1、 第二章第二章 创新性思维创新性思维学习要求：学习要求：掌握四种思维模式了解创新性思维的基础知识了解创造性思维与创造活动以及创造力重点和难点：重点和难点：重点：重点：多种创造思维的理解和掌握；难点：难点：创造力的构造要素和决定因素。创造性思维方法2.1.1 思维概述1 1、思维的定义和特征、思维的定义和特征定义：定义：思维是人脑对所接受和已储存的来自客观世界的信息进行有意识或无意识、直接的或间接的加工处理，从而产生新信息的过程。特征：特征：1）思维的间接性和概括性。例：水分子的构成 2）思维的多层性。思维有低级和高级、简单和复杂之分。3）思维的自觉性和创造性。三层含义。2.1.1 思维概述2
2、2思维类型思维类型定义：是由具有共同特征组成的思维方式、方法和过程的总称。类型：思维对象起主要作用的思维思维方式起主要作用的思维思维主体起主要作用的思维2.1.2 形象思维和抽象思维定义：形象思维形象思维就是把感官所获得并储存于大脑中的客观事物的形象信息,运用比较、分析、抽象等方法,加工成为反映事物典型特征或本质属性的一系列意象,以这些意象为基本单元,通过联想、类比、想像等形式,形象地反映客观事物的内在本质或规律的思维活动。抽象思维抽象思维抽象思维的基本特点是概念性、抽象性与逻辑性,因此,可以称之为概念思维、抽象思维、逻辑思维;与之相对应,形象思维的基本特点是意象性、具体性与非逻辑性,因此可以
3、称之为意象思维、具体思维、非逻辑思维。举例：1）人的概念：男人，女人，胖人，瘦人，伟人，凡人 有大脑，能思考，能直立行走，都经历由生到死的过程2）推理的例子：任何满足动压三条件的运动副都会产生动压(判断)，滑动铀承满足动压二条件(判断)，所以滑动铀承也会产生动压(判断)。2.1.2 形象思维和抽象思维右半脑的活动-直觉、洞察力、灵感左半脑的活动一一逻辑、分析和判断2.1.2 形象思维和抽象思维定义：发散思维发散思维：又叫辐射思维、扩散思维、分散思维、求异思维、开放思维等。它是种求出多种答案的思维形式。发散思维是构成创造性思维的基本形式之一，是创造的出发点。发散性思维是众多创造原理和创造技法的基
4、础。收敛思维收敛思维:又称辐轴思维、集中思维、求同思维，它是一种寻求某种正确答案的思维形式。它以某种研究对象为中心，将众多的思路和信息汇集于这个中心点，通过比较、筛选、组合、论证，得出现存条件下解决问题的最佳方案。2.1.3 发散思维和收敛思维 两者比较：发散思维是由一到多的话,那么,收敛思维则是由多到一。模型图：发散思维 收敛思维2.1.3 发散思维和收敛思维 2.1.3 发散思维和收敛思维两种方法的综合 在创造过程中，光有发散思维的活动并不能使问题获得有效的解决，因为创造活动的最终纠果只需少数或唯一的结果，所以发散思维之后尚需进行收敛思维，这两种思维的有效结合组成了创造活动的一个循环过程。
5、例子：1）发散思维：美国欧克博士关于墙上黑点。2）先发散后收敛的例子：新型洗衣机的发明 2.1.4 动态思维和有序思维1 1动态思维动态思维定义:动态思维是一种运动的、不断调整的、不断优化的思维活动。它的根本特点是根据不断变化的环境、条件来改变自己的思维秩序、思维方向，对事物进行调整、控制，从而达到优化的思维目标，它是我们工作和学习经常用到的思维形式。例子：青霉素的发明动态思维例子：例子：有三个“大腕”级演员应邀到一个剧场同台演出。他们向剧场经理提出同样一个要求，即在 海报上把自己的名定排在前面，否则，他们将退出演出。三个演员都争第一，哪会有三个“第一”的安排呢?答案：海报采用一个不断转动大灯
6、笼，三个演员的名字都写在灯笼上，三个名字转圈出现。旋转的公交车牌子 动态思维例子：例子：中国成语中有“士别三日，刮目相看”，说的是用发展的眼光看待问题。例子：例子：许多企业在新产品开发中，坚持“生产一代、研制一代、设计一代”的谋略，也是以动态思维为指导对市场竞争作出动态反应。动态思维例子：例子：科学家将某些金属逐步冷却，在降温过程中进行动态观察，结果 发现了超导现象，即在接近绝对温度零度(-273)时，金属的电阻趋于零。超导现象的发现激发了世界各国对超导材料的开发研究，从而对发电、输电、能源储存和机电产品开发产生了重大的影响。动态思维例子：例子：在寓言故事(黔之驴)中，老虎对静卧着的驴有些害怕
