创造发明学教材.docx

第一章不同凡响的创造力第一节改变历史的“创造”故事一、奥斯本与创造工程学1“创造性”改变了青年奥斯本的命运。2力求“月行一创”，积极开发自己的创造潜能，尽力在工作中大胆创新，从一个没有受过高等教育的小职员变成一家著名的广告代理公司的董事长。3首创“头脑风暴法”等创造技法，撰写思考的方法（1941）和创造的想象（1953），在欧美工商界激起创造力开发的阵阵浪潮，成为美国20世纪最著名的创造工程学家。41954年，倡议成立了美国“创造教育基金会”，旨在促进美国创造教育的开展，加速创造型人才的培养。二、爱因斯坦与物理学革命11905年，伯尔尼专利所的小职员爱因斯坦开始走出困境，他发表了5篇独创性的物理学论文， 其中关于光的产生和转化的一个启发性观点、热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动、论动体的电动力学三篇论文具有划时代意义。2喜欢读书，马赫的力学及其发展的批判历史概论给他留下深刻印象，使他确立了用批判的眼光来看待传统科学理论的科学精神和思维习惯。 3喜欢自由地学习和探讨问题，与朋友贝索等成立“奥林比亚学院”，一起探讨科学和哲学著作，交换他们对科学和哲学问题的看法。4创造性思维的力量使他在远离科学中心、学术资源匮乏的学术环境中谱写了物理学史上最辉煌的篇章。5他的成功来自于长期的沉思和智力激发,来自于他一贯遵循的独立探索和自主学习的积极态度。三、比尔盖茨与知识经济1凭借其惊人的预断力，在不到20年的时间内，从一个毛头小伙一跃而成为世界首富，把过去的石油大王、钢铁大王远远地甩在后面，谱写了知识经济时代的新神话。 2“微软公司的唯一资产是人的想象力”，管理学家汤姆彼得斯分析说：“想象力是新型经济的主要财源。在这其中，最好迅速地找出解决问题的答案。”3他聪明、极富进取心。4他能高度集中注意力，把握住自己感兴趣的事物，尤其是计算机和为实际应用编写程序。 5从孩提时代就表现出众，常在自己的房间里沉思默想，对数学有特别强烈的爱好。 6一个幻想家和现代超人。不断地储积着力量，疯狂地追求着成功，凭着对技术知识和产业动态的理解大把大把地赚钱。四、创造力是未来的冲击波 1成功人士的共同特征：创造力潜能的释放和有效发挥。2心理学家保罗托兰斯的研究结论表明：一个人赖以生存下来的最重要的条件是他的“创造力”。 3创造力还是一个民族或地区经济繁荣的推动力。 4美国斯坦福大学的经济学教授保罗罗默说：点子和技术发明是经济发展的推动力量。 5点子、技术发明是创造性的观点和设计，是创造力潜能有效发挥后的成果和产品。 6横向思维思考方法开创者爱德华博诺预言：信息时代将被价值时代所替代，创造力至关重要。 第二节方兴未艾的“创造发明”训练一、美国：持续不断的“创造”浪潮 11931年，美国北部拉斯大学的克劳福德教授提出“特性列举法”，首次在大学开设创造发明类课程。21938年，奥斯本提出“头脑风暴法”，并于1941年出版思考的方法一书，在美国工商企业掀起前所未有的创造力开发浪潮。31942年，美国企业内培训计划服务机构在其公报中强调创新的意义。 41948年，麻省理工学院首先开始将“创造学”纳入大学教学内容之中，向在校学生开设了“创造性开发”类课程。520世纪60年代以后 美国几乎所有大学、大公司和军政部门都开设了创造性思维训练课程。创造发明学的研究进入体制化阶段。620世纪80年代 ，美国的教育专家着手对许多专业课程，诸如航空学、企业管理、销售学、工业工程、新闻学等200多门课程运用创造力开发的原则和方法进行改革和重新设计。 7美国教育质量委员会的研究报告指出：教育应加强思维能力、自学能力和创造能力的培养，应当把开发创造力作为教育的基本目标。 二、日本：层出不穷的“发明”策略1日本战后之所以发展迅速，就是因为成功地借鉴了美国普及创造力教育的经验。21949年，市川龟久弥发表著作创造性研究的方法论，提出“等价变换理论”。3日本政府成立了发明学会，制定了创造力开发和创造性人才培养的战略规划。 