1、9. 9. 現代設計方法的前沿現代設計方法的前沿9. 1 創新設計技術創新設計技術9.1.1 概述概述9.1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維9. 1.1 概述概述一、創新設計的重要性一、創新設計的重要性 創新是設計的本質創新是設計的本質,也是設計活動的最終指標。也是設計活動的最終指標。創新設計是產品適應新的市場形勢的最好途徑創新設計是產品適應新的市場形勢的最好途徑，創新產品能滿足甚至創造出新的需求，因而必然創新產品能滿足甚至創造出新的需求，因而必然有較強的市場競爭力。有較強的市場競爭力。二、產品創新的類型二、產品創新的類型 1、技術上創新、技術上創新 2、管理上的創新、管理上的創新 3、

2、銷售上的創新、銷售上的創新 4、售后服務上的創新等、售后服務上的創新等9. 1.1 概述概述三、在制造業中，產品技術上的創新分為以下兩三、在制造業中，產品技術上的創新分為以下兩種種 1、無重要新技術，但在形式上翻新。、無重要新技術，但在形式上翻新。 比如：生產不同色的自行車，其雖然在生產比如：生產不同色的自行車，其雖然在生產管理上有所創新，但是自行車的性能并無重要變管理上有所創新，但是自行車的性能并無重要變化，其中也沒有融入多少新技術。化，其中也沒有融入多少新技術。 2、含有（開發）重要新技術，使產品競爭力、含有（開發）重要新技術，使產品競爭力有重要提高，或形成新競爭力的制高點。有重要提高，或

3、形成新競爭力的制高點。 比如：電動汽車，如果誰在設計和制造出遠遠比如：電動汽車，如果誰在設計和制造出遠遠超過現在的長壽命電池，就是一種新的競爭力制超過現在的長壽命電池，就是一種新的競爭力制高點。高點。9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維一、創新思維的形式一、創新思維的形式 1、直覺思維直覺思維 是指一種在是指一種在下意識狀態下意識狀態下，對事物內在復雜關下，對事物內在復雜關系突發式的系突發式的領悟過程領悟過程，具有創造靈感忽然降臨的，具有創造靈感忽然降臨的色彩。色彩。 2、邏輯思維邏輯思維 是一種把創造目標展開、分解和綜合，尋求各是一種把創造目標展開、分解和綜合，尋求各層分目標的解，

4、然后找出最終整體解，用層分目標的解，然后找出最終整體解，用主動的主動的可按部就班的工作方式向目標逼近可按部就班的工作方式向目標逼近的一種思維方的一種思維方式。式。9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維 實際上，大量的創造過程是實際上，大量的創造過程是這兩種思維方式這兩種思維方式交叉和綜合交叉和綜合。 比如：對自己提出一個創造目標，這個目標比如：對自己提出一個創造目標，這個目標本身可能就是一個創造靈感，但是為了實現這個本身可能就是一個創造靈感，但是為了實現這個目標，必須一步步進行分析推理。目標，必須一步步進行分析推理。二、創新思維法則二、創新思維法則 創造學建立起促發創造思維的一些法則，

5、作為創造學建立起促發創造思維的一些法則，作為外部因素的有：外部因素的有： 1、激發創造激情、激發創造激情 創造激情促成的因素有：創造激情促成的因素有：市場壓力或誘惑等市場壓力或誘惑等經濟因素、科學家的崇高事業心、政治需要經濟因素、科學家的崇高事業心、政治需要。9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維 創造激情的激勵手段：創造激情的激勵手段：精神鼓勵、經濟剌精神鼓勵、經濟剌激、政治動員、民族感情激、政治動員、民族感情。 2、增強信息獲取方式、增強信息獲取方式 現在，信息的快速獲取是創造發明的現在，信息的快速獲取是創造發明的關鍵因關鍵因素素。 3、促進知識融合、促進知識融合 創造各種條件讓不

6、同學科的人頻繁交流，也創造各種條件讓不同學科的人頻繁交流，也是促進科學創新的重要手段。是促進科學創新的重要手段。9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維三、在技術性的創新設計中，常用的幾種思維方三、在技術性的創新設計中，常用的幾種思維方式式創新思維法則如下：創新思維法則如下： 1、分析與綜合思維、分析與綜合思維 分析與綜合思維是一種邏輯性很強的思維過分析與綜合思維是一種邏輯性很強的思維過程。是最基本的創新思維過程，由它們構成一個程。是最基本的創新思維過程，由它們構成一個創造過程的思維框架。創造過程的思維框架。 (1)分析思維：對問題的提法有清晰而明確的分析思維：對問題的提法有清晰而明確的

