第二章突破思维惯性课件.ppt

,Click to edit Master title style,德州职业技术学院电气系,第二章：突破惯性思维的方法,2.1,创新思维概述,普通,思维：,是人们基于客观事物和主观经验对事物的认知过程。（,是什么,）,创新思维：,是指在创造具有独创性成果的过程中对事物的认识活动。（,能成为什么,）,要创新，光靠意识、光靠精神还不够，要真本领,思维。,第二章：突破惯性思维的方法,一、思维的过程,分析,是在头脑中把事物或现象分解成各个组成部分、方面或个别属性、特征的思维过程。,综合,是在头脑中把事物或现象的各个组成部分、方面或个别属性、特征结合成为一个整体的思维过程。,2.1,思维概述,第二章：突破惯性思维的方法,一、思维的过程,比较,是在头脑中把事物或现象加以比较，确定它们之间的异同点的思维过程。,分类,是依据事物或现象的本质特征，把它们归入适当的类别中去的思维过程。,2.1,思维概述,第二章：突破惯性思维的方法,一、思维的过程,抽象,是在头脑中把同类事物或现象的共同的、本质的属性或特征抽取出来，并舍弃其个别的、非本质特征的思维过程。,概括,是在头脑中把抽象出来的事物或现象的共同的、本质属性或特征综合起来并推广到同类事物或现象中去的思维过程。,2.1,思维概述,第二章：突破惯性思维的方法,一、思维的过程,具体化,是在头脑中把抽象、概括出来的概念、原理、理论运用到某一具体对象上去的思维过程，也是利用一般原理去解决实际问题的思维过程。,系统化,是在头脑中根据事物的一般特征和本质特征，按一定的顺序和层次把事物组成一定系统的思维过程。,2.1,思维概述,第二章：突破惯性思维的方法,二、思维的形式,概念：,人脑反映事物或现象的一般特征和本质属性的思维形式。,概念是在分析、综合、比较、分类、抽象、概括的基础上形成的。,反映一类事物共同的、一般的、本质的特征，而不包括那些非本质属性。,2.1,思维概述,第二章：突破惯性思维的方法,二、思维的形式,推理：,例如，以“果实是植物中有种子的部分（,判断,）”与“杏中有种子（,判断,）”这两个判断为前提，推出“杏是果实（,新判断,）”的结论。这就是推理。推理可以使人达到对客观事物的间接认识。,2.1,思维概述,第二章：突破惯性思维的方法,二、思维的形式,推理：,归纳推理,是从特殊事例出发归纳出一般原理的思维形式,演绎推理,是从一般原理到特殊事例的思维形式,类比推理,则是从某个特殊事例到另一个特殊事例的思维形式,2.1,思维概述,第二章：突破惯性思维的方法,2.1,思维概述,二、思维的形式,创新思维：,是指人们克服惯性思维，中心组织已有的知识经验，提出新的方案或程序，并创造出新的思维成果的思维方式，及建立新的理论，提出新设想和新方法。,创新思维的本质：创新思维的超越是无止境的，创新思维中的异质增加过程也是无止境的。人类就是在这样无止境的思维过程中不断丰富自身，完善自身。,创新思维的自身超越：创新思维首先是对自身障碍的超越，超越我们的心理障碍，超越于我们既定的思维模式。,2.1,思维概述,三、创新思维的分类,按思维过程分类：横向思维 纵向思维,横向思维：,是指突破问题的结构范围，从其他领域的事物、事实中得到启示而产生新设想的思维方式。,比如：在美国的一个城市里，地铁里的灯泡经常被偷。窃贼常常拧下灯泡，这会导致安全问题。接手此事的工程师不能改变灯泡的位置，也没多少预算供他使用，但他提出了一个非常好的横向解决方案，是什么方案呢？,答：这位工程师把电灯泡的螺纹改为左手方向或者是逆时针方向，而不再用传统的右手方向或顺时针方向。这意味着当小偷认为他们正在试图拧下电灯泡时，实际上他们反而是在拧紧它们。,第二章：突破惯性思维的方法,2.1,思维概述,三、创新思维的分类,纵向思维：,是指在一种结构范围内，按照有顺序的、可预测的、程式化的方向进行的思维方式，这是一种符合事物发展方向和人类认识习,第二章：突破惯性思维的方法,2.1,思维概述,三、创新思维的分类,按思维方法分类：,逻辑思维：,又称抽象思维。