版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
2创新思维与创新技法
2.1创新能力的开发2.1.1创新能力的构成定义创新能力是人的心理活动在最高水平上实现的综合能力,是保证创新活动得以实现的诸种能力和各种积极个性心理特征的有机结合。(创造性思维和创造性活动)创新能力的要素(智力因素与非智力因素)观察力(敏锐性)对事物的觉察能力,即对问题敏感程度。(如某人留意反常现象,善于捕捉机遇)发现问题记忆力(流畅力)将知识、经验、信息存储于大脑中的能力,以供利用。(表现:口若悬河、意念泉涌、思路流畅、行动敏捷)明确问题想象力和思考力(变异性)对知识、信息进行加工交换的能力,流畅、灵活、独立的思考力以及丰富、奇特的想象力是促使创新成果出现的基本条件。(变换思维、弹性思维)阐述问题我国学者董奇:在一定的目标和条件下,个体可能产生出某种新颖、独特、有社会或个人价值的产品的能力。表达力
对头脑中已产生的新知识、新信息的输出能力。自控力对意识、心理、行为进行约束、组织、协调的能力。创新能力的构成创造性思维能力,它是创新能力的核心。创造性行为能力,行为是受思想支配的外部表现,属于实践的范畴。基础能力是指人的一般心理素质和生理素质与创造能力有关的部分。(心理:记忆力、注意力、想象力;生理:反应力、耐久力)关系基础能力创造性思维能力创造性行为能力创新能力
6)非智力:理想信念、性格意志、兴趣爱好、需求与动机等。
2.1.2创造能力的性质普遍性(无时不在,无时不有)与先天性生理素质的关系:有影响但不限定创新能力的发展(俄作家屠格涅夫脑重2012克,法作家法郎士900多克(获诺贝尔奖))与后天性影响因素的关系:郝建秀先进工作法,倪志福群钻,工人;华罗庚初发表数学论文时初二。特殊性个人创新时间的有限性(寿命有限,创新时机有限)创新时机的随机性(内因、外因、时间、地点、条件)社会性创造能力是人的社会属性(埃及金字塔、长城:群体实践)个人的创新离不开社会条件(物质条件:工具材料、精神条件:知识、技术、经验、教训)创新能力反映了时代的社会发展水平(都江堰2000多年前封建社会,长江三峡当代中国)2.1.3创新能力的开发破除束缚,自我突破,调动创造性;能动性创新能力是智力因素的综合(观察、记忆、思考、想象等)创新能力受非智力因素的激发(理想、抱负、意志、感情、情绪、精神状态等)开发性创新能力的差异是开发性的前提(英斯旺碳丝灯泡32年后申请专利,美爱迪生受启发4年内申请相关专利147项)创新能力开发性的理论依据(人脑可存储7亿多册书保持八十余年,一生实际只利用百分之几)思维定势的束缚(阿波罗灯泡外壳易碎,困惑1年多,功用阻氧)克服方法:强化发散思维,从逆向、多角度、立体思维等考虑。推理思维的束缚(哲学家席勒:科学家越推崇逻辑,他们推理的科学价值越低;数学家彭加勒:逻辑学与发现、发明没有关系)思路狭窄的束缚(50年代新疆水电站受河床中沙石困扰,苏专家提出弯曲河道离心抛沙,周柱另辟蹊径提出旋涡漏斗排沙)崇拜权威的束缚(哥白尼摆脱亚里士多得“地心说”创“日心说”;爱因斯坦怀疑牛顿经典物理学提出相对论。)创新的途径(发明创造的步骤)寻找发明课题(在熟悉工作、生活环境中用设问法、列举法等创新技法寻找)发明的构思(调研、比对、设想)最佳方案的选择(方案合理性、功能的完善性、材料的可靠性、技术的可行性及先进性)发明的物化(北京家用防盗柜用纸板制成模型)发明的推销创新的源泉(需求是源泉,矛盾是动力,分析是出发点)割草机割草机漏斗结构轴对称结构非对称结构2.2.1思维和创新思维思维与思维过程思维感觉和知觉是对客观现实的直接的反映,而思维是对客观现实的概括的、间接的反映。思维过程分析和综合:“用六根火柴梗作出四个等边三角形,使三角形每边都由一根火柴梗构成。”比较、抽象和概括:“微波炉与雷达起震”(雷达转时2.5cm波长)创新思维与创新思维过程创新思维是指有创见的思维,即通过思维不仅能揭示事物的本质,而且能在此基础上提出新的、具有社会价值的产品。2.2创新思维的开发创新思维过程准备期动机问题定义资料收集好奇心,个人价值观,工作、家庭压力。提出问题(设计需求与限制)酝酿期资料评估数据分类,资料整理。解题技巧实验、分析、迭代、图解,多法求解。答案生成研究可能的解及组合,获最佳解答。心灵挫折紧张、焦虑、或者情绪压力。豁朗期构思阐释创意的想法瞬间闪现(净饭王子释伽牟尼;法笛卡尔代数与几何,德凯库勒苯分子6碳原子6氢原子做梦)执行期验证综合各部分或元素组合或合并成为整体。用证据来判断想法是否有价值。认知记忆:爱迪生200本资,4万页潜心加工阶段(个人思维):对知识资料消化和吸收顿悟阶段(发散性思维):经常混淆不协调发散思维和评鉴思维2.2创新思维的基本形式2.2.1逻辑思维与非逻辑思维逻辑思维:按照逻辑规则有条不紊进行思维.(有序性、递推性)分析:把整体的认识对象分解,分别把握。(细胞=膜+质+核(DNA,RNA)综合:在分析的基础上把对象各部分、环节及要素按固有联系集合起来。(20世纪29项重大发明:美19,欧10,日发展科技70%(美)30%(欧):索尼52人小厂将军品晶体管收音机改民用,本田引进90多种发动机,经100次试验)归纳:“由多到一”从个别(特殊)的事物概括共同本质(一般原理)。(哥德巴赫猜想:任何大于2的偶数都是两个素数之和)(知识分子都是应该受到尊重的,人民教师都是知识分子,所以,人民教师都是应该受到尊重的。
)非逻辑思维它是一种不严格遵循逻辑规律,突破常规,更具灵活的思维方式。联想:由某一事物引发另一事物而产生认识的心理过程。上海橡胶模型厂光电跟踪轮胎摸自动绕花机,船厂自动仿样切割机;上海灯具厂冲床进给制动安全装置想象:在原有感性形象上创造出新的形象。法国作家儒勒.凡尔登:无线电未发明就想到电视,莱特兄弟造飞机前半个多世纪直升飞机,坦克、潜艇导弹直觉:不受逻辑规则束缚直接得到答案和事物的本质。阿基米德测皇冠,德气象学家魏格纳地图上发现非洲西海岸凹与美洲东海岸凸相吻合创大陆漂流说灵感:创造活动中,新的设想突然闪现。爱迪生;发明=2%灵感+98%汗水4)演绎:“由一到多”推理2.2.2形象思维与抽象思维形象思维:以反映事物一般形象特征的意象为思维元素,通过实践由感性阶段发展到理性阶段,最后完成对客观世界的理性认识(表象、联想、想象)特征:①整个思维过程一般都不脱离具体的形象。通过想象、联想与幻想,常伴以强烈的感情、鲜明的态度,具有较强的灵活性和新奇性②在每个人的思维活动中和人类所有实践活动,形象思维广泛存在,具有普遍性③它在文学、艺术创造活动中起着主要作用,在工程技术创新活动中也是最基本的思维方式举例:协和式飞机的外形设计是对鹰的仿生,但其设计构思既非鹰外形表象的简单复现,也非以往飞机外形的照搬。而是根据该飞机的各种功能要求,在上述“鹰”等表象的基础上,有意识、有指向地进行选择、组合以及加工后所形成的“新象”——这就是既渗透着设计师的主观意图,又与原有表象似是而非的“意象”抽象思维:以反映事物共同属性和本质的抽象概念为思维元素,在概念的基础上进行判断、推理,使认识从感性个别到理性一般再到理性个别。维纳控制论创始人,面临专业越分越窄,德空优势,防空涉及计算和控制:输入输出反馈。特征:①科学的抽象能更深刻、更正确、更全面地反映客观事物的面貌,抽象思维是较为严密的思维方式;②归纳与演绎、分析与综合、抽象与具体等,是抽象思维中常用的方法,它们彼此相反又互相依存、相互转化、相互促进;③随着社会的进步,科学技术的发展,现代设计方法的确立,抽象思维的作用更显重要。