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>>> “TRIZ”:发明问题 解决理论
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  创新需要人才,人才需要培养。培养具有创新意识和创造潜能的高素质人才是新世纪实现民族复兴大业的前提。v
生活中,人人都具有创造潜能,人人都能够创造,关键在于如何发挥和发掘这种潜能。本讲座介绍创造性思维和创造发明技法的基础知识,旨在给青少年朋友们一把开启创造发明大门的钥匙,使之能在这片广阔的天空中自由翱翔。VaD?N%
一、创造发明的思维方式}YY%
人们考虑问题,都应有一条正确的思路以有利于寻找、发现、分析、解决问题。然而,一般情况下,人们通常总是试图采用过去的办法来解决新问题,即按固定思维进行思考。:~$$v
发明创造活动中除了有按常规的逻辑思维活动外,还有一些与人们日常思维有异的特殊思维方式,即所谓创造性思维。创造性思维使人能突破思维定势思考问题,从新的思路去寻找解决问题的方法。通常使用的有逆向思维、侧向思维、求异思维、类比思维、综合(集中)思维、发散(扩散)思维、顿悟(灵感)思维等方式。y
第一节  逆向思维#(P
有这样一个例子,有位作家每天早上沿固定路线散步一圈,天天如此,从无变化。有一天,因修路只好沿反方向散步,结果,刚拐弯就看到一排盛开着蔷薇花的墙,心底一阵激动,“好漂亮的蔷薇花,谁家栽的呢?”再往前,有家卖烟的小店,往里一瞧,里面坐着一位漂亮的妙龄女郎,心想:“想不到附近还有这么漂亮的卖烟姑娘” ,边走边回头看时突然发现,根本不是那么回事,还是天天路过的烟店,坐在里面的还是原来那个姑娘,再顺着刚才的路往回走,这时,刚才还觉得漂亮无比的蔷薇花墙也变得平淡无奇了。U2MpS=
这个例子说明,如果偶尔打破平时的行动常规和思考模式,从相反方向走一走、想一想,往往可以获得意想不到的新鲜思路。b
所谓逆向思维,就是指有突破常规考虑问题的固定思维模式,采用与一般习惯相反的方向进行思考、分析的思维方式。通俗地讲,就是倒过来想问题。z
比如,水总是由高向低流动,有什么办法能使其由低向高流动呢?由此发明出各种类型的泵。日常生活中圆珠笔的漏油是一直难以解决的难题,人们认为是由于钢珠的磨损造成的,因而许多科学家、工程师、发明家都在考虑强化钢珠硬度、耐磨性上花费极大精力,但处于当时条件下,材料上难以突破。难道除了提高钢珠硬度、耐磨性之外就别无他法了吗?日本一位发明家想了一条与常人不同的思路——钢珠磨损后笔要漏油,但如果钢珠磨损后笔管中已没有油可漏了,这个问题不就解决了吗?他买来大量圆珠笔,反复使用,统计出常用圆珠笔写了多少字、用了多少油开始漏油的规律,采用在管中定量灌油的方式解决了圆珠笔的漏油问题。不从常人强化钢珠的方向思考,而是从油上动脑筋,使难题得以解决,这就是所谓逆向思维。Q
在小学大家都学过“司马光砸缸”的故事。小孩落水会淹死,要救出落入水缸的小孩,常规方法是把人拉出水面。把一个小孩拉出水缸,对大人不成问题,但对还是少年的司马光来说,要把同伴从水缸中拉出来却不是一件易事,弄不好自己还可能被对方拉下水,司马光考虑的不是常人想的“人离水能活”这一条方法,而是反过来“水离人,人也能活”这种思维方法,结果砸破水缸救出小孩,这就是一种逆向思维。3HV!
   在日常生活中有许多用具的“缺点”往往是大家主攻的目标,但在不同使用场合,这些缺点有可能成为“优点”,想方设法扩大缺点,使之逆用,这也是逆向思维。i`\z
   德国一工厂生产的一种纸因严重化水无法使用,按常规只能打浆返工。有个工程师考虑到化水原因是吸水性太强,能否专门用这种纸来吸水呢?经过进一步“扩大缺点”制成了专用吸水纸,并申请了国家专利,增加了工厂收益。像这种“缺点逆用法”也是逆向思维的成果。4~
有个摄影师常拍集体照,对数十人甚至上百人的集体来说,当“一、二、三”快门打开的瞬间,总会有个把坚持不住的人眼睛眨了一下,洗出照片就成了瞎子,很不好办。摄影师换了一个思路,先让所有人闭上眼睛,喊“一、二、三”时一齐睁眼,结果大获成功,洗出来的照片个个神采奕奕。HV+
   逆向思维可分为功能反转、结构反转、因果反转、状态反转等几种。~L9
   从已有事物的相反功能去设想和寻求解决问题的新途径,获得新的创造发明的思维方式即为功能反转。如上述德国造纸厂发明制造的吸水纸。^
   从已有事物的相反结构形式去设想和寻求解决问题的新途径的创造性思维方式属结构反转。如一般的门锁锁舌有斜口,这样关门比较方便,但如果朝门缝中塞入硬片等却容易把门撬开,防盗功能差,有一同学发明了“简易防盗锁”,把门框上锁孔内侧焊个斜片,而锁舌却改成方形,这样从结构上与原锁反转,关门照样方便,但由外往里撬门,由于锁舌是方形的就不易被撬开了,从而使防盗性能大大增加。=hSa_A