它是在人们已经掌握的各种知识、原理、规律基础上形成的概念，并以此判断、推理和验证现实的一种及其重要的思维活动形式，使我们能够更深刻、更准确和完整地科学反映客观事物的面貌。,非逻辑思维：,是指不受固定的逻辑规则约束直接根据事物所提供的信息进行综合判断的一种思维方式。非逻辑思维能力是人类的一种非常复杂和高级的能力，这种能力的获得主要取决于人们后天的学习和培养。,第二章：突破惯性思维的方法,2.1,思维概述,非逻辑思维的特征：,由于非逻辑思维是一种无序的、非理性的思维表现形式,因而它的根本特征是思维的扩散性、直接性和突发性。,第二章：突破惯性思维的方法,2.1,思维概述,非逻辑思维的特征：,1.,扩散性,是非逻辑思维最根本的特性,它是人们日常进行的逻辑思维的逆向运动,是思维从凝聚点反射过来的外围世界所作的扩张和辐射,是思维的裂变、聚变式的连锁反应或者是思维超越某一类现象,某一组经验的有限范围向外投射,使信息产生更多的信息,使一组输出多次转移,从而在广阔的背景上抽象出覆盖更广阔领域的一般原则、普遍公理。扩散性对于被传统思维方式所禁锢着的认识来说更具有创造性与突破性。,第二章：突破惯性思维的方法,2.1,思维概述,非逻辑思维的特征：,2.,直接性,是指在非逻辑思维是由现象直接到达本质，没经过严密的逻辑推理。未经过严密的逻辑程序，即主体不通过一步步的分析过程二直接获得对事物的整体认识，是直觉思维最基本和最显著的特征。,例如：,魏格纳发现大陆漂移说就是如此。当魏格纳产生了大陆原来是连接在一起的、后来发生漂移才形成现在这样状态的非逻辑思维时,他所依据的前提材料仅仅是,:,从地图上看,非洲和南美洲的外形轮廓非常吻合,(,当然还有其它一些背景知识,),。显然这一点前提材料对于整个大陆漂移说的结论的支持是不充分的,只是很直接的简单反映。,第二章：突破惯性思维的方法,2.1,思维概述,非逻辑思维的特征：,3.,突发性,非逻辑思维则不是人们想在什么时候产生就能产生的,而是在人们对某一对象的认识积累了一定材料的基础上产生的。但是前提材料积累到什么程度才能产生非逻辑思维,这是不能确定的,只能因人而异、因时而异。有的人只从经验世界的一二点暗示就能找到问题的症结及其答案,有的人在真理碰到鼻尖时仍不曾觉察。,非逻辑思维产生的突发性主要表现在,:,有时它是人们深思熟虑之后突然产生的一种思维现象,有时它又是人们在不经意中突然产生的一种思维现象。,第二章：突破惯性思维的方法,2.1,思维概述,非逻辑思维包含,第二章：突破惯性思维的方法,想象思维,联想思维,直觉思维,灵感思维,发散思维,幻想思维,2.1,思维概述,非逻辑思维,第二章：突破惯性思维的方法,1,、无意想象：,是不受意识主体支配的想象。思维主体没有特定的目的性，可以让思维的翅膀任意飞翔，达到一种非常自由的状态。,2,、有意想象：,是受主题意识支配的思维活动。在这种状态下，思维总是在创新者的目的需要系统的支配下进行,有意想象又可分为再造型想象、创造型想象和幻想型想象。,想象思维,是人脑通过形象化的概括作用对脑内已有的记忆表象进行加工、改造或重组的思维活动。它是形象思维的具体化，是人脑借助表象进行加工操作的最主要形式。,2.1,思维概述,非逻辑思维,第二章：突破惯性思维的方法,幻想型想象,幻想型想象是创造型想象的一种极端形式。特点是，也是以现实世界为出发点，但其范围不受拘束，其结果又往往超出现实太远，有的一时难以实现。,再造型想象,再造型想象是根据他人的描述而在自己的头脑中产生形象的心理过程。,创造型想象,创造型想象是创造主体有目的地对自己已有的记忆表象进行加工、改造和重组而产生新形象的思维操作过程。