设计方法思维幻灯片.ppt

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1、设计方法思维第1页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1 创新设计技术创新设计技术7.1.1概述概述7.1.2创新及其设计思维创新及其设计思维第2页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.1 概述概述一、创新设计的重要性一、创新设计的重要性创创新新是是设设计计的的本本质质,也也是是设设计计活活动动的的最最终终指指标标。创创新新设设计计是是产产品品适适应应新新的的市市场场形形势势的的最最好好途途径径，创创新新产产品品能能满满足足甚甚至至创创造造出出新新的的需需求求，因因而而必必然然有有较较强强的的市市场场竞竞争力。争力。二、产品创新的类型二、产品创新的类型1、技术上创新、技术上创新2、管

2、理上的创新、管理上的创新3、销售上的创新、销售上的创新4、售后服务上的创新等、售后服务上的创新等第3页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.1 概述概述三、在制造业中，产品技术上的创新分为以下两种三、在制造业中，产品技术上的创新分为以下两种1、无重要新技术，但在形式上翻新。、无重要新技术，但在形式上翻新。比比如如：生生产产不不同同色色的的自自行行车车，其其虽虽然然在在生生产产管管理理上上有有所所创创新新，但但是是自自行行车车的的性性能能并并无无重重要要变变化化，其中也没有融入多少新技术。其中也没有融入多少新技术。2、含含有有（开开发发）重重要要新新技技术术，使使产产品品竞竞争争力力有有重

3、重要要提提高，或形成新竞争力的制高点。高，或形成新竞争力的制高点。比比如如：电电动动汽汽车车，如如果果谁谁在在设设计计和和制制造造出出远远远远超超过现在的长寿命电池，就是一种新的竞争力制高点。过现在的长寿命电池，就是一种新的竞争力制高点。第4页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维一、创新思维的形式一、创新思维的形式1、直觉思维直觉思维是是指指一一种种在在下下意意识识状状态态下下，对对事事物物内内在在复复杂杂关关系系突突发发式的式的领悟过程领悟过程，具有创造灵感忽然降临的色彩。，具有创造灵感忽然降临的色彩。2、逻辑思维逻辑思维是是一一种种把把创创造造目

4、目标标展展开开、分分解解和和综综合合，寻寻求求各各层层分分目目标标的的解解，然然后后找找出出最最终终整整体体解解，用用主主动动的的可可按按部部就就班班的工作方式向目标逼近的工作方式向目标逼近的一种思维方式。的一种思维方式。第5页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维实实际际上上，大大量量的的创创造造过过程程是是这这两两种种思思维维方方式式交交叉叉和和综合综合。比比如如：对对自自己己提提出出一一个个创创造造目目标标，这这个个目目标标本本身身可可能能就就是是一一个个创创造造灵灵感感，但但是是为为了了实实现现这这个个目目标标，必须一步步进行分析推理。必须一步

5、步进行分析推理。二、创新思维法则二、创新思维法则创创造造学学建建立立起起促促发发创创造造思思维维的的一一些些法法则则，作作为为外外部因素的有：部因素的有：1、激发创造激情、激发创造激情创创造造激激情情促促成成的的因因素素有有：市市场场压压力力或或诱诱惑惑等等经经济济因素、科学家的崇高事业心、政治需要因素、科学家的崇高事业心、政治需要。第6页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维创创造造激激情情的的激激励励手手段段：精精神神鼓鼓励励、经经济济剌剌激激、政政治治动员、民族感情动员、民族感情。2、增强信息获取方式、增强信息获取方式现在，信息的快速获取是创造发

6、明的现在，信息的快速获取是创造发明的关键因素关键因素。3、促进知识融合、促进知识融合创创造造各各种种条条件件让让不不同同学学科科的的人人频频繁繁交交流流，也也是是促进科学创新的重要手段。促进科学创新的重要手段。第7页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维三三、在在技技术术性性的的创创新新设设计计中中，常常用用的的几几种种思思维维方方式式创创新思维法则如下：新思维法则如下：1、分析与综合思维、分析与综合思维分分析析与与综综合合思思维维是是一一种种逻逻辑辑性性很很强强的的思思维维过过程程。是是最最基基本本的的创创新新思思维维过过程程，由由它它们们构构成成一

7、一个个创创造造过过程程的的思思维维框框架。架。(1)分分析析思思维维：对对问问题题的的提提法法有有清清晰晰而而明明确确的的描描述述，然然后后去去伪伪存存真真，由由表表及及里里，把把本本质质和和非非本本质质的的问题加以区别。问题加以区别。分分析析是是把把思思维维对对象象的的整整体体分分解解成成各各个个部部分分，方方面面或或要要素素，并并对对它它们们分分别别加加以以研研究究，考考察察的的一一种种思思维方法。维方法。第8页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维(2)综综合合思思维维：其其是是分分析析的的反反向向过过程程，在在求求得得各各子子问问题题的的解解之

