1、創造性設計 主講人：楊云杰 指導老師：柳建安概概 述述 創造性設計是多種思維形式綜合協調、高效運轉的過創造性設計是多種思維形式綜合協調、高效運轉的過程，是創造性思維辯證發展的過程，是創造性技法逐漸形程，是創造性思維辯證發展的過程，是創造性技法逐漸形成和不斷完善的過程，其設計結果應具有強烈的獨創性、成和不斷完善的過程，其設計結果應具有強烈的獨創性、新穎性、開拓性。新穎性、開拓性。創造性思維的特點創造性思維的特點創造性思維的類型創造性思維的類型創造性思維的過程創造性思維的過程 創造性設計的原理創造性設計的原理創造性設計的技法創造性設計的技法目錄目錄1、 創造性思維的特點創造性思維的特點 創造性思維

2、是一個包括既有量變又有質變，從內容到形式又從形式到內容的多階段的創見性的思維活動過程。創造性思維是多種思維方式的綜合運用。創造性思維以其突破性、獨創性與多向性等特點向傳統的思維方式挑戰，顯示其創新的活力。特點：特點： 突破性突破性 獨創性獨創性 多向性多向性 連動性連動性 突變性突變性1.突破性 突破性思維敢于克服心理上的慣性，從思維定勢的框框中解脫出來，提出新原理、創造新模式、貢獻新方法。 2.獨創性 獨創性能使設計方案標新立異，獨辟蹊徑。 3.多向性 擴散思維： 某一現實事物為起點，誘發出多種奇思異想 多向思維;對某一事物或問題從不同角度探索盡可能多的解法和思路4. 連動性 連動思維包括縱

3、向、橫向、逆向思維。 5. 突變性 直覺思維、靈感思維是在創造性思維中對問題產生的一種突如其來的領悟或理解。在思維過程突然閃現出一種新設想、新觀念，從而使問題得到解決。2 、創造性思維的類型創造性思維的類型 創造性思維是創造力的核心。創造活動是人們對未知世界的認識、發現和發明的活動過程。在這一過程中，感覺、知覺、記憶、想象等心理機制，都將發生一定的作用，但起主要作用的是思維和想象、推理，合起來簡稱創造性思維。創造性思維包括邏輯思維和非邏輯思維創造性思維包括邏輯思維和非邏輯思維 邏輯思維是嚴格遵循邏輯規則按部就班地進行思維的一種思考方式。邏輯思維包括縱向推理、橫向推理和逆向推理等。 非邏輯思維是

4、同邏輯思維相對而言的另一類思維方式。非邏輯思維不嚴格遵循邏輯格式，表現為更具靈活性的自由思維，其基本功能在于啟迪心智，擴展思路。非邏輯思維的基本形式是聯想、想象、直覺和靈感。 邏輯思維通過有意識有步驟的邏輯思考、推理，邏輯思維通過有意識有步驟的邏輯思考、推理，一步步使問題獲得解決。邏輯思維的解決過程往一步步使問題獲得解決。邏輯思維的解決過程往往把問題進行分解和組合、分析和綜合。往把問題進行分解和組合、分析和綜合。 縱向推理邏輯思維 橫向推理 逆向推理縱向推理針對現象或問題進行縱深思考，探尋 其原因和本質而得到新的啟示。橫向推理根據某一現象聯想到特點與其相似或 相關的事物，進行“特征轉移”而 進

5、入新的領域。逆向推理針對現象、問題或解法，分析其相反 方面，從另一角度探尋新的途徑。 非邏輯思維不嚴格遵循邏輯格式，表現為更具靈非邏輯思維不嚴格遵循邏輯格式，表現為更具靈活性的自由思維活性的自由思維 直覺思維的基本形式是聯想、想象、直覺和靈感。直覺思維的基本形式是聯想、想象、直覺和靈感。 其基本功能在于啟迪心智、擴展思路。其基本功能在于啟迪心智、擴展思路。 想象式直覺思維 直覺思維 形象式直覺思維 啟示式直覺思維創造性思維具體表現為以下幾種類型：創造性思維具體表現為以下幾種類型： 聯想思維聯想思維 發散思維發散思維 逆向思維逆向思維 想象思維想象思維 靈感思維靈感思維1.1.聯想思維聯想思維

6、聯想思維是將已掌握的知識信息與思維對象聯系起來，根聯想思維是將已掌握的知識信息與思維對象聯系起來，根據兩者之間的相關性生成新的創造性構想的一種思維形式。據兩者之間的相關性生成新的創造性構想的一種思維形式。 聯想思維的主要表現為因果聯想、相似聯想、對比聯想、聯想思維的主要表現為因果聯想、相似聯想、對比聯想、推理聯想等。推理聯想等。 舉一個發明飛機的例子：舉一個發明飛機的例子： 鳥能飛翔而人的兩手臂卻無法代替翅膀實現飛翔的愿望。因為鳥翅的拱弧翼上空氣流速快，翼下空氣流速慢，翅膀上下壓差產生了升力。根據這一原理人們改進了機翼，加大運動速度，成功地制造了現在的飛機。2. 2. 發散思維發散思維 發散思

