜面滚下来 再滚上第二个斜面 而这个小球在第二个斜面上所达到的高度 同它在第一个斜面上开始滚下时的高度相差很小 摩擦力越小 这个差距也就越小 于是伽利略想像 在没有摩擦力 或摩擦产生的阻力为零 的情况下 不管第二个斜面的倾斜度是多少 小球在第二个斜面总要达到和在第一个斜面上相同的高度 事例 接着 他又进一步想像 假若第二个斜面变成可以无限延伸的水平面 那么小球从第一个斜面上滚下来后 将沿着平面永远运动下去 通过这种巧妙思考 伽利略得出了一个全新的结论 一个运动着的物体在不受外力的作用时 将保持原有的运动状态 维持匀速直线运动 他的这一论点打破亚里士多德被世人公认了两千多年的观点 后来 英国物理学家牛顿将伽利略的这一结论进一步总结为力学第一定律 即惯性定律 伽利略所想像的 没有摩擦力 或摩擦产生的阻力为零 把平面无限延伸 等 都是理想化的情况 在现实生活中是不可能存在的 借助超越性想像 人们可以思考客观世界所没有的或不可能看到的东西 联想思维的基本类型 1 接近联想 从某一思维对象到与它有接近关系的其他思维对象的联想 这种接近关系可能是时间和空间上的 也可能是功能和用途上的 还可能是结构和形态上的 等等 比如 你在路上遇到老师时 就可能联想到他前几天讲课的景象 又如 美国发明家威斯汀豪斯一直在寻求一种同时作用于整列火车车轮的制动装置 当他看到在挖掘隧道时 驱动风钻的压缩空气是用橡胶软管从数百米之外的空气压缩站送来的现象时 脑海里立刻涌现出气动刹车的创意 进而发明了现代火车的气动刹车装置 例如 一位美国发明家在一次理发时看到理发推子的动作 突然与其正在思考的收割机结构方案联系起来 成功地开发出利用理发推子动作原理的新型收割机 例如 许多人都有手被草割破的经历 但都没有创造 只有鲁班在手被草割破以后 仔细地观察到草叶的边缘存在的无数的细齿 联系到了木工工具 从而发明了木工锯 事例 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 比如 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 由联想产生的科技上的创造发明多属此类 例如 瓦特发明蒸汽机的过程运用的就是典型的相似联想 他观察到水壶里的水沸腾时水壶盖被水蒸气冲开 以此为开端结合需要解决的问题进行联想 水蒸气冲开水壶盖 蒸汽具有推动力 与水壶相似的动力机 蒸汽机 又如 美国工程师道立安一直在考虑如何使汽油与空气均匀混合 以提高汽油在气缸中的燃烧效率 有一次他看到用喷雾器往身上喷洒香水形成均匀雾状的形态 立即联想到了使空气和汽油均匀混合的方法 从而发明了汽车化油器 美国工程师斯潘塞在做微波空间分布情况的试验时 发现衣兜内的巧克力被熔化 是什么原因使巧克力熔化呢 他由此联想到 微波能熔化巧克力 一定也会使其他食品由于内部分子振荡而温度升高 通过联想发明了微波炉 事例 相似联想在工程技术上也有很大用途 传统的金属轧制方法如图1 3所示 两轧辊反向同速转动 板材一次成形 采用这种方法 钢板在轧制过程中极易产生裂纹 日本的一个技术员看到用擀面杖擀面时面饼逐渐擀薄的过程 联想到钢板轧制如果也分为多次进行 就可消除裂纹现象 行星轧辊由此而产生 如图1 4所示 事例 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 比如由英雄想到叛徒 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 对比联想在工业技术应用的例子并不少见 如图1 6所示是旋转式真空泵的示意图 当偏心转子按图示方向转动时 一端吸入空气 即可实现旋转式真空泵的吸气功能 应用对比联想 该机器改为利用另一端实现排出空气的功能 则真空泵就成了旋转式压缩机 这就是利用进与出的对比联想 如果再进一步 对比其能量进出关系 转子不主动运转 而将气流作为动力源 由吸 或排 气口吹入 则可以在转子上获得机械回转动能 事例 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 二 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 发散思维与收敛思维示意图 发散思维 收敛思维 运用发散思维 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 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 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 事例 三 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 爱德华 德波诺在其专著 新的思维 一书中 用 挖井 作比喻 阐述了纵向思维与横向思维两种不同方法的关系 挖一口井时 