7、，后来想办法骚扰激怒它，才发现表面上庞大的驴本事低下，便下决心把驴吃掉。这则寓言给人许多联想，对崇尚动态思维者也不无启迪。即然老虎尚能用骚扰激怒的办法发现黔驴外强中干的本质，创新者为何不用化静为动的技巧去动中求新呢?2.1.4 动态思维和有序思维2 2有序思维有序思维定义：定义：有序思维是一种按一定规则和秩序进行有目的的思维方式，它是众多创造方法的基础。如奥斯本的校核表法、TRIZ理论（冲突矩阵，物场理论，ARIZ）、公理设计、逻辑演绎都是有序思维的产物。例子：例子：利用TRIZ理论的冲突矩阵解决飞机机翼设计的问题，提出变后掠翼设计方案。优化亚音速性能优化亚音速性能满足超音速的要求满足超音速的
8、要求小后掠角、小后掠角、大展弦比的机翼大展弦比的机翼大后掠角、大后掠角、小展弦比的机翼小展弦比的机翼变后掠翼设计变后掠翼设计按时间分离按时间分离物理矛盾物理矛盾创造性问题解决步骤（创造性问题解决步骤（ARIZARIZ）选择缩小的选择缩小的问题问题描述系统描述系统冲突冲突分析冲突区域分析冲突区域及资源及资源描述理想描述理想方案方案描述物理、描述物理、技术冲突技术冲突消除物理、消除物理、技术冲突技术冲突重新描述重新描述缩小的问题缩小的问题知识库知识库初始初始的问题的问题无解决方案无解决方案解决方案解决方案ARIZARIZ应用举例应用举例-圆木定向运输圆木定向运输缩小的问题：不对系统做主要改动缩小的
9、问题：不对系统做主要改动系统冲突：定向需要复杂的机构系统冲突：定向需要复杂的机构问题模式：应用系统中已有要素实现定向问题模式：应用系统中已有要素实现定向冲突区域及资源分析：传送带表面冲突区域及资源分析：传送带表面IFRIFR：传送带自身实现圆木定向：传送带自身实现圆木定向物理冲突：传送带表面应有不同的速度物理冲突：传送带表面应有不同的速度消除冲突：将冲突进行分离消除冲突：将冲突进行分离解决方案：将传送带设计成解决方案：将传送带设计成三部分三部分Damaged PillsConveyorTrash CanPILL INSPECTION WORKSTATIONTrash CanResource:V
10、elocity of the sliding or rolling pillsThe Pill Inspects Itself2.1.5 直觉思维和创造性思维 1直觉思维 定义：直觉思维是创造性思维的一种主要表现形式。直觉思维是种非逻辑抽象思维，是人脑基于有限的信息，调动已有的知识积累，摆脱惯常的逻辑思维规律，对新事物、新现象、新问题进行的种直接、迅速、敏锐的洞察和跳跃式的判断。例子：法国医生拉哀奈克从跷跷板发明听诊器。美国得克萨斯大学教授阿格指出：右脑最重要的贡献是创造性思维。右脑不拘泥于局部的分析，而是统观全局，以大胆猜测跳跃式地前进，达到直觉的结论。阿格教授调查了美国2000家成功的大公
11、司经理，发现他们中多数人具有较好的右脑直觉思维能力，在有些人身上，直觉思维甚至变成一种先知能力，使他们能预知未来的变化，帮助企业做出重大决策。直觉思维 杨振宁在谈到氢弹之父泰勒博士时说:“泰勒的物理学的一个特点是他有许多直觉的见解,这些见解不一定都是对的,恐怕有90%是错误的,不过没有关系,只要有10%是对的就行了”。这10%带来的创造性成果是不可估量的。直觉思维特点：特点：(直觉思维在本质上是对事物之间关系（即内在联系）的整体把握，这是由直觉思维所用的材料（关系表象）所决定的。(直觉思维虽然是在瞬间作出快速判断，却并非凭空而来的毫无根据的主观臆断，而是建立在丰富的实践经验和宽厚的知识积累基础
12、之上。直觉思维例子：例子：“阿基米德原理”阿基米德在坐下浴盆的瞬间突然领悟到（顿悟）：浴盆中水面升高的体积很可能等于身体浸入水中部分的体积。“水面升高部分的体积”和“身体浸入水中部分的体积”这两件事，从表面上看互不相干，但是阿基米德通过整体把握与直观透视方法，却在瞬间发现了二者之间的内在联系（或称“内隐关系”）体积相等。直觉思维例子：例子：牛顿从苹果落地而发现“万有引力定律”也与直觉思维分不开：“苹果落地”和“月亮绕地球旋转”，在一般人看来，这是风马牛不相及的两件事，但是牛顿却从中领悟到苹果之所以掉到地上而不朝天上飞，和月亮始终绕着地球转而没有脱离地球和太阳系飞向宇宙深处，都是由于有地心引力作
