《机械创新设计》课件-2第2章创新设计基本思维

第二章创新设计基本思维第一节思维的类型及创新思维特征

第二节创新思维的形成与发展第三节影响创新能力的因素分析第一节创新思维的类型1.形象思维与抽象思维2.发散思维与收敛思维3.逻辑思维与非逻辑思维4.直达思维与旁通思维5.逆向思维6.类比思维7.直觉思维和灵感思维3形象思维又称为具体思维，是人脑对客观事物或现象的外在特点和具体形象地反映活动。思维形式表现为表象、联想和想象。表象：单个形体的形状、颜色、特征在大脑中的印记。联想：将不同表象联接起来。想象：将一系列的有关表象融合起来，构成一幅新表象的过程。例：爱因斯坦对相对论的解释：你同亲爱的人在一起聊天，一个钟头过去了，你只觉得过了5分钟；可如果你一个人大热天孤单的坐在火炉旁，5分钟就好像一个小时，这里爱因斯坦用的就是形象思维。1.形象思维与抽象思维41.形象思维与抽象思维抽象思维又称为逻辑思维，是凭借概念、判断、推理而进行的反映客观现实的思维活动。思维材料侧重于语言、思维推力、数字、符号等。概念：客观事物本质属性的反映，是一类具有共同特性的事物或现象的总称，它是单个存在的，如“犬”。判断：两个或几个概念的联系。推理：两个或几个判断的联系。例：设备指可供企业在生产中长期使用，并在反复使用中基本保持原有实物形态和功能的劳动资料和物质资料的总称。滚齿机、插齿机、牛头刨床等。1+1=2+

=？1.形象思维与抽象思维6发散思维又称为辐射思维、扩散思维、求异思维、开放思维等，是一种以一求多的思维形式，从单一信息输入产生多种信息输出。思维过程：以要解决的问题为中心，运用横向、纵向、逆向、分合、颠倒、质疑、对称等思维方法，考虑所有因素的后果，找出尽可能多的方案，并从中寻求最佳。例：当你瞧见墙壁上一个小小的黑点时，你能由此想起？2.发散思维与收敛思维72.发散思维与收敛思维

