创新思维及方法.ppt
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1、创新思维及方法创新思维及方法.内容大纲内容大纲创新思维的重要性创新思维的重要性2创新思维的主要障碍13TRIZ中的创新思维及方法.和尚与梳子和尚与梳子.思维的重要性思维的重要性人与人之间最大的区别,是脖子以上的区别。人与人之间最大的区别,是脖子以上的区别。比尔比尔盖茨盖茨 .创新思维是指人们在认知世界过程中、在创造具有创新思维是指人们在认知世界过程中、在创造具有独创性成果的过程中,表现出的特殊的认识事物的方独创性成果的过程中,表现出的特殊的认识事物的方式。式。创新思维具有突破性、新颖性、多向性、独立性、创新思维具有突破性、新颖性、多向性、独立性、意外性、敏捷性、主动性、目的性、预见性、求异性、
2、意外性、敏捷性、主动性、目的性、预见性、求异性、发散性等特征。发散性等特征。创新思维归结成一句话是意料之外情理之中,别人想不到你想到了。创新思维创新思维.创新思维的重要性创新思维的重要性.常见的创新思维方法常见的创新思维方法创新思维方法的分类创新思维方法的分类非逻辑思维非逻辑思维逻辑思维逻辑思维想想象象思思维维联联想想思思维维直直觉觉思思维维灵灵感感思思维维发发散散思思维维归归纳纳思思维维演演绎绎思思维维类类比比思思维维有有序序思思维维收收敛敛思思维维分分析析与与综综合合思思维维.幻想打造出的发明作者作者作品作品中幻中幻想创想创意的意的总数总数创意的命运创意的命运实现了或很实现了或很快将实现的
3、快将实现的原则上被证原则上被证实可行性的实可行性的证明是错误的证明是错误的或者不可行的或者不可行的数量数量 数量数量数量数量凡尔纳凡尔纳威尔斯威尔斯别利亚耶夫别利亚耶夫1088650645957662142343220232652109 911 3 6常见的创新思维方法常见的创新思维方法.内容大纲内容大纲创新思维的重要性创新思维的主要障碍创新思维的主要障碍12TRIZ中的创新思维方法 3.在荒无人迹的河边停着一直小船,这只小船只能容纳一个人。有两个人同时来到河边,并且这两个人都坐着这条船过了河。请问:他们是怎样过河的?试一试试一试.如何用6根火柴组成4个等边三角形?试一试试一试 如何用4根火柴
4、组成一个“田”字?.人们因为局限于既有的信息或认识的现象,形成的一种固定的思维模式。也就是说人们习惯于从固定的角度来观察、思考问题。思维惯性是决定创新能力的关键因素。习惯于单向思维、线性思维、惯性思维的大脑只能是机械地重复旧的行为,只能是惯于接受大家所说的,很难产生出创新的灵感和成果。思维惯性思维惯性.小明家有三个小孩,老大叫大毛,老二叫二毛,老三叫什么?有一棵树,树下面有一头牛被一根2米长的绳子牢牢的栓住鼻子,牛的主人把饲料放在离树恰好5米之外就走开了牛很快就将饲料吃了个精光牛是怎么吃到饲料的?思维惯性思维惯性.思维惯性的主要表现形式思维惯性的主要表现形式形象的定式专业知识的惯性术语的定式功
5、能的定式类比方案.形象的定式形象的定式.形象的定式形象的定式.以下字不算:以下字不算:田、白、旦、旧、甲、田、白、旦、旧、甲、申、由、电、目申、由、电、目 日日“日”字加一笔能成哪些字?形象的定式形象的定式.由于知识面狭窄,解决问题时总是局限于本领域或相关领域。专业知识的惯性专业知识的惯性化学生物物理.沃森和克里克沃森和克里克DNADNA双螺旋结构双螺旋结构克服专业知识的惯性克服专业知识的惯性专业知识的惯性专业知识的惯性.术语类别:专业性很强的术语(B-19飞机)通用性工程术语(传感器、对流器)功能术语(支撑物、切割器、储存罐)日常术语、孩童术语(锅、棍子、绳子、孩子惯用的词语)术语的定式术语
