創新思維與創新技法基礎知識 創新的概念及特性 概念 創新是人類社會中摒棄舊事物 舊思想 舊方法 把新設想 新成果成功實施獲得更高效益的運作過程 構成創新的基本要素 人 新成果 實施過程和更高效益 創新存在于人類社會的經濟 政治和文化各個領域 我國的國家創新體制將創新行為分為四大類 知識創新 技術創新 制度創新和管理創新 創新與其他概念的關系 1 創造 創造與創新的內涵差別不太大 兩者都具有首創性特征 但兩者的首創性特征含義并不完全相同 創造是指新構思新觀念的產生 創造的首創性是指 無中生有 著重于一個具體的結果 創新的首創性不僅都有 無中生有 但更多的是指 推陳出新 2 發現 在 新華字典 中 發現被解釋為 經過探索研究找出以前沒有認識的事物規律 它是指人們對客觀事物自身的狀況 性質及其發展規律的認識有了新突破 新進展 獲得了新知識 如牛頓發現萬有引力等 科學發現不完全等同于 看見 或 找到 某事物或現象 更重要的是對這些事實或現象進行了創造性的理論解釋 3 發明 發明是指獲得人為性的創造成果 發明成果并非天然存在 而是有人在發現的基礎上進一部按照一定的目的去調整和改變對象以獲得新事物 新狀況或新結果 如瓦特發明了第一臺蒸汽機 單純的發明創造不能稱之為創新 因為發明創造是指研究活動本身或它的直接結果 發明家上成功地開發才可以稱為創新 創新思維的主要障礙 思維定勢 思維定勢也叫思維慣性 是指過去思維對當前思維的影響 人們把平時學習和實踐中獲得的知識 經驗 觀念和方法等要素進行積淀 并固定于大腦中 就構成了一定的思維方式 久而久之 在思維過程中就形成了固定的認識問題 分析問題和解決問題的模式 很難改變而成為定勢 思維定勢的正面作用 是人們能夠駕輕就熟而迅速的解決相似的問題 思維定勢的正面作用 在創新活動中 它是影響創新思維的主要思維障礙 幾種典型的思維定勢形式 權威定勢 教育權威 專業權威等 書本定勢從眾定勢 1 服從于群眾的壓力 2 隨大波逐大流思想 經驗定勢 創新思維方式一 形象思維 1 概念 形象思維是人們對客觀事物的外在特點和具體形象在頭腦中的反映 它有三種表現形式 表象 想象和聯想 它包括想象思維和聯想思維 例如 當要研制一臺機器時 頭腦會想像出這臺機器的形狀 顏色等外部特征 想像出組成這臺機器所需要的零件數量 形狀及裝配過程 這些思維活動就屬于形象思維 形象思維具有形象性 直觀性和靈活性的特點 它源于直觀形象和既有經驗 卻又不受固定程序 規則和邏輯推理的約束 靈活的 跳躍式地直接抓住事物的本質 2 想象思維 是人腦通過形象化的概括作用對腦內已有的表象進行加工或重組的思維方式 它是形象思維的一種基本形式和方法 是一種特殊的心理現象和非邏輯思維 創新想象是根據一定的任務和目的 對頭腦中已有的表象進行加工創新 獨立的創造出嶄新形象的過程 比如 哥白尼在天文儀器極度落后的情況下提出 日心說 盧瑟夫建立原子模型 魏格納提出大陸漂移學說等都是創新想像的結果 幻想是創新想像的特殊形式 是一種指向未來的特殊想像 幻想思維的突出特點是它的脫離現實性 幻想思維能夠在沒有現實干擾的理想狀態下任意馳騁 導致創新思想方案百出 比如1894年俄國科學家齊奧科夫斯基就大膽幻想了未來宇宙航行 制造帶翅膀和一般操縱裝置的火箭式飛機 以后飛機的翅膀略有縮小牽引力和速度增加 飛至大氣層外及滑翔降落 建立大氣層外的活動站 人造衛星 登月 在小行星帶上和太陽系里其他不大的天體上建立移民區 太陽開始熄火太陽系的殘存居民轉至別的 太陽 這些聽起來好像是在敘述航空航天事業發展的歷史其實當齊奧科夫斯基提山上述設想的時候萊特兄弟的飛機尚未問世 今天 由于實用火箭 噴氣式飛機 人造衛星 阿波羅登月計劃 航天軌道站以及航天飛機等的相繼山現齊奧科夫斯基的設想大多己經實現 所以有人認為幻想是創造活動的源頭 幻想可以給人以創造發明靈感 豐富的幻想是所有發明家共有的特征 3 