創(chuàng)新思維活動方式與創(chuàng)新法則

工程創(chuàng)新訓練

上課時請將手機關(guān)閉

或設(shè)為振動!課程特點:自主學習、教師輔導答疑：每周三下午１4：３０或預約地點：工培中心C樓二層創(chuàng)新基地參考文獻鄒慧君,顏鴻森.機械創(chuàng)新設(shè)計理論與方法.高等教育出版社.2024周繼烈.思維創(chuàng)新與創(chuàng)造力開發(fā).浙江大學出版社.2024陳吉明.創(chuàng)造力開發(fā)與實踐.武漢理工大學出版社.2024洪燕云,何慶.創(chuàng)造學.清華大學出版社.2024

朱華炳工學博士、教授

地址：工業(yè)培訓中心三樓教授工作室E-mail:hfuthbzhu@163.comTel13955159225QQ:763137817合肥工業(yè)大學工業(yè)培訓中心主任機械與汽車工程學院碩士生導師華東高校工程訓練教學學會副理事長

中國機械工程學會高級會員1.1創(chuàng)造性根本原理1.開展原理要創(chuàng)新必須樹立開展的觀點，要敢于打破舊框框，接受新事物，圍繞原事物進行創(chuàng)新、改進和完善，實現(xiàn)新功能。例如：飛機是打破了“比空氣重的物體不能飛起來〞的結(jié)論而創(chuàng)造的；自動包裝機械是在人工包裝動作、半自動包裝動作根底上開展起來的；為了實現(xiàn)機械動作的柔性化、智能化，采用機電一體化技術(shù)創(chuàng)造出了機電一體化產(chǎn)品。光控式開關(guān)能在黃昏時使路燈自亮，天明時又自動熄滅；紅外線開關(guān)能準確做到人入燈亮，人走燈滅。與機械式開關(guān)相比，觸摸式、感應式、聲控式開關(guān)等都是具有獨創(chuàng)性的開關(guān)。創(chuàng)造力測試游戲合肥工業(yè)大學歷屆創(chuàng)新大賽情況介紹第1章創(chuàng)新思維和創(chuàng)新原理1.1創(chuàng)造性根本原理2.發(fā)散原理對于某一功能機械方案的實現(xiàn)，不能局限于已經(jīng)存在的解決方法，要從多方面去思考問題，尋求各種可能的方法。例如，機械傳動形式不能只局限于齒輪傳動、鏈傳動、帶傳動，還應考慮采用液動、氣動、磁動、電動等傳動形式。又如，以車代步，不要只看到目前常見的輪子滾動，還要借鑒各種行走類型，包括人的兩腳步行、禽的雙腳步行、獸的四腳行走、龜?shù)乃淖闩佬小⒗ハx的六足行走、蟹的八足橫行、蛇的游動行走、蚯蚓的伸縮行走等。思路一開闊，步行機械形式就大量涌現(xiàn)，利用發(fā)散原理就可以使創(chuàng)新方案層出不窮。第1章創(chuàng)新思維和創(chuàng)新原理1.1創(chuàng)造性根本原理3.觸發(fā)原理觸發(fā)也是創(chuàng)新的途徑。多觀察各種事物，擴大知識面，獲取各種信息，以此得到思維觸發(fā)，設(shè)計出各種嶄新的機械產(chǎn)品。例如，美國工程師杜里埃創(chuàng)造的汽化器，是從妻子噴灑香水的霧化現(xiàn)象得到啟示。又如，人們通過鳥的飛翔，觸發(fā)創(chuàng)造出飛機。再如，瓦特從沸騰水汽推動水壺蓋得到觸發(fā)而創(chuàng)造了蒸汽機?？雌饋韮杉ゲ幌嚓P(guān)的事物，可以通過觸發(fā)而聯(lián)系在一起，有點人們常說的“心有靈犀一點通〞的意思，“靈犀〞就是觸發(fā)后的創(chuàng)新火花。第1章創(chuàng)新思維和創(chuàng)新原理1.2創(chuàng)新思維活動方式

