创新思维与方法(技法)

创新技法,本部分介绍五种创新技法共讲授4学时教学目的：通过本部分的讲授，使学生将创新技法与前面讲的各种创新思维方法结合起来，从而能够结合自己的学习、科研实际开展创新活动。1、了解创新技法的类型2、掌握核检表法，按照该方法对自己创新的课题提出问题、进行各种调整、改变、扩大、缩小、组合、借用、代替而创造出新的产品、新的方法、新的观念；,创新技法,掌握5W（6W）1H（2H）设问法，学会准确地提问题并解决问题。3、掌握组合法的原则，能熟练的运用组合法创新4、掌握缺点逆用法，能与列举法结合起来对现成的某产品进行革新。5、掌握头脑风暴法及其规则，能组织其他人开展头脑风暴法进行创新活动。,创新技法概述（一）方法的重要如果把创造创新活动比喻成过河的话，那么方法和技法就是过河的桥或船。方法和技巧可以说比内容和事实更重要。法国著名的生理学家贝尔纳曾说过：“良好方法能使我们更好地发挥天赋的才能，而笨拙的方法则可能阻碍才能的发挥”。黑格尔说：“方法是任何事物所不能抗拒的、最高的、无限的力量”。笛卡儿认为：最有用的知识是关于方法的知识。,创新技法,创新技法,（二）定义：创新技法是创造学家根据创造性思维发展规律和大量成功的创造与创新的实例总结出来的一些原理、技巧和方法。（三）作用它的应用既可直接产生创造、创新成果，同时也可启发人的创新思维。可以提高人们的创造力、创新能力和创造、创新成果的实现率。,一、设问法发明、创造、创新的关键是能够发现问题，提出问题。设问法就是对任何事物都多问几个为什么。一奥斯本核检表法这是奥斯本提出来的一种创造方法。即根据需要解决的问题，或创造的对象列出有关问题，一个一个地核对、讨论，从中找到解决问题的方法或创造的设想。下面我们介绍奥斯本核检目录法九个方面的提问。,设问法核检表法,设问法核检表法,1、方法现有的事物有无他用;1）能否他用保持不变能否扩大用途;稍加改变有无其他用途.2）能否借用现有的事物能否借用别的经验能否模仿别的东西;过去有无类似的发明创造创新现有成果能否引入其它创新性设想.,现有事物能否做些改变？如：3）能否改变意义颜色声音、味道、式样、花色、品种，改变后效果如何现有事物可否扩大应用范围、能否增加使用功能、4）能否扩大能否添加另部件、能否扩大或增加高度、强度、寿命、价值。,设问法核检表法,现有事物能否减少、缩小或省略某些部分；5）能否缩小能否浓缩化；能否微型化；能否短点、轻点、压缩、分割、简略；现有事物能否用其他材料、元件。6）能否代用能否用其他原理、方法、工艺；能否用其他结构、动力、设备。,能否调整已知布局；能否调整即定程序；7）能否调整能否调整日程计划；能否调整规格；能否调整因果关系；能否从相反方向考虑；8）能否颠倒作用能否颠倒；位置（上下、正反）能否颠倒现有事物能否组合；9）能否组合能否原理组合、方案组合、功能组合、能否形状组合、材料组合、部件组合。,设问法核检表法,2、核检表法的优点是一种具有较强启发创新思维的方法。这是因为它强制人去思考，有利于突破一些人不愿提问题或不善于提问题的心理障碍。提问，尤其是提出有创见的新问题本身就是一种创新。它又是一种多向发散的思考，使人的思维角度、思维目标更丰富。另外核检思考提供了创新活动最基本的思路，可以使创新者尽快集中精力，朝提示的目标方向去构想、去创造、创新。,设问法核检表法,设问法核检表法,3、使用核检表法应注意的几点一是要一条一条地进行核检，不要有遗漏。