機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)課件

創(chuàng)新思維與創(chuàng)造原理2.1創(chuàng)新思維2.2創(chuàng)造原理人類的歷史實(shí)際上就是一個(gè)不斷創(chuàng)造歷史的過程，創(chuàng)新在人類的進(jìn)步歷程中發(fā)揮了極其重要的作用。在機(jī)械應(yīng)用的領(lǐng)域內(nèi)，創(chuàng)新是推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展與變革的主要手段。當(dāng)今世界已進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，創(chuàng)新是一個(gè)國家持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的基石。因此如果一個(gè)國家沒有了創(chuàng)新那么就沒有了新興的機(jī)械技術(shù)。面對(duì)機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)過程中的迅速擴(kuò)展，通過產(chǎn)品創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)快速適應(yīng)市場，高質(zhì)量、低成本的產(chǎn)品開發(fā)是向我國企業(yè)提出的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。以創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論、方法和技術(shù)為基礎(chǔ)，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)為核心的創(chuàng)新設(shè)計(jì)是贏得勝利的關(guān)鍵。

21世紀(jì)是一個(gè)經(jīng)濟(jì)占主導(dǎo)地位的世紀(jì)。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，“機(jī)械設(shè)計(jì)和制造”的發(fā)展源泉和生命在于“創(chuàng)新”。高等學(xué)校將肩負(fù)知識(shí)創(chuàng)新和知識(shí)傳播的兩大任務(wù)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和知識(shí)經(jīng)濟(jì)的到來，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)、培養(yǎng)創(chuàng)新的能力也是學(xué)校教學(xué)改革的重要內(nèi)容。創(chuàng)新是工科專業(yè)，尤其是實(shí)踐設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的一項(xiàng)重要要求。2.1創(chuàng)新思維從人類的活動(dòng)上看，創(chuàng)造的源泉實(shí)際上來自于人類的思維，因此系統(tǒng)地研究創(chuàng)造性思維的特點(diǎn)、本質(zhì)、形成過程和與其他思維的關(guān)系，可進(jìn)一步理解和掌握創(chuàng)新思維的規(guī)律，從而達(dá)到增強(qiáng)創(chuàng)新能力的目的。思維可定義為：思維是人腦對(duì)所接受和已存儲(chǔ)的來自客觀世界的信息進(jìn)行有意識(shí)或無意識(shí)、直接或間接的加工處理，從而產(chǎn)生新信息的過程。從思維的字面上看，思維中的“思”可理解為思考或想；“維”可理解為方向或序。思維就是沿一定方向的思考，或是有一定順序的想。這些新信息可能是客觀實(shí)體的表象，也可能是客觀事物的本質(zhì)屬性或內(nèi)部聯(lián)系，還可能是人腦機(jī)能產(chǎn)生出的新的客觀實(shí)體，如文學(xué)藝術(shù)的新創(chuàng)作、工程技術(shù)領(lǐng)域的新成果、自然規(guī)律或科學(xué)理論的新發(fā)現(xiàn)等。2.1創(chuàng)新思維創(chuàng)新思維是創(chuàng)造力的核心，機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)依賴于創(chuàng)造性的思維，世界上現(xiàn)存的機(jī)構(gòu)，都是創(chuàng)造性思維的成果。創(chuàng)造性思維，是人們?cè)谝延兄R(shí)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從某些事實(shí)中尋求新關(guān)系、找出新解答、創(chuàng)出新成果的思維過程。創(chuàng)造性思維的廣度、深度、速度以及成功的程度，在很大程度上決定于創(chuàng)造性思維的方式。良好的思維方式，可使人思路開放，創(chuàng)造層出不窮；拙劣的方式，則可能使思路堵塞，成為創(chuàng)造的障礙。有志于創(chuàng)造的人，應(yīng)當(dāng)熟悉和探索各種創(chuàng)造性的思維方式。為深入地研究和分析思維的活動(dòng)規(guī)律，應(yīng)從思維的特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合利用創(chuàng)新思維在創(chuàng)新活動(dòng)中的實(shí)例，全面地論述思維的不同類型和其在人類創(chuàng)新活動(dòng)中的應(yīng)用。2.1創(chuàng)新思維2.1.1發(fā)散思維和收斂思維1.發(fā)散思維日常生活中，人們用的拉鏈，最早是發(fā)明者打算用來代替鞋帶而發(fā)明的，后來人們將它用在錢包和衣物上，現(xiàn)在在醫(yī)學(xué)上已將其成功地安裝在需重復(fù)多次動(dòng)手術(shù)的病人的創(chuàng)口上，發(fā)明了“皮膚拉鏈縫合術(shù)”。這些別出心裁的構(gòu)想，擺脫了思維定勢的束縛，使思維向四面八方發(fā)展擴(kuò)散，通過新知識(shí)、新技術(shù)的重組，往往就能產(chǎn)生出更多、更新的創(chuàng)造性成果。發(fā)散思維又稱輻射思維、擴(kuò)散思維、分散思維、求異思維、開放思維等。思維的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)移和跳躍。思維時(shí)常常以欲解決的問題為核心，根據(jù)一有信息，從不同角度不同方向思考，運(yùn)用橫向、縱向、逆向、分合顛倒、質(zhì)疑、對(duì)稱等思維方法，找出盡可能多的答案。2.1創(chuàng)新思維冷拔鋼管工藝中的新型堵頭創(chuàng)新設(shè)計(jì)利用了創(chuàng)新思維的發(fā)散思維。冷拔鋼管是一種無切削、冷作強(qiáng)化變形的制管技術(shù)，生產(chǎn)過程分為3個(gè)階段：第一個(gè)階段，在鋼管的一端放入堵頭，夾頭咬住堵頭；中間階段，慢速冷拔；最后階段，取出堵頭，完成冷拔過程。在生產(chǎn)的過程中，由于夾頭咬緊力大小不勻、鋼管壁厚不勻等，常常造成管端“咬死”或“拔斷”等現(xiàn)象，使堵頭較難取出。為此，設(shè)計(jì)一種實(shí)用可靠的塞入、取出方便的堵頭，以提高生產(chǎn)率十分必要。設(shè)計(jì)人員使用基于發(fā)散思維，突破實(shí)心堵頭直徑在冷拔作業(yè)時(shí)不能變的思維定勢，設(shè)計(jì)出了具有變徑功能的新型堵頭。新型堵頭脹縮式堵頭由兩瓣內(nèi)側(cè)具有楔形面、外形為非完整半圓柱面的活動(dòng)塊，通過軸銷聯(lián)接而成。2.1創(chuàng)新思維工作原理，其過程為

冷拔前，堵頭呈縮徑狀態(tài)，塞入鋼管管端；推壓錐形芯塊使堵頭外徑變大；冷拔后，芯塊退出，堵頭外徑縮小，可使堵頭順利取出。

2.1創(chuàng)新思維2.收斂思維收斂思維也叫輻軸思維，集中思維、求同思維。它是尋求某種確定答案（理想系統(tǒng)）的思維形式。也就是說，條條思維途徑都指向一個(gè)收斂目標(biāo)，即尋求的確定答案（理想系統(tǒng)），收斂思維是選擇設(shè)計(jì)方案最常采用的思維方式。發(fā)散思維與收斂思維的有效結(jié)合組成了創(chuàng)新活動(dòng)的一個(gè)循環(huán)過程。

形態(tài)分析法創(chuàng)新技法即是發(fā)散思維與收斂思維有效結(jié)合的具體應(yīng)用。它是由美國加利福尼亞洲理工學(xué)院教授茲維基首創(chuàng)的一種方法。2.1創(chuàng)新思維二戰(zhàn)期間，美國情報(bào)部門探聽到法西斯德國正在研制一種新型巡航導(dǎo)彈，他們費(fèi)盡心機(jī)也難以獲得有關(guān)技術(shù)情報(bào)。然而茲維基博士卻在自己的研究室里，輕而易舉地搜索出法西斯德國正在研制并嚴(yán)加保密的帶脈沖發(fā)動(dòng)機(jī)的巡航導(dǎo)彈。茲維基博士正是成功運(yùn)用了被他稱為形態(tài)分析法的結(jié)果。先將導(dǎo)彈分解為若干相互獨(dú)立的基本因素，這些基本因素的共同作用便構(gòu)成任何一種導(dǎo)彈的效能，然后針對(duì)每種基本因素找出實(shí)現(xiàn)其功能要求的所有可能的技術(shù)形態(tài)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行排列組合，結(jié)果共得到576種不同的導(dǎo)彈方案。再經(jīng)系統(tǒng)全面的過篩分析，在排除了已有的、不可行的和不可靠的方案后，他認(rèn)為只有幾種新方案值得開發(fā)研究，在這少數(shù)的幾種方案中，就包括德國正在研制方案。2.1創(chuàng)新思維對(duì)洗衣機(jī)進(jìn)行因素分析，即確定完成洗凈衣物所必備的基本因素。先確定洗衣機(jī)的總體功能，再進(jìn)行功能分解，就可得到若干分功能，這些分功能就是洗衣機(jī)的基本因素。如果定義洗衣機(jī)的總功能為“洗凈衣物”，那么以此為目的去尋找其手段，便可得到“盛裝衣物”、“洗滌去污”和“控制洗滌”等3項(xiàng)分功能。對(duì)各分功能進(jìn)行形態(tài)分析，即確定實(shí)現(xiàn)這些功能要求的各種技術(shù)手段或功能載體，經(jīng)過因素與形態(tài)分析，可建立如下的洗衣機(jī)形態(tài)分析。洗衣機(jī)形態(tài)分析2.1創(chuàng)新思維在對(duì)洗衣機(jī)的整體設(shè)計(jì)過程中，可進(jìn)行各功能之間形態(tài)要素的排列組合，從理論上說，實(shí)現(xiàn)一個(gè)洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)方案有3×4×3＝36種。在對(duì)36種組合的分析中，可以發(fā)現(xiàn)組合方案A1-B1-C2屬于普通的波輪式洗衣機(jī)。這種洗衣機(jī)的工作原理是靠電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)V形帶傳動(dòng)裝置，使波輪旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生水與衣物的機(jī)械式摩擦，配合洗滌劑的作用而使衣物與臟物分離。洗滌的時(shí)間由機(jī)械定時(shí)器控制。它的缺點(diǎn)是衣物磨損嚴(yán)重、耗電量大、洗滌效率低、易發(fā)生故障。為創(chuàng)新出不用波輪的新型洗衣機(jī)，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)組合方案A1-B2-C3、A1-B3-C2和A2-B4-C1等都屬于非機(jī)械摩擦式的洗衣機(jī)方案。下面對(duì)這3種方案作簡要的分析。

2.1創(chuàng)新思維

(1)由A1-B2-C3構(gòu)成的洗衣機(jī)可以說是一種電磁振蕩式自動(dòng)洗衣機(jī)。它沒有波輪，也不用電動(dòng)機(jī)，而是利用電磁振蕩可以分離物料的原理來洗滌去污。按此開發(fā)的洗衣機(jī)具有洗凈度高，不易損害衣物的優(yōu)點(diǎn)。

(3)由A2-B4-C1構(gòu)成的洗衣機(jī)，是利用熱水使纖維膨脹，在桶內(nèi)水流的作用下使臟物脫離的原理設(shè)計(jì)，市面上曾出現(xiàn)過這種熱壓式洗衣機(jī)，雖然結(jié)構(gòu)簡單且價(jià)格低廉，但因技術(shù)相對(duì)落后，所以很快就被市場淘汰。

