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机械创新设计Page1第二章创新思维与技法第一节创新思维创新思维：在思考过程中，采用能直接或间接起到某种开拓、突破作用的一种思维创新的核心在创新思维机械创新设计Page2一、创新思维的特点1.开放性：多視角、全方位看問題的思维。开放性主要针对封闭性而论的。封闭性思维是指习惯于从已知经验和知识中求解，偏于继承传统，照本宣科，落入“俗套”，因而不利于创新。而开放性思维则是敢于突破定势思维，打破常规，挑战潮流，富有改革精神。开放性思维强调思维的多向性，从多种角度出发考虑问题，其思维的触角向各个层面和方位延伸，具有广阔的思维空间；开放性思维强调思维的灵活性，不依照常规思考问题，不是机械的重复思考，而是能够及时地转换思维视角，为创新开辟新路。例如从“0，1，2，4，3，7，8，1”中寻找规律‧‧‧‧‧机械创新设计Page32.求异性：與众人、前人不同，是独具卓实的思维。求异性主要是针对求同性而论的。求同性是人云亦云，照葫芦画瓢。而求异性则是与众人、前人不同，是独具卓实的思维。求异性思维强调思维的独特性，其思维角度、思维方法和思维路线别具一格，标新立异，对权威与经典敢怀疑，敢挑战，敢超越；求异性思维强调思维的新颖性，其表现为，提出的问题独具新意，思考问题别出心裁，解决问题独辟蹊径。新颖性是创新行为的最可宝贵的性质之一。例如“丑陋玩具”‧‧‧‧‧机械创新设计Page43.突发性主要体现在直觉与灵感上。所谓直觉思维是指人们对事物不经过反复思考和逐步分析，而对问题的答案做出合理的猜测、设想，是一种思维的闪念，是一种直接的洞察；灵感思维也常常是以一闪念的形式出现，但它不同于直觉，灵感思维是由人们的潜意识与显意识多次迭加思维而形成的，是长期创造性思维活动达到的一个必然阶段。例如伦琴发现X射线‧‧‧‧‧机械创新设计Page54.逻辑与非逻辑思维有机结合的产物。逻辑思维是一种线性思维模式。具有严谨的推理，一环紧扣一环，是有序的，常采用方式一般有分析与综合、抽象与概括、归纳与演绎、判断与推理等。是人们思考问题常采用的基本手段。非逻辑思维是一种面性或体性的思维模式。没有必须遵守的规则，没有约束，侧重于开放性、灵活性、创造性。在创新思维中，需要两种思维的互补、协调与配合。需要非逻辑思维开阔思路，产生新设想、新点子；也需要逻辑思维对各种设想进行加工整理、审查和验证。这样才能产生一个完美的创新成果。机械创新设计Page6比较内容逻辑思维非逻辑思维思考的根据与结果有必然联系没有必然的联系思考程序与步骤确定不确定思考公式可以总结难以总结思考规则必须遵守不用必须遵守思考的正确性步步正确不要求步步正确思考方式线型体型或面型思考者的动机、意志、兴趣、感情等因素没有影响有影响机械创新设计Page7创新思维运用非逻辑思维摸索、试探、开阔思路，提出设想；运用逻辑思维对设想进行加工、整理、筛选，以确定最佳方案运用非逻辑思维侧重于思考的流畅性、灵活性、独创性；运用逻辑思维侧重于思考的准确性、严密性、条理性非逻辑思维使人养成热情、开朗、乐观、勇于开拓的性格作风；逻辑思维使人养成严谨、冷静、慎重、富于条理的性格作风机械创新设计Page8。二、创新思维的过程准备阶段：发现问题→分析问题→搜集问题→形成课题。酝酿阶段：明确创新目标→继续收集资料→从事试验或研究→尝试各种想法的可行性。（若问题复杂，可能要经历多次失败的探求；当阻力很大时，则中断思维，但潜意识仍在大脑深层活动，等待时机)顿悟阶段：是创造性思维的突破阶段。创造主题在特定情境下得到特定的启发，被唤醒。（该阶段的作用机制比较复杂，一般认为是与长期酝酿所积蓄的思维能量有关，这种能量会冲破思维定势和障碍，使思维获得开放性、求异性、非显而易见性）验证阶段：创造性思维不仅注重形式上标新立异，内容上也要求精确可靠机械创新设计Page9三、创新思维的方式利用事物形象创新思维激发灵感创新思维多方向多角度创新思维机械创新设计Page10利用事物形象创新思维联想思维指思路由此及彼的连接相似联想：事物之间在时间、空间、功能、形态、结构、性质等方面相似。