二是要多核检几遍，效果会更好，或许会更准确地选择出所需创造、创新、发明的方面。三是在检核每项内容时，要尽可能的发挥自己的想象力和创新能力，产生更多的创造性设想。核检方式可根据需要，一人核检也可以，三至八人共同核检也可以。集体核检可以互相激励，产生头脑风暴，更有希望创新。,设问法和田十二法,4、和田十二法加一加、减一减、扩一扩、缩一缩、变一变、改一改、联一联、学一学(模仿)、代一代、搬一搬、反一反、定一定(规定）可归入核检表法。,设问法,5、案例：教师自己收集或用参考资料的案例讲解，也可以发动学生收集案例或选用眼前的物品启发学生运用讲过的方法。我们给出一个用核检表法改进玻璃杯的案例,核检表法举例玻璃杯的改进,续前表,设问法5W1H(6W2H)法,二5W1H(6W2H)法1、美国陆军部提出5W1H法2、我国著名教育家陶行知先生提出6W2H法，他把这种提问模式叫做教人聪明的“八大贤人”。,设问法5W1H（6W2H）法,为此他写了一首小诗：“我有几位好朋友，曾把万事指导我，你若想问真姓名，名字不同都姓何：何事、何故、何人、何如、何时、何地、何去，还有一个西洋名，姓名颠倒叫几何。若向八贤常请教，虽是笨人不会错。”,Why为什么需要创新？What创新的对象是什么？Where从什么地方着手？Who谁来承担创新任务？When什么时候完成？How怎样实施？5W1HHowMuch何去达到怎样的水平？Which几何（哪个）6W2H3、应用,设问法5W1H（6W2H）法,案例某商店改变生意清淡的方法,续前表,1.定义：组合思维是指把多项貌似不相关的事物通过想象加以连接，从而使之变成彼此不可分割的新的整体的一种思考方式。严格意义上讲，“组合”并不是一种创新思维形式，而是一种比较具体的创新方法，是人们创造发明的重要工具。从组合创新中思维的特点来看，仍属发散思维、收敛思维或想象思维范畴。,二、组合技法,1）创新性运用组合法搞发明创造时，最富有创造性之处就在于组合要素的选择和新颖组合方式的提出。为提高组合要素的性能而提高整体功能是组合创新的基本目的。例：瑞士军刀2）广泛性有人对1900年至2000年的480项重大创新成果进行分析，发现技术创新的性质和方式，自20世纪50年代发生了重大变化：原理突破型成果的比例明显下降，而组合型发明开始变成技术创新的主要方式。据统计，现代技术中组合型成果已占全部发明的60%至70%以上。3）时代性和继承性,2.特征,组合技法,可归纳为三点：1）可以运用已有技术实现技术突破。2）有利于为新技术、新工艺、新材料的推广应用寻找途径。3）在开展群体创新活动中，获取群体创新成果，实践人人都是创新者的过程中发挥独特作用。,3.作用,组合技法,组合型重组组合,重组练习：（1）中国的汉字重组。请给下面每个字各配一个字，再将两字拆一拆，拼一拼，变成一个常用语。例：註+（吾）=（主）（语）勋+（）=（）（）汗+（）=（）（）夯+（）=（）（）杆+（）=（）（）柱+（）=（）（）洽+（）=（）（）,1）重组组合组合各组成部分的相互关系。,4.组合基本类型,组合型重组,中国的汉字重组（答案）例：註+（吾）=（主）（语）勋+（云）=（动）（员）汗+（胡）=（干）（湖）夯+（田）=（奋）（力）杆+（对）=（树）（杆）柱+（反）=（主）（板）洽+（工）=（合）（江）,组合型重组,重组作为手段，可以更有效地挖掘和发挥现有技术的潜力。