8、之后后，必必须须通通过过建建立立联联结结，构构成成总总体体，实实现现最最终需要的总体功能。终需要的总体功能。综综合合就就是是把把已已有有的的关关于于研研究究对对象象的的各各个个部部分分，方方面面或要素联合成整体，从而进行整体认识或要素联合成整体，从而进行整体认识的思维方法。的思维方法。在在整整个个思思维维过过程程中中，综综合合与与分分析析又又是是不不可可分分割割的的，没没有有分分析析便便没没有有综综合合。综综合合是是以以分分析析为为基基本本的的综综合合，分分析析又又是在综合指导下的分析，二者相互依存，是在综合指导下的分析，二者相互依存，第9页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新

9、及其设计思维创新及其设计思维2、收敛与发散式思维、收敛与发散式思维(1)收收敛敛式式思思维维：先先确确定定一一个个原原始始解解，然然后后以以它它为为目目标标，寻寻求求凡凡是是想想得得出出或或可可能能的的，通通向向这这个个目目标标的的途途径径，对对每每一一条条通通向向目目标标的的途途径径进进行行论论证证，最最后后找找到到一一条条最最好好的的途途径径，它它使使目目标标成为可实现的解。成为可实现的解。收收敛敛性性思思维维又又称称集集中中思思维维、辐辐集集思思维维、求求同同思思维维。它它是是在在大大量量创创造造性性设设想想的的基基础础上上，通通过过分分析析、综综合合、比比较较、判判断断、选择最有价值的

10、设想的一种思维方法选择最有价值的设想的一种思维方法。关键问题：关键问题：一是提出一个理想的目标。受到认识的限制。一是提出一个理想的目标。受到认识的限制。二是提出通向目标的途径。受到技术的限制。二是提出通向目标的途径。受到技术的限制。创造正是这两点的突破。创造正是这两点的突破。第10页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维收收敛敛性性思思维维一一般般具具有有同同一一性性、程程序序性性、比比较较性性三三个个特特点。点。同同一一性性是是指指求求同同性性的的思思维维，它它总总是是从从过过去去的的知知识识经经验验中中引引出出解解决决问问题题的的办办法法，希希望望

11、用用老老办办法法寻寻求求解解决问题的答案。决问题的答案。程程序序性性是是指指同同一一性性在在严严格格性性上上的的表表现现，由由于于聚聚合合思思维维总总是是从从同同一一性性方方面面考考虑虑问问题题，所所以以对对这这一一过过程程也也就就赋赋予予了了严严格格的的程程序序度度，先先做做什什么么，再再做做什什么么，一一步接一步，使问题的解决有章可循。步接一步，使问题的解决有章可循。比比较较性性是是指指它它以以一一个个目目标标为为其其归归宿宿，即即在在现现存存的的几几种种途径、方案、措施、寻求其最佳方案。途径、方案、措施、寻求其最佳方案。第11页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计

12、思维创新及其设计思维隐形飞机的研制，便是运用收敛性思维的结果。这种飞隐形飞机的研制，便是运用收敛性思维的结果。这种飞机，机身和机翼造型独特，包覆隐身材料，加装红外挡板等，机，机身和机翼造型独特，包覆隐身材料，加装红外挡板等，以减弱雷达反射波和红外辐射，使其不易被探测设备发现，以减弱雷达反射波和红外辐射，使其不易被探测设备发现，从而达到从而达到“隐形隐形”的目的。的目的。明代科学家徐光启，搜集了自战国以来明代科学家徐光启，搜集了自战国以来2000多年有关蝗灾多年有关蝗灾的情况资料，统计了我国历史上记载的的情况资料，统计了我国历史上记载的111次蝗灾发生的时次蝗灾发生的时间，并通过深入实地调查，在

13、纷繁的背景中，利用收敛性间，并通过深入实地调查，在纷繁的背景中，利用收敛性思维，找出了苏北蝗灾产生的地理原因和蝗虫的生活规律，思维，找出了苏北蝗灾产生的地理原因和蝗虫的生活规律，撰写了撰写了除蝗疏除蝗疏，提出了有效治理蝗灾的方法。，提出了有效治理蝗灾的方法。(2)发发散散式式思思维维：已已经经掌掌握握了了一一个个原原始始解解，以以其其为为出出发发点点，去去寻寻找找更更多多更更好好的的解解，这这些些解解不不一一定定是是原原始始解解的的变变异异，它它可可能能是在保证系统功能前提下一种新的原理和系统。是在保证系统功能前提下一种新的原理和系统。第12页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创