1.發(fā)散思維發(fā)散思維又稱擴散思維。它是以某種思考對象為中心，充分發(fā)揮已有的知識和經(jīng)驗，通過聯(lián)想、類比等思考方式，使思維向各個方向擴散開來，從而產(chǎn)生大量構(gòu)思，求得多種方法和獲得不同結(jié)果。以汽車為例，用發(fā)散思維方式進行思考，可以想到許多用途：客車、貨車、救護車、消防車、灑水車、郵車、冷藏車、食品車等。第1章創(chuàng)新思維和創(chuàng)新原理第1章創(chuàng)新思維和創(chuàng)新原理1.2創(chuàng)新思維活動方式2.收斂思維收斂思維是利用已有知識和經(jīng)驗進行思考，從盡可能多的方案中選取最正確方案。從某一機器中的動力傳動為例，利用發(fā)散思維得到的可能性方案有：齒輪傳動、蝸桿蝸輪傳動、帶傳動、鏈傳動、液力傳動等。再根據(jù)具體條件分析判斷，選出最正確方案。如解決渡河問題，可有橫渡水面或?qū)⑺_兩大類方法。前者可用橋、船、飛行器或空中索道、河底隧道等措施，后者那么有抽干河水、截流改道等方法。就橋而言，又有拱橋、桁架橋、懸索橋、浮橋以及石板橋、獨木橋等等。在充分提出各種可能的渡河方案后，應結(jié)合實際情況、具體要求以及經(jīng)濟性等，才能最后選出較為合理的渡河方案。1.2創(chuàng)新思維活動方式3.側(cè)向思維側(cè)向思維是用其他領(lǐng)域的觀念、知識、方法來解決問題。側(cè)向思維要求設(shè)計人員知識面廣、思維敏捷，能夠?qū)⑵渌I(lǐng)域的信息與自己頭腦中的問題聯(lián)系起來。例如，大薊(ji)花籽上有許多小鉤能粘在衣服上，由此創(chuàng)造了尼龍拉鏈。4.逆向思維逆向思維是反向去思考問題。例如，法拉第從電能生磁，想到了磁能不能產(chǎn)生電流？從而制造出第一臺感應發(fā)電機。練習:每人找一個側(cè)向思維或逆向思維的例子第1章創(chuàng)新思維和創(chuàng)新原理1.3創(chuàng)新法那么1.綜合法那么綜合法那么在創(chuàng)新中應用很廣。先進技術(shù)成果的綜合、多學科技術(shù)綜合、新技術(shù)與傳動技術(shù)的綜合、自然科學與社會科學的綜合，都可能產(chǎn)生嶄新的成果。例如，數(shù)控機床是機床的傳統(tǒng)技術(shù)與計算機新技術(shù)的綜合；人機工程學是自然科學與社會科學的綜合?！鞍⒉_〞登月方案籌劃了10年，發(fā)動了全美國1/3的科學家參加，2萬個工廠承做了700多個零件，耗資達240億美元，可算是當代最大型的各種創(chuàng)造創(chuàng)造、科學技術(shù)的綜合運用及創(chuàng)新。電子計算機是計算數(shù)學、大規(guī)模集成電路、精密機械元件等的綜合創(chuàng)新。第1章創(chuàng)新思維和創(chuàng)新原理1.3創(chuàng)新法那么2.復原法那么復原法那么又稱抽象法那么，研究已有事物的創(chuàng)造起點，抓住關(guān)鍵，將最主要的功能抽出來，集中研究實現(xiàn)該功能的手段或方法，以得到最優(yōu)結(jié)果。洗衣機的主要功能是“洗凈〞和“去水〞，最早的洗衣機裝有一對用于洗凈后擠干水的滾子，為防止失誤而壓傷手指，甚至創(chuàng)造了多種自動釋放機構(gòu)，以便手指被卡住時能自動松開。當重新回到這個問題的根源，即抓住抽象化后的“去水〞功能來構(gòu)思時，一個簡單、有效而且平安的“離心脫水〞方案產(chǎn)生了。