7、描述，然后去偽存真，由表及里，把本質和非本描述，然后去偽存真，由表及里，把本質和非本質的問題加以區別。質的問題加以區別。 分析是把思維對象的分析是把思維對象的整體分解成各個部分，整體分解成各個部分，方面或要素，并對它們分別加以研究，考察方面或要素，并對它們分別加以研究，考察的一的一種思維方法。種思維方法。9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維 (2) 綜合思維：其是分析的反向過程，在求綜合思維：其是分析的反向過程，在求得各子問題的解之后，必須通過建立聯結，構成得各子問題的解之后，必須通過建立聯結，構成總體，實現最終需要的總體功能。總體，實現最終需要的總體功能。 綜合就是把已有的關于綜合

8、就是把已有的關于研究對象的各個部分，研究對象的各個部分，方面或要素聯合成整體，從而進行整體認識方面或要素聯合成整體，從而進行整體認識的思的思維方法。維方法。 在整個思維過程中，綜合與分析又是不可分在整個思維過程中，綜合與分析又是不可分割的，沒有分析便沒有綜合。綜合是以分析為基割的，沒有分析便沒有綜合。綜合是以分析為基本的綜合，分析又是在綜合指導下的分析，二者本的綜合，分析又是在綜合指導下的分析，二者相互依存，相互依存，9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維2、收斂與發散式思維、收斂與發散式思維 (1)收斂式思維：先確定一個原始解，然后以它為收斂式思維：先確定一個原始解，然后以它為目標，

9、尋求凡是想得出或可能的，通向這個目標的途徑，目標，尋求凡是想得出或可能的，通向這個目標的途徑，對每一條通向目標的途徑進行論證，最后找到一條最好對每一條通向目標的途徑進行論證，最后找到一條最好的途徑，它使目標成為可實現的解。的途徑，它使目標成為可實現的解。 收斂性思維又稱收斂性思維又稱集中思維、輻集思維、求同思維集中思維、輻集思維、求同思維。它是在大量創造性設想的基礎上，通過它是在大量創造性設想的基礎上，通過分析、綜合、比分析、綜合、比較、判斷、選擇最有價值的設想的一種思維方法較、判斷、選擇最有價值的設想的一種思維方法。關鍵問題：關鍵問題： 一是提出一個理想的目標。受到認識的限制。一是提出一個理

10、想的目標。受到認識的限制。 二是提出通向目標的途徑。受到技術的限制。二是提出通向目標的途徑。受到技術的限制。 創造正是這兩點的突破。創造正是這兩點的突破。9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維 收斂性思維一般具有收斂性思維一般具有同一性、程序性、比較性同一性、程序性、比較性三個特點。三個特點。 同一性是指求同性的思維，它總是從過去的同一性是指求同性的思維，它總是從過去的知識經驗中引出解決問題的辦法，希望用老辦法尋知識經驗中引出解決問題的辦法，希望用老辦法尋求解決問題的答案。求解決問題的答案。程序性是指同一性在嚴格性上的表現，由于程序性是指同一性在嚴格性上的表現，由于聚合思維總是從同一性

11、方面考慮問題，所以對這一聚合思維總是從同一性方面考慮問題，所以對這一過程也就賦予了嚴格的程序度，先做什么，再做什過程也就賦予了嚴格的程序度，先做什么，再做什么，一步接一步，使問題的解決有章可循。么，一步接一步，使問題的解決有章可循。 比較性是指它以一個目標為其歸宿，即在現比較性是指它以一個目標為其歸宿，即在現存的幾種途徑、方案、措施、尋求其最佳方案。存的幾種途徑、方案、措施、尋求其最佳方案。 9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維 隱形飛機的研制，便是運用收斂性思維的結果。這隱形飛機的研制，便是運用收斂性思維的結果。這種飛機，機身和機翼造型獨特，包覆隱身材料，加裝紅種飛機，機身和機翼造

12、型獨特，包覆隱身材料，加裝紅外擋板等，以減弱雷達反射波和紅外輻射，使其不易被外擋板等，以減弱雷達反射波和紅外輻射，使其不易被探測設備發現，從而達到探測設備發現，從而達到“隱形隱形”的目的。的目的。 明代科學家徐光啟，搜集了自戰國以來明代科學家徐光啟，搜集了自戰國以來2000多年有多年有關蝗災的情況資料，統計了我國歷史上記載的關蝗災的情況資料，統計了我國歷史上記載的111次蝗災次蝗災發生的時間，并通過深入實地調查，在紛繁的背景中，發生的時間，并通過深入實地調查，在紛繁的背景中，利用收斂性思維，找出了蘇北蝗災產生的地理原因和蝗利用收斂性思維，找出了蘇北蝗災產生的地理原因和蝗蟲的生活規律，撰寫了蟲的

