创新思维与创造原理

2.1创新思维2.2创造

原理

第2章创新思维与创造原理

人类的历史实际上就是一个不断创造历史的过程，创新在人类的进步历程中发挥了极其重要的作用。在机械应用的领域内，创新是推动机械设计发展与变革的主要手段。当今世界已进入知识经济时代，创新是一个国家持续稳定发展的基石。缺乏创新能力将失去知识经济所带来的机遇和挑战，因此如果一个国家没有了创新那么就没有了新兴的机械技术。知识创新和技术创新能力是决定国与国之间、企业与企业之间、人与人之间竞争地位的重要因素。面对机械产品开发过程中的迅速扩展，通过产品创新实现快速适应市场，高质量、低成本的产品开发是向我国企业提出的严峻挑战。以创新设计理论、方法和技术为基础，以实现产品创新开发为核心的创新设计是赢得胜利的关键。新世纪是一个“知识经济”占主导地位的世纪。在“知识经济”时代，“机械设计和制造”的发展源泉和生命在于“创新”。高等学校将肩负知识创新和知识传播的两大任务，随着科学技术的发展和知识经济的到来，增强创新意识、培养创新的能力也是学校教学改革的重要内容。创新是工科专业，尤其是实践设计环节的一项重要要求。

从人类的活动上看，创造的源泉实际上来自于人类的思维，因此系统地研究创造性思维的特点、本质、形成过程和与其他思维的关系，可进一步理解和掌握创新思维的规律，从而达到增强创新能力的目的。

思维可定义为：思维是人脑对所接受和已存储的来自客观世界的信息进行有意识或无意识、直接或间接的加工处理，从而产生新信息的过程。

从思维的字面上看，思维中的“思”可理解为思考或想；“维”可理解为方向或序。

思维就是沿一定方向的思考，或是有一定顺序的想。

这些新信息可能是客观实体的表象，也可能是客观事物的本质属性或内部联系，还可能是人脑机能产生出的新的客观实体，如文学艺术的新创作、工程技术领域的新成果、自然规律或科学理论的新发现等。

2.1创新思维

创新思维是创造力的核心，机构创新设计依赖于创造性的思维，世界上现存的机构，都是创造性思维的成果。创造性思维，是人们在已有知识和经验的基础上，从某些事实中寻求新关系、找出新解答、创出新成果的思维过程。创造性思维的广度、深度、速度以及成功的程度，在很大程度上决定于创造性思维的方式。良好的思维方式，可使人思路开放，创造层出不穷；拙劣的方式，则可能使思路堵塞，成为创造的障碍。有志于创造的人，应当熟悉和探索各种创造性的思维方式。

为深入地研究和分析思维的活动规律，应从思维的特点出发，结合利用创新思维在创新活动中的实例，全面地论述思维的不同类型和其在人类创新活动中的应用。

2.1创新思维2.1.1发散和收敛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。思维时常常以欲解决的问题为核心，根据一有信息，从不同角度不同方向思考，运用横向、纵向、逆向、分合颠倒、质疑、对称等思维方法，找出尽可能多的答案。

现在人们用的拉链，最早是发明者打算用来代替鞋带而发明的，后来人们将它用在钱包和衣物上，现在在医学上已将其成功地安装在需重复多次动手术的病人的创口上，发明了“皮肤拉链缝合术”。这些别出心裁的构想，摆脱了思维定势的束缚，使思维向四面八方发展扩散，通过新知识、新技术的重组，往往就能产生出更多、更新的创造性成果。例：1.发散思维2.1创新思维例：

冷拔钢管工艺中的新型堵头创新设计利用了创新思维的发散思维。冷拔钢管是一种无切削、冷作强化变形的制管技术，生产过程分为3个阶段：第一个阶段，在钢管的一端放入堵头，夹头咬住堵头；中间阶段，慢速冷拔；最后阶段，取出堵头，完成冷拔过程。在生产的过程中，由于夹头咬紧力大小不匀、钢管壁厚不匀等，常常造成管端“咬死”或“拔断”等现象，使堵头较难取出。为此，设计一种实用可靠的塞入、取出方便的堵头，以提高生产率十分必要。设计人员使用基于发散思维，突破实心堵头直径在冷拔作业时不能变的思维定势，设计出了具有变径功能的新型堵头。2.1创新思维

胀缩式堵头由两瓣内侧具有楔形面、外形为非完整半圆柱面的活动块，通过轴销联接而成。

(a)开始阶段

(b)胀径过程(c)结束阶段

新型堵头工作原理，其过程为

冷拔前，堵头呈缩径状态，塞入钢管管端；推压锥形芯块使堵头外径变大；冷拔后，芯块退出，堵头外径缩小，可使堵头顺利取出。

2.1创新思维

收敛思维也叫辐轴思维，集中思维、求同思维。它是寻求某种确定答案（理想系统）的思维形式。也就是说，条条思维途径都指向一个收敛目标，即寻求的确定答案（理想系统），收敛思维是选择设计方案最常采用的思维方式。2.收敛思维发散思维与收敛思维的有效结合组成了创新活动的一个循环过程。2.1创新思维

形态分析法创新技法即是发散思维与收敛思维有效结合的具体应用。

二战期间，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，他们费尽心机也难以获得有关技术情报。然而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带脉冲发动机的巡航导弹。·兹维基把数学中常用的排列组合原理搬来了。兹维基博士在运用此法时，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。其中不乏有创见的设想。特别有意思的是，在这些方案中，竟还包括了当时法西斯德国正在研制并严加保密的带脉冲发动机的F-1型巡航导弹和F-2型火箭。

形态分析创新技法即是发散思维与收敛思维有效结合的具体应用之一。它是由美国加利福尼亚洲理工学院教授兹维基首创的一种方法。

例：2.1创新思维

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。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。如果定义洗衣机的总功能为“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3项分功能。