如积木、组合拆装模型，都有利于儿童建立重组意识，培养重组能力。如过去电话送话器和听筒是分别安装的，将送话器与听筒连为一体，就是现在的电话机。,1892年纽约芝加哥的电话线路开通。电话发明人贝尔第一个试音：“喂，芝加哥”，这一历史性声音被记录下来。,子爵电话机(镀金),多种功能的电话,免提、按键、多功能液晶显示4种可选振铃音调，7级振铃音量调节16个一次拨号键，特记号码存储通话计时等,可视电话,卡通电话,创新就是组合!,如飞机的螺旋浆装在尾部就是喷气式飞机，装在顶部为直升飞机。,欧洲直升机公司EC-135轻型双发多用途直升飞机,空中掠过的中国陆航漂亮直升机,组合创新法,2）功能组合,铅笔橡皮设计出了带有橡皮的铅笔自行车货架、车框、里程表、车灯、后视镜具有了载货、测速、照明、辅助观察等多功能自行车。为婴儿喂奶时常需要判断奶水的温度，新生婴儿母亲因缺乏经验，判断奶水温度既费时又不准确。为解决婴儿母亲的这种需求，有人将温度计与婴儿奶瓶加以组合，生产出具有温度显示功能的婴儿奶瓶。,组合创新法,3）材料组合,有些应用场合要求材料具有多种特征，而实际上很难找到一种同时具备这些特征的材料，通过某些特殊工艺将多种不同材料加以适当组合，可以制造出满足特殊需要的材料。例；建筑施工中需要一种抗拉、抗压、抗弯、易施工且价格便宜的材料，钢筋、水泥和沙石的组合很好地满足了这种要求。例；铁芯铜线导线要求：导电性能好、机械强度高、容易焊接、耐腐蚀、成本低。铜具有良好的导电性、耐腐蚀性，并容易焊接，但力学性能较差。铁具有力学性能好、价格便宜的优点。将铁和铜组合设计出铁芯铜线。通过这种组合，充分利用了两种材料的优点，满足供电系统对电线的使用要求。,组合创新法,4）同类组合,将同一种功能或结构在一种产品上重复组合，满足人们更高的要求，这也是一种常用的创新方法。例：多插孔的电源插座、双人自行车、双万向联轴器。例：有多个CPU的计算机可以在一定的计算机制造水平下获得较高的运算速度。例：有多个发动机的飞机不但可以获得更大的动力，而且具有更高的可靠度。,组合创新法,5）异类组合,人们在从事某些活动时经常同时有多种需要，如果将能够满足这些需求的功能组合在一起，形成一种新的商品，更方便人们。例1.沙发床白天人们需要用沙发，晚上睡觉需要用床，沙发床的设计将这两种功能合二为一，节省了对室内空间的占用。例2.冷暖空调夏季人们需要使用空调，冬季则需要使用取暖器，冷暖空调将这两种功能组合在一起。,组合创新法,5.组合方法,1）主体附加法发散、想象思维为主2）二元坐标法发散、想象思维为主3）焦点法想象、收敛思维为主4）形态分析法发散、收敛思维为主,组合创新法,1）主体附加法,定义：以某一特定的对象为主体，通过置换或插入其他技术或增加新的附件而使发明或创造诞生的方法。也称为“内插式组合”。实例：电视机三鹿牛奶促销实施过程：选出主体列举缺点列举希望确定插入的技术，使主体功能发挥更好或增加辅助功能。,电视机,携带,车载电视,信号清晰度,声控电视,控制,高清数字电视,壁挂式超薄,占空间大,便携电视,移动,液晶电视,屏幕大小画面间断,全息电视,等离子电视,图象效果,图像清晰节能环保,组合创新法,分析（1）改变促销组合品：一般奶+奶变奶+方便面,（4）变竞争为合作变替代品为共食品协同效应,（2）“营养美味一起来”改变了人们的饮食思维定式,（3）互惠互利双赢降低促销成本借名提誉,考试题目：1、老年人用的手杖为主体，请在上面增加一些功能，使手杖能够多用。