发明创造思维

事物间的联系是普遍存在的。正是这种联系，我们的思维得以从已知引向未知，变陌生的为 熟悉的。这时，我们脑内发生的联想和类比过程可以看作是事物间的普遍联系在思维中的一 种体现。联想和类比法则是这类思维形式在人的创造活动中经验的总结。 （一）联一联：联想创新 1．魅力的由来 请用“踏花归云马蹄香”构思一幅画。 文艺创作的魅力多是借助于联想而形成的。 联想在文学作品中亦是常用的手法。李商隐的“春蚕到死丝方尽，蜡烛成灰泪始干” 及李白的“床前明月光，疑是地上霜”皆乃联想的佳句。 2．引人入胜的广告 联想用之以广告，不仅有艺术性，还富有人情味。 当时中国人口为 4亿。 3．创新的连锁反应 （二）类推的魔力：类比创新 1．科学研究 法国物理学家欧姆把关于电的研究与法国数学家傅立叶关于热的研究加以类比：傅立 叶假设热流量与温度梯度成正比，用数学方法建立了热传导定律；欧姆则用电流量对应热流 量，用电位对应于温度，并用实验证明两者有着相似的关系，终于发现了电流与电压成正比 的欧姆定律。 2．创造新学科、新理论 控制论的创始人维纳等人，通过类比，把人的行为、目的等引入机器，又把通信工程 的信息和自动控制工程的反馈引进了活的有机体，从而产生了控制论的理论与方法。1678 年荷兰物理学家惠更斯将光和声进行比较，发现光和声有一系列的共同属性，如直线传播、 反射、折射、干涉等。而声是由于物质振动而产生的波，于是类推光也是一种波，从而提出 了光的波动说理论。 3．小发明 石家庄市中学生王学青感到地球仪不如地图取拿方便，但地球仪有立体感，容易看懂， 怎样才能使地球仪便于携带呢？最好是使用时成球状，不用时可压扁。针对这一想法，王学 青绞尽了脑汁，终于从儿童的气塑玩具那里得到启发（直接类比），制成充气地球仪，十分 方便实用。 （三）搬一搬：移植法 1．基本原理 所谓移植法是将某个领域的原理、技术、方法，引用或渗透到其他领域，用以改造和 创造新的事物。 从思维角度看，移植法可说是一种侧向思维方法。它通过相似联想、相似类比，力求 从表面上看来仿佛是毫不相关的两个事物或现象之间，发现它们的联系。 英国剑桥大学教授贝弗里奇说：“移植是科学发展的一种主要方法。大多数的发现都 可应用于所在领域以外的领域，而应用于新领域时，往往有助于促成进一步的发现。重大的 科学成果有时来自移植。” 2．主要途径 （1）原理移植 想想还能移植什么？ 无论是理论还是技术，尽管领域不同，但常可发现一些共同的基本原理。因此，可根 据不同的要求和目的作移植创新。如红外辐射是一种很普通的物理过程，将这一原理移植到 其他领域，可产生新奇的成果：红外线探测、遥感、诊断、治疗、夜视、测距等；在军事领 域则有红外线自动导引的“响尾蛇”导弹，装有红外瞄准具的枪械、火炮和坦克，红外扫描 及红外伪装等等。 （2）方法移植 17 世纪的笛卡尔是科学方法移植的先驱。他以高度的想象力，借助曲线上“点的运 动”的想象，把代数方法移植于几何领域，使代数、几何融为一体而创立解析几何；美国阿 波罗 11 号所使用的“月球轨道指令舱”与“登月舱”分离方法，移植于巨轮不能泊岸时用 驳船靠岸的办法；现代管理方法中的行为学派是将心理学原理移植到企业管理方法中而形成 的，在科学研究中常用的一些方法如观察法、归纳法、直接法等可以移植到技术创新中去。 （3）回采移植 历史表明，许多被弃置不用的“陈旧”技术，只要赋予现代技术加以改造，往往会导 致新的创造。如帆船是古代船舶的标志，但又出现在 80年代。至今，东西方竟有 20多个海 洋国家成立了“风帆研究所”。现代风帆是以计算机设计，具有最佳采风性能和推进性能。 其制作材料已从尼龙发展到铝合金，帆的操作控制也是自动化的。所以现代帆船并非“扁舟 孤帆”，而是万吨巨轮。有些帆船速度可与快艇媲美，加上节能、安全、无噪音、无污染等 独特优点而深受器重。 （4）功能移植 系指把诸如激光技术、超声波技术、超导技术、光纤技术、生物工程技术以及其他信 息、控制、材料、动力等一系列通用技术所具有的技术功能，以某种形式应用于其他领域。 如采用液压技术便可较好地解决远距离传动的问题，且简化机构并操作方便；电子计算机的 应用则使机械加工程序化、自动化；在自然界，河川中夹杂的有机物质的净化细菌，有机物 经它消化后变成水和一氧化碳。环保专家将此功能移植于废水处理——引进净化细菌让它大 量繁殖，以达到去污变清的目的。这就是目前污水处理的活性污泥处理法。 （四）拜生物为师：仿生学方法 1．基本原理 通过模拟生物的结构或功能原理而导致发明创造的途径称为仿生学方法。今天，仿生 学已成为现代技术发明的重要途径之一。生物原型成为现代发明的源泉。 仿生法启示来自生物圈，注意观察才能学会仿生。 2．主要途径 向生物索取技术原理，不仅具有令人陶醉和神往的光辉前景，而且所涉猎的内容也相 当广泛，事实上，人类从仿生学的角度所作发明的例子是很多的。例如从鸟类想到飞机。从 蝙蝠想到雷达、从犰狳想到坦克、从石龙子想到伪装色、从飞鼠想到降落伞等等。根据仿生 学的研究成果，向生物索取技术原理大致有如下几个方面： （1）信息仿生 主要是通过研究、模拟生物的感觉（包括视觉、听觉、嗅觉、触觉）、智能以及信息 贮存、提取、传输等方面的机理，构思和研制新的信息系统。 （2）控制仿生 主要通过研究模拟生物的体内稳态（反馈调节）、运动控制、动物的定向与导航、生 态系统的涨落及人机系统的功能原理，来构思和研制新的控制系统。例如，人们根据蜜蜂的 复眼能构利用偏振光的原理导航，发明了用于航空和航海的非磁性“偏光天文罗盘”。这种 罗盘对于不能使用磁罗盘的高纬度地区，显示出极大的优越性。 （3）力学仿生 主要通过研究模拟生物的机械原理以及结构力学和流体力学的原理，构思和研究新的 系统。例如，人们根据鱼类、鸟类的身体形状的流体力学特性，研制了各种各样的船舶和空 间飞行物；根据蛋壳、乌龟壳、贝壳等弯曲表面，发明了建筑物上薄壳结构。 （4）化学仿生 主要是通过研究模拟生物酶的催化作用、生物的化学合成，能量转换等，来构思高效 催化剂等化学产品、化学工艺以及新材料、新能源等。例如，人们为宇宙飞船设计的所谓“宇 宙绿洲”----生态循环系统，就是通过模拟生物“电池”、光合作用转换的原理以及自然生态 系统所创造出的。 （5）技术仿生 在隧道工程中曾广泛使用的“构盾施工法”也是以生物为师作出的发明。 （6）原理仿生 苏联科学院动物研究所研制了各种地球上许多动物的运动后，模仿其运动原理设计研 制了各种新颖的交通工具：按蜘蛛的爬行原理设计车军用越野车;根据蛇的爬行原理设计并 改善了履带车的噪声;利用企鹅奔跑的原理设计了雪地汽车;甚至还准备参照袋鼠的运动方 式来设计一种可以超越障碍的越野车。 （五）启发来自原型：原型启发法 1．基本原理 有启发作用的事物，叫做原型。很多原型都可能有启发作用，如自然现象、日常用品、 机器、示意图、文字描述、口头描述等都是常见的原型。由原型启发而得的创造发明甚多。 可作为原型的事物千千万，就看你能不能发现它们之中的启发作用在哪儿。 2．启发的条件 启发带有偶然性、机遇性、它需要有一定的主客观条件： （1）有强烈的创新欲望，这样才能大大提高接受启发的敏感性。 （2）明确问题的实质，以鉴别把握可能得到的启发。 （3）增加信息量，扩大接触面，为启发创造更多机会。跨学科的研究者常能作出突 破性贡献，因为独创性常常在于发现两个截然不同的事物之间的联系或共同点。 （4）大胆猜测事物之间可能的联系，寻找启发的原型。 3．原型的启发 （1）资料的启发 美国发明家威斯汀豪斯发明的能控制整列火车的制动装置是从一本杂志上得到的启 示。文章介绍挖隧道时，驱动风钻的压缩空气是用橡皮管从 900米以外的空压缩机送来的， 于是创造了气动刹车的装置。 （2）技术的启发 在修补沥青路面时，常需将原有的沥青烤软，但用红外线加热或烘烤方法均只对表面 有效，难以使内部软化。有人想到微波炉可将食品内部迅速加热，于是将此技术应用于筑路 机上，取得了好的效果。 （3）生物的启发 “伟格罗”是一种不生锈、重量轻、可以洗的尼龙扣，可广泛用于衣服、窗帘、椅套、 医疗器材、飞机及汽车上，太空人还借此把食品包“挂”在墙上，或使他们的靴子能附着在 地板上。启发这一奇妙创造的原型是：1948 年某天，瑞士发明家桥治·德梅斯特拉尔带着 他的狗去打猎时，沾在人和狗身上的牛蒡子草刺果。 （4）常识的启发 结症是马、骡常见病，死亡率很大，是兽医的一大难题。为此煞费苦心的兽医李留栓 等人注意到了一个简单常识：鸡蛋很难握破但极易击碎。有此创造了一种奇特的“撞击术” ----一只手深入肠道按住结粪，另一只手在腹腔外对准突然一击，使粪破碎。几年中，他们 用这种方法治疗了两千多匹病马，无一死亡。 （5）生活的启发 美国工程师杜里埃认为，为保证内燃机有效地工作，必须使汽油和空气均匀地混合。 然而如何混合却不得要领。1891 年某日，他看到妻子喷洒香水，突然灵光一闪，终于创造 出了发动机的汽化器。 （6）现象的启发 哈格里沃斯经常在想怎样才能提高只能拉出一根线的纺车的效率。有次在与珍妮谈话 时，把纺车碰翻了，轮子带动那根绽子飞快地转动。受此启发，想到几个竖起的锭子的效率 肯定要比一个横锭要高。于是，发明了效率高 8倍，有 7个竖锭的纺车。 （7）原理的启发 有人研究了西瓜皮能滑倒人的原理，发现这是西瓜皮受脚踩后压出了水份，减小磨擦 而致，由此弄清了冰刀式滑冰鞋只能在冰上滑而不能在光滑的玻璃上滑的道理；又有人分析 了香蕉皮滑倒人的原理，发现香蕉皮由几百个薄层构成，层与层之间可相对滑动，由此找到 与香蕉皮有类似结构的二硫化钼，它具有良好的耐热性，为机械转动、滑动的润滑开创了一 个新天地。 （六）透过现象看本质：现象探索法 所谓现象，是指事物在发生、发展和变化过程中显露出来的外部形式和表面特征。世 界充满着各种各样的现象，其中既有自然现象，也有社会现象，还有思维现象。它们共同反 映出自然界和人类社会的发展趋势、运动规律和演变本质。 现象探索法，是指人们运用一定的理论和方法，通过观察实验和调查研究，主要通过 联想和类比，探索由各种各样的现象所提示的、人们还不曾知晓或知之甚少的东西，以便从 中了解和掌握事物发生、发展和变化的趋势、规律或本质，从而促进创新活动的开展和创新 成果的取得。 有志于发明创造的大学生应当了解，世界每天都是新的，因为世界上的任何事物和现 象每时每刻都处在不停的运动、变化和发展之中，面对错综复杂的事物及其瞬时万变的现象， 大学生如何才能真正了解现象、透视现象，利用现象呢？