举例:门捷列夫通过研究繁杂的化合物及元素之间的相互关系,不仅将所有化学元素按原子质量的递增及化学性质的变化排列成合乎自然规律、具有内在联系的一个个周期,而且还在表中留下了空位,预言了这些空位中的新元素,同时还大胆地修改了某些当时已被公认的化学元素的原子质量。这是运用抽象思维的典型实例。2.2.3直达思维与旁通思维直达思维采用直接面对的方法,始终不离开问题的情景和要求来进行思考方式。(与思考力、想象力和记忆力有关)松下外出带卷尺、放大镜通过观察产生直观思维;40位心理学家开会,其间一农夫冲进会场中央,一持短枪黑人紧追,打斗、枪响、逃离。写出观察报告,20秒:错20%以下1篇,错20-40%14篇,错40%以上25篇,半数以上具主观想象。旁通思维亦称侧向思维。它是通过对问题的情景、条件进行分析、辨识,将其转化成另一等价问题,或以某一问题为中介间接地去解决问题的思维方式俄肖像画家创作“盛怒面容的人”画不好,油画沾蜡烛油渍受启发;苏格兰医生邓禄浦看到儿子骑车上下颠簸发明充气轮胎特征:①直接面对问题的情景,可以较快地达到解决问题的目标;②对于解决比较简单的问题特别有效。特征:①没有固定的思维格式,往往先从问题的外围着眼。其常见的表现方式有转换、类比、模拟、移植、置换、转向等。②是创新思维中非常有用的思维方式。发散思维:亦称求异思维或辐射思维。它是不受现有知识、经验的局限与束缚,沿着不同的方向和角度,从多方面寻求问题的各种可能答案的思维方式。说明:在创造性活动中,旁通思维与直达思维应相互为用、互为补充。例如,当直达思维遇到障碍或证明无效后,应改用旁通思维。而更为重要的是,只有通过旁通思维以后又反归到直达思维,才能真正解决好所提出来的问题预定目标可能的途径特征:发散思维在人们的言语和行为表达上具有三个不同层次的特征:①流畅性:能在短时间内表达出较多的概念、想法或答案,反映了发散思维的速度;②变更性:不受心理定势的消极影响,随机应变,触类旁通,反映了发散思维的灵活;③独特性:能提出超乎常规的新观念或新方法,反映了发散思维的本质。2.2.4发散思维与集中思维2.集中思维:亦称求同思维或收敛思维。它是在大量设想或方案的基础上,引出解决问题的一两个正确答案或一种大家认为最好答案的思维方式。结论已知条件特征:①以某一思考对象为中心,从不同的角度、不同的方面将思路都指向该对象;②与发散思维相比,集中思维的操作更多地依赖于逻辑方法,也更多地渗透着理性因素,故其结论一般较为严谨。说明:在创造性活动中,发散思维与收敛思维是相反相成、相互补充的。在提出设想阶段,发散思维能力越强则提出的可能方案越多;在设想的实现阶段,集中思维将起着综合、归纳并从多种方案中找出较好方案的作用。因此,只有把二者结合起来并反复使用,才有可能真正获得创造性成果。集中思维与发散思维的统一胃癌治疗方案(发散)服中药吞食放射物打开,射线照射线体外照集中思维家属不同意放射物胃中无法长期停留胃不能长期暴露体外照射第二次发散思维微弱射线照射患部多束微弱射线多角度照射强射线照射几束强度布局2.3创造原理2.3.1组合原理材料、方法、技术、物品等组合。1同类组合(两个或两个以上相同或相似事物的组合)鸳鸯枕套,对表,双体船,双人自行车,捆绑式火箭,多屏电视机,无线耳机等。2异类组合(两个或两个以上不同类事物的组合)航天飞机(飞机、火箭),多功能闹钟(闹钟、百年日历、计算器),手机(摄像、通讯、游戏、读物),汽车(发动机、离合器、传动装置),激光(光学、电子学),手表圆珠笔3附加组合(在原有事物中补充加入新的内容的组合)汽车附加雨刮器、转弯灯、后视镜、收音机、电视机、空调、电话,自行车加里程表4重组组合(将一个事物在不同层次上分解后,把分解的结果按新方式重新组合)战国时代田忌对齐威王赛马,要求每次各出上、中、下等级的一匹马速度对抗,齐各级别均优于田,屡败,孙膑出点子:上对中、中对下、下对上,获胜;前苏联艺术家镜头①某人在笑②枪指向他③他恐惧:②③①玩笑;③②①面对枪口大笑勇士
5综合组合(广义相对论:狭义加万有,解析几何:几何加代数;生物力学2.3.2还原原理(抓关键词法)任何发明创造都有其创造的起点和创造的原点。创造原点即事物的基本功能要求,是唯一的。而创造起点即为满足功能要求的手段与方法,是无穷的。创造原点可以作为创造起点,反之则不然。研究已有事物的创造起点,并追根溯源深入到它的创造原点,或从原点上解决问题,或从创造原点出发另辟新路,用新思想、新技术重新创造该事物,这就是还原原理。家用洗衣机:创造起点(模仿人的洗衣方法揉搓),创造原点(洗、洁、安全);洗的功用把脏物与衣物分离全干式潜水泵:水泵置地面上抽水超10米,无法将水抽起,水泵沉入水中遇密封问题,再置地面上体积大、效率低。创造起点是水要进入将水隔离,创造原点是水为什么会进入。电动机装配后空气压力一个大气压,放入水底后水底压力为水深压力加一个大气压,易进水;工作时要发热,空气膨胀,气压增高,将气体排出;停机时,空气冷缩,压力减低,再一次进水。解决方案:电机内外压力平衡检测器和吸湿剂。冷冻锚:传统“用重物的重力拉住船只”,创造原点“能够将船舶定位在水面上的一切物质和方法”,2m2的特殊钢板通电10分钟冻结在海底,冻结10分钟联接力达百万牛顿,现代远洋船舶的新型锚。食品保鲜2.3.3逆反原理(颠倒法原理)创造的逆反原理与创新思维中的逆向思维密切相关。创造的逆反原理是从事物构成要素中对立的另一面去分析,将通常思考问题的思路翻转过来,有意识地按相反的视角去观察事物,用完全颠倒的顺序和方法来处理问题的一种创造原理。自动扶梯:人在楼梯上行走;人不动楼梯走。电话机(原理),留声机电风扇(反向安装),排风扇有土栽培,无土栽培电冰箱,无电冰箱放大镜的反面,显微镜水上行而发现虹吸原理锗的纯度减半并采用不断加杂质发明晶体管。2.3.4变性原理(换元原理)一个事物的属性是多种多样的,逆反原理强调利用事物相反的属性。事实上,对事物非对称的属性如形状、尺寸、结构、材料等进行变化,也会导致发明创造,这种创造原理被称为变性原理。定向爆破无声铁轨工艺流程改变上班时间的改变2.3.5移植原理(类比法)移植就是把已知对象中的概念、原理、结构、方法等内容运用或迁移到另一个待研究的对象中。移植在大多数情况下是在类比分析前提下完成的。通过类比,找出事物的关键属性,从而研究怎样把关键属性应用到待研究的对象中--实现移植。如何使电影胶片每秒24幅移动、停、移动?法卢米埃尔,缝纫机工作原理电磁学中同性相斥原理运用:轴承,列车等。探测高能粒子运动轨迹仪器,美核物理学家格拉塞尔碎鸡骨跌落啤酒杯内,“气泡室原理”带电粒子穿过液态氢,获诺贝尔物理奖。发动机:陶瓷取代金属,省水套,减重,耐磨。工位识别器(二进制),锁2.3.6迂回原理在创造活动中常会遇到棘手的难题,此时不妨暂时停止在该问题上的僵持,转入对下一步问题的思考,或从事另外的活动,或试着改变一下观点,或研究问题的另一侧面,让思考带着未解决的问题前进。也许,当其他问题得到解决时,该问题就迎刃而解了,这就是创造中的迂回原理。毛泽东四渡赤水,突破人数数倍于自己,武器优良的敌人合围。1781英天文学家威廉·赫歇尔发现了天王星,运行轨道与计算不符,找另一星未果。采用迂回方法:根据摄动量计算未知行星的质量、轨道和运行参数,再有目的搜寻,找到海王星。