14、新及其设计思维创新及其设计思维发发散散思思维维之之所所以以能能够够具具有有很很大大的的创创造造性性，就就是是因因为为它它可可以以使使人人在在遇遇到到问问题题时时使使思思维维迅迅速速而而灵灵活活地地朝朝着着多多个个角角度度、多多个个层层次次发发散散开开来来，从从给给定定的的信信息息中中获获得得多多个个新新颖颖性性的的答案答案。那么如何对自己的发散性思维品质进行培养呢，这里应那么如何对自己的发散性思维品质进行培养呢，这里应循序渐进着力于三个层次的自我培养：循序渐进着力于三个层次的自我培养：流畅性。流畅性是发散思维的第一层次，即流畅性。流畅性是发散思维的第一层次，即培养自己培养自己的思维速度的思维速

15、度，使其在短时间内表达较多的概念，枚举较，使其在短时间内表达较多的概念，枚举较多的解决问题方案，探索较多的可能性。例自己在短多的解决问题方案，探索较多的可能性。例自己在短时间内写出包含时间内写出包含“木木”的所有的汉字，每个人写出的的所有的汉字，每个人写出的个数的不同，这就是一个人流畅性的区别。个数的不同，这就是一个人流畅性的区别。第13页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维变通性。变通性是较多层次的发散特征，即培养变通性。变通性是较多层次的发散特征，即培养自已自已从不同的角度灵活考虑问题从不同的角度灵活考虑问题的良好品质。例如在自的良好品质。例如在

16、自己所写出的包含己所写出的包含“木木”字的汉字中有上下结构、左右结字的汉字中有上下结构、左右结构、独体字、包含结构、半包含结构，如果所有结构的构、独体字、包含结构、半包含结构，如果所有结构的汉字都存在说明一个人的变通性较好。汉字都存在说明一个人的变通性较好。新颖性。是发散思维的最高层次，也是求异的新颖性。是发散思维的最高层次，也是求异的本质所在本质所在。新颖性是指一个人提出的观点和产生的想。新颖性是指一个人提出的观点和产生的想法的创新性。法的创新性。第14页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维发散与收敛思维是互补的，不能光强调一种而忽发散与收敛思维是

17、互补的，不能光强调一种而忽视另一种。一般来说，发散思维中想象和联想力自由视另一种。一般来说，发散思维中想象和联想力自由驰骋，收敛思维使想象和联想回到现实。没有发散思驰骋，收敛思维使想象和联想回到现实。没有发散思维，就很难达到新颖、独特，而没有收敛思维任何新维，就很难达到新颖、独特，而没有收敛思维任何新颖独特的设想也难以具有现实性的品格。因此，为了颖独特的设想也难以具有现实性的品格。因此，为了达到一种平衡，创造性解决问题应训练发散与收敛思达到一种平衡，创造性解决问题应训练发散与收敛思维并举。维并举。对机器的创新设计，发散通常是机器结构的各种演化、对机器的创新设计，发散通常是机器结构的各种演化、变

18、换或排列组合，产生大量的设计方案。收敛则是通过对各变换或排列组合，产生大量的设计方案。收敛则是通过对各种设计方案的评价，确定出较好的可行设计方案。种设计方案的评价，确定出较好的可行设计方案。第15页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维3、对应与联想式思维、对应与联想式思维(1)对对应应：是是指指作作为为类类比比的的对对象象，它它距距离离人人们们常常规规的的思维范畴越远，越容易激发新的思路，实现创新与发明。思维范畴越远，越容易激发新的思路，实现创新与发明。(2)联联想想：把把类类比比对对象象的的某某些些特特征征引引导导到到现现实实的的创创造任务中。造任

19、务中。联联想想思思维维是是一一种种重重要要的的思思维维方方式式，它它具具有有流流畅性、多端性、灵活性、新颖性和精细性等特点。畅性、多端性、灵活性、新颖性和精细性等特点。联联想想思思维维是是根根据据已已有有的的信信息息，从从不不同同角角度度、不不同同方方向向思思考考，从从多多方方面面寻寻求求多多样样性性答答案案的的一一种种展展开性的思维方式。开性的思维方式。第16页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维许许多多人人成成功功的的事事实实充充分分表表明明，他他们们往往往往能能抓抓住住生生活活中中的的偶偶发发事事件件，产产生生丰丰富富的的联联想想，构构筑筑艺艺