(2)由A1-B3-C2構(gòu)成的洗衣機(jī)，應(yīng)該叫做超聲波洗衣機(jī)，它也沒有波輪和電動(dòng)機(jī)。這種超聲波能產(chǎn)生很強(qiáng)的水壓，使衣物纖維振動(dòng)，使洗滌劑乳化，從而使臟物與衣物分離，達(dá)到洗滌去污的作用。由技術(shù)分析和試驗(yàn)可知，超聲波洗衣機(jī)也具有磨損輕、洗凈度高、無噪聲、節(jié)水、節(jié)電等優(yōu)點(diǎn)。2.1創(chuàng)新思維應(yīng)用形態(tài)分析進(jìn)行新品策劃，具有系統(tǒng)求解的特點(diǎn)。只要能把現(xiàn)有科技成果提供的技術(shù)手段全部羅列，就可以把現(xiàn)存的可能方案“一網(wǎng)打盡”，這是形態(tài)分析方法的突出優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)也為此法的應(yīng)用帶來了操作上的困難，突出的表現(xiàn)為如何在數(shù)目龐大的組合中篩選出可行的新品方案。如果選擇不當(dāng)，就可能使組合過程的辛苦付之東流。因此，在運(yùn)用形態(tài)分析方法的過程中，要注意把好技術(shù)要素分析和技術(shù)手段的確定這兩道關(guān)。2.1創(chuàng)新思維邏輯思維是憑借概念、判斷、推理而進(jìn)行的反映客觀現(xiàn)實(shí)思維模式。邏輯性思維的特點(diǎn)在于其有序性、遞推性。它是一種嚴(yán)密的思維方式，是人們掌握較好的一種常規(guī)思維方式。2.1.2邏輯思維與非邏輯思維1．邏輯思維邏輯思維有兩個(gè)最基本的特征：抽象性和確定性。（1）抽象性

以數(shù)學(xué)的發(fā)展為例：古埃及人和古巴比倫人盡管掌握了關(guān)于空間和數(shù)量關(guān)系的大量知識(shí)，但這些知識(shí)主要是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行考察的結(jié)果。在所有古埃及人的著作中，法則僅能應(yīng)用于為數(shù)有限的具體情況。在他們的幾何學(xué)中，沒有用一個(gè)三角形來代表一切三角形這種在建立演繹體系時(shí)所必需的一般化的抽象概念。2.1創(chuàng)新思維古希臘人則不同，數(shù)學(xué)之所以會(huì)在古希臘發(fā)展起來，就是因?yàn)楣畔ＥD人依靠古埃及人和古巴比倫人的數(shù)學(xué)素材，引進(jìn)了“智力革命”，從事物的多樣性中辨別出共同性，并把它抽象出來加以一般化，從而導(dǎo)出與更廣泛的經(jīng)驗(yàn)相符合的新關(guān)系。就是由于這個(gè)緣故，古希臘人被稱為是科學(xué)方法的倡導(dǎo)者。抽象性的實(shí)質(zhì)，可以從3個(gè)方面去理解。首先，抽象就是抽取事物的共同點(diǎn)，抽象最主要的是對(duì)同類事物去除現(xiàn)象的、次要的方面，從而使思維從個(gè)別中把握一般，從現(xiàn)象中把握本質(zhì)；其次，抽象就是選取事物的深入點(diǎn)，一個(gè)事物往往有幾個(gè)特點(diǎn)，抽象的實(shí)質(zhì)就是從這些特點(diǎn)中選取一個(gè)被認(rèn)為在某個(gè)方面特別重要的特點(diǎn)，而忽視所有其他特點(diǎn)，這樣，抽象起了限定探究范圍、突出某一重點(diǎn)、限制其他思路，并把某一種思路引向深入，從而使人們能夠深入地研究認(rèn)識(shí)對(duì)象的作用；再次，抽象就是理想地復(fù)現(xiàn)認(rèn)識(shí)對(duì)象。抽象的目的在于把事物加以理想化而再現(xiàn)于思維之中。同抽取共同點(diǎn)相比，理想化是更深刻的抽象。

2.1創(chuàng)新思維（2）確定性

確定性是抽象思維的又一基本特征。從信息論的觀點(diǎn)看，所謂知識(shí)就是不確定性的減少。所以，認(rèn)識(shí)真理的意義就在于不斷減少和消除對(duì)自然界和社會(huì)認(rèn)識(shí)上的不確定性。一般說來，認(rèn)識(shí)中的不確定性來源于認(rèn)識(shí)主體的感性活動(dòng)和思辨的猜測。經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)是人的感官對(duì)于自然現(xiàn)象的直覺認(rèn)識(shí)，這種認(rèn)識(shí)通常只是知識(shí)的準(zhǔn)備和原料。作為“前知識(shí)”，這種認(rèn)識(shí)的最主要特征是不確定性。抽象思維要獲得本質(zhì)，就必須以確定性去減少和消除這種根源于事物現(xiàn)象偶然性的不確定性。只有確定性的思維所獲取的認(rèn)識(shí)才稱為知識(shí)。因此，可以說理論知識(shí)和日常知識(shí)之間的最重要區(qū)別就在于理論知識(shí)的命題必須具有嚴(yán)格的確定性，而日常知識(shí)不需要嚴(yán)格的規(guī)范。

2.1創(chuàng)新思維抽象性和確定性是抽象思維的兩個(gè)基本特征，二者是統(tǒng)一的。愛因斯坦有一句話，他說：“科學(xué)家必須在龐雜的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)中間抓住某些可用精密公式來表示的普遍特征，由此探求自然界的普遍原理”。這深刻地體現(xiàn)了抽象思維中抽象性和確定性的統(tǒng)一關(guān)系。雖然邏輯性思維在創(chuàng)造性的活動(dòng)中雖不如非邏輯性思維那樣活躍，但在創(chuàng)新方案的整理和可行性的判斷上是必不可缺的。它在把握使創(chuàng)新性方案趨于既定的目標(biāo)、避免思維上的混亂、保證創(chuàng)造性過程能有序進(jìn)行方面起著十分重要的作用。

2．非邏輯思維

非邏輯思維是一種不嚴(yán)格遵循邏輯規(guī)律，突破常規(guī)，是通過想象、直覺、靈感等方式進(jìn)行的自由思維方式，主要用直觀形象和表象解決問題的思維。2.1創(chuàng)新思維非邏輯思維特點(diǎn)是具體形象性，是通過對(duì)事物形象的概括而產(chǎn)生的，是人腦對(duì)客觀事物和現(xiàn)象具體形象的反映。一般而言，非邏輯性思維是指邏輯性思維以外的各類思維模式。非邏輯性思維的最大特點(diǎn)是思維的隨意性和跳躍性，它不受任何“秩序”的約束，表現(xiàn)出極大的靈活性。在創(chuàng)造性活動(dòng)中非邏輯性思維發(fā)揮著巨大的作用；人類的很多成果都來自非邏輯性思維。

非邏輯性思維主要包括形象思維、發(fā)散思維、逆向思維、側(cè)向思維、聯(lián)想思維、靈感思維等思維模式。2.1創(chuàng)新思維2.1.3定向與非定向1．定向思維定向思維基本上屬于邏輯性思維一類。其思維過程總是通過尋找合乎邏輯的、成熟的或常規(guī)的方法或途徑，按部就班地對(duì)事物進(jìn)行詳細(xì)推斷。這種思維方式的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)為慎重、穩(wěn)妥。但往往由于思路狹窄、保守而缺乏新意又顯示了它的不足。但總的來說，由于定向思維的方向明確、清晰，實(shí)行“穩(wěn)扎穩(wěn)打、步步為營”的策略思索，因此，這種思維模式能使創(chuàng)造性活動(dòng)沿最穩(wěn)妥的方向發(fā)展，也是在創(chuàng)造性活動(dòng)后期驗(yàn)證創(chuàng)新成果十分必要的思維方式。

例如，俄國化學(xué)家門捷列夫在為化學(xué)元素排序時(shí)曾發(fā)現(xiàn)一些元素的原子量跳躍較大，他根據(jù)原子量呈有規(guī)律變化預(yù)言，在跳躍的化學(xué)元素中間一定還有未被發(fā)現(xiàn)的新元素，按這一確定的目標(biāo)，于1875年9月法國科學(xué)家列科克發(fā)現(xiàn)了新元素“鎵”。于1885年德國科學(xué)家溫克勒又發(fā)現(xiàn)了新元素“鍺”。

2.1創(chuàng)新思維2．非定向思維

(1)逆向思維以背逆正常思索途徑來尋找解決問題的方法。思維的要點(diǎn)是“不擇手段”。因此，這種思維方式視野開闊，沒有束縛，具有難以形容的創(chuàng)造性與技巧性。傳統(tǒng)的破冰船必須用巨大的動(dòng)力將船頭抬起，用笨重的船身將冰壓破，破冰前進(jìn)的速度慢，能耗也大。前蘇聯(lián)的科學(xué)家運(yùn)用逆向思維方法將船頭潛入冰下，靠浮力將冰“頂”破，從而設(shè)計(jì)出了一種體積小、質(zhì)量輕、破冰速度快的新型破冰船。

(2)側(cè)向思維又稱旁通思維，是一種類似逆向思維的思維方式。當(dāng)正向思維無效時(shí)，側(cè)向思維與逆向思維一樣，都擺脫直接指向目標(biāo)的思考路徑，另辟蹊徑。

20世紀(jì)40年代，發(fā)明了圓珠筆，但作為筆尖的圓珠常因磨損而漏油墨，影響書寫質(zhì)量而難以推廣。正向思維圍繞提高圓珠的耐磨性進(jìn)行思考，而側(cè)向思維回避了提高圓珠耐磨性這個(gè)難題，干脆用減少圓珠筆芯的儲(chǔ)墨量，使筆芯中的油墨在磨損而快漏油前正好用盡，該辦法解決了圓珠筆漏油墨的問題。

2.1創(chuàng)新思維2.1.4動(dòng)態(tài)思維和有序思維1．動(dòng)態(tài)思維

動(dòng)態(tài)思維是一種運(yùn)動(dòng)的、不斷調(diào)整的、不斷優(yōu)化的思維活動(dòng)。它是用運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)來理解和解決問題的思維方式，它的根本特點(diǎn)是根據(jù)不斷變化的環(huán)境、條件來改變自己的思維秩序、思維方向，對(duì)事物進(jìn)行調(diào)整、控制，從而達(dá)到優(yōu)化的思維目標(biāo)。它是人們工作和學(xué)習(xí)中經(jīng)常用到的思維形式。它由聯(lián)想思維方法、歸謬思維方法、類比思維方法、可能性和選擇思維方法等組成。

青霉素的發(fā)明就是一個(gè)成功利用動(dòng)態(tài)思維的很好的例證。青霉素是抗菌素的一種，它是從青霉菌培養(yǎng)液中提制的藥物，是第一種能夠治療人類疾病的抗生素。2.1創(chuàng)新思維

1935年，英國牛津大學(xué)生物化學(xué)家錢恩和病理細(xì)菌學(xué)家弗羅里開始從事抗茵物質(zhì)的研究。在那個(gè)時(shí)代，細(xì)菌是人類的大敵，雖然細(xì)菌學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了成為病因的種種細(xì)菌，但還沒有對(duì)付細(xì)菌的有效方法。他細(xì)心地搜集一切有關(guān)以微生物制出抗茵物質(zhì)的文獻(xiàn)，其中有一篇論文引起他的注意，該論文發(fā)表于1929年，作者是細(xì)菌學(xué)家弗萊明。

