教案2 第二章 创新思维的基本原理

教案2：第二章创新思维的基本原理第1节思维的信息加工过程第2节创新的基本原理第3节创新思维的基本过程第4节创新思维的本质与基本特征第5节创新思维形成必须遵循的基本原则第6节影响创造性思维的主要因素第7节大学生应具备的4项基本能力第1节思维的信息加工过程把思维看作是信息加工过程，是认知心理学的基本观点，已经被许多领域的学者所接受，这是认知心理学对思维本质认识上的一个重要贡献。

制约思维的信息加工过程的基本要素有六个方面：一、天赋条件－－大脑：有关研究表明，人类的智力有一半是靠先天遗传得来的，应该充分重视优生学；先天的白痴、弱智，无论怎么教育也难以根本改变。

遗传因素还会影响到个体的思维类型。

思维的高级神经类型可以分为偏抽象型，偏形象型和中间型。

抽象型有利发展数理能力，形象型有利发展文艺创作能力。

二、人的心理素质心理素质对思维的信息加工过程有很大影响，甚至起着导向作用。

其中主要包括感情、情绪、注意、兴趣、需要和性格等。

一个信息传给你，如果你对它们不喜欢、不注意、不感兴趣、不需要，那么，即使再重要，都很难引起对它们的信息加工，也就无法认识它们的实质、意义或价值。

相反，传入的信息是你感兴趣的或需要的，才能引导你对它进行加工。

三、输入的信息输入信息的性质、价值与数量，是制约信息加工过程的重要因素。

不重要、不新颖、无意义的信息，自然引不起注意与兴趣，也不会进行加工；如果信息数量太少也难以进行加工。

作为思维加工对象的信息，能够引起思维对它进行加工的最起码要求是：具有一定的新颖性；具有一定的数量、丰富程度，能够形成初步的问题空间。

四、大脑中已存储的信息与输入的信息相关性大脑中如果没有与输入的信息相关的知识、经验，就无法对输入的信息进行加工。

大脑中存储的知识、积累的经验，既要有一定的数量，又要有合理的结构。

一般来说，对知识结构的要求是：对基础知识要求广博，对专业知识要求扎实、精深。

无论从事什么工作，都需要有本行业扎实的基本功和精深的专业知识，只有这样才能及时、准确地抓住、捕捉相关信息，快速、恰当地理解与加工。

五、根据需要从外界搜索、查找或观察所得信息与输入的信息相关性当我们遇到问题时，而自己的知识与经验不足的情况下，根据需要可以通过到图书馆、档案馆、情报部门或计算机网络上去搜索、查找与之紧密相关的知识或信息。

这种资料收集得越丰富，对输入信息的加工越容易进行。

六、思维能力思维能力是指把大脑存储的知识、经验与输入的信息联系起来的能力。

它以自己思维活动的经验教训、对思维规律掌握的数量及运用的熟练程度为主要内容。

这是进行信息加工的工具。

自己思维活动积累的经验教训丰富，掌握的思维规律数量多且熟练，对输入的信息的加工能力自然就强。

如果不善于总结、积累思维活动的经验教训，缺乏思维规律的知识，即使头脑中有与输入信息紧密相关的知识，也难以把它们联系起来并进行加工，也就难以理解这些输入信息的意义与价值。