2.1创新思维

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，经过因素与形态分析，可建立如下的洗衣机形态分析。

功能技术手段1234A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计算机自控

例：在对洗洗衣机机的整整体设设计过过程中中，可可进行行各功功能之之间形形态要要素的的排列列组合合，从从理论论上说说，实实现一一个洗洗衣机机的设设计方方案有有3×4×3＝36种。在对36种种组合的分分析中，可可以发现组组合方案A1-B1-C2属于普普通的波轮轮式洗衣机机。这种洗洗衣机的工工作原理是是靠电动机机驱动V形形带传动装装置，使波波轮旋转，，从而产生生水与衣物物的机械式式摩擦，配配合洗涤剂剂的作用而而使衣物与与脏物分离离。洗涤的的时间由机机械定时器器控制。它它的缺点是是衣物磨损损严重、耗耗电量大、、洗涤效率率低、易发发生故障。。为创新出不不用波轮的的新型洗衣衣机，经分分析发现组组合方案A1-B2-C3、A1-B3-C2和A2-B4-C1等都属属于非机械械摩擦式的的洗衣机方方案。下面面对这3种种方案作简简要的分析析。2.1创新思维(1)由A1-B2-C3构成的洗衣衣机可以说说是一种电电磁振荡式式自动洗衣衣机。它没没有波轮，，也不用电电动机，而而是利用电电磁振荡可可以分离物物料的原理理来洗涤去去污。据国国外科研人人员试验，，按此开发发的洗衣机机具有洗净净度高，不不易损害衣衣物的优点点。此外，，如果把桶桶内水排干干，还可直直接甩干衣衣物，具有有一机两用用的特点。。(2)由A1-B3-C2构成的洗衣衣机，应该该叫做超声声波洗衣机机，它也没没有波轮和和电动机。。设计这种种洗衣机的的技术关键键是要产生生20000