实际上，绝大多数对人们开展发明 创造活动有借鉴、启发意义的现象通常可分为“新奇性现象”、“重复性现象”和“密集性现 象”三种，它们对引导人们进行创造性思维的作用可通过下述事例生动反映出来： /////////////////////////列举是人们思维活动的表现形式之一。通过列举事物各方面的属性，可掌握 一定数量的信息，便有助于产生新的概念，有助于克服心理障碍，改善思维方式，在创新活 动中有实际的作用。 第一，有助于克服感知觉不敏锐的障碍，把思维从僵化、麻木的状态下解放出来。 第二，列举法促使人们全面感知事物，防止遗漏。 第三，有利于克服感情障碍。 第四，是改进老产品开发新产品的非常实用的方法。 （一）寻找与众不同的点：特性列举法 1．基本原理 特性列举法是美国布拉斯大学教授 R。克劳福特发明的一种创造方法。克劳福特认为 每个事物都是从另外的事物中产生发展而来的。一般的创造都是旧物改造的结果，所改造的 主要方面是事物的特性。此法就是通过对须革新改进的对象作曲观察分析，尽是列举该事物 的各种不同的特征或属性，然后确定应加改善的方向及如何实施。 一般说来，要解决的问题越小。越简单，特征列举法就容易获得成功。例如，要革新 一辆汽车，若从整体着手，往往一时难以得出新的设想，因为它涉及面广，很难一下子把握 住。为此可对组成汽车的主要系统进行分解，然后针对各个局部加以改进。 特性列举法适用于革新或发明具体事物，特别适合于轻工业产品的改革。此法也可适 用于行政管理、机构体制及工作方法的改进。特性列举法既可个人使用，亦可集体使用。 2．实施步骤 （1）将对象的特性或属性全部写出来，犹如把一架机器分解成一个个零件，每个零 件功能如何，特性怎样，与整体的关系如何都列举出来，列成表。如对象繁杂，则应先将对 象分解后选一个目标较为明确的发明或改进课题，课题宜小不宜大。 （2）从三个方面进行特性列举： 名词特性——整体、部分、材料、制造方法； 形容词特性——颜色、形状、感觉、性质、状态； 动词特性——功能、作用。 （3）在各项目下试用可替代的各种属性加以置换，引出具有独创性的MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1713866029435_1。进行这 一步的关键是要尽量详尽地分析每一特性，提出问题，找出缺陷，再试从材料、结构、功能 等方面加以改进。 （4）提出方案并对方案进行评价讨论，使产品能符合人们的需要和目的。 3．例析：新颖水壶的构思 烧水的水壶，似乎已经定型习惯了，不易想到可以改进之处。现用特性列举法分析之， 便能打开思路。 ①名词特性 整体：水壶； 部分：壶嘴、壶把手、壶盖、壶体、壶底、蒸气孔； 材料：铝、铁皮、搪瓷、钢材等； 制作方法：冲压、焊接、浇铸。 根据所列特性，可作如下提问：如壶嘴长度是否合适？壶把手可否 改成塑料以免烫手？壶体可否一次成型？冒出的蒸气是否烫手，改个位置行否？制作 材料有无更适用的，等等。 ②形容词特性 性质：轻、重； 状态：美观、清洁、高低、大小等； 颜色：黄色、白色、各种图案； 形状：圆形、椭圆形等 由此，也可找到许多可供改进的地方。如怎么便于工作于清洁，颜色图案作何变化， 底部用什么形状才更利于吸热传热等等。 ③动词特性 功能：烧水、装水、倒水、保温等。 能否在壶体外加保温材料，则可提高热效率并有保温性能；再如在壶嘴上加一汽笛， 使水开时就可鸣笛发信号等。 （二）每个缺点都是创新起点：缺点列举法 1．基本原理 任一产品或商品，都不可能是十会十美的，它们或多或少有这样或那样的缺点。然而， 由于人有惰性，“初看是个疤，久看成了花”，对于习惯了的事物，人们往往不容易、甚至不 愿意去发观它的缺点。相反，如果对产品“吹毛求疵”，有意去找毛病，然后用新的技术加 以改革，就会创造出许多新的产品来。 缺点列举法是抓住事物的缺点进行分解，以确定创新目的的创造方法。此法与特性列 举法相比，有其独到之处。特性列举法列出的特性很多，逐个分析需要花很多时间。缺点列 举法的特点是直接从社会需要的功能、审美、经济等角度出发，研究对象的缺陷，提出改进 方案，简便易行。此法主要是围绕着原事物的缺陷加以改进，一般不改变原事物的本质与总 体，属于被动型的方法。它一方面可用于老产品的改造，也可用在对不成熟的新设想、新产 品作完善工作，另外还可用于企业管理方面等。 2．实施步骤 使用缺点列举法，并无十分严格的步骤，一般可按如下程序进行： 用缺点列举法改进自行车。 （1）尽量列举一事物的缺点，需要时可事先广泛调查研究征集意见； （2）将缺点加以归类整理； （3）针对所列缺点逐条分析，研究其改进方案或能否缺点逆用、化弊为利；如对现 有的雨衣作缺点列举： ①胶布雨衣夏天闷热不透风； ②塑料雨衣冬季变硬变脆容易坏； ③穿雨衣骑自行车上下车不方便； ④风雨大时，脸部淋雨使人睁不开眼，影响安全； ⑤雨衣下摆贴身，雨水顺此易弄湿裤腿与鞋； ⑥胶布色彩太单调，无装饰感等。 针对这些缺点可提出许多改进方案。如采用新材料使塑料雨衣不脆不硬；在雨帽上加 一付防雨眼镜或眼罩；增加色彩，分别设计男、女、老、少不同式样的雨衣；以防弄湿裤腿 及穿着方便的雨衣等等。 3．