第7章综摄创造法.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,为了变熟悉为陌生，必须改变、逆转或转换通常那种给人们可靠的、熟悉的感觉和思考问题的方式。,(,美,),戈登,第,7,章 综摄创造法,7,1,戈登综摄法,一、综摄创造原理,以已知的东西为媒介，将毫无关联、完全不同的知识要素结合起来，经过分门别类的整理归纳，可以摄取高质量的创造性设想。,实现综摄创造要遵循“异质同化”和“同质异化”两个基本原则。,是把,陌生的事物看成熟悉的事物,，用熟悉的观点和角度认识陌生事物，认为陌生的事物具有与熟悉事物同样的,性质、功能、构造、用途,等，从而达到把陌生事物熟悉化，把陌生问题转为熟悉问题，,得到关于新事物的创造构思,。,1.,异质同化,就是“变陌生为熟悉”的过程，是一种设法把自己初次接触到的事物或新的发现联系到自己早已熟悉的事物中去的思维方式。,两种常见的误解：,一是认为创造性主要体现在解决问题阶段，而把了解问题阶段忽略了。,二是因为在分析问题、了解问题，变陌生为熟悉的过程中，就会产生各种小小的发现和得到一些比较肤浅的答案，因此，人们往往把这个了解问题的阶段误认作解决问题的阶段。,变陌生为熟悉，就是要了解问题，查明问题的主要方面以及各个细节,就是要,用陌生的眼光看待熟悉的事物,，,达到利用与已往的观点和角度完全不同的观点和角度来观察已知的事物，找出已知事物的,新性质、新用途、新功能、新结构、新结合,等,。,2.,同质异化,就是“变熟悉为陌生”的过程，它是通过新的见解找出自己非常熟悉的事物中的异质观点。,二、综摄创造的基本过程,戈登综摄创造的基本过程如图,问题,异质同化,同质异化,创造性设想,创造成果,综摄方法,变陌生为熟悉,变熟悉为陌生,7.2,类比法,类比法英文名称,Synectics,（一词最早出自希腊语，意思是将不同的看上去无关的因素联系起来。），可译为综摄法、类比法、提喻法等。,发明者：美国麻省理工学院的,W.J,戈登教授于,1959,年提出的创新技法。,类比法的,思维过程,是应用类比联想思维进行创造。利用未知事物各种因素与已知事物各种因素，通过同质异化和异质同化的两个基本创造过程，越过他们表面上的无关，把他们联系和组合起来，求得富有新意的创造性构思。,类比法是人们通过对各种不同事物进行类比，将会不断产生出新颖的创造性设想，获取更多的创造成果。,类比是由已知通向未知的桥梁，在创造发明活动中具有特别重要的意义。,一、类比创造原理,经典类比的思维过程分为两个阶段。第一阶段，把两个事物进行比较；第二阶段，在比较的基础上推理，即把其中某个对象有关的知识或结论推移到另一对象中去。,类比推理的基本模式为,A,对象中有,a b c d,B,对象中有,a,b,c,那么,B,对象中可能有,d,式中，,A,和,B,是进行类比的两个,(,或两类,),不同对象；,a,，,b,，,c,，,d,指对象,A,的属性,(,如对象的成分、结构、功能、性质等,),；,a,，,b,，,c,，,d,与,a,，,b,，,c,，,d,有某种类似关系。在类比推理过程中，如果发现所揭示的属性,d,，鲜为人知，或由此悟出新的设想，便意味着这种类比推理产生了创造功能。,例,动物细胞核的发现,生物学家施旺和施莱登分别发现了动物和植物的有机体都是细胞结构之后，施莱登又在植物细胞中发现了细胞核，并把这一发现告诉了施旺。正从事科学研究的施旺由此进行了类比推理：植物有机体是一种细胞结构，植物细胞中有细胞核；动物有机体也是一种细胞结构，如果动植物有机体之间的相似不是表面而是实质的话，那么动物细胞中也应有细胞核。于是施旺便开始了动物细胞核假说的验证，经过观察与实验，果然在动物细胞中发现了细胞核的存在，为动物结构机理研究作出了贡献。