1、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計，教材：機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(第2版)北京理工大學(xué)張春林主編，第1篇機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)知識篇第2章機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的思考方式基礎(chǔ)第3章機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的技術(shù)基礎(chǔ)，第2章機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的思考方式基礎(chǔ)，第1節(jié)思考概要第2節(jié)思考的類型第3節(jié)創(chuàng)造性思考的形成和發(fā)展第4節(jié)思考方式和創(chuàng)新方法，第1節(jié)思考概要， 思考腦對接受和積累的來自客觀世界的信息進(jìn)行有意識的或無意識的、直接的或間接的加工，產(chǎn)生新事物的思考具有以下特性：一、思考的間接性和概括二、思考的多層性三、思考的自覺性和創(chuàng)造性、第一節(jié)思考的概要、一、思考的間接性和概念思考的間接性， 作為其他信息的觸發(fā)，利用現(xiàn)有的知識和信息，認(rèn)識到?jīng)]有直接感知到的東西和完全

2、感知不到的東西，預(yù)見和推測事物的發(fā)展過程。 例如：考古學(xué)家觀察化石，歷史警察觀察足跡等來推測犯罪者的身體特征這一概念，可以消除不同種類的具體差異，提取并反映其共同的本質(zhì)和特征。 /鯨魚不是魚的冰，水蒸氣都是水。 是一樣的東西，因人而異。 蓮花淀中的場面描寫：“不知道白洋淀有多少蘆葦?shù)亍?我不知道每年長多少蘆葦。 每年蘆花飛蘆花葉黃的時候，全淀的蘆葦被收割、堆積，在白洋淀周圍的廣場上，只知道變成了蘆葦長城”的理解第一階段。 兩個否定句“不知道”，是為了后面的文章“只知道”，突出蘆葦寬廣、蘆葦茂盛、白洋淀美麗的富裕的理解第二層：祖國山河之美、國土之圣、被侵略者踐踏、不被蹂躪的理解第三層：正因?yàn)槿绱?/p>

3、，水生偷夢空間蘋果，第一節(jié)思考的概況，第三，思考的自覺和創(chuàng)造性的激發(fā)是思考自覺執(zhí)行的結(jié)果，在思考過程中出現(xiàn)了質(zhì)量上的飛躍。 思考的自覺性也被稱為靈感思考。 其最大的特征是爆炸性和瞬間性，只要善于抓住這一瞬間的靈感，就會產(chǎn)生質(zhì)變的創(chuàng)造成果。 愛迪生：“勤奮的靈感=天才”的好想法是發(fā)明創(chuàng)造的前提。 第二節(jié)思考的類型，思考具有流利性、靈活性、獨(dú)創(chuàng)性、細(xì)膩性、敏感性和知覺性的特征，根據(jù)在思考運(yùn)營過程中的作用地位，思考主要有以下類型：一、形象思考二、抽象思考三、發(fā)散思考四、收斂思考五、動態(tài)思考六、秩序思考七、直接思考八這是人腦反映客觀事物和現(xiàn)象的外部特征和具體形象的活動。 表現(xiàn)形式、表象、聯(lián)想、想象、右

4、腦支配左半身神經(jīng)和感覺語言中樞支配左腦，主要是語言、邏輯、分析性、代數(shù)的思考識別和行動右腦負(fù)責(zé)直觀、綜合、幾何、繪畫的思考識別和行動，右腦創(chuàng)新能力的源泉左腦具有根深蒂固的工具性質(zhì)， 有責(zé)任把右腦的形象思考變成語言愛因斯坦，“我思考問題的時候，不是用語言思考，而是用活躍的形象來思考。 結(jié)束這個思考后，我要辛苦把他們轉(zhuǎn)換成語言。 “左腦人”被電腦取代，在現(xiàn)實(shí)生活中95%以上的人只使用自己的一半腦、左腦。 第二節(jié)思考的類型，第二，抽象的思考抽象的思考也稱為邏輯思考。 通過概念、判斷、推論反映客觀現(xiàn)實(shí)的思考活動。抽象思考涉及語言、推論、定理、公式、數(shù)字、符號等無法感覺的抽象事物，是確立概念、不斷推論、