20、术术作作品品或或进进行行科科学学技技术术发发明明等等，如如托托尔尔斯斯泰泰的的安安娜娜卡卡列列尼尼娜娜就就源源于于一一件件女女子子卧卧轨轨的的新新闻闻事事件件。魏魏格格纳纳从从看看到到世世界界地地图图联联想想到到大大陆陆漂漂移移说说。贝贝尔尔从从听听到到吉吉他他声声想想到到改改装装电电话话机机等等，可见这些联想的力量是何等的惊人。等等，可见这些联想的力量是何等的惊人。联想成功的事例很多：诸如阿凡提的旅馆献策，蒙联想成功的事例很多：诸如阿凡提的旅馆献策，蒙格飞兄弟的飞天联想，斯文顿发明坦克、威廉德尔曼教授饼格飞兄弟的飞天联想，斯文顿发明坦克、威廉德尔曼教授饼与鞋的联想，中松义郎冻出的与鞋的联想，

21、中松义郎冻出的“念头念头”等都是展开了联想的等都是展开了联想的翅膀后所产生的结果。翅膀后所产生的结果。第17页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维怎样才能展开联想的翅膀呢？怎样才能展开联想的翅膀呢？激活激活创造性想象创造性想象，启动想象的翅膀。首先是，启动想象的翅膀。首先是“敢敢想想”，敢于异想天开，不怕胡思乱想。第二是，敢于异想天开，不怕胡思乱想。第二是“善于想善于想”。打破常规，跳出框框，向外发散，朝四面八方想开。打破常规，跳出框框，向外发散，朝四面八方想开去。去。大胆设想，举一反三地想大胆设想，举一反三地想。如此联想，会美妙感觉，。如此联想，会

22、美妙感觉，开阔思路，放飞意念，激发幻觉，产生灵感。开阔思路，放飞意念，激发幻觉，产生灵感。采用采用适当的联想的方法，在生活中进行联想适当的联想的方法，在生活中进行联想。第18页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维自由式联想自由式联想。自由联想就是从自由联想就是从一个想法中产生另一个想法，它一个想法中产生另一个想法，它与有约束的反应不同，自由联想与有约束的反应不同，自由联想就是放松对思想的控就是放松对思想的控制，任其自由驰骋。制，任其自由驰骋。相似式联想相似式联想。相似联想思维法是指相似联想思维法是指根据事物之间的形式、结构、根据事物之间的形式、结构、

23、性质、作用等某一方面或几个方面的相似之处进行联想性质、作用等某一方面或几个方面的相似之处进行联想，并将两种不同事物间某些相似的特征进行比较。俄罗并将两种不同事物间某些相似的特征进行比较。俄罗斯生理学家马格里奇说：斯生理学家马格里奇说：“独创性常常在于发现两个独创性常常在于发现两个或两个以上研究对象或设想之间的联系相似之处，而或两个以上研究对象或设想之间的联系相似之处，而原来的这些对象或设想彼此没有关系原来的这些对象或设想彼此没有关系”。常有形式联。常有形式联想和意义联想等。想和意义联想等。第19页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维特征式联想特征式联

24、想。特征联想是对事物特征联想是对事物外部的表面特征进行相似外部的表面特征进行相似联想。这联想。这种想法简便易行，因为事物的表面特征比较容易为人们所发现。种想法简便易行，因为事物的表面特征比较容易为人们所发现。其方法有：形状的对比，特征的对比和本质的特征的对比。其方法有：形状的对比，特征的对比和本质的特征的对比。伴生式联想伴生式联想。所谓伴生联想思维法是指根据事物在空间或所谓伴生联想思维法是指根据事物在空间或时间上彼时间上彼此相近之处进行联想此相近之处进行联想。古希腊学者亚里斯多德曾经说过：古希腊学者亚里斯多德曾经说过：“我们的思维是从我们的思维是从与正在寻找的事物相类似的事物、相反的事物、或者

25、与它与正在寻找的事物相类似的事物、相反的事物、或者与它相接近的事物开始进行的相接近的事物开始进行的由此产生联想。由此产生联想。”世界事物世界事物并不是孤立的，它们总是在空间或时间上存在着丝丝缕并不是孤立的，它们总是在空间或时间上存在着丝丝缕缕的联系。缕的联系。第20页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维思考者常把空间或时间上相接近的事物联系在一起。思考者常把空间或时间上相接近的事物联系在一起。由此及彼此地展开联想。其方法是：由此及彼此地展开联想。其方法是：对空间上的位置对空间上的位置相近的事物进行联想。相近的事物进行联想。对时间上的彼此相近的事物进对

