應(yīng)用創(chuàng)造學(xué)課件：創(chuàng)造方法及其應(yīng)用 -

創(chuàng)造方法及其應(yīng)用

創(chuàng)造成果=創(chuàng)造欲望+創(chuàng)造思維+創(chuàng)造方法創(chuàng)造欲望，就是激發(fā)人的創(chuàng)造力和上進(jìn)心；創(chuàng)造思維是創(chuàng)造的基礎(chǔ)，它可以使人思想活躍、創(chuàng)意眾多；而創(chuàng)造方法則是人們達(dá)到創(chuàng)造目的的途徑和手段。群智法組合法模仿法移植法替代法設(shè)問(wèn)法還原法信息法形態(tài)分析法列舉法主題創(chuàng)造法第一節(jié)群智法智力激勵(lì)法(BrainStorming)智力激勵(lì)法的基本程序智力激勵(lì)法(BrainStorming)以“說(shuō)”為主635法635法以“寫(xiě)”為主其他群智法陳列法哥頓法群智法的應(yīng)用也將會(huì)出現(xiàn)新的形式，如借助網(wǎng)絡(luò)、電話和視頻等手段實(shí)現(xiàn)異地同時(shí)在線或異時(shí)地討論和交流，達(dá)到群體智慧的集中，產(chǎn)生創(chuàng)造成果。第二節(jié)

組合法拍照手機(jī)三星公司推出了一款頂級(jí)拍照手機(jī)SCH-W880，在手機(jī)的整個(gè)背面，很難看出任何手機(jī)的影子，外觀上看起來(lái)就是一個(gè)經(jīng)典樣式的數(shù)碼相機(jī)，如圖3.2所示。在鏡頭上方，分別是氙氣閃光燈和紅外線對(duì)焦燈，左側(cè)手柄部分也采用了數(shù)碼相機(jī)常用的舒適握力支撐，單看圖片，讓人很難知道它是一部手機(jī)。此外，它還具備1200萬(wàn)像素成像能力、3X光變和氙氣燈的最強(qiáng)配置，可以說(shuō)是頂級(jí)手機(jī)與頂級(jí)相機(jī)的結(jié)合體。類(lèi)似拍照手機(jī)這樣，將兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體結(jié)合或組合起來(lái)進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造的方法就屬于組合法。一、組合法的概述組合法發(fā)明程序同類(lèi)組合法同類(lèi)組合法是指由兩個(gè)或兩個(gè)以上相同或相近的事物的簡(jiǎn)單的疊合，以滿(mǎn)足人們的特殊需要。組合夾具組合夾具是機(jī)械加工中根據(jù)被加工工件的工藝要求，利用一套標(biāo)準(zhǔn)化的夾具元件進(jìn)行組合而成的夾具。組合夾具既可以組裝成專(zhuān)用夾具，也可以組裝成具有一定柔性的可調(diào)整夾具，靈活多變，大大減少了類(lèi)似夾具的重復(fù)設(shè)計(jì)和制造，既能節(jié)約成本又能提高夾具的利用率。1—工件；2—組合夾具；3—螺栓；4—基礎(chǔ)板；