   从已有事物的因果关系,反过来由“果”去发现新的“因”(现象、规律),寻找解决问题的方法就是因果反转。例如磁生电(发电机)←→电生磁(电磁铁),声转电(话筒)←→电转声(听筒)。Bu
   从已有事物的另一属性,反转过来,发现或创造一种新的产品或技术的方法称作状态反转。例如,前面提到的“司马光砸缸”、圆珠笔的改进等。@A
   总之,当思考的问题用常规方法得不到解决时,应考虑转换思考角度,缺点逆用等思维方式来重新思考,这是人们在发明创造时常用的方法。ZZ~,'1
  【思考题】fEt5
   试列举生活、学习、工作中寻找利用逆向思维方式解决问题的一两个例子。 B59,








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  第二节  侧向思维~UZ
有位心理学家做过这样一个实验,把狗和鸡关在两堵短墙之间,在狗和鸡的前面用铁丝网隔开放了一盆饲料,鸡一看到饲料马上直冲过去,结果左冲右突就是吃不到食。狗先是蹲在那儿直盯盯看着食物和铁丝网,又看看周围的墙,然后转身往后跑,绕过墙来到铁丝网的另一边,结果吃到了食物。我们人类在考虑某个问题时也有类似现象,有人总是死抱正面进攻的方法一味蛮干,丝毫不能解决问题,而有人则采用迂回战术,用意想不到的方法,轻而易举地获得成功。这就是侧向思维。`O
侧向思维与逆向思维一样,都是相对常规思维活动而言的。它们的区别在于:逆向思维在许多场合表现为与他人的思维方向相反,但轨迹一致,而侧向思维不仅在方向上,而且在轨迹上也有所不同,偏重于另辟溪径。u8\AM+
侧向思维的关键是能否摆脱他人常规的思维方式或习惯思维(思维定势)的束缚,换一种新的观察角度去思维的途径,主动寻求“柳暗花明又一村”。这种新角度应是不引人注目的侧路。G
有一个故事,一人想过河,便大声问到:“哪位船老大会游泳?”话音刚落好几个船老大围了过来,只有一位没有过来,他便问那人:“你水性好吗?”,“对不起,我不会游泳!”,“好,我坐你的船!”。人们要问,为什么偏选不会游泳的船老大呢?原来,他运用了侧向思维,船老大不会游泳,必然会小心划船,比较安全。/
  侧向思维一般在下述两种情况下常用:E^
  第一种情况是实现目标的途径相当明确,原有各种思维方式、思路、方法均可达到既定目标,但由于人的习惯思维,尽管原方法有优有劣,但往往总是死抱住一条路不变,在这种情况下就必须果断寻找新途径。G~{
   例如要剪一圆纸板,通常先在纸板上画出一个相应直径的圆,再用剪刀仔细剪下,花费时间较长。有同学想到用圆规画圆,把圆规的笔尖改装为小刀片,则成为一个很好的切圆片专用工具,不同方法解决了同一问题,还节省了时间。t$'B
第二种情况更为多用,为解决某一问题孜孜以求,朝思暮想,但按常规方法却难以完美解决,这时不妨转换一下思路,从与自己研究无关的领域中寻找解决的方法,或者请“外行”来参谋,出点子,或许很容易就能解决问题。例如.大家比较熟悉的鲁班发明锯、莫尔斯发明电报就是这种思维的典范。*
侧向思维是进行发明创造的有效思维方式,所谓侧向思维是指相对已有思维而言的。尽量利用已有新技术及邻近领域的成熟技术以图从别人想不到的角度观察、分析,达到解决问题的目标。ZP<
  【思考题】fg%v
   在日常生活中寻找一个能用侧向思维解决的问题。]:
第三节  求异思维9M>
   发明创造的灵魂在于创新,善于“标新立异”是发明家的共同之处。这就需要我们有一种求异思维,在常人习以为常的工具、用具、方法中标新立异,创出新品。,_Nj
   求异思维的关键在于人不受任何框架、任何模式的约束,能够突破、跳出传统观念和习惯势力的禁锢,使人们从新的角度认识问题,以新的思路、新的方法创造人类前所未有的更好、更美的东西。fR p[T
   可以说求异就是使“圆变方,纵变横,平面变立体,飞机入水,船上天”。6O(zp
   求异思维的主要规律和方法是对比联想。Z
   对比联想常常与客观事物之间的对比、语言学中的反义词有关系,正如上面所说的方与圆、纵与横、平面与立体、红与蓝、黑与白、天与地、大与小、长与短、宽与窄、厚与薄、高与矮、多与少、导体与非导体、金属与非金属、正与负、强与弱、少与多、加与减、乘与除、交流与直流、脚与手,以及名词、动同、形容词等都是对比联想的素材,开启求异思维的思路。X,
   日常所说的“出奇制胜”,就是种求异思维。在战场上、在工业、商业竞争中,这样的例子不胜枚举。例如彩电制造,屏幕越来越大、功能越来越强,按键越来越多,成本越来越高,使用越来越复杂,有厂家及时推出功能减少、使用方便、价格低廉的大屏幕电视,销售量大增,就是求异思维的结果。}\4
又如,可当帽子用的伞,分脚趾的袜子,别出心裁、别有趣味的文化衫,只有两个半轮运动的自行车,冷冻室在下方的冰箱等也都是求异。mxH