13、生活規律，撰寫了除蝗疏除蝗疏，提出了有效治理蝗，提出了有效治理蝗災的方法。災的方法。 (2)發散式思維：已經掌握了一個原始解，以其為出發散式思維：已經掌握了一個原始解，以其為出發點，去尋找更多更好的解，這些解不一定是原始解的發點，去尋找更多更好的解，這些解不一定是原始解的變異，它可能是在保證系統功能前提下一種新的原理和變異，它可能是在保證系統功能前提下一種新的原理和系統。系統。9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維 發散思維之所以能夠具有很大的創造性，就是發散思維之所以能夠具有很大的創造性，就是因為它可以使人在遇到問題時使思維迅速而靈活地因為它可以使人在遇到問題時使思維迅速而靈活地朝著

14、朝著多個角度、多個層次發散開來，從給定的信息多個角度、多個層次發散開來，從給定的信息中獲得多個新穎性的答案中獲得多個新穎性的答案。 那么如何對自己的發散性思維品質進行培養呢，那么如何對自己的發散性思維品質進行培養呢，這里應循序漸進著力于三個層次的自我培養：這里應循序漸進著力于三個層次的自我培養： 流暢性。流暢性是發散思維的第一層次，即流暢性。流暢性是發散思維的第一層次，即培培養自己的思維速度養自己的思維速度，使其在短時間內表達較多的概，使其在短時間內表達較多的概念，枚舉較多的解決問題方案，探索較多的可能性。念，枚舉較多的解決問題方案，探索較多的可能性。例自己在短時間內寫出包含例自己在短時間內寫

15、出包含“木木”的所有的漢字，的所有的漢字，每個人寫出的個數的不同，這就是一個人流暢性的每個人寫出的個數的不同，這就是一個人流暢性的區別。區別。 9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維 變通性。變通性是較多層次的發散特征，即變通性。變通性是較多層次的發散特征，即培養自已培養自已從不同的角度靈活考慮問題從不同的角度靈活考慮問題的良好品質。的良好品質。例如在自己所寫出的包含例如在自己所寫出的包含“木木”字的漢字中有上下字的漢字中有上下結構、左右結構、獨體字、包含結構、半包含結構，結構、左右結構、獨體字、包含結構、半包含結構，如果所有結構的漢字都存在說明一個人的變通性較如果所有結構的漢字都存在

16、說明一個人的變通性較好。好。新穎性。是發散思維的最高層次，也是求異新穎性。是發散思維的最高層次，也是求異的的本質所在本質所在。新穎性是指一個人提出的觀點和產生。新穎性是指一個人提出的觀點和產生的想法的創新性。的想法的創新性。9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維 發散與收斂思維是互補的，不能光強調一種而發散與收斂思維是互補的，不能光強調一種而忽視另一種。一般來說，發散思維中想象和聯想力忽視另一種。一般來說，發散思維中想象和聯想力自由馳騁，收斂思維使想象和聯想回到現實。沒有自由馳騁，收斂思維使想象和聯想回到現實。沒有發散思維，就很難達到新穎、獨特，而沒有收斂思發散思維，就很難達到新穎、獨

17、特，而沒有收斂思維任何新穎獨特的設想也難以具有現實性的品格。維任何新穎獨特的設想也難以具有現實性的品格。因此，為了達到一種平衡，創造性解決問題應訓練因此，為了達到一種平衡，創造性解決問題應訓練發散與收斂思維并舉。發散與收斂思維并舉。 對機器的創新設計，發散通常是機器結構的各種對機器的創新設計，發散通常是機器結構的各種演化、變換或排列組合，產生大量的設計方案。收演化、變換或排列組合，產生大量的設計方案。收斂則是通過對各種設計方案的評價，確定出較好的斂則是通過對各種設計方案的評價，確定出較好的可行設計方案。可行設計方案。 9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維3、對應與聯想式思維、對應與聯

18、想式思維 (1)對應：是指作為類比的對象，它距離人們對應：是指作為類比的對象，它距離人們常規的思維范疇越遠，越容易激發新的思路，實常規的思維范疇越遠，越容易激發新的思路，實現創新與發明。現創新與發明。 (2)聯想：把類比對象的某些特征引導到現實聯想：把類比對象的某些特征引導到現實的創造任務中。的創造任務中。 聯想思維是一種重要的思維方式，它具有流聯想思維是一種重要的思維方式，它具有流暢性、多端性、靈活性、新穎性和精細性等特點。暢性、多端性、靈活性、新穎性和精細性等特點。 聯想思維是根據已有的信息，從不同角度、聯想思維是根據已有的信息，從不同角度、不同方向思考，從多方面尋求多樣性答案的一種不同方

19、向思考，從多方面尋求多樣性答案的一種展開性的思維方式。展開性的思維方式。9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維 許多人成功的事實充分表明，他們往往能抓住許多人成功的事實充分表明，他們往往能抓住生活中的偶發事件，產生豐富的聯想，構筑藝術作生活中的偶發事件，產生豐富的聯想，構筑藝術作品或進行科學技術發明等，如托爾斯泰的品或進行科學技術發明等，如托爾斯泰的安安娜娜卡列尼娜卡列尼娜就源于一件女子臥軌的新聞事件。就源于一件女子臥軌的新聞事件。魏格納從看到世界地圖聯想到大陸漂移說。貝爾從魏格納從看到世界地圖聯想到大陸漂移說。貝爾從聽到吉他聲想到改裝電話機聽到吉他聲想到改裝電話機等等，可見這些聯等等

