奥斯本检核表法力学创新思维导航-河海大学

力学创新思维导航力学创新思维导航雷冬[e-mail]河海大学国家级力学实验教学示范中心工程力学江苏省品牌专业力学创新思维导航2发明千千万，起点是一问；智者问得巧，愚者问得笨。——陶行知设问型创新技法力学创新思维导航3一、设问法的概念大多数人看见美丽的花时会发出“多美的花”这样的感叹;只有少数人会继续发问，“花为什么会这样红”，“为什么花会开在这里”，“这是什么花”，并积极求地寻答案。爱因斯坦说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要……而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看旧的问题，都需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”实践也证明能发现问题与提出问题就等于取得了成功的一半。可见巧妙的设问对于创造是十分必要的。力学创新思维导航4•“问题”正是创造的源泉和起点，是激发思想火花的导火线。•所以从根本上说，要发明首先要学会设问，善于设问。实践证明能发现问题与提出问题就等于取得了成功的一半。可见巧妙的设问对于创造是十分必要的。•设问法主要是围绕现有的事物，以书面或口头形式提出各种问题，通过提问，发现现有事物存在的问题和不足的地方，从而找到要革新的方面，发明出新的事物来。•设问法实际上就是提供了一张提问的单子，问题涉及的范围相当全面，提问中使用“假如…”、“如果……”、“是否…”、“还有……”这样的一些词语，能够启发思维促使想象，使人很快进入假想，通过各种假设式的变换探索寻找解决问题的途径。•设问法是现代生产中经常使用的一种推陈出新的创新技法，特点是简单易学，还可因地制宜，根据不同需要，改换设问的方法。所以，我们应学会设问，善于设问，在设问中找到发明创造的灵感。一、设问法的概念力学创新思维导航5•设问法，具体的讲，就是通过有序地提出一些问题，使问题具体化，缩小了需要探索和创新的范围，启发人们系统地思考解决问题的可能性，产生创新方案的创新技法。•设问法中最为典型的技法是奥斯本检核表法，较常用的引申技法有5W1H法、和田十二法、系统提问法。一、设问法的概念力学创新思维导航6•检核表法又称设想提问法或分项检查法。•它是由美国创造学家奥斯本发明的，在创造学界最有名、最受欢迎的创新技法。•检核表法是根据需要解决的问题或者进行创造发明的对象列出有关问题，逐个对它们进行分析，从中获得解决问题的方法和创造发明的设想。•由于检核表法是先提出问题，再逐个进行分析、检验的做法，所以它不仅利于照顾到思考问题的全面性。而且有利于新思想的产生。•因此，检核表法是一种能够大量开发创造性设想的创新技法。•检核表法几乎适用于任何类型与场合的创造活动，因此被称为“创新技法之母”。奥斯本检核表法力学创新思维导航7奥斯本的检核表记号检核项目新设想名称新设想概述1有无其他用途2能否借用3能否改变4能否扩大5能否缩小6能否代用7能否调整8能否颠倒9能否组合力学创新思维导航8奥斯本检核表法从9个方向的不同角度，启发我们提出与思考问题使思路向正向、侧向、逆向、合向发散开来。奥斯本检核表法主要有以下优点：•(1)奥斯本检核表有助于人们打破各种思维定势，以问题的形式激发人们的想象力。•(2)奥斯本检核表提醒人们从各个角度、观点去看问题，避免了单一化的思维方式。•(3)奥斯本检核表内容丰富，可启发人们应用于各个方面，如开发新产品，进行设计、销售、广告等，它为解决创造发明问题提供了很好的解决问题的思路。•(4)经常使用奥斯本检核表能提高人们的思维素质，有利于突破不愿提问的心理障碍，会使人们善于提问、思考、想象、善于变换思考角度。•(5)奥斯本检核表法的适应性强，不论对象如何和专业如何，都可以相应地列出很多检核问题。•但是奥斯本检核表法存在如下缺点：奥斯本检核表问题过细、过多，实施起来比较复杂，有学者认为该技法一般很难取得较大的突破性成果。