5—連接板；6—預(yù)定位塊；7—支撐臺(tái)階異類(lèi)組合手推車(chē)和滑板車(chē)的組合

國(guó)外有公司將滑板車(chē)與手推車(chē)組合到一起，設(shè)計(jì)了一種帶滑板的手推車(chē)（如圖所示），組合設(shè)計(jì)后的推車(chē)不僅能夠提高工作效率，還能夠讓操作者可以在工作時(shí)忙里偷閑地娛樂(lè)一下。該產(chǎn)品車(chē)體重量為115磅，載貨量100磅，售價(jià)973美元。同樣是關(guān)于滑板車(chē)的組合發(fā)明，東莞恒耀日用制品公司的楊鵬耀也做了一個(gè)類(lèi)似的發(fā)明，即“嬰兒手推車(chē)外掛滑板車(chē)”(專(zhuān)利號(hào)：CN01255275.5)，這是一種掛于嬰兒手推車(chē)后、剎車(chē)靈敏的滑板車(chē)，其外掛滑板上可以供大人或小孩乘載使用。附加式組合法滾珠絲杠給絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)附加滾珠和中間傳動(dòng)件，組合后的絲杠就是現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用的滾珠絲杠，如圖所示。組合后的絲杠螺旋機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)效率提高了4倍以上，使用壽命提高了6倍，其他性能也有較大改善。重組組合接頭V帶的發(fā)明機(jī)械傳動(dòng)中，在使用環(huán)形V型帶時(shí)，常碰到傳動(dòng)中心距不可調(diào)整的情況。這時(shí)必須使環(huán)形V型帶自身能夠調(diào)節(jié)長(zhǎng)度，可以根據(jù)需要截取一定長(zhǎng)度的V帶，然后用專(zhuān)用的接頭連接而成環(huán)形帶，也可以由多層掛膠帆布貼合，經(jīng)硫化并沖切成小片逐步搭迭后用螺栓連接而成。第三節(jié)

模仿法模仿創(chuàng)造法就是模仿某個(gè)事物，在其基礎(chǔ)加以變化而創(chuàng)造出新的事物。被模仿的對(duì)象可以是動(dòng)物、植物、人造自然物，可以是人以及人體的某一部分，或是某個(gè)過(guò)程、某種狀態(tài)、某種方法等。形狀模仿(a)鷹嘴與骨剪(b)禿鷲嘴與椎骨刀

(c)歪喙鸻嘴與曲形鑷(d)鷸鳥(niǎo)嘴與鼻甲鉗

(e)琵嘴鳥(niǎo)的嘴與平頭鉗及平頭鑷結(jié)構(gòu)模仿薄殼結(jié)構(gòu)模仿蛋殼、烏龜殼等，其質(zhì)輕，強(qiáng)度大，用來(lái)建屋頂。北京火車(chē)站就是采用薄殼結(jié)構(gòu)。功能模仿偏光天文羅盤(pán)鴿子、蜜蜂等以及其他遠(yuǎn)徙的鳥(niǎo)類(lèi)是靠天文定向的，白天靠太陽(yáng)，夜里靠星星。仿此功能做成的偏光天文羅盤(pán)可以在下雨天使用。原理和方法的模仿半透膜的發(fā)明有一種可以在鹽池中生長(zhǎng)的甲殼類(lèi)動(dòng)物——鹵蟲(chóng)(又稱(chēng)豐年蟲(chóng))，其體長(zhǎng)只有1～1.5