Hz以上的超声声波。这种种超声波能能产生很强强的水压，，使衣物纤纤维振动，，使洗涤剂剂乳化，从从而使脏物物与衣物分分离，达到到洗涤去污污的作用。。在结构上上，这种洗洗衣机离不不开气泵、、风量调节节、送风管管道、空气气分散器等等基本部件件。由技术术分析和试试验可知，，超声波洗洗衣机也具具有磨损轻轻、洗净度度高、无噪噪声、节水水、节电等等优点。2.1创新思维(3)由A2-B4-C1构成的洗衣衣机，是利利用热水使使纤维膨胀胀，在桶内内水流的作作用下使脏脏物脱离的的原理设计计，是一种种简易的小小型手摇洗洗衣机。它它主要由旋旋转桶、支支架所组成成，工作时时要往桶内内灌装热水水和洗涤剂剂，用手旋旋转洗衣桶桶。市面上上曾出现过过这种热压压式洗衣机机，虽然结结构简单且且价格低廉廉，但因技技术相对落落后，所以以很快就被被市场淘汰汰。应用形态分分析进行新新品策划，，具有系统统求解的特特点。只要要能把现有有科技成果果提供的技技术手段全全部罗列，，就可以把把现存的可可能方案““一网打尽尽”，这是是形态分析析方法的突突出优点。。但同时也也为此法的的应用带来来了操作上上的困难，，突出的表表现为如何何在数目庞庞大的组合合中筛选出出可行的新新品方案。。如果选择择不当，就就可能使组组合过程的的辛苦付之之东流。因此，在运运用形态分分析方法的的过程中，，要注意把把好技术要要素分析和和技术手段段的确定这这两道关。。2.1创新思维逻辑思维是是凭借概念、判断断、推理而而进行的反映映客观现实实思维模式。。逻辑性思思维的特点在在于其有序序性、递推性性。它是一一种严密的思思维方式，，是人们掌握握较好的一一种常规思维维方式。2.1.2逻辑辑思维与非非逻辑思维维1．逻辑思思维2.1创新思维逻辑思维有有两个最基基本的特征征：抽象性和确确定性。1)抽象性以数学的发发展为例：：古埃及人人和古巴比比伦人尽管管掌握了关关于空间和和数量关系系的大量知知识，但这这些知识主主要是凭经经验进行考考察的结果果。在所有有古埃及人人的著作中中，法则仅仅能应用于于为数有限限的具体情情况。在他他们的几何何学中，没没有用一个个三角形来来代表一切切三角形这这种在建立立演绎体系系时所必需需的一般化化的抽象概概念，抽象象的数的概概念还有待待引进。古古希腊人则则不同，数数学之所以以会在古希希腊发展起起来，就是是因为古希希腊人依靠靠古埃及人人和古巴比比伦人的数数学素材，，引进了““智力革命命”，从事事物的多样样性中辨别别出共同性性，并把它它抽象出来来加以一般般化，从而而导出与更更广泛的经经验相符合合的新关系系。就是由由于这个缘缘故，古希希腊人被称称为是科学学方法的倡倡导者。例：2.1创新思维抽象性的实实质，人们们可以从3个方面去理理解。首先先，抽象就就是抽取事事物的共同点，抽象最主主要的是对对同类事物物去除现象象的、次要要的方面，，抽取它们们的共同点点，从而使使思维从个个别中把握握一般，从从现象中把把握本质；；其次，抽抽象就是选选取事物的的深入点，一个事物物往往有几几个特点，，抽象的实实质就是从从这些特点点中选取一一个被认为为在某个方方面特别重重要的特点点，而忽视视所有其他他特点，这这样，抽象象起了限定定探究范围围、突出某某一重点、、限制其他他思路，并并把某一种种思路引向向深入，从从而使人们们能够深入入地研究认认识对象的的作用；再再次，抽象象就是理想想地复现认识对象。抽象的目目的在于把把事物加以以理想化而而再现于思思维之中。。因为不可可能单纯地地通过从可可观察现象象概括共同同点来把握握理想事物物，所以必必须脱离直直观地运用用思维的抽抽象力量创创造出理想想客体。同同抽取共同同点相比，，理想化是是更深刻的的抽象。2.1创新思维2)确定性确定性是抽抽象思维的的又一基本本特征。从从信息论的的观点看，，所谓知识识就是不确确定性的减减少。所以以，认识真理的的意义就在在于不断减减少和消除除对自然界界和社会认认识上的不不确定性。一般说来，，认识中的不不确定性来源源于认识主体体的感性活动动和思辨的猜猜测。经验认认识是人的感感官对于自然然现象的直觉觉认识，这种种认识通常只只是知识的准准备和原料。。作为“前知知识”，这种种认识的最主主要特征是不不确定性。抽抽象思维要获获得本质，就就必须以确定定性去减少和和消除这种根根源于事物现现象偶然性的的不确定性。。只有确定性性的思维所获获取的认识才才称为知识。。因此，可以以说理论知识识和日常知识识之间的最重重要区别就在在于理论知识识的命题必须须具有严格的的确定性，而而日常知识不不需要严格的的规范。2.1创新思维2.1创新思维抽象性和确定定性是抽象思思维的两个基基本特征，二二者是统一的的。爱因斯坦坦有一句话，，可以说是言言简意赅地表表达了抽象思思维抽象性和和确定性的这这种统一。他他说：“科学学家必须在庞庞杂的经验事事实中间抓住住某些可用精精密公式来表表示的普遍特特征，由此探探求自然界的的普遍原理””。这深刻地地体现了抽象象思维中抽象象性和确定性性的统一关系系。逻辑性思维在在创造性的活活动中虽不如如非逻辑性思思维那样活跃跃，但在创新新方案的整理理和可行性的的判断上是必必不可缺的。。它在把握使使创新性方案案趋于既定的的目标、避免免思维上的混混乱、保证创创造性过程能能有序进行方方面起着十分分重要的作用用。2．非逻辑思思维2.1创新思维非逻辑思维是是一种不严格格遵循逻辑规规律，突破常常规，是通过过想象、直觉觉、灵感等方方式进行的自自由思维方式式，主要用直直观形象和表表象解决问题题的思维。其特点是具体体形象性，是是通过对事物物形象的概括括而产生的，，是人脑对客客观事物和现现象具体形象象的反映。一般而言，非非逻辑性思维维是指逻辑性性思维以外的的各类思维模模式。非逻辑辑性思维的最最大特点是思思维的随意性性和跳跃性，，它不受任何何“秩序”的的约束，表现现出极大的灵灵活性。在创造性活动动中非逻辑性性思维发挥着着巨大的作用用；人类的很多成成果都来自非非逻辑性思维维。非逻辑性思维维主要包括形形象思维、发发散思维、逆逆向思维、侧侧向思维、联联想思维、灵灵感思维等思思维模式。定定向与非非定向1．定向思维维定向思维基本本上属于逻辑辑性思维一类类。其思维过过程总是通过过寻找合乎逻逻辑的、成熟熟的或常规的的方法或途径径，按部就班班地对事物进进行详细推断断。这种思维维方式的优点点体现为慎重重、稳妥。但但往往由于思思路狭窄、保保守而缺乏新新意又显示了了它的不足。。