7、維不受現有知識范圍和傳統觀念的束縛，它采取開放活躍的方式，從不同的思考方向衍生新設想。 發散思維可以從廣泛的方面發散，從不同的方向開拓。對此，我們可以把一些已經完成的設計，從內在聯系假設，作出發散思維的模型。 自行車發明的過程： 自行車的開發設計，以兩輪自行車為中心進行發散和開拓，派生出不同款式，形成一個“設計圈”，把一種設計深化為一系列產品。3.3.逆向思維逆向思維 逆向思維是通過與原來的想法相對立或表面上看起來似乎不可能解決問題的辦法，獲取意想不到的結果的一種思維形式。逆向思維的表現形式有：逆向思維的表現形式有：(1)(1)反向選擇反向選擇 (2)(2)破除常規破除常規 (3)(3)轉化矛

8、盾轉化矛盾 壓縮式空調器發明過程： 礦山技術員多西發明的壓縮式空調器，通過空氣變為壓縮氣過程中的發熱現象，分析其相反方面，從相反途徑推想壓縮空氣變為常壓氣體應該吸熱，能起致冷作用，由此，發明壓縮式空調器。4.4.想象思維想象思維 想象是建立在知覺的基礎上，通過對記憶表象進行加工改造以創造新形象的過程。 想象思維借助于想象，把經驗和概念化作聯想豐富、構思新穎的設想。 浮力定律推導過程： 阿基米德從洗澡時浴缸中水的溢出產生靈感而推出浮力定律。 5.5.靈感思維靈感思維 靈感思維 (直覺思維)是在解決問題時抓住瞬時、一閃念的直覺思維，對問題有突如其來的頓悟或理解，從而使問題得到解法。 靈感思維是由人

9、們的潛意識思維與顯意識思維多次疊加而形成的，是人們進行長期創造性思維活動達到的一個突破階段，很多創造性成果都是通過靈感思維而最后完成的。 靈感需要充分地準備、準確地把握和及時地撲捉。靈感思維的結論并不總是可靠的，但它可以給人以深刻啟迪。 3、 創造性思維一般過程創造性思維一般過程 第一階段（第一階段（準備期準備期）：主要指發現問題，收集有）：主要指發現問題，收集有關資料，參考別人或前人的知識、經驗并從中得到一關資料，參考別人或前人的知識、經驗并從中得到一定的啟示，提出具有創造性研究價值的問題等；定的啟示，提出具有創造性研究價值的問題等；第二階段（第二階段（醞釀期醞釀期）：這一階段主要是冥思苦想

10、，）：這一階段主要是冥思苦想，對問題進行各種試探性的求解，該階段將經歷反復失對問題進行各種試探性的求解，該階段將經歷反復失敗及嘗試；敗及嘗試；第三階段（第三階段（明朗期明朗期）：是指在上一階段醞釀成熟的）：是指在上一階段醞釀成熟的基礎上豁然開朗，產生了靈感或頓悟，這是基礎上豁然開朗，產生了靈感或頓悟，這是創造性思創造性思維的突變階段維的突變階段；第四階段（第四階段（驗證期驗證期）：即對靈感或頓悟得到的新想）：即對靈感或頓悟得到的新想法進行檢驗和證明。法進行檢驗和證明。創造性思維基本過程創造性思維基本過程 創造性設計原理是人們以創造性思維為基礎，長期從事的創造實踐活動的理性歸納，也是進行創造性設

11、計實踐的理論指導。創造性設計原理包括： 組合創新原理組合創新原理 移植創新原理移植創新原理 變性創新原理變性創新原理 還原創新原理還原創新原理 逆向創新原理逆向創新原理 群體創新原理群體創新原理4、 創造性設計原理創造性設計原理1.組合創新原理組合創新原理l同類組合創新原理同類組合創新原理 將兩個或兩個以上的同一事物進行組合，通過量的變化，來彌補單一事物功能或性能的不足，或使性能發生新的變化，這是同類組合法具有創造功能的基本原理。l異類組合創新原理異類組合創新原理 將兩種或兩種以上不同種類的事物珠聯璧合，同樣可以獲得新創造，它體現了綜合就是創造的原理。綜合就是把研究對象的各個部分、各個方面和各