26、时间上的彼此相近的事物进行联想。行联想。从地球到月球进行联想。从地球到月球进行联想。用伴生联想进行用伴生联想进行记忆。记忆。对比式联想对比式联想。所谓所谓对比联想思维法是指通过事物之间的相互矛盾的对比联想思维法是指通过事物之间的相互矛盾的关系进行联想关系进行联想。客观世界普遍存在着对立的现象，世界上任。客观世界普遍存在着对立的现象，世界上任何事物的内部都包含着相对立的两个方面。对比式联想正是何事物的内部都包含着相对立的两个方面。对比式联想正是应用和反映了事物之间以及事物内部存在的对应关系或矛盾应用和反映了事物之间以及事物内部存在的对应关系或矛盾关系。由于客观上有这样的关系存在，所以我们可以由一

27、个关系。由于客观上有这样的关系存在，所以我们可以由一个事物而联想到相对的另一个事物，由事物的一个方面而联想事物而联想到相对的另一个事物，由事物的一个方面而联想到相对的另一个方面。其方法常有：到相对的另一个方面。其方法常有：黑白对比。黑白对比。时间对时间对比。比。记忆对比等。记忆对比等。第21页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维飞跃式的联想。飞跃式的联想。飞跃式的联想思维法是飞跃式的联想思维法是指在一些从现象上看毫无联指在一些从现象上看毫无联系的事物之间进行联想系的事物之间进行联想。比起其它的联想思维起来，飞。比起其它的联想思维起来，飞跃式联想思维法

28、可以在更广阔的思维范围内进行，思跃式联想思维法可以在更广阔的思维范围内进行，思维的跨度更大，自由度更高。维的跨度更大，自由度更高。减缩式联想。减缩式联想。减缩式联想也是一种常用的思维法。它和组合减缩式联想也是一种常用的思维法。它和组合思维法从某种意义上唱反调。有人称此法为思维法从某种意义上唱反调。有人称此法为“减一减一减减”思维法，其基本思路是思维法，其基本思路是将原有事物分解减缩，压将原有事物分解减缩，压缩、微处理等缩、微处理等。具体操作有。具体操作有减除分离、效果分离、收获减除分离、效果分离、收获分离分离等。等。第22页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及

29、其设计思维4、离散与组合式思维、离散与组合式思维(1)离散思维离散思维就就是是根根据据需需要要，将将不不同同的的事事物物分分开开，从从而而创创造造出出新的事物的方法新的事物的方法。(2)组合思维组合思维就是根据需要，将就是根据需要，将不同的事物组合在一起，从而创不同的事物组合在一起，从而创造出新的事物的方法造出新的事物的方法。1）组合思维法有以下特点：）组合思维法有以下特点：发散性发散性。组合思维的思维方向，可以正向、逆向、。组合思维的思维方向，可以正向、逆向、纵向、横向，更多的是三维立体思维和多维空间思维。纵向、横向，更多的是三维立体思维和多维空间思维。第23页，共43页，编辑于2022年，

30、星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维选择性选择性。组合思维法考虑问题时，并不是将两个事物原封不组合思维法考虑问题时，并不是将两个事物原封不动、不加选择地捏合在一起，而是选择二者具有独特价动、不加选择地捏合在一起，而是选择二者具有独特价值的部分，按值的部分，按其内在联系将它们有机地组合在一起其内在联系将它们有机地组合在一起。综合性综合性。组合思维重在组合思维重在怎么怎么“合合”，因而就要对组合对象，因而就要对组合对象进行深入分析，把握它们的个性特点，再从这些特进行深入分析，把握它们的个性特点，再从这些特点中概括出规律，综合起来，最后形成设计方案，点中概括出规律，综合起来，最后形成设

31、计方案，从而进入组合的实施过程。从而进入组合的实施过程。第24页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维2）运用组合思维法注意下列几点：）运用组合思维法注意下列几点：在进行组合思考的时候，不能拘泥于一个方面，在进行组合思考的时候，不能拘泥于一个方面，局限于某一事物，而应从多方面、多个事物中去寻找组局限于某一事物，而应从多方面、多个事物中去寻找组合物。合物。在进行组合思考的时候，要把握住在进行组合思考的时候，要把握住组合的方向组合的方向。思。思维是有方向性的，即维是有方向性的，即事物之间的组合点事物之间的组合点，只有把握住，只有把握住组合点，才能进行有效的