但总的来说说，由于定向向思维的方向向明确、清晰晰，实行“稳稳扎稳打、步步步为营”的的策略思索，，因此，这种种思维模式能能使创造性活活动沿最稳妥妥的方向发展展，也是在创创造性活动后后期验证创新新成果十分必必要的思维方方式。例如如，，俄俄国国化化学学家家门门捷捷列列夫夫在在为为化化学学元元素素排排序序时时曾曾发发现现一一些些元元素素的的原原子子量量跳跳跃跃较较大大，，他他根根据据原原子子量量呈呈有有规规律律变变化化预预言言，，在在跳跳跃跃的的化化学学元元素素中中间间一一定定还还有有未未被被发发现现的的新新元元素素，，按按这这一一确确定定的的目目标标，，于于1875年年9月月法法国国科科学学家家列列科科克克发发现现了了新新元元素素““镓镓””。。于于1885年年德德国国科科学学家家温温克克勒勒又又发发现现了了新新元元素素““锗锗””。。2.1创新思维2．．非非定定向向思思维维(1)逆向向思思维维以以背背逆逆正正常常思思索索途途径径来来寻寻找找解解决决问问题题的的方方法法。。思维维的的要要点点是是““不不择择手手段段””。。因因此此，，这这种种思思维维方方式式视视野野开开阔阔，，没没有有束束缚缚，，具具有有难难以以形形容容的的创创造造性性与与技技巧巧性性。。传传统统的的破破冰冰船船必必须须用用巨巨大大的的动动力力将将船船头头抬抬起起，，用用笨笨重重的的船船身身将将冰冰压压破破，，破破冰冰前前进进的的速速度度慢慢，，能能耗耗也也大大。。前前苏苏联联的的科科学学家家运运用用逆逆向向思思维维方方法法将将船船头头潜潜入入冰冰下下，，靠靠浮浮力力将将冰冰““顶顶””破破，，从从而而设设计计出出了了一一种种体体积积小小、、质质量量轻轻、、破破冰冰速速度度快快的的新新型型破破冰冰船船。。2.1创新思维(2)侧向向思思维维又又称称旁旁通通思思维维，，是是一一种种类类似似逆逆向向思思维维的的思思维维方方式式。。当正正向向思思维维无无效效时时，，侧侧向向思思维维与与逆逆向向思思维维一一样样，，都都摆摆脱脱直直接接指指向向目目标标的的思思考考路路径径，，另另辟辟蹊蹊径径。。20世纪纪40年代代，，发发明明了了圆圆珠珠笔笔，，但但作作为为笔笔尖尖的的圆圆珠珠常常因因磨磨损损而而漏漏油油墨墨，，影影响响书书写写质质量量而而难难以以推推广广。。正正向向思思维维围围绕绕提提高高圆圆珠珠的的耐耐磨磨性性进进行行思思考考，，而而侧侧向向思思维维回回避避了了提提高高圆圆珠珠耐耐磨磨性性这这个个难难题题，，干干脆脆用用减减少少圆圆珠珠笔笔芯芯的的储储墨墨量量，，使使笔笔芯芯中中的的油油墨墨在在磨磨损损而而快快漏漏油油前前正正好好用用尽尽，，该该办办法法解解决决了了圆圆珠珠笔笔漏漏油油墨墨的的问问题题。。动动态态思思维维和和有有序序思思维维1．．动动态态思思维维动态态思思维维是是一一种种运运动动的的、、不不断断调调整整的的、、不不断断优优化化的的思思维维活活动动。。它是是用用运运动动的的观观点点来来理理解解和和解解决决问问题题的的思思维维方方式式，，它它的的根根本本特特点点是是根根据据不不断断变变化化的的环环境境、、条条件件来来改改变变自自己己的的思思维维秩秩序序、、思思维维方方向向，，对对事事物物进进行行调调整整、、控控制制，，从从而而达达到到优优化化的的思思维维目目标标。。它它是是人人们们工工作作和和学学习习中中经经常常用用到到的的思思维维形形式式。。它它由由联联想想思思维维方方法法、、归归谬谬思思维维方方法法、、类类比比思思维维方方法法、、可可能能性性和和选选择择思思维维方方法法等等组组成成。。青霉素素的发发明就就是一一个成成功利利用动动态思思维的的很好好的例例证。。青霉霉素是是抗菌菌素的的一种种，它它是从从青霉霉菌培培养液液中提提制的的药物物，是是第一一种能能够治治疗人人类疾疾病的的抗生生素。。2.1创新思维例：1935年，英英国牛牛津大大学生生物化化学家家钱恩恩和病病理细细菌学学家弗弗罗里里开始始从事事抗茵茵物质质的研研究。。在那那个时时代，，细菌菌是人人类的的大敌敌，虽虽然细细菌学学家已已经发发现了了成为为病因因的种种种细细菌，，但还还没有有对付付细菌菌的有有效方方法。他细心心地搜搜集一一切有有关以以微生生物制制出抗抗茵物物质的的文献献，其其中有有一篇篇论文文引起起他的的注意意，该该论文文发表表于1929年，作作者是是细菌菌学家家弗莱莱明。1928年的一一天，，英国国圣玛玛利学学院的的细菌菌学讲讲师弗弗莱明明在研研究杀杀菌药药物时时，发发现一一只碟碟子里里的培培养剂剂长了了青绿绿色的的霉，，本来来准备备拿去去弄掉掉，但但细心心的细细菌学学家还还是把把它放放到显显微镜镜下观观察一一下，，结果果发现现了一一种出出人意意外的的现象象，这这种霉霉周围围的葡葡萄球球菌都都死了了，这这青绿绿色的的霉就就是青青霉菌菌。于于是，，弗莱莱明动动手培培养这这种霉霉，然然后把把青霉霉菌弄弄到种种种细细菌上上，结结果葡葡萄球球菌、、连锁锁球菌菌、肺肺炎球球菌全全都消消溶了了。1929年，弗弗莱明明把他他的论论文发发表出出来，，由于于种种种原因因，弗弗莱明明放弃弃了进进一步步的研研究。。2.1创新思维从弗莱明发表表的文章里，，弗罗里受到到了启发，他他认为：青霉霉素可溶化连连磺胺类药剂剂也无效的葡葡萄球菌，而而且没有副作作用，这正是是要搜求的物物质。于是，，他对弗莱明明的发现大感感兴趣。他们们分工合作，，钱恩负责青青霉菌的培养养和青霉素的的分离、提纯纯和强化，使使其抗菌力提提高了几千倍倍，弗罗里负负责对动物的的观察试验。。1940年5月，在动物试试验上宣告成成功，接着是是临床试验，，1941年获得成功，，1943年开始工业生生产。从青霉素发明明的过程可知知，创造之路路曲折歧异，，通向某一目目标的道路，，也许连接着着通往其他目目标的道路。。当你在创造造的征途奋进进时，应该不不断地环顾四四周，不要忽忽视探索中出出现的任何一一个细微变化化，并能及时时不误地分析析这个变化同同自己正在进进行的创造是是什么关系，，这正是动态态思维的特征征。青霉素发明者弗莱明病理学家霍华德·弗罗里2.1创新思维2．有序思维维有序思维是一一种按一定规规则和秩序进进行的有目的的的思维方式式，它是众多多创造方法的的基础，如奥奥斯本的校核核表法、5W2H法、十二变通通法、归纳法法、逻辑演绎绎法、信息交交合法、物场场分析法、ABIZ法等都是有序序思维的产物物。机加工中锥孔孔定位问题的的解决是有序序思维的一个个例证。