12、種要素聯系起來加以考慮，從而在整體上實現協調并創新。（例如：多功能臺燈 ）l主體附加創新原理主體附加創新原理 以某一事物為主體，再添加另一附屬事物進行組合，可以獲得新的創造成果。這種組合，主體與添加體在功能與結構上是主次分明的，它要求整體在功能與性能上均能超越主體原有的功能與性能，即以添促變，以添求新。（例如：如帶起吊裝置的卡車）l重組組合創新原理重組組合創新原理 有目的地改變事物內部結構要素的次序并按照新的方式重新組合，以促使事物的功能或性能發生變革是重組組合法的運用。l多學科技術的綜合創新多學科技術的綜合創新 綜合運用多種學科和領域的技術及成果來創造出新的產品形成新的技術。 （例如：用胃鏡

13、診斷人體胃部疾病的技術，應該是攝影技術、通訊技術、計算機技術、微細加工技術、人體解剖、疾病診斷多項技術的綜合。）l跨學科技術的綜合創新跨學科技術的綜合創新 在綜合運用多種學科和領域的技術及成果的基礎上，特別注意綜合跨學科的的技術及成果來創新。l先進技術及成果與傳統技術的綜合創新先進技術及成果與傳統技術的綜合創新 （例如：X射線的照相裝置與電子計算機組合到一起，創新出“CT掃描儀”） 2 移植創新原理移植創新原理 移植創新是借用或參照某一領域的原理、方法、結構、功能及成果，引進滲透到其它領域，用以變革或創造新的事物。移植創新分為： 原理移植、原理移植、 成果移植、成果移植、 功能移植、功能移植、

14、 方法（技術）移植、方法（技術）移植、 材料移植、材料移植、 結構移植結構移植 3 變性創新原理變性創新原理 變性創新原理主要強調事物的橫向、側向的屬性變化。對它本身的一些屬性進行改變。如顏色、氣味、結構、材料等等。 （例如：便攜式自行車的開發設計，用鋁合金取代鋼材可減輕重量方便攜帶，也有在結構作改變，設計出折疊式方便搬運，材料或結構改變而其功能沒變。）4 還原創新原理還原創新原理 還原即恢復原狀或回到原點，還原創新原理就是重新回到創造的原點進行思考和設計的創新思路。 還原創新原理通過回到原點來分析不同的起點和不同方法或思路尋求新的更好的路徑、尋求新的更好的結果的創新。 （例如：洗衣機的不斷創

15、新就是還原創新原理的一個例子，基本功能要求是去除衣物的污垢。為了代替人的手搓、腳踩、刷子刷、棒錘打、流水沖等方式洗衣動作，在攪拌式洗衣機和波輪式洗衣機基礎上，超聲波洗衣機、利用微型計算機與多種傳感器控制的全自動洗衣機等相繼出現，其創新的原點就是去除衣物的污垢。）5 逆向創新原理逆向創新原理 逆向創新原理是指人們為達到一定的目的，將通常思考問題的思路反轉過來，從中引導發明創新的方法。它包括原理逆向，功能逆向，尺寸逆向，缺點逆向和廢物利用等多種方式。 （例如：史豐收一反數學筆算從右往左，由低位向高位進行的傳統，發明速算法，將讀、寫、看、算都從左至右統一了起來。）6 群體創新原理群體創新原理 群體創

16、新也可稱為集體創新，其原理是集思廣益，激勵群體成員的思維,通過群體成員相互啟發、相互激蕩的連鎖反映，匯集、整合集體智慧來進行創新。 (例如：1960年美國完成的登月計劃，動用了42萬科技人員、2萬家公司和120所大學。在設計的初始階段該方法作用很大。)（1）智力激勵型創造性技法）智力激勵型創造性技法1.智暴法智暴法 智暴法又叫群體創新法，實質為集思廣益。 人的創造性思維特別是直覺思維在受激發情況下能得到較好的發揮。 5、創造性設計技法、創造性設計技法2.書面集智法書面集智法 書面集智法則是利用郵政信函的方式進行的集體書面激智法。 （2）邏輯推理型創造性技法）邏輯推理型創造性技法1. 類比創造法

17、類比創造法 類比法就是將兩種事物加以比較，并進行邏輯推理，即從比較中找出兩事物之間的相似點或不同點，以在同中求異，實現創造。 類比法又可分為直接類比法、擬人類比法、因果類比法、對稱類比法、象征類比法和綜合類比法等多種形式。 （例如：日本發明家田雄常吉在研制新型鍋爐時，將鍋爐中水和蒸汽的循環系統與人體血液系統進行類比。即參照人體動脈和靜脈的不同功能以及人體心臟瓣膜阻止血液倒流的作用，進行了擬人類比，發明了高效鍋爐，使其效率提高了10%。）2. 聯想類推創造法聯想類推創造法 通過由此及彼的聯想和異中求同，同中求異的類比，發揮橫向推理思維，尋求各種創新解法。 聯想是由一個事物想到另一事物的心理過程。