4日本经团联首脑士光敏夫在报告中指出：日本赖以生存的一切必须建立在新思维和信息基础之上。 5日本把每年的4月18日定为“发明日”。61986年，日本朝野普遍认为，日本振兴有赖于本国国民的智慧和创造力。 7日本企业家说：“我们不怕资源缺乏，只担心缺乏智慧和创造性。”三、其他国家和地区的回应 1英国创造学家博诺提出“横向思维”理论，强调利用“局外”信息发现解题途径的思维能力。 2韩国政府把每年的5月19日定为韩国发明日。3加拿大各大学为大学生开设创造性解题课程，并将创造技法纳入教学活动之中。 4南美洲的委内瑞拉最早成立“智力开放部”的国家，用法律的形式明文规定“思维训练”可成为学生必修课。 四、中国：此起彼伏地“创造发明”热情1著名教育家陶行知发表创造宣言，主张以激发人的创造性为办教育之目的。220世纪80年代，创造学课程开始进入大学课堂。3企业开展合理化建议的活动，创造发明学培训类课程深入到企业。 4创造发明学研究和推广组织的建立。 5国家主席江泽民说：创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。 第三节创造发明学导引课程设计的基本宗旨一、关于创造力潜能开发的两个基本假设 假设一 人人都具有创造力潜能。1温迪艾伦说：“如果你能写出自己的名字，你就能画画；能摊一块果酱三明治，你就能画油画；如果你能想到月球是由别的什么物质构成的，而非乳酪，那么你就可以创造了。” 2高桥浩先生的故事：普通员工也能提出很好的创意，也具有非凡的创造力潜能。3教育心理学的研究结果表明：创造力是每个心理上健康的人都具有的一种普通的心理能力，人人都表现出一定的创造力。4. 精英人物是事后评价的结果，而不是事前评价的必然。 5著名教育家陶行知说：“处处是创造之地，天天是创造之时，人人是创造之人。”假设二 创造力可以通过适当的方法加以训练和引导。 1黄全愈认为：创造性不能“教”,只能培养。而且“创”与“造”两方面必须有机地结合起来。2心理学家巴尔尼斯认为：从某种意义上可以说，一项有效的训练计划，其目的就在于建立一套反对旧习惯的新习惯，建立起反对老套套的新套套。3高桥浩先生的证据。 4中国矿业大学的试点。 二、本课程教学设计的基本宗旨1在知识经济时代，整个社会活动的重心或主轴是知识的创造性应用，而不仅仅是知识的供给。2奥斯本指出：在现代社会发展中，我们的前途和命运很可能主要取决于教育和用创造性的观念观察一切的能力之间的竞争。 3知识经济的时代需要有高创造力的公民。 4面对激烈的高技术产业领域中的竞争，美国英才教育委员会曾忧心忡忡地说： “日益增多的平庸之辈在威胁着我们国家和民族的未来。” 5高智商和高知识仅仅是一个人成功的必要条件，而不是充分条件。 6联合国教科文组织在学会生存教育世界的今天和明天的研究报告中指出： “人们不断要求教育把所有人类意识的一切创造潜能都解放出来。” 7哈佛大学校长陆登廷认为，“一个人是否具有创造力，是一流人才和三流人才的分水岭”。 8本课程设计的第一个宗旨就是帮助同学们认识高创造力在知识经济社会中的战略意义和重要作用。 9另一个宗旨是，尽可能多维度地介绍各种行之有效的创造力开发的途径和方法，给99的专业教育基础上培养出来的大学生再添加1的燃料或触媒剂，以使我们的大学毕业生在走向社会后取得更大的成功。 三、本课程教学的基本思路 1本课程教学的一些基本观点。2本课程教学的主要内容和基本框架。 第二章创造和创造力的本质第一节创造和创造力一、创造和创造性1日本学者观点。2美国学者观点。3心理学家米哈伊奇凯芩特米哈伊。4我们关于创造和创造性的观点。二、创造力及其内涵1马提曼。2沃尔施勒格。3吉尔福德。4沃拉斯等。5巴伦、布鲁纳等。6罗伯史登堡等。7我们对创造力的理解。三、内在天赋只是创造力的必要条件 四、科学发现、技术发明和技术创新第二节有关创造力的主要理论一、创造的基本资源和要素1智力。2知识。3思维形态。4人格。5动机。6环境激励。二、创造过程的理论 1沃拉斯的四阶段。 （1）准备阶段。