,2.1,思维概述,非逻辑思维,第二章：突破惯性思维的方法,联想思维,是指由某一事物联想到另一事物而产生认识的心理过程，即有所感知或所思考的事物、概念或现象的刺激而想到其他的与之有关的事物、概念或现象的思维过程。,联想思维,是发散思维的重要表现形式，是想象思维的初级阶段。,联想有多种形式：,联想思维,具有客观性、扩展性。,2.1,思维概述,非逻辑思维,第二章：突破惯性思维的方法,对比联想：,亦称相反联想，是指具有相反特征的事物或相互对立的事物之间所形成的联想。例如，黑,-,白，写,-,擦。,相似联想：,在性质上或形式上相似的事物之间所形成的联想。例如，语文书到数学书，钢笔到铅笔。,接近联想：,所谓接近联想，就是指在时间上和空间上相互接近的事物之间形成的联想。例如，桌子上面有书本，下面有椅子；闪电,-,雷鸣,-,下雨,-,滴哒声。,关系联想：,部分与整体的关系，例如，文具和铅笔。,因果关系，例如，氷和凉、雷电和暴雨等。,2.1,思维概述,非逻辑思维,第二章：突破惯性思维的方法,直觉思维,是指不受某种固定的逻辑规则约束而直接领悟事物本质的一种思维形式。直觉思维具有迅捷性、直接性、本能意识等特征。直觉作为一种心理现象贯穿于日常生活之中，也贯穿于科学研究之中。就是人脑对于突然出现在面前的事物、新现象、新问题及其关系的一种迅速识别、敏锐而深入洞察，直接的本质理解和综合的整体判断。简言之，直觉就是直接的觉察。,2.1,思维概述,非逻辑思维,第二章：突破惯性思维的方法,灵感思维,是人们在创造过程中达到高潮阶段以后出现的一种最富有创造性的思维突破。灵感思维常常以“一闪念”的形式出现，并往往使人们的创造活动进入到一个质的转折点，,是人们在艰苦创造过程中发散思维和收敛思维多次叠加，逻辑思维和非逻辑思维反复作用后，突然间使隐藏在人们潜意识中的有关信息进入激发状态。,灵感思维,具有突发性、奇异性、长期性、不重复性、机遇性、跳跃性、模糊性、强烈性、创造性等特征。,2.1,思维概述,非逻辑思维,第二章：突破惯性思维的方法,发散思维,是指对同一从各个不同方面出发，不同角度去探求多种解决方法一种思维形式。,又称扩散思维、多向思维或求异思维。,发散思维,具有流畅性、灵活性、独特性。,发散思维,包括三种思维方式：侧向思维、多向思维、逆向思维,2.1,思维概述,非逻辑思维,第二章：突破惯性思维的方法,侧向思维,从与问题相距很远的事物中受到启示，从而解决问题的思维方式,如：,19,世纪末，法国园艺学家莫尼哀从植物的盘根错节想到水泥加固的例子。,多向思维,指从不同侧面、不同层次、不同的领域进行思考，以产生形成多种方案。,如：化学能能产生电能，据此意大利科学家伏特,1800,年发明了伏打电池。反过来电能也能产生化学能，通过电解，英国化学家戴维,1807,年发现了钾、钠、钙、镁、锶、钡、硼等七种元素。,逆向思维,背逆通常的思考方法，从相反方向思考问题的方法。,2.1,思维概述,非逻辑思维,第二章：突破惯性思维的方法,幻想思维,是指与某种愿望相结合并且指向未来的一种想象，由于幻想在人们的创造活动中起着重要作用，在发明创造活动中应鼓励人们对事物进行各种各样的幻想。,前苏联就专门为学生开设“幻想课”，其目的就是引导培养学生进行各种形式的幻想，以提高学生的创造素质。,2.1,思维概述,四、创新思维的基本特性,第二章：突破惯性思维的方法,突破性,要创新，就要突破常规戒律，突破固有的习惯，突破条条框框，突破已有经验，突破过去的思维定势。创新就是对传统的背叛,新颖性,创新的意义在于“出新”，新是创新的本质，是创新的价值所在。所有创新都必须在创新思维作用下，用新的思路、新的方法去解决问题，从而获得新的理论、新的技术、新的设计、新的方案、新的产品,2.1,思维概述,四、创新思维的基本特性,第二章：突破惯性思维的方法,多向性,发散思维,正向思维,逆向思维,侧向思维,发散性,灵活性,独特性,2.1,思维概述,四、创新思维的基本特性,第二章：突破惯性思维的方法,深刻性,思维的深刻性表现在人们对事物或现象的洞察力，表现在能透过现象去认识事物的本质。