开发利用核聚变能,需要用氢原子猛烈撞击氢原子。许多人认为:需将氢密封再高压小室内,20多年无所获。迂回采用激光技术。2.3.7群体原理“三个臭皮匠,顶个诸葛亮”群体可以形成智慧,形成创成力1942年美研制原子弹15万人,60年登月计划42万科技人员,2万家公司,120所大学。名牌大学尖子人才多,共生效应。2.3.8完满原理完全充分利用原理:缺点列举,希望点列举,设问等。日川铁公司、新日铁公司对炼钢炉渣分析:加环氧树脂铺路材料,石棉,培养基。日本不二制油公司将豆腐渣作为生产原材料:食物纤维,甜饼,面包,冰淇淋。课堂练习1如何能不采用倾倒的方法将水杯中水取出?2.4创新技法2.3.1奥斯本智力激励法(Brainstorming,Osbern39年发明,美纽约BBDO广告公司,53年著书)为产生较多较好的新设想新方案,通过一定会议形式创设有较多能够相互启发、引起联想、发生“共振”的条件与机会,便有助于开发人们的智慧和创造力。特点实施程序准备阶段(产生问题,建小组,选主持,通告)选择小组成员:与会人数以6~10人为宜。多内少外,水平职务、年龄差异不大,关系融洽,对问题感兴趣,有表达力。会议有一名主持人,有1~2名记录员,主持人先说明会议目的,进程中要诱导话题和鼓励发言,记录员记下所有设想。主持人有组织创新活动的经验,具有民主作风。提前下达会议通知。议题、地点、时间。热身阶段(目的:放松心理,进入畅想;与题无关小练习:“动物游戏”、“互相介绍”、“幽默故事”、“脑筋急转弯”)原则明确问题(主持人只提供最低数量的信息,切忌将自己初步设想全盘托出;简单讨论后主持人以不同的表达方式重新叙述问题,力求简明扼要、注重启发)对问题进行多角度、多侧面的分析。用为什么?应采用什么方式?等提问。畅谈阶段符合自由畅想,严禁评判,以量求质,借题发挥。不允许私下交谈;表述要简明扼要;设想不分好坏不能批评,只能补充和发挥。主持人要不断总结已有的设想,并对其他人员进行启发使讨论连续不断进行。会议时间以一小时为限,一般在半小时至一小时之间。自由畅想原则(求新、求异、求奇:解放思想,无拘无束地思考,畅所欲言)提醒司机,针尖指向驾驶员;保护气囊严禁评判原则(自我评判、相互评判)以量求质原则问一组儿童怎样才能上很高的橡树上去?梯子、踩人肩、借助绳、跳伞、炮弹发送、座树上不下来,随树一起长大。启发水果商。综合改善原则(借题发挥)评价与筛选方案某制刷厂用料猪毛,人工择毛理顺,低效、环境恶劣。技术革新,河边洗手,拔草扔河里,水流理顺;气流吹、自由落体原理理顺猪毛。示例1主持人:我们的任务是砸核桃,要求砸得多、快、好,大家有什么好办法?甲:平时在家里是用牙嗑、用手掰,用门掩,用榔头砸,用钳子夹。主持人:几十个核桃用这些办法可以,但核桃多了怎么办?乙:应该把核桃按大小分类,各类分别放在压力机上砸。丙:可以把核桃粘上某种物质、粉末,使它们变成一般大的圆球,放在压力机上砸,用不着分类。(发展了上一设想)主持人:大家再想一想,用什么样的力才能把核桃砸开,用什么办法才能得到这些力?甲:需要加一个集中挤压力,用某种东西冲击核桃,就能产生这种力……或者,相反,用核桃冲击某种东西。(逆向思维)乙:可用气动机枪往墙上射核桃,比如说可以用装泡沫塑料弹的儿童气枪射。丙:当核桃落地时,可以利用重力。丁:核桃壳很硬,应该用溶剂加工,使它们软化、溶解……或者使它们变得较脆……要使核桃变脆。可以冷冻主持人:鸟儿用嘴啄……或者飞得高高的,把核桃扔到硬地上。我们应该将核桃装在袋子里,丛高处(例如在气球上,直升飞机上,电梯上,等等|)往硬的物体(例如水泥板)上扔,然后把摔碎的核桃拾起来。(类比)甲:应该掘口井、井底放一块钢板,在核桃树与深井之间开几道槽沟。核桃自己从树上摔下来,顺着槽沟滚到井里,摔在钢板上就会破裂。乙:可以把核桃放到液体容器里,借助电,用水力冲击把它们破开。主持人:如果我们运用逆向思维来解决问题,又会怎样?丙:不应该从外面,应该从里面把核桃破开。把核桃钻个小孔往里面加压打气。(逆向思维)丁:可以把核桃放在空气室里,往里加高压打气,然后使空气室里压力锐减,因为内部压力不能立即减低,这时内部气压使核桃破裂,(发展了上一个设想)。或者使空气里压力交替地剧增与锐减,使核桃壳处于变负荷状态下。。。。。。。10分钟40个设想,其中一个方案获发明专利。示例2以往的造船坞大体上呈矩形,船在其中建成后才能放水开闸。而现代船舶大多为尾机型船,主机、轴系、螺旋桨的安装调试等大量工作均集中在尾部,当全船焊接建造完毕后还要在坞内停留较长时间,以完成尾部的建造安装工作。日本三菱造船公司在设计香烧船厂时,采用头脑风暴法设计出了能缩短造船周期、提高经济效益的新船坞。解其具体做法是:组织三个设计小组,每个小组分别采用头脑风暴法构思各种设计方案且互相保密。他们先从各自小组的方案中进行评审选优,推出小组认为满意的方案,再经讨论、补充、修改,最后得出了富有创造性的船坞设计新方案。图示为香烧船厂具有特色的新船坞,其创新之点在于:在原矩形船坞旁增加了一个供尾部分段建造安装的侧坞室。当第一艘船在主坞内建造时,第二艘船的尾部已在侧坞室内开始建造(图a);当第一艘船建成出坞后,即将第二艘船的尾部从侧坞室横移至主坞内(图b)九当第二艘船在主坞内建造时,第三艘船的尾部又已在侧坞室内开始建造(图c)。于是,大大缩短了造船周期、提高了船厂的经济效益和竞争力。智力激励法的变式(1)635法(书面智力激励法—德鲁尔巴赫):做法召集6人参加会议,宣布任务之后,要求每人针对议题在卡片上写出3种设想方案,时间是5分钟,然后将卡片传给下一个临座;每人借助前者所提方案的启发再在卡片上写出3种设想方案,时间也是5分钟,然后再将卡片传给下一个临座。如此循环,半个小时之内可传递5次,共得108条方案,或者说6人所提初始方案都能经其他5人作出修改、合成和发展。635法由此得名。特点①采用书面交流方式,既可避免多人争抢发言,又可在很大程度上消除会议小组领导的问题;②一个有希望的设想可以得到与会者系统地修改、补充和发展;③虽有相互激智的作用,但刺激程度不够,小组的整体积极性难以充分发挥。(2)GBS法(日本高桥城):做法召集3~8人参加会议,会前明确主题。会上每人发50张卡片,先用10分钟由个人单独填写卡片,每张卡片上只填一种设想;再用30分钟由大家轮流宣读设想,每次只读一张,读后别人可提出质询,并将自己受启发后想到的新方案填写在卡片上;最后20分钟为与会者互相交流讨论,进一步激发新设想和完善已有方案。整个会议需时1小时。特点①把书面设想与口头畅谈结合起来,使之互为补充;②把质询、完善、筛选等环节纳入会议之中,有利于充分发挥启智、激智和集智的作用。(3)德尔非设想法(美国兰德公司)做法组织者针对要解决的问题编写“意见征询表”,寄给有关专家限期填好寄回;将收到的设想加以概括、整理,并把综合意见再以征询表的形式寄给专家,使其在他人设想的启发下进一步提出自己的设想或建议。即第一轮:您看出何种初始解可解给定的课题?请写出您自发的初始解;第二轮:您收到了一张列示该课题各种初始解的表格,请通读此表后写出您新想到的或由该表启发出的进一步设想或建议;第三轮:您收到了经两轮征询后的综合整理结果,请通读此表后写出您关于应如何最佳实现这些结果的建议。特点①专家们开始是独立思考,不受他人的暗示或影响;②随后的意见反馈可保证专家之间的信息交流和激励,并能使专家有较充裕的时间进行思考;③整个过程所需时间较长,且缺乏热烈的激励氛围和竞争压力;④此法可用于征询诸如企业政策性质的一般问题。