实施方式 （1）会议法 召开一次缺点列举会，会议由 5—10人参加，会前由主管部门针对某项事物，选择一 个需要改革的主题，让与会者围绕此主题尽量列举各种缺点，愈多愈好。另请一人将提出的 缺点 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 在一卡片上编号，之后从中挑选出主要缺点，并针对这些缺点制定出切实可行的革 新方案。一次会议的时间约 1—2小时，会议的主题宜小不宜大。 （2）用户调查法 企业中改进新产品时使用缺点列举法可以与征求用户意见结合起来，通过销售、售后 服务、意见卡等渠道广泛征集意见。用户提出的意见有时是产品设计人员所不易想到的。 （3）对照比较法 将同类新产品集中在一起，从比较中找缺点，甚至对名牌新产品吹毛求疵，找到可以 改进之处。用这种方法开发新产品起点高、步子大。 （三）创新在希望中诞生：希望点列举法 1．基本原理 希望点列举法是通过提出的种种希望，经过归纳，确定发明目标的创造方法。 希望点列举法是从发明者的意愿提出各种新设想，它可以不受原有物品的束缚，所以 是一种积极主动的创造方法。 例如，有人提出，希望发明一种“定时安眠药”，在疲劳时可以让你安稳地休息片刻， 然后定时醒来，继续工作，而且经常服用无副作用。这种设想是现有产品所不具备，所以它 常用于新产品的开发上。 用希望点列举法改进课桌。 2．实施方法 与缺点列举法类似，希望点列举法的实施形式灵活多样，常用的有： （1）书面搜集法 按事先拟定的目标，设计一种卡片，发动用户和本单位的职工，请他们提供各种想法。 （2）会议法 召开 5—10人的小型会议约 1—2小时，由主持人就革新项目或产品开发征集意见， 激励与会者开动脑筋，互相启发，畅所欲言。 （3）访问谈话法 派人直接走访用户或商店等，倾听各类希望性的建议与设想。 由以上方法收集到的各种意见和希望，再进行分析研究，制订可行方案。具体程序为： 第一，对现有的某个事物提出希望。希望一般来自于两个方面：或是事物本身存在不 足，希望改进；或是人们的需求变更，有新的要求。 第二，评价所产生的希望，找出可行的设想。 第三，对可行性希望作具体研究，以制订方案、实施创造出。 （四）专利文献是创新的宝库：专利信息利用法 专利文献记录了大量科技发明的成果，相当于列举了大量创新信息，善于有效地利用 科技专利文献，是新的创造发明诞生的重要源泉。 由于专利 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 在世界范围内已被 160多个国家和地区所采用，具有新颖性、创造性和 实用性的发明，实用新型的外观设计都通过专利文献向全世界各地传播。专利文献以其国际 化，情报化的特点，反映了创造发明的发展水平，也反映了现代化科学技术的发展面貌。因 此，专利文献是创造发明的一个宝库。 1．利用专利文献的作用 （1）构思新产品 许多人想创新，但往往感到无从下手，一方面他们觉得周围熟悉的东西已经比较完善 了，无法进行创新；另一方面觉得周围事物缺乏创新的价值，无需创新。这是由于他们还缺 乏积极的创新意识和创新手段的缘故，而阅读专利文献，往往是启迪我们创新构思的一种有 效的办法。 专利文献是人类的知识宝库，现在人们的发明创造有 90%以上申请专利，可以说专 利是满足人们各种需要的技术的集成。但很明显，专利并不是各种需要的全部技术或最好的 方案，也有可能这一技术没有全部揭示出其能够满足的全部需要。基于这种情况，我们通过 阅读专利文献，一方面根据专利所满足的需要启发我们的创新思路，寻找更好的方法；另一 方面，根据专利未曾涉及的需要和权利要求，可拓展专利的新用途。 （2）端正思考方向 当我们确定了创新课题时，去检索一下专利文献是完全有必要的，因为你所从事的创 造工作，或许早已由其他发明者解决了，你在不知情的情况下盲目地投入人力、物力、财力， 到头来依然结不出丰收之果，白忙了一阵，不是很可惜吗？ 当你通过检索，未发现自己的课题有任何专利文献资料记载，这说明该课题可能是一个未开 发的领域，从而可以增强你从事创新的信心。同时在检索过程中，你由于已有了既定的目标， 因而很容易从其他发明中找到与自己课题相关联的技术和发明，由此触发灵感，引起想象， 更进一步深化自己的课题。 （3）引申已有专利，导致新的发明 专利都是为了满足某种需要的新的独创技术，既然是独创和首创，因此往往缺乏多人 的审查以及长期实际的考验，这样就使专利技术一般都具有不完备性，所以都可以进一步引 申，使其臻于完善，创新者可以以此为思路较容易地取得创新成果。 （4）了解技术动态，增进创造才能 检索专利文献，使自己能迅速了解目前先进技术的发展现状，能引导自己将所学知识 有意识地朝这些领域发展。在阅读专利文献的过程中，一方面我们可以了解技术结构知识， 另一方面还能从别人的发明中发现思维的方式和发明的诀窍，增强自己的创造才能。 2．注意事项 （1）应尊重别人的知识产权 运用专利信息利用创造方法，应尊重别人的知识产权，切忌照抄照搬或变相剽窃，为 此，应仔细阅读他人的专利文件，特别是其中的独立权利要求和从属权利要求，以免发生侵 权行为。通常，一项专利的原理往往是公知的，而其产品的构造、技术方案或制造方法却是 一种专有的、排它的权利。我们从中只能受其启发，走自己的创新道路，而不能照猫画虎， 侵犯他人权利。