13、用，即看到了两个表面互不相关的事实之间的内在联系（内隐关系）。直觉思维2 2创造性思维创造性思维定义：创造性思维既是一种思维的类型，又是种最高层次的思维活动，它是建立在前述各类思维基础上的人脑机能在外界信息激励下、自觉综合主观和客观信息产生新的客观实体(如文学艺术的新创新，工程技术领域中的新成果，自然规律或科学理论的新发现等)的思维活动和过程。创造性思维是通过直觉、灵感(顿语)、推理、实践而形成的高级思维过程是智慧的升华，是智力想象力的高级表现形态，也是思维本身的创新。2.1.5 直觉思维和创造性思维 创造性思维是具有新特质的思维方式，它具有与传统思维不同的特征创造一般包括三种层次创造性思维的
14、标准1.1.人脑的创造创新能力人脑的创造创新能力大脑是人的智慧府，是人的创造创新之源。大脑是人的智慧府，是人的创造创新之源。人脑类似由人脑类似由100100140140亿亿台微型计算机所组成的庞大的台微型计算机所组成的庞大的电子计算机信息网络处理系统。电子计算机信息网络处理系统。一个正常人的大脑可储存一个正常人的大脑可储存10001000万亿万亿信息单位，相当于信息单位，相当于一般电子计算机储量的一般电子计算机储量的100100万倍万倍，如果全部用来储备，如果全部用来储备知识，人脑的记忆容量相当于知识，人脑的记忆容量相当于5 5亿亿本书籍的知识总量。本书籍的知识总量。人脑的功能非常强大，俄罗斯
15、学者伊人脑的功能非常强大，俄罗斯学者伊.尹尔菲莫夫研尹尔菲莫夫研究指出：人的大脑可以同时学习究指出：人的大脑可以同时学习4040种种语言，默记语言，默记一套一套大英百科全书所容纳的全部内容，还可以有余力去完大英百科全书所容纳的全部内容，还可以有余力去完成成十门十门大学课程的教研活动。大学课程的教研活动。2.2.1 创造性思维的形成和发展脑科学理论脑科学理论凡是健康的人，就具有创造创新能力每个人都有潜在的创新能力创新能力是可以激发的创新能力可通过培训提高的2.2.1 创造性思维的形成和发展2.2.1 创造性思维的形成和发展2影响创造性思维的因素三点因素：1）先天赋予的能力(遗传的大脑生理结构)。
16、生下来具有所有神经元，1/4重量2）生活实践的影响(环境对大脑机能的影响)。例子：小白鼠的先后天训练比较先天和后天的因素对创造的影响。3）科学安排的思维训练（促进大脑机理的发展和掌握创造性思维方法和技巧，众多成功人士的共识）。2.2.1 创造性思维的形成和发展3创造性思维的形成过程(作战攻占碉堡)：1）储疗准备阶段 例子：爱因斯坦“相对论”的提出。机械是一门经验学科 2）悬想加工阶段 特点：潜意识的参与。3）顿悟阶段 人脑有意无意地突然出现某些新的形象、新的思想，使一些长久未能解决的问题在突然之间得以解决。这一阶段客观上是由于重要信息的启示、艰苦不懈的思索。例子：猩猩搭箱子取香蕉 瓦特发明蒸气
17、机 鲁班发明锯 美国人哈威发明缝纫机 悬想加工阶段思维的生理活动首先，要对知识进行综合分析，它是在人的右半脑的顶叶皮层进行的。其次，是对客观事物本质的揭露和懂得，有学者称为理解。第三，伴随理解思维活动的另一种思维形式是判断。第四，联想，即当两种或几种事物同时或连续发生作用而产生的神经联系。1、思维结果的新颖性、独特性 思维结果的首创性，思维的结果是过去未曾有过的。例子：孔子、老子 数学家的多维和拓扑空间思维2、思维方法的多样灵活性、开放性 特点：突破思维定势，含有跳跃性的因果关系。例子：改革开放 苍蝇含有高蛋白质3、思维过程的潜意识自觉性 紧张过后中的松弛 古代中国诗人写诗半夜睡觉的突然即兴而
18、发 4、顿悟性 如同一道划破天生的闪电，使问题突然得到解决。2.2.2 创造性思维的特征2.2.2 创造性思维的特征联想是由一事物引发而想到另一事物的心理活动。想象是受某种事物启发，产生新意象的思维活动。直觉是基于经验的快速推断。产生正确直觉的能力称为“洞察力”。潜意识是指平常处于意识层之下，不易被意识到且难以支配的一种意识。灵感是某个人潜心于一个难题达到十分专注的程度时，偶然间心智得到极大激发的心理现象。灵感出现的特点：灵感出现前意识曾高度集中。需要艰苦的思索。灵感往往出现在良好、轻松的精神状态下。需要劳逸结合。灵感的出现具有偶然性、短暂性。要注意捕捉和利用。2.2.2 创造性思维的特征2.