,二、类比创造的一般程序,应用类比创造的一般程序如图,问题,类比,创造性设想,创造成果,同质异化,异质同化,直接类比；,拟人类比；,象征类比；,幻想类比；,因果类比,仿生类比,综合类比,三、类比的基本方式,1,、直接类比,就是从自然界或者人为成果中直接寻找出与创意对象相类似的东西或事物，进行类比创意。,例如：,战国时期墨子制造的“竹鹊”；,三国时期诸葛亮设计的“木牛流马”；,唐代韩志和创造的能飞行的飞行器等；,自动门,门能象手套那样合体吗？答案是肯定的。,Fukuda,公司在日本设计的自动门会根据过门的人和物体的形状决定打开什么形状的“门缝”，这样，就可以大大节省反复开门关门所消耗的能源。,例,尼龙搭扣的发明,一位名叫乔治,特拉尔的工程师发现，他每次打猎回来后，总有一种大蓟花植物粘在他的裤子上，回家后，他好奇地用显微镜观看残留在裤子上的植物，发现每朵小花上都长满了小钩钩，他明白了这些小东西为什么紧紧钩住衣服的原故。当他解开衣裤扣子时，一个新设想冒了出来：能不能仿照大蓟花的结构发明一种,“,新扣子,”,呢,?,出于这种创意，他又再次观察大蓟花的钩子形状和分布特点，并进行类比推理：如果在布带上也织上这种小钩钩，那么两条布带一接触不就能互相粘在一起了吗,?,经过研制，他发现这种联接方式是可靠的。接着，特拉尔从商业角度出发，设计出可以代替扣子、拉链或系带的,“,尼龙搭扣,”,，并获得许多国家的专利权。,2,、拟人类比,就是使创意对象“拟人化”，也称亲身类比、自身类比或人格类比。这种类比就是创意者使自己与创意对象的某种要素认同、一致，自我进入“角色”，体现问题，产生共鸣，以获得创意。,例,榨果汁机的设计,某罐头厂在设计一种榨果汁的机器时，应用了亲身类比方法来提新设想。设计人把自己设想成橘子瓣中的一个小液泡，然后问自己：“我怎样才能从包围我的胞壁中跑出去呢,?,”从而得到一些有趣的想法。下面是他们的亲身类比摘要：,甲：想,一,想，气球里的空气是怎么样跑出去的,?,使劲一挤压，把气球压破了，空气就跑出来了。那么，谁来挤压我呢,?,可以找一个大重砣压在我身上，“啊,!,好重呀，我都喘不上气了。”换种方法怎么样,?,乙：把包围我的果皮冻,一,下，它变脆了，一碰就破，我就跑出来了。不过这样容易把我也冻坏。,丙：用绳子拴个石头，抓在,手,里，在头上转几圈，一松手，小石头就飞了。如果也给我这样的离心力，就像从背后推了我一把，帮我冲破果皮的包围，跑出去。,罐头厂采用了丙的设想，设计了离心式榨果汁机。,3,、象征类比,这是一种借助事物形象或象征符号，表示某种抽象概念或情感的类比。有时也称符号类比。这种类比，可使抽象问题形象化、立体化，为创意问题的解决开辟途径。,毕加索用“鸽子”象征和平。,所有这些都是用形象和符号间接地反映事物的本质。,香港中银大厦,大厦形似一根竹子，喻意中国银行节节上升。大厦东西两侧各有一个庭园，园中有流水、瀑布、奇石与树木、流水顺着地势潺潺而下。水在此具有双重意义，实质方面，水声可以消灭周围高架道路的交通噪音，另一方面水流生生不息，隐喻财源广进，象征为银行带来佳运,-,聚宝盆,4,、幻想类比,幻想类比这是在创意思维中用超现实的理想、梦幻或完美的事物类比创意对象的创意思维法。,屋顶公路,桥 楼,例,),孙悟空金籀棒与自行车把,孙悟空的金箍棒一定给你留下了最深刻的印象。它能变大变小，收缩自如。能否受金箍棒的这些特点的启发，发明点什么呢,?,某大学生进行幻想类比，结果发明了一个可以收缩的自行车把。当这种车把接触到地面时，车把外层的套筒会随着里面的弹簧收缩从而吸收掉将近,50,的冲击力，减少对人体的伤害。这项发明的意义很大。人在凹凸不平的路面上骑自行奉时，总是试图通过控制车把来掌握身体的平衡。这样，车把就会被转向骑车人的身体。如果骑车者恰巧在此时摔倒，外侧的车把先接触地面，而内侧的车把就会戳向骑车人的腹部。人们已经做了统计，,自行车导致的创伤事故中，有,10,的案例都是因为车把戳向腹部而造成了胰、肾、肝或其他腹腔脏器的损伤。,5,、因果类比,可根据一个事物的因果关系，推测出另一事物的因果关系。