主体：拐杖附加（1）分割三段内加衔接线外加螺丝扣固定制成微型拐杖（2）加照明、红色，制成夜行拐杖、警示拐杖（3）加指南针制成探险拐杖（4）加自己常用药品制成保健拐杖（5）加支架和小木板制成拐杖板凳。2、多功能伞主体：伞附加（1）加香味制成香味伞（2）改用塑料制成透明伞（3）加大伞面制成情侣伞（4）加摊位、岗亭制成摊位遮阳伞请提出对皮鞋的种种希望，并提出改进设想（至少五种）,组合创新法,组合创新法,2）二元坐标法,定义：借用平面直角坐标系在两条数轴上标点（元素），按序轮番地进行两两组合，然后选出有意义的组合物的创新方法。实例：家具与家用电器的组合实施步骤：列出联想元素把联想元素绘制成二元坐标图进行联想和判断选出有意义的联想可行性分析,家具与家用电器的组合,二元坐标法（信息交合法）的价值和应用,学习研究、掌握运用信息交合法，可以改变人的思维习惯，提高人的思维能力和扩展思维层次。掌握这种方法的人，能自觉调整智能结构，拓宽视野，开拓智慧资源，更新思维方式，培养多系统、多方位、多功能、高效率的思维素质。这是最具系统性、实用性的创新方法。交合无限创新无限,组合创新法,组合技法焦点法,3）焦点法“焦点法”是组合技法的典型代表。它以一个事物为出发点（即焦点），联想其他事物并与之组合，形成新创意。如玻璃纤维和塑料结合，可以制成耐高温、高强度的玻璃钢。很多复合材料，都是利用这种技法制成的。廉价餐厅、廉价打火机都是以薄利多销为焦点。,焦点法,发散式从一个思想(技术)出发推广到各领域如方便可推广到主食小吃菜肴日用品管理服务交通通讯等.,集中式(由思想集中到目标),焦点法,如目标是”灭鼠”可与养猫、烟熏、鼠夹、真空吸引、灌水、毒饵、封洞、以鼠灭鼠等相连接。发散收敛，比较研究后找到最佳方案。,定义：是通过对研究对象相关形态要素的分列和重新组合，全面寻求各种解决问题方案的方法。形态指构成事物的内外有形要素。实例：设计食品包装方案,4）形态分析法,明确要解决的问题分解独立的形态要素揭示每个形态要素的可能变量绘制形态图进行图解（适用于独立要素在3个以下的情况）建立形态组合箱，将各项变量组合成可能的解决方案评定最佳组合方案。,实施步骤：,图案人物植物动物卡通画,主色调红与黄兰与白粉与灰绿与白,纸袋塑料袋纸盒塑料盒包装材料,设计食品包装方案步骤：选择形态要素（图案、包装材料、主色调）每个要素的变量（4个）绘制形态组合箱评定方案可选方案有44464种。,（一）定义：是指把多项貌似不相关的事物通过想象加以连结，从而使之变成彼此不可分割的新的整体的一种思考方式。（二）特征：创新性、广泛性、时代性和继承性（三）作用：三点（四）形式：重组、功能、材料、同类、异类（五）方法：主体附加法、二元坐标法、焦点法、形态分析法,组合思维及方法小结,创新技法逆向转换技法,三、逆向转换技法（一）逆向反转法方法简介：逆向反转换法的“逆”可以是方向、位置、过程、功能、原因、结果、优缺点、破(旧）、立（新）矛盾的两个方面等诸方面的逆转1）原理相反：制冷与制热、电动机与发电机、压缩机与鼓风机,电磁学的创始人-法拉第,鼓风机,空气压缩机,逆向转换法逆向反转型,2）功能相反：保温瓶（保热）装冰（保冷）3）过程相反：吹尘与吸尘4）位置相反：野生动物园的人和动物的位置5）因果相反：原因结果互相反转即由果到因。