cm,習(xí)慣于仰泳(如圖3.13所示)。飽和鹽水能把鮮鴨蛋腌制成咸鴨蛋，而鹵蟲(chóng)卻在鹽池中自由自在，足見(jiàn)它是淡化海水的能手。科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)不僅其本身有淡化海水的能力，且它們產(chǎn)下的卵也同樣有淡化海水的本領(lǐng)，起關(guān)鍵作用的是卵細(xì)胞的細(xì)胞膜，它能有選擇地從海水中吸取水和其他有用的物質(zhì)，而把大部分無(wú)機(jī)鹽離子等拒之門(mén)外。這種選擇性細(xì)胞膜稱(chēng)為半透膜，科學(xué)家仿此原理研制成人工半透膜，(如醋酸纖維素膜等)用來(lái)淡化海水。海水淡化能手——鹵蟲(chóng)第四節(jié)移植法移植法通常有以下兩種途徑。途徑一，是將某種事物的原理、技術(shù)、機(jī)構(gòu)等移植到另一個(gè)具體的事物中。途徑二，是為了解決正在研究的課題，尋求可以借鑒的原理、技術(shù)或結(jié)構(gòu)等。方法移植法泡沫塑料的發(fā)明面團(tuán)經(jīng)過(guò)發(fā)酵進(jìn)入烘烤箱，烘烤時(shí)其內(nèi)部產(chǎn)生大量的氣體，使其體積膨脹，變成松軟可口的面包。將這種可使物體體積增大、重量變輕的發(fā)酵方法移植到塑料及其制品的生產(chǎn)中，便發(fā)明了價(jià)廉、物美的泡沫塑料。這種泡沫塑料質(zhì)地輕、防震性能好，可作為易碎或貴重物品的包裝材料，還可以用來(lái)制作救生衣或浮標(biāo)等。同樣將發(fā)酵法移植到金屬材料上制造出了泡沫金屬。原理移植法抗荷服的發(fā)明人們仿效長(zhǎng)頸鹿的皮膚具有收縮功能的原理，發(fā)明了飛行員的抗荷服，它能緊緊地裹住飛行員的身體，當(dāng)飛機(jī)加速上升時(shí)，衣內(nèi)的特殊裝置就會(huì)自動(dòng)地收縮，壓緊血管從而限制了飛行員的血液流速，有效地防止“腦缺血”。結(jié)構(gòu)移植法竹蜻蜓與直升飛機(jī)竹蜻蜓是我國(guó)古代勞動(dòng)人民發(fā)明的一種玩具。它是用竹片削成螺旋槳形狀，插在一圓桿上，當(dāng)手搓動(dòng)圓桿快速旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺旋槳就可以飛上天。此玩具在明代時(shí)傳入歐洲，法國(guó)人稱(chēng)之為“中國(guó)陀螺”。1878年，意大利人福拉尼尼造出了第一架直升飛機(jī)，飛行時(shí)間為20s，高度為12m，其嚴(yán)重缺點(diǎn)是飛行時(shí)飛機(jī)會(huì)打轉(zhuǎn)。1939年，美籍前蘇聯(lián)人西科斯基制造出一架“VS—900直升機(jī)”，這是世界上第一架實(shí)用型直升機(jī)，但這架直升機(jī)也就是由一大一小兩個(gè)“竹蜻蜓”組合而成。材料移植法用廢舊報(bào)紙制造環(huán)保鉛筆廣州惠林鉛筆公司用廢舊的報(bào)紙等制作環(huán)保鉛筆，無(wú)需再使用大量的木材。此鉛筆的優(yōu)點(diǎn)是不偏心、易卷削、不斷鉛，泡在水里也不變質(zhì)，且衛(wèi)生、防火，更環(huán)保。全世界年消費(fèi)鉛筆百億支，僅此一項(xiàng)技術(shù)每年可節(jié)省木材數(shù)十萬(wàn)立方米。第五節(jié)

替代法節(jié)能燈替代白熾燈1879年，愛(ài)迪生發(fā)明了白熾燈，點(diǎn)亮了整個(gè)世界。此后一百年左右的時(shí)間，照明用的全是白熾燈，直到1978年節(jié)能燈的出現(xiàn)，白熾燈才慢慢地退出人類(lèi)的視線。白熾燈是利用白熾現(xiàn)象發(fā)光，所消耗的大部分電能都用于提高燈絲的溫度了，因此白熾燈的效率相對(duì)比較低。節(jié)能燈最終的發(fā)光體是熒光粉，不存在白熾燈那樣的電流熱效應(yīng)，熒光粉的能量轉(zhuǎn)換效率也很高。用節(jié)能燈替代白熾燈，在同一瓦數(shù)下，節(jié)能燈比白熾燈節(jié)能80%，熱輻射僅為白熾燈的20%，壽命更比白熾燈長(zhǎng)得多。替代不同于移植：移植往往是某一領(lǐng)域內(nèi)的某種技術(shù)或方法在另一領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用。替代既可在不同領(lǐng)域內(nèi)，也可在同一領(lǐng)域內(nèi)運(yùn)用。替代法主要有兩種形式：一種是整體結(jié)構(gòu)或全系統(tǒng)的替代，另一種是部分結(jié)構(gòu)或子系統(tǒng)的替代。整體替代變電站設(shè)備巡檢機(jī)器人長(zhǎng)期以來(lái)，中國(guó)電力行業(yè)沿用的變電站設(shè)備人工巡檢作業(yè)方式，在高壓、超高壓以及惡劣氣象條件下，不僅人身危險(xiǎn)性大，而且對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來(lái)一定隱患。自2005年12月21日起，由山東電力研究院及其所屬魯能智能技術(shù)有限公司自主研制開(kāi)發(fā)的國(guó)家“863”計(jì)劃項(xiàng)目、中國(guó)第一臺(tái)“變電站設(shè)備巡檢機(jī)器人”，開(kāi)始替代工程人員履行對(duì)山東電網(wǎng)的變電站執(zhí)行巡檢任務(wù)，可監(jiān)測(cè)站內(nèi)主變母線開(kāi)關(guān)等主要一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、溫度報(bào)警、安全防護(hù)等功能，實(shí)現(xiàn)變電站由少人值班逐步向無(wú)人值班過(guò)渡。使用機(jī)器人進(jìn)行巡檢作業(yè)一方面可以減少人員疏忽、漏檢等帶來(lái)的設(shè)備損失，提高電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量；另一方面可以減少供電系統(tǒng)的人員投入，降低人員成本。