（2）酝酿阶段或沉思阶段。（3）顿悟或启迪阶段。（4）求证或完善阶段。2海特纳创造过程的本质：紧张松弛灵感紧张。 3埃德加维纳克的观点。三、创造力的测试及其方法1思维品质的测试。2个性特征的测试。3综合能力的测试。 第三节智力、知识创造力一、智力只是创造力的重要因素1. 智商测试及其批评。2. 吉尔福德的观点：创造性才能和高智商没有直接的关联性。3. 心理学家的观点：当智商大约高于120时，智力和创造力之间无任何关系。4. “干中学”是创造力培训的主流观念。 二、知识与创造力潜能的开发1. 心理学家海斯发现：在有创意的作品问世之前，这些艺术家大约需要10年的专业训练。2. 斯恩伯格：一般来说，有创意的作品需要至少10年的苦读。3. 西蒙：掌握相关技术和知识是至关重要的。4. 物理学家和出租司机。5. 创造力和知识之间的复杂关联性。6. 福特：专业知识对创新的负面影响。7. 创造力潜能的开发在于知识学习和知识应用的过程之中。 三、现代教育制度的局限性1. 日本岩手大学校长西泽润一：日本创新滞后的原因在于教育的失败。2. 中国科技大学、北京大学等校校长的反省。3. 美国著名教育家尼尔波斯特曼对现代教育制度的批评。4. 发明家凯特林：现行教育制度的弊端必须引起高度重视。5. 爱因斯坦对现代教育的看法。6. 中国的教育体制应该为学生的创造活动开辟出一片绿色空间。 第三章创造性思维的基础和形式第一节创造性思维及其生理学基础一、创造性思维的定义和特点1思维的定义。2创造性思维与再现性思维。3创造性思维就是以不同于常人的方式看同样的事情。4吉尔福德对创造性思维个性特征的概括。5只有思维结果的新颖性才是创造性思维的特点。二、创造性思维的生理学基础1现代神经生理学家对大脑两半球认知功能及其协调共济机制的研究。2对爱因斯坦等天才人物的大脑生理基础的研究。 第二节创造性思维的心理学前提一、知觉：创造性思维的前提条件1. 知觉可以再现当时在场的事物。2. 知觉在我们日常生活中是很实用和很方便的工具。3. 知觉同时是一个简化系统。二、意象：创造性思维再现的基本机制 1. 意象是产生和体验形象的过程。2. 意象是创造力培育和开发训练中最受重视的心理成分之一。3. 意象主要可以归结为视觉型和听觉型。4. 意象的流动特性或可拓展性是创造性思维活动中最可宝贵的品质。三、内觉：创造性思维呈现的心理中介 1. 内觉是对过去经验、知觉、记忆和意象的一种原始性的组织。2. 内觉体验的流动性有助于激发独创性的创造思维火花。3. 最接近内觉的创造形式就是音乐和抽象的视觉艺术。四、潜意识与创造发明1. 潜意识是新思想的孵化器。2. 梦是潜意识的一种具体形式。3. “游戏”和“玩”是动员潜意识力量的好方式。第三节创造性思维的几种形式一、横向思维 1. 横向思维和纵向思维。2. 横向思维方法的要诀。3. 类比思维是横向思维的一种，也是一种偶然性极大的逻辑思维方式。二、求异思维1. 逆向思维是求异思维的一种重要形式。2. 逆向思维的类型。三、想象思维 1. 想象思维是原创型科学理论形成的重要酵素。2. 想象思维也是技术发明和创新的重要推动力量。3. 想象思维也是横向思维的重要表现形式。四、发散思维 1. 发散思维是比横向思维和求异思维更宽泛的一种创造性思维形式。2. 发散思维在科学发现、技术发明和技术创新中有着十分广泛的应用。3. 灵活性、流畅性和独创性是创造性思维三个最重要的特征。4. 产生发散思维的基本方法。五、直觉思维1. 直觉思维着眼于对研究对象的整体性把握。2. 直觉思维是科学发现、技术发明和技术创新的重要思维形式。第四章创造性思维的技巧和策略第一节创造性思维的要诀一、打破常规、独辟蹊径 1. 创造性思维的根本就在于独创性。2. 科学和技术史上的几个例子。3. 荒诞不经的玩笑话也可能引出原创性的构思和妙想。二、向种种“不可能性”挑战1. 科学和技术的进步正是对种种“不可能性”的挑战和超越。2. 独创性构想是挑战种种“不可能性”的锐利武器。3. 发明就是指完成迄今所不能完成的成果或者制成迄今所没有的东西。 