第3章创造方法.ppt

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1、第三章 创造方法,群智法 组合法 模仿法 移植法 替代法 列举法 设问法 还原法 信息法,创造成果创造欲望创造思维创造方法,1、智力激励法,（头脑风暴法，brain storming）,美国创造学家奥斯本1939年提出。创造学诞生标志。,在组织头脑风暴活动时，应该遵循以下几条原则：自由畅想 延迟评判 禁止批评 追求数量。,一、群智法,步骤：开会讨论 会前确定讨论的主题和参加会议的人员（510人）与会者来自不同的领域 尽可能多的获取设想 畅所欲言（不批评别人），允许提出稀奇古怪的设想（标新立异）。互相启发 激励在别人想法基础上的拓展和延伸 做好记录。会后加工处理，分类归纳。该法又叫诸葛亮会议法。

2、“三个臭皮匠,胜过一个诸葛亮”“一人独思不如两人同想，两人同想不如三人共议”。,注意：（1）对一些具体的窄而专的科技问题基本无效。因为非专家了解很少。（2）用于开发新产品、扩大产品用途、改进广告方面（解决单一、明确的问题）,案例:,电线积雪问题的解决,1952年，华盛顿大雪形成的树挂使1000多公里的电话线发生了通讯故障，要尽快将雪挂清除掉。开会提出了35个设想，第36个是后期补上去的：用直升飞机沿线飞行，利用螺旋桨的垂直气流吹落。实施效果很好。,练习,设计一种新型的随身听设计一种新型的眼镜设计一种中国大学校园内使用的理想化交通工具,2.635法,6人参加、每人一张卡片 每人写出3个设想 在5

3、分种内完成。然后传给下一人，依次下去，每张卡片上有18个设想，一共有108个设想。,是奥氏智力激励法传到德国后，德国创造学会荷立 根据德意志民族习惯沉思的性格，进行改革而创造的技法。,头脑风暴法的改进，又叫默写法或默写式智力激励法。,练习,设计一种理想的健身器材 第1组:设计理想的集体宿舍及其管理制度 第2组:设计现代化城市的理想交通模式 第3组:,主持人不直接提出要解决的问题，不让与会者知道真正的目的和意图，而是把问题抽象化，让与会者讨论一个更普遍的问题，然后根据具体情况逐步将问题具体化。案例：新型剪草机的开发。目的：开发剪草机 议题：分离。请考虑能够把某种东西从其他东西上分离出来的方法。设

4、想：用电能法把盐从盐水中分离出来 用筷子将大小不同的东西分开 用离心力可把固体和液体分离主持人得到启发：使用离心力就暗示使滚筒高速旋转，剪草机是否可使用高速旋转的带锯齿的滚筒或电动刮胡刀的东西。主持人道明意图，研究最佳方案。,3哥顿法（Gordon）,美国人威廉.哥顿 提出。,指将两个或两个以上独立的结构、原理等技术因素通过巧妙的结合或重组，以获得具有统一整体功能的新材料、新工艺、新技术和新产品的方法。,二、组合法,“组合”在辞海中的解释为“组织成整体”。,奥斯本说过：“几乎全部新产品的发明都是对老产品的组合或改进而产生的”。爱因斯坦说过：组合作用似乎是创造性思维的本质特征。,有人对1900年

5、以来的480项重大创新成果进行分析发现：50年代以前：原理突破型发明占比重较大 50年代以后：组合性成果占6070。,举例,航天飞机是火箭技术与飞机技术的组合。,瑞士军刀最精彩的组合,现有事物,确定组合目的,确定组合方式,新成果,组合方案设计,组合法的运用程序,组合要素,分析研究,发 明,原理、结构、技术、,新材料、新工艺、新技术、新产品、,附加组合,组合的分类,异类组合,重组组合,同类组合,组合的内容,功能、目的、组织系统、结构、物种、材料、原理、工艺方法、颜色、形状、声音、状态、领域等,一战时，英国记者斯文顿随军前线采访,见德军用密集的排枪将进攻的英法士兵成片扫倒。建议：履带式拖拉机穿上盔