聯想思維 他是在某種誘因作用下 人們將一種事物的形象和另一種事物的形象聯系起來的思維方式 它也是形象思維的一種基本形式和方法 它的特點是可以在兩個不相關的事物之間通過連續的聯系而快速的形成聯想鏈 想象思維和聯想思維可以互為起點 即想象思維可以在聯想到的事物之間展開 同時想象思維所獲得的結果又可以引起新的聯想 事例 力學第一定律就來源于創造想像 亞里士多德曾斷言 當推動物體的外力停止作用時 原來運動的物體便歸于靜止 也就是說 物體的運動需要依靠外力來維持 他的這種論斷 在兩千多年的漫長歲月中 一直被公認為 真理 著名的意大利物理學家伽利略是第一個公開懷疑亞里士多德以上論斷的學者 伽利略注意到 一個小球沿著第一個斜面滾下來 再滾上第二個斜面 而這個小球在第二個斜面上所達到的高度 同它在第一個斜面上開始滾下時的高度相差很小 摩擦力越小 這個差距也就越小 于是伽利略想像 在沒有摩擦力 或摩擦產生的阻力為零 的情況下 不管第二個斜面的傾斜度是多少 小球在第二個斜面總要達到和在第一個斜面上相同的高度 事例 接著 他又進一步想像 假若第二個斜面變成可以無限延伸的水平面 那么小球從第一個斜面上滾下來后 將沿著平面永遠運動下去 通過這種巧妙思考 伽利略得出了一個全新的結論 一個運動著的物體在不受外力的作用時 將保持原有的運動狀態 維持勻速直線運動 他的這一論點打破亞里士多德被世人公認了兩千多年的觀點 后來 英國物理學家牛頓將伽利略的這一結論進一步總結為力學第一定律 即慣性定律 伽利略所想像的 沒有摩擦力 或摩擦產生的阻力為零 把平面無限延伸 等 都是理想化的情況 在現實生活中是不可能存在的 借助超越性想像 人們可以思考客觀世界所沒有的或不可能看到的東西 聯想思維的基本類型 1 接近聯想 從某一思維對象到與它有接近關系的其他思維對象的聯想 這種接近關系可能是時間和空間上的 也可能是功能和用途上的 還可能是結構和形態上的 等等 比如 你在路上遇到老師時 就可能聯想到他前幾天講課的景象 又如 美國發明家威斯汀豪斯一直在尋求一種同時作用于整列火車車輪的制動裝置 當他看到在挖掘隧道時 驅動風鉆的壓縮空氣是用橡膠軟管從數百米之外的空氣壓縮站送來的現象時 腦海里立刻涌現出氣動剎車的創意 進而發明了現代火車的氣動剎車裝置 例如 一位美國發明家在一次理發時看到理發推子的動作 突然與其正在思考的收割機結構方案聯系起來 成功地開發出利用理發推子動作原理的新型收割機 例如 許多人都有手被草割破的經歷 但都沒有創造 只有魯班在手被草割破以后 仔細地觀察到草葉的邊緣存在的無數的細齒 聯系到了木工工具 從而發明了木工鋸 事例 聯想思維的基本類型 2 相似聯想 從某一思維對象到與它有某些相似特征的其他思維對象的聯想 這種相似可能是外形或性質上的 也可能是某種意義上的 比如 由海洋生物表皮的性質引起聯想 發明了新式的游泳衣 由某些獸類在野外生活不得風濕病聯想到它們的骨頭可以制藥等 由聯想產生的科技上的創造發明多屬此類 例如 瓦特發明蒸汽機的過程運用的就是典型的相似聯想 他觀察到水壺里的水沸騰時水壺蓋被水蒸氣沖開 以此為開端結合需要解決的問題進行聯想 水蒸氣沖開水壺蓋 蒸汽具有推動力 與水壺相似的動力機 蒸汽機 又如 美國工程師道立安一直在考慮如何使汽油與空氣均勻混合 以提高汽油在氣缸中的燃燒效率 有一次他看到用噴霧器往身上噴灑香水形成均勻霧狀的形態 立即聯想到了使空氣和汽油均勻混合的方法 從而發明了汽車化油器 美國工程師斯潘塞在做微波空間分布情況的試驗時 發現衣兜內的巧克力被熔化 是什么原因使巧克力熔化呢 他由此聯想到 微波能熔化巧克力 一定也會使其他食品由于內部分子振蕩而溫度升高 通過聯想發明了微波爐 事例 相似聯想在工程技術上也有很大用途 傳統的金屬軋制方法如圖1 3所示 兩軋輥反向同速轉動 板材一次成形 采用這種方法 鋼板在軋制過程中極易產生裂紋 