,例如，在合成树脂（塑料）中加入发泡剂，使合成树脂中布满无数微小的孔洞，这样的泡沫塑料又省料，重量也轻，并有良好的隔热和隔音性能。日本一个叫铃木的人运用因果类比法，联想到在水泥中加入一种发泡剂，使水泥也变得既轻又具有隔热和隔音的性能，结果发明了一种气泡混凝土。,例,台风旋向问题,美国麻省理工学院谢皮罗教授发现，放洗澡水时，水流出浴池总是形成逆时针方向的踺涡。这是什么原固呢,?,专家告诉他，这种现象与地球自转有关，由于地球是自西向东不停地旋转，所以北半球的洗澡水总是逆时针方向流出浴池。,在明白了浴池水流向的道理后，谢皮罗教授想到了台风的旋向问题，并进行了因果推理。他认为北半球的台风同样是逆时针方向旋转的，其道理与洗澡水流出的旋向道理是类似的。他还断言，如果在南半球，情况则恰恰相反。,6,、仿生类比,在创意、创造活动中，常将生物的某些特性运用到创意、创造上。,“,机器骡子”,美国波士顿动力学会和美国防御高级研究计划署。,目前世界上最先进的四足机器人。,载重,40,多公斤，行进速度要求每小时能够达到,80,公里。,7,.,对称类比,自然界中许多事晰在着对称关系，如物理学上的正电荷与负电荷，两者除了极性相反之外，其他都相同，好像人们照镜子，镜中人与镜外人一样。换句话说，正电荷和负电荷是对称的。在创造过程中，运用对称类比，也可能获得某种创造。,例,),月光农业的创意,万物生长靠大阳，这是人人皆知的事情。有人研究白天大阳与生物生长的关系，谁也不会大惊小怪。倘若有人突发灵感，琢磨起晚上月亮照射下的生物，可能有许多人大惑不解。,世界上的确有农艺家在对“阳光农业”的对称类比思考中悟出了“月光农业”的创意。在经过长期的研究后，居然获得意想不到的结诗：万物生长也得益于月亮。一轮明月高桂蓝天时，大约有,o,25,勒克斯,(,相当于,40,瓦电灯在距,15,米外的亮度,),的光强照射大地。尽管月光如镜，但确给许多植物带来勃勃生机。,例如，向日葵、青豆、玉米一类植物，它们在发芽几厘米时，若沐浴月光，就生长得很快。月圆前两天种下的玉米，比月圆后两天种的长得更快。新月时分种下豌豆，发现比平时种的更易凋谢。采摘柱桃时，如果在满月时打落，不仅油脂丰富，还易于消化。在下弦月后采摘的果实，收获的庄稼，好像是经过“净化”、“消毒”处理一样，容易储存保管。,于是，农学家们建议，在播种收获农作物时，除了按季节、节气外，最好还考虑月亮的阴晴圆缺。因为经过不同时间和角度的月光洗礼，农作物的生产和储存将会给人们以新的喜悦。,8,、综合类比,根据一个对象要素间的多种关系与另一对象综合相似而进行的类比推理，叫做综合类比。,“,自行车,”,例,虚拟心脏的研究,“虚拟心脏”是美国,自,然,杂志最近提出的新概念，国际医学界目前尚没有人从分子水平进行“虚拟器官”的研究。不久前，一颗正在中国医学科学院阜外心血管病医院计算机里跳动的“虚拟心脏”，将从分子水平揭示心脏常见疾病的病理基础，井为研制治疗相关疾病的新药提供一个真实而且深层次的“试验基地”,负责这一研究项目的谊院副院长惠汝太教授说，所谓“虚拟心脏”并非解剖学上的概念，说得形象一点，是计算机假装出来的心脏，但具备真正心脏的所有生理特性。它是将心脏的变化规律转化为各种方程式，用计算机运行方程式来演示心脏疾病分子水平的病变过程。目前正在研制中的这一“虚拟心脏”已经“得了”先天性心脏病、心力衰竭、扩张性心肌病和心率失常这几种最常见的或危及生命的心脏病。,飞行汽车,7.3,移植创造法,一、移植创造原理,“他山之石，可以攻玉”。若能吸取、借用某一领域的原理、方法、结构及成果，引用或渗透到其他领域，用以变革或创造新的事物，我们称之为移植创造，相应的技法叫作移植创造法简称移植法。,例,拉链用子外科缝合,据报栽，兜缝拉链于,1999,年首次进入武汉市外科领域。担心术后缝合出现疤痕的病人可以放心大胆地接受手术了。经过武汉地区几家医院的试用，我国已正式批准一种免缝拉链进入医疗单位使用。