1981年英国王子查尔斯和王妃在伦敦举办耗资10亿英磅的世纪婚典,商家在包装盒上印上了王子和王妃的照片、在各类产品上设计、印制了许多纪念图案、报刊杂志大做宣传广告等大发横财,而这其中最出色的应首推一家经营望远镜的公司。盛典之际,人山人海,当后排的人们正为无法看到王妃风采而着急时,该公司及时推来一车车“观礼潜望镜”,人们蜂拥而上,不一会就抢购一空。按理说婚礼与潜望镜之间并没有什么直接联系,但精明的商人硬是从中找到了两者的内在联系,从而获取了丰厚的利润。这就是“求异”带来的成果。iG_
  【思考题】;Kk"g;
   你能否在日常生活、工作、学习等用品上标新立异创造出一些新的产品?S








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  第四节  类比思维>Tn
   类比思维是一种或然性极大的逻辑思维方式,它的创造性表现在发明创造活动中人们能够通过类比已有事物开启创造未知事物的发明思路,其中隐含有触类旁通的涵义。它把己有的事和物与一些表面看来与之毫不相于的事和物联系起来,寻找创新的目标和解决的方法。-678g
   发明创造中的类比思维,不受通常的推理模式的束缚,具有很大灵活性和多样性。在发明创造活动中常见的形式有:形式类比、功能类比和幻想类比等多种类型。s}1
   形式类比包括形象特征、结构特征和运动特征等几个方面的类比,不论哪个形式都依赖于创造目标与某一装置或客体在某些方面的相似关系。如飞机与鸟类、飞机与蜻蜒,由鸟的飞行运动制成了飞机,飞机高速飞行时机翼产生强烈振动,有人根据蜻蜒羽翅的减振结构设计了飞机的减振装置。天津一个学生根据小狗爬楼的运动方式创作了狗爬式上楼车等都是类比的结果。uaue^
   功能类比是根据人们的某种愿望或需要类比某种自然物或%JLm8
人工物的功能,提出创造具有近似功能的新装置的发明方案,这种方法特别在仿生学研究上有广泛应用,例如各种机械手、鳄鱼夹等。$eW?p
   根据幻想中的某种形象、某种作用、运动装置进行发明创造思维,这种思维是幻想类比。例如《海底两万里》的作者幻想了一种能长时间在海底活动的潜艇,经过几十年的努力后制成的现代潜艇即是这种幻想的实施。当然,一项成功的发明也可以是以上多种类比的综合,如各种机器人的出现绝非是一种单纯的创造性思维所能奏效的。f" /
   英国的培根有一句名言:“类比联想支配发明”。他把类比思维和联想紧密相联,只有有了联想才能有类比思维,不论是寻找创造目标,还是寻找解决的办法部离不开联想的作用。9
   人们要用好类比思维,就必须提高联想能力,学会联想方法,特别是掌握相似联想,是运用类比思维的重要条件。lD
  【思考题】b
   仿生学把人类在生活、学习、工作中碰到的一些问题与自然界一些生物功能结构进行类比,创造出诸如飞机、轮船、雷达等一系列产品。你能否在这方面下一番功夫,完成几件小发明提案?              \
第五节  综合思维;
   在日常生活中经常会遇到这样的情况:由两个或更多的人]:Ip
拉一辆车或划一条船,尽管各人用力的方向各不相同,但车或船往往能走一条正确的方向——即合力的方向前进。在发明创造中,同样可以把几个不同的主意合起来,或者相互补充取其长处重新组合起来,就能解决同一个难题或完成同一件作品,这就是综合思维,又称集中思维。^N
   综合思维往往可综合多种方法,对其设计、结构、原理的优点进行合理综合、改进、互补,形成一个合力,达到理想目标。通常所讲的“诸葛亮会议”、“三个臭皮匠、抵个诸葛亮”等就是这个目的。B!(eX
   普通门锁锁舌前部是一个斜面,关门时能自动锁上,的确很方便,但因前部是斜面,防撬方面不那么如意,若再加一方舌门锁,锁上后有一定的防撬作用,但关门时必须锁两次,很不方便。能否把两个看似矛盾的方法综合一下,去除双方的弊端取其所长重新设计呢?由此诞生了一种新型防盗门锁,上部有一斜舌,用其方便,下部有一方舌,用其可靠,两者合一,锁门时只要操作一次即可。还有一种锁,其锁舌有一个斜口,与平常锁差不多,平时斜面刚好伸出锁体,便于关门,一但门关上,锁舌又自动伸出一段,方舌部分对着门缝这一段,在外用力撬锁舌它也不会缩入锁体。g
   综合思维可在下列两种情况下使用,第一种情况是几个设想并无矛盾,分别可用在作品的不同部位,只需简单组合即可。另一种情况是几个设想集中在同一部位,相互之间各有长短,这时你就必须下一番功夫把它们各自具有的长处结合而消除弊端,就好像是几个分力使它们作用在同一直线上,你必须把它们合理安排,使它们能最大程度地达到你所想得到的效果。:l4WU,
   【思考题】a
   在日常生活中,你能否在各种生活、学习、用品中找到可供综合的因素,搞一份完善的发明提案?<g