是否侵权，其中一个重要的判定 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 是看现有发明较原专利是否有创造性， 如果有，则是一种新创造。 （2）吸取别人的失败教训 有许多专利文献未涉及的领域，既可能是待开垦的处女地，也可能是前人失败的雷区， 对此我们应注意认真分析，并根据自己的实际情况量力而行。对于一些违反科学原理的误区， 如隐身衣、水变油、电脑算命、长生药、聪明药等，我们则坚决避开。 （3）注意阅读的方式 阅读专利文献，并不需整天埋头阅读详细的专利说明书，那是专利审查员的工作。较 好 的方法是阅读专利公报或专利摘抄文献，这样往往能给自己的创新思路起到很好的启发 作用，使得思路开阔，联想丰富，而详细阅读专利说明书，则会不自觉地受现有技术的束缚。 ///////////////反求创新主要是按照逆向思维的方式来进行创新的方法，它又称乘负法、反面求 索支。通俗地讲就是“反过来想一想”的意思。这是指为了达到某一目标。人们将通常考虑 问题的思路反转过来，以悖逆常规、常理、常识的方式，出奇制胜地找到解决问题的良策。 逆向创新的几种途径，包含对功能、结构、因果作逆向反转、心理逆反、常规悖逆、 重点转移、还原分析、缺点逆用诸法。 （一）反过来看问题：逆向反转法 1．功能性反转 这是指从已有事物的相反功能去设想新的技术发明或寻求解决问题的新途径，它既可 以是功能的直接反转，也可以是功能提供方式的反转。 2．结构性反转 这是指从已有事物的相反结构形式去设想新的技术发明和解决问题的思路 3．因果关系反转 这是指通过改变已有事物的因果关系来引发创意和解决问题的新思路。 （二）创新是对常规的悖逆：悖逆常规法 知识的学习与经验的积累常常在人们头脑中形成各种常识、常规、常理，这对于认识 世界、指导实践无疑是必须并有益的，但对于创新思维来讲，却可能是—种枷锁或障碍。 实质上，创新就是在对习以为常的质疑、对循规蹈矩的突破、对天经地义的反叛等过 程中产生的。 我国青年速算家史丰收创造的速算法也是悖逆常规的创造。传统的算术都是从低位算 向高位，他却反其道而行之，从高位算到低位，一次获得答案，运算速度甚至可以超过计算 器。 戒烟的方法“快速吸烟法”，不是让戒烟者不吸烟，而是让他多吸快吸，一秒钟吸一 口的快速吸烟，连吸多枝烟，使之产生令人厌恶的身体反应，从而达到戒烟的目的。 试看，每当一些实力雄厚、设备精良的大企业、大公司开发骨干产品时，便有力薄势 单的小企业借光发财，为主干产品添油加醋，推出众多的配套用品。如电冰箱一普及，什么 保鲜纸、保鲜盒、去味除臭剂、冰箱架子、家用酸奶器、制冰盒等应有尽有。 什么是逆反心理？怎样利用它？ （三）大有用处的逆反心理：逆反心理法 诸葛亮的空城计是大家熟知的历史故事。诸葛亮机敏过人，知己知彼，在完全洞悉司 马懿的心理前提下，一反谨慎处事常态，空城洞开，悠闲抚琴，以此退敌。 这就是逆反心理的利用，以悖逆常规的心理状态来决策处事，在管理及军事上都有特 殊意义。 在“香港回归”的日子里，醒目的告示用的是倒数计时；一些科技新闻片中，卫星发射、氢 弹引爆等等的指挥中心，用的也都是倒数计时。倒数计时清晰、直截了当，它无形中给人以 紧迫感，催人奋进，于是，勤奋代替了懒散，务实代替了空谈，高效率代替了扯皮。 类似地，故意把商店广告写得文句不通、白字不少，就使顾客误以为老板决非精明狡 诈之徒而乐意光顾，明明写着是白马商店的牌子却画了匹黑马就能勾起行人好奇而驻足，大 好的商品却偏偏冠以“傻子瓜子”、“狗不理包子”、“傻瓜电脑”等，结果居然招人注目而“丑 名远扬”。 作战用兵，我国早就总结有“欲擒故纵，虚虚实实”等计谋，《三国演义》中有许多 精彩故事，在现代此类成功战争同样不少。 生活在现代社会中的人们未必都以现代化产品为满足，对大都市五光十色、方便舒适 腻烦的心态往往会萌生复古与对大自然的追求。 （四）司马光砸缸：重点转移法 在创新活动中，常常会有这样的情况，当某一课题或目标从一个主攻方向久攻不克时， 人们可试图改变方向，把问题的重点从一个方面转换到另一个方面，这样便有可能开辟新的 思路，使问题迎刃而解，其原理犹如草地寻针的窍门：有人并不直接着眼于去找针，而是先 放把火把草烧掉，让针自行暴露出来。 （五）化弊为利：缺点逆用法 世界上的事物无不具有两重性。 “以毒攻毒”就是我国中医宝库中出奇制胜的方略。 技术史上一些别具一格的创新，也不乏采用这种“以毒攻毒”思路者。例如，金属的腐蚀本 来是件坏事，但有人却利用腐蚀的原理发明了蚀刻和电化学加工工艺。机械的不平衡转动， 会产生剧烈的振动，利用它，有人发明了夯实地基的蛤蟆夯等等。 在创新中，利用事物的缺点化弊为利的方法，就称为缺点逆用法。巧妙地利用事物的 缺点，化腐朽为神奇，寻找新的技术创新。可见，事物的缺点本身具有双重功用：一方面， 可以引导研究者通过克服缺点作出发明或革新；另一方面，可以引导研究者去寻找化弊为利 的途径，产生新的技术创新。 缺点逆用法实施步骤可分三步走，其中第二步最为关键。 第一步，探寻事物可以利用的缺点此乃缺点逆用法的前提。 第二步，透过现象，认清缺点的本质，抽象出这种被视为缺点的现象背后所隐藏的可 以利用的基本原理或表现为缺点的现象本身的特性、行为、作用过程等。 