1928年的一天，英國圣瑪利學(xué)院的細(xì)菌學(xué)講師弗萊明在研究殺菌藥物時(shí)，發(fā)現(xiàn)一只碟子里的培養(yǎng)劑長了青綠色的霉，本來準(zhǔn)備拿去弄掉，但細(xì)心的細(xì)菌學(xué)家還是把它放到顯微鏡下觀察一下，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一種出人意外的現(xiàn)象，這種霉周圍的葡萄球菌都死了，這青綠色的霉就是青霉菌。于是，弗萊明動(dòng)手培養(yǎng)這種霉，然后把青霉菌弄到種種細(xì)菌上，結(jié)果葡萄球菌、連鎖球菌、肺炎球菌全都消溶了。1929年，弗萊明把他的論文發(fā)表出來，由于種種原因，弗萊明放棄了進(jìn)一步的研究。2.1創(chuàng)新思維從弗萊明發(fā)表的文章里，弗羅里受到了啟發(fā)，他認(rèn)為：青霉素可溶化連磺胺類藥劑也無效的葡萄球菌，而且沒有副作用，這正是要搜求的物質(zhì)。于是，他對(duì)弗萊明的發(fā)現(xiàn)大感興趣。從青霉菌的培養(yǎng)和青霉素的分離、提純和強(qiáng)化，使其抗菌力提高了幾千倍。1940年5月，在動(dòng)物試驗(yàn)上宣告成功，接著是臨床試驗(yàn)，1941年獲得成功，1943年開始工業(yè)生產(chǎn)。青霉素發(fā)明者弗萊明病理學(xué)家霍華德·弗羅里從青霉素發(fā)明的過程可知，創(chuàng)造之路曲折歧異，通向某一目標(biāo)的道路，也許連接著通往其他目標(biāo)的道路。當(dāng)你在創(chuàng)造的征途奮進(jìn)時(shí)，應(yīng)該不斷地環(huán)顧四周，不要忽視探索中出現(xiàn)的任何一個(gè)細(xì)微變化，這正是動(dòng)態(tài)思維的特征。2.1創(chuàng)新思維2．有序思維有序思維是按一定規(guī)則和秩序進(jìn)行的有目的的思維方式，它是眾多創(chuàng)造方法的基礎(chǔ)，如奧斯本的校核表法、5W2H法、歸納法、邏輯演繹法、信息交合法、物場分析法等都是有序思維的產(chǎn)物。機(jī)加工中錐孔定位問題的解決是有序思維的一個(gè)例證。在機(jī)加工中，加工中心刀具刀體部分的錐度采用7：24，如圖所示。為保證加工精度及剛度，必須讓刀體的錐體b、主軸錐孔以及刀體法蘭端面a與主軸端面同時(shí)接觸，但實(shí)際上很難實(shí)現(xiàn)兩者同時(shí)接觸。2.1創(chuàng)新思維解決該問題的方案如圖所示(美國的一項(xiàng)發(fā)明專利)，通過改變刀體圓錐面，使其與主軸錐孔不是以整個(gè)圓錐面的形式接觸，面是以多數(shù)點(diǎn)的形式接觸，用精密加工出來的具有適度剛度的小球構(gòu)成刀體的圓錐面，從而實(shí)現(xiàn)刀體的圓錐面、法蘭端面、主軸的錐孔面和端面同時(shí)實(shí)現(xiàn)接觸。2.1創(chuàng)新思維2.1.5直覺思維和靈感思維1.直覺思維愛因斯坦認(rèn)為“一般可以這樣說：從特殊到一般的道路是直覺性的，而從一般到特殊的道路則是邏輯性的”。直覺思維是創(chuàng)造性思維的一種重要形式，是在無意識(shí)狀態(tài)下，從整體上迅速發(fā)現(xiàn)事物本質(zhì)屬性的一種思維方式，是依據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)直接領(lǐng)悟事物的本質(zhì)并迅速作出判斷的思維。它濃縮了思維的信息加工過程，表現(xiàn)出對(duì)客觀事物本質(zhì)及規(guī)律敏銳的洞察理解和整體的判斷，是一種靈感的迸發(fā)和認(rèn)識(shí)的頓悟。直覺思維的主要特征是：不經(jīng)詳盡的邏輯過程，直接觸及對(duì)象的本質(zhì)，迅速得出預(yù)感性判斷，并在瞬間迅速解決問題。

在科學(xué)創(chuàng)造性活動(dòng)中，邏輯思維是最基本的思維形式，但當(dāng)已有的理論不能解釋新發(fā)現(xiàn)的事實(shí)時(shí)，直覺思維便成為創(chuàng)造性活動(dòng)中的主角。2.1創(chuàng)新思維直覺思維區(qū)別邏輯思維的重要特征在于：它不是分析性的、按部就班式的推理，而是大腦對(duì)客觀事實(shí)及其關(guān)系的一種直接、迅速的識(shí)別和猜想。平常所說的“頓悟”就能很好地概括這種思維活動(dòng)的特點(diǎn)。頓悟表現(xiàn)為思維的飛躍和邏輯的中斷，心理學(xué)把這種思維稱為無意識(shí)思維或下意識(shí)思維。當(dāng)大腦中存儲(chǔ)的各種長期大量不用的“潛知”被下意識(shí)激活時(shí)，它們不一定按邏輯秩序進(jìn)行“組合”，而可能形成一種出乎意料的嶄新連接，用這種連接來補(bǔ)充邏輯推理中的中斷和缺少的環(huán)節(jié)，往往可能產(chǎn)生出意想不到的創(chuàng)造性結(jié)果。梅里美是一名出色的特工，靠自己的“急智”圓滿地完成了一項(xiàng)艱難的任務(wù)，已被同行中傳為佳話。有一次他接受了一項(xiàng)潛入某使館獲取一份間諜名單的任務(wù)，這是一個(gè)艱巨而棘手的任務(wù)，因?yàn)榇嗣麊畏旁谝粋€(gè)密碼保險(xiǎn)箱內(nèi)，梅里美只有想方設(shè)法獲知密碼，才能打開保險(xiǎn)箱安全返回，否則任務(wù)完不成還將暴露自己。2.1創(chuàng)新思維據(jù)情報(bào)透露，保險(xiǎn)箱的密碼只有老奸巨猾的格力高里知道，于是梅里美在精心的安排下進(jìn)入使館成為格力高里的秘書，他憑著自己的才智逐步獲得了格力高里的信任?？墒?，盡管這樣，格力高里始終沒提過保險(xiǎn)箱密碼一事。梅里美多次試探打聽也毫無結(jié)果，這時(shí)上級(jí)已經(jīng)下達(dá)命令，限3天時(shí)間讓梅里美交出間諜名單。梅里美焦急萬分，到了最后一天的晚上他決定鋌而走險(xiǎn)。梅里美進(jìn)入格力高里的辦公室，試圖用自己掌握的解密碼技術(shù)打開保險(xiǎn)箱，可是一陣忙碌之后他發(fā)現(xiàn)一切都是徒勞，一看表發(fā)現(xiàn)離警衛(wèi)巡查的時(shí)間僅剩10分鐘了。怎么辦？突然，他的目光盯在了墻上高掛著的一部舊式掛鐘，掛鐘的指針都分別指向一個(gè)數(shù)字，而且從來沒有走過。梅里美猛然想起自己曾經(jīng)問過格力高里是否需要修鐘，格力高里搖頭說自己年齡大了，記性不好，這樣設(shè)置掛鐘是為了紀(jì)念一個(gè)特殊時(shí)刻。想到這，梅里美熱血沸騰，他立即按照鐘面上指針指定的數(shù)字在關(guān)鍵的幾分鐘內(nèi)打開保險(xiǎn)箱拿到了名單。2.1創(chuàng)新思維2．靈感思維直覺在創(chuàng)造活動(dòng)中達(dá)到高潮時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生出一種特殊的體驗(yàn)即靈感。靈感是指人們頭腦里突然出現(xiàn)新思想的頓悟現(xiàn)象。靈感思維是一種人們自己無法控制的，創(chuàng)造力高度發(fā)揮的突發(fā)性的一種現(xiàn)象。它是可以未經(jīng)邏輯推理就直接迅速地對(duì)特定的事物作出理解和結(jié)論的一種思維方式。靈感思維主要發(fā)生在潛意識(shí)，是顯意識(shí)和潛意識(shí)相互交融碰撞的結(jié)果。靈感也叫頓悟，是典型的創(chuàng)造性思維。靈感是一種近似于無意識(shí)或潛意識(shí)的思維活動(dòng)，盡管它不經(jīng)過邏輯推理也能迸發(fā)出創(chuàng)造的火花。靈感的產(chǎn)生有時(shí)是在全神貫注思考問題之際，有時(shí)卻是在不經(jīng)意間，或是睡意朦朧之中。靈感的產(chǎn)生并不神秘，它是長期思考以后的突然澄清，是實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)能力積累到一定程度的創(chuàng)獲。2.1創(chuàng)新思維靈感的到來并不是空穴來風(fēng)，“得之在俄頃，積之在乎日”，辛勤的勞動(dòng)、艱苦的探索，善于觀察、勤于思考，是靈感發(fā)生的先決條件。靈感思維是潛藏于人們思維深處的活動(dòng)形式，它的出現(xiàn)有著許多偶然因素，并不以人的意志為轉(zhuǎn)移，但能夠努力創(chuàng)造條件，也就是說要有意識(shí)地讓靈感隨時(shí)突現(xiàn)出來。這就需要了解和掌握靈感思維的活動(dòng)規(guī)律，分析靈感思維的特點(diǎn)，可歸納其一些主要的基本特征如下。2.1創(chuàng)新思維

（1）跳躍性靈感沒有嚴(yán)格的規(guī)律可循，其思維活動(dòng)有跳躍式地行進(jìn)的特點(diǎn)。它通過頓悟感知事物結(jié)構(gòu)全貌的思維。但其結(jié)果有待于進(jìn)一步的修改和證實(shí)。（2）不確定性由于靈感是人們瞬間的頓悟，沒有經(jīng)過嚴(yán)格的推理過程，來自于人腦潛意識(shí)狀態(tài)中的一種下意識(shí)的活動(dòng)，有一定的猜測成分，不可避免地帶有一定的模糊性。（3）新穎性新穎性指靈感思維信息與每個(gè)人的知識(shí)、經(jīng)歷和思維、方式能力相關(guān)，認(rèn)識(shí)問題的角度不同，靈感產(chǎn)生的方式和內(nèi)容也不同，各有千秋。但思維活動(dòng)一開始就必須首先破除思維定勢，超越原有思維框架。只有打破自身思維信息層次框架的束縛，才能產(chǎn)生靈感。2.1創(chuàng)新思維

（4）突發(fā)性人們潛藏于心靈深處的想法經(jīng)過反復(fù)思考而突然閃現(xiàn)出來即靈感。靈感的產(chǎn)生，不是無中生有，它是人們?cè)诠ぷ?、學(xué)習(xí)中遇到問題，積極思考的結(jié)果。一般需某種偶然因素激發(fā)而突然有所領(lǐng)悟，達(dá)到認(rèn)識(shí)上的飛躍，是一種“山窮水盡疑無路，柳暗花明又一村”的境地。米開朗基羅在創(chuàng)作羅馬教堂壁畫的過程中，為以壯觀的場面表現(xiàn)上帝的形象，他苦思冥想，沒有滿意的構(gòu)思。一天暴風(fēng)雨過去后，他去野外散步，看到天上白云翻滾，其中狀如勇士的兩朵白云飄向東升的太陽，他頓時(shí)徹悟，突發(fā)靈感，立刻回去著手進(jìn)行創(chuàng)作，繪出了氣勢浩大的創(chuàng)世紀(jì)杰作。有一次肖邦養(yǎng)著的一只小貓?jiān)谒匿撉冁I盤上跳來跳去，出現(xiàn)了一個(gè)跳躍的音程和許多輕快的碎音，這個(gè)現(xiàn)象點(diǎn)燃了肖邦靈感的火花，由此創(chuàng)作出了《F

大調(diào)圓舞曲》的后半部分旋律。這些都是藝術(shù)家抓住突然閃爍的靈感火花而創(chuàng)作出優(yōu)秀作品的范例。2.1創(chuàng)新思維