表现在对问题能全方位、多角度的考察，全面而客观地认识事物的本质。思维的深刻性的重要标志是思维严谨，思考问题严密、周全、准确。凡是思维疏漏、肤浅、或思维不到位都是思维深刻性不强造成的。深刻性是对思维品质程度上的刻画，它是更高层次的心理活动，是深刻的理性活动的心理反应。,2.1,思维概述,四、创新思维的基本特性,第二章：突破惯性思维的方法,独立性,是指主体具有自主性，在思考和行动时能够自由地作出决定，而不受他人的干扰和支配。没有相对的独立性和自由，就不可能有创新。,意外性,是指事件发生的具体时间、实际规模、具体态势和影响深度是始料未及的。,敏捷性,是指在短时间内迅速调动思维的能力，能够当机立断、迅速正确的解决问题。思维的敏捷性以思维的灵活性为基础，具备积极思维、周密考虑、准确判断的能力；思维的敏捷还必须依赖于观察力及良好的注意力等优秀品质。,2.1,思维概述,四、创新思维的基本特性,第二章：突破惯性思维的方法,风险性,客观事物的不确定性决定了创新思维物化过程的风险性。创新是一种高收益与高风险并存的经济活动。,创新的风险,主要分为技术风险和市场风险，二者是相辅相成的。,非逻辑性,是未经过一步步分析、没有清晰的步骤而对事物领悟、理解或给出答案的思维。通常把预感、猜想、灵感、直觉与顿悟等都看做是非逻辑思维。,其主要特点是直接性、突发性和创造性,。,2.1,思维概述,五、创新思维阶段,第二章：突破惯性思维的方法,心理学表明，任何创新思维必须经过四个阶段，即准备阶段、酝酿阶段、顿悟阶段和验证阶段。,准备阶段,：,在开始创新活动前，需要积累有关的知识经验，搜集有关资料信息，为创造做准备。,酝酿阶段,：,在材料基础上，做假设，提出新方案。,顿悟阶段,：,即豁然开朗。思维质变，对原有认识有了超越。,验证阶段,：,验证新思想确立 的重要步骤，通过检验、修改、完善直到成功。,人们通过视觉系统决定相对高度和深度时，影子是一条非常重要的线索。按照人们观察事物时的思维定势，花瓶是悬浮在空中的，但实际上花瓶并未悬空，这是由特殊控制的灯光产生的效果，设计这幅图画的摄影师正是利用了我们的思维定,势,来达到预期的效果。,第二章：突破惯性思维的方法,2.2,惯性思维及其突破方法,一、惯性思维,第二章：突破惯性思维的方法,2.2,惯性思维及其突破方法,一、惯性思维,在荒无人迹的河边停着一只小船，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只船过了河。请问：他们是怎样过河的,?,第二章：突破惯性思维的方法,2.2,惯性思维及其突破方法,一、惯性思维,请用,10,秒钟计算出下列沙拉菜中某一片叶子的体积,第二章：突破惯性思维的方法,2.2,惯性思维及其突破方法,一、惯性思维,人们习惯了把平底煎锅绑在狗的尾巴上会听到锅的撞击声,.,请问,:,狗以什么样的速度奔跑才能不听到锅的撞击声,?,第二章：突破惯性思维的方法,1.,术语惯性思维,术语种类,专业性很强的术语,(-19,飞机,),工程通用术语,(,传感器,对流器,),功能术语,(,支撑物,切割器,储存罐,),日常生活术语、儿童术语,(,锅,棍子,绳子,儿童能明白的词汇,),通用术语,(,东西,),2.2,惯性思维及其突破方法,一、惯性思维,惯性思维的多种形式,第二章：突破惯性思维的方法,术语思维惯性：,DNA,是什么意思？,Defense Nuclear Agency,国防核子局,(,美,USDOD);,Deoxyribonucleic Acid,脱氧核糖核酸,;,Deoxypentose-Nucleic Acid,脱氧戊糖核酸,;,Digital Network Architecture,数字网络体系,(,美,DEC,公司,),可锻铸铁,2.2,惯性思维及其突破方法,第二章：突破惯性思维的方法,2.,物体外表、形状惯性思维：,1),任何情况下都不能通过外形来判定物体的作用原理,.,2),为解决与该物体有关的问题，可以改变已被人们习惯了的物体外表、形状,.,脑袋大、脖子粗，不是大款就伙夫,2.2,惯性思维及其突破方法,第二章：突破惯性思维的方法,3.,物体特性、状态、参数惯性思维：,物体的电阻是固定的么？