至于技术、设计领域,则只能在开发工作中讨论带基本性质的问题时发挥作用。2.4.2设问法步骤:根据多项创造性的提问,进行分项检核,寻求创意检核表法(分项检查法,奥斯本设问法)转化(Puttootheruses)改为其他用途现有的东西(发明,材料,方法)有无其它用途?原状不变能否扩大用途?稍加改变有无其它用途(花生、橡胶、废料、炉渣,边角料等用途?)先有目标,寻找方法;先有事实,想象用途。电阻丝通电后会发热、发光,它有什么用途呢?(电炉、电熨斗、电吹风、电烤箱、衣服烘干机、鞋子烘干机;装上绝缘材料:电热水瓶;电热器涂上特殊材料:红外线发生器;加上真空招,红外线灯紫外线灯)风扇:鼓风机,电吹风,农药喷雾器,森林灭火器,汽车油气混合器,气垫船用推进器;叶片反装:抽风机,油烟脱排机,吸尘机;飞行器上推行器;船用螺旋桨;搅拌器,风扇上安上刀刃收割机。尼龙搭扣:衣服或鞋子上代替扣子,解决失重下行走问题。电镀金属:电镀塑料制品。超声波技术:原清洗、测量、探伤和切割,日超声波洗衣机,美超声波缝纫机。引申(Adap引用)能否从别处得到启发?能借用别处经验发明吗?有无相似的想法可借鉴,有无类似的东西可供模仿?(X光,灯:紫外,红外,灭菌;苍蝇复眼结构引申到复眼式照相机,微爆技术除积石,电弧机烧穿钢板用于切割水泥板,震荡聚合散落颗粒用在压路机,乌贼喷水前进用于喷水船,二硫化钼)山西一位建筑工人借用烧穿钢板的电弧给水泥板打洞,无噪高效。产品模仿:索尼公司研制出“贝塔马克思”新型录像机,松下作冷静的技术追随者,分析其优缺点,推出松下录像机,销量超前者。湖北省某市日用化工厂常年有120多人搞推销,在全国24个省市,既推销产品,又收集信息。一次有人带回一种新型痱子粉包装,该厂立即研究仿制,从设计到投放市场,仅用30天。5个月赢利16万。改变(Modify修改)现有的东西可否作某些改变?改变一下会怎么样?可否改变一下形状、颜色、音响、味道,是否可改变一下意义、型号,模具运动形式?改变后又将如何?(车身颜色,面包包装,滚子改球轴承,零件防腐蚀采用氧化发黑、镀铬搭配颜色)美国的澳特曼,对钢笔尖的结构做了改革,在笔尖上开了小孔和小沟,使钢笔书写变得流畅,成为第一流的钢笔大王。我国的胡耀民在全国平板玻璃包装设计竞赛中,将通常的固定防震结构改变为缓冲防震结构,获竞赛奖金10万圆。扩展(Magnify扩大)现有的东西是否能扩大使用范围,能不能增加一点东西?能否添加部件,拉长时间,增加长度,提高强度,提高价值,加快转速?(尺寸扩大:宽银幕电影,80in电视机,6m×8m电视幕墙,日胶鞋鞋底的橡胶部分延长至鞋帮上防雨水泥水弄脏弄湿鞋面,7年销售2亿多双;比哈勃望远镜大1000倍的太空射电望远镜;美、法研制20亿kw的激光器,分导式洲际导弹(8-10),日本城市地皮紧张,房屋向高空发展,新设计的超高大厦1000m,可容纳13万人办公;功能扩展:多用刀,多用剪,多用起子,多用途钟,它不仅能用语言报时,还能控制16种家用电器的开关;永不磨损手表,两玻璃间加某材料:防弹、防震、防碎、减速玻璃;铝材中加入塑料:防腐防锈高强度型材;水泥中置放钢筋可大大增加水泥构件的强度;水泥中加入气泡,既可减轻重量又可隔音隔热。)缩减(Minify缩小)缩小一些怎么样?现有的能否缩小体积?(缩小:漫画,将晶体管小型化集中在硅片上,带微处理器的缝纫机,深圳微缩景区(锦绣中华),袖珍字典,袖珍电视,微雕,MP3;手表:最早钟表出现在11世纪至12世纪主要用于教堂提醒修道士祷告的时间,后由一位聪明的德国锁匠将钟变小,造出了第一只怀表,瑞士人将钟变得更小,做出了手表;省略:过去机车是用齿轮啮合着齿轨行驶着,学者们都认为无齿轨机车会打滑和脱轨,当时,史蒂文森是一位司炉工人,他总设法使机车跑快些,做了许多模型都安有齿轮,无论用什么方法也提不高车速,几年过去了,他想把齿轮取下来,换上轮子试一试,结果不但没有打滑、脱轨,速度提高了5~10倍,他申请了专利。)替代(Substitute)能否代用?可否由别的东西代替,由别人代替,由别的材料、零件代替,用别的方法、工艺代替,用别的能源代替,可否选其它的地点?(去油污用表面活性剂代替汽油,液压代替齿轮传动,铝或塑料代钢,压力加工代切削加工,陶瓷发动机:不需水冷系统,热效率高油耗低,体积小;材料替代:作为汽车燃料,美国哥伦比亚自行车公司用环氧树脂替代钢材做自行车车架质量仅1027g,用这种车装配起来的公路赛车质量也仅7.7~8.4kg;方法替代:探测高能粒子运动轨迹的仪器,美格拉塞尔(诺贝尔获奖者):啤酒-液态氢,鸡骨运动-带电粒子)以假代真:2小时构筑假高炮阵地,5小时内架起假长江大桥。省略换档机构,使用油门调速的小汽车;省去庞大冲洗设备的一次成像照相机,无绳电话,无人售货机,无人驾驶飞机,隐形眼镜。重组(Rearrange重新配置)可否调换元件部件?是否可用其他型号,是否改成另一种安排,原因和结果能否对换位置,能否变换一下日程,更换一下会怎么样?(飞机螺旋浆位置首——顶——尾,柜台布置,自行车高速行进前轮刹车易出事故由此设计无论左、右手捏制动总是先后再前顺序制动;染布传统水作为溶剂加染料污染难解决,改液态二氧化碳,染后减压汽化还可回收染料,纺机用喷气代替梭子,电冰箱冷冻箱与冷藏箱位置调换。)颠倒(Reverse反转)从相反方向思考问题:倒过来会怎么样,上下可否倒过来,左右、前后可否对换位置,正反是否可以倒换,可否用否定代替肯定?(2战甲板改传统以上至下,避免仰面焊接,电动机——发电机,提炼原油需油水分离,为获取更多原油向地下油中注水;单向透光玻璃:审讯室,反装在公共场合享美景阻暴晒,动物园动物关在笼内,野生动物园游人在笼式汽车内;发光路标:汽车有前灯和尾灯用来照路,提醒行人和其他车辆,为了更好保证交通安全,让道路、路标、自行车、行人手中的器具、衣着也发光。)组合(Combine)综合角度分析问题,组合起来会怎么样,能否装配成一个系统,能否把目的进行组合,能否将各种想法进行组合,能否把几种部件进行组合?(手表与电视、手机组合)检核表法的变形5W2H法Who?该产品的主要用户是谁?组织决策者是谁?由谁来完成产品创新?谁被忽略了?What?该产品有何功能?有何创新?关键是什么?制约因数是什么?条件是什么?Why?为什么要选择该产品?为什么必须有这些功能?为什么采用这种结构?为什么要经过这么多环节?为什么要改进?2)和田十二法(十二种聪明法)Howmuch?When?什么时候完成该创新产品?产品创新各个阶段怎样划分?什么时间投产?Where?该产品用于何处?多少零件自制,其余到何处外购?什么地方有资金?Howto?如何研制创新产品?怎样做效率最高?怎样使该产品更方便实用?产品的投产数量是多少?达到怎样的水平?需要多少人?成本是多少?利润是多少?加一加可在这种东西上添加些什么呢?把它加大一些、加高一些、加厚一些,行不行?把这件东西和其它东西加在一起,会有什么结果?减一减能在这件东西上减去什么呢?把它减少一些、降低一些、减轻一些,行不行?可以省略取消什么吗?可以减少次数或时间吗?扩一扩使这件东西放大、扩展会怎样?功能上能扩大吗?缩一缩使这件东西压缩一下会怎样?能否折叠?变一变改变一下事物的形状、尺寸、颜色、味道、时间或场合会怎样?改变一下顺序会怎样?定一定改一改这种东西还存在什么缺点或不足、可以加以改进吗?