整體替代，指的是一個(gè)整個(gè)系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)存在著某些結(jié)構(gòu)缺陷，或隨著科技的進(jìn)步不能達(dá)到新的工作要求，從而將整個(gè)系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)作全面替代。部分替代部分替代是指發(fā)明中只替代部分構(gòu)件、系統(tǒng)、材料等，以便達(dá)到更好的結(jié)構(gòu)、功能、效益要求的替代方法。原材料替代燃料動(dòng)力的替代元部件替代方法替代第六節(jié)列舉法列舉法是在美國(guó)科學(xué)家克羅福德創(chuàng)造的特性列舉法的基礎(chǔ)上形成的創(chuàng)造發(fā)明技法，是一種針對(duì)某一具體事物的特定的內(nèi)容(如特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)、希望點(diǎn)和特性等)進(jìn)行分析并一一羅列出來(lái)，用以激發(fā)創(chuàng)新設(shè)想，產(chǎn)生創(chuàng)新成果的方法。希望點(diǎn)列舉法1.了解人們的需求心理2.列舉、收集希望點(diǎn)3.希望點(diǎn)的分析與鑒別步驟缺點(diǎn)列舉法運(yùn)用缺點(diǎn)列舉法的步驟如下：(1)首先要具有一定的“不滿(mǎn)心理”和追求完美的精神，對(duì)那些愛(ài)挑毛病的人一定要多加關(guān)注，留意他們的“牢騷”。(2)通過(guò)征集用戶(hù)意見(jiàn)、對(duì)比分析同類(lèi)產(chǎn)品以及召開(kāi)缺點(diǎn)列舉會(huì)等方法獲取有關(guān)“缺點(diǎn)信息”。(3)分析、整理“缺點(diǎn)信息”，確定創(chuàng)新目標(biāo)。(4)針對(duì)主要缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)或運(yùn)用逆向思維方法將其缺點(diǎn)用于他處，變廢為寶，化有害為有利。特性列舉法運(yùn)用特性列舉法的步驟如下。(1)將事物分類(lèi)成若干個(gè)組成部分。(2)把各部分的要點(diǎn)寫(xiě)出來(lái)，如：有哪些零件、原材料或具有何種功能、有什么特征以及與整體的關(guān)系如何等，盡量都列舉出來(lái)，并作詳細(xì)記錄。(3)按名詞特性(整體、部分、物質(zhì)、材料、制造方法等)、形容詞特性(顏色、形狀、感覺(jué)等)和動(dòng)詞特性(有關(guān)功能和動(dòng)作的特性等)加以分類(lèi)。(4)根據(jù)列舉(3)特性，嘗試加以變革、改進(jìn)，提出革新的措施，使之符合物品原來(lái)的目的或滿(mǎn)足新的需求。第七節(jié)設(shè)問(wèn)法設(shè)問(wèn)法是通過(guò)書(shū)面或口頭的方式提出問(wèn)題而激發(fā)人們的創(chuàng)造欲望，捕捉好的設(shè)想，從而產(chǎn)生發(fā)明的方法。5W2H法WhatWhoWhenWhereWhyHowtoHowmuch問(wèn)題對(duì)象時(shí)間地點(diǎn)原因要求程度(目標(biāo))對(duì)策分析操作者原理實(shí)施方案奧斯本設(shè)問(wèn)法從以下9個(gè)方面提出問(wèn)題?