18、 （例如：貝爾發明電話，開始沒有成功，以后從吉他的聲音中想到了共鳴原理，改進了裝置，才使電話發明成功。又如布拉特從看到蜘蛛織網聯想到可以從上到下造橋，從而發明了吊橋，突破了傳統的造橋模式。）3. 反向探求創造法反向探求創造法 將人們通常思考問題的思路反轉過來，從背逆常規的途徑探尋新的解法，因此反向探求法亦稱逆向思維法。 （例如電視機為什么不能用反畫面，衣服為什么不能兩面穿，齒輪為什么不能是活動齒，化學能為什么不能變成電能，聲音既是振動那么振動為什么不能復現原聲呢?所有這些反問，相繼發明了反畫面電視、能兩面穿的衣服、電池、活齒傳動、留聲機等。） （3）列舉分析型創造性技法）列舉分析型創造性技法

19、（1） 缺點列舉法缺點列舉法 世界上的任何事物不可能十全十美，總存在這樣或那樣的缺點，如果有意識地列舉分析現有事物的缺點，并提出改進設想，便可進行創造發明。（2）希望點列舉法）希望點列舉法 希望是人類需要心理的反映，它總是代表人們某種新的企盼。 希望點的背后便是新問題和新矛盾，列舉希望點就是發現和揭示有待創造的方向或目標，只要能想出滿足希望要求的新點子、新創意、新方案，就意味著創造。表面希望與內心希望現實希望與潛在希望一般希望與特殊希望需要理論應用希望點列舉法希望點列舉法 創造者從社會需要或個人愿望出發，通過列舉希望來創造者從社會需要或個人愿望出發，通過列舉希望來形成創造目標，進而付諸實施創造

20、成果。形成創造目標，進而付諸實施創造成果。 人們希望像鳥兒一樣在藍天飛翔，就發明了熱氣球和飛機；人們希望像鳥兒一樣在藍天飛翔，就發明了熱氣球和飛機； 人們希望在給別人打電話時不僅可聞其聲，且能見其面而開發出人們希望在給別人打電話時不僅可聞其聲，且能見其面而開發出了可視聽電話。了可視聽電話。 人們希望居室四季如春，就發明了空調設備；人們希望居室四季如春，就發明了空調設備； 人們希望看到千里外的盛況，就發明了電視；人們希望看到千里外的盛況，就發明了電視； 人們希望計算神速，就發明了電腦；人們希望計算神速，就發明了電腦； （3）信息列舉法）信息列舉法 當今世界，科學技術突飛猛進，新的信息層出不窮，信

21、息已經成為人類創造的重要資源。通過列舉信息，可以全面地認識某一創造領域或“創造鏈”的發展態勢，進而找到新的創造課題，做出新的創造成果。 （例如：1934年，卡爾森在美國馬洛利公司當專利律師時，感到復寫文件需要花費大量而繁重的勞動，從而想發明一種新的復制文件的方法。在以后幾年里，他利用業余時間去紐約國立圖書館查找專利文獻，列舉有關復制文件的方法，大多采用化學效應原理解決問題。他注意到光電效應原理及這一技術清單中的專利空白，便將光的特性與靜電學原理結合起來試驗研究，發明了靜電復印技術。美國哈依德公司引進這一技術后，終于在1950年研制成功了第一臺靜電復印機）（4） 觀察發現型創造性技法觀察發現型創

22、造性技法（1）目標轉移法目標轉移法 觀察是人們獲取經驗事實的重要方法，是一種有目的、有意識的感知過程。如果既定的觀察目標能夠達到，固然可喜；但若在觀察過程中發現了意外的與計劃目標不一致的異常現象，也是一種提出問題的機會和有可能做出創造的機遇。便應主動轉移目標，考慮見異思遷，力求發現新的問題。 （ 例如：對紡織印染業產生了巨大影響的人工合成染料苯胺紫，是英國化學家柏琴發明的，他在原計劃從煤焦油中提取治療瘧疾的特效藥奎寧的研究中，意外地發現一種附著力很強的粘液，然后經過研制得到的。）（2）變換視角法）變換視角法 觀察事物，總要選擇一個適當的視角，在不同的視角下，看到的可能是不同的事物形象。如正視圓錐體得到三角形投影，俯視時則為圓形投影。在創造活動中，如果有意識地突破傳統的觀察習慣，改用過去不曾用過的角度去觀察與思考，或許能發現“新大陸”。變換視角法常有下列三種方式： 改變觀察位置：通過改變觀察者的立足點來實現； 改變邏輯視角：通過改變對事物特性的認識來實現； 尋求新觀感：在變換視角的同時，還要變換思維方式，將創造性觀察與創造性思考緊密地結合在一起。（3）迂回發現法）迂回發現法 在觀察活動中，如果正面觀察受阻或直接觀察有障礙時