如数学运算中从结果倒推回来以检查运算是否正确。,逆向转换法逆向反转型,因果相反：就是把通常的“因为所以”的思维方式用“应该但是”的逆向思维所代替。因为我很健康，所以我不买保险。应该说你很健康，可以不买保险。但是，天有不测风云，人有旦夕祸福。正象汽车行走不可能一路绿灯，也有黄灯和红灯。,逆向转换法逆向反转型,6）程序相反：（科学假设与实验验证居里夫人发现镭）7）观念相反（大而全到专门化）（以产定销，以销定产）8）结构逆向：电风扇排风扇与风力发电,练习题：有一块形状如下图所示的木板，准备把它切成2块做一个十字架，该怎样做？图1,逆向转换法逆向反转型,图2图3这就是一个从结构上逆向思考的例子。,逆向转换法重点转移与问题逆转法,（二）重点转移与问题逆转法重点转移：丰田佑吉发明自动纺织机问题逆转：1美元的贷款无片名电影,逆向转换法破与立创新法,（三）破与立创新法（破破坏、突破）计划经济下工厂生产什么我们就消费什么，以产定销。现在，不符合人们消费观念的产品，人们不买，工厂要转变经营理念，以销定产，甚至要想在消费者前面，引导消费。没有市场适应市场创造市场。,逆向转换法还原分析法,（四）还原分析法所谓还原法就是把创新的对象的最主要的功能、要素抽象出来，回到根本抓住关键。先还原再改变要素是还原换元法，先改变要素再还原，是换元还原法。美国核物理学家格拉塞尔发明“液态气泡室”;,逆向转换法缺点逆用法,（五）缺点（祸害）逆用法1、原理：事物有用两重性，缺点和问题的一面可以向有利和好的方面转化。2、案例：造纸少放了一种原料，成了废品，写字湮成一片，利用这一点做成吸墨纸。日本的清酒的产生。纺纱品的疵点利用。,创新技法列举法,四、列举法（一）方法介绍：列举法就是把与创新有关的方面一一列举出来，然后探讨能否改革、怎样改革，最后实现改革。列举法通常分为特性列举法、缺点列举法与希望点列举法。（二）类型1、特性列举法1）步骤,（1）选择明确的创新对象，易小不易大（2）把创新对象的特性一一列举（3）把事物的特性用名词、形容词、动词表现出来名词特性（整体、部分、材料）形容词特性（大小、形状、颜色、性质）动词特性（功能、机理、作用）2）举例：如水壶的改造2、缺点列举法通过挖掘设想（产品）缺点而进行创新的方法。例1：带吸盘的运动鞋的诞生（缺点列举）,创新技法列举法,列举法,例2尽可能多地列举出玻璃杯的缺点。容易碎；比较滑；盛开水后手摸上去很烫手；容易沾上脏物；有了小缺口会划破手；容易翻倒；活动时带在身边不方便；倒上热水后很容易凉；成套的玻璃杯花色相同，喝水人稍一不注意就分不清自己所用的杯子；有些鼻子较高的人用普通玻璃杯喝水，杯沿压着鼻子会感到不舒服,列举法,3、希望点列举法从人们的希望出发而进行创新的方法.例如：开发一种新型雨伞A：如果天气好了，就可以把伞扔掉，那才方便呢。B：我倒希望有一把伞，和朋友一起走能大些，自己走能变小些。C：能搞出象空气那样的东西，围裹着身体，不让淋湿才好。D：淋湿了马上就干也不错。E：有什么东西，在头顶上把雨水都吸收了就好。F：最好有一种象隧道一样的东西向前延伸着淋不到雨。,列举法,如此种种，把大家的意见集中起来，设计出一种新伞。希望点列举法与缺点列举法一样，都是列举的越多越好，甚至空想、幻想也可以。这需要发散思维和想象力。希望点列举法既可以个人进行，也可以团体进行。