5、反復(fù)判斷的思考過程。 概念是客觀事物本質(zhì)屬性的反映，是具有共同特性的事物和現(xiàn)象的總稱。 狗獵犬、牧羊犬、警犬、毒品探測犬、寵物犬的四條腿、銳利的牙齒、食肉、跑得好、敏銳的嗅覺和聽覺等判斷是兩個概念的聯(lián)系。 推論是兩個以上的判斷的聯(lián)系。 三、發(fā)散思維發(fā)散思維又稱輻射思維、擴(kuò)散思維、開放思維等。 這是以很少的思考形式，從給定的信息輸入中產(chǎn)生很多的信息輸出為特征。 思考過程：以待解決的問題為中心，使用橫向、縱向、反向、分支、反向、疑問、對稱等想法，考慮所有要素的結(jié)果，盡可能多地找到答案，從許多答案中求出最佳值，有效地解決問題。 氣象變富，啤酒瓶、容器(裝酒、加油、裝蠟燭)、轉(zhuǎn)造工具(餃子皮、劃片)、

6、裝飾品(做花瓶)、樂器(打聲音)、武器(打人)、第二節(jié)思考的類型，四、收斂思考的收斂思考也被稱為集中思考、求同思考等是一種尋求某種正確答案的想法。 以某個研究對象為中心，把很多想法和信息匯集在這個中心思考過程中。 (1)請說家里發(fā)光的和熱的。 找到共同點(diǎn)。 (2)請寫下海水和河水的共同點(diǎn)。 (3)鴿子、蝴蝶和蜜蜂和蒼蠅有什么相同？ (4)銅、鐵、鋁、不銹鋼等金屬有什么共同的屬性？(1)家里有白熾燈、熒光燈、紅外線加熱器等發(fā)光發(fā)熱的金屬，共同點(diǎn)是用電。 (2)都是水；蒸發(fā)；能養(yǎng)魚；能給人類帶來幸福。 (3)飛，吃(4)傳熱，導(dǎo)電，五，動態(tài)思考動態(tài)思考是運(yùn)動的，不斷調(diào)整，不斷優(yōu)化的思考活動。 其特

7、點(diǎn)是根據(jù)不斷變化的環(huán)境條件，不斷地改變自己的思考秩序、思考方向，調(diào)整控制事物，達(dá)到最佳的思考目標(biāo)。 動態(tài)思考的模式是：收集新資料制定新方案，實(shí)施反饋調(diào)整新方案，第二節(jié)思考的類型，六、秩序思考秩序思考是以一定的規(guī)則和秩序進(jìn)行的目的思考，那是很多創(chuàng)造方法的基礎(chǔ)。 所謂十二融通法、歸納法、邏輯演繹法、信息交法、場-場分析法“十二融通”法，可以考慮到人們在觀察和認(rèn)識事物時是否能追加。 (2)減(3)擴(kuò)張(4)縮減(5)變化(6)改變(7)一連串(8)學(xué)習(xí)一學(xué)(9)一代(10 )一次搬運(yùn)(11 )相反(12 )引出新觀念、新想法，為了獲得創(chuàng)造性的成果，請務(wù)必等待例如：齒輪設(shè)計過程是先選擇模塊，標(biāo)準(zhǔn)化，按

8、齒數(shù)選擇，幾何尺寸計算，強(qiáng)度檢查，1 )加：在進(jìn)行某個創(chuàng)造活動的過程中，可以考慮能給這個事物添加什么這件事做得長、高、厚、寬嗎？ 例如，伽利略發(fā)明的望遠(yuǎn)鏡是“加加”的典型例子。 在歐洲有個磨透鏡的工人，有一次，他偶然把凸透鏡片和凹透鏡片對合起來，他通過這個透鏡看遠(yuǎn)處，嚇得遠(yuǎn)處的景色能移到眼前。 這個發(fā)現(xiàn)被科學(xué)家伽利略所熟知，他在不知不覺中研究了“加”的東西，終于發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡。2 )扣分：原來的可以減去什么？ 把原來的東西減少一點(diǎn)，變短，變小，變窄，變薄，變輕，變輕等，這個東西變得新，其功能、用途會怎樣變化呢？ 操作中，可以減少時間次數(shù)嗎？這樣做有什么效果？例如，隱形眼鏡是使鏡片變薄、變小、拉眼

9、鏡框發(fā)明的。 3 )能擴(kuò)大現(xiàn)有物品在功能、結(jié)構(gòu)等方面嗎？ 放大或放大的話，會有什么變化呢？ 這個東西除了眾所周知的用途以外，還能擴(kuò)展什么用途？例如，已知吹風(fēng)機(jī)吹頭發(fā)。 但是，在日本，有人想用吹風(fēng)機(jī)晾干濕被子，用途很廣。 然后在此基礎(chǔ)上發(fā)明了被子干燥機(jī)。 如果把普通望遠(yuǎn)鏡擴(kuò)展成長而大的望遠(yuǎn)鏡。 其可視性是人眼的4萬倍，放大率達(dá)到了3000倍。 用這個望遠(yuǎn)鏡看星空，距離38萬公里的月亮，就像靠近128公里一樣。 4 )縮小原來的物品的體積稍微縮小，長度稍微縮短會怎么樣，能不能在此基礎(chǔ)上開發(fā)新的物品？ 我國微雕刻藝術(shù)引領(lǐng)世界，其本質(zhì)也是“縮減”。 它的縮小程度驚人，可以在頭發(fā)上雕刻偉人的臉和名人的詩