日本的一個技術員看到用搟面杖搟面時面餅逐漸搟薄的過程 聯想到鋼板軋制如果也分為多次進行 就可消除裂紋現象 行星軋輥由此而產生 如圖1 4所示 事例 聯想思維的基本類型 3 對比聯想 由事物間完全對立或從在某種差異而引起的聯想 比如由英雄想到叛徒 由很軟的石墨想到堅硬金剛石 從自然科學想到社會科學等 由電動機聯想到發電機由電流產生磁場 電磁效應 聯想到用磁場產生電流 磁電效應 對比聯想在工業技術應用的例子并不少見 如圖1 6所示是旋轉式真空泵的示意圖 當偏心轉子按圖示方向轉動時 一端吸入空氣 即可實現旋轉式真空泵的吸氣功能 應用對比聯想 該機器改為利用另一端實現排出空氣的功能 則真空泵就成了旋轉式壓縮機 這就是利用進與出的對比聯想 如果再進一步 對比其能量進出關系 轉子不主動運轉 而將氣流作為動力源 由吸 或排 氣口吹入 則可以在轉子上獲得機械回轉動能 事例 聯想思維的基本類型 4 因果聯想 由于兩個事物之間存在因果關系而引起的聯想 這種聯想是雙向的 可以由 因 想到 果 也可以由 果 想到 因 由 果 找 因 的聯想在發明創造中被大量運用 找到合適的 因 可以達到更理想的 果 如 產品的質量不高 果 往往是由于控制機床的人造成的 人控制機床是 因 如果由計算機來控制機床 更合適的 因 產品的質量就可以大大提高了 更理想的 果 二 發散思維 概念 發散思維又叫輻射思維 擴散思維 多向思維及求異思維等 它是指人在思維過程中 思路由一點向四面八方展開 求出多種答案的一種立體多路思維形式 發散思維可以突破人們頭腦中固有的邏輯框架 由一事想萬事 從一物思萬物 構成較大的思維空間 得到眾多具有新意的答案 發散思維的特點是 從給定的信息中產生眾多的信息輸出 看到一樣 想到多樣 看到一樣 想到異樣 并由此導致思路的轉移和跳躍前進 思維成果具有獨特性和新穎性 發散思維與收斂思維示意圖 發散思維 收斂思維 運用發散思維 當一個人瞧見墻壁上有一個小黑點時 能夠由此想到那是掉在餐桌上的一粒芝麻 由盤旋在空中的一架直升飛機 想到白紙上的一個疵點 由漂浮在牛奶中的一片茶葉 想到航行在海洋中的一艘巨輪 文學上 作家對同一景象的不同描寫 技術上 工程師對同一原理的不同應用 課堂上 教師對同一問題的不同解釋 都來自于對同一事物的不同思維 創新思維的關鍵在于如何進行發散 有人認為 科學家創造能力的大小是和他的發散思維能力成正比的 并且可以用 創造能力 知識量 發散思維能力 這一公式來表示 事例 三 橫向思維 橫向思維也稱側向思維或旁通思維 是指不按照思維邏輯去推理 而是轉換思維視角 另辟蹊徑的思維方法 橫向思維與縱向思維的區別 縱向思維是從單一的概念出發 并沿著這個概念一直推進 直到找出最佳的方案或方法 但是 萬一作為起點的概念選錯了 就會找不到最佳方案 愛德華 德波諾在其專著 新的思維 一書中 用 挖井 作比喻 闡述了縱向思維與橫向思維兩種不同方法的關系 挖一口井時 如果最初挖井的位置選得不合適 即使費了很大的力氣 挖了很深 仍然不出水 怎么辦 對于大多數人來說 放棄太可惜 只好繼續將井挖得更深更大 并且自我鼓勵說 快了快了 馬上就會出水的 堅持就是勝利 隨著挖掘工程的繼續 人們一方面越來越感到失望 另一方面又感覺希望越來越大 這就是典型的縱向思維 如果應用橫向思維 則要求首先確定井的位置 而一旦發現位置錯了挖不出水 就應該果斷放棄 另尋新址 絕不貪戀那口雖已挖了半截但位置錯誤的井 可見 縱向思維是指科學活動和日常生活中的傳統思維方式 在大多數情況下它也是最有效的方式 橫向思維是指能夠產生新想法的思維方式 這種思維方式并不企圖使每一步都正確 而是使人們擺脫舊有的思維模式和思維習慣 尋找更新 更好的解題途徑和思路 事例 四 逆向思維 逆向思維也稱反向思維 是指轉換思維視角 用與通常考慮問題的方向相反的思考方法 世界上的事物都有正反兩個方面 人們也應該從正反兩個方面認識事物 