32、组合。总的来说，组合是组合点，才能进行有效的组合。总的来说，组合是任意的，各种各样的事物要素都可以进组合。任意的，各种各样的事物要素都可以进组合。第25页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维3）组合的方式）组合的方式成对组合法成对组合法成成对对组组合合是是组组合合法法中中最最基基本本的的类类型型，它它是是将将两两种种不不同同的的技技术术因因素素组组合合在在一一起起的的发发明明方方法法。依依组组合合的的因因素素不不同同，可可分分成成材材料料组组合合、用用品品组组合合、机机器器组组合合、技术原理组合技术原理组合等多种形式。等多种形式。一是材料组合一是材料

33、组合一一般般是是对对现现有有的的原原料料不不满满意意或或希希望望它它能能满满足足某某种种要要求求，与与另另一一种种不不同同性性能能的的材材料料组组合合起起来来，从从而而获获得得新新材材料料，例例如如诺诺贝贝尔尔为为了了使使稍稍一一震震动动就就爆爆炸炸的的液液体体硝硝化化甘甘油油做做成成固固体体易易运运输输的的炸炸药药，就就将将硝硝化化甘甘油油和和硅硅藻藻土土混混在在一一起。起。第26页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维二是用品或机器组合二是用品或机器组合常常将将两两个个用用品品组组合合成成一一个个用用品品，使使之之具具有有两两个个用用品品的的功功能

34、能，使使用用方方便便，如如保保温温杯杯，带带电电子子表表的的圆圆珠珠笔笔，带收音机的应急灯，有起罐头功能的水果刀等带收音机的应急灯，有起罐头功能的水果刀等三是技术原理组合三是技术原理组合日日常常生生活活中中所所使使用用的的焊焊锡锡便便是是利利用用铅铅和和锡锡的的低低共共熔熔现现象象。铅铅和和锡锡的的熔熔点点分分别别为为327和和232，然然而而铅铅和和锡锡混合后却生成了熔点为混合后却生成了熔点为183的合金的合金(即焊锡即焊锡)等。等。第27页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维辐射组合法辐射组合法辐射组合是以一种新技术或令人感兴趣的技术为中辐射组合

35、是以一种新技术或令人感兴趣的技术为中心，心，同多方面的传统技术结合起来，形成技术辐射，同多方面的传统技术结合起来，形成技术辐射，从而导致多种技术创新的发明创造方法从而导致多种技术创新的发明创造方法。现以人造卫星这种新技术为例，看它所引起的辐射现以人造卫星这种新技术为例，看它所引起的辐射组合。人造卫星技术成功以后，它与各种学科的辐射组组合。人造卫星技术成功以后，它与各种学科的辐射组合，发展了卫星电视转播、卫星通讯转播。卫星气象预合，发展了卫星电视转播、卫星通讯转播。卫星气象预报、卫星导航、全世界的时间标准、生物进化科学，以报、卫星导航、全世界的时间标准、生物进化科学，以及对月球、行星、恒星等宇宙

36、研究的各技术等。及对月球、行星、恒星等宇宙研究的各技术等。第28页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维形态分析组合法形态分析组合法形态分析组合也称形态分析法，是瑞典天文物理学家形态分析组合也称形态分析法，是瑞典天文物理学家卜茨维基于卜茨维基于1942年提出的，它的基本理论是：一个事物年提出的，它的基本理论是：一个事物的新颖程度与相关程度成反比，事物的新颖程度与相关程度成反比，事物(观念、要素观念、要素)越不越不相关，创造性程度越高，即易产生更新的事物。该法的相关，创造性程度越高，即易产生更新的事物。该法的做法是：做法是：将发明课题分解为若干相互独立的

37、基本因素，将发明课题分解为若干相互独立的基本因素，找出实现每个因素功能所要求的可能的技术手段或形态，找出实现每个因素功能所要求的可能的技术手段或形态，然后加以排列组合得到多种解决问题的方案，最后筛选然后加以排列组合得到多种解决问题的方案，最后筛选出最优方案出最优方案。第29页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维形态分析组合的一般步骤：形态分析组合的一般步骤：一是确定发明对象一是确定发明对象准确表述所要解决的课题，包括该课题所要达到的准确表述所要解决的课题，包括该课题所要达到的目的及属于何类技术系统等。目的及属于何类技术系统等。二是基本因素分析。二是基

38、本因素分析。即确定发明对象的主要组成部分即确定发明对象的主要组成部分(基本因素基本因素)，编，编制形态特征表。确定的基本因素在功能上应是相对独立制形态特征表。确定的基本因素在功能上应是相对独立的，在数量上应以的，在数量上应以30个个为宜，数量太少，会使系统过大，为宜，数量太少，会使系统过大，使下步工作难度增加，数量太多，组合时过于繁杂很不方使下步工作难度增加，数量太多，组合时过于繁杂很不方便。便。三是形态分析。三是形态分析。要揭示每一形态特征的可能变量要揭示每一形态特征的可能变量(技术手段技术手段)，应充，应充分发挥横向思维能力，尽可能列出无论是本专业领域的还分发挥横向思维能力，尽可能列出无论