第三步，根据所揭示的现象背后的基本原理或对现象本身特性等的认识，研究利用或 驾驭缺点的方法。/////////////////// 检查法是对拟创新的事物进行分析、展开，以明确问 题的性质、程度、范围、目的、理由、场所、责任等项，从而使问题具体化以缩小需要探索 和创新的范围。它有两大特点： 一是以提问的方式寻找发明的途径。设问检查的首要特点是抓住事物带普遍意义的方 面进行提问，所以它的应用范围很广，不仅可以用于技术上的产品开发，还可以用于改善管 理等范畴。因而有普遍的适用性。 二是从不同的角度，多个方面来进行设问检查，思维变换灵活，利于突破框框。，以 得到各种不同类型的答案。 自的检核表法诞生以来，在实际应用中深受欢迎，并相继创造了不同的设问检查创造 方法。产生大量的创造性设想。因此，设问检查法被誉为“创造方法之母”。 （一）我怎么回答：奥斯本检核法 检核表法，英语为 Checklist Technique，又称为稽核表法、对照表法、分项检查法等。 奥斯本创造的检核表原有 75个问题，可归纳为六类问题的九组提问。 发明本身无变化 （1）由现状到目的：转用 （2）由目的到现状：代替 （3）质量的变化：改变 （4）组合排列：变位 颠倒 组合 （5）量的变化：扩增 缩减 （6）借助其他模型：启发 现就奥斯本的九组提问逐一举例说明。 1．现有发明的扩展 现有的发明（包括材料、方法，原理等）还有没有其他的用途，或者稍加改造就可以 扩大它们的用途。 注意把握提问法的启思作用。 人们从事创造活动时，大体有两条途径：一是先认定目标，再据此寻找达到这一目标 的方法；另一种则是从某一现有的事实出发，通过发散思维，想象它还有些什么作用，由此 将思维引向新目标。事实上，后一种方法更为常用，而且是随着科学技术的发展，它将越加 广泛地得到应用。 （1）思路扩展 方便面是一种只用开水一冲就能食用的快餐食品，它以不需烹调并且味道可口而深受 消费者欢迎。许多企业触类旁通，沿着这一思路，开发出方便米饭、方便米粉、方便蔬菜、 方便啤酒、方便饮料等新食品。 （2）原理扩展 面粉经发酵产生小气泡使馒头松软可口。于是，发泡塑料，发泡橡胶，发泡水泥相继 发明，它们不仅轻巧省料，而且有更好的隔热、隔音性能。若在肥皂中加些气泡，可使肥皂 不会沉下，成为可浮在水面的浴皂。 （3）产品应用扩展 最早提出拉链设想是代替鞋带用的，可是仅作为鞋用的拉链并不畅销。有位服装店老 板首先认为拉链应该有更多的用途，他先在钱包上安上拉链，使钱包身价倍增；又用之于海 军服装，销路很好；接着，美国彼得公司又在运动衣上装上拉链，使之大受欢迎。如今，拉 链已经在日常生活的各个方面进入了每家每户，而且还在向更多领域扩散。医生成功地为胰 腺手术病人装了拉链，治疗急性坏死性胰腺炎效果很好。 （4）技术扩展 激光技术发明之后，其应用扩展迅速，几乎遍及各个领域。如测量、通讯、特种加工、 全息摄影、全息印刷、激光音响、激光武器、激光手术、激光麻醉等都有不寻常的应用。 （5）功能扩展 扩展思路还有哪些？ 枪，作为武器已有很多品种，用之以民，又开发了许多新的功能。救生枪是一种潜水 员用的抢险、救难的工具，可以修补船体，或给失事的潜艇供气、供食物；注射枪用来给猛 兽打针；加拿大研制了种树枪，在塑料弹头装有土壤和种子，这样植树方法每天可种二千棵， 且成活率高。而美国则创造了“机枪播种法”，把“播种机枪”装在飞机上，向大片土地扫 射，便大功告成了。 （6）材料扩展 橡胶有什么用？有家公司提出了上万种设想。如制成床垫、浴盆、人行道边饰、鸟笼、 门扶手、墓碑、玩具、减震器、绝缘层、雨衣、皮筏等等。大豆，在我国人民的不断开发下 已制成了多种豆制食品。 （7）系列配套 这是指将产品按不同使用对象、使用场合来开发。如铅笔已经有四百年的漫长历史了， 在不同的使用要求下不断开发出新的品种。如在笔杆上带有两个凹孔外套，便于幼儿正确握 笔的学写铅笔；专为伤残人设计的独指书写铅笔；笔尖处带有小光源，适宜黑夜书写的照明 铅笔；附加有划线导轮，便于徒手画线的直线铅笔；把刀片藏匿于笔套之中的带刀刃笔套的 铅笔；笔杆上缠有纸带，便于随手记事的带纸铅笔；便于放在眼镜上的铅笔；不用削的自动 铅笔等。 2．现有发明的借鉴 现有的发明能否借鉴、移植、模仿，怎么模仿？ 创新通过借鉴移植可从已知的东西上得到启发。触类旁通、移花接木、创新思维就更 为灵活、丰富。炸药爆炸能炸碎山石。人体内膀胱中有时会形成结石，当结石较大后，不用 手术难以将其取出。危害健康的膀胱结石是不溶于水的石质物，是可以用爆炸粉碎它的。而 用并不复杂的工具和方法，通过输尿管可将小东西送入膀胱。联系起来用爆炸清除结石的创 意，发明了体内微爆破技术，成功地安全地消除了膀胱结石。据接受治疗者说，他们只感到 小腹有一次震动，结石大化小，小则排出体外，堪称结石患者的福音。 3．现有发明的变换 现有的发明能否作适当的变化，如改变颜色、味道、声响、形状、型号等等。 （1）形状变化 （2）结构变化 美国的沃特曼对钢笔尖结构作了改革，在笔尖上开个小孔和小缝，使书写流畅，因此 而成为第一流的钢笔大王。 （3）气味变化 日本最大的化妆品公司--资生堂公司经过 10年研究，提出一门大有前途的全新科学-- 芳香学，认为香味对人体生理有积极影响。