如果最初挖井的位置选得不合适 即使费了很大的力气 挖了很深 仍然不出水 怎么办 对于大多数人来说 放弃太可惜 只好继续将井挖得更深更大 并且自我鼓励说 快了快了 马上就会出水的 坚持就是胜利 随着挖掘工程的继续 人们一方面越来越感到失望 另一方面又感觉希望越来越大 这就是典型的纵向思维 如果应用横向思维 则要求首先确定井的位置 而一旦发现位置错了挖不出水 就应该果断放弃 另寻新址 绝不贪恋那口虽已挖了半截但位置错误的井 可见 纵向思维是指科学活动和日常生活中的传统思维方式 在大多数情况下它也是最有效的方式 横向思维是指能够产生新想法的思维方式 这种思维方式并不企图使每一步都正确 而是使人们摆脱旧有的思维模式和思维习惯 寻找更新 更好的解题途径和思路 事例 四 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 人们也应该从正反两个方面认识事物 但是长期的思维习惯往往使人们只看到其中的一面 使思维的过程和结果越来越雷同 没有新意 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 例如 在300多年前人们就已经知道 人生病时体温会升高 但如何准确地测出体温 以帮助医生对病情进行诊断 还没有办法 于是医生们求教于大科学家伽利略 伽利略反复设计了一个又一个方案 问题没有得到解决 一天 他给学生上实验课 题目是热胀冷缩 他问学生 水温升高 特别是沸腾时 水为什么会在容器内上升 学生们回答 水加热 体积会膨胀 水冷却 体积会缩小 这样水就会在容器中上升或下降 学生们的回答引起了伽利略的思考 水的温度发生变化 体积也随之变化 反过来 从水的体积的变化 也就能测出水的温度变化 于是 他在一根细玻璃管里装上水 抽出空气后加以密封 并在管壁上刻上刻度 这样 世界上第一支体温计就问世了 事例 五 收敛思维 收敛思维又称聚敛思维 辐集思维 集中思维和求同思维等 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 六 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 事例 例如 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 七 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 辩证思维在创新中的作用 辩证思维在创新活动中有统帅 突破和提升的作用 统帅作用世界上的各种具体事物不但具有无限复杂性 更重要的还表现在它们具有多层次性 要深刻地认识事物 必须透过 直接的现象 看出事物的本质 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 辩证思维在创新中的作用 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 辩证思维在创新中的作用 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 爱因斯坦创立狭义相对论不是数学或逻辑推导的结果 而是直接来自于形象思维 据说 那是一个夏天的下午 爱因斯坦躺在长满青草的山坡上 眯起双眼 观察着天空的太阳 阳光像一束金线 穿过空气和睫毛射入他的眼睛 爱因斯坦的头脑内正在进行着海阔天空的想像 假如我沿着这道光束前进的话 结果将会怎样 最后 他在一闪念中得到了问题的答案 创立了崭新的相对论时空观 形象思维事例 第三节创造技法 一 设问法二 移植法三 组合创新法四 列举法 一 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 一 设问法 1 奥斯本设问法 步法2 核检表法3 法4 动词提示检核表法 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 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 下面我们介绍奥斯本核检表法九个方面的提问 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 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 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 2 法 美国陆军部提出5 2 法 我国著名教育家陶行知先生提出6 2 法 他把这种提问模式叫做教人聪明的 八大贤人 为此他写了一首小诗 我有几位好朋友 曾把万事指导我 你若想问真姓名 名字不同都姓何 何事 何故 何人 何如 何时 何地 何去 还有一个西洋名 姓名颠倒叫几何 若向八贤常请教 虽是笨人不会错 2 5 2 6 