第1章創(chuàng)新思維和創(chuàng)新原理3.對應法那么相似原那么、仿形移植、模擬比較、類比聯(lián)想等都屬于對應法那么。例如:機械手是人手取物的模擬；木梳是人手梳頭的仿形；夜視鏡是貓頭鷹眼的仿生；用兩棲動物類比，得到水陸兩用坦克；根據(jù)蝙蝠探測目標的方式，聯(lián)想創(chuàng)造雷達均是對應法那么的應用。第1章創(chuàng)新思維和創(chuàng)新原理1.3創(chuàng)新法那么4.移植法那么移植法那么是把一個研究對象的概念、原理、方法等運用于另外研究對象并取得成果的創(chuàng)作，是一種簡單有效的創(chuàng)造法那么。它促進學科間的滲透、交叉、綜合。例如，在傳統(tǒng)的機械化機器中，移植了計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)，得到了嶄新的機電一體化產(chǎn)品。又如，日本開始生產(chǎn)聚丙薄膜袋時銷路不暢，推銷員吉川退助在酒店稍事休息，女店主送上毛巾給他擦汗，因是用過的毛巾，氣味令他嫌惡。吉川突然想到，假設(shè)將每塊洗凈的毛巾用聚丙烯薄膜袋裝好，一那么毛巾不會干掉，二來用過與否一目了然。這種將薄膜袋移植到濕毛巾包裝上的小創(chuàng)造，僅花了1500日元，而獲利高達7000萬日元。第1章創(chuàng)新思維和創(chuàng)新原理第1章創(chuàng)新思維和創(chuàng)新原理1.3創(chuàng)新法那么5.離散法那么綜合是創(chuàng)造、離散也是創(chuàng)造。將研究對象加以別離，同樣可以創(chuàng)造創(chuàng)造多種新產(chǎn)品。例如:音箱是揚聲器與收錄機整體別離的結(jié)果；脫水機是從雙缸洗衣機中別離出來的;活字印刷術(shù)是原來整體刻版印刷的別離；隱形眼睛是鏡片與鏡架離散后的新產(chǎn)品等等。

第1章創(chuàng)新思維和創(chuàng)新原理1.3創(chuàng)新法那么6.組合法那么將兩種或兩種以上技術(shù)、產(chǎn)品的一局部或全部進行適當?shù)慕Y(jié)合，形成新技術(shù)、新產(chǎn)品，這就是組合法那么。例如，美國飛機設(shè)計師克里格·卡圖根據(jù)空氣動力學原理，對螺旋槳飛機進行重組改造，將原來放在機頭的螺旋槳改放在機尾，原來裝在機尾的穩(wěn)定翼改裝在機頭。重組后的飛機具有尖端懸浮系統(tǒng)和更加合理的流線型機身，不僅增加了飛行速度，而且提高了平安性。又如臺燈上裝鐘表；壓藥片機上加壓力測量和控制系統(tǒng)等。1.3創(chuàng)新法那么7.逆反法那么用打破習慣的思維方式，對已有的理論、科學技術(shù)持疑心態(tài)度，往往可以獲得驚奇的創(chuàng)造。例如，別人都在千方百計地提煉純鍺(zhe)，而江崎于奈和宮原百合子卻向鍺中添加雜質(zhì)，結(jié)果制成了優(yōu)異的電晶體并分別榮獲“諾貝爾獎〞、“民間諾貝爾獎〞。又如，蘇格蘭一家圖書館在搬遷新館之前，發(fā)出了與平日相反的取消借書限量的通告，結(jié)果短期內(nèi)大量圖書外借而還書時還到新館，順利完成了圖書搬運任務且節(jié)約了費用。再如，虹吸就是打破“水往低處流〞的固定看法而產(chǎn)生的，多自由度差動抓斗是打破傳統(tǒng)的單自由度抓斗思想而創(chuàng)造的。第1章創(chuàng)新思維和創(chuàng)新原理1.3創(chuàng)新法那么8.仿形法那么自然界各種生物的形狀可以啟示人類的創(chuàng)造。例如:模仿魚類的形體來造船；仿貝殼建造餐廳、雜技場和商場，使其結(jié)構(gòu)輕便穩(wěn)固。再如魚游機構(gòu)、蛇行機構(gòu)、爬行機構(gòu)等都是生物仿形的仿生機械。練習:列出2到3個仿形法那么的事例

第1章創(chuàng)新思維和創(chuàng)新原理1.3創(chuàng)新法那么9.群體法那么科學的開展，使創(chuàng)造創(chuàng)造越來越需要發(fā)揮群體智慧，集思廣益，取長補短。群體法