，F(xiàn)有的發(fā)明成果有無(wú)其他的用途？或稍加改變后有無(wú)其他用途？過(guò)去有無(wú)類(lèi)似的東西？有無(wú)東西可供模仿？能否在現(xiàn)有的發(fā)明中引出其他創(chuàng)造性的設(shè)想？(3)現(xiàn)有發(fā)明能否改變形狀、顏色、味道或制造方法等？(4)現(xiàn)有的東西能否擴(kuò)大使用范圍、增加功能、延長(zhǎng)壽命？能否增添部件、增加長(zhǎng)度、提高強(qiáng)度？(5)能否將現(xiàn)有的東西縮小體積、減輕重量？能否省略一些部件，能否進(jìn)一步細(xì)分？(6)能否用其他產(chǎn)品、材料和工藝方法替代原有的產(chǎn)品或發(fā)明？(7)能否將現(xiàn)有的發(fā)明更換一下型號(hào)或更換一下順序？(8)能否將現(xiàn)有的產(chǎn)品、發(fā)明或工藝方法顛倒一下？(9)能否將幾種發(fā)明或產(chǎn)品組合在一起？聰明十二法1.加一加2.減一減3.擴(kuò)一擴(kuò)4.縮一縮5.變一變6.改一改7.聯(lián)一聯(lián)8.學(xué)一學(xué)9.代一代10.搬一搬11.反一反12.定一定聰明十二法是我國(guó)創(chuàng)造學(xué)學(xué)者根據(jù)在上海和田路小學(xué)進(jìn)行創(chuàng)造力開(kāi)發(fā)工作的實(shí)踐總結(jié)出來(lái)的一種發(fā)明技法，所以也稱(chēng)“和田十二法”。此法深入淺出、通俗易懂，被人們稱(chēng)為創(chuàng)造發(fā)明的“一點(diǎn)通”。第八節(jié)還原法任何創(chuàng)造發(fā)明都有其創(chuàng)造或發(fā)明的起點(diǎn)(起始點(diǎn))或原點(diǎn)(根本出發(fā)點(diǎn)，也即本質(zhì)點(diǎn))。就某一層次或水平上而論，其創(chuàng)造(發(fā)明)的原點(diǎn)是唯一的，而起點(diǎn)可以很多。進(jìn)行發(fā)明或創(chuàng)造時(shí)，可以從起點(diǎn)開(kāi)始，也可以從原點(diǎn)出發(fā)。但研究表明：如果從原點(diǎn)出發(fā)去解決問(wèn)題，即能抓住問(wèn)題的本質(zhì)，往往易于獲得突破，獲得成功。這種從原點(diǎn)出發(fā)解決問(wèn)題的創(chuàng)造發(fā)明方法就稱(chēng)為還原法，也成為抽象法。變身自行車(chē)誰(shuí)都不會(huì)忘記在初學(xué)自行車(chē)的時(shí)候那種艱難駕馭的感覺(jué)，因?yàn)樽孕熊?chē)只有前后兩個(gè)輪子，初學(xué)者難以控制，在行駛中很不穩(wěn)定，容易摔倒。而“不穩(wěn)定”便是問(wèn)題的原點(diǎn)，美國(guó)帕杜大學(xué)的設(shè)計(jì)師據(jù)此發(fā)明了一種“變身自行車(chē)”，如圖3.28所示。當(dāng)騎車(chē)者加速時(shí)，它的兩個(gè)后輪會(huì)靠得越來(lái)越近，而減速或停車(chē)時(shí)，兩個(gè)后輪又會(huì)張開(kāi)。這樣不論對(duì)于初學(xué)者，還是騎車(chē)?yán)鲜侄疾挥脫?dān)心車(chē)子側(cè)翻了，而且還可以享受到一種特殊的騎車(chē)樂(lè)趣。第九節(jié)