6、甲，留出枪眼创造：坦克 拖拉机与枪炮的组合,记者发明了坦克,1969年7月16日 美国阿波罗11号宇宙飞船点火升空，经77小时的飞行到达月球附近，开始绕月飞行，7月21日，阿姆斯特朗第一个离开登月舱踏上月球。,阿波罗登月飞行,“这一步，对于一个人来说，是很小的一步，但对于整个人类来说，是一个巨大的飞跃。”,全部构件有300多万个，两万家企业，120所大学实验室，42万研究人员，经历了11年的工作，三名宇航员到达月球并返回大地。,阿波罗飞船：,阿波罗登月总指挥韦伯说：“阿波罗飞船计划中，没有一项是突破性的新技术，关键在于综合。”“综合”实际就是高水平的多元组合。,1同类组合法,由两个或两个以上相

7、同或相近的事物的简单的叠合。组合前后其基本性能或属性保持不变，只是增加数量或改变部分机构的设计,双人自行车、双体船、多排链、多楔带 多色圆珠笔、情侣伞、多用插座、组合刀具 组合文具盒、两台扇风机串连或并联 等等。,将类别或性质不同的两种或多种事物组合在一起，形成新产品的发明方法。如中西医结合、医疗电子、机械电子、数学地质等。案例：铁心铜线橡胶电缆 要求：导电性好，机械强度高、易焊接、耐腐蚀、成本低、绝缘 铜线：导电性好、强度高、耐腐蚀 铁心：强度高、成本低 橡胶：绝缘好,2异类组合法,参与异类组合的事物来源不同，具有不同的属性，彼此间一般没有明显的主次关系。,常见的异类组合有以下几种方式：,多

8、头扳手的发明 多头螺丝刀组合工具箱、多用电笔凿岩台车伞形钻架,（1）将同时需要的若干种事物进行组合,（3）不同时使用的事物进行组合，可以节省空间，提高共同部件的利用率。如冷暖空调、摄像手机、手杖凳、沙发床，钻装机,（2）具有“相同因素或成份”的多种事物之间组合，可以共享其“相同因素或成份”联合收割机：行走系统、动力系统和部分传动系统可以共用 收录机：共用一个电源、共用一个喇叭和其他电子元件。,在原有的事物中附加新的因素，以改进原事物的性能或增加新的功能和用途。,3附加组合法,（2）附加部件，增加功能，还可一物多用 手机附加摄像头、在烧水壶上装上一个能发出声音的小装置、,（1）附加部件，改进性能

9、在水龙头上附加电感控制装置，使其自动开启和停止，大大节约了生活用水。,（3）使用添加剂，改善或改变产品性能 如在钢、铁、玻璃中加入不同的元素就可以制成不同性质和不同用途的钢材、玻璃。食品、药品中的填料多用粮食制品；建材中用砂石、水泥作填料等。混凝土中添加某种添加剂以提高混凝土的粘结性能或缩短凝固时间。液化气中添加某种与刺激性气味的物质，可以提醒使用者有液化气泄漏。改变物体表面性质，增加营养、保健和预防疾病等作用。,先将组合的事物进行分解，然后根据需要将分解出来的因素（也可以附加其他因素）重新进行组合，以获得新的产品的方法。班级打乱重新组合进行实习。螺旋浆飞机一直是螺旋桨在机首，两翼从机体伸出，

10、稳定翼在机尾。英国飞机工程师将稳定翼设在机首，螺旋桨设在机尾，制出了更合理的流线型机身，减少了空气阻力，增加了安全性。接头V带的发明：。“模块重组”的概念：就是将被重组的事物化解为若干个模块，然后再重组。练习：各种图形的重组。,4重组组合法,模仿某个事物，加以变化创造出新的事物来。模仿并不是照搬照抄，而是要求创新。,四、模仿法,动物、植物、人造自然物，可以是人以及人体的某一部分，或是某个过程、某种状态、某种方法等。,如模仿蜻蜓发明了飞机，模仿人发明了机器人，模仿鱼鳔发明了舰艇的浮箱。沉管隧道施工中浮箱,模仿的对象,模仿的定义,模仿分类：形状模仿 结构模仿 功能模仿 原理模仿 方法模仿 规则模仿

11、等,模仿的分类,1、形状模仿,矮锥形电视塔与树形、船体外形与鱼类游动,人眼与照相机的原理相同,角膜和晶状体相当于照相机的凸透镜镜头，视网膜就相当于照相机用的底片。,a.鹰嘴与骨剪 b.秃鹫嘴与椎骨刀c.歪喙鸻嘴与曲形镊 d.鹬鸟嘴与鼻甲钳,e.琵嘴鸟的嘴与平头钳及平头镊,手术器械与鸟嘴的形状,2结构模仿 抽屉式马桶：模仿抽屉的结构，可从墙中拉出 薄壳结构：蛋壳、乌龟壳,3功能模仿 小型气体分析器：模仿苍蝇的嗅觉 海豚皮鱼雷：模仿海豚的皮肤 偏光天文罗盘：模仿鸽子等远徙动物靠天文定向，如太阳、星星等,4原理和方法的模仿 水下喷水推进机：模仿乌贼在水下喷水推进原理,一种可在盐池中生长的甲壳类动物卤