,武汉市二医院的外科医生近日演示了这种名为美肤外科免缝拉链的用法，拉链长度从,6,厘米到,50,厘米不等，形同普通拉链，在术后完成皮下内缝合的基础上，将已消毒的拉链贴在刀,9,两侧的皮肤上，轻轻拉上即可。据介绍，开始贴上时可承受,1000,公斤的拉力，随后逐日递减，在第九天时即可轻轻揭去。,二、移植创造的一般程序,应用移植创造法的一般程序如图,问题,移植,创造成果,创造性设想,选择移植供体,选择移植受体,实施移植创造，可按以下两种思路进行操作。,其一，成果推广型移植。这是主动地考虑将已有的,科技,成果作为“移植供体,”,向其他领域拓展延伸的移植。在采用这种思路移植时，首先要搞清“移植供体”的基本原理及适用范围，然后思考“移植受体”是谁，即已有的科技成果还可以应用到哪些领域并能否产生出新的成果。,其二，解决问题型移植。这是从待研究的问题出发，为了解决其中有关基本原理、功能方法或结构设计方面的矛盾而考虑移植法的应用。采用这种思路移植时，首先要分析“移植受体”存在的问题，然后借助联想、类比手段，找到恰当的“移植供体”，确定移植的具体形式和内容，井通过实验研究和设计活动实现创造。,三、移植的基本方式,1.,原理移植,这种科学技术原理或方法向新的研究领域类推和外延。二进制计数原理已在电子学中获得广泛应用，能否将其向机械学中移植，创造出二进制式的机械产品呢,?,事实上，人们已在这方面获得了许多新成果，如二进制液压油缸，二进制工位识别器，二进制凸轮传动器等。这些新成果已广泛应用于各种自动化机械中。,2.,方法移植,方法是具体的操作手段或艺术，是解决问题的途径。技术方面的移植，是技术创造中应用广泛的方法之一。例如将金属电镀方法移植到扭料电镀上来，将自然科学的研究方法,(,如定量研究,),移植到社会科学里来,(,如计量史学,),，等等。,3,结构移植,结构是事物存在和实现功能目的的重要基础。将某种事物的结构形式或结构特征向另一事物移植，是结构变革的基本途径之一。如人们将积木玩具的结构方式移植到机床领域，则创造了组合机床、模块化机床。再如，常见的机床导轨为滑动摩擦导轨。如果在摩擦面问置人滚子，则得到滚动摩擦导轨。与普通滑动导轨相比，滚动导轨具有运动灵敏度高、定位精度高、牵引力小、润滑系统简单、维修方便,(,只需换滚动体,),等优点。从创造思路上分析，可认为这种新型导轨是平面滚动轴承结构方式的一种移植。,思考与训练,1,试用变陌生为熟悉的手法勾画外星人的形,貌,。,2,试从变熟悉为陌生的观点，思考电风扇的新用途。,3,试分析以下创造运用了,哪,种类比方式,?,由电风扇结构构思厨房抽油烟机；,由热水疗法想到冷冻疗法；,由面包发泡想到水泥发泡,(,以制造新型材料,),；,对新概念轿车进行风洞试验,(,以分析其外形的空气动力学特性,),。,4,试分析以下设计可以同什么东西进行类比,?,类比方式如何,?,胶鞋,干,燥器的设计；,新型高压锅密封装置设计；,钢球,制造设备的设计。,5,在市场观察或查阅资料的基础上填写下表。,移植方法,移植成果示例,原理移植,原型,新成果,方法移植,原型,新成果,结构移植,原型,新成果,6,消费者反映，煎药罐煎药时易溢出药汁，能否用移植法解决此问题,?,试提出设计方案。,7,观察自行车龙头的紧固方式，并思考这种结构能移植到什么地方。,8,案例分析：,上海网球厂是一家生产网球的专业工厂，一度产品积压，潮临停厂。后来一设计人员借鉴了尼龙搭扣既能牢牢钩粘，又能便捷分离的设计，创造性地设计出集健身和娱乐于一体的两用娱乐球。说来十分蔺单，它由两块布满圆钩形尼龙丝的靶板和贼面皮球组成，投掷时能够随意脱取和粘贴。,一方面，可以用作正式网球比赛的规范用球；另一方面，可以作为健身运动或娱乐活动的白乐用球。该产品投放市场不到半年，仅海外客户的订单就超过,150,万只，企业因而全面,扭,亏为盈。一项发明创造救活了这家企业。,试分析此发明应用了什,么,创造技法。,