发散性思维的特点：流畅性、变通性和独特性；流畅性：在某一方面，举一反三，沿着一个方向发散出去变通性：从一个方向跳到其他许多方向，形成立体性思维独特性：形成自己与众不同的、独特的见解，是发散思维的最高目标，是在流畅性和变通性基础上形成的最高层次。例：辨别区分100根封闭的弯管？(烟气)82.发散思维与收敛思维收敛思维又称为辐轴思维、集中思维、求同思维等，是一种寻求某种正确答案的思维形式。思维过程：以某种研究对象为中心，将众多的思路和信息汇聚于这一中心，通过比较、筛选、组合、论证，得出现有条件下解决问题的最佳方案。收敛思维的常用方法有目标识别法、间接法、由表及里法、聚集法等。3.逻辑思维与非逻辑思维逻辑思维是抽象思维方式，他是凭借概念、判断、推理而进行的反映客观现实思维模式。逻辑性思维的特点在于其有序性、递推性。非逻辑思维是一种不严格遵循逻辑规律，突破常规，是通过想象、直觉、灵感等方式进行的自由思维方式，主要用直观形象和表象解决问题的思维。其特点是具体形象性。非逻辑性思维主要包括形象思维、发散思维、逆向思维、侧向思维、联想思维、灵感思维等思维模式。3.逻辑思维与非逻辑思维如何能在不采用倾倒的方法将水杯中的水弄出来时？非逻辑思维可以得出方法吸管、强气流吹、结冰后取出冰块、吸水材料吸出、打破水杯、倒入水银将水排出等。3.逻辑思维与非逻辑思维联合利华引进了一条香皂包装生产线，结果发现这条生产线有个缺陷：常常会有盒子里没装入香皂。如何分拣出空的肥皂盒？逻辑思维综合采用了机械、微电子、自动化、X射线探测等技术，花了几十万，成功解决了问题。每当生产线上有空香皂盒通过，两旁的探测器会检测到，并且驱动一只机械手把空皂盒推走。非逻辑思维在生产线旁边放了台风扇猛吹，空皂盒自然会被吹走。4.直达思维与旁通思维直达思维始终围绕需要解决的问题进行思考，属于逻辑性思维一类。其思维过程总是通过寻找合乎逻辑的、成熟的或常规的方法或途径，按部就班地对事物进行详细推断。旁通思维在创造性活动中是一种非常有用的思维方式，它没有固定的格式，它往往从问题的外围着眼，要解决机械行业的某些技术产品间题，却从光、电等领域寻找方法；人们已经开发出了不少有实际用途且能操作的创新技法，如类比法、模拟法、仿生法、移植法、换元法、等价变换法等等。镓4.直达思维与旁通思维俄国化学家门捷列夫在为化学元素排序时曾发现一些元素的原子量跳跃较大，他根据原子量呈有规律变化预言，在跳跃的化学元素中间一定还有未被发现的新元素，按这一确定的目标，于1875年9月法国科学家列科克发现了新元素“镓”。5.逆向思维要求人们敢于并善于打破头脑中陈旧的、常规的思维模式的束缚，对已有的理论方法、技术、产品等持怀疑态度，从相反思维方向分析和思索，以探求新的创造发明。传统动物园，人在笼外，动物在笼中，由于笼舍狭小，动物没有了自然地野性，人的观察内容严重失真。现代野生动物园反其道而行之。5.逆向思维吸墨水纸：原联邦德国一造纸厂，因工人疏忽，生产过程中少放了一种胶料，制成了大量不合格的纸。用墨水笔在这种纸上写字，墨水很快就被吸干，根本形成不了字迹。报废会造成巨大损失，肇事者拼命地想，也没办法。一天，漫不经心的他将墨水洒在了桌子上，他随手用这种纸来擦，结果墨水被吸得干干净净。“变废为宝”的念头在他头脑中一闪而过，终于，这批纸被当作吸墨水纸全部卖了出去。5.逆向思维隧道二极管诞生：日本诺贝尔奖获得者江崎玲于奈在研究他的得奖项目时，让其助手小姐在一旁做晶体管纯度提高实验，但因总是难以去除杂质而苦无良策，在几十次对提高晶体管纯度的努力几无进展的情况下，助手小姐忍不住说：“再这样做下去，纯度可能永远达不到理想的高度，既然杂质不易除去，还不如加些杂质试试看！”听了这话，江崎茅塞顿开，是啊，也许加些杂质，晶体管的导通性能反而更理想呢。果然试验获得了成功，根据试验中发现的晶体管“隧道效应”，使无线电技术发生革命性变化的隧道二极管诞生了。5.逆向思维格德纳在复印机上影印文件，失手把一瓶液体翻泼在文件上。当他拿起复印好的影印件时，发现在被液体污染过的相应部分留下了漆黑的斑块。他欣喜若狂：“如果把这种现象利用起来，我一定能发大财。”格德纳用这种液体进行了一连串的试验。经过多次的失败，他终于研制出一种特殊的纸。复印出的文件漆黑一团，即使用精确的放大镜也看不出任何字迹。然而，用这种纸写字，打字以及印刷图文，却十分清晰，毫发可辨。格德纳和合伙人开办了一家专门生产影印纸的“加拿大拷贝国际公司”。虽然这种纸价格昂贵，要0．65法郎一张，可是由于它能作为保密文件，机密技术资料，军事材料，秘密图纸的用纸，能有效地防止别人盗印，所以十分受欢迎。仅1985年，防影印纸就出售了265亿张。格德纳已成为令人羡慕的亿万富翁了。6.类比思维蝙蝠和声纳器6.类比思维法国巴黎莫尼埃的高超园艺师观众常常把花坛踩坏，使他为此苦恼不已。他一直在琢磨砌出一种结实的、踩不坏的花坛。在长期与那些植物打交道的过程中，他观察到一个普遍现象：植物根下的泥土非常坚固。不但雨水不能轻易将土冲走，甚至用力摔也摔不开，有时甚至板结得像石头一样。他想，植物这种盘根错节的结构与泥土混合能产生这样的强化效果，那么如果用铁丝仿照树根，用水泥代替泥土，这种强化效果不是更加明显了吗？于是他就依此想法实践：先用铁丝做成骨架，然后用水泥砂石砌成花坛的形状，果然，这样的花坛坚固无比，参观的人再多，也踩不坏了。莫尼埃仿照植物根部的结构完成了钢筋混凝土这一伟大发明创造。1875年，他主持建造了第一座钢筋混凝土大桥。到20世纪初，由钢筋混凝土建造的大型建筑在欧美大量出现，随后，钢筋混凝土的建筑物终于成了世界各地建筑的主角。7.直觉思维和灵感思维