10、句等，成為珍貴的物品。 生活中的袖珍詞典、微型錄音機(jī)、相機(jī)、濃縮味道的素、濃縮洗滌劑(粉)等是“縮減”的結(jié)果。 5 )改變它是改變原始物品的形狀、尺寸、顏色、味道、音響等，形成新物品。 從成分、零件、材料、排列順序、長度、密度、濃度、高度等內(nèi)部結(jié)構(gòu)也可以變化的使用對象、情況、時間、方式、用途、便利性、通用性等方面也可以變化的制造技術(shù)、質(zhì)量和數(shù)量、對事物的習(xí)慣性的看法、處理方法和想法等方面也可以變化。 比如，企業(yè)經(jīng)營革新離不開“變”這個詞。 冷飲食品廠必須重視產(chǎn)品圖案的翻新，才能開發(fā)出形狀、顏色、味道不同的新產(chǎn)品。 也不能讓企業(yè)成長。 如果企業(yè)不拘泥于現(xiàn)狀繼續(xù)開發(fā)新產(chǎn)品，企業(yè)就會充滿活力。 6

11、)所謂改變，就是從現(xiàn)有事物存在的缺點(diǎn)開始，發(fā)現(xiàn)該事物的缺點(diǎn)，如不安全、不方便、不美麗，并對這些缺點(diǎn)尋找有效的改進(jìn)措施，進(jìn)行發(fā)明和創(chuàng)新。 “變化”的技術(shù)是積極的，表現(xiàn)出發(fā)明者必須積極地加以變化，這就是始終保持新的東西。 “改變”技術(shù)具有被動的類型，經(jīng)常是通過暴露事物的缺點(diǎn)，或者在被發(fā)現(xiàn)后，消除為人們使用的發(fā)明技術(shù)，即某種缺點(diǎn)而被創(chuàng)造的。 因此，“變革”適合思考靈活創(chuàng)新的人?！案淖儭奔夹g(shù)適合初學(xué)者和保守、不擅長發(fā)現(xiàn)問題的人。 這種方法容易讓人發(fā)現(xiàn)問題，尋找創(chuàng)造對象。 “變更”技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣。 例如，將撥號盤式電話機(jī)變更為鑰匙式電話機(jī)，將手動廁所變更為自動感應(yīng)式廁所等。 7 )某個東西和什么樣的

12、要素聯(lián)系在一起？利用它們的聯(lián)系，觀察聯(lián)系是否能產(chǎn)生新的功能，開發(fā)新產(chǎn)品嗎？ 例如，可以用手機(jī)發(fā)送郵件，以往是共同開發(fā)用按鈕輸入，和手寫信息相關(guān)聯(lián)，可以手寫輸入的手機(jī)的便利的手機(jī)用戶。 8 )世代是用其他的東西和方法置換現(xiàn)有的東西，進(jìn)行革新的想法。某些使用方法根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域而不同，但能夠?qū)崿F(xiàn)相同的功能，因此能夠嘗試替代，能夠直接尋找現(xiàn)有的替代物，也能夠從材料、部件、方法、顏色、形狀、聲音等方面部分地替代。 看到替代會發(fā)生什么樣的變化呢？ 會有什么樣的好結(jié)果？能解決什么樣的實(shí)際問題？ 例如，曹沖可以說是“世代”的典型事例。 另外，用各種飯盒代替?zhèn)鹘y(tǒng)的飯盒，用復(fù)合材料代替木材、鋼鐵等。 9 )搬家把原

13、來的東西和原來的構(gòu)想、技術(shù)轉(zhuǎn)移到別的地方，產(chǎn)生新的、新的構(gòu)想、新的技術(shù)。 把什么移到別的地方，又有什么用途呢？一個想法、原理、技術(shù)能移到別的地方或地方，用于別的用途嗎？ 例如，利用激光的特征進(jìn)行激光穿孔、激光切斷、激光盤、激光測量、激光盤、激光照射、激光治療近視眼等日常照明燈，通過改變光的波長，制作紫外線滅菌燈、紅外線加熱燈，改變燈的顏色、裝飾顏色10 .相反，“逆”是指使某事物的形態(tài)、性質(zhì)、功能及其表里、表里、縱橫、上下、左右、前后等顛倒，產(chǎn)生新事物。 “逆逆”的想法也被稱為逆思考，一般從現(xiàn)有的東西的逆方向來考慮。 例如，眾所周知的司馬光打汽缸的故事就是其中的典型例子。 某個孩子不小心掉在水