19世紀(jì)中葉，已發(fā)現(xiàn)的63種化學(xué)元素把科學(xué)家們搞得眼花繚亂，大家很想把它們分分類、排排隊(duì)，但始終無從下手，更不要說再去發(fā)現(xiàn)新元素了。后來，俄羅斯化學(xué)家門捷列夫一夜之間在自己愛玩的紙牌上受到啟發(fā)，終于發(fā)現(xiàn)了元素周期律。他用原子量和化合價(jià)這兩條“暗線”把眾多的元素串在一起，使整個(gè)化學(xué)元素世界排列有序、渾然一體，轟動(dòng)了整個(gè)世界?；瘜W(xué)元素周期表公布后，有人問他：“你是怎樣想到你的元素周期系統(tǒng)的呢？”他笑著回答：“這個(gè)問題我考慮了20年?！笨梢?，靈感的產(chǎn)生從來不是一蹴而就的，只有在勤奮中才能產(chǎn)生，持之以恒才能抓住。

靈感思維的過程是必然性與偶然性的統(tǒng)一，是智力達(dá)到一個(gè)新層次的標(biāo)志。通過分析、討論直覺和靈感的內(nèi)在規(guī)律，可提高人們有效地利用直覺和靈感的創(chuàng)造能力。盡管直覺和靈感得到的有些結(jié)論不一定可靠，但人們不能否定它們的創(chuàng)造性作用。2.1創(chuàng)新思維創(chuàng)造是人類的一種有目的、有意識(shí)、主動(dòng)探索的活動(dòng)，創(chuàng)造原理產(chǎn)生于人們?cè)陂L期創(chuàng)造實(shí)踐的活動(dòng)中，是一種理論上的歸納和總結(jié)，同時(shí)又指導(dǎo)人們進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐。這是一個(gè)從實(shí)踐到理論，又從理論指導(dǎo)實(shí)踐相互影響的過程。在創(chuàng)新過程中，人們采用的創(chuàng)新技法，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)有數(shù)百種之多，但最常用的方法有數(shù)十種之多。仔細(xì)研究這些方法可以發(fā)現(xiàn)，這些方法從理論上講均源于一定的創(chuàng)造原理，就是說：任何創(chuàng)新技法的產(chǎn)生均有一定的創(chuàng)造理論基礎(chǔ)。而創(chuàng)造理論與實(shí)踐結(jié)合產(chǎn)生出來的可操作的程式、步驟和方法，就是人們常說的創(chuàng)新技法。因此，創(chuàng)造原理是指導(dǎo)人們開展創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的重要理論基礎(chǔ)，也是指導(dǎo)人們進(jìn)行創(chuàng)造新技法的基本理論基礎(chǔ)。本節(jié)將通過大量已成功應(yīng)用的案例來說明創(chuàng)造原理在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的應(yīng)用情況。2.2創(chuàng)造原理2.2.1綜合原理在機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，綜合現(xiàn)象十分常見，如組合機(jī)構(gòu)、組合機(jī)床，但組合不是將對(duì)象各個(gè)構(gòu)成要素的簡單相加，而是將研究對(duì)象的各個(gè)方面、各個(gè)部分和各種因素聯(lián)系起來加以考慮，按其內(nèi)在的聯(lián)系合理組合起來，從而從整體上把握事物的本質(zhì)和規(guī)律，使組合后的整體作用產(chǎn)生創(chuàng)造性的新發(fā)現(xiàn)。綜合原理是運(yùn)用綜合法則的創(chuàng)新功能去尋求新事物的一種創(chuàng)造方法，其基本模式如圖：2.2創(chuàng)造原理在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的實(shí)踐中，隨處可發(fā)現(xiàn)綜合創(chuàng)新的實(shí)例。按綜合的不同對(duì)象組合可分為以下幾種類型。1．同類組合

它是指兩個(gè)或兩個(gè)以上相同或相似事物的組合，從而發(fā)明一種新事物的創(chuàng)造方法。古時(shí)人們乘著小船去打魚，由于船小不穩(wěn)，遇到大些的風(fēng)浪便有翻船的危險(xiǎn)。后來人們發(fā)現(xiàn)，把兩只小船捆扎在一起，就能大大提高船的穩(wěn)定性，于是就發(fā)明了雙體船?，F(xiàn)在，雙體船已被廣泛應(yīng)用在海洋調(diào)查、科學(xué)研究、勘探、客運(yùn)、軍事等方面。

2.2創(chuàng)造原理

大側(cè)壓調(diào)寬軋機(jī)是熱軋廠粗軋區(qū)的主要設(shè)備之一，主要用來調(diào)節(jié)連鑄板坯的寬度，它與立輥定寬相比有著不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。利用該技術(shù)使得連鑄板坯的寬度種類可由19種降到5種，同時(shí)也使熱軋卷板，寬度的標(biāo)準(zhǔn)偏差和切頭切尾損失量降低。

該設(shè)備主要由側(cè)壓機(jī)構(gòu)、同步機(jī)構(gòu)和調(diào)寬機(jī)構(gòu)組成。

利用同類組合原理在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)中也是一種常用的方法。

2.2創(chuàng)造原理在對(duì)調(diào)寬機(jī)工作原理的研究過程中發(fā)現(xiàn)，調(diào)寬機(jī)的工作能力決定于調(diào)寬機(jī)同步機(jī)構(gòu)同步區(qū)間的大小，為保證板坯在勻速運(yùn)動(dòng)過程中其側(cè)面的正常調(diào)寬，則必需滿足同步機(jī)構(gòu)和板坯速度上的同步要求。為更大地發(fā)揮該設(shè)備的潛力，在保證設(shè)備能力的前提下，應(yīng)重點(diǎn)分析同步機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。在分析中發(fā)現(xiàn)，利用組合原理中同類組合的原理，在原來同步機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加一個(gè)曲柄滑塊的方法可以極大地增大同步機(jī)構(gòu)的勻速運(yùn)動(dòng)區(qū)間。側(cè)壓機(jī)構(gòu)由曲柄滑塊組成，模塊固定在滑塊的端部，模塊在定寬過程中和板坯直接接觸，完成板坯定寬。同步機(jī)構(gòu)保證模塊在側(cè)壓過程中和板坯的運(yùn)動(dòng)速度保持一致。調(diào)寬機(jī)構(gòu)主要是根據(jù)不同的來料寬度和不同的定寬要求，最終調(diào)整兩側(cè)模塊之間的開口度，2.2創(chuàng)造原理同步機(jī)構(gòu)改造前、后的機(jī)構(gòu)簡圖結(jié)合優(yōu)化技術(shù)對(duì)改造后的調(diào)寬機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，改造前后模塊速度的變化圖。優(yōu)化前模塊的勻速段區(qū)間長度為101°，優(yōu)化后的勻速段區(qū)間長度為141°，優(yōu)化后同步區(qū)間增加了39.6%。經(jīng)過進(jìn)一步的理論分析可知，模塊在勻速段區(qū)間的有效單側(cè)行程從120.00mm增至179.71mm，模塊的最大有效行程增加了49.76%。2.2創(chuàng)造原理2.異類組合異類組合創(chuàng)新法指兩種或兩種以上不同類事物組合在一起，以獲得新事物的創(chuàng)新方法。異類組合創(chuàng)新法不是讓人們主觀地、任意地將不相干的事物進(jìn)行拼湊，而是使組合的不同事物之間有機(jī)、和諧地融合。異類組合創(chuàng)新法也是創(chuàng)造發(fā)明中常用的方法，效率最高，效果最好。異類組合創(chuàng)新法具有一些本身的特點(diǎn)：

(1)組合對(duì)象(設(shè)想和物品)來自不同的方面，一般無明顯的主次關(guān)系。

(2)在組合過程中，參與組合的對(duì)象從意義、原理、構(gòu)造、成分、功能等方面可以互補(bǔ)和相互滲透，可產(chǎn)生1+1>2的價(jià)值，整體變化顯著。

(3)異類組合是異類求同，因此創(chuàng)造性較強(qiáng)，可許多專家稱此法是創(chuàng)造的源泉。2.2創(chuàng)造原理電子黑板是異類組合成功的例證。電子黑板是在集思廣益的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，其思路是：在課堂或其他會(huì)議上，聽講者總要一個(gè)字一個(gè)字地對(duì)著黑板抄筆記，比較麻煩，如果把黑板和復(fù)印機(jī)組合在一起就好了。于是，創(chuàng)造者就將兩者組合起來，發(fā)明了“電子黑板”。在這種黑板上寫的內(nèi)容，只要按一下右方的電鈕，便全部復(fù)印成一頁頁，發(fā)給聽講者作為筆記，極為方便，普通的X射線和計(jì)算機(jī)都無法對(duì)人腦內(nèi)部的疾病作出診斷，豪斯菲德爾將二者組合，設(shè)計(jì)出了CT掃描儀。2.2創(chuàng)造原理3.附加組合以一事物為主體，再添加另一附屬事物，以實(shí)現(xiàn)組合創(chuàng)造的技法叫做附加組合。附加組合是一種創(chuàng)造性較弱的組合，人們只要稍加動(dòng)腦和動(dòng)手就能實(shí)現(xiàn)，但只要附加物選擇得當(dāng)，同樣可以產(chǎn)生巨大的效益。杯子是日常生活用品，其基本用途就是用來盛水、飲水。一位工程師用附加組合的方法發(fā)明了磁化杯，在杯底及杯蓋上各加一塊磁鐵，當(dāng)旋轉(zhuǎn)杯蓋時(shí)，兩磁塊產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使磁場發(fā)生變化，經(jīng)磁化處理過的水，其溶解度和溶解氧均有所提高。這種微小的物理變化，造成水與其他物質(zhì)的浸潤性和滲透性加強(qiáng)。當(dāng)人飲用磁化水后，有利于體內(nèi)各循環(huán)系統(tǒng)障礙物的溶解和排出，促成人體新陳代謝，從而具有保健功能。2.2創(chuàng)造原理