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  第六节  发散思维vdSs:
   通常人们考虑问题,由起点(提出问题)到终点(解决问题)总喜欢按一条思路进行,走不通就打住,也许,从多个不同角度换一个思路去考虑却很容易就能解决问题,这种围绕一个问题,突破常规思维的束缚,沿不同方向去思考、探索,寻求解决这一问题的各种可能性,由一点到多点的思维形式就叫做发散思维,又称扩散思维、多向思维、辐射思维。扩散的范围愈广,产生的设想就愈多,解决问题的可能性就愈大。面对一个新方法、新技术、新规律、新产品、新现象,对一个训练有素的发明者,他会考虑能否有其他更多的用途,制作更多类型的作品,设计新的装置,开创一个个新的技术种类,一项项新的系列化产品,一片片新的应用领域。DeBM]F
   发明活动中发散思维的常用操作方式有以下几类:eSo
   1.材料发散Pta
   用某种材料为基点,设想它的多种用途,并对材料的各种专用特性进行研究、改进,达到要求的目标。如纸:可写字、包装、制作玩具、引火等。lzn
   2.功能扩散:kL
以某种事物(品)功能为扩散中心,设想这种功能的其他用途。如:灯——发热、发光、取暖、烘烤、印相、发信号等。X
3.形态扩散T+W"cW
以某种事物形态(颜色、形状、声音、气味等)为扩散中心设想出能被利用的各种可能性。如钉子:可钉木板(把两种材料连结,挂物体)、钉墙面(水泥钉)、钉塑料(热固化材料,补洞等用)、钉鞋(防滑)、做钉耙(工具)等。y;s\"
由此可见,发散思维实际上与前述综合思维是相反的思维方式,综合思维由多点集中到一点,而发散思维是由一点扩散到多点。g8bD
1898年,居里夫妇发现了放射性元素,自此以后,许多科学家采用他们的方法,又发现了一系列放射性元素,又有人在用途上动脑筋,使放射性由实验室走到工业、农业、医药、科研等领域,现在在育种、消毒、杀菌、治病、食品保鲜等方面都得到了广泛应用。A
应用发散思维,首先应寻找合适的发散源,掌握发散源的科学原理、技术基础,运用发散思维,寻找新的应用领域去创造、去发明、去制造社会所需要的新产品。m0~
当然,要正确掌握发散思维需要大家认真学习,真正理解和掌握各学科的基本知识,并能仔细观察生活,做发明的有心人,才可能应有成绩。ybbM
  【思考题】]rk]
在自己的日常生活中寻找几个发散源,利用发散思维设计一份发明提案。/O${
第七节  创造性思维的特征KeMD
创造性思维具有哪些特征呢?灵活性、流畅性和独创性是创造性思维三个最重要的特征。7
灵活性反映思维的广度。敢于突破固定思维,善于从不同侧面考虑问题,就容易找到解决问题的方法。yh
流畅性指思维的速度(敏捷性)。由于重视思维的发散,重视联想和想象,重视从不同角度思考问题,因而思维过程中少有阻滞,善于扩散,在很短时间内就能产生大量新的观念、设想和方案。w
独创性(新颖性)反映了思维的深度,它是创造性思维最重要的特征,也是创造性思维的最高层次。由于能突破传统思维的束缚,不重复使用过去的方法解决问题,也就能获得过去未有的新成果,表现出独创性。思维的独创性常能导致新颖产品的出现。玩具中的变形金刚,能将自来水变成矿泉水的矿泉壶,不用胶卷的一次成像照相机的设计、制造都是独创的典型实例。V4C@M9
要提高创造思维水平,必须要善于学习,具有广博的知识,还要勤于思考,灵活运用,有意识培养、锻炼自己的思维能力,并能积极参加实践,努力把各种设想付诸实施,这样在动手动脑过程中,创造思维水平才能不断提高。vv!~~








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  二、创造发明技法9N
       “技法”是发明创造活动中的各种规则、技巧、做法的总结,它们是发明思路和发明方法的具体体现,是已经程序化了的方法,具有一定的可操作性,是一种在发明创造活动中规范化了的思维运动形式和捕捉技巧。只有把握好一种或几种发明创造技法,才能在创造活动中产生灵感------由平时积累的创造性思维和技法中“顿悟”、发现和解决问题,提出新颖、实用、科学的发明方案,制作高层次的作品。-WQ@
下面,就一些常用的发明创造技法向大家作简要介绍。Q~
第一节  稽核问题表法pif/
       该法是根据需要解决的问题或研究对象列出有关问题,然后逐个检核,以探求解决问题的新观念,实现创造性解决问题的目的。cTqLLG
       比较有名的稽核问题表法是奥斯本的稽核问题表法、美国陆军的5W1H法和中国的“十二个聪明的办法”。kGu{2q
奥斯本认为:针对一项任务或一个新的产品,应事先确定很多提问要点,通过对这些要点逐个进行讨论、核对,就可以引导发明者全面系统地考虑各种解决问题的办法和可能性,有目的地扩展人们的思维,获得创造性设想,进一步选定、改进、创新认定的目标。其稽核问题表包括75个激励思维活动的问题,按具体内容可归纳为9组问题:q]|\