奥斯本检核表法力学创新思维导航9•奥斯本检核表是一种非常实用的技法，但使用时有一些地方值得注意：•（1）不应过分拘泥于这一种方法•如果拘泥于这一种方法，过分依赖于它．反而会把它变成束缚自己的条条框框，妨碍自由想象，使本来为防止思考漏洞而采用的检核表变成制造漏洞的根源。•（2）检核的内容可作适当改变•具体使用时应灵活掌握，根据活动的主要目的，检核对象的主要特点，周围环境来设计检核表。•（3）检核表法主要提供的是一种思路•由于检核法比较强调创造发明主体的心理素质的改变，借助克服心理障碍产生更多的思路，因而较为忽略对技术对象的客观规律性的认识。所以，在使用本技法解决较复杂的技术发明问题时，仅能提供一个大概的思路，还需进一步与技术方法结合。奥斯本检核表法力学创新思维导航101有无其他用途?•[案例]自行车轮胎的发明•浇花的水龙头富有弹性，除了浇花还能有别的用途吗?•邓禄普是一名新西兰的医生，他常为儿子在坎坷不平的路上骑自行车担心，因为当时的自行车还没有充气的内胎。一天，邓禄普在花园里浇花，水龙带在手中的晃来晃去，很有弹性。“要是将这种有弹性的东西做成自行车轮胎，也许儿子就不会受颠簸之苦了。”于是，他就用这浇花的水龙带做出了第一个自行车轮胎。•充气橡胶轮胎现有产品有无其他用途(包括稍作改革可以扩大的用途)，也就是扩展产品的应用范围。也就是现有的发明，能否引入其他的创造性设想？或者有没有可以借用的其他创造发明成果？有没有在其他地方见到过类似的发明等。如果稍作改革可以扩大其用途，如果现有的发明可以引入其他的创造性设想，那么，就可以发明出新的东西，或者新的方法来。力学创新思维导航现有产品领域内能否引入其他领域的创造性设想，或者直接引入其他领域具有类似用途的发明。例如：受石油工业中用小机器人来探测管道漏洞做法的启发，制造出各种内窥镜用于医疗工作，如：胃镜、肠镜等。这些引用的发明未必非得是高精尖的产品，有时候小玩具也能起大作用，听诊器的发明正是如此。2能否借用?力学创新思维导航12[案例]听诊器的发明•法国有位叫利奈克斯的年轻医生，1816年的一天，一位年轻的姑娘来找他看病。那个年代，没有现代医生必备的器械听诊器。对心肺部位有疾患的病人检查时，只能边用耳朵直接贴附在病人的胸部，一边用双手来摇动病人的身体，借此来判断病情。•可是，今天这位年轻的姑娘非常肥胖，年轻的利奈克斯又非常腼腆，不好意思按常规的方法来听。•这时，他忽然想起了小孩子玩耍时的情形：在跷跷板游戏里，孩子们一个蹲在跷跷板的这头，把耳朵紧贴跷跷板，一个站在另一头，用一枚铁钉在板上轻轻地划着。通过木板，另一头可以清楚地听到划木声。•想到这儿，利奈克斯觉得自己有了好主意，于是便临时找来一本书的封面，卷成了一个纸筒，把一端贴近自己的耳朵，另一端放在姑娘的胸部。没想到，这个方法听到的心音，比直贴近病人胸部听到的还要清晰很多。•他在几年的思考与实验之后，设计并制造了世界上第一个木质听诊器。后来，又经过一代代人的改进，才成了今天的听诊器。力学创新思维导航13•能否对现有产品进行简单的改变，如改变形状、制造方法、颜色、音响、味道等。这类方法看起来很简单，但却非常有效。•1898年，亨利·丁根将轴承的滚柱改成圆球，发明了滚珠轴承，这一形状的改变，大大提高了轴承的使用寿命。•手表盘由圆形改变为长方形、椭圆形；盘底色由白色变为蓝色、灰色或带有星光图案等；表内加入能发出声音的元件，可以像闹钟一样使用。3能否改变?力学创新思维导航14•现有发明能否扩大使用范围、延长使用寿命、增加产品特性等。•例如，在两块玻璃之间加入某些材料，可制成一种防震、防碎、防弹的新型玻璃。譬如现在日常用的钢化玻璃杯，就是在制造玻璃的过程中加入了某些防震、防碎等材料而制成的。•在牙膏中加入药物就成为药物保健牙膏；•在自行车增加伞成为带遮阳伞的“防晒自行车”。4能否扩大?力学创新思维导航15•能否缩小？能否简化?•现有产品可否密集、压缩、浓缩、聚束?可否微型化?可否缩短、变窄、去掉、分割、减轻?可否变成流线型?•[案例]蒸汽机车(火车)车轮的发明。