信息法信息法是指通過(guò)收集信息、分析信息獲取創(chuàng)新目標(biāo)或方案思路等，從而產(chǎn)生發(fā)明的方法。(一)綜合信息進(jìn)行發(fā)明綜合本身就是發(fā)明，其基本原理如下公式所示。(二)利用信息中的不足進(jìn)行發(fā)明(三)利用失效的專(zhuān)利信息進(jìn)行發(fā)明第十節(jié)

形態(tài)分析法形態(tài)分析法是一種根據(jù)形態(tài)學(xué)來(lái)分析事物，并進(jìn)行創(chuàng)造發(fā)明的方法，它是由美國(guó)加州理工學(xué)院教授、美籍瑞典天文物理學(xué)家F·茨維基1942年提出的。(1)明確地提出問(wèn)題(發(fā)明、設(shè)計(jì))，并加以解釋。(2)把問(wèn)題分解成若干個(gè)基本組成部分，每個(gè)部分都有明確的定義，并且有其特性。(3)建立一個(gè)包含所有基本組成部分的多維矩陣(形態(tài)模型)，在這個(gè)矩陣中應(yīng)包含所有可能的總的解決方案。(4)檢查這個(gè)矩陣中所有的總方案是否可行，并加以分析和評(píng)價(jià)。(5)對(duì)各個(gè)可行的總方案進(jìn)行比較，從中選出一個(gè)最佳的總方案。步驟操作程序(1)確定發(fā)明目標(biāo)或研究課題。確定目標(biāo)并非要確定具體的設(shè)想方案，而是確定一個(gè)概念，或者是一個(gè)具有明確屬性的目標(biāo)物。(2)確定目標(biāo)的基本形態(tài)要素。一般應(yīng)以3～7個(gè)要素為宜，舍去與發(fā)明宗旨不相符的因素，以避免系統(tǒng)過(guò)于龐大，不易操作。(3)進(jìn)行形態(tài)的分析。根據(jù)各要素功能要求，列出各要素全部可能的形態(tài)。這需要?jiǎng)?chuàng)造者具有很好知識(shí)儲(chǔ)備和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，還必須了解相關(guān)的技術(shù)手段，否則很難列舉出各要素的全部可能形態(tài)。(4)編制形態(tài)表。將上述的分析結(jié)果編制成形態(tài)矩陣表。(5)進(jìn)行形態(tài)組合。按照對(duì)發(fā)明對(duì)象的總體功能要求，分別將各要素的不同形態(tài)方式進(jìn)行排列組合，以獲得盡可能多的合理設(shè)想(組合數(shù)目N=要素的形態(tài)數(shù)的乘積)。(6)評(píng)選出最優(yōu)方案。通過(guò)對(duì)組合方案中的可能各方案的比較研究，選出符合發(fā)明宗旨的最優(yōu)方案。第十一節(jié)主題創(chuàng)造法主題創(chuàng)造法是指在進(jìn)行創(chuàng)造和發(fā)明之前先確定一個(gè)核心的主題，如“康復(fù)與愛(ài)心”(第二屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的主題)、“抗震救災(zāi)與逃生”、“節(jié)能減排”、“孕嬰產(chǎn)品”、“老人護(hù)理”等，了解當(dāng)前主題的相關(guān)需求，然后根據(jù)這些主題確定具體的發(fā)明對(duì)象。這樣的發(fā)明更有針對(duì)性和實(shí)用性，便于發(fā)明者更好地了解和把握其社會(huì)需求。胎毛筆相傳唐代有一學(xué)子，以自己的胎毛筆上京赴考，感恩父母養(yǎng)育之情，才思泉涌，下筆如有神助，一舉高中頭榜，胎毛筆因而又有“狀元筆”、“智慧筆”之稱(chēng)。代代相傳，胎毛筆能帶來(lái)好運(yùn)。文人使用胎毛筆一時(shí)蔚為風(fēng)氣，成為書(shū)香門(mén)第的表征，用以紀(jì)念、收藏、辟邪、定情等，在日本和中國(guó)臺(tái)灣廣為流傳。現(xiàn)在許多商業(yè)機(jī)構(gòu)便根據(jù)這一民間傳說(shuō)