       (1)有无新用途?是否有新的使用方式?可否改变现有使用方式?如我国古代四大发明从原始的单一用途到现在各个领域的广泛使用S
       (2)有无类似的东西?利用类比能否产生新观念?过去有无类似问题?可否模仿?能否超过?如飞机、飞船的发明就是受到鸟类翅膀的启发。~7=HD=
       (3)可否增加些什么?可否附加些什么?(时间、尺寸、强度、性能、成分、扩大、放大)如从收音机到录音机,再到收录机。T<A{
       (4)能否缩小、减轻、分割、去除、浓缩、省略等?如从挂钟到座钟,到怀表,到手表,再到戒指表。UZ=~
       (5)能否改动款式、类型、功能、顺序、布局、颜色、声响、气味、外形等。如灯泡从原来的单一样式到现在的不同形状、不同颜色。X_:
       (6)能否扩大用途、延长寿命、增加强度、用途、价值、夸张、附加部件,节省材料等?Goj;F
      (7)能否代用、代替其他的材料、工艺、技术、方案、规则等?如用电池、马达代替发条使玩具汽车使用时间延长。Y]1a
      (8)能否颠倒、改变正负、上下、左右、方向等?如早期的飞机螺旋浆安装在飞机头部,现代飞机将喷气发动机装在尾部,而直升飞机则把螺旋浆安装在飞机顶部。j
      (9)能否重新组合、混合、统一、配套等?如为适合老年人远视和阅读需要而设计的双焦距镜片,就是把两种不同眼镜组合为一体。sN
所谓“5W1H”法指欲干某件事时必须提出6个问题:\layw
1、为什么(Why)?2、什么(What)?3、(Who)?4、何时(When)?5、何处(Where)?6、如何(How)?2
该法为美国陆军提出,如要建一座军营可按“5W1H”法进行论证:为什么要建?做什么用?谁使用?何时使用?在何处建?如何建?如果从建设方面考虑则可作如下论证:为什么要建?做什么用?谁来建?何时建?在何处建?如何建?这种方法具有广泛的实用价值,而且便于应用。"jzxZ
“12个聪明的办法”是我国研究人员对奥斯本的稽核问题表法进行深入研究、改造和发展而成:$
1、加一加:能否通过把一件物品加大一点、加长一点、加重一点、功能多一点等,使物品在形态上、功能上、尺寸上有所变化,更有利于使用。如把普通伞加大一点成为沙滩伞、街上设摊用的晴雨伞;把橡皮和铅笔加一加成为橡皮头铅笔。Fh:+VI
2、减一减:把原物减小一点,减轻一点,能否使其形态、价值、功能、成本等明显优化。如电子管——晶体管——集成电路,使电子设备体积、材耗、能耗明显减少,性能更稳定可靠,使用更方便;近视眼镜减小为隐形眼镜,对近视眼患者更为方便;为减轻重量,以塑代钢;音乐带中减去歌声只剩下伴奏成为卡拉OK带,增加游戏者的参与功能等。G6
3、扩一扩:把原物体放宽一点,扩大一点,使它功能产生明显的变化。如放大镜、显微镜、大屏幕电视、投影电视、围棋和象棋比赛用的演示挂盘等。IwPs!Q
       4、缩一缩:能否把现有产品体积缩小一些,成为小型、微型,给使用者带来方便。 如现有锅炉内部分布有许多水管,水管用以增加水的吸热面从而提高热效率,有同学根据这个原理设计制造了“火管式水壶”,在水壶内装一螺旋管,一段在壶底开口焊接,一段焊在壶顶部,——即是一种缩小了的火管式锅炉。s%7Bt8
     5、改一改:改进物品原来的形状、性能、结构,使其产生新的形态、功能、特性,使产品更简单、轻便、省力、多功能、高效率、有特色……J
     例如雨伞由普通伞改为折伞、自动伞;白炽灯改用彩色玻璃、乳白玻璃;电话机由拨盘改按键、脉冲改音频、有线改无线等。<
       6、变一变:通过改变原产品的形状、尺寸、颜色、音响等,使人产一种新的感觉。例如,服装的面料、颜色、图案、款式的变化,十分受人们欢迎;铅笔杆由圆形变六角形、三角形、扁形等。        #'0N
        7、并一并:把一个物体与另一个物体并起来,它的特点是把多种规律和多种功能合并。瑞士有名的多功能军用小刀就是把刀、剪、钳、釵、开瓶器等合并起来,成为大受欢迎的世界著名产品。<[FA
     8、学一学:通过学习、模仿别的产品、物体的形状、结构、色彩、性能、现格、功能、动作等来实现新的创作。I}J
     例如美国科学家研究、模仿蜘蛛的动作制造了8条腿的自行机器人,在火山口复杂的地形环境中能行走自如。中成药剂量大、服用不方便一直是困扰医疗界的大课题,有人就学习西医,把中药的有效成分高度浓缩制成类似西药的片剂、丸剂,体积减小,容易携带,服用方便。`-
       9、代一代:材料、方法、工具、商品……能否用其他代用。2
    例如以塑代钢,以纸代木,以半导体代电子管等等,代字上大有文章可做。~x7?