19、2.3 创造性思维的激发和捕捉1掌握和使用有利于创造性思维发展的思维方 法思维方法:思维和认识问题的途径、具体的步骤 和明确的方向。1）突破思维定势法跳出思维框框例1：载货骑车过桥洞时超高一点点，利用放轮胎气的方法解决问题。突破思维定势法跳出思维框框突破思维定势法跳出思维框框例2：荷兰男孩旋转倾倒系统易于开启、倾到、控制、油漆不再滴漏。（A whole new way to carry,mix,open,pour,brush and story paint）改变改变100100年的历史年的历史-2003-2003年年 美国工业设计师协会金奖美国工业设计师协会金奖2.2.3 创造性思维的激发和捕
20、捉例3（例24）：“变结构”机构分析。cd2.2.3 创造性思维的激发和捕捉2）生疑提问法 提出一个问题往往比解决个问题更重要。例：火星上是否有水，是否有生命勇气号火星车。“勇气勇气”号号 火火星车星车 2.2.3 创造性思维的激发和捕捉2）生疑提问法 1）李斯特解决外科灭菌问题。当李斯德用微生物理论解决酒发酵的难题后，李斯特并未因此而停步。他进一步地挖掘不使酒变酸的“原因”是什么？他想到：“如果说是细菌破坏了酒味，那细菌不也是外科中难以解释的致命原因吗？”沿着这个问题，他进行了不懈地研究，最后终于解决了外科灭菌的问题，造福于整个人类。2）伟大的诗人屈原曾面对长空，发出了著名的“天问”，他问天
21、问地，问人情伦理，间世道沧桑、问四季变化，问。3）“大陆漂移”说的创立人魏格纳。2.2.3 创造性思维的激发和捕捉问题意识 创新的起点在于发现问题，满足需求。发现问题是创新之父，满足需求上创新之母。问题意识是发现问题的前提。日本创造性开发委员会将涉及创新的问题提出归纳为三种情况：（1）遇到困难时由于不安于现状，要努力向好的方面去解决，这样的态度便可产生出问题来；（2）即使没有困难也会有问题存在；（3）即使完全没有困难，也必须解决未来发展这个问题。成功的规律（问题为基点）3）放纵松弛法 “缓兵计”一是寻找触媒；二是使进人死胡同的头绪换一个进攻方向；三是可调动潜意识。例：牛顿喜欢到公园里散步。而爱
22、国斯坦工作之余，总爱拉拉小提琴。唐朝诗人李白、杜甫喜欢游历名山大川。4）智慧碰撞法例1：三个臭皮匠顶个诸葛亮例2：物理学家玻尔领导的“哥本哈根学派”中对问题的讨论。2.2.3 创造性思维的激发和捕捉2.3.1 创造活动1创造活动与创造性思维 创造活动包括科学研究、技术发明、技术革新和艺术创作等多种类型。创造性思维不仅是创造活动本质属性的集中体现，而且在一定程度上决定着创造成果的水平。2创造活动过程 创造活动基本上由积累准备阶段、酝酿搁置阶段、明朗顿倍阶段、验证确定阶段构成。但创造活动的四个阶段不是绝对必需的。例：爱因斯坦预断光的折射性。2.3.2 创造力的内涵1、创造力的定义：根据一定的目的和
23、任务，运用一切已知信息，开展能动思维活动，产生出某种新颖、独特、有社会或个人价值的产品的智力品质。2、创造力的主要特征 人人都有创造能力。创造力可通过学习、教育而被激发。创造力是创新思维的成果。创造力是诸多能力的综合表现。创造成果的首创性是其本质特征。创造力的成果需具有社会和个人价值。2.3.3 创造性思维与创造力的关系1）创造性思维的外延是创造活动，将创造思维形成的东西（方案和方法）物化的过程中表现出来的能力就是创造力。2）人的创造性思维能力是创造力的源泉，也可以说是创造力的核心。3）创造力是创造性思维的延伸。按照美国心理学家史登堡（按照美国心理学家史登堡（SternbergSternber
