《创新思维与技法》PPT课件.ppt

第二章 创新思维与技法 2.1 创新思维 1. 创新思维的特点 （1） 开放性 封闭性习惯于从已知经验和知识中求解，偏于继承传统，照本宣科。 开放性敢于突破定势思维，富有改革精神。 （2） 求异性 求同性人云亦云，照葫芦画瓢。 求异性与众人、前人不同，独具卓实的思维。 （3） 是非显而易见性的 显而易见性答案可预见。 非显而易见性答案具有意想不到的特征。,2. 创新思维的过程 （1） 准备阶段：发现问题分析问题搜集问题形成课题。 （2） 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。 若问题简单，可能会很快找到解决问题的办法；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。 （3） 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。 （4） 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。,3.创新思维 (一)逻辑性思维和非逻辑性思维 逻辑性思维是按已知概念、定义和某种规定，通过对思考对象进行比较、判断、归纳和总结等方法来认识事物、推断事物的思维模式. 逻辑性思维的特点在于共有序性、递推性。它是一种严密的思维方式，是人们掌握较好的一种常规思维力式。,非逻辑性思维是指逻辑性思维以外的各类思维模式。非逻辑件思维的最大特点是思维的随意件和跳跃性，它不受任何“秩序”的约束，表现出极大的灵活性。 例如，当问如何能在不采用倾倒的方法将水杯中的水弄出来时，用非逻辑性思维可以想出很多方法：如用吸管吸，用强气流吹，将其结冰后取出冰块，用吸水材料将水吸人后取出，煮沸蒸发，打破水杯，倒入水银将水排出，用口渴的动物将其喝干等. 非逻辑性思维包括：形象思维、发散思维、逆向思维、侧向思维、联想思维、灵感恩维等思维模式。,(二)定向思维、逆向思维和侧向思维,定向思维基本上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，循序渐进地推断和认识事物。 这种思维方式慎重、稳妥，但往往由于思路狭窄、保守而缺乏新意。但由于其思维方向明确，是“稳扎稳打、步步为营“的策略思索，因此，这种思维模式能使创造性活动沿最稳妥的方向发展，也是在创造性活动的后期验证创新成果十分必要的思维方式。,例如，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这一构想预言：在跳跃的化学元素中间一定还有未被发现的新元素，新元素的原子量排列应在出现跳跃的两元素的原子量之间，新元素的密度与相邻元素相似，化学性质与所在的元素族相似。按这一确定的目标，1875年9月法国科学家列科克发现了新元素镓”,1885年德国科学家温克勒又发现了“锗”。正是由于门捷列夫的定向思维方式，大胆地提出”元素不应该无序”、“其序是由原子量大小确定的”创造性理论，使后人能按这一确定的目标不断探索，才总结出了门捷列夫化学元素周期表，完成了科学史上一个伟大的勋业；,逆向思维是一种反逻辑和反常规的思维方式，其思维常摆脱正常的思考途径以背逆正常思索途径来寻找解决问题的方法。思维的要点是“不挥手段”。因此，这种思维方式视野开阔，没有束缚，具有难以形容的创造性与技巧性。 侧向思维又称旁通思维，是一种类似逆向思维的思维方式。当正向思维无效时侧向思维与逆向思维一样都摆脱直接指向目标的思考途径,另辟蹊径.但侧向思维没有逆向思维极端,而是将问题转化为另一个等价的问题,通过等价问题的求解使原问题得到解决.,(三)形象思维和抽象思维,形象思维也称具体思维或具象思维。这种思维形式表现为对事物表面特征的记印，对感知过的形象进行加工、改造，通过联想、想象，从而创造山新形象的过程。 想象是形象思维的一种基本方法。想象不仅能构想出未曾知觉过的事物形象，而且还能创造出未曾存在的事物形象。因此，想象是任何创新不可缺乏的基本要素。爱因斯坦对即抽象又高深的相对论作过形象的解释:你同最亲的人在一起聊天一个小时过去了,你却只觉得过了五分钟.而一个人在大热天孤独地坐在火炉旁,五分钟就好象过了一小时,这就是相对论.,抽象思维又被称为逻辑思维：它是凭借概念、判断、推理来概括事物的本质，揭示各事物之间的联系与差距，从而推断出事物具有的新概念的思维模式。 思维的载体侧重厂文字、数据、符号等。亦进行创新活动过程中，形象思维和抽象思维是创新活动密不可分的两个方圆，它们彼此相互联系，又相互渗透。人们通过想象提出尽可能多的设想，通过判断、推理从中找出最理想的结果.,(四)发散思维和收敛思维,发散思维 又称辐射思维、扩散思维、分散思维、求异思维、开放思维等。思维的特点是转移和跳跃c思维时常常以散解决的问题为少心，运用横向、纵向、逆向、分台、颠倒、质疑、对称等思维方法，找出尽心能多的答案。 收敛思维 又称辐轴思维、集中思维、求同思维。它是寻求某种确定答案的思维形式。它总是以研究对象为午心，将众多思路中获取的信息利塌已有的经验和知识，将其逐步引导到条理化的逻辑序列中，以便最终得出一个合乎逻辑的结论。,(五)直觉思维和灵感恩维,直觉思维是在无意识状态下，从整体上迅速发现事物本质属性的种思维方式。比如，我们在读文章时常会觉察到某个句子不通顺，但这个感受并不是通过仔细地进行语法分析后得到的，问他为什么会有这种感受，他时也难以说清楚其中的道理，这就是人们所说的直觉。 