4.重組組合將一個(gè)事物在不同的層次上分解以后，可以看做由若干要素構(gòu)成的整體。各組成要素之間的有序結(jié)合，是確保事物整體功能和性能實(shí)現(xiàn)的必要條件。如果有目的地改變事物內(nèi)部結(jié)構(gòu)要素的次序，并按照新的方式進(jìn)行重新組合，以促使事物的功能和性能發(fā)生變革，這就是重組組合。戰(zhàn)國時(shí)代田忌賽馬的故事是一個(gè)利用重組組合取勝的經(jīng)典例子。大將田忌與齊威王賽馬，要求每次各出上、中、下三等級(jí)中的一匹馬進(jìn)行速度對(duì)抗賽，齊王每個(gè)級(jí)別的馬均比田忌的強(qiáng)，所以田忌屢戰(zhàn)屢敗。后來軍事家孫臏給田忌出了個(gè)主意：以下等馬對(duì)齊王的上等馬，以中等馬對(duì)齊王的下等馬，以上等馬對(duì)齊王的中等馬。結(jié)果，田忌終以一負(fù)二勝的成績戰(zhàn)勝了齊威王。2.2創(chuàng)造原理5.綜合組合綜合組合是一種分析、歸納的創(chuàng)造性過程。綜合組合不是簡單的疊加，而是在將研究對(duì)象進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，有選擇地進(jìn)行重組。激光是綜合近代光學(xué)與電子學(xué)的產(chǎn)物，它是一種具有優(yōu)異特性的新光源，是20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的重大科技成就之一，它具有高亮度、高方向性、高單色性、高相干性等特點(diǎn)，已得到廣泛應(yīng)用。1951年卡斯持提出了用“抽運(yùn)”方法實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的設(shè)想，珀塞耳、龐德在核感應(yīng)實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了粒子束反轉(zhuǎn)。在1954年，湯斯和他的助手，制成了第一臺(tái)氨分子束微波激射器——脈射(Maser)，雖然它產(chǎn)生的微波功率很小，但它綜合并證實(shí)了受激輻射、粒子數(shù)反轉(zhuǎn)、電磁波放大等概念，是激光器發(fā)明中的一個(gè)重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。2.2創(chuàng)造原理6.信息交合信息交合法是華夏研究院思維技能研究所所長許國泰副教授于1986年首創(chuàng)的。信息交合法是一種在信息交合中進(jìn)行創(chuàng)新的技巧，即把事物(物體)的總體信息分解成若干要素，然后把這種事物(物體)與人類各種實(shí)踐活動(dòng)相關(guān)的用途進(jìn)行要素分解，把兩種信息要素用坐標(biāo)法連成信息標(biāo)X軸與Y軸，兩軸垂直相交，構(gòu)成“信息反應(yīng)場”，每個(gè)軸上各點(diǎn)的信息可以依次與另一軸上的信息交合，從而產(chǎn)生新的信息。信息交合法是建立在信息交合論基礎(chǔ)上的一種組合創(chuàng)造技法。它一般借助于形式思維工具——信息標(biāo)和信息反應(yīng)場來啟發(fā)思路，使思維突破舊的格局。信息交合論有3個(gè)原則：第一，整體分解按序列得出要素；第二，信息交合，各軸每個(gè)要素逐一與別軸的相交合；第三，結(jié)晶篩選原則，找出更好的方案。2.2創(chuàng)造原理2.2.2移植原理移植原理從廣義上說，是把某一門學(xué)科的范疇、原理、方法移植到另一門學(xué)科，運(yùn)用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，將已知的概念、原理、機(jī)構(gòu)、方法等內(nèi)容直接或稍加改造后移植到其他領(lǐng)域可實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。從另一個(gè)角度說，世界上的萬事萬物不是相互隔絕，而是普遍聯(lián)系的，如果能巧妙利用這種內(nèi)在聯(lián)系或直觀聯(lián)系，將其他事物的特長和功能合理地移植到另一個(gè)事物，則可達(dá)到創(chuàng)造的目的。把甲事物中的優(yōu)勢移植到乙事物中去，同時(shí)進(jìn)行對(duì)照、借鑒、取長補(bǔ)短或吸取教訓(xùn)，加以改進(jìn)，形成新的優(yōu)勢，從而可以找到解決問題的方法。2.2創(chuàng)造原理移植原理模式可用圖所示

移植原理是一種應(yīng)用廣泛的創(chuàng)新思路。分析研究移植原理其應(yīng)用的方式可劃分為兩類，即抽象事物的間接移植和具體事物的直接移植。

(1)抽象事物的間接移植。借鑒思想、轉(zhuǎn)變思想是一個(gè)復(fù)雜的過程，要成功地實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)變，一方面必須要有敢于變革的精神，只有這樣才能吸取到精華。

2.2創(chuàng)造原理

(2)具體事物的直接移植。移植不僅是思想家孕育新思想、新觀念的重要手段，同時(shí)也是科學(xué)家進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造的重要工具。近幾十年來發(fā)展起來的仿生學(xué)就是一個(gè)最好的例子。仿生學(xué)，就是研究借鑒生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能等，用來模仿改進(jìn)相關(guān)技術(shù)系統(tǒng)的科學(xué)。它是科學(xué)領(lǐng)域運(yùn)用移植借鑒法的典范，正因?yàn)檫\(yùn)用了移植借鑒法才使得仿生學(xué)有了很大的

發(fā)展。

人們利用移植二進(jìn)制原理，開發(fā)設(shè)計(jì)出了新的連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)及氣動(dòng)機(jī)構(gòu)。這些二進(jìn)制式的機(jī)構(gòu)可以將二進(jìn)制數(shù)碼轉(zhuǎn)換為機(jī)械位移，位移量與數(shù)碼的值成正比。這類機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)機(jī)構(gòu)中。

2.2創(chuàng)造原理

工件傳送系統(tǒng)中常用的工位識(shí)別器，它的數(shù)碼識(shí)別原理與彈子鎖相似。“鑰匙”1隨工件傳送器(載件器)運(yùn)動(dòng)，在各個(gè)工位有“鎖”2。鑰匙以突出部分代表數(shù)碼1，無突起則為數(shù)碼0。

4個(gè)數(shù)碼a8a4a2a1=1011，每個(gè)鎖也有4個(gè)數(shù)位A8A4A2A1，可以是一組電開關(guān)或機(jī)械裝置。鑰匙在運(yùn)動(dòng)中與各工位的鎖接觸，當(dāng)某工位的鎖也是1011結(jié)構(gòu)時(shí)，鎖被“打開”，使傳送系統(tǒng)作出某種反應(yīng)(加“卸工件”)。四位結(jié)構(gòu)的識(shí)別器，可以標(biāo)識(shí)4×4＝16種不同對(duì)象(工位或工件)。2.2創(chuàng)造原理

磁性軸承是機(jī)械設(shè)計(jì)中常見的機(jī)械零件。為減少軸承摩擦，提高其旋轉(zhuǎn)精度、機(jī)械效率和使用壽命，科技工作人員進(jìn)行了不斷的研究和探索。但正常思路都是按照改變軸承元件形狀、優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)或采用減摩材料等模式延伸，都沒有產(chǎn)生重大的突破。后來，有人偏離常規(guī)的直線思維，將思路橫向移入新的磁學(xué)原理，開發(fā)出了磁性軸承，這種軸承的工作原理如圖所示。

設(shè)計(jì)時(shí)使用磁性材料制造的軸頸1與軸瓦2具有相同的磁性。由于磁性同性相斥，軸頸與軸瓦互不接觸而呈懸浮狀態(tài)，由于在旋轉(zhuǎn)過程中摩擦阻力很小，極大地提高了軸承的壽命和品質(zhì)。

2.2創(chuàng)造原理2.2.3逆反原理逆反創(chuàng)造原理：與一般的做法和想法完全相反的做法和想法，亦常常能夠促進(jìn)新穎性的結(jié)果而引發(fā)創(chuàng)造。逆反原理又可分為原理逆反、屬性逆反、方向逆反和大小逆反。原理逆反是指將事物的基本原理如機(jī)械的工作原理、自然現(xiàn)象規(guī)律、事物發(fā)展變化的順序等有意識(shí)地顛倒過來，往往會(huì)產(chǎn)生新的原理、新的方法、新的認(rèn)識(shí)和新的成果。如電梯就是將“人動(dòng)”原理逆反為“梯動(dòng)”的結(jié)果。有意識(shí)地用某一屬性相反的屬性去嘗試取代已有的屬性，如用空心材料取代實(shí)心材料。方向逆反就是指完全顛倒已有事物的構(gòu)成順序、排列位置或安裝方向等，如自上而下的蓋樓法、電風(fēng)扇變成排氣扇等。。2.2創(chuàng)造原理2.2.4變異原理人們一般習(xí)慣于從一個(gè)固定的角度或方向思考和處理問題。然而，如果有意識(shí)地改變方向思考和處理問題，常常會(huì)獲得意想不到的成功，產(chǎn)生出未曾見過的新事物。變異原理是指在創(chuàng)新活動(dòng)中，把研究對(duì)象的順序、原理、屬性、結(jié)構(gòu)、大小等因素通過改變常規(guī)思考和處理方向，從而引發(fā)變性創(chuàng)造原理。變性原理指對(duì)事物非對(duì)稱的屬性如形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)、材料等進(jìn)行變化，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生新機(jī)構(gòu)、新事物的目的。如容器上的刻度器通常是沿容器高度方向水平倒制的，但傾倒液體時(shí)難以掌握容器中液體的倒出量。將刻度改成以傾瀉口作射線方向刻制如圖所示，傾倒液體時(shí)液面與刻度基本保持平行，就能比較準(zhǔn)確地把握好倒出液體的量。2.2創(chuàng)造原理火車車輪在鐵軌上滾動(dòng)時(shí)，在鐵軌的接縫處會(huì)產(chǎn)生沖擊，發(fā)生強(qiáng)烈刺耳的噪聲。國外的一項(xiàng)無聲鐵軌的專利技術(shù)只是把接縫的形狀稍作改變，如圖所示，從而使得列車行駛的噪聲大大降低。2.2創(chuàng)造原理2.2.5還原原理還原創(chuàng)造原理指從一個(gè)事物的某一創(chuàng)造起點(diǎn)按人們的創(chuàng)造方向進(jìn)行反向追索到其創(chuàng)造原點(diǎn)，再以原點(diǎn)為中心進(jìn)行各個(gè)方向上的發(fā)散并尋找其他的創(chuàng)造方向，這種先還原到原點(diǎn)、再從原點(diǎn)出發(fā)解決創(chuàng)造的問題，往往能取得較大成功。設(shè)計(jì)洗衣機(jī)開始時(shí)的創(chuàng)造起點(diǎn)是模仿人的動(dòng)作，用搓、揉的方法洗衣，但要設(shè)計(jì)能完成搓揉動(dòng)作的機(jī)械裝置，并要求它能適應(yīng)不同大小的衣物，能對(duì)不同部位進(jìn)行搓揉顯然是十分困難的。如果改用刷的方法，則要處處刷到也很難實(shí)現(xiàn)。如果用捶打的方法，動(dòng)作雖簡單，但容易損壞衣物或鈕扣之類的東西。采用還原原理，跳出原來考慮問題的起點(diǎn)，從思考洗衣的方法還原到洗衣這一問題的創(chuàng)造原點(diǎn)。2.2創(chuàng)造原理

水泵在抽水時(shí)，泵和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)一般置于水面上某個(gè)干燥的位置，但如果水面離泵的垂直距離超過10m(如深井)，那么泵將無法將水抽起，于是將泵沉入水中。但帶來的問題是水將浸入驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，于是考慮采用各種密封圈來防水。但實(shí)際上密封圈也很難擋住水壓將水壓入電動(dòng)機(jī)，于是就采用耐水塑料導(dǎo)線來統(tǒng)制電動(dòng)機(jī)。這樣一來不但電動(dòng)機(jī)的體積增大、電磁轉(zhuǎn)換率低，而且定子與轉(zhuǎn)子之間常有泥沙嵌入，嚴(yán)重地影響了泵的正常工作。隨后設(shè)計(jì)人員重新把電動(dòng)機(jī)置于水面上，采用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或裝置來驅(qū)動(dòng)水泵的多種辦法，都因體積太大，成效率太低而最終失敗。分析這些失敗的原因，發(fā)現(xiàn)這些創(chuàng)造的思維均是以“水要進(jìn)入，將水隔離”的想法作為創(chuàng)造起點(diǎn)的。如果回到問題的原點(diǎn)，即水為什么會(huì)進(jìn)入進(jìn)行詳細(xì)地分析后，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)沉入水中后，由于水中的壓力大于電動(dòng)機(jī)內(nèi)空氣的壓力，且電動(dòng)機(jī)工作產(chǎn)生的熱量使其內(nèi)部空氣膨脹，從而將氣體壓出。當(dāng)溫度降低時(shí)，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部空氣的壓力減小，不可避免地使水浸入電動(dòng)機(jī)中。電動(dòng)機(jī)滲水的原因弄清楚以后，設(shè)計(jì)者在電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝上氣體發(fā)生器、吸濕劑和壓力平衡檢測器，電動(dòng)機(jī)在水下工作時(shí)，其內(nèi)部能產(chǎn)生一定壓力的氣體與水壓時(shí)時(shí)保持相等，使水不能浸入電動(dòng)機(jī)，于是成功地發(fā)明了一種既經(jīng)濟(jì)，效率又高的全干式潛水泵。