       10、搬一搬:能否把某事物或其中某一部件的制作工艺、原理、方法搬动一下,产生一种新物品,这也是发发明者常用的技法。当然,模仿或局部性模仿也是“搬一搬”的应用实例。例如电视机拉杆天线搬到圆珠笔上去,制成的“教鞭圆珠笔”深受广大教师喜欢。19n
     11、反一反:试把某事物的形态、性质、功能、结构反一反,或者把上与下、里与外、前与后、横与竖、方与圆、左与右、导电与绝缘、热与冷等矛盾的两个方面倒一倒,产上新的产品、新的功能、新的用途。例如电转化为磁可做成电动机,而反过来,由磁转化为电则制成发电机。lKi-
     12、定一定:在解决某一问题,改进某一物品时,能否先有一个约定的标准,大家都能接受的规定,能使工作效率更高、更方便、更准确,这就是“定一定”。D
     例如,以前温度测定只能用人的感觉判定,既不方便,又难有一个准确的标准。瑞典科学家摄尔休斯想出了在水的冰点与沸点问划100等分,把每一等分定为1度的方法统一了温度的测量。    ;&/








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  第二节    列举法4ikdQO
列举法有缺点列举法和希望列举法两种。Ll/Y
     “金无足赤,人无完人”,任何事物或技术总有其缺点的一面,缺点列举法就是以现实事物为对象,吹毛求疵,苛求缺点,找出其功能上、工艺上、外观上、结构上、材料上、原理上等方面的缺点,逐一罗列成一览表,找到矛盾和本质方面有较大改进价值的,甚至可把某缺点扩大进而逆用的技术措施,这就是缺点列举法的原理。o7
     对我们来说,就是要针对某一产品,找出其缺点,如不顺手、不方便、不省力、不节能、不美观、不耐用、不轻巧、不省料、不安全、不省时、不便宜、功能不够多等缺点,然后用新的技术、新的设计、新的工艺进行改进,就可能创造出新的产品来。所以缺点列举法是一种比较直接、易于掌握的发明方法。例如,普通使用的白炽灯泡始终不肯退出照明舞台,自然有它的简单、实用、廉价等优点,但其效率低、易损坏是它的两大主要缺点,因而人们开发了许多新光源如日光灯、卤素灯、节能灯等。zOwl7]
     下面谈谈缺点列举法的实施步骤。&vQ_
     1、培养运用技法的心理基础gTYPr
     缺点列举法的运用基础是发现事物的缺点和毛病,因此要有“不满心理”和力图追求完善的动机。tW
     2.缺点列举法的常用技巧C
     (1)用户意见法(对学生来说本身就是用户)`3ww
     可进行一些社会调查,将产品投放市场,让用户对新产品提出最有参考价值的意见。例如将单缸洗衣机投入市场,搜集用户意见,列举这种洗衣机的缺点。oli .
     ①功能单一,缺乏甩干功能。+$+\].
     ②使用不便,须人工换水。}7uS[I
     ③洗净度低,尤其衣领、袖口。5$jnr%
     ④不同颜色衣物造成互染。V'0U
     ⑤排水速度太慢,肥皂泡沫更难速排。&l"
     ⑤衣物打结,不易快速漂洗。zyG
     ③天冷时不易充分发挥洗涤剂的作用。?+Z
     同时,还应事先设计好用户调查表,以利引导和分类统计。)S{
     (2)对比分析法?!
     首先确定有可比性的参照物,如同类的多种电冰箱。对一般产品,主要比较功能、性能、质量、价格等技术、经济要求。对设计产品,应与过内外先进技术标准相比较,发现设计中的缺点,及早改进设计,确保产品的技术先进性,前提是搜集、掌握有关技术情报资料。2A
     (3)会议列举法(挑毛病的定向分析会)UGP
       3、缺点的分析与鉴别N`
       缺点分析应从影响程度和表现方式两方面人手。如电动工具的绝缘性与重量、外观等比较,显然绝缘性影响程度要大得多。所以,一般首先考虑产品功能、性能、质量等实用价值方面的缺点加以改进。u
     在缺点表现方面既要看到易见缺点,又要发现潜伏缺点。如针对洗衣机存在的病菌传染,开发出三缸洗衣机,把衣服分开洗,采用消毒洗衣粉,洗衣过程中杀菌除病。也可开发健康型洗衣机、绿色洗衣机。zWw
4、改进性设计和缺点逆用思考I
明确需要克服的缺点后,要有的放矢地进行创造性思考,创造更合理、完善的产品,对某些缺点进行逆向思维,化弊为利,悟出新意。H
    任何事物都是一分为二的,缺点也是如此,能否利用产品的缺点做一些有益于人民的事呢?国外有一个造纸厂生产了一批书写纸,因工作上的疏漏,纸张沾上水就化水,工厂因此将遭受巨大损失。能不能再从这批废纸中捞回一点经济效益呢?技术人员经过研究,利用该纸吸水性强——化水的主要缺点,加工生产了一种专门用于吸水的吸水纸纸,投入市场后大受欢迎。工厂借此申请了专利,也增加了收益。C%r
   自行车钢圈出厂时都经过严格校正,如果不圆,骑行时就容易颠簸,费时费力。澳大利亚的发明家将这个缺点加以扩大,把轮子加工成方圆形或偏心形,增大骑车的颠簸和跳跃感,制成了跳跳车,提高了锻炼效果和骑行兴趣,特别受到少年儿童的喜爱。根据这一思路,某学生又发明了车轴高低可调的健身自行车,车轴在圆心处时可正常行驶;改变车轴位置,呈偏心状,即可达到跳跃式效果,犹如爬山、越野和骑马一般,新颖别致。 )r