12、虫。科学家研究发现不仅其本身有淡化海水的能力，且它们产下的卵也同样有淡化海水的本领，起关键作用的是卵细胞的细胞膜，它能有选择地从海水中吸取水和其他有用的物质，而把大部分无机盐离子等拒之门外。这种选择性细胞膜称为半透膜，科学家仿此原理研制成人工半透膜。（如醋酸纤维素膜等）用来淡化海水。,海水淡化半透膜的发明：,海水淡化能手-卤虫,尼龙搭扣的发明,1948年左右 乔治.德梅斯.海拉尔工程师 大蓟花 显微镜观察 小钩子 如果将布表面也布满这样的钩子，不就将其粘在一起了吗？8年研制，定型产品，专利。,要求：,必须有新的功能或显著的外形变化,五、移植法,将某领域中的原理、方法、结构、材料等移植到另一领域

13、中去，从而产生新事物的方法。,方法移植、原理移植、材料移植、结构移植,分类：,定义：,将一个学科的方法移植到另一学科中去，从而创造出新的学科或新的方法。,1方法移植,塑料制品生产泡沫塑料。质轻、防震、保温,例如：泡沫塑料的发明,面团发酵 烘烤时产生气体，使其体积膨胀，变成面包。,用途：救生衣、浮标、冻结井壁保温缓压。,同样将发酵法移植到金属材料上制造出了泡沫金属,研究方法移植、学习方法移植、工作方法移植、加工工艺方法移植、思维方法移植、行为方法移植、训练方法移植,将某一领域的技术原理移植到其他领域中，产生创新成果的方法。,2原理移植法,攻克夜盲症,老鼠体内有一种物质可自合成牛磺酸，猫吃后提高夜

14、视能力。,给患“夜盲症”病人吃老鼠。攻克该病,定义：,3结构移植法,定义：,将一个领域的结构移植到另一个领域中，从而产生新的发明成果的方法。,竹蜻蜓与直升飞机,竹蜻蜓是我国晋代发明的一种玩具。明代传入欧洲。1878年，意大利造出了第一架直升飞机，但飞行时打转。1939年，美国制造出世界上第一架“VS900直升机”，由一大一小两个“竹蜻蜓”组合而成。,钢筋混凝土与植物的根系结构,内撑式三指钳爪夹持器,移植人手的结构设计出来的。,4材料移植法,定义：,将某种产品使用的材料移植到别的产品的制作上，以起到更新产品、改善性能、节约材料、降低成本的目的。,用废旧报纸制作铅笔、塑钢门窗、用纸做水杯,（1）应

15、用移植法往往能得到突破性的技术创新（2）将成熟的技术进行移植，许多新问题很容易解决（3）许多重要的技术发明是从事其他领域的工作人员搞出来的。圆珠笔是画家和化学家发明的，复印技术是律师发明的。（4）不同领域的科学技术不仅相互交叉，而且互相渗透 已有的科学技术移植到已有的领域已有的科学技术移植到创新的领域创新的科学技术移植到已有的领域创新的科学技术移植到创新的领域,总结：,六、替代法,移植 往往是某一领域内的某种技术或方法在另一领域内的应用。替代 既可在不同领域内，更可在同一领域内运用。,定义：,用一种新的材料、技术、方法、元部件或代用品去取代原有的，以获得更好的性能、更高的质量、更低的成本的方法

16、。以新代旧，以物易物。,与移植的区别：,方式：,1整体替代,2部分替代,1整体替代 一个整个系统或结构存在着某些结构缺陷，或随着科技的进步不能达到新的工作要求，从而将整个系统或结构作全面替代。,机械抹灰替代人工抹灰；木工的一些操作完全由机械替代。锚喷支护代替棚式之间。,2部分替代 只替代部分构件、系统、材料等，以便达到更好的结构、功能、效益要求的替代方法。,（1）原材料替代 用价格更低、来源容易、取材方便、材源丰富、性能优良、污染轻的材料代替 高强度的维尼纶纤维卷成束替代钢筋；环保型纸棺、喷混凝土的喷嘴用聚氨脂代替钢的。,（2）燃料动力的替代 天然气、太阳能、地热能、风能、海洋能、水能、核能等