2.2創(chuàng)造原理

人們?cè)谘芯渴称返谋ｕr問題時(shí)，一直以來都是這樣的一種思維，就是冷凍可以使食品保鮮，沿著這樣的思維方式，人們將主要的精力放在，什么物質(zhì)可以制冷？什么現(xiàn)象有冷凍作用？還有什么冷凍原理？按照還原原理，對(duì)于食品保鮮應(yīng)首先考慮食品保鮮問題的原點(diǎn)是什么？冷凍食品可以長期貯存，其原因在于冷凍可以有效地殺滅和抑制微生物、酶類的生長。因此，凡具有這種功能的方法、裝置都可以用來保鮮食品。從這一創(chuàng)新原理出發(fā)，瑞典發(fā)明家斯坦斯特雷姆大膽地采用微波加熱的方法，開發(fā)出微波滅菌保鮮裝置。經(jīng)過此法處理的食品，不僅能保持原有形態(tài)、味道，而且鮮度比冷凍更好，可使食品在常溫下保存數(shù)月。除了微波滅菌外，人們還采用靜電保鮮方法，開發(fā)出了電子保鮮裝置。2.2創(chuàng)造原理2.2.6群體原理群體創(chuàng)造原理，一定規(guī)模的群體思維有利于創(chuàng)造目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。利用人才“共生效應(yīng)”以提高自己的創(chuàng)造力是群體創(chuàng)造原理的具體應(yīng)用。但群體創(chuàng)造原理并不意味著一個(gè)研究課題組的人越多越好，群體數(shù)量與課題內(nèi)容一起決定了一個(gè)最佳的群體數(shù)量和結(jié)構(gòu)問題。人們常說的“三個(gè)臭皮匠，頂個(gè)諸葛亮”這一句俗語正是顯示了集體思維的重要作用。在集體中，智力會(huì)產(chǎn)生相干效應(yīng)。思想與思想碰撞最易激發(fā)創(chuàng)新的火花?？刂普摰膭?chuàng)始人維納說得好，由個(gè)人完成重大發(fā)明的時(shí)代已經(jīng)一去不復(fù)返了。美國在1942年研制原子彈時(shí)曾動(dòng)員了15萬人；1960年完成登月計(jì)劃中，則動(dòng)員了42萬科技人員、2萬家公司和120所大學(xué)，所有這些高水平的創(chuàng)造發(fā)明都是龐大的知識(shí)群體共同努力的結(jié)果。2.2創(chuàng)造原理

創(chuàng)造效率很高的課題組人數(shù)應(yīng)盡量控制在小規(guī)模內(nèi)，這樣做有利于發(fā)揮每個(gè)組員的創(chuàng)造才能。人數(shù)過多往往會(huì)使一些人處于從屬地位和被動(dòng)地位，出現(xiàn)“人浮于事”的現(xiàn)象，而使集體的創(chuàng)造力降低。蘇聯(lián)學(xué)者E.A.米寧的研究表明：在一定條件下，科研人員增加到原來人數(shù)的n倍，其創(chuàng)造效率僅增加倍。由此可見，創(chuàng)造群體有一個(gè)最佳人數(shù)和最佳知識(shí)結(jié)構(gòu)的組成問題。2.2創(chuàng)造原理

2.2.7完滿原理完滿創(chuàng)造原理可稱為完全充分利用原理。人們總希望能在時(shí)間和空間上充分而完滿地利用某一事物或產(chǎn)品的一切屬性。由此而論，凡是在理論上看來未被充分利用的物品，都可以成為人們創(chuàng)造的目標(biāo)。希望點(diǎn)列舉法和缺點(diǎn)列舉法都是源于完滿創(chuàng)造原理的創(chuàng)造技法。利用完滿創(chuàng)造原理對(duì)事物進(jìn)行分析可以從整體和部分兩個(gè)層次入手，引導(dǎo)人們對(duì)于某一事物或產(chǎn)品的整體屬性加以系統(tǒng)的分析。從各個(gè)方面檢查還有哪些屬性可以被再利用，引導(dǎo)人們從某種事物和產(chǎn)品中獲取最大、最多的用途，充分提高它們的利用率。因此完滿創(chuàng)造原理追求的最終目標(biāo)，也是創(chuàng)造的起點(diǎn)。2.2創(chuàng)造原理

設(shè)計(jì)人員在創(chuàng)造過程中，通過對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能分析，往往只是加強(qiáng)其中某一方面的性能進(jìn)行創(chuàng)新分析。因此有時(shí)候并沒有充分利用事物或產(chǎn)品的部分屬性的一種完滿創(chuàng)造原理。通過對(duì)每一個(gè)事物或產(chǎn)品按一定的層次分解為各個(gè)部分，對(duì)研究對(duì)象分解之后對(duì)其各部分進(jìn)行完滿充分的利用分析。如果要充分利用某一產(chǎn)品的全部功能，只有在其各部分的利用率大致相當(dāng)?shù)那闆r下，才能盡量保證功能的充分利用。從理想的情況看，一個(gè)事物或產(chǎn)品整體中各部分的消耗、磨損或老化應(yīng)當(dāng)是同步的或者說是全壽命設(shè)計(jì)。例如，鞋子可分為鞋底和鞋幫，在使用中一般鞋底容易磨損。為此，人們可采取提高鞋底質(zhì)量、或及時(shí)更換鞋幫、或降低鞋幫質(zhì)量等方式以保證鞋子整體的充分利用。對(duì)鞋底進(jìn)一步分析會(huì)發(fā)現(xiàn)，其前、后利用率也不一樣，一般后部因磨損較快而利用率較高，因而，人們便發(fā)明了可插入的樺頭式鞋跟，這種鞋跟磨損后拔出來可再換一個(gè)。2.2創(chuàng)造原理2.2.8迂回原理創(chuàng)新活動(dòng)并不是一帆風(fēng)順的，人們經(jīng)常都會(huì)遇到難題或阻力。為取得創(chuàng)新成功，一方面應(yīng)鼓勵(lì)人們知難而進(jìn)、勇于探索，另一方面又主張靈活應(yīng)變、迂回前進(jìn)，迂回創(chuàng)造原理就是基于這種情況被提出的。海王星的發(fā)現(xiàn)就是迂回原理運(yùn)用的典型例子。人們根據(jù)種種跡象判斷，在天王星之外一定還有一顆行星，全世界天文學(xué)家進(jìn)行了長期觀察和探尋一直沒有發(fā)現(xiàn)。后來，科學(xué)家們暫時(shí)避開直接搜尋，轉(zhuǎn)入該未知行星的軌道計(jì)算，根據(jù)求得的軌道參數(shù)反推，很快便找到了這顆新星。2.2創(chuàng)造原理

2.2.9價(jià)值工程原理價(jià)值工程是由美國工程師麥爾斯首創(chuàng)的，它是建立在價(jià)值分析或價(jià)值工程技術(shù)基礎(chǔ)上的一種創(chuàng)造技法。它以降低成本為主要目的，綜合技術(shù)與經(jīng)濟(jì)為一體的、有組織的系統(tǒng)方法，該法可帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。它是對(duì)所研究對(duì)象的功能與成本進(jìn)行系統(tǒng)分析，不斷創(chuàng)新，旨在提高所研究對(duì)象價(jià)值的思想方法和管理技術(shù)。在設(shè)計(jì)、研制新產(chǎn)品時(shí)，如果設(shè)計(jì)研制所需的成本為C，其功能或者說使用價(jià)值為F，則產(chǎn)品的價(jià)值V可表示為：分析式可知，價(jià)值工程實(shí)際是運(yùn)用價(jià)值(V)、功能(F)和成本(C)三者之間的關(guān)系，其根本的目的就是尋求以最低的總成本使某種產(chǎn)品具有能夠滿足用戶需求的功能，其核心思維是對(duì)產(chǎn)品的功能成本分析即價(jià)值分析，使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)在保證產(chǎn)品整體功能或者提高產(chǎn)品功能的前提下，盡可能地降低成本，以達(dá)到提高產(chǎn)品價(jià)值的目的。2.2創(chuàng)造原理

價(jià)值工程具有以下一些特點(diǎn)。

(1)以使用者的功能需求為出發(fā)點(diǎn)。

(2)對(duì)所研究對(duì)象進(jìn)行功能分析，并系統(tǒng)研究功能與成本之間的關(guān)系。

(3)致力于提高價(jià)值的創(chuàng)造性活動(dòng)。

(4)有組織、有計(jì)劃、有步驟地開展工作。2.2創(chuàng)造原理

價(jià)值工程原理的創(chuàng)新結(jié)果并不一定使得每項(xiàng)性能指標(biāo)都達(dá)到最佳，但一般來說可尋求出一個(gè)綜合考慮功能因素、技術(shù)特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)的承受力、使用情況等因素都滿意的系統(tǒng)。雖然有些從局部來看不是最優(yōu)，但從整體上來看卻是相對(duì)最優(yōu)的。2.2創(chuàng)造原理2.2.10分離原理分離原理與綜合原理相反，它是通過對(duì)已知事物進(jìn)行分解、離散而產(chǎn)生新的事物，本質(zhì)上是基于分析的思考方法。把某一創(chuàng)造對(duì)象進(jìn)行科學(xué)的分解或離散，使主要問題從復(fù)雜現(xiàn)象中暴露出來，從而理清創(chuàng)造者的思路，以便于人們抓住主要矛盾，這種原理被稱為分離原理。從分離原理的描述過程可看出，在利用分離原理進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過程中，提倡將事物打破并分解。分析綜合原理的特征不難看出，分離原理是與綜合原理思路相反的另一個(gè)創(chuàng)造原理。2.2創(chuàng)造原理接頭V形帶的設(shè)計(jì)是成功利用分離原理的一個(gè)案例。普通V形帶傳動(dòng)只能適用傳動(dòng)中心距不能調(diào)整的場合。為擴(kuò)大V形帶傳動(dòng)的適應(yīng)性，人們對(duì)其進(jìn)行分離創(chuàng)造，發(fā)明出了如圖所示的接頭V形帶傳動(dòng)，它可以根據(jù)需要截取一定長度的普通V形帶，然后用專用接頭連接而成環(huán)形帶，也可以是由多層掛膠帆布貼合，經(jīng)硫化并沖團(tuán)成小片，逐步搭疊后用螺栓連接而成。

在進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的活動(dòng)中，要成功地運(yùn)用分離原理，則應(yīng)在所研究的對(duì)象結(jié)構(gòu)、性能等基礎(chǔ)上，找出其主要矛盾，理清思路。只要運(yùn)用得當(dāng)，同樣可獲得許多創(chuàng)新設(shè)計(jì)成果。2.2創(chuàng)造原理本章介紹了常用思維的基本概念和特點(diǎn)，并通過實(shí)例說明上述各種思維在人們從事創(chuàng)造性活動(dòng)中發(fā)揮著各自的特定作用。創(chuàng)造性思維與本能思維不同，是人類從事創(chuàng)造活動(dòng)的基礎(chǔ)，是創(chuàng)造原理的源泉。創(chuàng)造原理產(chǎn)生于人們長期的創(chuàng)造性實(shí)踐活動(dòng)，是一種理論上的歸納和總結(jié)，同時(shí)又指導(dǎo)人們進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐。掌握這些原理有助于人們自覺的創(chuàng)造性活動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造性目的。小結(jié)2.2創(chuàng)造原理

