創(chuàng)新思維活動(dòng)方式與創(chuàng)新法則

工程創(chuàng)新訓(xùn)練

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或設(shè)為振動(dòng)!課程特點(diǎn):自主學(xué)習(xí)、教師輔導(dǎo)答疑：每周三下午１4：３０或預(yù)約地點(diǎn)：工培中心C樓二層創(chuàng)新基地參考文獻(xiàn)鄒慧君,顏鴻森.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)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(xué)出版社.2024陳吉明.創(chuàng)造力開發(fā)與實(shí)踐.武漢理工大學(xué)出版社.2024洪燕云,何慶.創(chuàng)造學(xué).清華大學(xué)出版社.2024

朱華炳工學(xué)博士、教授

地址：工業(yè)培訓(xùn)中心三樓教授工作室E-mail:hfuthbzhu@163.comTel13955159225QQ:763137817合肥工業(yè)大學(xué)工業(yè)培訓(xùn)中心主任機(jī)械與汽車工程學(xué)院碩士生導(dǎo)師華東高校工程訓(xùn)練教學(xué)學(xué)會(huì)副理事長

中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員1.1創(chuàng)造性根本原理1.開展原理要?jiǎng)?chuàng)新必須樹立開展的觀點(diǎn)，要敢于打破舊框框，接受新事物，圍繞原事物進(jìn)行創(chuàng)新、改進(jìn)和完善，實(shí)現(xiàn)新功能。例如：飛機(jī)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(dòng)包裝機(jī)械是在人工包裝動(dòng)作、半自動(dòng)包裝動(dòng)作根底上開展起來的；為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械動(dòng)作的柔性化、智能化，采用機(jī)電一體化技術(shù)創(chuàng)造出了機(jī)電一體化產(chǎn)品。光控式開關(guān)能在黃昏時(shí)使路燈自亮，天明時(shí)又自動(dòng)熄滅；紅外線開關(guān)能準(zhǔn)確做到人入燈亮，人走燈滅。與機(jī)械式開關(guān)相比，觸摸式、感應(yīng)式、聲控式開關(guān)等都是具有獨(dú)創(chuàng)性的開關(guān)。創(chuàng)造力測試游戲合肥工業(yè)大學(xué)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(jī)械方案的實(shí)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(jī)械傳動(dòng)形式不能只局限于齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、帶傳動(dòng)，還應(yīng)考慮采用液動(dòng)、氣動(dòng)、磁動(dòng)、電動(dòng)等傳動(dòng)形式。又如，以車代步，不要只看到目前常見的輪子滾動(dòng)，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?、昆蟲的六足行走、蟹的八足橫行、蛇的游動(dòng)行走、蚯蚓的伸縮行走等。思路一開闊，步行機(jī)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(kuò)大知識(shí)面，獲取各種信息，以此得到思維觸發(fā)，設(shè)計(jì)出各種嶄新的機(jī)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(jī)。再如，瓦特從沸騰水汽推動(dòng)水壺蓋得到觸發(fā)而創(chuàng)造了蒸汽機(jī)?？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(diǎn)人們常說的“心有靈犀一點(diǎn)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(dòng)方式

1.發(fā)散思維發(fā)散思維又稱擴(kuò)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(shí)和經(jīng)驗(yàn)，通過聯(lián)想、類比等思考方式，使思維向各個(gè)方向擴(kuò)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(jìn)行思考，可以想到許多用途：客車、貨車、救護(hù)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(dòng)方式2.收斂思維收斂思維是利用已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行思考，從盡可能多的方案中選取最正確方案。從某一機(jī)器中的動(dòng)力傳動(dòng)為例，利用發(fā)散思維得到的可能性方案有：齒輪傳動(dòng)、蝸桿蝸輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、液力傳動(dòng)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(dú)木橋等等。在充分提出各種可能的渡河方案后，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況、具體要求以及經(jīng)濟(jì)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(dòng)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(shí)、方法來解決問題。側(cè)向思維要求設(shè)計(jì)人員知識(shí)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(tái)感應(yīng)發(fā)電機(jī)。練習(xí):每人找一個(gè)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(yīng)用很廣。先進(jìn)技術(shù)成果的綜合、多學(xué)科技術(shù)綜合、新技術(shù)與傳動(dòng)技術(shù)的綜合、自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的綜合，都可能產(chǎn)生嶄新的成果。例如，數(shù)控機(jī)床是機(jī)床的傳統(tǒng)技術(shù)與計(jì)算機(jī)新技術(shù)的綜合；人機(jī)工程學(xué)是自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的綜合?！鞍⒉_〞登月方案籌劃了10年，發(fā)動(dòng)了全美國1/3的科學(xué)家參加，2萬個(gè)工廠承做了700多個(gè)零件，耗資達(dá)240億美元，可算是當(dāng)代最大型的各種創(chuàng)造創(chuàng)造、科學(xué)技術(shù)的綜合運(yùn)用及創(chuàng)新。電子計(jì)算機(jī)是計(jì)算數(shù)學(xué)、大規(guī)模集成電路、精密機(jī)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(fù)原法那么復(fù)原法那么又稱抽象法那么，研究已有事物的創(chuàng)造起點(diǎn)，抓住關(guān)鍵，將最主要的功能抽出來，集中研究實(shí)現(xiàn)該功能的手段或方法，以得到最優(yōu)結(jié)果。洗衣機(jī)的主要功能是“洗凈〞和“去水〞，最早的洗衣機(jī)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(dòng)釋放機(jī)構(gòu)，以便手指被卡住時(shí)能自動(dòng)松開。當(dāng)重新回到這個(gè)問題的根源，即抓住抽象化后的“去水〞功能來構(gòu)思時(shí)，一個(gè)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(yīng)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(yīng)法那么。例如:機(jī)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(dòng)物類比，得到水陸兩用坦克；根據(jù)蝙蝠探測目標(biāo)的方式，聯(lián)想創(chuàng)造雷達(dá)均是對應(yīng)法那么的應(yīng)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(gè)研究對象的概念、原理、方法等運(yùn)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(jìn)學(xué)科間的滲透、交叉、綜合。例如，在傳統(tǒng)的機(jī)械化機(jī)器中，移植了計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)，得到了嶄新的機(jī)電一體化產(chǎn)品。又如，日本開始生產(chǎn)聚丙薄膜袋時(shí)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(huì)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(dá)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(yáng)聲器與收錄機(jī)整體別離的結(jié)果；脫水機(jī)是從雙缸洗衣機(jī)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(jìn)行適當(dāng)?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(jī)設(shè)計(jì)師克里格·卡圖根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理，對螺旋槳飛機(jī)進(jìn)行重組改造，將原來放在機(jī)頭的螺旋槳改放在機(jī)尾，原來裝在機(jī)尾的穩(wěn)定翼改裝在機(jī)頭。重組后的飛機(jī)具有尖端懸浮系統(tǒng)和更加合理的流線型機(jī)身，不僅增加了飛行速度，而且提高了平安性。又如臺(tái)燈上裝鐘表；壓藥片機(jī)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(xí)慣的思維方式，對已有的理論、科學(xué)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(jì)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(jiǎng)〞、“民間諾貝爾獎(jiǎng)〞。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(shí)還到新館，順利完成了圖書搬運(yùn)任務(wù)且節(jié)約了費(fèi)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(dòng)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(jī)構(gòu)、蛇行機(jī)構(gòu)、爬行機(jī)構(gòu)等都是生物仿形的仿生機(jī)械。練習(xí):列出2到3個(gè)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(xué)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(bǔ)短。群體法