,物体的质量是恒定的么？,正如哲学家所言：任何一个物体都有一些固有的能反映其内在本质的特性，比如重力、热、电、磁、尺寸等特性,.,解决问题时，如果有必要，即使与物体本身有很致命的关系，也可以改变,每个物体都有其主要的、显而易见的特性、参数及潜在的（隐性的）特性。解决创新问题时需要找出其隐性的特性,.,2.2,惯性思维及其突破方法,第二章：突破惯性思维的方法,4.,作用、领域知识的惯性思维：,将专家引领到一个新的领域对物体进行功能分析：技术系统功能理想的技术系统,陈述理想的技术系统经常需要在领先的领域中寻找技术功能,2.2,惯性思维及其突破方法,第二章：突破惯性思维的方法,5.物质不可变惯性思维,：,工具的动态性,；工具的协调性,6.组件惯性思维,：,1)系统中一定要有某个物质,；,2)技术系统组件不可变性（带来了很大的思维惯性）,2.2,惯性思维及其突破方法,第二章：突破惯性思维的方法,Z Corporation(,以下简称,Z Corp.),的高清晰度彩色三维打印机,ZPrinter 450,。它是第一款突破,4,万美元的彩色三维打印机，该打印机拥有高自动化以及与办公环境兼容性的优点,。,7.,维数惯性思维,2.2,惯性思维及其突破方法,第二章：突破惯性思维的方法,8.,非实质性禁止惯性思维：,公认科学的权威、品牌、已固定的不正确的物体模型的外形禁止,.,2.2,惯性思维及其突破方法,第二章：突破惯性思维的方法,9.,作用惯性思维,触觉，行动（操作）的实用，习惯的作用（操作）次序，马达记忆。,10.,解决方案唯一惯性思维,需求不是只有一种方法能够实现,.,不能局限在一种解决方案上,.,每一种结构或工艺都可以继续完善,.,2.2,惯性思维及其突破方法,第二章：突破惯性思维的方法,11.,物质价值惯性思维,与物质本身或物质元素、特性有关，我们已经习惯地认为它是有价值的作用，是最主要的、最重要的物质,.,12.,传统应用条件惯性思维,生命周期阶段惯性思维：设计、制造、调试、生产、包装、运输、储存、应用、废品加工,.,其中一个环节停滞，就会严重地影响到其它环节,.,13.,类似方案惯性思维,已解决问题和需要解决问题的假类比物理矛盾类比,2.2,惯性思维及其突破方法,第二章：突破惯性思维的方法,2.2,惯性思维及其突破方法,二、,突破惯性思维的方法,第二章：突破惯性思维的方法,2.3,多屏幕方法,多屏幕法：,根据系统论的观点，系统由多个子系统组成，并通过子系统间的相互作用实现一定的功能，简称为系统。体统之外的高层次系统称之为超系统。系统之内的低层次系统称之为子系统。,汽车的子系统,发动机,汽车的子系统,轮胎,当前系统,汽车,汽车的超系统,交通系统,汽车的子系统、当前系统和超系统,第二章：突破惯性思维的方法,2.3,多屏幕方法,超系统,当前系统,子系统,系统的过去,子系统的过去,超系统的过去,系统的未来,超系统的未来,子系统的未来,以时间为横轴考察研究对象的过去、现在和未来，,以空间为纵轴考察当前系统及其子系统和系统的环境与归属,第二章：突破惯性思维的方法,2.3,多屏幕方法,早期内燃机,四轮车,柏油路,智能化交通系统,交通系统,混合动力汽车,汽 车,无充气轮轴型,轮胎,无内胎低压轮胎,内、外胎轮胎,第二章：突破惯性思维的方法,2.3,多屏幕方法,自然系统,树,第二章：突破惯性思维的方法,2.3,多屏幕方法,2.3,多屏幕方法,第二章：突破惯性思维的方法,白炽灯“多屏法”示意如下,LED,发光二极管,PCB,电路板、外壳,LED,灯,灯光系统,LED,照明灯灯,第二章：突破惯性思维的方法,2.3,多屏幕方法,第二章：突破惯性思维的方法,2.3,多屏幕方法,多屏幕法作用：,帮助我们多角度的看待问题，突破原有思维局限,多个方面和层次寻找可利用的资源，更好的解决问题,第二章：突破惯性思维的方法,2.4 STC,算子方法,STC,算子：,对一个系统通过对其自身不同特性单独考虑，来进行创新思维的方法。