6、的定式.“B-19”:在军人看来:一种军用飞机在医生看来:人细小病毒B19术语的定式术语的定式.术语的定式术语的定式 “F4F4”:在军人看来:一种军用战斗机在军人看来:一种军用战斗机在追星族看来:台湾人气偶像在追星族看来:台湾人气偶像在我们看来:?在我们看来:?.功能的定式功能的定式 椅子的功能.类比方案的定式类比方案的定式 “有一位既聋又哑的人,想买几根钉子,来到五金商店,对售货员做了这样一个手势:左手两个指头立在柜台上,右手所致拳头做出敲击状的样子。售货员见状,先给他拿来一把锤子;聋哑人摇摇头,指了指立着的那两根指头。于是售货员就明白了,聋哑人想买的是钉子。聋哑人买好钉子,刚走出商店,接
7、着进来一位盲人。这位盲人想买一把剪刀,请问:盲人将会怎样做?”.思维思维惯性的作用惯性的作用思维惯性的正面作用:是人们能够驾轻就熟而迅速的解决相似的问题。思维惯性的负面作用:在发明创新活动中,它是影响创新思维的主要思维障碍。.传统的突破思维惯性的方法传统的突破思维惯性的方法发散思维(集中思维)头脑风暴法 635法逆向思维(正向思维)求异思维(求同思维).头脑风暴(头脑风暴(635法)法)确定创新活动主题6人一组,每人准备一张纸每人每次5分钟内在纸上写下3个解,然后传给邻座后者读后再用5分钟,再提出3个进一步解或作补充,然后再传给邻座依次类推,30分钟完成6个循环,每一个参加者的建议都将经过5个
8、人的补充或组合发展,故称六三五法每一个小组把108条“解”进行分析、筛选,确定3-5条最佳答案每一个小组推荐1-2人,上台讲解交流.635法示意图法示意图16543230分钟产生108个设想.猫与冰箱的共同点?猫与冰箱的共同点?.猫与冰箱的共同点?猫与冰箱的共同点?移动移动出现在屋里出现在屋里在晚上工作在晚上工作发声发声发热发热消耗能量消耗能量可以有不同的颜色可以有不同的颜色寿命寿命有不同品种有不同品种四条腿四条腿作为礼物赠送作为礼物赠送定期清洗定期清洗定期保养或维护定期保养或维护为主人服务为主人服务可以装食品可以装食品.逆向思维逆向思维逆向思维:指与主流相反的方向进行思维的方法。在创新过程中
9、敢于标新立异,与事物的常理相悖,获得一个又一个优秀的创造成果。.逆向思维实例逆向思维实例司马光砸缸.抽烟祈祷抽烟祈祷逆向思维实例逆向思维实例.内容大纲内容大纲创新思维的重要性创新思维的主要障碍12TRIZTRIZ中的创新思维方法中的创新思维方法3.IFR法法1小人法小人法23TRIZ中的创新思维方法中的创新思维方法九屏幕法九屏幕法.TRIZ中的理想化中的理想化在解决问题之初,先抛开各种客观限制条件在解决问题之初,先抛开各种客观限制条件并以取得最终理想结果作为终极追求目标并以取得最终理想结果作为终极追求目标针对问题情境,设立各种理想模型,即最优的针对问题情境,设立各种理想模型,即最优的模型结构来
10、分析问题模型结构来分析问题.TRIZ中的理想化模型中的理想化模型理想化模型所涉及的要素包括:理想化模型所涉及的要素包括:理想系统理想系统 理想过程理想过程 理想资源理想资源 理想方法理想方法 理想机器理想机器 理想物质理想物质 .n定性描述:为实现有用功能的所有花费定性描述:为实现有用功能的所有花费 定量描述:定量描述:n最理想的状况:最理想的状况:0有用功能有害作用0资源的耗费 什么是理想度?什么是理想度?.最理想的技术系统:最理想的技术系统:作为物理实体它并不存在,但却能够实现所有必要的功能。IFRIFR:产品处于理想状态的解成为最终理想解系统在保持有用功能正常运作的同时,能够自行自行消除
11、有害的、不足的、过度的作用最终理想解(最终理想解(IFR)IFR).IFR的特点的特点保持了原系统的优点保持了原系统的优点消除了原系统的不足消除了原系统的不足没有使系统变得复杂没有使系统变得复杂没有引入新的缺陷没有引入新的缺陷.最终理想解是解决问题的关键所在,很多问最终理想解是解决问题的关键所在,很多问题的题的IFRIFR被正确理解并描述出来,问题就得到了被正确理解并描述出来,问题就得到了解决。设计者的惯性思维常常让自己限于问题解决。设计者的惯性思维常常让自己限于问题当中不能自拔,解决问题大多采用折中法,结当中不能自拔,解决问题大多采用折中法,结果就使问题时隐时现让设计者叫苦不迭。而果就使问题