17、 做饭：草煤气电磁波 汽车已可使用压缩天然气、甲醇和其他燃料 如：丙烷、氢气、椰子油、太阳能 代替汽油、柴油 利用水压及射流技术，用水力代替人力执刀做手术。以空气为动力的摩托车,(3)元部件替代 用探头代替手术刀,七、列举法,针对某一具体事物的特定内容，如特点、特性、优缺点、希望点等，进行分析并一一罗列出来，用以激发新设想，产生新成果。,定义：,缺点列举法,希望点列举法,特征点列举法,1.,希望点列举法,从社会和个人的需求出发，通过列举希望点来形成创新目标和课题。,希望就是人们心理期待达到的某种目的或出现 的某种情况，是人类需求心理的反映和对美好愿望的追求，希望是创造发明的强大动力。,常用于开

18、发新产品。,需求生理需求、安全需求、社交需求、自尊需求、自我实现需求、生产科研需求等,浴缸。基本作用：盛洗澡水 还希望它：节省空间、随意调节水温、适用于各种年龄、具有保健功能、便于卧躺起坐等。,举例：,复印机、打印机：最早是黑白的希望它打印彩色的、能放大和缩小等。,灯泡 延长寿命电功率可选择、节能,专利：上下两层功率不同的灯丝，通过三根引线接至灯座，使用时仅一根灯丝工作，另一根灯丝备用；一根灯丝燃断，只需将灯泡在灯座中旋转90度，则备用灯丝即可继续工作，灯丝功率不同可选择不同的功率来满足不同的照明需求。,希望点列举法的运用程序,需 求心理,希望点列举,希望点鉴别,新成果,形成新课题,表面希望内

19、心希望现实希望潜在希望一般希望特殊希望,心理求美 求异 求实 求全求新 求奇,不同人群心理 男女性别 经济层次 年龄大小 文化层次 种族民族 特殊群体,科学性：自然规律实用性：使用价值可能性：能否实现,注意：,1.列希望点要多观察、多联想、多调查。2.抓切入点：事物的原因、结构功能、制造方法、材料、外观造型、尺寸、颜色等。3.分析鉴别要列表、分析、讨论、定创造主题,希望点法可能会完全改变既有事物或产品的现状而产生重大的突破或飞跃。,提出下列物体的希望点，获得新设想：自行车 圆珠笔 火车车厢,练习：,2,缺点列举法,基本原理,有意识地列举现有事物的缺点，分析原因并进行改进，从而创造出新事物的创造

20、技法。,缺点是推动创新的动力。,缺点：原理不合理、用材不当、不实用、不安全、不方便、不省力、不美观、不耐用等。,将缺点一一列出，从中选出亟待解决、最容易解决、最有价值的缺点进行改进,缺点列举法的运用程序,列举缺点,分析缺点,新成果,确定课题,缺点逆用,改进性设计,现有事物,一分为二缺点派生缺点利用,案 例,李政道听同事演讲，知道非线性方程有一种叫孤子的解，研究一个星期，发现所有的文献都是研究一维问题的，而在物理学中有广泛意义的是三维空间。他看准了这个漏洞(缺陷）潜心研究，仅花了几个月时间，就找到了一种新的孤子理论，得到了很多研究成果。一下子赶到别人前面去了。,体温计的改进,李政道的孤子理论,（

21、1）多人通用，可能引起皮肤疾病的传染。（2）体温计不能测量人体内部的温度。（3）体温计不便于儿童测量体温。（4）体温计不便于测量人的额头的温度。（5）体温计不便于随身携带，随时测量。（6）体温计易碎，不能卷曲。,六个缺点,3.,特性列举法,通过对发明对象的特征 进行分析，并一一列出，然后探讨能否改革以及怎样实现改革的方法，也称分析创造法。,基本原理,美国科学家克罗福德提出,将事物分成若干部分,列举各部分特 性,分析特性、加以改革,名词特性：整体、部分、材料、方法等 形容词特性：颜色、形状、重量 感觉 动词特性：旋转、扳动、折叠、弯曲等,新成果,将特性分类,案 例,电工螺丝刀,人力操作,特征,整