但是長期的思維習慣往往使人們只看到其中的一面 使思維的過程和結果越來越雷同 沒有新意 利用事物的另一面 逆向思維可以獲得意想不到的效果 比如 正面攻擊敵人難以成功時就改為背后偷襲 有時可奏奇效 小孩掉進水里 把人從水中救起 是使人脫離水 司馬光救人是打破缸 使水脫離人 人上樓梯是人走路 而乘電梯是路走 人不動 例如 在300多年前人們就已經知道 人生病時體溫會升高 但如何準確地測出體溫 以幫助醫生對病情進行診斷 還沒有辦法 于是醫生們求教于大科學家伽利略 伽利略反復設計了一個又一個方案 問題沒有得到解決 一天 他給學生上實驗課 題目是熱脹冷縮 他問學生 水溫升高 特別是沸騰時 水為什么會在容器內上升 學生們回答 水加熱 體積會膨脹 水冷卻 體積會縮小 這樣水就會在容器中上升或下降 學生們的回答引起了伽利略的思考 水的溫度發生變化 體積也隨之變化 反過來 從水的體積的變化 也就能測出水的溫度變化 于是 他在一根細玻璃管里裝上水 抽出空氣后加以密封 并在管壁上刻上刻度 這樣 世界上第一支體溫計就問世了 事例 五 收斂思維 收斂思維又稱聚斂思維 輻集思維 集中思維和求同思維等 是一種尋求某種正確答案的思維方式 與發散思維相反 收斂思維在解決問題的過程中 總是盡可能地利用已有的知識和經驗 將眾多的思路和信息匯集于研究對象這個中心 通過比較 組合和論證 得出在現存條件下解決問題的最佳方案 發散思維是求異思維 廣泛搜集創新設想和方案 可能多數是不成熟的 為收斂思維提供加工對象 收斂思維是求同思維 對眾多創新設想和方案認真整理 全面考察 精心加工成最優的創新成果 發散思維的關鍵是開放 收斂思維的關鍵是優化 二者對立統一 相輔相成 六 邏輯思維 邏輯思維又稱為抽象思維 通常所說的邏輯思維是指形式邏輯思維 它是以抽象的概念 判斷和推理為形式的思維方式 概念是反映客觀事物本質屬性的思維形式 判斷是對思考對象有所斷定的思維形式 推理是由已知判斷推出新判斷的思維形式 邏輯最基本的結構就是三段論 又稱直言三段論 三段論是一種間接推理 也是一種演繹推理 它以兩個含有共同項的性質判斷為前提 推導出另一性質判斷作為結論 其結構是這樣的 所有M都是P 所有S都是M 所以 所有S都是P 事例 例如 凡金屬都導電 這塊玻璃不導電 所以 這塊玻璃不是金屬 所有恐龍都已經滅絕了 有些恐龍是草食性動物 所以 有些草食性動物已經滅絕了 凡科學都是有用的 邏輯學是科學 所以 邏輯學是有用的 七 辯證思維 辯證思維是指按照辯證邏輯的規律 即遵循唯物辯證法的一般原理進行思維 辯證法是關于聯系和發展的學說 它強調用事物普遍聯系 發展變化和對立統一的觀點看問題 客觀性 全面性及深刻性是辯證邏輯的根本要求和基本特征 辯證思維在創新中的作用 辯證思維在創新活動中有統帥 突破和提升的作用 統帥作用世界上的各種具體事物不但具有無限復雜性 更重要的還表現在它們具有多層次性 要深刻地認識事物 必須透過 直接的現象 看出事物的本質 應用唯物辯證法原理可以揭露事物內部深層次的矛盾 從哲學的高度提供世界觀和方法論 辯證思維把各種思維方式和思維規律有機地融為一體 靈活地加以運用 在更高層次上統帥其他思維方式 辯證思維在創新中的作用 突破作用在創新活動中 經常會遇到困難 發現不了主要問題 或者是提供不出解決問題的有效方案 也就是出現了 僵局 辯證思維可以從 事物是普遍聯系的 是發展變化的 認識出發 從正反兩個方面切入 分析事物內部矛盾雙方對立統一的關系 抓住主要矛盾或矛盾的主要方面 找到解決問題的關鍵 起到突破 僵局 的作用 辯證思維是打破 僵局 的有力武器 辯證思維在創新中的作用 提升作用人們對事物的認識總有一個由淺到深 由感性認識到理性認識的過程 在創新活動中 不論運用什么方法 也不論取得的成果大小 都需要進行總結概括 上升為理論 辯證思維就可以用來幫助全面總結創新思維成果 提升對成果的認識價值 