直觉思维是创造性思维的一种重要形式，是在无意识状态下，从整体上迅速发现事物本质属性的一种思维方式，是依据已有的经验直接领悟事物的本质并迅速作出判断的思维。7.直觉思维和灵感思维绝大多数科学发现都来源于直觉的猜想。例如，诺贝尔奖获得者丁肇中教授曾写过这样一段回忆：“1972年，我感到很可能存在许多具有光特性而又比较重的粒子，然而理论上并没有预言这些粒子的存在。我直观上感到没有理由认为重光子一定要比质子轻。后来经过实验，果然发现了震动物理界的J粒子。7.直觉思维和灵感思维灵感是指人们头脑里突然出现新思想的顿悟现象。灵感思维是一种人们自己无法控制的，创造力高度发挥的突发性的一种现象。灵感思维主要发生在潜意识，是显意识和潜意识相互交融碰撞的结果。灵感的产生有时是在全神贯注思考问题之际，有时却是在不经意间，或是睡意朦胧之中。灵感的产生并不神秘，它是长期思考以后的突然澄清，是实践经验和知识能力积累到一定程度的创获。7.直觉思维和灵感思维前苏联车工邱吉柯夫一天正在高速车削时突然停电，工件与刀具牢牢粘在一起。邱吉柯夫对这一现象深入分析，是因工件与刀具剧烈摩擦生热使金属表面熔化而粘结，由此受到启发发明了“摩擦焊接法”。牛顿在果园里休息，看到苹果落地，发现了万有引力；第一节思维类型及创新思维特征二、创新思维的特征1.思维结果的新颖性和独特性

2.思维方法的多样灵活性和开放性

3.思维过程的潜意识自觉性

4.思维过程中的顿悟性第二节创新思维的形成与发展一、创新思维的形成过程

提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅是一个科学上的实验技能而已，而提出新问题、新的可能性以及从新的角度看旧的问题，却需要创新性的想象力，而且标志着科学的真正进步。——爱因斯坦1.储存准备阶段爱迪生为发明电灯，收集的相贯信息写下来达200多本，4万页之多。达尔文曾经乘坐贝格尔号舰作了历时5年的环球航行，对动植物和地质结构等进行了大量的观察和采集。

2.悬想加工阶段：衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴

3.顿悟阶段：众里寻她千百度，那人却在灯火阑珊处

4.验证阶段第二节创新思维的形成与发展一、创新思维的形成过程第三节影响创新能力的因素分析一、影响创新能力的非智力因素1.兴趣和好奇心

开心做事

火种2.进取心

动力

想改变现状

氧气3.自信心自我评价

自己能力的评估

燃料4.意志和勇气

坚定的意志让你能坚持下来、勇气让你敢于挑战5.组织能力

新形势下的新要求课题越来越复杂第三节影响创新能力的因素分析二、影响创新能力的智力因素想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动者社会的进步，并且是知识进化的源泉。——爱因斯坦1.想象力作者作品中幻想创意的总数创意的命运实现了或很快将实现的原则上被证实可行性的证明是错误的或者不可行的数量

％数量

％数量

％凡尔纳威尔斯别利亚耶夫108865064

5957

6621

4234

3220

2326

5210

99

11

3

6第三节影响创新能力的因素分析二、影响创新能力的智力因素2.洞察力尼尔斯·