12、时隐时现让设计者叫苦不迭。而IFRIFR可以帮助设计者跳出思维的怪圈,以可以帮助设计者跳出思维的怪圈,以IFRIFR这一新这一新角度来重新认识定义问题,得到与传统设计完角度来重新认识定义问题,得到与传统设计完全不同的问题根本解决思路。全不同的问题根本解决思路。最终理想解的确定最终理想解的确定.割草机割草机问题:问题:草坪上的草长得很快,而且参差不齐传统解决方案:传统解决方案:用割草机,嗓音很大等IFR:草坪上的草不需要修剪,自己始终维持在一个高度从从IFR出发的解决方案出发的解决方案:实例实例 割草机割草机.如何使草不会长高?如何使草不会长高?聪明草种聪明草种.实例实例 西瓜的运输西瓜的运输例
13、如:西瓜在搬运中有什么缺陷?例如:西瓜在搬运中有什么缺陷?.方形西瓜20012001年夏天年夏天,日本四国岛的果农生产出了一种方形西瓜,这种西瓜运输和储存方便日本四国岛的果农生产出了一种方形西瓜,这种西瓜运输和储存方便实例实例 西瓜的运输西瓜的运输.最终理想解确定的步骤最终理想解确定的步骤第一步:设计的最终目的是什么?第一步:设计的最终目的是什么?第二步:理想解是什么?第二步:理想解是什么?第三步:达到理想解的障碍是什么?第三步:达到理想解的障碍是什么?第四步:它为什么成为障碍?第四步:它为什么成为障碍?第五步:如何使障碍消失?第五步:如何使障碍消失?第六步:什么资源可以帮助你?第六步:什么资
14、源可以帮助你?第七步:在其它领域或其他工具可以解决这个问题吗?第七步:在其它领域或其他工具可以解决这个问题吗?.实现实现IFRIFR的几个建议的几个建议能利用现有的能量和资源实现有用功能能利用现有的能量和资源实现有用功能自我服务,实现有用功能,利用自我服务,实现有用功能,利用“聪明聪明”的材料的材料或物质或物质有害作用的自我消除有害作用的自我消除.IFRIFR的分析策略的分析策略现现 状状IFR不是从这里开始不是从这里开始从这里开始从这里开始.自行消除有害的、自行消除有害的、不足的、过度的作不足的、过度的作用,完成有用功能用,完成有用功能 中间目标中间目标 .IFRIFR的分析策略的分析策略当
15、前系统当前系统解决方案的空间:解决方案的空间:可能是从可能是从IFRIFR出发出发到当前系统的任意到当前系统的任意一个地方一个地方IFRIFR理想最终结果(理想最终结果(IFR)是解决问题过程中想象的最后结果不要顾虑是否可以达到最终理想解(抛开各种客观限制条件).清洁衣服清洁衣服设计的最终目标是什么?设计的最终目标是什么?清洁衣服清洁衣服IFR是什么?是什么?衣服自我清洗衣服自我清洗达到最终理想结果的障碍是什么?达到最终理想结果的障碍是什么?衣服纤维不能完成这个功能衣服纤维不能完成这个功能它为什么成为你的障碍?它为什么成为你的障碍?衣服纤维不能完成这个功能,衣服不会被清洁衣服纤维不能完成这个功
16、能,衣服不会被清洁实例实例1:清洁衣服清洁衣服.你如何使障碍消失?你如何使障碍消失?如果有一种纤维或者纤维结构可以清洗自己如果有一种纤维或者纤维结构可以清洗自己什么资源可以帮助你?什么资源可以帮助你?纤维、空气、穿衣服的人、衣橱、阳光纤维、空气、穿衣服的人、衣橱、阳光在其它领域中或其它工具可以解决这个问题吗?在其它领域中或其它工具可以解决这个问题吗?自我清洁功能在大自然中可能是存在的(莲属植物),自我清洁功能在大自然中可能是存在的(莲属植物),自我清洁的衣服纤维还在研究中自我清洁的衣服纤维还在研究中实例实例1:清洁衣服清洁衣服.我们不能达到我们不能达到IFRIFR的状态,我们希望用一个低挑战性
17、的状态,我们希望用一个低挑战性的的IFRIFR分析问题分析问题IDEALFINALRESULT实例实例1:清洁衣服清洁衣服.清洁衣服清洁衣服IDEALFINALRESULTCLEAN CLOSESCLEAN CLOSES不使用化学不使用化学清洁剂清洗衣物清洁剂清洗衣物衣物自我清洁衣物自我清洁如果不能达到如果不能达到向现状退一步向现状退一步实例实例1:清洁衣服清洁衣服.清洁衣服清洁衣服设计的最终目标是什么?设计的最终目标是什么?清洁衣服清洁衣服IFR是什么?是什么?不需要任何化学清洁剂清洗衣服不需要任何化学清洁剂清洗衣服达到最终理想结果的障碍是什么?达到最终理想结果的障碍是什么?衣服纤维不能完成