擴大成果的應用 以及把眾多的創新成果變為人類文明的共同財富 愛因斯坦創立狹義相對論不是數學或邏輯推導的結果 而是直接來自于形象思維 據說 那是一個夏天的下午 愛因斯坦躺在長滿青草的山坡上 瞇起雙眼 觀察著天空的太陽 陽光像一束金線 穿過空氣和睫毛射入他的眼睛 愛因斯坦的頭腦內正在進行著海闊天空的想像 假如我沿著這道光束前進的話 結果將會怎樣 最后 他在一閃念中得到了問題的答案 創立了嶄新的相對論時空觀 形象思維事例 第三節創造技法 一 設問法二 移植法三 組合創新法四 列舉法 一 設問法 設問法是圍繞創新對象或需要解決的問題發問 然后針對提出的具體問題予以研究解決的創新方法 其特點是 強制性思考 有利于突破不善于思考提問的思維障礙 目標明確 主題集中 在清晰的思路下引導發散思維 創新 創造 發明的關鍵是能夠發現問題 提出問題 設問法就是對任何事物都多問幾個為什么 設問法特別適用于創新過程的早期階段 一 設問法 1 奧斯本設問法 步法2 核檢表法3 法4 動詞提示檢核表法 1 奧斯本設問法 步法 這是奧斯本提出的一套設問方法 確定革新的方針 收集有關資料作準備 對收集的資料進行分析 進行自由思考 一一記錄并構思革新方案 提出實現方案的各種設想 綜合有用的數據資料 評價各種方案 篩選出切實可行的設想 2 核檢表法 這也是奧斯本提出來的一種創新方法 即根據需要解決的問題或創新的對象列出有關問題 一個一個地核對 討論 從中找到解決問題的方法或創新的設想 下面我們介紹奧斯本核檢表法九個方面的提問 1 能否他用 轉化 現有的事物有無他用 保持不變能否擴大用途 稍加改變有無其他用途2 能否借用 引申 現有的事物能否借用別的經驗 能否模仿別的東西 過去有無類似的發明創造 現有成果能否引入其他創造性設想3 能否改變 變動 現有事物能否做些改變 如 意義 顏色 聲音 味道 式樣 花色品種 改變后效果如何 4 能否擴大 擴展 現有事物可否擴大應用范圍 能否增加使用功能 能否添加零部件 能否擴大或增加高度 強度 壽命 價值5 能否縮小 縮減 現有事物能否減少 縮小或省略某些部分 能否濃縮化 能否微型化 能否短點 輕點或壓縮 分割 簡略6 能否代用 替代 現有事物能否用其他材料 其他元件 能否用其他原理 其他方法 其他工藝 能否用其他結構 其他動力 其他設備 7 能否調整 重組 能否調整已知布局 能否調整既定程序 能否調整日程計劃 能否調整規格 能否調整因果關系8 能否顛倒 反向 作用能否顛倒 能否從相反方向考慮 位置 上下 正反 能否顛倒9 能否組合 綜合 現有事物能否組合 能否原理組合 方案組合 功能組合 能否形狀組合 材料組合 部件組合 2 法 美國陸軍部提出5 2 法 我國著名教育家陶行知先生提出6 2 法 他把這種提問模式叫做教人聰明的 八大賢人 為此他寫了一首小詩 我有幾位好朋友 曾把萬事指導我 你若想問真姓名 名字不同都姓何 何事 何故 何人 何如 何時 何地 何去 還有一個西洋名 姓名顛倒叫幾何 若向八賢常請教 雖是笨人不會錯 2 5 2 6 2 法 為什么需要創新 創新的對象是什么 從什么地方著手 誰來承擔創新任務 什么時候完成 怎樣實施 達到怎樣的水平 幾何 3 動詞提示檢核表法 和田十二法 它是我國的創造學者 根據上海市和田路小學開展創造發明活動中所采用的技法 總結提煉而成的 共12種 即1 加一加 2 減一減 3 擴一擴 4 縮一縮 5 變一變 6 改一改 7 聯一聯 8 代一代 9 搬一搬 10 反一反 11 定一定 12 學一學 1 加一加 在進行某種創造活動過程中 可以考慮在這件事物上還可以添加什么 把這件事物加長 加高 加厚 加寬一點行不行 或者將原物品在形狀上 尺寸上 功能上有所 異樣 更新 以求實現創新的可能 例如 伽利略發明的望遠鏡就是 加一加 的典型例子 歐洲有一個磨鏡片的工人 有一次 他偶然把一塊凸透鏡片與一塊凹透鏡片加在一起 