   实施缺点列举法,除了采用新方法、新设计、新工艺改进缺点,扩大缺点,进而逆用两种类型外,有一点值得注意,即有些产品一般情况下已毫无使用的意义,就不必再花大力气去改进、改造了。如现已有了各种电子气体打火机,对汽油打火机的改进就毫无价值厂。电动鼓风机已大大普及,再改造旧的手拉风箱也没有必要了。电烫头发替代火烫曾经风行一时,人们随着冷烫技术的产生、发展,电烫趋向淘汰,如再想把电烫或火烫的设备改进,或再造一些新式的电烫设备也属多此一举,白白浪费人力、物力和财力。M
希望列举法是根据人们的希望、意愿,提出各种达到目的的设想,发明制作出新产品的方法。它与缺点列举法相反,完全不受现有产品范围的约束,是一种主动型的创造技法。A
许多科学幻想小说提供了人们在生活中的许多希望,经过几代人的努力都己成为现实,人们已经可以上天、入地、下海。如登上月球曾是人类向往已久的目标,如今希望已变为现实。80年代,上海市一位年轻的纺织女工每天骑车接送宝宝,小孩有说有笑,母子俩十分快乐,可是一到下雨就糟了,宝宝只能闷在雨衣里,怪难受的,年轻的母亲十分心疼,心想,能有一件新式雨具该多好啊,此后,心里一直想着这件事。一次,带着宝包去动物园玩,看到小袋鼠在妈妈的胸前探头探脑的,很有趣,由此受到很大启发,回到家,在雨衣前面开了一条口子,再装上帽沿,制成了第一件“袋鼠式”母子雨衣,后来很快被厂家开发出来,成为市场十分畅销的产品。    在采用希望列举法时必须注意自己的想法要有科学性、实用性和可能性。科学性就是要遵循自然规律,如有的同学的设想违反了能量的转换和守恒定律,是毫无成功可能性的。实用性就是要经济实用,符合生活习惯,遵守道德准则,应是社会的希望,大众的希望。可能性指所选课题应考虑到自己的能力,看看有否完成的可能性,提出不切实际和无法实现的想法则没有什么现实意义。              pH@C








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  第三节  组合创造法rb
   所谓组合创造法就是指用一定的技术原理、功能、目的,将两个或两个以上的技术、物质、方法、产品,进行合理的组合,形成新产品,也可把原产品分割,重新排列组合成新产品或将多个单一产品组合成一个新产品的方法。nx(
   组合创造法是最通用的创造技法之一,它可以是最简单的铅笔和橡皮的组合,也可以是高科技的电脑和机床的组合,,可以是自然科学中的发明技法,也可以是文学艺术上的创作技巧。kECB
  组合创造法是一种“原理利用型”创造发明,也就是说它是以现成的成熟技术为基础的。因此,选题范围广,技术基点低,技术开发快。;vh
   组合形式可多种多样,归纳起来有下面几种:f
   1.功能结构的组合qK\9s
   利用产品的功能进行组合创造,达到一物多用的目的。如常用的组合工具,一个手柄配用不同规格的起子、锥子;集烧、烤、闷于一身的微波炉;电笔与螺丝刀杂组合;氧吧与台灯、台灯与闹钟的组合;可视电话、电话、传真、打印组合等。  cJwWG
   2.材料的组合Em!IH7
   把两种不同性质的材料组合在一起,取其优点,使性能更优越。如羊毛与涤纶组合成毛涤,棉花与涤纶组合成棉涤,把棉布和涤布组合成涤盖棉,使穿着舒适,牢度加强;化工生产设备使用的复合钢板,就是将不锈钢板与普通碳钢轧制在一起,不锈钢板抗腐蚀,而普通碳钢则抗破坏。DN
   3.原理的组合jT
   将不同技术原理结合在一起实现某一种功能的组合。例如把电子技术与弦线机械振动结合为一体的电二胡和电吉他,又如机电结合的数控机床、光电结合的报警门铃、监控系统等。D
   4.物与物组合W2f,l
   物体与物体,材料与材料,部件与部件等有形体之间的组合都属物与物组合。如保温杯----杯子与保温瓶胆的组合,电火锅----电炉与锅体的组合,音乐贺卡----贺卡与音乐盒的组合等。b-ecI
5.事与事组合:qU%@o
   把几种技术方法组合起来,如现在市面比较时兴的豆浆机,将粉碎、洗浆、烧煮结合在一起组成为一体化的机器,放入豆子,十分钟后倒出豆浆就可直接食用,免除了以前家用粉碎机粉碎后要一遍遍洗浆和烧煮的麻烦,给家庭使用带来方便。?VWW0(
第四节 联想类比法\>~
   联想类比法是通过联想类比,把一般看来风马牛不相及的物品或技术联系起来,组合在一起研制出有价值的发明。c];EJ6
  如虎和猫时而奔跑如飞,时而突然止步,人们从它们的脚掌结构得到启发,发明出带钉子的跑鞋;从蜘蛛在两棵树之间结网,联想发明出横跨峡谷的吊桥;蝙蝠在黑夜中能自由飞翔从不会撞到障碍物,借助对蝙蝠的研究人们发明了超声波探测仪,可以用来测量海洋深度、探测鱼群、追踪潜艇、诊断疾病、工业探伤等。一位飞机设计师接受了设计超大型运输机的任务,绞尽脑汁思考,想到儿时的故事《木偶奇遇记》中大鲸鱼一口吞下许多船只,大受启发,从而设计出舱门开在飞机头上的特大运输机。爱因斯坦说过:想象力比知识更重要。因为知识是有限的,而想象力是无限的。联想、类比、想象越多,发明与成功的机会也就越大,可见,联想、类比可为发明创造活动提供广阔的空间。{'








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  第五节 智力激励法rwa2z
俗话说“一个好汉三个帮”。搞发明创造需要越多的联想事物、联想机会、联想条件,才能产生越强化的创新意向。智力激励法就是由此而产生的“诸葛亮会议”,又称为“大脑风暴法”。Cu
   智力激励法是1941年美国的奥斯本总结提出的、适合小集体使用的发明创造技法。y.