2 法 为什么需要创新 创新的对象是什么 从什么地方着手 谁来承担创新任务 什么时候完成 怎样实施 达到怎样的水平 几何 3 动词提示检核表法 和田十二法 它是我国的创造学者 根据上海市和田路小学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 1 加一加 在进行某种创造活动过程中 可以考虑在这件事物上还可以添加什么 把这件事物加长 加高 加厚 加宽一点行不行 或者将原物品在形状上 尺寸上 功能上有所 异样 更新 以求实现创新的可能 例如 伽利略发明的望远镜就是 加一加 的典型例子 欧洲有一个磨镜片的工人 有一次 他偶然把一块凸透镜片与一块凹透镜片加在一起 他透过这两片镜片向远处一看 惊讶地发现远处的景物可以移到眼前来 这个发现 后来给科学家伽利略知道了 他对这个无意之中 加一加 而形成的事物进行了研究 终于发明了望远镜 2 减一减 在原来的事物上还可以减去点什么 如将原来的物品减少一点 缩短一点 降低一点 变窄一点 减薄一点 减轻一点等 这个事物能够变成什么新事物 它的功能 用途会发生什么变化 在操作过程中 减少时间 次数可以吗 这样做又有什么效果 例如 隐形眼镜就是将镜片减薄 减小 并减去了镜架而发明的 3 扩一扩现有物品在功能 结构等方面还可以扩展吗 放大一点 扩大一点 会使物品发生哪些变化 这件物品除了大家熟知的用途外 还可以扩展出哪些用途 例如 大家知道吹风机是吹头发的 但在日本 有人想利用吹风机去烘潮湿的被褥 扩展了它的用途 后来在此基础上发明了一种被褥烘干机 如把一般望远镜扩成又长又大的天文望远镜 它的能见度是人肉眼的4万倍 放大率达3000倍 用这种望远镜看星空 38万公里远的月亮 就好像在128公里的近处一样 4 缩一缩将原有物品的体积缩小一点 长度缩短一点会怎样 可否据此开发出新的物品 我国的微雕艺术是世界领先的 其实质也是 缩一缩 它缩小的程度是惊人的 能在头发丝上刻出伟人的头像 名人诗句等 成为一件件价值连城的珍品 生活中的袖珍词典 微型录音机 照相机 浓缩味精 浓缩洗衣剂 粉 等都是 缩一缩 的结果 5 变一变它是指改变原有物品的形状 尺寸 颜色 滋味 音响等 从而形成新的物品 它也可以从内部结构上 如成分 部件 材料 排列顺序 长度 密度 浓度和高度等方面去变化 还可以从使用对象 场合 时间 方式 用途 方便性和广泛性等方面变化 也可以从制造工艺 质量和数量 对事物的习惯性看法 处理办法及思维方式等方面去变化 例如 企业经营要创新就离不开一个 变 字 如果冷饮食品厂不注重产品的花样翻新 就无法开发出形状 颜色 味道各不相同的新产品 也就无法使企业发展壮大 如果企业不拘现状而不断开发新产品 那么企业就会充满生机和活力 6 改一改它是指从现有事物存在的缺点入手 发现该事物的不足之处 如不安全 不方便 不美观的地方 然后针对这些不足寻找有效的改进措施 以进行发明和创新 变一变 技巧带有主动性 它表现在发明者要主动地对它进行各方面的变动 是这一事物能保持常新 改一改 技巧则带有被动型 它常常是事物缺点已暴露出来或人们已发现该事物的缺点后 才为人们所利用的发明技巧 即通过消除某种缺点的方式进行创造 因此 变一变 对于思维灵活 善于创新的人较适合 改一改 技巧对于初学者或较保守 不善于发现问题的人更适合 因为这一方法使人更容易发现问题和寻找创造对象 改一改 技巧的应用范围很广 如拨盘式电话机改为琴键式电话机 手动抽水马桶改为自动感应式抽水马桶等 7 联一联某一事物和哪些因素有联系呢 利用它们之间的联系 通过联一联看可否能产生新的功能 开发新的产品 例如 用手机可以发短信 一直以来都是通过按键输入的 将其与手写信息联系起来 通过联一联开发出了可以手写输入的手机 方便的手机用户 8 代一代它是指用其他的事物或方法来代替现有的事物 从而进行创新的一种思路 有些事物尽管应用的领域不一样 使用的方式也各有不同 但都能完成同一功能 因此 可以试着替代 既可以直接寻找现有事物的代替品 也可以从材料 零部件 方法 颜色 形状和声音等方面进行局部替代 看替代以后会产生哪些变化 会有什么好的结果 能解决哪些实际问题 例如 曹冲称象可以说是 代一代 的典型事例 又如 用各种快餐盒代替传统的饭盒 用复合材料代替木材 钢铁等 9 搬一搬将原事物或原设想 技术移至别处 使之产生新的事物 新的设想和新的技术 即把一件事物移到别处 还能有什么用途 某个想法 原理 技术搬到别的场合或地方 能派上别的用处吗 例如 利用激光的特点来进行激光打孔 激光切割 激光磁盘 激光测量 激光唱片 激光照排 激光治疗近视眼等 将日常照明电灯通过改变光线的波长 制作紫外线灭菌灯 红外线加热灯 改变了灯泡颜色 又成了装饰彩灯 把灯泡放在道路的路口 就成了交通灯 10 反一反 反一反 就是将某一事物的形态 性质 功能及其正反 里外 横竖 上下 左右 前后等加以颠倒 从而产生新的事物 反一反 的思维方法又叫逆向思维 