它在使用时是不是会给人带来不便和麻烦,有解决这些问题的办法吗?联一联把某一事物与另一事物联系起来,能产生什么新事物?每件事物的结果,跟它的起因有什么联系?能从中找出解决问题的办法呢?学一学有什么事物可以让自己模仿、学习一下吗?模仿它的形状或结构会有什么结果?学习它的原理技术,又会有什么创新?代一代这件东西有什么东西能够代替?如果用别的材料、零件或方法等行不行?有什么好的效果?搬一搬把这件东西搬到别的地方,还能有别的用途吗?这个事物、设想、道理或技术搬到别的地方,会产生什么新的事物或技术?反一反如果把一个东西、一件事物的正反、上下、前后、横竖或里外颠倒一下会产生什么结果?为了解决某一问题或改进某一产品,为了提高学习、工作效率,防止可能发生的不良后果,需要新规定些什么?制定一些什么标准、规章和制度?例1运用奥斯本校核表法进行玻璃杯改进设计序号校核目录发散性思维初选方案1能否他用当量具、当灯罩、当火罐、当油灯、做模具、做乐器、做装饰、可食用……装饰杯2能否借用保温杯、磁疗杯、电热杯、音乐杯、防爆杯……自热磁疗杯3能否变化塔型杯、卡通杯、香味杯、茶叶组合杯、自洁杯、密码杯、变色杯、防溢杯……自洁杯4能否扩大多层杯、不倒杯、过滤杯、消防杯、报警杯……多层杯5能否缩小微型杯、伸缩杯、超薄杯、可折叠杯、扁平杯……伸缩杯6能否替代纸杯、一次性塑料杯、竹制杯、不锈钢杯、瓷杯……竹制杯7能否调整酒杯、系列高脚杯、刷牙杯、咖啡杯、旅游杯……系列高脚杯8能否颠倒彩色——素色、透明——不透明、雕花——不雕花、大口——小口……多彩杯9能否组合与温度计组合、与中草药组合、与加热器组合、与过滤器组合……能显示水温的杯玻璃杯的改进例2美通用汽车公司为开发创新力采用校核表法内容为提高效率,能用其他适当的机械吗?现在使用的设备有无改进的余地?改变滑板,传送装置等搬运设备的位置或顺序,能否提高改善操作?为了同时进行各种操作,不能利用某些特殊的工具或夹具吗?改变操作顺序能否提高零、部件的质量?不能用更便宜的材料代替目前的材料吗?改变一下材料的切削方法,不能更经济地利用材料吗?不能使操作更安全吗?不能去掉无用的形式吗?现在的操作不能更简化吗?例3产品设计的校核表1)增加功能(原基础?);2)提高性能(便携,耐用,可靠、保养等改善?);3)减低成本(去掉多余零件,选便宜材料,制造方法简单?);4)增加销售(产品特点、包装设计改进)?例45W2H法应用。某航空公司二楼设小卖部生意清淡,用此法究其原因。谁是顾客?出入境旅客:入境者和接送客人本地人。小卖部设置在何处?二楼,一楼登机,未设在旅客必经之路。何时购物?旅客将行李送海关检查,交付托运后,才有闲情购物,而机场规定临上机前才能交付行李,无时间购物。原因:未将旅客当主顾;小卖部未设在旅客必经之路;旅客无时间购物。改进措施:把出入境旅客当顾客;将出入境的海关检查路线改必经二楼小卖部;随时将行李交付航空公司。课堂练习21试用设问法提出解决自行车容易被盗的解决方案。2用设问法为某品牌的小型家电产品设计一个广告宣传方案。2.4.3列举法特征列举法(属性列举法)将事物按名词、形容词、动词分解为三方面特征,将每类特征加以改变或延拓。方法要点:事物分得越细就越易发现问题(自行车:车胎,钢圈,钢丝,轴承,链,轮,车身等)
事物的各部分都有其特征(属性)如何确定事物的特征(属性)?名词特征:性质、材料、整体、部分、制造方法等。形容词特征:颜色、形状、大小等。动词特征:有关机能及作用的性质,功能。
水壶的特征水壶名词整体:水壶部分:壶口、壶柄、盖、身、底、蒸汽孔材料:铝、铁皮、铜皮、搪瓷、不锈钢制造方法:冲压、焊接形容词颜色:黄色、白色、灰色重量:轻、重形状:方、圆、椭圆、大小、高低动词:装水、烧水、倒水、保温名词壶口是否太长?壶柄是否改用塑胶?壶盖能冲压,以免焊接麻烦?怎样使焊接更牢固?还有其他廉价材料吗?冒出蒸汽太烫手能否移至别处?(鸣笛蒸汽孔设在壶口)形容词怎样造型更美丽?怎样减轻自重?多大容积最合适?动词怎样倒水更方便?怎样节省能源?怎样倒有利于健康之水返回步骤:确定课题:烟灰缸的改进细分课题:烟灰缸整体列举属性:名词(以金属、玻璃、陶瓷为原料);形容词(坚固、小、厚重、易坏、不易燃烧、便丢烟头、底部无孔,易出灰、易酿火灾、会使烟返潮);动词(作纪念品、作装饰品、处理烟头)萌发设想:针对处理烟头(反密封灭火原理用丙烷气烧尽烟头);针对底部不开孔(底部开孔装吸入烟头且粉碎装置);针对有失火危险(烟缸自动出水灭火)锤炼设想(自动出水泵)课堂练习3用特征列举法提出改进电风扇的新设想。要求:1)对现有风扇进行分析并列举属性(名词:整体、部件、材料、制造方法、性能,形容词:外形、颜色;动词:功能。);2)对各属性分别提出至少2种设想。用特征列举法提出改进传真机的新设想。(机器功能,纸张类型,纸张大小,机器外形)缺点列举法
方法:挖掘事物缺陷,寻找改革方案。
缺点一般可能为:
功能方面:强度不够,刚度差,稳定性差,调节性差,散热差,寿命低,效率低,不安全,运输不便------。使用方面:不方便、不灵活、尺寸重量过大、使用范围狭窄、人机不和谐、互换性差、维护不便、测量调整困难------。外形方面:不美观、工艺粗糙------。经济方面:成本高、设计制造周期长------。(日下谷玻璃制品公司酒窝杯:前低后高)步骤:作好心理准备(吹毛求疵、鸡蛋里挑骨头、将就着、凑合着、不满心理)列举缺点分析、整理缺点,制定创新目标(电话:音质与留言;酒:口味与包装;四川柑橘(内在和外在原因。)针对主要缺点进行改进设计或逆向思维实例1美佛罗里达律普曼,穷,画具少,费事找到橡皮头又寻不着铅笔。找到方法申请专利,PABAR公司购买获55万美金。日从美进口折叠伞,日青年村田启一注意使用麻烦,将弹簧装在折伞上设计出自动伞。申请专利每年获1亿8000万日元。伊春市某塑料厂塑料封皮滞销。苏州汽车电器厂汽车喇叭继电器:寿命短、色泽差、维修不便。缺点逆用:泰坦尼克号焊缝低温脆断(低温脆性切削法),带打滑(过载保护),毛呢面料染色不均(雪花呢)。实例2家用菜刀的改进广泛收集家用菜刀的缺点并列举切刀不能剁,剁刀不能切;不能用于开启瓶盖;不便于刮土豆皮或刮鱼鳞;菜刀不能用于砍材;菜刀不便于削水果;希望点列举法缺点列举与希望点列举区别原理:提出希望,经过归纳,实现创造。菜刀不便于削铅笔;菜刀不能用于剪裁。分析、鉴别缺点,确定创新主题,进行创新设计考虑1)、2)、3)刀把剁刃切刃去皮刃
起子步骤:了解人们的需求心理(生理、安全、社交、自尊、自我实现、生产和科研需求)【求新、求美、求异、求实、求全、求奇、求快、求廉、求健、求胜、求稳】“方便”(面、粥、净菜);“肥胖”(减肥茶、健身,医疗);“省电”列举、收集希望点多观察、多联想,紧扣人们的需求广泛征求意见或进行抽样调查采用智力激励法实施列举希望点的分析与鉴别实例运用希望点列举法改进手表希望不要紧发条、换电池。希望手表能驱赶蚊虫。希望手表能计时、收看电视节目、通讯。希望手表能测体温(血压)。希望手表对人手的腕关节部位进行理疗或振动按摩。希望手表具触动报时功能,以便于盲人使用。希望手表不仅能显示日期,而且具有万年历的功能。戴手表:夏天腕部不透气,冬天腕部又太凉。希望在手表上插上耳机便可听音乐。10)希望手表带有夜光。希望手表带有闹铃。希望手表除了方形和圆形外还有其他的形状。希望手表具有五彩的颜色,而且颜色还能随时间或温度变换。希望手表能指示方向。希望能在手表上玩电子游戏。希望设计一种小学生手表,既能计时,又能计算,还能存储课程表。荷兰飞利浦:集计时、电视、通讯一体的手表。课堂练习2运用希望点列举法改进手机。1运用缺点列举法改进雨伞的设计。2.4.4相似类比法定义:一种确定二个以上事物间同异关系的思维过程和方法。直接类比法