創(chuàng)新技法3.1智力激勵(lì)法3.2類比聯(lián)想法3.4要素組合法3.3設(shè)問探求法3.5輸入/輸出法如果把創(chuàng)新活動(dòng)比喻成過河的話，那么方法和技法就是過河的途徑或者工具。方法和技巧可以說比內(nèi)容和事實(shí)更重要。在20世紀(jì)50年代期間，受蘇聯(lián)發(fā)射世界上第一顆人造衛(wèi)星的刺激，在美國引發(fā)了開發(fā)創(chuàng)造性的高潮。1957年美國海軍特殊設(shè)計(jì)局開發(fā)了“計(jì)劃評(píng)審技法”，美國陸軍開發(fā)了“5W2H法”，1964年美國蘭德公司開發(fā)出“德爾菲法”，以后陸續(xù)積累了上百種創(chuàng)造技法。從1946年起，蘇聯(lián)學(xué)者阿利特舒列夫和他的同事一起從大量的發(fā)明專利中精選了一大批高水平的專利文獻(xiàn)，并進(jìn)行詳細(xì)的研究分析，最終概括總結(jié)出了具有普遍性、有效性的方法，并得到了技術(shù)體系的發(fā)明和改造本質(zhì)上就是其物質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成和改造。基于這種認(rèn)識(shí)，他們創(chuàng)立了舉世聞名的“物場分析理論與方法”。

德國將美國的創(chuàng)造技法引入國內(nèi)后，又進(jìn)行了德國式的改造，如把頭腦風(fēng)暴法改成默寫式頭腦風(fēng)暴法，開會(huì)時(shí)讓與會(huì)者把新設(shè)想寫在卡片上，相互傳遞，啟發(fā)思路，符合德國人長于沉思的性格。20世紀(jì)60年代，加拿大蒙特利爾大學(xué)的H.塞里埃制定了利用睡眠時(shí)潛意識(shí)的“睡眠思考法”，蒙特利爾大學(xué)和魁北克大學(xué)都開設(shè)了創(chuàng)造性技法和創(chuàng)造性解決問題的訓(xùn)練。在中國臺(tái)灣地區(qū)自20世紀(jì)60年代起便開始了創(chuàng)造工程和創(chuàng)造技法的引進(jìn)，一些國外創(chuàng)造技法術(shù)語的翻譯，如頭腦風(fēng)暴法、形態(tài)分析法、綜攝法(提喻法)等，都是由臺(tái)灣地區(qū)傳開的。臺(tái)灣地區(qū)學(xué)者在引進(jìn)西方和日本創(chuàng)造技法的同時(shí)，結(jié)合中國的特點(diǎn)和需要，對(duì)其進(jìn)行充實(shí)和發(fā)展，如陳樹勛的《創(chuàng)造力發(fā)展方法論》、紀(jì)經(jīng)紹的《價(jià)值革新與創(chuàng)造力啟發(fā)》等。我國一些學(xué)者在吸收國內(nèi)外先進(jìn)理論和經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，陸續(xù)地有創(chuàng)造性地提出了一些具有中國特色的創(chuàng)新技法。劉仲林總結(jié)科技創(chuàng)造的思維規(guī)律和特點(diǎn)，從審美邏輯的角度，提出了“臻美法”，并系統(tǒng)地闡述了臻美系列技法。1984年袁張度在《創(chuàng)造與技法》一書中提出“集思廣益法”，趙惠田總結(jié)遼寧科協(xié)創(chuàng)造力開發(fā)的培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)，于1987年出版了《發(fā)明創(chuàng)造學(xué)教程》，詳細(xì)闡釋了這一技法。創(chuàng)造技法就是人們通過長期研究與總結(jié)得出創(chuàng)造發(fā)明活動(dòng)的規(guī)律，經(jīng)過提煉而成的程序化的創(chuàng)造技巧和科學(xué)方法。目前全世界已經(jīng)研究出的創(chuàng)造設(shè)計(jì)技法有上百種以上，成為創(chuàng)造學(xué)中不可缺少的重要內(nèi)容之一。創(chuàng)新方法的基本出發(fā)點(diǎn)是打破傳統(tǒng)思維的習(xí)慣，克服思維定勢和阻礙創(chuàng)造性設(shè)想產(chǎn)生的各種消極的心理狀態(tài)，應(yīng)用創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法以幫助人們?cè)谠O(shè)計(jì)和開發(fā)產(chǎn)品時(shí)得到創(chuàng)造性的解。創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法有很多種，下面介紹智力激勵(lì)技法、類比聯(lián)想技法、設(shè)問探求技法和要素組合技法等?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展史表明：一項(xiàng)技術(shù)革新或科技成果，大都先有一個(gè)創(chuàng)造性設(shè)想，一般說來，創(chuàng)造性設(shè)想越多，發(fā)明也越容易獲得成功。中國有句俗語叫集思廣益，在創(chuàng)造發(fā)明活動(dòng)中，應(yīng)用集思廣益的例子是屢見不鮮的。為中國的原子物理事業(yè)作出了杰出貢獻(xiàn)的“三錢”，即錢學(xué)森、錢三強(qiáng)、錢偉長。他們的合作一直被人們傳為美談，正是由于他們的集思廣益，加快了我國試制原子彈的進(jìn)度。我國核事業(yè)的發(fā)展速度是整個(gè)世界都為之震驚的，甚至于當(dāng)時(shí)對(duì)中國原子物理研究能力的底細(xì)較清楚的美國也感到不可理解。而其中很重要的一點(diǎn)，除這3位強(qiáng)者每人都有自己高超的研究能力外，與他們的通力合作也是分不開的。智力激勵(lì)技法又稱集智法、頭腦風(fēng)暴法。智力激勵(lì)技法就是為產(chǎn)生較多較好的新設(shè)想、新方案，通過一定的會(huì)議形式，創(chuàng)設(shè)能夠相互啟發(fā)、引起聯(lián)想、發(fā)生“共振”的條件和機(jī)會(huì)，以激勵(lì)人們智力的一種方法。大多是通過集會(huì)讓設(shè)計(jì)人員用口頭或書面交流的方法暢所欲言、互相啟發(fā)進(jìn)行集智或激智，從而引起創(chuàng)造性思維的連鎖反應(yīng)。被譽(yù)為創(chuàng)造工程之父的紐約BBDO廣告公司副經(jīng)理奧斯本制定了“頭腦風(fēng)暴法”，并將其用于工作實(shí)踐中，取得了很大的成功。為了普及這種創(chuàng)造力開發(fā)技法，奧斯本撰寫了一系列著作，建立了系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)。布法羅大學(xué)、麻省理工學(xué)院、美國空軍、通用電氣公司等先后采用奧斯本的方法，以后又向各類大學(xué)、聯(lián)邦政府、產(chǎn)業(yè)界普及。這一成功打破了那種認(rèn)為創(chuàng)造才能的“天賦決定論”和“遺傳決定論”，為群眾性的創(chuàng)造普及活動(dòng)打開了局面。奧斯本成了創(chuàng)造工程的奠基人。3.1智力激勵(lì)法智力激勵(lì)會(huì)議的具體組織方法是：參加會(huì)議的人數(shù)不超過10個(gè)，這是因?yàn)槿藬?shù)過多反而會(huì)影響效率。會(huì)議的時(shí)間一般在20min～1h之間。每次會(huì)議的目標(biāo)必須要明確，與會(huì)人員也必須圍繞議題可以任意自由不受任何約束地發(fā)表自己的想法和建議。3.1.1奧斯本智力激勵(lì)法如下幾項(xiàng)規(guī)定：①?zèng)Q不允許批評(píng)別人提出的設(shè)想；②提倡海闊天空式的任意自由思考；③任何人不對(duì)其他人的建議作任何的判斷和結(jié)論；④鼓勵(lì)多提建議，設(shè)想越多越好；⑤發(fā)表看法的過程應(yīng)集中注意力，針對(duì)目標(biāo)，不可跑題；⑥參加會(huì)議的人員采用圓桌會(huì)議的方式，沒有權(quán)威，沒有上下級(jí)，一律平等；⑦不允許私下交談，以免干擾別人的思維活動(dòng)；⑧不允許用集體提出的意見來阻礙個(gè)人的創(chuàng)造性思維；⑨各種設(shè)想不分好壞，一律記錄下來。3.1智力激勵(lì)法某一個(gè)生產(chǎn)攪拌機(jī)的工廠，雖然攪拌機(jī)的使用性能較先進(jìn)，但成本較高，不利于市場競爭。經(jīng)過科研人員的初步分析，發(fā)現(xiàn)該攪拌機(jī)的許多部件使用了不銹鋼，因此價(jià)格比較昂貴的。為解決降低攪拌機(jī)成本問題，廠里決定采用奧斯本智力激勵(lì)法。第一步組織了一個(gè)5人小組，召開了一次智力激勵(lì)法的會(huì)議，會(huì)上宣布嚴(yán)格遵守智力激勵(lì)法會(huì)議的原則，降低攪拌機(jī)成本的主要想法：①用塑料來代替不銹鋼；②用橡膠代替不銹鋼；③用木制材料代替不銹鋼；④用普通鋼板代替不銹鋼；⑤采用玻璃鋼代替不銹鋼；⑥用玻璃代替不銹鋼；⑦用石頭代替不銹鋼；⑧采用組合材料代替不銹鋼；⑨將目前的攪拌機(jī)制成行星搖擺式。3.1智力激勵(lì)法第二步設(shè)想進(jìn)行了科學(xué)的論證，并經(jīng)過認(rèn)真細(xì)致的研究，認(rèn)為切實(shí)可行的是第4條，即用普通鋼材代替不銹鋼。理由是鉛粉投入攪拌機(jī)后，在攪拌機(jī)的殼內(nèi)壁附上一層鉛粉，鉛粉對(duì)攪拌機(jī)的金屬殼壁起到了保護(hù)的作用，使得攪拌機(jī)不會(huì)受到酸的腐蝕。第三步、通過對(duì)討論方案的確定，廠里新制造了一臺(tái)攪拌機(jī)，經(jīng)過一年的使用和市場的檢驗(yàn)，證明這一技改是成功的。3.1智力激勵(lì)法專門清除電線積雪的小型直升機(jī)的誕生也是智力激勵(lì)技法的成功運(yùn)用。在美國的北部，冬季多雪且嚴(yán)寒，野外輸電線上的積雪常常壓斷電線，造成重大事故，為了解決這個(gè)問題，電力公司決定采用智力激勵(lì)技法。于是他們專門開了一個(gè)會(huì)議，與會(huì)者提出了許多各式各樣的提案，其中有一個(gè)提出了一個(gè)近似瘋狂的想法：乘坐直升機(jī)去掃雪。與會(huì)的一個(gè)工程師聽到后，并沒有嘲笑那個(gè)提出想法的人，而是從中受到了很大啟發(fā)，馬上想到了利用直升機(jī)螺旋槳產(chǎn)生的高速下降氣流扇落積雪的方案，經(jīng)過進(jìn)一步的分析和修改，最終選擇了用改進(jìn)直升機(jī)扇雪的方案，使問題得到了圓滿的解決。3.1智力激勵(lì)法3.1.2默寫式智力激勵(lì)法默寫式智力激勵(lì)法規(guī)定：每次會(huì)議由6個(gè)人參加，每人在5min內(nèi)提出3個(gè)設(shè)想，所以它又稱“635法”。在舉行“635法”會(huì)議時(shí)，由會(huì)議主持人宣布議題，即創(chuàng)造發(fā)明的目標(biāo)，并對(duì)到會(huì)者提出的疑問進(jìn)行解釋。之后，每人發(fā)幾張?jiān)O(shè)想卡片，在每張?jiān)O(shè)想卡片上標(biāo)出1、2、3等編號(hào)，在兩個(gè)設(shè)想方案之間要留一定的時(shí)間作為思考時(shí)間，可讓其他人填寫新的設(shè)想。在第一個(gè)5min內(nèi)，每人針對(duì)議題在卡片上填寫3個(gè)設(shè)想，然后將設(shè)想卡片傳給右鄰的到會(huì)者。在第二個(gè)5min內(nèi)，每個(gè)人從別人的3個(gè)設(shè)想中得到新的啟發(fā)，再在卡上填寫3個(gè)新的設(shè)想，然后將設(shè)想卡片再傳給右鄰的到會(huì)者。這樣，半個(gè)小時(shí)可以傳遞6次，一共可產(chǎn)生108個(gè)設(shè)想。默寫式智力激勵(lì)法在奧斯本智力激勵(lì)法傳入西德后，由德國人魯爾巴赫根據(jù)德意志民族擅于思考的性格提出來的，它與奧斯本智力激勵(lì)法在原則上相同，不同點(diǎn)是其吧把設(shè)想記在卡片上，具體做法如下。3.1智力激勵(lì)法默寫式智力激勵(lì)法的原理