18、这个功能衣服纤维不能完成这个功能它为什么成为你的障碍?它为什么成为你的障碍?衣服纤维不能完成这个功能,衣服不会被清洁衣服纤维不能完成这个功能,衣服不会被清洁实例实例1:清洁衣服清洁衣服.清洁衣服清洁衣服你如何使障碍消失?你如何使障碍消失?如果有其它方法可以破坏衣服与赃物的粘合如果有其它方法可以破坏衣服与赃物的粘合什么资源可以帮助你?什么资源可以帮助你?水、衣服、赃物、清洗设备、其它家庭产品、电等水、衣服、赃物、清洗设备、其它家庭产品、电等在其它领域中或其它工具可以解决这个问题吗?在其它领域中或其它工具可以解决这个问题吗?还有其他工业领域解决更通用的还有其他工业领域解决更通用的“清洗清洗”和和“
19、移除灰尘移除灰尘”问题。或者使用问题。或者使用“How to”模型与科学效应库模型与科学效应库 超声波超声波 实例实例1:清洁衣服清洁衣服.IDEALFINALRESULTCLEAN CLOSESCLEAN CLOSES不使用化学不使用化学清洁剂清洗衣物清洁剂清洗衣物衣物自我清洁衣物自我清洁如果不能达到如果不能达到再向现状退一步再向现状退一步不使用化学不使用化学清洁剂清洗衣物清洁剂清洗衣物不使用化学不使用化学清洁剂清洗衣物清洁剂清洗衣物可重复使用的化可重复使用的化学清洁剂学清洁剂实例实例1:清洁衣服清洁衣服.练习:农场养兔子的难题农场养兔子的难题农场主人有一大片农场,饲养大量的兔子。兔子需要吃
20、新鲜的青草,农场主人不希望兔子跑的太远而看不到。现在的难题是:农场主人不大可能花钱请人割草,运回来喂兔子。请问:这问题如何解决?.IFR法法1小人法小人法2九屏幕法九屏幕法3TRIZ中的创新思维方法中的创新思维方法.什么是小人法什么是小人法当系统内的某些组件不能完成其必要的功能,并表现出相互矛盾的作用用一组小人来代表这些不能完成特定功能部件通过能动的小人,实现预期的功能。然后,根据小人模型对结构进行重新设计小人法的目的小人法的目的 克服由于思维惯性导致的思维障碍 提供解决矛盾问题的思路小人法小人法.第一步:对象中各个部分想象成一群一群的小人。(当前怎样)第二步:把小人分成按问题的条件而行动的组
21、(分组)第三步:研究得到的问题模型(有小人的图)并对其进行改造,以便实现解决矛盾。(该怎样-打乱重组)第四步:过渡到技术解决方案。(变成怎样)使用小人法的常见错误使用小人法的常见错误画一个或几个小人进行小人法的步骤进行小人法的步骤.实例实例1 核原料的海关稽查核原料的海关稽查 目前,存在着核原料走私问题。海关检查诸如拖车和集目前,存在着核原料走私问题。海关检查诸如拖车和集装箱类大型运输车辆方面存在严重问题。装箱类大型运输车辆方面存在严重问题。对海关管理的矛盾要求是:一方面必须快速而准确地在对海关管理的矛盾要求是:一方面必须快速而准确地在大面积车辆上检测出是否存在少量的核原料,而这要花费很大面积
22、车辆上检测出是否存在少量的核原料,而这要花费很多时间;另一方面,又不可能用很长时间检查每一辆,因为多时间;另一方面,又不可能用很长时间检查每一辆,因为这会大大降低边界的通行能力。这会大大降低边界的通行能力。.将系统用多个小人表示执行不同的功能,然后重新组合这些小人,使将系统用多个小人表示执行不同的功能,然后重新组合这些小人,使小人发挥作用,解决矛盾。小人发挥作用,解决矛盾。假设核原料是小黑人,集装箱外壳是小红人,当然小红人要比小黑人多许多,即用多个小红人分布在小黑人的周围。这里使用一种监测仪器或材料,假设为小蓝人。希望小蓝人穿过小红人和穿过小黑人时具有明显的不同特性,这样就可方便、快速地检测出
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