,S,指的是,size,尺寸；,T,指的是,time,时间；,C,指的是,cost,成本。,单独考虑尺寸、时间、成本的一个因素，而不考虑其他的两个因素。引申的意思就是一个产品有诸多因素组成，单一考虑相应因素，而不是统一考虑。,第二章：突破惯性思维的方法,2.4 STC,算子方法,明确研究对象现有的尺寸、时间和成本,想象对象的尺寸无穷大（,S-,），无穷小（,S-0,）,想象过程的时间或对象运动的速度无穷大（,T-,），无穷小（,T-0,）,想象成本（允许的支出）无穷大（,C-,），无穷小（,C-0,）,STC,算子的分析过程,第二章：突破惯性思维的方法,2.4 STC,算子方法,居住、进而温暖、舒适,尺寸，建造时间，存在的时间，造价,STC,算子实例：,房子,尺寸,时间,成本,房子,:,尺寸,:10*10,米,时间,:1,年,成本,:100,万,城镇,特大城市,地球,宇航服,原子,大教堂,珊瑚沉积,帐篷,船,房车,舰船,宇宙空间站,山洞,树木,第二章：突破惯性思维的方法,2.4 STC,算子方法,STC,算子实例：,通红的玻璃被在传送带输送,第二章：突破惯性思维的方法,STC,算子实例：,轴,尺寸,时间,成本,2.4 STC,算子方法,第二章：突破惯性思维的方法,STC,算子实例：,2.4 STC,算子方法,尺寸：轴的直径小,头发丝,1/1000,最小？,气体原子 固体原子 液体原子,液体原子要求,容易熔化的物质,极高的沸点,比玻璃的密度大（,2.5g/cm3,）,条件,熔点,200,300,沸点不低于,1500,密度,5.0,6.0g/cm,寻找这样材料？,除了稀有金属，剩下的就是铋、铅、锡,第二章：突破惯性思维的方法,STC,算子实例：,2.4 STC,算子方法,结论：用一个长长的、装有溶化的锡的托盘而不用传送带,原子代替细轴,STC,算子的目的,:,克服由于思维惯性的障碍,迅速发现对研究对象最初认识的不准确和误差,重新认识研究对象,STC,算子不是为了获取问题的答案，而是为了解放思路，为下一步寻找解决方案做准备,用,STC,算子思考后，可以发现系统中的技术矛盾或物理矛盾,克服思维定势，改善思维方式的一种很好的工具,第二章：突破惯性思维的方法,2.4 STC,算子方法,第二章：突破惯性思维的方法,2.5 RTC,算子方法,资源时间成本算子分析法（,RTC,）。,是利用夸张的手法将研究对象在资源、时间和成本三个方面的参数进行一系列变化的创新思维方法，也是一种多维度的发散方法。与,STC,算子方法相比，“资源”含义比“尺寸”更广阔。,成本,时间,资源,第二章：突破惯性思维的方法,2.6,小矮人模型法,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,什么是小矮人法,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,小矮人法的目的,第二章：突破惯性思维的方法,2.6,小矮人模型法,小矮人模型法：,著名的化学家科古莱分析出苯（,C6H6,）的分子结构，就是源于猴子抓住笼子的金属条，同时前后爪子交互抓住形成环状,进行小人法的步骤,对象中各个部分想象成一群一群的小人。（当前怎样）,把小人分成按问题的条件而行动的组（分组）。,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）,过渡到技术解决方案。