他透過這兩片鏡片向遠處一看 驚訝地發現遠處的景物可以移到眼前來 這個發現 后來給科學家伽利略知道了 他對這個無意之中 加一加 而形成的事物進行了研究 終于發明了望遠鏡 2 減一減 在原來的事物上還可以減去點什么 如將原來的物品減少一點 縮短一點 降低一點 變窄一點 減薄一點 減輕一點等 這個事物能夠變成什么新事物 它的功能 用途會發生什么變化 在操作過程中 減少時間 次數可以嗎 這樣做又有什么效果 例如 隱形眼鏡就是將鏡片減薄 減小 并減去了鏡架而發明的 3 擴一擴現有物品在功能 結構等方面還可以擴展嗎 放大一點 擴大一點 會使物品發生哪些變化 這件物品除了大家熟知的用途外 還可以擴展出哪些用途 例如 大家知道吹風機是吹頭發的 但在日本 有人想利用吹風機去烘潮濕的被褥 擴展了它的用途 后來在此基礎上發明了一種被褥烘干機 如把一般望遠鏡擴成又長又大的天文望遠鏡 它的能見度是人肉眼的4萬倍 放大率達3000倍 用這種望遠鏡看星空 38萬公里遠的月亮 就好像在128公里的近處一樣 4 縮一縮將原有物品的體積縮小一點 長度縮短一點會怎樣 可否據此開發出新的物品 我國的微雕藝術是世界領先的 其實質也是 縮一縮 它縮小的程度是驚人的 能在頭發絲上刻出偉人的頭像 名人詩句等 成為一件件價值連城的珍品 生活中的袖珍詞典 微型錄音機 照相機 濃縮味精 濃縮洗衣劑 粉 等都是 縮一縮 的結果 5 變一變它是指改變原有物品的形狀 尺寸 顏色 滋味 音響等 從而形成新的物品 它也可以從內部結構上 如成分 部件 材料 排列順序 長度 密度 濃度和高度等方面去變化 還可以從使用對象 場合 時間 方式 用途 方便性和廣泛性等方面變化 也可以從制造工藝 質量和數量 對事物的習慣性看法 處理辦法及思維方式等方面去變化 例如 企業經營要創新就離不開一個 變 字 如果冷飲食品廠不注重產品的花樣翻新 就無法開發出形狀 顏色 味道各不相同的新產品 也就無法使企業發展壯大 如果企業不拘現狀而不斷開發新產品 那么企業就會充滿生機和活力 6 改一改它是指從現有事物存在的缺點入手 發現該事物的不足之處 如不安全 不方便 不美觀的地方 然后針對這些不足尋找有效的改進措施 以進行發明和創新 變一變 技巧帶有主動性 它表現在發明者要主動地對它進行各方面的變動 是這一事物能保持常新 改一改 技巧則帶有被動型 它常常是事物缺點已暴露出來或人們已發現該事物的缺點后 才為人們所利用的發明技巧 即通過消除某種缺點的方式進行創造 因此 變一變 對于思維靈活 善于創新的人較適合 改一改 技巧對于初學者或較保守 不善于發現問題的人更適合 因為這一方法使人更容易發現問題和尋找創造對象 改一改 技巧的應用范圍很廣 如撥盤式電話機改為琴鍵式電話機 手動抽水馬桶改為自動感應式抽水馬桶等 7 聯一聯某一事物和哪些因素有聯系呢 利用它們之間的聯系 通過聯一聯看可否能產生新的功能 開發新的產品 例如 用手機可以發短信 一直以來都是通過按鍵輸入的 將其與手寫信息聯系起來 通過聯一聯開發出了可以手寫輸入的手機 方便的手機用戶 8 代一代它是指用其他的事物或方法來代替現有的事物 從而進行創新的一種思路 有些事物盡管應用的領域不一樣 使用的方式也各有不同 但都能完成同一功能 因此 可以試著替代 既可以直接尋找現有事物的代替品 也可以從材料 零部件 方法 顏色 形狀和聲音等方面進行局部替代 看替代以后會產生哪些變化 會有什么好的結果 能解決哪些實際問題 例如 曹沖稱象可以說是 代一代 的典型事例 又如 用各種快餐盒代替傳統的飯盒 用復合材料代替木材 鋼鐵等 9 搬一搬將原事物或原設想 技術移至別處 使之產生新的事物 新的設想和新的技術 即把一件事物移到別處 還能有什么用途 某個想法 原理 技術搬到別的場合或地方 能派上別的用處嗎 例如 利用激光的特點來進行激光打孔 激光切割 激光磁盤 激光測量 