24、g）等的理论，个体创造力与多种因素有关，即智等的理论，个体创造力与多种因素有关，即智力、知识、思维形态、个性、动机、环境等。力、知识、思维形态、个性、动机、环境等。可表达为可表达为:2.3.4 创造力的构成要素 其中，其中，C C为为创造力（创造力（CreativityCreativity）、）、I I为为智力（智力（IntelligenceIntelligence）、）、K K 为知识为知识(Knowledge)(Knowledge)、TSTS为思维模式为思维模式 (Thinking(Thinking Styles)Styles)、P P为个性（为个性（PersonalityPersonal
25、ity）、）、M M为动为动机（机（M o t i v a t i o nM o t i v a t i o n）、）、E E为 环 境为 环 境（Environmental ContextEnvironmental Context）。）。C=f(I,K,TS,P,M,E)C=f(I,K,TS,P,M,E)2.3.4 创造力的构成要素 Sternberg Sternberg的理论是面向一般个体的，但的理论是面向一般个体的，但对产品创新设计而言，创造力应有它的特殊对产品创新设计而言，创造力应有它的特殊性。性。智力：研究表明，在个体研究表明，在个体IQIQ达到一般水平后，达到一般水平后，智力对创造
26、力的影响就很小。因此，当个体智力对创造力的影响就很小。因此，当个体具备设计人员的基本能力时，智力和创造力具备设计人员的基本能力时，智力和创造力之间就没有什么关系。之间就没有什么关系。2.3.4 创造力的构成要素智商与创造力关系图 高智商是高创造力的必要条件，但不是充分条件，高智商是高创造力的必要条件，但不是充分条件，高智商的人也可能是低创造力。高智商的人也可能是低创造力。创造学知识及发明原理创造学知识及发明原理创造技法创造技法日本中国知识：知识对创造力的影响是正向的，但有可能是负向的，关键取决于思维模式。随着年龄的增大，人的知识也在不断增加，但创新能力在一定年龄之后，却在下降，关键也是思维模式
27、的问题。思维模式：提高创造力的一个先决条件是不要将固定的思维模式强加给眼前的事实，而是要学会如何另辟蹊径，即使这样做可能意味着将推翻他习以为常的思维方式。思维模式是影响创造力的最重要因素。2.3.4 创造力的构成要素个性：是指个体创新的胆量和勇气。产品创新设计，往往是一个团队工作，可以弥补个体个性的差异，根据冒险转移理论，群体思维（groupthink）更倾向于冒险。动机：是指个体的创新愿望，这是产品设计人员应具有的最基本素质。环境：是指社会环境，是否鼓励创新等，目前，全球和中国的大环境是鼓励和提倡创新,不过不同区域和不同的企业有较大差别。2.3.4 创造力的构成要素 知识和思维模式，不同的设
28、计人员差别极大。因此，对产品创新设计而言，影响设计人员创造力的主要因素是设计人员所具有的知识和思维模式。另外，Sternberg理论中对信息的作用重视不够，不同于知识的信息是一个非常重要的因素，它对灵感的激发，对想象力的扩展非常有用。另一个影响创造力的重要因素是计算机和互联网的作用以及支持工具的引入。根据以上分析，产品创新设计的创造力模型可表示为：2.3.4 创造力的构成要素2.3.4 创造力的构成要素C=f(K,I,TS,ST,U)C=f(K,I,TS,ST,U)其中，C(Creativity)为产品创新设计的创造力，K(知识)、I(信息)、TS(思维模式)、ST(支持工具)和U(在短期内不可控制或改变的因素)等五个元素为创造力的关键属性。由于U是在短期内不可控制或改变的因素，如环境和文化，不作重点考虑。创造性思维创造性思维创造性思维创造性思维知识知识信息信息知识库知识库信息源信息源设计人员设计人员创造力创造力计算机计算机人机交互创造性思维人机交互创造性思维创造力模型