（变成怎样）,使用小人法的常见错误,画一个或几个小人,第二章：突破惯性思维的方法,2.6,小矮人模型法,第二章：突破惯性思维的方法,2.6,小矮人模型法,小矮人法实例：,水计量计,当水量到达计量值时，由于重力作用，左端下沉，排出计量水量。,问题：排出一部分后，计量水槽重心右移，右端下沉，水无法完全排出。,第二章：突破惯性思维的方法,2.6,小矮人模型法,小矮人法实例：,水计量计,系统的组成部分：水，计量水槽,用小人表示各组成部分：红色小人,-,水，黑色小人,水槽重心,开始排水,结束排水,水计量计现在的状况,第二章：突破惯性思维的方法,2.6,小矮人模型法,小矮人法实例：,排水过程,结束排水,第二章：突破惯性思维的方法,2.6,小矮人模型法,小矮人法实例：,水计量计,调整小人位置，得到期望的结果,红色小人要都跳下去，考虑跷跷板的原理,根据小人图示，考虑实际的技术方案,方案：可变重心的计量水槽,第二章：突破惯性思维的方法,2.6,小矮人模型法,小矮人法实例：,水计量计,采矿作业时，需要进行一系列的爆炸工序，,2,分钟内要爆炸,10,包炸药。操作者通常是手工连接电雷管，但是作业时需要接通,40,个接点，且接点间连接最小间隔时间为,0.6-1,秒钟。,第二章：突破惯性思维的方法,2.6,小矮人模型法,小矮人法实例：,第二章：突破惯性思维的方法,2.3,突破思维惯性的方法,小矮人法实例：,有人提出了一种简便的方法：将接点排布在圆筒中，用一个球连接接点。但是当球滑过或者当球卡住后，接点就不能正常地连接，导致不能发生爆炸。怎么办,?,第二章：突破惯性思维的方法,2.3,突破思维惯性的方法,小矮人法实例：,第二章：突破惯性思维的方法,小矮人法实例：,2.3,突破思维惯性的方法,更形象生动的描述技术系统中出现的问题。,通过用小人表示系统，打破原有对技术系统的思维定式，更容易地解决问题，获得理想解决方案。,第二章：突破惯性思维的方法,2.6,小矮人模型法,小人法的作用：,第二章：突破惯性思维的方法,2.7,金鱼法,金鱼法,又叫情境幻想分析法，假设你有一种可以幻想的初始情境,我们思考一下,此情境中那个部分是现实的，也许这个部分原本不是幻想的。,幻想情境,1,现实部分,1=,幻想情境,2,；,得到了剩余的幻想部分,幻想情境,2,；,幻想情境,2,现实部分,2=,幻想情境,3,得到了幻想部分,3,，那么同样一直往下推论，到找不出现实的东西为止。,这样就可以提集中精力解决幻想部分，只要这个幻想部分解决，整个问题也就迎刃而解。,第二章：突破惯性思维的方法,2.7,金鱼法,金鱼法应用步骤：,金鱼法实例,第二章：突破惯性思维的方法,2.7,金鱼法,问题：如何实现埃及神话故事中会飞的魔毯？,第二章：突破惯性思维的方法,2.7,金鱼法,3,、在什么情况下，幻想部分可变为现实,?,施加毯子向上的力,毯子的重量小于空气的重量,地球的重力不存在,1,、将问题分为现实和幻想两部分,现实部分：毯子、空气 幻想部分：毯子会飞,2,、幻想部分为什么不现实？,由于地球引力，毯子具有重量，而毯子比空气重。,金鱼法实例,4,、列出所有可利用资源,超系统,空气中的中微子流、空气流、地球磁场、地球重力场、阳光等,系统,毯子本身也包括其纤维材料，形状、质量等,第二章：突破惯性思维的方法,2.7,金鱼法,金鱼法实例,金鱼法实例,毯子由于下面的压力增加而悬在空中,（气垫毯）；,利用磁悬浮原理；或者毯子比空气轻,。,第二章：突破惯性思维的方法,2.7,金鱼法,5,、利用已有资源，基于之前的构想考虑可能的方案：,毯子的纤维与中微子相互作用可使毯子飞翔；,毯子上安装提供反向作用力的发动机；,毯子在宇宙空间或在做自由落体的空间中；,第二章：突破惯性思维的方法,2.8,最终理想解,理想度最终理想解,(IFR),：,理想化的建立,理想化是科学研究中创造思维的基本方法之一。