发明者从自然界或已有的技术成果中,寻找出与发明对象类似的现象和事物,从中获得启示发明出新的项目。例3消渴病例1海豚皮肤与潜艇减少阻力、泳衣,甲壳虫打洞与隧道掘进机泰晤士河隧道布鲁尔小虫钻橡树皮,构盾施工法,叩诊诊断技术奥地利恩布鲁格给病人看病,不知病因,解剖腹腔化脓,想起他父亲经营酒业,敲击酒桶估内含酒量。切身类比法(拟人类比法:感情移入)解决问题问题时,设法使自己与该问题的要素等同起来,从而得到有益的启迪。例2太阳能发电材料-鎵砷化合物:超高速薄锯切片,爆裂,换位仍爆裂,锯木。唐王焘父常感饥渴,身发疥疮,洗便盆水果香,想起《古今录验》,尝尿,甜,对症下药见效,为什么甜,咀嚼饭食亦甜,故饮食有关。例4信号远距离传输衰减美莫尔斯搭乘驿车往巴尔的摩注意到达每个驿站要更换马。例日本医生绝处逢生象征类比法(符号类比法,问题类比)这种技巧就是尽可能使问题的关键点简化,并由此找到启示的方法。例1建筑设计(纪念碑:庄重;音乐厅:幽雅;旅游建筑群:旋律例2书法(唐代书法家怀素:长练无长进,见舞剑受点拨;柳公权;剥牛剔羊见骨架,观察飞禽走兽)例4武术(蛇形拳、鹰爪功等)例5空气负离子发生器(功效:延年益寿,恢复疲劳,治疗高血压、支气管炎、心血管等疾病;原理:水冲击,电子冲击)例6肺结核菌疫苗的发明(法细菌学家卡尔梅特和介兰农田散步问农夫田里玉米为何这么矮?肥不足?十几代退化,毒性退化230代发明卡介苗)深夜,伏案读书,闻声窗被开启,见因自己10年前见证而入狱的人持枪欲报复,允许5分钟,抽烟、喝酒后了断,医生愿喝药,喝后,脸苍白、口吐沫,手桡颈抽搐,凉了。半小时复原。例3戏剧(盖叫天:庙前石狮,罗汉像等舞台亮相造型)荒诞类比法(幻想类比法)
它是利用幻想、空想等想象的事物作为原型,据此诱发出创造财富性思维的方法。
例1油漆龟裂(房子油漆后3、4年剥落龟裂,残破不堪,不易刮除,有人提出在油漆放药水,便于除漆,无心人听之一笑,有心人获创意:油漆加添加剂刷在物体上无反应,除非接触另一添加剂。)
例2荷兰垃圾箱(某城市为垃圾头痛,不愿投箱内,漫天飞;采取对策:增加处罚变20为50元,增市容纠察,无效寻高招:电子感应退币,市府财力不足,改会说笑话的垃圾箱)2004春德柏林街头2万多会唱歌、说话的太阳能垃圾箱,晚上闭嘴发绿光。5综摄类比法①发明创造就是要发现事物之间的未知联系,因此就傅五万云用非推理因素把逻辑上看似无关的概念联系起来,从而产生全新的构想②变陌生为熟悉:碰到陌生的事物时,人们很容易把它与早先已知的事物进行比较,根据比较结果可把陌生的东西转换成熟悉的东西;③变熟悉为陌生:暂时抛开问题本身,从陌生的角度以全新的视觉进行探索,有利于摆脱习惯常规的束缚,并催生出新颖独特。实例(Example)综摄类比(Synectics)是由美国麻省理工学院教授威廉。J。戈登(W。J。Gordon)首创的。这是一种从已知推向未知的一种创造技法。综摄法有两个基本原则,即异质同化(运用熟悉的方法和已有的知识,提出新设想:使陌生的熟悉起来(日布袜店老板乘电车一律5分,原布袜按长度论价改均一价))和同质异化(运用新方法“处理”熟悉的知识,从而提出新的设想:使熟悉的陌生起来(登禄普改革橡胶轮)。综摄法原理基本步骤①布置问题;②分析、熟悉问题,“变陌生为熟悉”;③从其他领域作出类比,“变熟悉为陌生’;④分析提出的各种类比,并与当前问题进行比较;⑤从比较中找出一个可能解决问题的创新设想。常用方法抽象把待解决的具体问题抽象为一般性的、简洁的功能陈述甚至单个词汇,以扩大思考范围并引出更多创新思路。假想这是一种极端的做法,即假想现在认为正确的是错误的,现实存在的是不存在的等,以最大限度拓展思维空间并调动潜意识。类比①直接类比:寻找与所研究问题虽性质不同但却有类似之处的其他事物,直接进行比较以获得启发。直接类比的典型方式有功能模拟和仿生;②象征类比:亦称符号类比、词题类比。即以事物的形象或者能抽象反映问题的符号或词汇来比喻问题,间接反映和表达事物的本质,以启发创造性设想的产生;③人体类比;亦称亲身类比。即把自己身体的某部分设想为所讨论问题的某个要素,然后从这种处境出发,设身处地去想象应采取什么行动;④幻想类比:运用现实生活中根本不存在的神话幻想做类比,以探求可能解决问题的新办法、新途径。实施综摄法时,小组由一名主持人,与主题有关的专家或老师一名,和与该问题没有多大关系的专业学生或老师多名。会议开始是首先掌握问题,即提示问题——专家分析问题——考虑解决问题的试行方案——确定解决问题的目标。然后进入解决问题的设想阶段:类比的设想——类比的选择——类比的研究。在此阶段戈凳提出综摄法的四种类比方法即自身类比(把研究对象拟人化)、直接类比(从已知事物去寻找与创造同对象相类似的东西)、象征类比(借助于具体事物来表达某种抽象的思想与感情)和理想类比(这是戈登把弗洛伊德的愿望实现原理应用到创造上,并运用人工方法使之在解决问题的情景中而产生)。在对各位成员提出的类比进行选择,研究后,在解决问题的具体化阶段,使用得到的各种类比、启示,强制联想,并与实现中能使用的设想结合,制定解决问题的方案,此阶段要尽可能发挥专家或专业老师的作用了。
(D)荒诞类比:希望或想象那些尚不存在的事物。如司职拨号的机器人,血管疏通机械。提供给这个小组大量的应用类比方法的训练,使大脑和神精系统的自发活动与给定的问题联系起来;综摄小组应用类比方法的讨论作为一种为获得对于某个问题的自发思考的方法。通常有以下四种类比方法在讨论中被使用:(a)直接类比:这种类比方法最容易用于尝试对于一个相似问题的生物学上的解决办法,例如:波罗乃尔关于船蛆当它在木板中钻孔的时候为它自己建立了一个管通的发现,这个发现据说使他产生了用于水下建筑的潜水箱的构想。(b)切身类比:设计者想象寻找利用某人的身体将会产生什么样的可能的影响,例如:它要是直开飞机的螺旋桨片会怎么样,来自空气和来自转轴的力量将会对我产生什么样的作用,以及要是它是只床的话会怎样呢?(C)象征类比:当一个事物的某些方面被认为与另一事物的某些方面等同时,通常有诗意般隐喻和措辞来描述。例如,口若悬河,滔不绝;马克思名言:“在科学的入口处,正象在地狱的入口处一样,必须提出这样的要求:这里必须根绝一切犹豫,这里任何怯懦都无济于事。”小组成员通过在工作中观察并且模仿有经验的集智工作者来慢慢学会克服不敢把自己的想法展示给其他人的恐惧。磁带记录用来教授对于这样一种迹象的认识,既当一个出现的问题被解决了以后所经历的兴奋和喜悦。解决问题的程序如下:(e)引发的问题:主席要求有关一种类比方法的解决方案。组员采用一种从容,简单的办法来处理每一个引发的问题。如果类比变得过于抽象,讨论将重新被引导向“可理解的问题”上来。当一个有前途的想法出现的时候,它将被逐渐发展成为可以由小组成员制订出粗糙的标准和测试的方法。类比法用于“突发奇想”,这种转变似乎是极大地加快了在问题取得一致的模型上,在人脑中构建的记忆形式的程度,当一个解决方案取得成功时,组员们会变得很兴奋,但毕竟有一些体力上的疲劳。(a)给出问题(PAG),即原组织对于要解决问题的阐述;(b)清除平淡无奇的解决方案:在小组成员们清除平淡无奇的解决方案后进行的讨论将是不同于原来方案基础上的进一步的改进,这个阶段类似于头脑风暴。