,联想类比法移植法,五、联想类比法（一）类比法类比法就是通过对一种事物与另一种（类）事物对比，而进行创新的技法。其特点是以大量联想为基础，以不同事物间的相同、类比为纽带。（二）移植法1、技术手段移植电吹风、被褥风干机2、原理移植电话、留声机3、技术功能移植驿站、电报,联想类比法综摄法,（三）综摄法综摄法是一种新颖独特比较完善的创新技法，由美国创造学家威廉戈登在长期研究和实验基础上提出的。它是通过隐喻、类比等心理机制调动人的潜意识功能达到创新的。关键是变熟悉为陌生，好像弯下腰从两腿间看世界一切都倒过来了一样。这就是要人们跳出司空见惯的思维的圈子。隐喻：一种表达出来的或暗示的比较，这种比较可以引起有意义的智力启发和感情激动。,联想类比法综摄法,综摄法的特性要求亲身体验，设身处地换个角度想问题，从中求得对事物的新感觉或新认识。1、程序确定课题把陌生的事物变为熟悉的事物把熟悉的事物变为陌生的东西2、综摄法以集体讨论方式进行让不同特点的人在一起取长补短，集思广益，大有裨益。比如设计自动门，用阿里巴巴的芝麻开门。法国雷内克医生发明听诊器的故事。,创新技法智力激励法,六、智力激励法（又叫做头脑风暴法）（一）方法介绍：1、头脑风暴法是美国创造学之父奥斯本在20世纪30年代创立的。在韦氏国际大字典中被定义为：一组人员通过开会方式对某一特定问题出谋献策，群策群力解决问题。按其英文字头（brainstorming）又称为BS法。2、实施步骤1）准备阶段：（）提出问题；（）组建小组；（）通知会议内容、时间、地点,创新技法智力激励法,2）热身活动：为使会议活跃，会前可作一些智力游戏、讲幽默小故事、作简单的发散思维练习等活动3）正式开会，明确问题，简单明了4）自由畅谈，主持人坚持上述原则5）会后收集整理设想、提案6）未达目的，重复上述过程7）评价选出最佳设想、方案举例：我们如何多快好完成砸核桃的任务？,创新技法智力激励法,3、实施原则1）延迟评判原则，使与会者思想放松，气氛活跃，这是智力激励法的关键；2）以量求质的原则，这是获得高质量创造性设想的条件；3）自由畅想原则，突出求异创新，这是智力激励法的宗旨；4）综合改善原则，强调相互启发、相互补充和相互完善，这是智力激励法能否成功的标准。5）限时限人原则。,创新技法智力激励法,（二）类型1、奥斯本智力激励法（上面介绍的）2、635法德国人荷力针对德国人惯于沉思的性格特点，对奥斯本的BS法进行改良的一种方法。这个方法也是召开会议，到会6人，由主持人宣布会议目标，然后每人发几张卡片，每张卡片上标出1、2、3，每人在5分钟内提出3个设想，所以叫做635法，卡片上每个设想间要留有间隙。然后将卡片传给右邻的到会者，这样半小时内可以传递6次，一共可以产生108个设想。这个方法可以避免由于数人争着发言而使设想遗漏的情况。,创新技法智力激励法,（三）练习（50分钟）1、请教师事先准备一个学生中共性的问题，拟好会议内容提纲（也可请学生做这项工作）发给学生。2、将学生分成若干组（810人一组）选1名主持人，1名记录员3、按照头脑风暴法的原则召开会议4、会后整理各种设想，如未达到目的再召开会议。,创新技法卡片法,七、卡片法（一）KJ法KJ法的创始人是日本人文学家川喜田二郎，KJ是他的姓名的英文缩写。KJ法的步骤如下：1、准备2、头脑风暴法会议3、制做卡片4、分成小组5、并成中组6、归成大组7