相似中很可能隐含着事物之间难以觉察的联系。相关联想：事物之间存在着某种连锁关系。。对比联想：在头脑中可以根据事物之间在形状、结构、性质、作用等某个方面存在着的互不相同，或彼此相反的情况进行联想，从而引发出某种新设想来。机械创新设计Page11联想实例建筑上的爆破——人体器官结石的破碎（相似）火灾——烟雾传感器（相关）高层建筑——电梯（相关）热处理——冷处理吹尘——吸尘（对比）21世纪避雷的新思路吸引闪电——拒绝闪电（对比）机械创新设计Page12利用事物形象创新思维想象思维塑造未曾感触过的事物形象“想象比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括世界上的一切，推动着进步，并且是知识的进化的源泉。严格的说，想象力是科学研究中的实在因素”爱因斯坦机械创新设计Page13创造想象：对某些事物形象已有特定认识，再按照创见对其进行整个或者部分的抽取，并根据某种需要将其重新构造成有自身结构、性质、功能与特征的新事物形象。充填想象：在仅认识了事物的某些组成部分或某些发展环节基础上，通过想象，对该事物的其他组成部分或发展环节加以填充补实，从而构成一个完整的事物形象。预示想象：根据已有的知识、经验和形象积累，在头脑中构成一定设想或愿望，虽然还不存在，以后却有可能产生。(幻想→思维超前、思路开阔、思绪奔放)导引想象：思维者通过在头脑中具体细致的想象和体验自己完成某一复杂艰巨任务正进行顽强努力，以及完成任务后的成功情景与喜悦心情，从而高度协调发挥自身潜在的智力与体力，以促进任务的顺利完成。机械创新设计Page14想象实例关于新人类能源设计畅想（创造想象）考古学，刑侦学，医学，建筑学等（充填想象）19世纪法国科学幻想作家儒勒‧凡尔纳的《神秘岛》、《地心游记》、《海底两万里》中的幻想产物电视机、直升飞机、潜水艇等都已成为现实（预示想象）战胜病魔，鬼怪的影响，减轻烧伤的痛楚等（导引想象）机械创新设计Page15中国的复合机器(充填想象)想象训练•把削下的完整的苹果皮平铺到桌面上，成什么形状？•尽可能多的写出与右图相象的东西•假如世界上没有老鼠将会怎样？翡翠杯上的螺旋线形花纹→阿基米德螺璇线机械创新设计Page16形象思维能力的培养与提高1.要深入学习各种知识，包括不同学科的，不同领域的知识；应该不断注意积累各种实践经验；还必须养成善于观察，分析各种事物、以及物体的结构特征的习惯，对各类事物形象掌握的越多，越有利于形象思维。2.要自觉的锻炼思维联想能力。应注重事物之间的联系，常做一些提高联想能力的训练，可以在两个事物或两个事件之间进行联想，或按时间顺序及空间顺序进行联想等。例如达芬奇把铃声和石子投入水中的现象联系在一起，使他联想到声音是以波的形式传播的；电报发明者塞谬尔•莫尔斯为不知如何将电报信号从东海岸发送到西海岸而苦思冥想，一天，他看到疲乏的马在驿站被换掉，因此就由驿站联想到增强电报信号，使问题得以解决。机械创新设计Page17形象思维能力的培养与提高3.要自觉的锻炼思维想象能力。常选择一些问题展开想象，例如当你面对一个问题时，应向自己提出，我能用多少种方式来看待这个问题，我能用多少种方法解决这个问题；常在头脑中对一些事物进行分解、组合或增添，想象能生成一个什么样的新事物；经常欣赏艺术作品，并对结局展开几种可能的想象等。机械创新设计Page18在实践活动中因思想高度集中而突然表现出来的一种精神现象。灵感具有突发性、瞬间性、情感性（伴随激情）自发灵感对问题进行较长时间思考的执着的探索过程中，需随时留心或警觉，所思考问题的答案或启示，有可能在某一时刻在头脑中突然闪现例：袖珍电视机激发灵感创新思维把电视机显像管的长尾巴做成90º弯曲→对问题先是深思熟虑，然后丢开、放松，挖掘并利用潜意识，由紧张转入既轻松又警觉的状态。