(c)突发奇想:类比法是尝试把“提出的问题”转变成对于小组成员来说熟悉的术语。在这个过程中,自然规律和习俗将不再被承认(例如:“你的意思就是你需要一台反重力机”),这样做是为了尝试进入的解开可能隐藏着一个解决方案的充满了设想和推论的网络糸统;(d)理解问题(PAU),即使那些问题中潜在会阻碍问题解决的极关键的要点和矛盾明显化;把原组织无法解决的难题交给该小组,并且给他们充裕的时间来解决这个问题:综摄法被广泛地应用于解决生产发展的问题上,例如寻求一种简单的恒定车速原理,设计一种更好用的罐头起子或者一种更耐用的房屋顶篷。它同时也被用于解决大的问题,例如开发一种潜在的年度销售为3亿美元的新产品,像这样的一种结果应该对于顾客来说既是新鲜的又是能够接受的。综摄法最新的发展是用于解决社会和管理问题,例如怎样决定针对城市规划的政府资金分配,迄今为止还无法预见这种抽象方法能使之获得成功。下面列举一真实的综摄法案例。问题:“设计用于太空服气封装置”,讨论“怎样才能实现满足要求的最荒诞的密封装置?”。G:好啦,我们需要一个荒诞的想法来解决问题,不妨开开无轨电车。T:让我们想象你把衣服全部封闭------并且它可以象你所希望的那样封闭起来---(幻想类比法)G:“愿望将会使它如此”---F:嘘,好!愿望得到实现。儿时的梦想---你希望它封闭,然后就会有看不见的微生物为你工作,交叉着穿过空缺处并且把它拉紧---B:拉链就是这样一种机械虫(直接类比法),但是无法封闭空气---或者说强度不够---G:那么我们怎能样来建立一个心理上的“按愿望封闭”的模型呢?B:我明白了你的意思:使一只昆虫绕着隔板上下奔跑,操纵这样一个小的门锁---R:你在说什么?B:他的意思就是如果我们能够构想出“意愿封闭”怎样可能发生的一种实际的模型——那么我们---R:我们只有2天时间去制造一个工作模型—而你们这群家伙却在讨论儿时的梦想!让我们列出所有的实现封闭的方法。F:我讨厌列表。这又回到了我小时候去杂货店买东西---R:F,如果有时间的话,我们可以理解你的闪烁其词,但是现在,在这样的最后期限条件下而你却还在讨论愿望实现。G:这世上所有蹩脚的解决方案能够合理化都是由于最后期限---T:受过训练的昆虫?D:什么?B:你的意思是,训练昆虫在命令下实现开关?1-2-3开!1-2-3关!F:有两列昆虫,封闭的每端各一列——在关的命令指挥下,他们所有的都手拉着手---或者是手指、爪子,他们所构成的就是封闭关紧------G:我觉得有点儿像沙漠卫士昆虫(切身类比法)D:别在乎我的想法,继续讨论---G:你知道这样一个故事——冬天最恶劣的风暴——触礁的船只,无法使用救生船---某一位焦急的英雄用他的牙齿咬住绳索并且游了出去----G:去找昆虫——它将会为你完成封闭!R:如果你利用一只蜘蛛,它将会吐出细丝然后缝合(直接类比法)T:蜘蛛吐丝,要是它是跳蚤的话---封闭物中的小洞,跳蚤进进出出,并且当运动的时候完成封闭---G:好的。但是你们说的那些昆虫反映的是较低的听指挥的能力,并且当军方测试这件事的时候,这些昆虫将依靠它们一尺宽的嘴唇像老虎钳一样咬住并拖动150磅的力---你那些愚蠢的昆虫将不得不按照令拖动它们身后的钢丝---它们将不得不用钢丝编织(象征类比法)B:我可以找到一个办法来完成那些事。例如那只昆虫拉着细线这过小洞---你可以机械地去做这件事,同样的昆虫像这样钻进洞里然后围绕着裂缝形成这可恶的封闭,缠绕,不停地缠绕,胡说!这样将费几小时!并且困住你的手脚!G:可是不要放弃,也许有另外一个方法可以用钢丝编织---B:听着---我有另一种类型的编织的想法,那样弥补了你的裂缝,使它们中的两个也就是说你拥有一种力量能使它们像这样工作---R:我明白了他的意思---B:如果那种贫乏的力量是一根细丝,我将会把它放在这儿,一旦开始,昆虫们即可以使整个东西连接起来---裂缝将会封合,两片橡胶就会成为一体---裂缝嵌入橡胶那样你就能使昆虫完成用钢丝编织!综摄法小组解决一个问题所需要的时间大约是几个星期全日制的有顺序的工作日,这样的工作部分是讨论部分是实践的操作。把该小组提出的解决方案交给原组织进行评估和补充一个导致可接受的模型的想法是和生产、市场销售等计划一起产生的,这些是由不熟悉该专业的综摄小组成员作出的,例如现在有一个商人,他也许会作出生产计划而生物学家也许会作出市场销售计划。评注综摄法小组的建立似乎回避了在固定的组织内部搞发明的障碍,这些障碍包括:(a)由于变化而产生的个人僵硬的思维和行为;(b)阻碍了革新沿着思维的步伐前进并因而抑了革新本身;(c)缺乏不间断的思考和讨论的时间;(d)无法刺激关于问题的普遍解法的自发思考;综摄法这种思维的技巧似乎是有效的,并且得到了美国几家领导发展趋势的组织所赞赏,例如ArthurG.Little,Inc,关于Gordon综摄法的发明者,他提出了新建的综摄小组所面对的一些危险:(a)对于受雇做这种令人高兴的活动感到内疚;(b)在用这种方法解决了第一个问题之后所产生的过于自信;对于感到内疚的小组成员来说,治疗的办法就是让他们注意到原组织接受他们提出的想法;而对于最初的过于自信的治疗办法就是让他们在有经验的综摄小组成员帮助之下面对下一个问题。综摄法中用到的类比方法可以被当作一种共同的语言,它即可能被用来讨论问题的类型以及可供选择的解决办法的类型,而且还可能被用于讨论外部世界、口语以及肢体语言中的相似研究创始者认为如果综摄小组中包含着死板的个性并且小组没有一个精心安排的经验与个性类型上的平衡,那么综摄法将无法起效。在一个新的工作小组能够克服原组织的影响和指导而独立工作之前需要大约一年时间左右的兼职训练的经历,绝大多数的综摄小组成员在经过几年的工作之后通常都会退出。可能是因为这项工作对于神经糸统会产生长期的压力。综摄法的这些限制并没有阻止那此狂热的人们试着在没有专家的指导下进行综摄活动,但是专家们指出:成功可能不会来得很容易,并且这样做对于精神健康是有风险的。有可能减小后者的风险的最有效的办法就是严禁小组成员们对有关于态度问题的探讨。最初的综摄工作者费了大量的力以避免使那些被证明是无法合作的人垂头丧气。参与者应该自由的选择进程,而不用在他们需要休息的时候作出解释。Gordon认为综摄法在强有力的领导以及在随着主题的不同而改变的自发的复合型领导关糸之下会工作得很好。邀请专家来帮助评估想法的可行性是普遍的做法。有关于集智法的顾问和训练可以在美国麻萨诸塞州康桥哈佛广场教堂街综摄法办事处获得。时间和花费(价值)训练5或6个人需要大约三个月再加上专家咨询的时间。一个经过训练的工作小组,全职的综摄小组成员在一年中能够找到大约四个小问题以及大约两个大问题的可接受的解决方法。如果经过挑选的问题对于公司生存至关重要并且解决方法能够被公司和消费者(用户)所接受的话,那么这是一笔很低的费用。
课堂练习:1.用直接类比法寻找管理办公室信息流动的最佳方法。2.作为航天飞机的机械手,"你"是如何工作和生活的?
1.用直接类比法寻找管理办公室信息流动的最佳方法。办公室信息稀缺、流通不畅希顺利运转太多人手不够,复杂难分析河流少希引水灌溉、开展航运流量太大酿洪涝建水库调节水量,植树造林,固堤抢险,分洪建信息库根据期望接受或传递信息,分清主次处理信息,设定时限确保信息时效
2.作为航天飞机的机械手,"你"是如何工作和生活的?