在机机加工中，加加工中心刀具具刀体部分的的锥度采用7/24，如图所示。。为保证加工工精度及刚度度，必须让刀刀体的锥体b、主轴锥孔孔以及刀体法法兰端面a与与主轴端面同同时接触，但但实际上很难难实现两者同同时接触。2.1创新思维例：解决该问题的的方案如图所所示(美国的一项发发明专利)，通过改变刀刀体圆锥面，，使其与主轴轴锥孔不是以以整个圆锥面面的形式接触触，面是以多多数点的形式式接触，用精精密加工出来来的具有适度度刚度的小球球构成刀体的的圆锥面，从从而实现刀体体的圆锥面、、法兰端面、、主轴的锥孔孔面和端面同同时实现接触触。2.1创新思维直直觉思维维和灵感思维维1.直觉思思维爱因斯坦认为为“一般可以以这样说：从从特殊到一般般的道路是直直觉性的，而而从一般到特特殊的道路则则是逻辑性的的”。直觉思思维是创造性性思维的一种种重要形式，，是在无意识识状态下，从从整体上迅速速发现事物本本质属性的一一种思维方式式，是依据已已有的经验直直接领悟事物物的本质并迅迅速作出判断断的思维。它它浓缩了思维维的信息加工工过程，表现现出对客观事事物本质及规规律敏锐的洞洞察理解和整整体的判断，，是一种灵感感的迸发和认认识的顿悟。。直觉思维的的主要特征是是：不经详尽尽的逻辑过程程，直接触及及对象的本质质，迅速得出出预感性判断断，并在瞬间间迅速解决问问题。2.1创新思维在科学创造性性活动中，逻逻辑思维是最最基本的思维维形式，但当当已有的理论论不能解释新新发现的事实实时，直觉思思维便成为创创造性活动中中的主角。直直觉思维区别别逻辑思维的的重要特征在在于：它不是是分析性的、、按部就班式式的推理，而而是大脑对客客观事实及其其关系的一种种直接、迅速速的识别和猜猜想。平常所所说的“顿悟”就能很好地概概括这种思维维活动的特点点。顿悟表现现为思维的飞飞跃和逻辑的的中断，心理理学把这种思思维称为无意识思维或或下意识思维维。下意识的主主要特点是联联想和不受控控制。当大脑脑中存储的各各种长期大量量不用的“潜知”被下意识激活活时，它们不不一定按逻辑辑秩序进行“组合”，而可能形成成一种出乎意意料的崭新连连接，用这种种连接来补充充逻辑推理中中的中断和缺缺少的环节，，往往可能产产生出意想不不到的创造性性结果。2.1创新思维绝大多数科科学发现都都来源于直直觉的猜想想。例如，，诺贝尔奖奖获得者丁丁肇中教授授曾写过这这样一段回回忆：“1972年，我感到到很可能存存在许多具具有光特性性而又比较较重的粒子子，然而理理论上并没没有预言这这些粒子的的存在。我我直观上感感到没有理理由认为重重光子一定定要比质子子轻。后来来经过实验验，果然发发现了震动动物理界的的J粒子子。。梅里里美美是是一一名名出出色色的的特特工工，，靠靠自自己己的的““急急智智””圆圆满满地地完完成成了了一一项项艰艰难难的的任任务务，，已已被被同同行行中中传传为为佳佳话话。。有有一一次次他他接接受受了了一一项项潜潜入入某某使使馆馆获获取取一一份份间间谍谍名名单单的的任任务务，，这这是是一一个个艰艰巨巨而而棘棘手手的的任任务务，，因因为为此此名名单单放放在在一一个个密密码码保保险险箱箱内内，，梅梅里里美美只只有有想想方方设设法法获获知知密密码码，，才才能能打打开开保保险险箱箱安安全全返返回回，，否否则则任任务务完完不不成成还还将将暴暴露露自自己己。。据据情情报报透透露露，，保保险险箱箱的的密密码码只只有有老老奸奸巨巨猾猾的的格格力力高高里里知知道道，，于于是是梅梅里里美美在在精精心心的的安安排排下下进进入入使使馆馆成成为为格格力力高高里里的的秘秘书书，，他他凭凭着着自自己己的的才才智智逐逐步步获获得得了了格格力力高高里里的的信信任任。。可可是是，，尽尽管管这这样样，，格格力力高高里里始始终终没没提提过过保保险险箱箱密密码码一一事事。。梅梅里里美美多多次次试试探探打打听听也也毫毫无无结结果果，，这这时时上上级级已已经经下下达达命命令令，，限限3天时时间间让让梅梅里里美美交交出出间间谍谍名名单单。。梅梅里里美美焦焦急急万万分分，，到到了了最最后后一一天天的的晚晚上上他他决决定定铤铤而而走走险险。。梅里里美美进进入入格格力力高高里里的的办办公公室室，，试试图图用用自自己己掌掌握握的的解解密密码码技技术术打打开开保保险险箱箱，，可可是是一一阵阵忙忙碌碌之之后后他他发发现现一一切切都都是是徒徒劳劳，，一一看看表表发发现现离离警警卫卫巡巡查查的的时时间间仅仅剩剩10分钟钟了了。。怎怎么么办办？？突突然然，，他他的的目目光光盯盯在在了了墙墙上上高高挂挂着着的的一一部部旧旧式式挂挂钟钟，，挂挂钟钟的的指指针针都都分分别别指指向向一一个个数数字字，，而而且且从从来来没没有有走走过过。。梅梅里里美美猛猛然然想想起起自自己己曾曾经经问问过过格格力力高高里里是是否否需需要要修修钟钟，，格格力力高高里里摇摇头头说说自自己己年年龄龄大大了了，，记记性性不不好好，，这这样样设设置置挂挂钟钟是是为为了了纪纪念念一一个个特特殊殊时时刻刻。。想想到到这这，，梅梅里里美美热热血血沸沸腾腾，，他他立立即即按按照照钟钟面面上上指指针针指2.1创新思维例：在人类的的发明创创造史上上，这样样的例子子举不胜胜举，直直觉在创创造发明明中显示示了巨大大作用，，展现出出逻辑思思维可望望而不可可及的能能动性作作用。而而今，科科技发达达的现代代社会迫迫切需要要具有创创造意识识和创造造才能的的人材。。人们要要发展展直觉觉思维维，首首先需需要扩扩大知知识面面，积积累大大量的的知识识和丰丰富的的经验验是产产生直直觉的的前提提条件件。其其次，，人们们还要要积极极主动动地思思维，，大胆胆地设设想和和猜测测。此此外还还要注注意的的是：：通过过直觉觉得到到的结结论，，一定定要经经过逻逻辑论论证或或试验验之后后方可可行动动，绝绝对不不能把把直觉觉思维维和逻逻辑思思维截截然分分开。。2.1创新思维2．灵灵感思思维直觉在在创造造活动动中达达到高高潮时时往往往会产产生出出一种种特殊殊的体体验即即灵感。灵感感是指指人们们头脑脑里突突然出出现新新思想想的顿顿悟现现象。。灵感感思维维是一一种人人们自自己无无法控控制的的，创创造力力高度度发挥挥的突突发性性的一一种现现象。。它是是可以以未经经逻辑辑推理理就直直接迅迅速地地对特特定的的事物物作出出理解解和结结论的的一种种思维维方式式。灵感思思维主主要发发生在在潜意意识，，是显显意识识和潜潜意识识相互互交融融碰撞撞的结结果。。