   智力激励法是借助于集体的智慧来解决问题,因此,为了能获得足够多的想法,希望大家能畅所欲言,想说什么就说什么,基于这一思想,奥斯本给这种会议规定了四条规则:D6t
   1、严禁批评,不作结论。0x~rFr
   2、鼓励自由想象,提倡自由奔放,讲求新、奇的思路,甚至不切实际、荒唐可笑。wP
   3.追求设想的数量,兼顾提案质量。0
   4.寻求改进和组合的方法。NPC
   智力激励法的实施:}tY`
组成5~10人组成的发明小组,首先讲明四项规则,避免扫兴事情的发生;再由主持人提出任务,如解决自行车在冰面行驶打滑的问题、解决夜间汽车交会灯光刺眼的问题等,主持人不设条条框框,提供一个宽松、愉快的环境,使得在有限时间内获得尽可能多的想法;对提出的想法进行研究,筛选、优化、精选出几种较佳方案。如某邮局领导人召集会议,要解决“如何减少劳动时间”问题,12人半小时提出了121个新观念;1952年华盛顿发生了一千公里电话线因大风造成树挂使通讯联络中断的事故,为了在短时间内恢复通讯联络,指派空军解决这一问题。空军利用智力激励法提出了35种方法,而最后恰恰是采取了第36个观念,用直升机螺旋浆的垂直气流吹落了这些树挂,很快恢复了通讯。如果人们的提出第5个、10个或35个观念后嘎然而止,则失去了第36个观念。因此要鼓励大家发表尽可能多的想法、观念。H~5h|
日常生活中,普通衣架在大风时易被吹落,你是否可尝试用智力激励法提出改进这种衣架的方法呢?D>;\K
第六节 信息发明法5E
   信息、材料和能源是现代科学技术的三大支柱。信息的概念已超越原有的通信和控制系统范畴,渗透到科学技术的各个领域。利用各种信息进行发明,已是一种广泛使用在发明创造活动中的有效手段。[e}8
   一、信息利用法5m#
科学技术的迅猛发展使信息量急剧增加,各种媒体又使信息传输速度加快,人们可充分利用这些信息,通过搜集、整理、研究,启发自己产生新的发明构想,进行发明创造,从而避免走弯路甚至重复别人的劳动,利用现成的技术资料甚至还可以使自己的发明活动抄近路,走捷径,增加成功的希望。,cD!$/
   利用信息必须在“深”、“广”、“异”上做文章。(Jm,
   深即在现有产品基础上挖掘、深化。寻找现有产品缺点进行改进和重新设计。如玻璃杯易打碎,后人发明了钢化玻璃杯,现在又用了塑料杯。普通杯子不保温,人们从水瓶到小保温瓶,到玻璃保温杯。6
广即将现有成果推广、扩大、转移到一个新的领域。如喷雾器发展到平喘喷雾药瓶,到喷发胶、喷雾空气清新剂等。9|
异即根据现有产品的部分原理和目的,创造出结构更好、技术更先进的同类新产品而实现异途同归。如利用保温瓶夹层真空保温的原理,发明出现在的不锈钢保温杯、博士杯等。_;
二、信息交合法lij_
不同信息相交合会产生新的信息,不同联系交合可产生新的联系,应努力从不同学科、不同行业中吸取营养,产生新观念。b-mJ.
信息交合法是以要解决的问题为中心(如设计一种杯子),由中心向外作若干条射线(标线)(如结构、功能、AI材料、其它),每条标线上标注若干信息点(如杯体、杯盖、杯把),每个信息点还可扩散延伸(如杯体延伸为圆形、方形、长圆形等),最后将不同信息点相交合则可得到不同功能、不同外观的各类杯子。G&
创造发明的方法还有很多,要提高自己的创造发明能力,平时必须加强集中力、观察力、想象力的训练,碰到实际生活、工作中的困难和问题多想想有什么办法能改进和解决,多参加发明火花、金点子、小发明、小创造、小改革等实践,不断探索、积累,最终必能有所成就。YTp:O








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  谢谢,很好的教材gZNr








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