三、破除枷锁、广开思源1. 思维定势对后继思维的影响。2. 认识习惯和从众行为的消极性。3. 清醒地对待各种权威，确立有理性的怀疑精神。4. 尽可能广泛地寻找新构想。5. 宽容地对待各种可能的观念和创意。 第二节创造性思维的技巧和策略一、创造性思维的基本技巧1. 顺序。2. 结构。3. 关系。二、创造性思维的衍生技巧1. 层次。2. 观点。三、灵活地运用创造性思维的技巧 1. 平淡无奇的退却策略。2. 明显的撤退策略。3. 背道而驰的策略。4. 破旧立新的策略。5. 联系的策略。6. 限制或破釜沉舟的策略。7. 综合的策略。8. 随意法策略。9. 逐个击破的策略。第三节提高创造性思维能力的环节一、进行创造性思维的12个步骤 二、主动进行“可能性思考” 1. “可能性思考”是一种独辟蹊径、摆脱现实困境的思考模式。2. U字型思维转换法。3. 创造性思维的“10忌”。 三、选择或界定有价值的问题 1. 提出一个问题往往比解决一个问题更重要。2. 创造性地发现和重新界定问题。 四、积极主动地“做事”1. 创造潜能就是在不断地尝试实践中得以发现和开发的。2. “一旦着手，就等于工作已进行了一半。” 第五章创造性人格第一节创造者的人格特征一、创造性人格的重要意义1. 人格即个人稳定的心理品质。2. 人格特征在与环境的互动中不断转化。3. 人格因素是个体创造力潜能发挥的重要前提。二、高创造力者的人格特征1. 心理学家对创造者的个性特征概括。2. 科学家、发明家和企业家的概括。3. 各种人格特征的概括只是一种假说。三、保持个性心理品质之间必要的张力1. 心理学家的发现。2. 爱因斯坦的案例。3. 对创造者个性心理品质的认识。 第二节创造者的精神境界一、艺术家独特的情感体验1. 真正具有意义的是诞生的作品。2. 激情奔放的创作将通过自身的动力而获得完满的成功。3. 萨特的名言及其解释。 二、科学家的创造境界1. 科学最大的报酬是新发现带来的激动。2. 作为第一发现者的美妙感觉。3. 创造潜能的发挥可以给你带来自我展现的满足感。 三、创造者的人生感悟1. 做有意义的冒险。2. 争取做“世界公民”。 二节创造者的精神境界一、艺术家独特的情感体验1. 真正具有意义的是诞生的作品。2. 激情奔放的创作将通过自身的动力而获得完满的成功。3. 萨特的名言及其解释。 二、科学家的创造境界1. 科学最大的报酬是新发现带来的激动。2. 作为第一发现者的美妙感觉。3. 创造潜能的发挥可以给你带来自我展现的满足感。 三、创造者的人生感悟1. 做有意义的冒险。2. 争取做“世界公民”。 第三节如何培养自己的创造性人格一、确立积极向上的创造动机1. 很多创造者都有很强的创造动机。2. 德西的心理学实验及其意义。3. 对目标的渴望会产生实现目标的手段。 二、打破僵局，尝试“第一”1. 摆脱“冷气”的途径。2. 一个伞兵的自白。3. 斯通与积极人生观。 三、认识你自己1. 拿破仑希尔的故事。2. 勇敢地面对现实。3. 接受和正视自己是成功的前提。 四、不向挫折和失败屈服1. 创造是“传统”的反面和异类。2. 创造者需要大无畏的勇气和胆识。3. 战胜自我，超越自我。第六章创造力有效发挥的社会条件第一节影响高创造力人才成长的社会因素一、高创造力人才的成长的早期环境1. 卓有成效的创造者，大都在早年受到过良好的家庭教育。2. 早期的学校教育的重要的影响。 二、高创造力人才的大学生活1. 师长的鼓励与支持是很重要的。2. 教师只是进入知识世界的导游。 三、有利于创造发明活动的职业环境1. 约翰巴丁的职业生涯。2. 肖克利的教训。第二节高创造力社会的基本特征一、激励高创造力的社会因素1. 社会期待。2. 社会资源。3. 社会承认和奖励。4. 成功的机会。5. 注重正在生成的(becoming)而不是已经存在的(being)东西。6. 适度的压制和自由。7. 对不同观点和创意保持宽容。8. 提供高创造力者之间有效互动的体制 。二、鼓励创新的社会文化环境1. “专利制度向天才的火焰增加了提供利益的发动机的燃料”。