灵感也也叫顿顿悟，，是典典型的的创造造性思思维。。灵感感是一一种近近似于于无意意识或或潜意意识的的思维维活动动，尽尽管它它不经经过逻逻辑推推理也也能迸迸发出出创造造的火火花。。灵感的的产生生有时时是在在全神神贯注注思考考问题题之际际，有有时却却是在在不经经意间间，或或是睡睡意朦朦胧之之中。。灵感的产生生并不神秘秘，它是长长期思考以以后的突然然澄清，是是实践经验验和知识能能力积累到到一定程度度的创获。。2.1创新思维灵感的到来来并不是空空穴来风，，“得之在在俄顷，积积之在乎日日”，辛勤勤的劳动、、艰苦的探探索，善于于观察、勤勤于思考，，是灵感发发生的先决决条件。灵感思维是是潜藏于人人们思维深深处的活动动形式，它它的出现有有着许多偶偶然因素，，并不以人人的意志为为转移，但但能够努力力创造条件件，也就是是说要有意意识地让灵灵感随时突突现出来。。这就需要要了解和掌掌握灵感思思维的活动动规律，分分析灵感思思维的特点点，可归纳纳其一些主主要的基本本特征如下下。1)跳跃性灵感没有有严格的的规律可可循，其其思维活活动有跳跳跃式地地行进的的特点。。它通过过顿悟感感知事物物结构全全貌的思思维。但但其结果果有待于于进一步步的修改改和证实实。2.1创新思维2)不确定性性由于灵感感是人们们瞬间的的顿悟，，没有经经过严格格的推理理过程，，来自于于人脑潜潜意识状状态中的的一种下下意识的的活动，，有一定定的猜测测成分，，不可避避免地带带有一定定的模糊糊性。3)新颖性新颖性指指灵感思思维信息息与每个个人的知知识、经经历和思思维、方方式能力力相关，，认识问问题的角角度不同同，灵感感产生的的方式和和内容也也不同，，各有千千秋。但但思维活活动一开开始就必必须首先先破除思思维定势势，超越越原有思思维框架架。只有有打破自自身思维维信息层层次框架架的束缚缚，才能能产生灵灵感。4)突发性人们潜藏藏于心灵灵深处的的想法经经过反复复思考而而突然闪闪现出来来即灵感感。灵感感的产生生，不是是无中生生有，它它是人们们在工作作、学习习中遇到到问题，，积极思思考的结结果。一一般需某某种偶然然因素激激发而突突然有所所领悟，，达到认认识上的的飞跃，，是一种种“山穷穷水尽疑疑无路，，柳暗花花明又一一村”的的境地。。2.1创新思维19世纪中叶叶，已发发现的63种化学元元素把科科学家们们搞得眼眼花缭乱乱，大家家很想把把它们分分分类、、排排队队，但始始终无从从下手，，更不要要说再去去发现新新元素了了。后来来，俄罗罗斯化学学家门捷捷列夫一一夜之间间在自己己爱玩的的纸牌上上受到启启发，终终于发现现了元素素周期律律。他用用原子量量和化合合价这两两条“暗暗线”把把众多的的元素串串在一起起，使整整个化学学元素世世界排列列有序、、浑然一一体，轰轰动了整整个世界界。化学学元素周周期表公公布后，，有人问问他：““你是怎怎样想到到你的元元素周期期系统的的呢？””他笑着着回答：：“这个个问题我我考虑了了20年。”可见，，灵感的产生生从来不是一一蹴而就的，，只有在勤奋奋中才能产生生，持之以恒恒才能抓住。。灵感思维的过过程是必然性性与偶然性的的统一，是智智力达到一个个新层次的标标志。通过分分析、讨论直直觉和灵感的的内在规律，，可提高人们们有效地利用用直觉和灵感感的创造能力力。尽管直觉觉和灵感得到到的有些结论论不一定可靠靠，但人们不不能否定它们们的创造性作作用。2.1创新思维直觉在创造活活动中达到高高潮时往往会会产生一种特特殊的体验———灵感。灵灵机一动，计计上心来，正正是这种体验验的生动描述述。灵感是突突发的、飞跃跃式的、瞬间间即逝的。那那么，怎样才才能充分利用用直觉思维来来激发创造性性的灵感呢?记住下面这这些规律对你你也许十分有有益：1)灵感产生生需要一定的的知识积累。2)灵感需要要创造者全身身心地投入。。灵感只喜欢欢那些勤奋好好学、对问题题抱有浓厚兴趣和具具有强烈愿望望的人。3)灵感需要要外界信息的的突然激发。比如，牛顿顿从苹果落下下悟出万有引引力，鲁班被被带刺的植物物划伤，发明明了锯子。4)搁置。在一段时间间的紧张思考考后，中断思思考，使思维维忽然松驰。。5)灵感常常常会在你将有有所悟还未来来得及反应时时，就在你头头脑中一闪而而过。因此，，养成记录闪念的习惯。6)灵感需要要乐观的情绪。焦虑不安、、悲观失望、、情绪波动都都会降低头脑脑智力活动的的水平。补充创新思维的应应用实例—老老式电电风扇进行创创新设计发散思维1、湿电风扇扇,针对室内内需要加湿器器要求，对电电风扇进行改改造,使其具具有加湿功能能,替代加湿湿器。2、吸尘电风风扇,在电风风扇头部和底底座部分做结结构改进，使使其具有吸尘尘作用，并可可以动静结合合吸尘。3、消毒电风风扇，让它能能定时喷洒空空气清新净化化剂，消除空空气中的有害害病毒，尤其其适合大众流流通场合及医医院病房。联想思维代替思维补充例：相关思维音乐电风扇，，使其在转动动或不转动时时，能发出悦悦耳的音乐，，消除单调噪噪声对人的刺刺激。多路思维智能化遥控电电风扇，风速速大小和转速速高低等调节节按钮改进为为遥控式，再再加上微电脑脑,使其具有有识别、判断断、推理、记记忆等功能，，成为智能化化遥控风扇。补充反想思维冷热两用电风风扇,常用电电风扇都是吹吹冷风，现在在我们设计让让它夏扇凉风风，冬出热风风，替代思维维。聚合思维个性化组合电电风扇,对电电风扇外形、、色彩、功能能等按美学和和个人爱好不不同,建立数数据库,生产产个性化电风风扇。补充灵感思维1、保健电风风扇,对电风风扇机体，特特别是扇叶的的材料进行合合理选择，比比如选用檀香香木，再在特特制的中药浸浸剂中加压浸浸泡，制成含含保健元素的的电风扇。2、理疗电风风扇,使电风风扇不仅带来来凉意，还能能保健按摩，，具有理疗功功能。补充2.2创造原理创造造综综合合原原理理在机机构构的的创创新新设设计计中中，，综综合合现现象象十十分分常常见见，，如如组组合合机机构构、、组组合合机机床床，，但但组组合合不不是是将将对对象象各各个个构构成成要要素素的的简简单单相相加加，，而而是是将将研研究究对对象象的的各各个个方方面面、、各各个个部部分分和和各各种种因因素素联联系系起起来来加加综合合原原理2.2创造原理在机1．．同同类类组组合合它是是指指两两个个或或两两个个以以上上相相同同或或相相似似事利用用同同类类组组合合原原理理在在机机械械创创新新设设计计中中也也是是一一种种常常用用的的方方法法。。2.2造