20、，可見這些聯想的力量是何等的驚人。想的力量是何等的驚人。 聯想成功的事例很多：諸如阿凡提的旅館獻策，聯想成功的事例很多：諸如阿凡提的旅館獻策，蒙格飛兄弟的飛天聯想，斯文頓發明坦克、威廉德蒙格飛兄弟的飛天聯想，斯文頓發明坦克、威廉德爾曼教授餅與鞋的聯想，中松義郎凍出的爾曼教授餅與鞋的聯想，中松義郎凍出的“念頭念頭”等都是展開了聯想的翅膀后所產生的結果。等都是展開了聯想的翅膀后所產生的結果。9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維 怎樣才能展開聯想的翅膀呢？怎樣才能展開聯想的翅膀呢？ 激活激活創造性想象創造性想象，啟動想象的翅膀。首先，啟動想象的翅膀。首先是是“敢想敢想”，敢于異想天開，不怕

21、胡思亂想。第，敢于異想天開，不怕胡思亂想。第二是二是“善于想善于想”。打破常規，跳出框框，向外發。打破常規，跳出框框，向外發散，朝四面八方想開去。散，朝四面八方想開去。 大膽設想，舉一反三地想大膽設想，舉一反三地想。如此聯想，會美。如此聯想，會美妙感覺，開闊思路，放飛意念，激發幻覺，產生妙感覺，開闊思路，放飛意念，激發幻覺，產生靈感。靈感。 采用采用適當的聯想的方法，在生活中進行聯想適當的聯想的方法，在生活中進行聯想。9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維自由式聯想自由式聯想。 自由聯想就是從自由聯想就是從一個想法中產生另一個想法，一個想法中產生另一個想法，它與有約束的反應不同，自由聯

22、想它與有約束的反應不同，自由聯想就是放松對思就是放松對思想的控制，任其自由馳騁。想的控制，任其自由馳騁。相似式聯想相似式聯想。 相似聯想思維法是指相似聯想思維法是指根據事物之間的形式、根據事物之間的形式、結構、性質、作用等某一方面或幾個方面的相似結構、性質、作用等某一方面或幾個方面的相似之處進行聯想之處進行聯想，并將兩種不同事物間某些相似的，并將兩種不同事物間某些相似的特征進行比較。俄羅斯生理學家馬格里奇說：特征進行比較。俄羅斯生理學家馬格里奇說：“獨創性常常在于發現兩個或兩個以上研究對象獨創性常常在于發現兩個或兩個以上研究對象或設想之間的聯系相似之處，而原來的這些對象或設想之間的聯系相似之處

23、，而原來的這些對象或設想彼此沒有關系或設想彼此沒有關系”。常有形式聯想和意義聯。常有形式聯想和意義聯想等。想等。9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維 特征式聯想特征式聯想。 特征聯想是對事物特征聯想是對事物外部的表面特征進行相似外部的表面特征進行相似聯想。聯想。這種想法簡便易行，因為事物的表面特征比較容易為這種想法簡便易行，因為事物的表面特征比較容易為人們所發現。其方法有：形狀的對比，特征的對比和人們所發現。其方法有：形狀的對比，特征的對比和本質的特征的對比。本質的特征的對比。伴生式聯想伴生式聯想。 所謂伴生聯想思維法是指根據事物在空間或所謂伴生聯想思維法是指根據事物在空間或時間時間

24、上彼此相近之處進行聯想上彼此相近之處進行聯想。 古希臘學者亞里斯多德曾經說過：古希臘學者亞里斯多德曾經說過：“我們的思維我們的思維是從與正在尋找的事物相類似的事物、相反的事物、是從與正在尋找的事物相類似的事物、相反的事物、或者與它相接近的事物開始進行的或者與它相接近的事物開始進行的由此產生聯由此產生聯想。想。”世界事物并不是孤立的，它們總是在空間或時世界事物并不是孤立的，它們總是在空間或時間上存在著絲絲縷縷的聯系。間上存在著絲絲縷縷的聯系。9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維 思考者常把空間或時間上相接近的事物聯系在一思考者常把空間或時間上相接近的事物聯系在一起。由此及彼此地展開聯想