39、是本专业领域的还是其他专业领域的所有具有这种功能特征的各种技术手段。是其他专业领域的所有具有这种功能特征的各种技术手段。第30页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维在形式上，为便于分析和进行下一步的组合，往往采取在形式上，为便于分析和进行下一步的组合，往往采取列矩阵表列矩阵表的形式，一般表格为二维的，每个因素的每个具的形式，一般表格为二维的，每个因素的每个具体形态用符号体形态用符号P表示，其中表示，其中P代表因素代表具体形态。对代表因素代表具体形态。对较复杂的课题，也可用多维空间模式的形态矩阵。较复杂的课题，也可用多维空间模式的形态矩阵。四是形态组合

40、。四是形态组合。根据对发明对象的总体功能要求，分别把各因素的各根据对发明对象的总体功能要求，分别把各因素的各形态一一加以排列组合，以获得所有可能的组合设想。形态一一加以排列组合，以获得所有可能的组合设想。五是评价选择最合理的具体方案。五是评价选择最合理的具体方案。选出少数较好的设想后，通过进一步具体化，选出少数较好的设想后，通过进一步具体化，最后选出最佳方案。最后选出最佳方案。由于所得方案是在各种方案中选出的，因此形态由于所得方案是在各种方案中选出的，因此形态分析组合的特点具有全解系性质。分析组合的特点具有全解系性质。第31页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新

41、及其设计思维5、换元与移值式思维、换元与移值式思维（1）换元思维：比如，我们想要过河，如果有桥有船，就）换元思维：比如，我们想要过河，如果有桥有船，就能够过去了，这一类问题我们称之为能够过去了，这一类问题我们称之为相容性问题相容性问题；但既无桥又；但既无桥又无船，我们又不会游泳，那怎么才能到对岸去呢？这类问题无船，我们又不会游泳，那怎么才能到对岸去呢？这类问题我们就称之为我们就称之为不相容问题不相容问题，换元思维，换元思维着重分析研究的就是这着重分析研究的就是这类不相容问题的解决方法类不相容问题的解决方法。就是对一事物的认识不是仅仅局限。就是对一事物的认识不是仅仅局限于某一角度，而是可以不断变

42、换角度去思考。这种从于某一角度，而是可以不断变换角度去思考。这种从各种角度各种角度去分析、认识事物的思维方式去分析、认识事物的思维方式，就叫换元思维。换元思维可，就叫换元思维。换元思维可以较全面、具体、深入地认识一个事物，往往可以产生与众不以较全面、具体、深入地认识一个事物，往往可以产生与众不同的新意，从而打破认识上人云亦云的一般化倾向。积极开展同的新意，从而打破认识上人云亦云的一般化倾向。积极开展换元思维，使一条极陈旧的道理，经过改造，产生新颖、深刻换元思维，使一条极陈旧的道理，经过改造，产生新颖、深刻的见解，这充分说明创新是何等重要！的见解，这充分说明创新是何等重要！第32页，共43页，编

43、辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维（2）移植思维：）移植思维：移移植植是是把把某某一一领领域域内内的的一一种种方方法法或或研研究究成成果果在在另另一一领领域域内内的的应应用用，它它常常导导致致一一门门新新的的学学科科、领领域域或或学学说说的的创立创立。比比如如：把把物物理理学学研研究究手手段段运运用用于于化化学学，产产生生了了物物理理化化学学；将将力力学学研研究究手手段段运运用用于于生生命命体体，产产生生生生物物力学。力学。1）移植有两种类型：）移植有两种类型：先先见见到到可可“移移”之之物物，触触景景生生情情，引引起起联联想想。例如，盲文的发明就是属于这一类。

44、例如，盲文的发明就是属于这一类。第33页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维“点子点子”育文育文，在许多年之前，法国海军巴比尔，在许多年之前，法国海军巴比尔舰长带着通信兵来到一所盲童学校，向孩子们表演夜舰长带着通信兵来到一所盲童学校，向孩子们表演夜间通讯。由于漆黑的夜晚，眼睛是用不上的。于是，间通讯。由于漆黑的夜晚，眼睛是用不上的。于是，军事命令被传令兵译成电码，在一张硬纸上，用军事命令被传令兵译成电码，在一张硬纸上，用“戳戳点子点子”的办法，把电码记下来。而接受命令的一方的的办法，把电码记下来。而接受命令的一方的士兵，用士兵，用“摸点子摸点子”的办