直觉在创造活动中达到高潮时往往会产生出一种特殊的体验灵感。人们常说“灵机一动，计上心来”，正是这种体验的生动描述。灵感是创造活动中不可缺少的一部分由灵感引发的创新产品更是不胜枚举。长期的艰苦劳动和执着追求是灵感产生的基础。爱迪生说过，发明是1的灵感和99的血汗。,4.创新思维的突变方式 （1） 联想思维：指思路由此及彼的连接，既由所感知或由所思的事物、概念或现象中，而想到其他与之有关的事物。是正常人都具有的思维本能。 要善于联想，必须要掌握一定的联想方式： 相似联想由一事物或现象刺激，想起与其相似的事物或现象。主要体现在时间、空间、功能、形态等方面相似。相似中很可能隐含着事物之间难以觉察的联系。 相关联想利用事物之间存在着某种连锁关系，一环紧扣一环的进行联想，是思考逐步地进行逐步的深入，从而引发出某种新的设想。 对称联想在同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。,（2） 想象思维：人在头脑中塑造过去未曾感触过的事物的形象，或将来才可能实现的事物的形象。想象思维可以帮助人发现问题，依靠想象的概括作用，可帮助人们在头脑中塑造新概念、新设想；想象是理性的先驱，想象可以帮助人们反思过去，展望未来。埃因斯坦曾说过：“想象力比知识更重要，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，并且是知识进化的源泉。严格的说，想象力是科学研究中的实在因素。” 想象的类型包括： 组合想象指在思维者的头脑中对某些事物形象，或者整个的、或者部分的抽取，再根据某种需要将其组成另一种有自身结构、性质、功能与特征的新事物形象。,充填想象指思维者在仅仅认识了某事物的某些组成部分或某些发展环节的情况下，头脑中通过想象，对该事物的其他组成部分或其他发展环节加以填充补实，从而构成一个完整的事物形象。 预示想象根据思维者已有的知识、经验和形象积累，在头脑中构成一定设想或愿望的，虽然还不存在，以后却有可能产生的某种事物形象。(幻想) 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。（意念）,（3） 灵感思维：是指思维者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）等特点。 捕捉灵感的主观条件： 积累扩大知识面，让大量信息深烙在脑中，形成强大势能，一经触发，便可能转化为突变动力。 迷恋使自己兴趣、主义、情感和思维都集中在与要解决的问题相关方面上来。 松弛暂时松弛有利于消化，利用和沟通已得到的全部资料，有利于冷静的回味以往的得失和线索，有利于恢复大脑的疲劳，并使其再度兴奋，并发挥其潜意识作用。 触发经长时期紧张思考，大多数问题已解决，但关键环节却卡住了，若此事出现相应的偶然诱因作为触发，问题即可获解。, 激发灵感的方式： 自发灵感是指在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。 诱发灵感是指思维者根据自身、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，西方有所谓三B思考法，即bed（床），bath（沐浴），bus(公共汽车)，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。 触发灵感是指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。根据多人经验，同人交谈，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，是思想产生某种飞跃和质变，迸发出灵感的火花。 逼发灵感指情急能生智，在紧急情况下，不可惊慌失措，要镇静思考，谋求对策，解决某种问题的答案或启示，此时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。”,（4） 多方向思维： 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。 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，重组信息，获得信息。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。 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。,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，以寻求的创见。,2.2创造原理,任何创造技法的产生均有一定的创造理论基础，而创造理论与实践结合产生出来的可操作的程式、步骤和方法，就是创新技法。因此创造原理是指导人们开展创新实践活动的重要理论基础，也是指导人们创造新技法的基本理论基础。,创造原理主要有以下几种：,1、组合原理 同类组合两个或两个以上相同或相似事物的结合。 异类组合两种或两种以上不同类事物的结合。 附加组合指在原有事物中补充加入新内容的组合。 重新组合将一个事物在不同层次上分解后，将分解的结果按新方式重新聚合的组合。 