第2节创新思维的基本原理1、迁移原理（1）原型启发：原型启发就是根据自然界已存在的事物和现象的功能和结构中，受到启发，产生新的思想、观念和技术。

锯子的发明：中国古代木匠鲁班发明锯就是典型的原形启发。

一次，鲁班在爬山时，不小心被茅草划破了手，他观察发现茅草叶片边缘呈细齿状。

受到叶片细齿产生锋利现象的启发，发明了木工用的锯子。

鲁班也因此成为木匠的创始人。

充气轮胎的发明：英国医生邓禄普发现儿子在卵石上骑自行车，颠簸得很历害。

那时车胎还没有充气内胎，他一直担心儿子会受伤。

后来他在花园中浇水，手里感到橡胶管的弹性，他从这里受到启发，便用水管制成了第一个充气轮胎。

（2）相似原理：相似就是根据两个相同或相近的事物，把其中一个事物的结构和原理，应用到另一个事物上。

汽化器的发明：美国工程师杜里埃认为，为了保证内燃机有效的工作，必须使汽油和空气能均匀的混合，他一直在寻找解决这一问题的办法。

当他看到妻子喷洒香水，于是创造了发动的汽化器，汽化器与喷雾器相似，这是相似原理的体现。

（3）移植原理移植是指将某一个领域的原理、方法、结构、用途等移植到另一个领域中去，从而产生新的事物和观念。

它山之石，可以攻玉。

移植原理就是把一个研究对象的概念、原理和方法等运用于其它研究之中。

英国医生黎斯特把这一成果直接移植到外科手术上，从而创造了手术消毒的新的工作方法，手术获得了极大的成功。

依照两栖动物的生理特点，发明了水陆两用交通工具。

仿照人的手掌、手指，发明了挖土机。

象剪刀、钳子、起子、木梳等，都是仿生移植的效应。

（3）移植原理移植是指将某一个领域的原理、方法、结构、用途等移植到另一个领域中去，从而产生新的事物和观念。

它山之石，可以攻玉。

移植原理就是把一个研究对象的概念、原理和方法等运用于其它研究之中。

英国医生黎斯特把这一成果直接移植到外科手术上，从而创造了手术消毒的新的工作方法，手术获得了极大的成功。

依照两栖动物的生理特点，发明了水陆两用交通工具。

仿照人的手掌、手指，发明了挖土机。

象剪刀、钳子、起子、木梳等，都是仿生移植的效应。

2、综合原理组合很容易导致创造发明，甚至也能导致重大的创造发明。

例如，我们常见到的多用柜、两用笔、组合文具盒等，都体现出组合原理。

美国的“阿波罗”登月计划，可谓是当代最大型的发明创造结晶之一。

然而，“阿波罗”计划的负责人曾直言不讳地讲过，“阿波罗”宇宙飞船的技术没有一项是新的突破，都是采用已有的技术。

问题的关键在于按照系统学的原理使各部分既精确又协调地组合起来。

（1）主体附加（2）异类组合（3）同物组合（4）重组组合（1）主体附加这种组合就是在原有的技术思想中补充新的内容，在原有的物质产品上增加新的附件，从而使新的物品性能更好、功能更强的组合技法。

这种技法最易产生新的组合设想，其特点是：以原有技术思想或原有物质产品为主体；附加技术思想只起补充、完善或利用主体技术思想的作用。

（2）异类组合两种或两种以上不同领域的技术思想的组合，以及不同的物质产品的组合，都属于异类组合，异类组合的特点是：组合对象来自不同的方面，一般无所谓主次关系；组合过程中，参与组合的对象从意义、原则、构造、成分、功能等任一方面或多方面相互渗透，整体变化显著；异类组合是异类求同，因此，创造性很强。