25、。其方法是：對空間上起。由此及彼此地展開聯想。其方法是：對空間上的位置相近的事物進行聯想。對時間上的彼此相近的位置相近的事物進行聯想。對時間上的彼此相近的事物進行聯想。從地球到月球進行聯想。用伴的事物進行聯想。從地球到月球進行聯想。用伴生聯想進行記憶。生聯想進行記憶。 對比式聯想對比式聯想。 所謂所謂對比聯想思維法是指通過事物之間的相互矛對比聯想思維法是指通過事物之間的相互矛盾的關系進行聯想盾的關系進行聯想。客觀世界普遍存在著對立的現象，。客觀世界普遍存在著對立的現象，世界上任何事物的內部都包含著相對立的兩個方面。世界上任何事物的內部都包含著相對立的兩個方面。對比式聯想正是應用和反映了事物之間

26、以及事物內部對比式聯想正是應用和反映了事物之間以及事物內部存在的對應關系或矛盾關系。由于客觀上有這樣的關存在的對應關系或矛盾關系。由于客觀上有這樣的關系存在，所以我們可以由一個事物而聯想到相對的另系存在，所以我們可以由一個事物而聯想到相對的另一個事物，由事物的一個方面而聯想到相對的另一個一個事物，由事物的一個方面而聯想到相對的另一個方面。其方法常有：黑白對比。時間對比。記方面。其方法常有：黑白對比。時間對比。記憶對比等。憶對比等。 9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維飛躍式的聯想。飛躍式的聯想。 飛躍式的聯想思維法是飛躍式的聯想思維法是指在一些從現象上看指在一些從現象上看毫無聯系的事

27、物之間進行聯想毫無聯系的事物之間進行聯想。比起其它的聯想。比起其它的聯想思維起來，飛躍式聯想思維法可以在更廣闊的思思維起來，飛躍式聯想思維法可以在更廣闊的思維范圍內進行，思維的跨度更大，自由度更高。維范圍內進行，思維的跨度更大，自由度更高。減縮式聯想。減縮式聯想。 減縮式聯想也是一種常用的思維法。它和組減縮式聯想也是一種常用的思維法。它和組合思維法從某種意義上唱反調。有人稱此法為合思維法從某種意義上唱反調。有人稱此法為“減一減減一減”思維法，其基本思路是思維法，其基本思路是將原有事物分將原有事物分解減縮，壓縮、微處理等解減縮，壓縮、微處理等。具體操作有。具體操作有減除分離、減除分離、效果分離、

28、收獲分離效果分離、收獲分離等。等。9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維4、離散與組合式思維、離散與組合式思維(1)離散思維離散思維 就是根據需要，將就是根據需要，將不同的事物分開，從而創不同的事物分開，從而創造出新的事物的方法造出新的事物的方法。(2)組合思維組合思維 就是根據需要，將就是根據需要，將不同的事物組合在一起，不同的事物組合在一起，從而創造出新的事物的方法從而創造出新的事物的方法。 1）組合思維法有以下特點：）組合思維法有以下特點： 發散性發散性。組合思維的思維方向，可以正向、。組合思維的思維方向，可以正向、逆向、縱向、橫向，更多的是三維立體思維和多逆向、縱向、橫向，更多

29、的是三維立體思維和多維空間思維。維空間思維。9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維 選擇性選擇性。 組合思維法考慮問題時，并不是將兩個事物組合思維法考慮問題時，并不是將兩個事物原封不動、不加選擇地捏合在一起，而是選擇二原封不動、不加選擇地捏合在一起，而是選擇二者具有獨特價值的部分，按者具有獨特價值的部分，按其內在聯系將它們有其內在聯系將它們有機地組合在一起機地組合在一起。 綜合性綜合性。 組合思維重在組合思維重在怎么怎么“合合”，因而就要對組合，因而就要對組合對象進行深入分析，把握它們的個性特點，再從對象進行深入分析，把握它們的個性特點，再從這些特點中概括出規律，綜合起來，最后形成設這

30、些特點中概括出規律，綜合起來，最后形成設計方案，從而進入組合的實施過程。計方案，從而進入組合的實施過程。9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維 2）運用組合思維法注意下列幾點：）運用組合思維法注意下列幾點： 在進行組合思考的時候，不能拘泥于一個方在進行組合思考的時候，不能拘泥于一個方面，局限于某一事物，而應從多方面、多個事物面，局限于某一事物，而應從多方面、多個事物中去尋找組合物。中去尋找組合物。 在進行組合思考的時候，要把握住在進行組合思考的時候，要把握住組合的方組合的方向向。思維是有方向性的，即。思維是有方向性的，即事物之間的組合點事物之間的組合點，只有把握住組合點，才能進行有效的

31、組合。總的只有把握住組合點，才能進行有效的組合。總的來說，組合是任意的，各種各樣的事物要素都可來說，組合是任意的，各種各樣的事物要素都可以進組合。以進組合。9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維3）組合的方式）組合的方式成對組合法成對組合法 成對組合是組合法中最基本的類型，它是將兩成對組合是組合法中最基本的類型，它是將兩種不同的技術因素組合在一起的發明方法。依組種不同的技術因素組合在一起的發明方法。依組合的因素不同，可分成合的因素不同，可分成材料組合、用品組合、機材料組合、用品組合、機器組合、技術原理組合器組合、技術原理組合等多種形式。等多種形式。 一是材料組合一是材料組合 一般一般是