原理

大侧侧压压调调宽宽轧轧机机是是热热轧轧厂厂粗粗轧轧区区的的主主要要设设备备之之一一，，主主要要用用来来调调节节连连铸铸板板坯坯的的宽宽度度，，它它与与立立辊辊定定宽宽相相比比有有着着不不可可比比拟拟的的优优点点。。利利用用该该技技术术使使得得连连铸铸板板坯坯的的宽宽度度种种类类可可由由19种降降到到5种，，同同时时也也使使热热轧轧卷卷板板，，宽宽度度的的标标准准偏偏差差和和切切头头切切尾尾损损失失量量降降低低。。该设设备备主主要要由由侧压压机机构构、同步步机机构构和调宽宽机机构构组成成。。侧压压机机构构由曲曲柄柄滑滑块块组组成成，，模模块块固固定定在在滑滑块块的的端端部部，，模模块块在在定定宽宽过过程程中中和和板板坯坯直直接接接接触触，，完完成成板板坯坯定定宽宽。。同步步机机构构保证证模模块块在在侧侧压压过过程程中中和和板板坯坯的的运运动动速速度度保保持持一一致致。。调宽宽机机构构主要要是是根根据据不不同同的的来来料料宽宽度度和和不不同同的的定定宽宽要要求求，，最最终终调调整整两两侧侧模模块块之之间间的的开开口口度度，，2.2创造原理例：在对调宽宽机工作作原理的的研究过过程中发发现，调调宽机的的工作能能力决定定于调宽机同同步机构构同步区区间的大大小，为保证证板坯在在匀速运运动过为更大地发挥该设备的潜力，在保证设备能力的前提下，应重点分析同步机构的运动。在分析中中发现，，利用组组合原理理中同类类组合的的原理，，在原来来同步机机构的基基础上增增加一个个曲柄滑滑块的方方法可以以极大地地增大同同步机构构的匀速速运动区区间。同同步机构构改造前前的机构构简图。。1—主曲柄柄；2—侧压连连杆；3—模块；；4—同步框框架；5—同步小小偏心；；6—同步框框架连杆杆；7—同步大大偏心2.2创造原理同理给出出，同步步机构改改造后的的机构简简图。结合优化化技术对对改造后后的调宽宽机进行行运动学学分析，，改造前前后模块块速度的的变化图图。优化前模模块的匀匀速段区区间长度度为101°，优化化后的匀匀速段区区间长度度为141°，优化化后同步步区间增增加了39.6%。经过进进一步的的理论分分析可知知，模块块在匀速速段区间间的有效效单侧行行程从120.00mm增至179.71mm，模块的的最大有有效行程程增加了了49.76%。2.2创造原理在对调宽宽机增大大同步机机构匀速速段区间间的设计计分析过过程中，，成功地地运用了了机构的的组合原原理，利利用同类类组合的的手段，，在原来来五杆机机构的基基础上增增加了一一个曲柄柄滑块机机构，极极大地提提高了同同步机构构的匀速速运动区区间和模模块的有有效行程程，达到到了预期期的设计计目的。。2.异异类组合合异类组合合创新法法指两种种或两种种以上不不同类事事物组合合在一起起，以获获得新事事物的创创新方法法。异类类组合创创新法不不是让人人们主观观地、任任意地将将不相干干的事物物进行拼拼凑，而而是使组组合的不不同事物物之间有有机、和和谐地融融合。异异类组合合创新法法也是创创造发明明中常用用的方法法，效率率最高，，效果最最好。2.2创造原理异类组合合创新法法具有一一些本身身的特点点：(1)组合对象象(设想和物物品)来自不同同的方面面，一般般无明显显的主次次关系。。(2)在组合过过程中，，参与组组合的对对象从意意义、原原理、构构造、成成分、功功能等方方面可以以互补和和相互渗渗透，可可产生1+1>2的价值，，整体变变化显著著。(3)异类组合合是异类类求同，，因此创创造性较较强，可可许多专专家称此此法是创创造的源源泉。电子黑板板是异类类组合成成功的例例证。电电子黑板板是在集集思广益益的基础础上产生生的，其其思路是是：在课课堂或其其他会议议上，听听讲者总总要一个个字一个个字地对对着黑板板抄笔记记，比较较麻烦，，如果把把黑板和和复印机机组合在在一起就就好了。。于是，，创造者者就将两两者组合合起来，，发明了了“电子子黑板””。在这这种黑板板上写的的内容，，只要按按一下右右方的电电钮，便便全部复复印成一一页页，，发给听听讲者作作为笔记记，极为为方便，，普通的X射线和计算算机都无法法对人脑内内部的疾病病作出诊断断，豪斯菲菲德尔将二二者组合，，设计出了了CT扫描仪。2.2创造原理例：3.附加加组合以一事物为为主体，再再添加另一一附属事物物，以实现现组合创造造的技法叫叫做附加组组合。附加加组合是一一种创造性性较弱的组组合，人们们只要稍加加动脑和动动手就能实实现，但只只要附加物物选择得当当，同样可可以产生巨巨大的效益益。杯子是日常常生活用品品，其基本本用途就是是用来盛水水、饮水。。一位工程程师用附加加组合的方方法发明了了磁化杯，，在杯底及及杯盖上各各加一块磁磁铁，当旋旋转杯盖时时，两磁块块产生相对对运动，使使磁场发生生变化，经经磁化处理理过的水，，其溶解度度和溶解氧氧均有所提提高。这种种微小的物物理变化，，造成水与与其他物质质的浸润性性和渗透性性加强。当当人饮用磁磁化水后，，有利于体体内各循环环系统障碍碍物的溶解解和排出，，促成人体体新陈代谢谢，从而具具有保健功功能。2.2创造原理4.重组组组合将一个事物物在不同的的层次上分分解以后，，可以看做做由若干要要素构成的的整体。各各组成要素素之间的有有序结合，，是确保事事物整体功功能和性能能实现的必必要条件。。如果有目目的地改变变事物内部部结构要素素的次序，，并按照新新的方式进进行重新组组合，以促促使事物的的功能和性性能发生变变革，这就就是重组组组合。重组组合成成功地应用用在飞机设设计上。自自从螺旋桨桨飞机发明明以来，螺螺旋桨都是是设计在机机首，两翼翼从机身伸伸出，尾部部安装稳定定翼。美国国著名的飞飞机设计专专家卡里格格·卡图按按照空气的的浮力和气气流推动原原理，将螺螺旋桨放在在了机尾，，即像轮船船一样推动动飞机前进进，把稳定定翼放在机机头处，设设计出了世世界上第一一架头尾倒倒换的飞机机。重组后后的飞机，，有尖端悬悬浮系统，，更趋合理理化的流线线型机体形形状，不仅仅提高了飞飞行速度，，而且排除除了失速和和旋冲的2.2创造原理例：在进行重组组组合时，首先先要分析研究究对象的现有有结构特点。。其次，要列列举现有结构构的缺点，考考虑能否通过过重组克服这这些缺点。最最后，确定选选择什么样的的重组方式，，包括变位重重组、变形重重组、模块重重组等。战国时代田忌忌赛马的故事事是一个利用用重组组合取取胜的经典例例子。大将田田忌与齐威王王赛马，要求求每次各出上上、中、下三三等级中的一一匹马进行速速度对抗赛，，齐王每个级级别的马均比比田忌的强，，所以田忌屡屡战屡败。后后来军事家孙孙膑给田忌出出了个主意：：以下等马对对齐王的上等等马，以中等等马对齐王的的下等马，以以上等马对齐齐王的中等马马。结果，田田忌终以一负负二胜的成绩绩战胜了齐威威王。2.2创造原理例：5.综合组组合综合组合是一一种分析、归归纳的创造性性过程。综合合组合不是简简单的叠加，，而是在将研研究对象进行行分析的基激光是综合近代光学与电子学的产物，它是一种具有优异特性的新光源，是20世纪60年代出现的重大科技成就之一，它具有高亮度、高方向性、高单色性、高相干性等特点，已得到广泛应用。