45、法，再译出军事命令的内容。的办法，再译出军事命令的内容。这一表演引起盲童布莱叶的极大的兴趣。对于他来说，这一表演引起盲童布莱叶的极大的兴趣。对于他来说，“戳点子戳点子”和和“摸点子摸点子”就是就是“可移可移”之物。于是，之物。于是，他反复研究，终于发明了他反复研究，终于发明了“点子点子”盲文盲文，并一直沿用，并一直沿用到今天。到今天。第34页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维根根据据移移植植的的需需要要，去去寻寻找找“可可移移”之之物物，通通过过联联想想而而导致移植发明的成果。导致移植发明的成果。压缩空气制动器的发明压缩空气制动器的发明就是一例。就

46、是一例。火火车车发发明明后后，由由于于制制动动器器的的力力量量太太小小，在在紧紧急急的的情情况况之之下下，常常由由于于刹刹不不住住车车而而发发生生重重大大的的交交通通事事故故。有有一一个个叫叫做做乔乔治治的的美美国国青青年年，他他目目睹睹了了车车祸祸的的发发生生，于于是是就就萌萌发发了了要要发发明明一一种种力力量量更更大大的的制制动动器器，这这就就是是移移植植的的需需要要。一一天天，乔乔治治从从当当地地的的报报纸纸上上看看到到用用压压缩缩空空气气的的巨巨大大压压力力开开凿凿隧隧道道的的报报道道，于于是是他他想想：压压缩缩空空气气可可以以劈劈石石钻钻洞洞，为为什什么么不不可可以以用用它它来来制制

47、造造火火车车制制动动器器呢呢?就就这这样样，乔乔治治找找到到了了“可可移移”之之物物。反反复复试试验验之之后后，22岁岁的的乔治终于发明了世界上乔治终于发明了世界上第一台压缩空气制动器第一台压缩空气制动器。第35页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维6、正向、迂向与反向思维、正向、迂向与反向思维(1)正向思维：正向思维：所所谓谓正正向向思思维维法法，就就是是人人们们在在创创造造性性思思维维活活动动中中，沿沿袭袭某某些些常常规规去去分分析析问问题题，按按事事物物发发展展的的进进程程进进行行思思考考、推推测测，是是一一种种从从已已知知进进到到未未知知，通

48、通过过已已知知来来揭揭示示事事物物本本质质的的思维方法思维方法。这种方法一般只限于对一种事物的思考。这种方法一般只限于对一种事物的思考。正正向向思思维维方方法法虽虽然然一一次次只只限限对对某某一一种种事事物物的的思思考考，但但它它都都是是对对事事物物的的过过去去、现现在在作作了了充充分分分分析析、对对事事物物的的发发展展规规律律作作了了充充分分了了解解的的基基础础上上，推推知知事事物物的的未未知知部部分分，提提出出解解决决方方案案，因因而而它它又又是是一一种种较较深深刻刻的的方方法法，是是一一种种不不可可忽忽视视的的领领导导工工作作、科科学学研研究究等等的的方方法法。例例如如，在在领领导导工工

49、作作中中，职职业业经经理理想想了了解解某某一一具具体体问问题题，对对其其作作出出合合理理解解决决时时，此此方法较为有效。方法较为有效。第36页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维(2)反向思维反向思维反反向向思思维维是是与与正正向向思思维维方方法法相相反反的的一一种种创创造造性性思思维维方方法法，是是指指人人们们在在思思考考问问题题时时，跳跳出出常常规规，改改变变思思路路，从反方向寻找解决问题的办法和思路。从反方向寻找解决问题的办法和思路。这这种种反反向向思思维维的的方方法法在在科科学学思思维维中中运运用用得得较较为为普普遍遍。例例如如马马克克思思从

50、从人人体体解解剖剖来来理理解解猿猿体体向向人人体体的的转转化化，从从而而科学的剖析了人类社会，就是一个著名的例子。科学的剖析了人类社会，就是一个著名的例子。第37页，共43页，编辑于2022年，星期二7.1.2 创新及其设计思维创新及其设计思维(3)迂向思维迂向思维迂迂向向思思维维是是指指用用事事物物的的侧侧面面代代替替正正面面，用用间间接接代代替直接，用阶段前进代替一步到位等思维方式。替直接，用阶段前进代替一步到位等思维方式。比比如如，近近几几年年的的快快速速原原形形制制造造技技术术，就就是是用用平平面面生生成立体迂回创新思维产物。成立体迂回创新思维产物。第38页，共43页，编辑于2022年