32、對現有的原料不滿意或希望它能滿足某是對現有的原料不滿意或希望它能滿足某種要求，與另一種不同性能的材料組合起來，從種要求，與另一種不同性能的材料組合起來，從而獲得新材料而獲得新材料，例如諾貝爾為了使稍一震動就爆，例如諾貝爾為了使稍一震動就爆炸的液體硝化甘油做成固體易運輸的炸藥，就將炸的液體硝化甘油做成固體易運輸的炸藥，就將硝化甘油和硅藻土混在一起。硝化甘油和硅藻土混在一起。 9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維 二是用品或機器組合二是用品或機器組合 常將兩個用品組合成一個用品，使之具有兩個常將兩個用品組合成一個用品，使之具有兩個用品的功能，使用方便，如保溫杯，帶電子表的用品的功能，使用

33、方便，如保溫杯，帶電子表的圓珠筆，帶收音機的應急燈，有起罐頭功能的水圓珠筆，帶收音機的應急燈，有起罐頭功能的水果刀等果刀等 三是技術原理組合三是技術原理組合 日常生活中所使用的焊錫便是利用鉛和錫的低日常生活中所使用的焊錫便是利用鉛和錫的低共熔現象。鉛和錫的熔點分別為共熔現象。鉛和錫的熔點分別為329和和232，然而鉛和錫混合后卻生成了熔點為然而鉛和錫混合后卻生成了熔點為183的合金的合金(即即焊錫焊錫)等。等。 9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維輻射組合法輻射組合法 輻射組合是以一種新技術或令人感興趣的技輻射組合是以一種新技術或令人感興趣的技術為中心，術為中心，同多方面的傳統技術結

34、合起來，形成同多方面的傳統技術結合起來，形成技術輻射，從而導致多種技術創新的發明創造方技術輻射，從而導致多種技術創新的發明創造方法法。 現以人造衛星這種新技術為例，看它所引起現以人造衛星這種新技術為例，看它所引起的輻射組合。人造衛星技術成功以后，它與各種的輻射組合。人造衛星技術成功以后，它與各種學科的輻射組合，發展了衛星電視轉播、衛星通學科的輻射組合，發展了衛星電視轉播、衛星通訊轉播。衛星氣象預報、衛星導航、全世界的時訊轉播。衛星氣象預報、衛星導航、全世界的時間標準、生物進化科學，以及對月球、行星、恒間標準、生物進化科學，以及對月球、行星、恒星等宇宙研究的各技術等。星等宇宙研究的各技術等。 9

35、. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維形態分析組合法形態分析組合法 形態分析組合也稱形態分析法，是瑞典天文形態分析組合也稱形態分析法，是瑞典天文物理學家卜茨維基于物理學家卜茨維基于1942年提出的，它的基本理年提出的，它的基本理論是：一個事物的新穎程度與相關程度成反比，論是：一個事物的新穎程度與相關程度成反比，事物事物(觀念、要素觀念、要素)越不相關，創造性程度越高，即越不相關，創造性程度越高，即易產生更新的事物。該法的做法是：易產生更新的事物。該法的做法是：將發明課題將發明課題分解為若干相互獨立的基本因素，找出實現每個分解為若干相互獨立的基本因素，找出實現每個因素功能所要求的可能的技術

36、手段或形態，然后因素功能所要求的可能的技術手段或形態，然后加以排列組合得到多種解決問題的方案，最后篩加以排列組合得到多種解決問題的方案，最后篩選出最優方案選出最優方案。 9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維形態分析組合的一般步驟：形態分析組合的一般步驟： 一是確定發明對象一是確定發明對象 準確表述所要解決的課題，包括該課題所要準確表述所要解決的課題，包括該課題所要達到的目的及屬于何類技術系統等。達到的目的及屬于何類技術系統等。 二是基本因素分析。二是基本因素分析。 即確定發明對象的主要組成部分即確定發明對象的主要組成部分(基本因素基本因素)，編制形態特征表。確定的基本因素在功能上應是

37、編制形態特征表。確定的基本因素在功能上應是相對獨立的，在數量上應以相對獨立的，在數量上應以30個個為宜，數量太少，為宜，數量太少，會使系統過大，使下步工作難度增加，數量太多，會使系統過大，使下步工作難度增加，數量太多，組合時過于繁雜很不方便。組合時過于繁雜很不方便。 三是形態分析。三是形態分析。 要揭示每一形態特征的可能變量要揭示每一形態特征的可能變量(技術手段技術手段)，應充分發揮橫向思維能力，盡可能列出無論是本應充分發揮橫向思維能力，盡可能列出無論是本專業領域的還是其他專業領域的所有具有這種功專業領域的還是其他專業領域的所有具有這種功能特征的各種技術手段。能特征的各種技術手段。9. 1.2