14、壺里，司馬光為了救人，突破了“人離開水”的通常想法，把水壺弄壞，從人那里放出水來，救孩子。 11 )一定的“一定”是指，為對某個發(fā)明和產(chǎn)品制定新的標(biāo)準(zhǔn)、型號、順序，為了改善某個東西，提高學(xué)習(xí)和工作效率，為了防止可能發(fā)生的不良結(jié)果，制定新的規(guī)定，進(jìn)行革新的想法。 例如，也有人發(fā)明了“一定”來定位近視報警器。 他利用微汞密封開關(guān)，與電子零件、發(fā)音器一起安裝在頭帶式耳機(jī)上，調(diào)節(jié)，規(guī)定從頭部到桌子的距離，當(dāng)頭部超過這個規(guī)定值時，微汞開關(guān)接通電源，發(fā)出警告音，注意坐得整齊。 12 )學(xué)習(xí)模仿其他物品的原理、形狀、構(gòu)造、顏色、性能、規(guī)格、動作、方法等，謀求創(chuàng)新。 科學(xué)家研究蝙蝠的飛行原理，發(fā)明雷達(dá)時魚在水

15、中的行動方式，發(fā)明潛水艇的鯨魚在海里航行的樣子，將船體改良成流線型，大幅度提高輪船的航行速度。 英國人鄧洛普發(fā)明了充氣輪胎也是一樣。 有一次，看到兒子騎著堅(jiān)硬的自行車在碎石路上搖晃著跑，非常危險。 他在院子里想著能不能制造出能減小振動的新輪胎，他看到澆水的橡膠管，因?yàn)椴攘四_感到很有彈性，所以利用橡膠的彈性，我成功地發(fā)明了充氣輪胎。 某工廠的儲煤自燃，引起了火災(zāi)。 煤為什么會自燃，七、直接思維直接思維是創(chuàng)造性思維的主要表現(xiàn)形式。 直接思考是一種非邏輯抽象的思考，人類根據(jù)有限的信息，積累現(xiàn)有知識，脫離習(xí)慣性的思考規(guī)則，對新事物、新現(xiàn)象、新問題進(jìn)行直接、迅速、敏銳的洞察和跳躍性的判斷。 思考方法：設(shè)

16、想笛卡爾連接方法，如思考方法、笛卡爾連接方法和模糊估計方法，意味著使用抽象的幾何圖形解釋代數(shù)方程式，盡可能地使用“智能圖像”解決問題。 “知識形象”是指人類思維中存在的某種思維模式。 這個思考模型用某個圖像或圖形符號表示。 例如，類似于物理模型、幾何模型等。 然后，盡可能地使用這種圖像模型進(jìn)行思考。 我們看到腦海中浮現(xiàn)出橢圓的圖形，a=b的話就會出現(xiàn)圓的圖形。這種思考過程被稱為“笛卡爾連接”。 凱克勒在夢中發(fā)現(xiàn)苯環(huán)結(jié)構(gòu)式，是直觀思考成功的典型例子。 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是凱勒發(fā)現(xiàn)不可或缺的基礎(chǔ)，前人的積累也是其發(fā)現(xiàn)不可或缺的條件，其中必要的思考推動力也是不可或缺的。 為什么凱克勒發(fā)現(xiàn)苯環(huán)的結(jié)構(gòu)是蛇狀的環(huán)狀呢？資料顯示，凱勒年輕時曾作為審判煉金術(shù)師的法庭審判員。 在法庭上，一次也沒有目擊過作為物證出現(xiàn)的煉金術(shù)的象征的蛇的手鐲。 (這張圖像深深地印在他的頭上)。 更有趣的是，他夢到苯環(huán)結(jié)構(gòu)的晚上，給要參加派對的妻子戴過項(xiàng)鏈(也是環(huán)狀的)，花了很長時間才戴過。 除此之外，那天晚上他在壁爐旁打瞌睡。 爐子里快要消失的柴火，發(fā)出火花(就像蛇眼在黑暗中眨著眼睛)。 這些外界條件(圖像)，與他多年來沉思的苯環(huán)結(jié)構(gòu)在夢中“連接”、“原子在我眼前飛翔，長長的行列，變化，接近，連接，扭曲，轉(zhuǎn)動，像蛇一樣。 你看，那是什么？蛇咬住自己的尾巴，在眼前輕蔑地旋轉(zhuǎn)著，就像我從電擊中醒來一樣，那天晚上，我為這個假設(shè)的結(jié)果