一般是从已有事物的相反方向进行思考 例如 尽人皆知的司马光砸缸的故事就是其典型的事例 一个小朋友不小心落到了水缸里 司马光突破要救人必须得 人离开水 这一常规想法 而是将缸砸破 使水离开人 将小朋友救起 11 定一定 定一定 是指对某些发明或产品定出新的标准 型号 顺序 或者为改进某种东西 为提高学习和工作效率及防止可能发生的不良后果做出的一些新规定 从而进行创新的一种思路 例如 有人用 定一定 发明了一种 定位防近视警报器 他利用微型水银密封开关 将其与电子元件 发音器一起安装在头带式耳机上 经调节 规定头部到桌子的距离 当头低到超过这个规定值时 微型水银开关接通电源 并发出警告声 提醒人要端正坐姿 12 学一学学习模仿别的物品的原理 形状 结构 颜色 性能 规格 动作 方法等 以求创新 如科学家研究了蝙蝠飞行原理 发明了雷达 研究了鱼在水中的行动方式 发明了潜水艇 研究了大鲸在海中游行的情形 把船体改进成流线型 大大提高了轮船航行的速度 英国人邓禄普发明充气轮胎也是同样 一次 他看到儿子骑着硬轮自行车在卵石道上颠簸行驶 非常危险 他想 能否做一种新的可以减小震动的轮胎呢 在花园里 他看到了浇水的橡皮管 踩一脚上去觉得很有弹性 于是他利用橡胶的弹性 成功发明了充气轮胎 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 二 移植法 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 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 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 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 三 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 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 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 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 4 概念组合概念组合是以两个或两个以上命题或词类进行组合 它又可分为 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 5 综合综合即为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 神舟五号载人飞船 的研制有多种专业的数万名科学技术人员参加 美国的阿波罗飞船调动了42万余名研究人员 历经11年的艰苦工作 才把宇航员送到月球并返回地面 阿波罗登月总指挥韦伯指出 阿波罗飞船计划中 没有一项是突破性的新技术 关键在于综合 四 列举法 列举法是把与创新对象有关的方面一一列举出来 进行详细分析 然后探讨改进的方法 列举法是最常用的 也是最基本的创新技法 1 特征列举法2 缺点列举法3 希望点列举法 1 特征列举法 特征列举法是根据事物的特征或属性 将问题化整为零 以便产生创新设想的创新技法 例如 想要创新一台电风扇 若笼统地寻求创新整台电风扇的设想 恐怕不知从何下手 如果将电风扇分解成各种要素 如扇叶 立柱 网罩 电动机及速度 风量等 然后再分别逐个地分析 研究改进办法 则是一种有效的促进创造性思考的方法 特性列举法的操作程序如下 确定研究对象 从三方面进行特征列举 包括名词特性 整体 部分 材料 制造方法等 形容词特性 颜色 形状 性质 状态以及动词特性 功能 作用 对三方面属性的各项目提出可能的创新设想 引出新方案 下面以尼龙绸折叠式花伞为例对特性列举法加以说明 确定研究对象 尼龙绸折叠式花伞 特征列举如下 名词性特征伞杆 铁的 伞架 铁的 伞尖 伞把 弹簧 钢的 开关机构 铁的 伞面 尼龙绸 动词性特征手举 折叠 打开 闭合 握 提 挂 放 晒 遮雨 形容词性特征圆柱形的 伞把 曲形的 伞把 直的 伞架 硬的 伞架 尖的 伞尖 花形的 伞面 圆的 伞面 等 提出创新设想 引出新方案 新设想包括 将直的 硬的 铁的伞架变换为软的充气管式伞架以便于携带 将伞边的伞面改用透明材料 以扩大视线 将用手举的伞变换为用肩固定的伞或用头固定的伞 以方便骑车人或抱小孩者 可否让伞成为可放音乐的伞或带手电筒的伞 可否再增加一些新功能 如散发香味 发光 新方案有 带透明伞边的伞 带在头上的充气型小伞面伞 伞中内藏收音机或手电筒的花面金属架的伞 2 缺点列举法 缺点列举法是通过挖掘产品缺点而进行创新的技法 即尽可能找出某产品的缺点 然后围绕缺点进行改进 缺点列举法的操作程序为 确定对象 做好心理准备 金无足赤 人无完人 事物都有缺点 用