综合组合综合是一种分析、归纳的创造性过程。 举例: 组合机构、组合机床；生活中如组合音响、组合家具；将儿片透镜组合在一起可组成望远镜、显微镜；将碳原子以不向的晶格形式进行组合可形成金刚石或石墨；“阿波罗”登月计划的负责人讲，“阿波罗”宇宙飞船没有任何一项技术是有新突破的技术，都是现有技术精确无误的组合结果。,2、还原原理,研究已有事物的创造起点，并追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，有新思想、新技术重新创造该事物，这就是创造原理的还原原理。 举例:船舶通常用锚将自己定位在水面上，过去人们也创造过多形式的锚，但不管什么锚都是沿着“用重物的重力拉件船只”的思考方向进行创造的：根据创造的还原原理，人们发现锚的创造原点应该是“能够将船舶定位在水面上的一切物质和方法”：于是人们研制成功了完全新颖的冷冻锚。冷冻锚是一块约2m2的特殊铁板，该铁板在通电1分钟即可冻结在海底上，冻结10分钟后联接力可达100万N：起锚时只要通电很快便可使冰解冻，因此，冷冻锚成为现代远洋船舶的一种新型锚。,3、逆反原理 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反转过来，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。 4、变性原理 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，这种原理被称为变性原理。 5、移植原理 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。,6、迂回原理 在创造活动中如遇到棘手问题，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，或研究问题的另一个侧面，让思考带着未解决的问题前进。也许，当其它问题解决时，该问题就迎刃而解了，这就是迂回原理。 7、群体原理 可以形成智慧，可以形成创造力。 8、完满原理 完满原理又可称为完全充分利用原理。凡是理论上未被充分利用的，都可以成为创造的目标。,2.3 创新技法 1. 观察法：创造性观察是一种有目的、有计划、有步骤的感知活动，观是指用敏锐眼光去看，察是指用科学思维去想。 （1）观察三要素： 观察者应具备科学知识、实践经验、观察技法。 观察对象观察实物的结构、形态、位置等；观察事件的发生、发展、运动过程等；观察事物的起源、发生、结果，即在整个时空领域出现的变化。 观察工具应有利于扩大观察范围，获得可靠、准确地观察结果。,（2）观察常用技法： 重复观察对相似或重复出现的现象或事物进行反复观察，以捕捉或解释这些重复现象中隐藏或被掩盖，而没有被发现的某种规律。 动态观察创造条件使观察对象处于变动状态(改变空间、时序、条件等)，再对不同状态下的对象进行观察，以获取在静态条件下无法知道的情况。 迂回观察当正面观察受阻时，可采用迂回方式，从两翼或外围入手进行观察才有所发现。,2. 类比法： 把两类事务进行比较，从比较中找到对象的相似点或不同点，并进行逻辑推理，在同中求异或异中求同中实现创新。 具体做法有： （1） 相似类比一般指形态上、功能上、空间上、时间上的相似。 （2） 对称类比利用逆向思维或对比联想的方法进行创造。 （3） 因果类比有某一事物的因果关系推出另一类事务的因果关系。,3. 移植法：借用某一领域的成果，饮用、渗透到其他领域，用以变革和创新。 主要方法有： （1） 原理的移植将某种科学技术原理向新的领域类推或外延。 （2）方法的移植指操作手段与技术的移植。 （3）结构的移植指结构形式或结构特征。 （4）材料的移植例如把陶瓷材料引入发动机； 4. 仿生法：模仿自然物种或现象，但不是自然的再现，而是对自然的一种超越。包括原理、结构、信息采集拟人等仿生。,5.转想法：指换一个角度想问题。 （1） 变换方向根据实际情况及时修正原计划、方法、目标等。 （2） 逆向方式相反、因果颠倒、顺序倒置等。 （3） 还原返回创造原点。,6. 组合法：运用创造性思维将已知事务珠联璧合，已产生新的事物或功能。 常用技法有： （1） 功能组合指多种功能组和为一体的产品。 （2） 材料组合合金、合成纤维、导电塑料 （3） 同类组合将两个或两个以上同类事务进行组合，用以创新。 （4） 异类组合将两个或两个以上异类事务进行组合，进行创新。 （5） 主体添加以某事务为主体，在添加另一附属事务，以实现组合创造的方式。,7. 希望点列举法：列举、发现、或揭示希望有待创造的方向或目标。 （1） 希望点的特性目的性：是创造课题的客观基础；动态性：随社会发展而发展；关联性：各希望点是相互关联的。 （2） 希望点的分类 按对象分：物质需要（衣、食、住、行等），精神需要（知识、娱乐等）。 按用途分：消费需要，生产需要。 按时差分：现实需要，潜在需要。 按层次分：生理需要、安全需要、社交需要、尊重需要、成就需要等。 （3） 希望点与创造的关系产生需要创造满足需要；希望点是创造的动力，但一般是通过压力来传递的（面临自然压力、社会压力、竞争压力、环境污染压力等）。,8. 缺点列举法：揭露事务的不足之处，向创造者提出应解决的问题，指明创新方向。 具体技法有： （1） 用户意见法设计好用户调查表，以便引导用户列举缺点，并便于分类统计。 （2） 对比分析法先确定可比参照物