例如，手表、圆珠笔、日历、收音机、吹风、电熨斗等等组合。

（3）同物组合这是指若干相同或相近事物的组合。

它的特点是：组合的对象是两个或两个以上的同一事物；组合过程，参与组合的对象，同组合前相比，基本原理和基本结构一般没有根本性的变化，组合具有对称性或一致性的趋向。

同物组合的创造目的是，在保持事物原有意义的前提下，通过数量的增加，来弥补不足功能，或求取新的功能，或发生新的意义。

而这种新功能或新意义，是事物单独存在时（即组合前）不具有的。

例如，“母子灯”、“双拉锁”等等。

（4）重组组合即在事物的不同层次上分解原来的组合，然后再以新的意图重新组合起来。

它的特点是：组合在一件事物上进行，在组合过程中，一般不增加新的东西，主要是改变事物各组成部分间的相互关系。

重组作为一种创造手段，可以更有效地挖掘和发挥现有技术的潜力。

3、分离原理创造技法中的“减一减”的方法，就是基于这一原理产生的。

它与综合原理完全相反的另一个创造原理。

例如，眼科专家把眼睛的镜架和镜片分离出来，发明了一种新型产品——隐形眼镜，从而缩短了镜片与眼球之间的距离，同时起到美容和校正视力的双重作用。

4、还原原理所谓还原原理就是把创新对象的最主要功能抽出来，集中研究实现该功能的手段和方法，从中选取最佳方案。

通俗地讲，还原原理就是回到根本，抓住关键。

例如，打火机的发明就是还原原理的具体运用，它把最主要的功能——发火抽象出来，把磨擦发火改为气体或液体燃烧，从而突破了现有火柴的框框，获得了一大进步。

5、相反原理相反原理，就是在创造发明的过程中，当运用某种方法解决不了问题时，改用相反的方法。

在发明创造中，有时遇到一个不能解决的难题往往需要迂回或从其反面或从其侧向的途径，则能顺利地解决，这就是创造的逆反原理。

这种原理在创造中使用非常广泛，与它相关的思维方式是逆向思维。

相反原理一般分为功能相反、结构相反、因果相反和状态相反等四种类型。

（1）功能相反是指从已有事物的相反功能，去设想和寻求解决问题的新途径，从而实现创新的思维形式。

如德国某造纸厂，因一工人的疏忽生产中少放了一种胶料，制成了大量不合格的纸张。

肇事工人拼命想解救的办法，慌乱中把墨水洒在了桌子上，随即用那种纸来擦，结果墨水被吸得干干净净，“变废为宝”的念头在他的头脑中闪过，就这样这批纸当作吸墨水纸全部卖了出去。

后来又有人做了个带把的架子，把吸墨水纸装在上面，一个吸墨器就诞生了。

（2）结构相反是指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思维形式。

如“二战”后，飞机设计师们把飞机的机翼由“平直机翼”改为“后掠机翼”，使飞机的飞行速度由“亚音速”提高到“超音速”。

（3）因果相反是指颠倒已有事物的因果关系，变因为果，去发现新的现象和规律，寻找解决问题的新途径的思维形式。

如在发明史上，奥斯特发现电能生磁，发明电磁铁。

法拉第则利用相反原理提出磁能生电，从而发明发电机。

（4）状态相反是指根据事物的某一属性（如正与负，动与静，进与退，作用与反作用等）的反转来认识事物，从而引发创新的一种思维形式。

如圆珠笔随笔珠的磨损变小而漏油，提高了笔珠耐磨性后，笔杆耐磨问题又出现了。

日本人中田“反过来”考虑这个问题：为何不把注意力放在笔芯上呢？若将笔芯的油量适当减少，使圆珠笔在磨损漏油之前，芯里的油已经用完，不就无油可漏了吗？6、换元原理换元是指对不能直接解决的问题采用“替代”方法，使问题得以解决或使创新思维活动深入展开。

换元分析就是要分析事物的三个基本要素——事物、特征和量值的分析，把不相容的问题转化为相容的问题，要找出转化为相容问题的最好办法。

着重研究的变换规律，即如何对不相容问题中事物进行变换，使不相容的问题转化为相容问题时遵守什么法则。

换元是指对不能直接解决的问题采用“替代”方法，使问题得以解决或使创新思维活动深入展开。

换元分析就是要分析事物的三个基本要素——事物、特征和量值的分析，把不相容的问题转化为相容的问题，要找出转化为相容问题的最好办法。

着重研究的变换规律，即如何对不相容问题中事物进行变换，使不相容的问题转化为相容问题时遵守什么法则。

7、利用原理利用专利发明进行创新思维就是指创新思维者借鉴已有成果和技术，依据他人的发明专利来启迪自己智慧，从而实现创新的过程。

对当代大学生来说，学习和掌握他人的发明专利既是掌握和了解现有技术及其转化的最佳途径，也是学习和掌握当今科学技术发展最新动态的途径，加上自己已掌握的科学技术知识以及在这个方面训练，对实现借鉴、创新是有很大帮助的。