研究证明，熏衣草和玫瑰花有镇静作用，柠檬能 振奋精神，茉莉花能消除疲劳，薄荷能减少睡意。对计算机操作人员的实验表明，茉莉花香 可使他们的键盘操作差错减少 30%，柠檬味可减少差错 50%，据此，香味电话、香味闹钟、 香味领带或袜子、可任选香型的香味卡等产品应运而生，甚至还创造了香味管理法--在不同 时间通过空调散布不同香味以提高工作效率。 （4）颜色变化 某些行业受到颜色的挑战，甚至有因颜色守旧而濒临破产者。因而，不少人从改变颜 色寻找生机，汽车车身的不同色彩使之销路大增，粉红色的灯泡倍受青睐，彩色电话使电话 业充满活力。此后，各种产品讲究颜色以增加美感，一门专门学科--技术美学也由此创立。 我国学者提出：在校园设计中，调整用房的色彩，改善周围的环境色彩，对防治近视、提高 教学质量均有好处。 （5）声音变化 科学已经证实了音乐的魅力。悦耳的音乐能够使人心旷神怡，激发创造力；轻松的音 乐能提高人的学习效果，甚至能使乳牛多产奶、西红柿多结果。与之相反的噪声则会使人心 烦意乱、血压升高，引起多种疾病。 4．现有发明的强化 现有的发明能否扩大，增加一些东西，比如延长时间、长度，增加次数、价值、强度、 速度、数量等。 奥斯本指出，在自我发问的技巧中，研究“再多些”与“再少些”这类有关联的成分， 能给想象提供大量的构思线索。巧妙地运用加法乘法，便可大大拓宽探索的领域。 （1）附加功能 在两块玻璃中间加入某些材料，可制成防碎、防震、防弹的新型玻璃；牙膏中掺入一 些药物，可制成防酸、脱敏、止血、抗龋齿甚至有染发功能的治疗保健牙膏；水泥中加入钢 筋可使它既承压又抗拉，加入气泡可减轻重量，且隔间隔热，加入颜色使建筑物赏心悦目。 美国一家公司用聚丙稀加固并经特殊处理后制成无缺陷水泥，其弹性提高 30倍，抗冲击性 提高 1000倍，刚度高于铝，韧性与有机玻璃相当，且防水、抗酸、抗碱、耐寒不开裂。日 本三家化学公司联合制成了一种乳胶液，将它加在钢筋混凝聚土中，可使其寿命从通常的 60—100年增到 500年，且有很强有抗腐蚀力，特别适于海洋建筑物。 （2）强化技术 对食品作强化处理，可使其营养价值不断完善丰富。如强化麦乳精，它含有足量的蛋 白质、脂肪和酶素，营养价值比一般为优。另外，对矿井、地下工程、船舶等采用强力通风 措施，强化通风条件，则可增加气量，改善劳动条件。 （3）放大增多 将暖水瓶的口加大便成了冰棒瓶。在出版物中，集解、大成、大全、汇编、增补、补 注、详解、拾遗等也都是这一思想的产物。 （4）感情投入 在管理中融入感情，就会沟通心灵，和谐融洽；在产品中赋予感情，必将以情动人， 倍受欢迎。 香港生产了一种“椰菜娃娃”，其别出心裁之处在于它们的面孔、发型和服饰都互不 雷同，并由电脑赋予不同的名字，屁股上还打印上“出生年月日”，附有“出生证”，使之能 像真的小孩一样。销售时不能说“卖”，只能“认养”，声称至一周岁时厂方还会寄去生日卡 等等。经此拟人化后，使这种小布娃娃深受宠爱，价格大涨，供不应求，甚至掀起了集体认 养，排队“领”小宝宝的热潮。开创了玩具产品销售的新记录。 5．现有发明的压缩 “压缩”用于生活有什么思路？ 现有发明能否缩小，取消某些东西，使之变小，变薄、减轻、压缩、分开等，这是与 上一条相反的创新途径。 （1）简省化 省略一些尽可能省去的部件、结构和手续。如不用内胎的自行车、一按即好的“傻瓜 照相机”、自动档的小汽车、一次成像照相机、速溶咖啡等都是很受欢迎的产品。 长篇巨著的节缩本、简写本、摘要，其发行量竟远远超过原著。同样的，文摘、资料卡片类 杂志也拥有大量读者。 在企业管理中，可采用淘汰法，减去那些可有可无的环节，使生产过程简省化。如日 本的丰田汽车厂，严格实行“准时性”管理，使前一道工序的产品，正好是下一道工序所需 要的量。因而减少了车间储存的管理环节，降低了成本。 （2）短路化 从燃料到能量被利用，其间经过若干中间环节，技术转化的环节越多，往往效率也越 低，因而现代技术正向“短路化”进军。如煤在高温下与水蒸汽、空气或氧气发生化学反应， 便可产生可燃气体，经汽化处理后煤的热量值可以提高到 1.5～1.9倍。有人便研究煤在地下 直接汽化的方法，其效益是非常惊人的。 （3）微型化 在琳琅满目的商品中，谁不喜爱那些小巧玲珑的商品？诸如微处理机、手表状的微行 电视机、可以装在眼镜上的袖珍收录机、笔记本大小的迷你复印机，甚至可随身携带的“小 厕所”等。法国制造的小摩托车自重仅 2.5 公斤，时速可达到 80 公里；日本出产的“小” 汽车也小得可以一只手提着走。 （4）拆折化 缩小的另一种途径是通过折叠、弯曲、盘卷、排放气体（液体）、拆卸等方法，让产 品在非使用的状况下变小。如折叠床、折叠伞、卷尺、拉杆式钓鱼杆、充气筏或充气房子等。 有种残疾人用的便携试轮椅，重 3 公斤，能在几分钟内拆开，装进直径 60 厘米，厚度 12 厘米的套带随身携带，甚至不影响上飞机。有种扣在手腕上的微型救生垫，当在水面遇险时， 拉动引线，空气垫便自行弹出，几秒钟内自动充气，可浮起 135公斤重的人。 （5）自动化 自动洗衣机、自动红绿灯、自动报警器、自动饮具等是自动化的产物，高度自动化是 现代科技努力的目标。