取物、工作时不灵活遭遇流星,宇宙垃圾等袭击要在低温下工作臂太长易变形及折断空间太窄受挤难受列举法课堂练习:
1用特征列举法改进润滑用滑动轴承。
2用缺点列举法开发新型雨伞。2.4.5组合法(将现有的科学原理、现象、产品或方法进行组合从而获得新产品、新方法。)原理与技术之间组合问题:用一根草、一棵树、一座山、一条河、一座桥,让它们任意组合,可组合成多少不同的画面?超声波开发应用2技术与方法之间的组合待解决问题:如何提高太阳能的利用效率?针对问题,广泛寻求与之有关的所有技术手段:T1……温室技术T2……风力发电技术T3……排烟技术T4……建筑技术……太阳能气流发电技术3技术与技术之间的组合4现象与现象之间的组合日本索尼山田敏之发明的磁半导体是霍尔效应与磁阻效应的组合。我国河北农机公司李树文发明磁化节油器是利用氧分子在磁场下具有高性能以及柴油在氧分子作用下具有高活性的现象组合。5产品与产品之间的组合形态分析法(42年,美F.Zwicky,创造此法获576种火箭方案,破译德带脉冲发动机V-1和V-2飞弹)形态分析法,是一种以系统搜索观念为指导,在对问题进行系统分析和综合基础上用网络方式集合各因素设想的方法。兹维基博士运用此法时,先将导弹分解为若干相互独立的基本因素,这些基本因素的共同作用便构成任何一种导弹的效能,然后针对每种基本因素找出实现其功能要求的所有可能的技术形态。在此基础上进行排列组合,结果共得到576种不同的导弹方案。经过—一过筛分析,在排除了已有的、不可行的和不可靠的导弹方案后,他认为只有几种新方案值得人们开发研究,在这少数的几种方案中,就包含有德国法西斯正在研制的方案。
发明创造也可以运用形态分析法,以求在对方案“一网打尽”中获得可行的新方案。下面结合寻找加热房间的新系统和新型单缸洗衣机的开发,介绍这种技法的操作方式。
第二次世界大战期间,美国情报部门探听到法西斯德国正在研制一种新型巡航导弹,但费尽心机也难以获得有关技术情报。然而,火箭专家兹维基博士却在自己的研究室里,轻而易举地搜索出法西斯德国正在研制并严加保密的乃是带脉冲发动机的巡航导弹。
兹维基博士难道有特异功能?没有。他能够坐在研究室里获得技术间谍都难以弄到的技术情报,是因为运用了他称之为“形态分析”的思考方法。将创新课题分解为若干相互独立的基本因素,找出实现每个因素功能要求的所有可能的技术手段进行各种各样的组合,从而得到各种总体方案,最后评选出最佳方案。目的拓宽寻找设计问题方案的范围。步骤:组成因素分析确定研究对象各种主要因素(可能是各个部分、装置、成分、过程、状态等)。形态分析列表格,纵表目为因素Pi,横表目为形态即实现每一因素的不同方法或手段Pji(对应于第i个因素的第j个形态)。形态组合选择一组可接受的解,每一分功能选一个形态。注意:列出全部必须的因素;这些因素在逻辑上是彼此独立的。方案评价例寻找房间加热的新系统确定任何可接受的设计必须包含的分功能
以下两点是十分重要的,即所选择的分功能彼此间须相当独立;关键的分功能不得省略。在一间加热的房间内要保持人体舒适所应有的必不可少的分功能如下:A.适宜的空气温度(取决于人体对热源中心的适应性)。B.适当的辐射温度(以避免如临近一堵冷墙或冷窗那种冷的感觉)。C.适当的空气运动(以确保通风,避免大的空气对流)。D.适当的空气湿度(以避免喉咙和鼻子的干燥)。E.控制垂直方向的温度梯度(以避免当脚比头冷时气闷的感觉)。在这个例子中,分功能来源于科学的研究,科学的研究已成功确定了主要的变量。形态矩阵法通常必须从直觉上认定分功能。列表格。将大范围的形态列入表格,形态即实现每一分功能的不同方法理想上表格应包括所有可能的形态。如果一个被称为其他方法的形态被包含于每一行中,那么所有的解是较容易获得的。
形态因素12345空气温度中央暖气室内对流式暖炉室内暖气管暖气管临时辐射-----辐射温度高温电加热燃烧火焰高温载有嵌板的流体低温电能加热器低温对流式暖炉加热的表面的临时辐射空气运动天然强制天然对流强制对流-----空气湿度无特别规定蒸发式湿润器---------------温度梯度取决于器具的倾向--------------------选择一组可接受的解,每一分功能选一个形态
两种常规的加热系统在表格中用Z型线条标明,现有系统的包括在内是分功能已选择正确的显示。可能的新的设计的数目,即从每一行中选出一个子解,在这个例子中共有4*5*4*2*1=160。这个形态矩阵表格法是Norris兄弟有限公司曾经使用的几种方法中的一种。这家公司是英国HaywardsHeath的咨询工程师,并为BP贸易有限公司寻找房屋加热的新方法。该形态矩阵表格法的引用得到了两家公司的许可。Norris公司描述了在大量不同组子解中作出一个合理选择的多种不同的方法。选择的原则是在每一行中挑选出根据某些成功标准而得到最高分的子解。这些标准如重量,费用,稳定性。这就产生了相容问题,测量和权衡问题。评价形态分功能法能将不同的想法归于同一个设计问题,也能避免遗漏一个设计问题的新奇解法。它们的优点在于只需要很短的时间就能完成一个矩阵,主要的困难在于区分一组分功能,它们是:(a)对任何解都必不可少的分功能(b)各子解彼此独立的分功能(c)包括问题所有部分的分功能组成因素分析对洗衣机进行因素分析,即确定完成洗净衣物所必备的基本因素。对洗衣机这类工业产品来说,最好是用功能来代替因素,以利于形象思考。先确定洗衣机的总体功能,再进行功能分解,就可得到若干分功能,这些分功能就是洗衣机的基本因素。如果我们定义洗衣机的总功能有“洗净衣物”,那么以此为目的去寻找其手段,便可得到“盛装衣物”,“洗涤去污”和“控制洗涤”等三项分功能。形态分析对各分功能进行形态分析,即确定实现这些功能要求的各种技术手段或功能载体。为此,发明创造者要进行信息检索,广思各种技术手段或方法。对一些新方法还可能进行实验或试验,以了解其应用的适用性和可靠性。在上述三种分功能中,“洗涤去污”,是最核心的一项,确定其功能载体时,要针对“分离”二字广思、深思和精思,从机、电、热等技术领域去寻找具有此功能的技术手段。经过因素与形态分析,即可建立如下的洗衣机形态分析表
洗衣机形态分析表
功能技术手段
1
2
3
4
A
盛装衣服铝桶
塑料桶
玻璃钢桶
B
洗涤去污机械摩擦
电磁振荡
超声波热胀分离
C
控制时间人工手控
机械控制
电脑自控
形态组合利用表,可以进行各功能之间的形态要素的排列组合,从理论上说,能够得到3x4x3=36种方案。
在对36种组合的分析中,我们可以发现组合方案A1-B1一C2属于普通的波轮式洗衣机。这种洗衣机的工作原理是靠电动机驱动V带传动装置,使波轮旋转,产生水与衣物的机械式摩擦,配合洗涤剂的作用而使衣物与脏物分离。洗涤的时间由机械定时器控制。它的缺点是衣物磨损严重,耗电量大,洗涤效率低,易发生故障,有没有不用波轮的新型洗衣机呢?经过分析,便可发现组合方案A1-B2-C3、A1-B3-C2和A2-B4-C1等都属于非机械磨擦式的洗衣机方案。下面对这三种方案作简要的分析。
由A1-B
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 熔解澄清工成果转化能力考核试卷含答案
- 盔帽工风险评估与管理测试考核试卷含答案
- 胶基糖制造工岗前技术基础考核试卷含答案
- 绝缘子制造工安全专项能力考核试卷含答案
- 民族拉弦乐器制作工岗前水平竞赛考核试卷含答案
- 硅油及乳液生产工岗位安全操作考核试卷含答案
- 人教版2025-2026学年八年级上册英语教学工作计划(及进度表)
- 初级会计师资格证试题及答案
- 2026上半年教资幼儿园《保教知识与能力》真题及答案解析
- 2026年全国计算机二级考试综合能力题附答案
- 食品生产车间三级安全培训课件
- 教研组长专业能力提升培训
- 2025-2026学年中图版高中地理必修第一册教学计划及教学进度表
- 二手手机回收协议合同
- 《俗世奇人》整本书导读课件
- 2025年秋季学期“1530”安全教育记录表
- 危大工程安全监理管理制度
- 机械工程导论课件教学
- 学校学校政教处管理制度
- 《学术英语写作与研究方法(第二版)》课件Chapter 01 Academic Writing - A Process of Creation
- 人民教育出版社小学五年级上册心理健康全册教学设计
评论
0/150
提交评论