38、 創新及其設計思維創新及其設計思維在形式上，為便于分析和進行下一步的組合，往在形式上，為便于分析和進行下一步的組合，往往采取往采取列矩陣表列矩陣表的形式，一般表格為二維的，每的形式，一般表格為二維的，每個因素的每個具體形態用符號個因素的每個具體形態用符號P表示，其中表示，其中P代表代表因素代表具體形態。對較復雜的課題，也可用多因素代表具體形態。對較復雜的課題，也可用多維空間模式的形態矩陣。維空間模式的形態矩陣。 四是形態組合。四是形態組合。 根據對發明對象的總體功能要求，分別把各根據對發明對象的總體功能要求，分別把各因素的各形態一一加以排列組合，以獲得所有可因素的各形態一一加以排列組合，以獲得

39、所有可能的組合設想。能的組合設想。 五是評價選擇最合理的具體方案。五是評價選擇最合理的具體方案。 選出少數較好的設想后，通過進一步具體化，選出少數較好的設想后，通過進一步具體化，最后選出最佳方案。最后選出最佳方案。 由于所得方案是在各種方案中選出的，因此由于所得方案是在各種方案中選出的，因此形態分析組合的特點具有全解系性質。形態分析組合的特點具有全解系性質。9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維5、換元與移值式思維、換元與移值式思維 （1）換元思維：比如，我們想要過河，如果有橋）換元思維：比如，我們想要過河，如果有橋有船，就能夠過去了，這一類問題我們稱之為有船，就能夠過去了，這一類問題

40、我們稱之為相容性相容性問題問題；但既無橋又無船，我們又不會游泳，那怎么才；但既無橋又無船，我們又不會游泳，那怎么才能到對岸去呢？這類問題我們就稱之為能到對岸去呢？這類問題我們就稱之為不相容問題不相容問題，換元思維換元思維著重分析研究的就是這類不相容問題的解決著重分析研究的就是這類不相容問題的解決方法方法。就是對一事物的認識不是僅僅局限于某一角度，。就是對一事物的認識不是僅僅局限于某一角度，而是可以不斷變換角度去思考。這種從而是可以不斷變換角度去思考。這種從各種角度去分各種角度去分析、認識事物的思維方式析、認識事物的思維方式，就叫換元思維。換元思維，就叫換元思維。換元思維可以較全面、具體、深入地

41、認識一個事物，往往可以可以較全面、具體、深入地認識一個事物，往往可以產生與眾不同的新意，從而打破認識上人云亦云的一產生與眾不同的新意，從而打破認識上人云亦云的一般化傾向。積極開展換元思維，使一條極陳舊的道理，般化傾向。積極開展換元思維，使一條極陳舊的道理，經過改造，產生新穎、深刻的見解，這充分說明創新經過改造，產生新穎、深刻的見解，這充分說明創新是何等重要！是何等重要！9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維（2）移植思維：）移植思維： 移植是移植是把某一領域內的一種方法或研究成果在把某一領域內的一種方法或研究成果在另一領域內的應用，它常導致一門新的學科、領另一領域內的應用，它常導致一門

42、新的學科、領域或學說的創立域或學說的創立。 比如：把物理學研究手段運用于化學，產生了比如：把物理學研究手段運用于化學，產生了物理化學；將力學研究手段運用于生命體，產生物理化學；將力學研究手段運用于生命體，產生生物力學。生物力學。 1）移植有兩種類型：）移植有兩種類型： 先見到可先見到可“移移”之物，觸景生情，引起聯想。之物，觸景生情，引起聯想。例如，盲文的發明就是屬于這一類。例如，盲文的發明就是屬于這一類。 9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維 “點子點子”育文育文，在許多年之前，法國海軍，在許多年之前，法國海軍巴比爾艦長帶著通信兵來到一所盲童學校，向孩巴比爾艦長帶著通信兵來到一所盲

43、童學校，向孩子們表演夜間通訊。由于漆黑的夜晚，眼睛是用子們表演夜間通訊。由于漆黑的夜晚，眼睛是用不上的。于是，軍事命令被傳令兵譯成電碼，在不上的。于是，軍事命令被傳令兵譯成電碼，在一張硬紙上，用一張硬紙上，用“戳點子戳點子”的辦法，把電碼記下的辦法，把電碼記下來。而接受命令的一方的士兵，用來。而接受命令的一方的士兵，用“摸點子摸點子”的的辦法，再譯出軍事命令的內容。這一表演引起盲辦法，再譯出軍事命令的內容。這一表演引起盲童布萊葉的極大的興趣。對于他來說，童布萊葉的極大的興趣。對于他來說，“戳點子戳點子”和和“摸點子摸點子”就是就是“可移可移”之物。于是，他反復之物。于是，他反復研究，終于發明了