它主要是在大脑之中设立理想的模型，再通过实验的方法来研究理想客体的运动规律，最终将理想化目标实现。,第二章：突破惯性思维的方法,理想度最终理想解,(IFR),：,理想化水平,理想化是系统的进化方向，不管是有意改变还是系统本身的进化发展，系统都是在,向着更理想的方向发展,。系统的理想化水平用理想度来进行衡量。,2.8,最终理想解,第二章：突破惯性思维的方法,理想度最终理想解,(IFR),：,理想化水平,细化后,2.8,最终理想解,第二章：突破惯性思维的方法,理想度最终理想解,(IFR),：,理想化方法,部分理想化和全部理想化,技术系统创新设计中，首先考虑部分理想化，当所有的部分理想化尝试失败之后，才考虑系统的全部理想化。,2.8,最终理想解,第二章：突破惯性思维的方法,理想度最终理想解,(IFR),：,理想化方法,（,1,）部分理想化,加强有用作用,增加车刀寿命,2.8,最终理想解,第二章：突破惯性思维的方法,理想度最终理想解,(IFR),：,理想化方法,（,1,）部分理想化,功能通用化,枪械零件的通用化,2.8,最终理想解,第二章：突破惯性思维的方法,理想度最终理想解,(IFR),：,理想化方法,（,1,）部分理想化,增加集成度,2.8,最终理想解,第二章：突破惯性思维的方法,理想度最终理想解,(IFR),：,理想化方法,（,1,）部分理想化,个别功能专业化制造,2.8,最终理想解,第二章：突破惯性思维的方法,理想度最终理想解,(IFR),：,理想化方法,（,1,）部分理想化,增加柔性,液压组合夹具,2.8,最终理想解,第二章：突破惯性思维的方法,理想度最终理想解,(IFR),：,理想化方法,（,2,）全部理想化,功能的消除,HOPON,就要在全美国推广售价仅为,40,美元、通话时间为,60,分钟的可回收手机。该公司另一款,29,美元的一次性手机也在报批中。,2.8,最终理想解,第二章：突破惯性思维的方法,理想度最终理想解,(IFR),：,理想化方法,（,2,）全部理想化,子系统的消除,战国时期赵武灵王：胡服骑射,2.8,最终理想解,第二章：突破惯性思维的方法,理想度最终理想解,(IFR),：,理想化方法,（,2,）全部理想化,原理的调整,蓄电池,环保车,2.8,最终理想解,第二章：突破惯性思维的方法,理想度最终理想解,(IFR),：,理想化方法,（,2,）全部理想化,系统替代,北京时间,2007,年,6,月,7,日消息，美国,iRobot,机器人公司,6,月,6,日在华盛顿全国新闻俱乐部展示,iRobot Warrior X700,型机器人。目前，美国海军已签下,1400,万美元的订单，要求为海外美军打造拆弹机器人。,2.8,最终理想解,第二章：突破惯性思维的方法,理想度最终理想解,(IFR),：,最终理想解：,保持原系统的主要功能；,消除了原系统的缺陷；,系统不会复杂化；,没有引入新的缺陷，或者新的缺陷很容易解决。,2.8,最终理想解,第二章：突破惯性思维的方法,理想度最终理想解,(IFR),：,最终理想解：,步骤：,设计者最终目的；,确定理想解；,理想解的障碍分析；,障碍的影响面；,障碍的消除条件及创造这些条件存在的可利用因素。,2.8,最终理想解,克服思维惯性的总体建议,:,任何一个物质（结构、产品、技术工艺）都是惯性思维的载体。思维惯性存在于每一个物体上，并且不是以一种形式存在，而是多种。,分析解决问题的预备步骤,:,1.,分析系统及其主要性能（回答问题：为什么系统是这样的？）,（九屏幕法）,2.,用通用的、功能化的、日常的、儿童的或者浅显易懂的术语描述问题。,3.,变换现有的系统模型，运用,小人法、金鱼法,来思考现有问题。,4.,回答问题：如何替换问题？能产生哪些新的资源？如何变换尺寸,STC,算子）？等等,5.,运用,最终理想解,建立理想化的系统及了解其带来的变化。,第二章：突破惯性思维的方法,