2. 加利福尼亚州创造力旺盛的文化和物质环境。3. 硅谷技术创新的社会环境因素。三、“李约瑟问题”和“诺贝尔现象”1. “李约瑟问题”及其解析。2. 海峡两岸的“诺贝尔现象”。第三节建设一个积极的社会文化环境一、重视社会文化“基因”的培育1. “一个新的想法是旧的成分的新组合”。2. “获得一条最佳观念的方法是获得大量观念”。3. 思想基因是一旦灭绝就不大可能再生的财富。4. 建立开放和宽容的社会的意义。 二、营造宽松和谐的创造发明环境1. 唤醒年轻科学英才的创造潜能和思想“灵感”。2. 能使大量思想繁荣的环境。3. 分析和评价机构创造活力的结构层次理论。三、大力推行创造性教育1. 使人的潜能得到最大发挥的事业。2. 中美日教育比较。3. “创造型人才必须的很重要的一个素质是进攻性”。七章科学发现的艺术第一节科学发现与科学家一、科学发现及其过程1. 科学发现是一种人类探索和认知世界的活动。2. 科学发现在多数情况下都首先表现为一个突然出现的新的知识概念。3. 科学发现的评价是在科学共同体内部完成的。4. 重复性发现的意义。 二、科学发现过程中的机遇1. 卢瑟福对原子结构的发现。2. 偶然发现在科学发现过程中的重要意义。3. “一次又一次重大发现的关键都来自以外的观察”。三、各种类型的科学家1. 直觉型的科学家。2. 条理型的科学家。第二节科学发现的方法一、大胆设想、小心求证1. 只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说。2. 大胆地设想是做出重大科学发现的一个重要的法宝。3. 逻辑方法的局限性和重要性。 二、实验方法和理论方法的互渗1. 心理学实验：“我们见到的只是我们想知道的”。2. 观察和实验渗透着理论。3. “理论决定我们能够观察的东西”。三、发散思维和收敛思维互补1. 库恩的科学发现理论。2. 发散思维与科学新范式。3. 收敛思维在科学发现中的重要作用。第三节如何成为一个高创造力的科学家一、保持专注的兴趣和热情1. “热情和乐观是保持一个研究组士气的活跃因素”。2. 诺贝尔生理学医学奖获得者班廷博士。3. 罗萨琳耶洛成功秘诀：兴趣。二、独辟蹊径，投入研究1. H克雷布斯的科学发现。2. R梅里菲尔德成功的诀窍。3. 费恩曼对科学发现方法的重要体验。 三、随时捕捉各种灵感和妙想1. H特明博士的“笔记本”。2. A马丁博士的发现诱因。3. 卡介苗发现和培育过程。第八章技术发明及其方法第一节技术发明本质一、技术发明及分类1. 技术发明是“创制新的事物，是创新的制作方法”。2. 技术发明的几种类型。二、发明家的主要特征1. 坚持不懈。2. 主要特点是好奇。3. 具有浓厚个人色彩的人。4. 接受良好的训练。5. 大多数发明家都有过失败的经历。6. 具有鉴别力。三、技术发明的动力和源泉1. 需要是技术发明的触媒剂和动力源。2. 思想是技术发明的火种。第二节技术发明的基本方法一、群体激励法1. 通过思想碰撞突破思维限制的发明方法。2. 群体激励的3条重要规则。3. 戈登法的基本思想。4. 戈登法的基本步骤。二、形态分析法1. 形态分析法以系统概念为基础。2. 通过系统化的步骤来进行创造发明活动。3. 基本步骤。三、综摄法或创造工程法1. 产品开发和创新的有效方法。2. 戈登关于发明创造的基本观点。3. 驯质异化与异质驯化。4. 综摄法的基本方法是类比。四、列举法1. 属性列举法。2. 缺点列举法。3. 希望列举法。第三节专利申请的程序和条件一、专利制度概述1. 保护发明家利益的法律制度。2. 专利制度确立的历史。3. 中国专利制度建立的法律基础。 二、专利权的客体与主体1. 专利权的客体。2. 专利权的主体。三、专利的申请与审批1. 专利权申请的条件。2. 专利权申请的原则。第四节如何做一名成功的发明家一、选择发明目标1. 从自己的工作领域着手确立自己的发明目标。2. 电话的发明者亚历山大贝尔。3. 选择适当的发明目标。二、最大地利