44、研究，終于發明了“點子點子”盲文盲文，并一直沿用到，并一直沿用到今天。今天。9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維 根據移植的需要，去尋找根據移植的需要，去尋找“可移可移”之物，通過之物，通過聯想而導致移植發明的成果。聯想而導致移植發明的成果。壓縮空氣制動器的發明壓縮空氣制動器的發明就是一例。就是一例。 火車發明后，由于制動器的力量太小，在緊急的火車發明后，由于制動器的力量太小，在緊急的情況之下，常由于剎不住車而發生重大的交通事故。情況之下，常由于剎不住車而發生重大的交通事故。有一個叫做喬治的美國青年，他目睹了車禍的發生，有一個叫做喬治的美國青年，他目睹了車禍的發生，于是就萌發了要發明

45、一種力量更大的制動器，這就是于是就萌發了要發明一種力量更大的制動器，這就是移植的需要。一天，喬治從當地的報紙上看到用壓縮移植的需要。一天，喬治從當地的報紙上看到用壓縮空氣的巨大壓力開鑿隧道的報道，于是他想：壓縮空空氣的巨大壓力開鑿隧道的報道，于是他想：壓縮空氣可以劈石鉆洞，為什么不可以用它來制造火車制動氣可以劈石鉆洞，為什么不可以用它來制造火車制動器呢器呢?就這樣，喬治找到了就這樣，喬治找到了“可移可移”之物。反復試驗之之物。反復試驗之后，后，22歲的喬治終于發明了世界上歲的喬治終于發明了世界上第一臺壓縮空氣制第一臺壓縮空氣制動器動器。 9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維6、正向、

46、迂向與反向思維、正向、迂向與反向思維 (1)正向思維：正向思維： 所謂正向思維法，就是人們在創造性思維活動中，所謂正向思維法，就是人們在創造性思維活動中，沿襲某些常規去分析問題，按事物發展的進程進行思沿襲某些常規去分析問題，按事物發展的進程進行思考、推測，是一種從考、推測，是一種從已知進到未知已知進到未知，通過已知來揭示通過已知來揭示事物本質的思維方法事物本質的思維方法。這種方法一般只限于對一種事。這種方法一般只限于對一種事物的思考。物的思考。 正向思維方法雖然一次只限對某一種事物的思考，正向思維方法雖然一次只限對某一種事物的思考，但它都是對事物的過去、現在作了充分分析、對事物但它都是對事物的

47、過去、現在作了充分分析、對事物的發展規律作了充分了解的基礎上，推知事物的未知的發展規律作了充分了解的基礎上，推知事物的未知部分，提出解決方案，因而它又是一種較深刻的方法，部分，提出解決方案，因而它又是一種較深刻的方法，是一種不可忽視的領導工作、科學研究等的方法。例是一種不可忽視的領導工作、科學研究等的方法。例如，在領導工作中，職業經理想了解某一具體問題，如，在領導工作中，職業經理想了解某一具體問題，對其作出合理解決時，此方法較為有效。對其作出合理解決時，此方法較為有效。 9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維(2)反向思維反向思維 反向思維是與正向思維方法相反的一種創造反向思維是與正向

48、思維方法相反的一種創造性思維方法，是指人們在思考問題時，跳出常規，性思維方法，是指人們在思考問題時，跳出常規，改變思路，從反方向尋找解決問題的辦法和思路。改變思路，從反方向尋找解決問題的辦法和思路。 這種反向思維的方法在科學思維中運用得較這種反向思維的方法在科學思維中運用得較為普遍。例如馬克思從人體解剖來理解猿體向人為普遍。例如馬克思從人體解剖來理解猿體向人體的轉化，從而科學的剖析了人類社會，就是一體的轉化，從而科學的剖析了人類社會，就是一個著名的例子。個著名的例子。 9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維(3)迂向思維迂向思維 迂向思維是指用事物的側面代替正面，用間接迂向思維是指用事

49、物的側面代替正面，用間接代替直接，用階段前進代替一步到位等思維方式。代替直接，用階段前進代替一步到位等思維方式。 比如，近幾年的快速原形制造技術，就是用比如，近幾年的快速原形制造技術，就是用平面生成立體迂回創新思維產物。平面生成立體迂回創新思維產物。9. 1.2 創新及其設計思維創新及其設計思維三、創新工作方法三、創新工作方法1、智暴法、智暴法（ Brainstorming ） 智暴法是一種讓智力像山洪一樣爆發的方法。智暴法是一種讓智力像山洪一樣爆發的方法。 一種小型會議，與會者相互啟發、相互激勵，一種小型會議，與會者相互啟發、相互激勵，引發一連串創造性設想。引發一連串創造性設想。人數：人數：56人，人，10人人時間：時間：20