默寫式智力激勵(lì)法可避免出現(xiàn)由于數(shù)人爭著發(fā)言而使設(shè)想遺漏的情況。

3.1智力激勵(lì)法3.1.3卡片式智力激勵(lì)法

CBS法是在會(huì)前明確會(huì)議主題，每次會(huì)議由3～8人參加，每人持50張名片大小的卡片，桌上另放200張卡片備用。會(huì)議大約舉行1h。最初10min為“獨(dú)奏”階段，由到會(huì)者各自在卡片上填寫設(shè)想，每張卡片寫一個(gè)設(shè)想。在接下來的30min，由到會(huì)者按座位次序輪流發(fā)表自己的設(shè)想，每次只能宣讀一張卡片，宣讀時(shí)將卡片放在桌子中間，讓到會(huì)者都能看清楚。在宣讀后，其他人可以提出質(zhì)詢，也可以將啟發(fā)出來的新設(shè)想填入備用的卡片中，余下的20min，讓到會(huì)者相互交流和探討各自提出的設(shè)想，從中再誘發(fā)出新的設(shè)想。

1．CBS法3.1智力激勵(lì)法奧斯本的智力激勵(lì)法雖然能產(chǎn)生大量的設(shè)想，但由于它嚴(yán)禁批評(píng)，這樣就難于對(duì)設(shè)想進(jìn)行評(píng)價(jià)和集中，于是出現(xiàn)了一種新的智力激勵(lì)法即MBS法。

MBS法的具體做法是：第一步提出主題；第二步由參加會(huì)議的人各自在紙上填寫設(shè)想，時(shí)間為10min；第三步個(gè)人輪流發(fā)表自己的設(shè)想，每人限1～5個(gè)，由會(huì)議主持者記下每人發(fā)表的設(shè)想，別人也可根據(jù)宣讀者提出的設(shè)想，填寫新的設(shè)想；第四步將設(shè)想寫成提案，并進(jìn)行詳細(xì)說明；第五步相互質(zhì)詢，進(jìn)一步修訂提案；第六步由會(huì)議主持者將個(gè)人的提案用圖解的方式寫在黑板上，讓到會(huì)者進(jìn)一步討論，以便獲得最佳方案。2．MBS法3.1智力激勵(lì)法3.2.1類比技法類比技法的一個(gè)顯著特點(diǎn)是以大量的聯(lián)想為基礎(chǔ)，以不同事物之間的相同或類似點(diǎn)為紐帶，充分調(diào)動(dòng)想象、直覺、靈感諸功能，巧妙地借助其他事物找出創(chuàng)意的突破口。類比的方法很多，除了有直接類比法、間接類比法、幻想類比法外，還有仿生類比法、擬人類比法、因果類比法等。

1.直接類比法采用直接類比法的例子中外比比皆是。例如，魯班設(shè)計(jì)的鋸子。聽診器的發(fā)明，也是直接類比法的思維的產(chǎn)物，拉哀納克醫(yī)生很想發(fā)明一種能夠診斷胸腔里健康狀況的聽診設(shè)備，一天他到公園散步，看到兩個(gè)小孩在玩翹翹板，一個(gè)小孩在一頭輕輕地敲翹翹板，還有一個(gè)小孩在另一頭貼耳聽，雖然敲者用力輕，可是聽者卻聽得非常清晰。他把要?jiǎng)?chuàng)造的聽診器與這一現(xiàn)象類比，終于獲得創(chuàng)意設(shè)計(jì)聽診器的方案，世界上的聽診器就這樣誕生了。3.2類比聯(lián)想法工程師布魯內(nèi)爾為解決水下施工大傷腦筋，有一次他觀察到小蟲進(jìn)入木材的方法，即造一個(gè)管子作為他前進(jìn)的通道。于是通過類比，他想出了用空心鋼柱打入河底，以此為“構(gòu)盾”，邊掘進(jìn)邊延伸，在構(gòu)盾的保護(hù)下施工，這就是著名的“構(gòu)盾施工法”，這可以說是類比法的重大成果?，F(xiàn)在市場上緊俏的電瓶腳踏車，其動(dòng)力系統(tǒng)就是通過與電瓶車動(dòng)力系統(tǒng)的直接類比制成的。2.間接類比法間接類比法是用非同一類產(chǎn)品類比，產(chǎn)生創(chuàng)造。在現(xiàn)實(shí)生活中，有些創(chuàng)造缺乏可以比較的同類對(duì)象，這就可以運(yùn)用間接類比法。例如空氣中存在的負(fù)離子，可以使人延年益壽、消除疲勞，還可輔助治療哮喘、高血壓、心血管病等，但負(fù)離子只有在高山、森林、海灘湖畔較多。后來通過間接類比法，創(chuàng)造了水沖擊法產(chǎn)生負(fù)離子，后吸取沖擊原理，又成功創(chuàng)造了電子沖擊法，這就是現(xiàn)在市場上銷售的空氣負(fù)離子發(fā)生器。

3.2類比聯(lián)想法3.幻想類比法

幻想類比法是在創(chuàng)意思維中用超現(xiàn)實(shí)的理想、夢(mèng)幻或完美的事物類比創(chuàng)意對(duì)象的創(chuàng)意思維法。發(fā)明者在發(fā)明創(chuàng)造中，通過幻想類比進(jìn)行一步步的分析，從中找出合理的部分，從而逐步達(dá)到發(fā)明的目的，設(shè)計(jì)出新的發(fā)明項(xiàng)目，這就叫做幻想類比法。

1834年，英國發(fā)明家巴貝治繪制出通用數(shù)字計(jì)算機(jī)圖樣。1942年，美國的阿塔納索夫教授和他的學(xué)生貝利，運(yùn)用幻想類比法，發(fā)明設(shè)計(jì)出計(jì)算機(jī)，并制成了阿塔納索夫-貝利計(jì)算機(jī)(世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī))。3.2類比聯(lián)想法設(shè)計(jì)者在創(chuàng)意、創(chuàng)造活動(dòng)中，常將生物的某些特性運(yùn)用到創(chuàng)意、創(chuàng)造上，并模仿生物的結(jié)構(gòu)和功能，創(chuàng)作出新的發(fā)明項(xiàng)目，這種創(chuàng)新技法叫做仿生類比法。4.仿生類比法模仿鳥類展翅飛翔，造出了具有機(jī)翼的飛機(jī)；根據(jù)鳥類可直接騰空起飛，不需要跑到，發(fā)明了直升機(jī)；當(dāng)發(fā)現(xiàn)蜻蜓能承受超過其自身幾倍的質(zhì)量時(shí)，試制出超輕的高強(qiáng)度材料，用于航空、航海、汽車及房屋建筑等。5.擬人類比法擬人類比法是設(shè)計(jì)者在進(jìn)行創(chuàng)造活動(dòng)時(shí)，人們常常將創(chuàng)造的對(duì)象加以“擬人化”，就是使創(chuàng)意對(duì)象“擬人化”，也稱親身類比、自身類比或人格類比。

3.2類比聯(lián)想法擬人類比，在我國的典籍中屢見不鮮?！兑捉?jīng)》的“天行健君子以自強(qiáng)不息”，就是一種天人合一，萬物一理的擬人類比。文學(xué)藝術(shù)中的擬人類比更是隨處可見，例如把祖國比作母親，把美麗的姑娘比作鮮花。在科學(xué)上，擬人類比的例子也是不勝枚舉。德國有機(jī)化學(xué)家凱庫勒在夢(mèng)見一條蛇咬住自己的尾巴，提出了苯分子環(huán)狀結(jié)構(gòu)理論。在設(shè)計(jì)機(jī)械裝置時(shí)，常把機(jī)械看做人體的某一部分，進(jìn)行擬人類比，從而獲得意外的成效。例如挖土機(jī)的設(shè)計(jì)，就是模仿人的手臂動(dòng)作：它向前伸出的主桿，如人的胳臂可以上下左右自由轉(zhuǎn)動(dòng)；它的挖土斗，好比人的手掌，可以張開，合起；裝土斗邊的齒形，好似人的手指，可以插入土中。在挖土?xí)r，手指插入土中，再合攏、舉起，移至卸土處，松開手讓泥土落下。這是局部的擬人類比，各種機(jī)械手的設(shè)計(jì)也是如此；整體的擬人類比就是各種機(jī)器人的設(shè)計(jì)。

3.2類比聯(lián)想法工業(yè)設(shè)計(jì)上也經(jīng)常應(yīng)用擬人類比。例如著名的薄殼建筑羅馬體育館的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師將體育館的屋頂與人腦頭蓋骨的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了類比，頭蓋骨由數(shù)塊骨片組成，形薄、體輕，但卻極堅(jiān)固，那么體育館的屋頂是否可做成頭蓋骨狀呢？這種創(chuàng)意獲得了巨大成功，于是薄殼建筑風(fēng)行起來。

6.因果類比法

兩個(gè)事物的各個(gè)事物之間可能存在著同一種因果關(guān)系，因此可根據(jù)一個(gè)事物的因果關(guān)系，推測出另一事物的因果關(guān)系。例如，蚌內(nèi)有砂，砂被黏液包圍而形成珍珠，有人據(jù)此因果關(guān)系，把異物放進(jìn)牛的膽囊內(nèi)，人工培植了牛黃。在合成樹脂中加入發(fā)泡劑，得到質(zhì)輕、隔熱和隔音性能良好的泡沫塑料，于是有人就用這種因果關(guān)系，在水泥中加入一種發(fā)泡劑，發(fā)明了既質(zhì)輕又隔熱、隔音的氣泡混凝土。以上這些創(chuàng)意方法，就稱為因果類比法。

3.2類比聯(lián)想法3.2.2聯(lián)想法聯(lián)想類比法是通過聯(lián)想類比，把一般看來完全不相干的物品或技術(shù)聯(lián)系起來，組合在一起研制出有價(jià)值的發(fā)明。通過相似、相近、對(duì)比幾種聯(lián)想的交叉使用以及在比較之中找出同中之異、異中之同，從而產(chǎn)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新的方案，如虎和貓時(shí)而奔跑如飛、時(shí)而突然止步，人們從它們的腳掌結(jié)構(gòu)得到啟發(fā)，發(fā)明出帶釘子的跑鞋；從蜘蛛在兩棵樹之間結(jié)網(wǎng)，聯(lián)想發(fā)明出橫跨峽谷的吊橋；蝙蝠在黑夜中能自由飛翔從不會(huì)撞到障礙物，借助對(duì)蝙蝠的研究人們發(fā)明了超聲波探測儀，可以用來測量海洋深度、探測魚群、追蹤潛艇、診斷疾病、工業(yè)探傷等。3.2類比聯(lián)想法相似聯(lián)想又可稱類似聯(lián)想，它是因兩個(gè)以上事物在外表、形式、性質(zhì)等方面的相似而引起的。例如，看到水就想到河。相似聯(lián)想反映的是事物間的相似和共同性，這種聯(lián)想也可運(yùn)用到創(chuàng)造發(fā)明過程中來，進(jìn)行創(chuàng)造發(fā)明。1957年10月4日，蘇聯(lián)運(yùn)用相似聯(lián)想法，成功地發(fā)射了世界上第一顆人造地球通信衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星就是世界上第一艘太空船。2.相似聯(lián)想1.接近聯(lián)想