激光唱片 激光照排 激光治療近視眼等 將日常照明電燈通過改變光線的波長 制作紫外線滅菌燈 紅外線加熱燈 改變了燈泡顏色 又成了裝飾彩燈 把燈泡放在道路的路口 就成了交通燈 10 反一反 反一反 就是將某一事物的形態 性質 功能及其正反 里外 橫豎 上下 左右 前后等加以顛倒 從而產生新的事物 反一反 的思維方法又叫逆向思維 一般是從已有事物的相反方向進行思考 例如 盡人皆知的司馬光砸缸的故事就是其典型的事例 一個小朋友不小心落到了水缸里 司馬光突破要救人必須得 人離開水 這一常規想法 而是將缸砸破 使水離開人 將小朋友救起 11 定一定 定一定 是指對某些發明或產品定出新的標準 型號 順序 或者為改進某種東西 為提高學習和工作效率及防止可能發生的不良后果做出的一些新規定 從而進行創新的一種思路 例如 有人用 定一定 發明了一種 定位防近視警報器 他利用微型水銀密封開關 將其與電子元件 發音器一起安裝在頭帶式耳機上 經調節 規定頭部到桌子的距離 當頭低到超過這個規定值時 微型水銀開關接通電源 并發出警告聲 提醒人要端正坐姿 12 學一學學習模仿別的物品的原理 形狀 結構 顏色 性能 規格 動作 方法等 以求創新 如科學家研究了蝙蝠飛行原理 發明了雷達 研究了魚在水中的行動方式 發明了潛水艇 研究了大鯨在海中游行的情形 把船體改進成流線型 大大提高了輪船航行的速度 英國人鄧祿普發明充氣輪胎也是同樣 一次 他看到兒子騎著硬輪自行車在卵石道上顛簸行駛 非常危險 他想 能否做一種新的可以減小震動的輪胎呢 在花園里 他看到了澆水的橡皮管 踩一腳上去覺得很有彈性 于是他利用橡膠的彈性 成功發明了充氣輪胎 移植法是將某個學科領域中已經發現的新原理 新技術和新方法 移植 應用或滲透到其他技術領域中去 用以創造新事物的創新方法 移植法也稱滲透法 從思維的角度看 移植法可以說是一種側向思維方法 1 原理移植2 方法移植3 功能移植4 結構移植 二 移植法 1 原理移植 原理移植是將某種原理向新的領域類推或外延 不同領域的事物總是有或多或少的相通之處 其原理的運用也可相互借用 例如 根據海豚對聲波的吸收原理 創造出艦船上使用的聲吶 設計師將香水噴霧器的工作原理移植到了汽車發動機化油器上 2 方法移植 方法移植是將已經有的技術 手段或解決問題的途徑應用到其他新的領域 例如 美國俄勒岡州立大學體育教授威廉 德爾曼發現用傳統的帶有一排排小方塊凹凸鐵板壓出來的餅不但好吃 而且很有彈性 他便仿照做餅的方法 將凹凸的小方塊壓制在橡膠鞋底上 穿上走路非常舒服 經過改造 發展成為今日著名的 耐克 運動鞋 3 功能移植 功能移植是將此事物的功能為其他事物所用 許多物品都有一種已為人知的主要功能 但還有其他許多功能可以開發利用 例如 美國人賈德森發明了具有開合功能的拉鏈 人們將其應用在衣服 箱包的開合上非常方便 武漢市第六醫院張應天大夫成功地將普通衣用拉鏈移植到了病人的肚皮上 他在三例重癥急性胰腺炎病人腹部切口裝上普通衣用拉鏈 間隔一到二天定期拉開拉鏈 直接觀察病灶 清除壞死組織和有害滲液 直至完全清除壞死組織后再拆除拉鏈 縫合切口 這一措施減少了感染并避免了多次手術 4 結構移植 結構移植是將某種事物的結構形式或結構特征移入另一事物 比如 有人把滾動軸承的結構移植到機床導軌上 使常見的滑動摩擦導軌成為滾動摩擦導軌 這種導軌與普通滑動導軌相比 具有牽引力小 運動靈敏度高 定位精度高 維修方便 只需更換滾動體 等優點 三 組合創新法 組合創新法是按照一定的技術需要 將兩個或兩個以上的技術因素通過巧妙的組合 以獲得具有統一整體功能的新技術產品的方法 1 同物組合2 異類組合3 結構重組4 概念組合5 綜合 1 組合方法的類型 1 同物組合 同物組合即若干相同事物的組合 2 異類組合 異類組合即兩種及兩種以上不同領域技術思想的組合或不同功能物質產品的組合 異類組合又可分為原理組合 