机械创新设计Page19诱发灵感思维者根据自身生理、爱好、习惯等诸方面的特点，采取某种方式或选择某种场合（例如散步，沐浴听音乐或演奏等）有意识地促使所思考问题的某种答案或启示在头脑中出现西方有所谓三B思考法，即bed（床上思考），bath（沐浴时思考），bus(等候或乘坐公共汽车时思考)激发灵感创新思维例：法国数学家潘卡尔在海边散步时做出“不定三级二次型的算数变换和非欧几何的变换方法完全一样”的结论机械创新设计另外，根据多人经验，同人交谈，也会经常能起到触发灵感的作用。因为每个人的年龄、身份、文化程度、知识结构、理解能力等各不相同；思考问题的特点、方式和思路也会有差异。在交谈中，不同的思路、思考方式和特点互相融汇、交叉，碰撞或冲突，就能打破或改变个人原有思路，使思想产生某种飞跃和质变，迸发出灵感的火花。我国古语说“石本无火，拍击而后发光”。Page20触发灵感思维者在对问题已进行较长时间思考的执着探索过程中，需随时留心和警觉，在接触某些相关或不相关的事物时，有可能引发所思考问题的某种答案或启示在头脑中突然闪现，类似触景生情的感觉。例：贝尔和华生发明电话机激发灵感创新思维机械创新设计Page21逼发灵感情急能生智，在紧急情况下，要镇静思考，谋求对策，解决某种问题的答案或启示，有可能在头脑中突然闪现。被西方誉为创造学之父的美国人奥斯本曾说过：“舒适的生活常使我们创造力贫乏，而苦难的磨练却能使之丰富。在感情紧张状态下，构想的涌出多数比平时快。……当一个人面临危机之时，想象力就会发挥最高的效用。”例：曹丕令曹植吟“七步诗”激发灵感创新思维机械创新设计Page22灵感思维的培养1.要有需要创新思维的课题2.必须具备一定的经验与知识3.要有对问题进行较长时间的思考4.要有解决问题的强烈愿望5.要在一定时间的紧张思考之后转如身心放松状态6.要有及时抓住灵感的精神准备和及时记录下来的物质准备机械创新设计Page23发散思维从某一思维点出发，运用已有的知识、经验，通过各种思维手段，沿着各种不同方向去思考，获得信息，重组信息。然后把众多的信息逐步引导到条理化的逻辑中去，以便最终得出结论沿着事物各个方向进行创新思维指从同一来源材料出发，产生为数众多且方向各异的输出信息的思维方式；或从不同角度进行构思、设想。机械创新设计Page24发散思维训练1.材料展开以某个物品作为材料，设想它的多种用途。例如：回形针2.功能展开以某个事物的功能为展开点，设想实现该功能的其他可能性。例如：砖头3.结构展开以某事物的结构为展开点，设想利用该结构的各种性能。4.形态展开以事物形态（形状、颜色、味道等）为展开点，设想利用某种形态的各种可能性。例如：红色5.方法展开以解决问题的某种方法为展开点，设想利用该方法的各种可能性。6.因果展开以某个事物发展的结果为展开点，设想各种原因或者反之。例如：玻璃杯破碎的原因发散思维要求速度，即思维的数量指标；要求新意，即思维的质量指标。机械创新设计Page25发散思维训练•尽可能多的写出纸的用途•看到墙壁上一个小小的黑点，你想象到什么？•尽可能多的画出包含结构的东西•尽可能多的写出造成玻璃杯破碎的原因•尽可能多的写出太阳与自然界的哪些事物有关系？机械创新设计Page26横向思维是相对纵向思维而言，纵向思维是利用逻辑推理直上直下思考，而横向思维是当纵向思维受阻时大脑急转弯，即换个角度想。这样可以让人排除优势想法，避开经验、常识、逻辑等，它能帮助思维者借鉴表面看来与问题无关的信息，从侧面迂回或横向寻觅去解决问题例：圆珠笔问题，笔尖磨损导致漏油纵向：解决笔尖磨损横向：水减少，保持与笔尖同期结束沿着事物各个方向进行创新思维又例如：曹冲秤象机械创新设计Page27逆向思维是相对正向思维而言，正向思维是一种“合情合理”的思维方式，而逆向思经常有悖情理，在突破传统思路的过程中力求标新立异。运用逆向思维时，首先要明确问题求解的传统思路，再以此为参照，尝试着从影响事物发展的诸要素方面（如原理、结构、性能、方位、时序等）进行思维反转或悖逆，以寻求的创新。多方向多角度创新思维机械