22、体不可拆卸；部分手柄、圆形轴、刀口材料木材、钢材,名词,形容词,重量是轻的轴是圆的；刀口是一字形的；结构是直的,动词,重量为重的轴为方的刀口是十字形的结构是弯的,电动的,整体可拆卸材料用塑料,改革,八、设问法,通过书面或口头的方式提出问题而激发出创造欲望，捕捉好的设想，从而产生发明的方法。,5W2H法,聪明十二法,奥斯本设问法,1、5W2H法,（1）what 做什么、是什么？优点是什么？缺点是什么？功能是什么？目的是什么？（2）Who 为谁做、谁去做、谁受益、谁使用、谁反对、谁做合适、谁能做（3）why 为什么:追问事物的本质、特征、形状等,（4）When 何时做，问与时间有关的问题。需多长时

23、间、什么时间用、寿命多长等,（5）where 问有关地方的特征，何处做、何处用、何处买卖、装在何处等（6）How to 怎么做：怎么做方便、适用、省力（7）How much 做到什么程度、做多少：有关数量的 指标，售价多少、成本多大、尺寸多大、多大比例、重量多大、技术指标多大。,案 例,某航空公司小卖部,在某航空公司二楼设小卖部，生意清冷。经理采用5W2H法分析发现，原因在于：,Who（谁是顾客）：出入境者，非送客者（不购物）Where（设在何处）：从一楼登机When（何时购物）：登机前才能托运，无心购物,改正：把旅客当主顾、把小卖部设在一楼必经之路上，提前托运行李。（土政策：在机场买的东西可

24、登机）,问题：没把旅客当主顾、没把小卖部设在必经之路上，旅客无时间购物,2.奥斯本设问法,针对创造的目标从多个方面列出一系列有关问题，然后一个个地加以分析和讨论，以产生最好的方案或设想。,（1）现有发明成果有无其他用途？稍加改变后有无其他用途？（2）过去有无类似的东西？有无东西可供模仿？（模仿）（3）现有发明能否改变形状、颜色、制造方法等？（求异）哈哈镜。（4）现有东西能否扩大使用范围、增加功能、延长寿命、增加长度、提高强度？（5）能否将现有的东西缩小体积、减轻重量？能否省略一些部件，能否进一步细分？,九个方面提问：,（6）能否用其他产品、材料和工艺方法替代原有的产品或发明？（替代法）（7）能

25、否将现有发明更换一下型号或更换一下顺序？（8）能否将现有的产品、发明或工艺方法颠倒一下？（9）能否将几种发明或产品组合在一起？（组合法）组合机床、联合收割机、复合材料等。,（1）加一加：是否可在现有的发明上添加些什么？（2）减一减（3）扩一扩（4）缩一缩（5）变一变（6）改一改,3、聪明12法,根据上海和田路小学的创造力开发实践总结而得。,（7）联一联（8）学一学（9）代一代（10）搬一搬（11）反一反（12）定一定,九、信息法,信息来源：科技文献、期刊杂志、网络、电视、广播；会议交流、参观访问、旅行见闻；美国的工程检索、英国的科学文摘、世界专利索引，国内的中国专利索引等文献；,指通过收集信息

26、、分析信息获取创新目标或方案思路等，从而导致发明的方法。,能达到事半功倍的效果。“站在巨人的肩上”；发明时间客大大缩短。,电视台的科技创新专栏（如：CCTV10的“科技之光”栏目、CCTV7的“星火科技”等）各种专业报刊（如：科技日报、世界发明等）,网络数据库：CNKI、万方、重庆维普、超星数字图书馆,1综合信息进行发明综合本身就是发明，其基本原理如下公式所示：,新型米蛋白发泡粉。我国粮食部门开展的研究课题，是在综合专利基础上进行的。研究人员首先系统地查阅了近30年来国内外的专利文献，并把有关内容逐一摘录登入卡片，再进行分类、排列、组合，分析后发现，发泡剂的生产工艺几乎一律都是用碱发工艺，而另

27、一种酶发工艺效率低、成本高，很少采用。用何种更先进的方法取代它呢？通过进一步收集和研究各国最新的有关研究成果和工艺方法等资料，最后研究成功了“新型米蛋白发泡粉”并获得国家专利。,2利用信息中的不足进行发明 许多成果信息由于发明人的知识水平或其他各个方面的原因，其不足之处是客观存在的。如果善于发挥自己的优势，填补或完善其不足之处，亦或从中受到启发，产生更好的发明。据有关资料，已公布的我国专利中，具有推广价值的只占1015。3利用失效的专利信息进行发明 失效专利一般有三种情况：时过境迁，已失去了其先进性或新颖性，已失去其保护意义。发明的专利超前于社会技术的发展或因无力维护而失去保护的专利 已过保护期的专利。,