2.2创造原理6.信息交交合信息交合法是是华夏研究院院思维技能研研究所所长许许国泰副教授授于1986年首创的。信信息交合法是是一种在信息息交合中进行行创新的技巧巧，即把事物物(物体)的总体信息分分解成若干要要素，然后把把这种事物(物体)与人类各种实实践活动相关关的用途进行行要素分解，，把两种信息息要素用坐标标法连成信息息标X轴与与Y轴，，两两轴轴垂垂直直相相交交，，构构成成““信信息息反反应应场场””，，每每个个轴轴上上各各点点的的信信息息可可以以依依次次与与另另一一轴轴上上的的信信息息交交合合，，从从而而产产生生新新的的信信息息。。信信息息交交合合法法是是建建立立在在信信息息交交合合论论基基础础上上的的一一种种组组合合创创造造技技法法。。它它一一般般借借助助于于形形式式思思维维工工具具————信信息息标标和和信信息息反反应应场场来来启启发发思思路路，，使使思思维维突突破破旧旧的的格格局局。。信信息息交交合合论论有有3个个原原则则：：第第一一，，整整体体分分解解按按序序列列得得出出要要素素；；第第二二，，信信息息交交合合，，各各轴轴每每个个要要素素逐逐一一与与别别轴轴的的相相交交合合；；第第三三，，结结晶晶筛筛选选原原则则，，找找出出更更好好的的方方案案。。2.2创造原理移植植原原理理移植植原原理理从从广广义义上上说说，，是是把把某某一一门门学学科科的的范范畴畴、、原原理理、、方方法法移移植植到到另另一一门门学学科科，，运运用用已已有有的的知知识识和和经经验验，，将将已已知知的的概概念念、、原原理理、、机机构构、、方方法法等等内内容容直直接接或或稍稍加加改改造造后后移移植植到到其其他他领领域域可可实实现现创创新新。。从另一个个角度说说，世界界上的万万事万物物不是相相互隔绝绝，而是是普遍联联系的，，如果能能巧妙利利用这种种内在联联系或直直观联系系，将其其他事物物的特长长和功能能合理地地移植到到另一个个事物，，则可达达到创造造的目的的。把甲甲事物中中的优势势移植到到乙事物物中去，，同时进进行对照照、借鉴鉴、取长长补短或或吸取教教训，加加以改进进，形成成新的优优势，从从而可以以找到解解决问题题的方法法。2.2创造原理移植原原理模模式可可用图图所示示移植原原理是是一种种应用用广泛泛的创创新思思路。。分析(1)抽象象事事物物的的间间接接移移植植。。借借鉴鉴思思想想、、转转变变思思想想是是一一个个复复杂杂的的过过程程，，