如果能对一些普通原理作巧妙应用，则可以做出许多方便生活的小发 明。瞿梅小朋友利用纸条打湿后强度降低的特点，设计成自动关窗装置，当下雨家里无人时， 窗户也会自动关闭。 （6）省力化 机械大多是为省力而设计的。北京的董建川小朋友，受小狗上楼动作的启发，设计发 明了一种可以运重物上楼的小车，称为爬楼车。法国正在研制一种“会献殷勤”的公共汽车， 该车每当靠站时，它会主动“屈膝”15厘米，使乘客上下车省力方便。 6．现有发明的替代 举例说明替代的广泛应用。 现有的发明有代用品，以别的原理、能源、材料、元件、工艺、动力、方法、符号、 声音等来代替。 （1）材料代用 材料代用是以一般材料代替高级材料、以非金属材料代替金属材料、以人造材料代替 天然材料等。如： ①纸 用纸代替金属制成各种不生锈、可装固体或液体的精美容器，甚至还可制成锅， 用于油炸或煎炒都行，且重量轻、成本低、节省能源。以纸代布，制成纸衬衣、纸领带、纸 帽、纸制结婚礼服等一次性产品，其色彩鲜艳、造型别致、价格低廉。以纸代木制家俱，同 样物美价廉，适合现代人不断求新的要求。 ②陶瓷 目前，陶瓷这种传统材料已经登上现代工业的舞台。新颖陶瓷有耐高温、耐 磨损、耐腐蚀、耐冲击等特点。已生产出陶制锅炉构件，其价格可降低一半。据国外报道， 用陶瓷制造发动机，可大幅度提高热效率、降低燃料消耗、减轻自重；用之于蓄电池，可使 它性能有突变。 ③塑料 塑料工业的发展改变了许多产品的面貌，各种塑料制品已进入各个领域与千 家万户。 （2）能源代用 科学统计指出，地球上的石油、煤炭等能源有限，如不节约或开发新的能源，人类的 文明就难以持久。因此，利用太阳能、风能、地热能，开发海洋乃至开发人体自身的能量便 成为当务之急。海洋的石油储量为世界可采储量 45%，海洋能（潮汐、海流、海浪、温差 等）总蕴藏量为 1528亿千瓦。研究表明，一个人一昼夜散发的能量若能转化成热能，则可 把与其身体等重的水由 0℃加热到 50℃。人的一生中有 1/3以上的能量被浪费，若将 40亿 人的这些能量利用起来，便相当于 10座核电站的电力。国外已建成一些收集转化人体能的 建筑物，如利用人散发的热量、推门的力、走路的力等来发电都已有成功的先例。用酒精、 天然气、电代替汽油的汽车已投入使用。 （3）食品代用 人口的增长与耕地的缩小呈反比变化。科学家们发现，位于近海水域自然生长的海藻， 年产量相当于目前世界小麦总产量的 15倍以上。实验证明，只要繁殖一公顷水面的海藻， 加工后可获得 20吨蛋白质、多种维生素及人体所需得矿物质，相当于 40公顷耕地年产的大 豆。而海洋的“可耕”面积约为陆地面积的 15倍，因此，海洋将成为 21世纪人类的第二粮 仓。 未来的另一类重要食物是昆虫，它们不仅美味可口，而且营养丰富。研究利用树皮、 嫩枝、树的花果加工作饲料，在苏联已有 350家加工厂。如在我国推广，则可为人类节省粮 食 1000多亿斤。 （4）功能代替 以脚代手，不仅是功能的替代，更是意志与毅力的创造。 7．现有的发明的重新安排 现有的发明通过改变布局、顺序、速度、日程、型号、掉换元件、部件互换、因果等， 进行重新安排往往会形成许多创造性设想。 8．现有发明的颠倒应用 二次大战期间，美国的军舰生产任务十分繁重。过去都是从下向上建造舰船的各层甲 板，焊接工人需仰头工作，建造速度慢。有人运用“颠倒”设想，从顺序上倒过来，自上而 下加工甲板，一改仰头焊接生产效率低的现象，使军舰生产速度显著提高了。 保温瓶用于冷藏，风车变成螺旋桨，动物园动物囚于笼中，而动物保护区使参观的人躲在车 内，厨师切菜是刀动菜不动，车床切削是工件旋转而刀具不动……这不都是颠倒过来用创新 吗？ 9．现有发明的组合 现有的几种发明是否可以组合在一起，如材料组合、元部件组合、形状组合、功能组 合、方法组合、方案组合、目的组合等。 （二）只需问 6个问题：5W1H法 此法由美国陆军首创，通过连续提 6个问题，构成设想方案的制约条件，设法满足这 些条件，便可获得创造方案。目前，5W1H法已广泛应用于改进工作、改善管理、技术开发、 价值分析等方面。 1．实施程序 （1）对某种现行的方法或现有的产品，从 6个角度作检查提问，即： ①为什么（Why） ②做什么（What） ③何人（Who） ④何时（When） ⑤何地（Where） ⑥如何（How） （2）将发现的疑点、难点列出。 （3）讨论分析，寻找改进措施。 如果现行的方法或产品经此检查基本满意，则认为该方法或产品可取；若其中某些点 的答复有问题，则就在这些方面加以改进；要是某方面有独到的优点，则应借此扩大产品的 效用。 5W1H法视问题的性质不同，设问检查的内容也不同。例如： （1）为什么（Why）：为什么发光？为什么要做成这个形状？为什么不用机械代替人 力？为什么产品制造的环节这么多？为什么要这么做？ （2）做什么（What）：条件是什么？目的是什么？重点是什么？功能是什么？规范 是什么？要素是什么？ （3）谁（Who）：谁来办合适？谁能做？谁不宜加入？谁是顾客？谁支持？谁来决策？ 忽略了谁？ （4）何时（When）：何时完成？何时安装？何时销售？何时产量最高？何时最切时 宜？需要几天为合适？ （5）何地（Where）：何地最适宜种植？何处做才最经济？从何处去买？卖到什么地