功能組合和方法組合 原理組合是指將兩種或兩種以上的技術原理有機地結合起來 組成一種新的復合技術或技術系統 功能組合是將具有不同功能的產品組合到一起 使之形成一個技術性能更優或具有多功能的技術實體的方法 例如 將收音機和錄音機組合在一起 制成的收錄機 兼具二者功能 更方便實用 又如 馬路上常見到的混凝土攪拌車 不但把攪拌和運輸組織在一起 而且是在運輸路上進行攪拌 到達工地后即可立即使用拌好的水泥 方法組合是將兩種或兩種以上的獨立方法組合起來 形成一種新方法 例如 把超聲波滅菌方法和激光滅菌方法組合 利用 聲光效應 可徹底消滅水中的細菌 3 結構重組結構重組是改變原有技術系統中各結構要素間的相互連接方式以獲得新的性能或功能的組合方法 例如 螺旋槳飛機的一般結構是機首裝螺旋槳 機尾裝穩定翼 但美國卡里格卡圖則根據空氣浮力和氣推動原理 將飛機螺旋槳放于機尾 而把穩定翼放在機頭 重組后的新型飛機具有尖端懸浮系統和更合理的流線型機體等特點 4 概念組合概念組合是以兩個或兩個以上命題或詞類進行組合 它又可分為 命題組合創新有時可以由若干特殊命題組合而產生 例如 命題一 風刮起來會產生很大的力 命題二 需要很大的力是發電機轉動的基本條件 去掉相同部分和不重要詞匯 可以得到一種新的發電方法 風力發電 或一種新的發電設備 風力發電機 詞類組合是將選定的題目與盡可能多的有關動詞相結合 以求引發新思想 例如 題目要求是開發一種能上樓梯的車 先尋找有關動詞 如走 爬 邁 拖 拉 以及流動 滑動 滾動 飛行 跳躍 最后選題確定為滾動上樓梯車 5 綜合綜合即為大量先進事物的融合并用 可視其為一種更高層次的組合 如我國 神舟五號載人飛船 的研制有多種專業的數萬名科學技術人員參加 美國的阿波羅飛船調動了42萬余名研究人員 歷經11年的艱苦工作 才把宇航員送到月球并返回地面 阿波羅登月總指揮韋伯指出 阿波羅飛船計劃中 沒有一項是突破性的新技術 關鍵在于綜合 四 列舉法 列舉法是把與創新對象有關的方面一一列舉出來 進行詳細分析 然后探討改進的方法 列舉法是最常用的 也是最基本的創新技法 1 特征列舉法2 缺點列舉法3 希望點列舉法 1 特征列舉法 特征列舉法是根據事物的特征或屬性 將問題化整為零 以便產生創新設想的創新技法 例如 想要創新一臺電風扇 若籠統地尋求創新整臺電風扇的設想 恐怕不知從何下手 如果將電風扇分解成各種要素 如扇葉 立柱 網罩 電動機及速度 風量等 然后再分別逐個地分析 研究改進辦法 則是一種有效的促進創造性思考的方法 特性列舉法的操作程序如下 確定研究對象 從三方面進行特征列舉 包括名詞特性 整體 部分 材料 制造方法等 形容詞特性 顏色 形狀 性質 狀態以及動詞特性 功能 作用 對三方面屬性的各項目提出可能的創新設想 引出新方案 下面以尼龍綢折疊式花傘為例對特性列舉法加以說明 確定研究對象 尼龍綢折疊式花傘 特征列舉如下 名詞性特征傘桿 鐵的 傘架 鐵的 傘尖 傘把 彈簧 鋼的 開關機構 鐵的 傘面 尼龍綢 動詞性特征手舉 折疊 打開 閉合 握 提 掛 放 曬 遮雨 形容詞性特征圓柱形的 傘把 曲形的 傘把 直的 傘架 硬的 傘架 尖的 傘尖 花形的 傘面 圓的 傘面 等 提出創新設想 引出新方案 新設想包括 將直的 硬的 鐵的傘架變換為軟的充氣管式傘架以便于攜帶 將傘邊的傘面改用透明材料 以擴大視線 將用手舉的傘變換為用肩固定的傘或用頭固定的傘 以方便騎車人或抱小孩者 可否讓傘成為可放音樂的傘或帶手電筒的傘 可否再增加一些新功能 如散發香味 發光 新方案有 帶透明傘邊的傘 帶在頭上的充氣型小傘面傘 傘中內藏收音機或手電筒的花面金屬架的傘 2 缺點列舉法 缺點列舉法是通過挖掘產品缺點而進行創新的技法 即盡可能找出某產品的缺點 然后圍繞缺點進行改進 缺點列舉法的操作程序為 確定對象 做好心理準備 金無足赤 人無完人 事物都有缺點 用