•世界上第一辆沿铁轨行驶的蒸汽机车(1804年)是33岁的机械专家特里维西克发明的，它依靠齿轮啮合轨道前进的，运行时不但发出吱吱的声音，而且速度不快，很难投入使用。后来，23岁的司炉工，史蒂芬森，把齿轮取下来去掉，机车的速度一下子提高了5至10倍，一种既不打滑也不脱轨，而且还消除了吱吱噪声的无齿蒸汽机车车轮从此诞生了。5能否缩小?力学创新思维导航16•能否代用？能否替代?•是否可以找到能够部分或全部代替现有产品及其组成部分功能的产品或零部件?比如，可以替代的原材料、生产工艺、产品配方或动力源等。•[案例]“斑马线”•在古罗马时代，为了行人穿越马路的安全，在交叉路口砌起一块块凸出路面的石头，作为指示行人过街的标志。行人可以踩着这些石头穿过马路。•但马车通过时，则必须减速慢行，使石头恰在两个轮子中间通过，才不会影响其正常运行。•到了19世纪末，能综合体现人类科技与文化能力的汽车亮相了，以前的石头人行横道线成了现代交通的障碍，于是人们用画出来的石条来代替原来的石头，就是现在的“斑马线”。•司机只要看到“斑马线”就会小心慢行或停下来让行人先走，这样适合现代生活的人行横道线就时刻为社会服务着。6能否代用?力学创新思维导航17•能否调整？能否变换？•设计方案时从以下方面考虑：可否变换?有无互换的成分?可否变换模式?可否变换布置、顺序?可否变换操作工序?可否变换因果关系?可否变换速度或频率?可否变换工作规范?•[案例]水龙头的变换。•水龙头防渗漏的内衬有橡胶的、铜制的、铁制的等，最新变换的陶瓷制心，因其耐磨、耐高温、密封性能好得到了广泛的应用。水龙头开启模式也是变换的多姿多彩的有手动的、脚动的、气动的、声控的、温控的等。7能否调整?力学创新思维导航18•现有发明可否颠倒?可否颠倒正负?可否颠倒正反?可否头尾颠倒?可否上下颠倒?可否颠倒位置?可否颠倒作用?•[案例]豪斯发明的缝纫机。•用机械的往复穿梭法替代手工的交叉穿梭法。•普通的缝衣针都是针尖细，针尾粗有孔，这样缝衣服时，整个针穿过布才能把线带过去。可否颠倒一下，在细的一端(针尖处)开孔，这样针尖一穿过布，线也就随之被带过去了。颠倒的构思，简化了机器的操作，缝纫机的发明给人类文明增添了无穷的风采。•英国科学家法拉第把当时已被证明的“电流能够产生磁”的原理颠倒过来，实现了“磁能变成电”的设想，从而诞生了世界上第一台发电机。8能否颠倒?力学创新思维导航19•现有的几种发明是否可以重新组合?可否混合、合成、配合、协调、配套?可否把物体、目的、特性或观念组合?•[案例]古腾堡活版印刷机的发明。•硬币面上的图案是由硬币打印器打印的，而葡萄汁是由葡萄压榨机在大面积铺开的葡萄上压制而成的。能否将二者重新组合用于第三领域?•有一天，古腾堡带着三分醉意自言自语说：“为什么我不把硬币打印器放在葡萄压榨机下面压，让它在纸上留下印记呢?”根据这一醉想，他发明了活版印刷机。9能否组合?力学创新思维导航20综合应用：新型保温瓶的检核表序号检核项目新设想名称新设想说明1有无其他用途理疗保温瓶利用保温瓶的热气对人体进行理疗，如预防感冒、止痛等2能否借用自加热保温瓶借用化学反应原理制成自加热保温瓶3能否改变球形保温瓶按照个性化要求设计球形保温瓶，满足求异心理的需要4能否扩大保温桶扩大传统保温瓶的容积，发展为保温桶5能否缩小保温杯缩小体积，开发多种保温杯，如旅游保温杯、中药保温杯等6能否代用不锈钢胆保温瓶用薄不锈钢材料代替传统玻璃保温瓶瓶胆还可使瓶胆一体化7能否调整冰盒调整保温瓶的瓶口、手提及比例尺寸，使之成为冰盒8能否颠倒倒置式保温瓶变传统直立式为倒置式，即用旋转式支架使保温瓶口朝下倒水9能否组合智能化净水保温瓶将保温瓶、水处理系统及电脑控制组合，使瓶之具有自动净水功能力学创新思维导航21•和田十二思路法是我国上海的创造教育工作者许立言、张福奎提出的在世界流行检核表的基础上，结合我国青少年小发明、小改革的特点提炼出来的创新技法，原名叫“十二个聪明的办法”，是一种有效的发明用检核表。•有时也称为动词提示检核表法、思路提示法。•其中的动词分别是：加一加，减一减，扩一扩，缩一