1、類 比 法上天入海的科學家上天入海的科學家 著名的瑞士科學家阿著名的瑞士科學家阿皮卡爾皮卡爾是位研究大氣平流層的專家，是位研究大氣平流層的專家，他設計的平流層氣球，飛到過他設計的平流層氣球，飛到過15690米的米的高空高空。 后來，它有把興趣轉到了后來，它有把興趣轉到了海洋海洋，研究起深潛器來了。研究起深潛器來了。 想到想到利用平流層氣球的原理來改進利用平流層氣球的原理來改進深潛器。深潛器。 在此前，深潛器都是靠鋼纜吊入水中的，一直無法突破在此前，深潛器都是靠鋼纜吊入水中的，一直無法突破2000米米大關。大關。 平流層氣球由兩部分組成：充滿比空氣輕的氣體的氣球和平流層氣球由兩部分組成：充滿比空

2、氣輕的氣體的氣球和吊在氣球下面的載人艙。利用氣球的浮力，使載人艙升上吊在氣球下面的載人艙。利用氣球的浮力，使載人艙升上高空。高空。 如果在深潛器上加一只浮筒，不也像一只如果在深潛器上加一只浮筒，不也像一只“氣球氣球”一樣可一樣可以在海水中自行上浮了嗎？皮卡爾和他的兒子小皮卡爾設以在海水中自行上浮了嗎？皮卡爾和他的兒子小皮卡爾設計了一只由鋼制潛水球和外形象船一樣的浮筒組成的深潛計了一只由鋼制潛水球和外形象船一樣的浮筒組成的深潛器，在浮筒中充滿比海水輕的汽油，為深潛器提供浮力；器，在浮筒中充滿比海水輕的汽油，為深潛器提供浮力； 同時，又在潛水球中放入鐵砂作為壓艙物，使深潛器沉入同時，又在潛水球中放

3、入鐵砂作為壓艙物，使深潛器沉入海底。如果深潛器要浮上來，只要將壓艙的鐵砂拋入海中，海底。如果深潛器要浮上來，只要將壓艙的鐵砂拋入海中，就可借助浮筒的浮力升至海上。再給深潛器配上動力，它就可借助浮筒的浮力升至海上。再給深潛器配上動力，它就可以在任何深度的海洋中自由行動，再也不需要拖上一就可以在任何深度的海洋中自由行動，再也不需要拖上一根鋼纜了。根鋼纜了。 皮卡爾父子的這一設計獲得了很大的成功。第一次試驗，皮卡爾父子的這一設計獲得了很大的成功。第一次試驗，就下潛到就下潛到1380米深的海底，后來又下到米深的海底，后來又下到4042米深的海底。米深的海底。 1960年，美國利用年，美國利用他們設計的

4、另一艘深潛器他們設計的另一艘深潛器“的里雅斯特的里雅斯特號號”首次潛入世界大洋中最深的海溝首次潛入世界大洋中最深的海溝馬利亞納海溝，馬利亞納海溝，10916.8米，成為世界上潛得最深的深潛器。米，成為世界上潛得最深的深潛器。 皮卡爾父子也因此獲得了皮卡爾父子也因此獲得了“上天入海的科學家上天入海的科學家”的美名。的美名。 “蛟龍蛟龍”號完成號完成5000米級海試任務米級海試任務 第一節類比法概述第一節類比法概述 一、類比法的概念一、類比法的概念 類比法就是通過對兩個對象之間某些類比法就是通過對兩個對象之間某些方面的相同或相似進行比較分析，從而推方面的相同或相似進行比較分析，從而推出這兩個對象其

5、它方面的相同或相似的方出這兩個對象其它方面的相同或相似的方法。法。 類比法是人們通過對各種不同事物進行類比，將類比法是人們通過對各種不同事物進行類比，將會不斷產生出新穎的創造性設想，獲取更多的創會不斷產生出新穎的創造性設想，獲取更多的創造成果。造成果。 可口可樂瓶子可口可樂瓶子 類比法的思維過程是應用類比聯想思維進行類比法的思維過程是應用類比聯想思維進行創造。創造。 利用未知事物各種因素與已知事物各種因素，通利用未知事物各種因素與已知事物各種因素，通過過異質同化和同質異化異質同化和同質異化的兩個基本創造過程，越的兩個基本創造過程，越過他們表面上的無關，把過他們表面上的無關，把他們聯系和組合起來

6、他們聯系和組合起來，求得富有新意的創造性構思。求得富有新意的創造性構思。 二、類比法原理二、類比法原理 1、異質同化：、異質同化： 是把陌生的事物看成熟悉的事物，用熟悉的是把陌生的事物看成熟悉的事物，用熟悉的觀點和角度認識陌生事物，認為陌生的事物具有觀點和角度認識陌生事物，認為陌生的事物具有與熟悉事物同樣的性質、功能、構造、用途等，與熟悉事物同樣的性質、功能、構造、用途等，從而達到把陌生事物熟悉化，把陌生問題轉為熟從而達到把陌生事物熟悉化，把陌生問題轉為熟悉問題，得到關于新事物的創造構思。悉問題，得到關于新事物的創造構思。 2、同質異化：、同質異化： 就是要用陌生的眼光看待熟悉的事物，達到就是

7、要用陌生的眼光看待熟悉的事物，達到利用與已往的觀點和角度完全不同的觀點和角度利用與已往的觀點和角度完全不同的觀點和角度來觀察已知的事物，找出已知事物的新性質、新來觀察已知的事物，找出已知事物的新性質、新用途、新功能、新結構、新結合等用途、新功能、新結構、新結合等 。 異質同化與同質異化同時應用異質同化與同質異化同時應用 帶刺的鐵絲網的發明、充氣輪胎帶刺的鐵絲網的發明、充氣輪胎 類比以比較為基礎，關鍵是發現和找出原型。要類比以比較為基礎，關鍵是發現和找出原型。要有想象力有想象力 內華達州內華達州“想象想象”案案三、類比的四大類型三、類比的四大類型 美國麻省理工學院的美國麻省理工學院的W.J戈登把

8、創造過程的類比戈登把創造過程的類比分成四種類型：分成四種類型： 直接類比；直接類比； 擬人類比；擬人類比； 象征類比；象征類比； 幻想類比。幻想類比。 1、直接類比、直接類比 是針對研究對象，從自然界或已有的成果中是針對研究對象，從自然界或已有的成果中尋找與之相類似的事物、技巧、知識和原理等作尋找與之相類似的事物、技巧、知識和原理等作比較，從中得到啟發，進行聯想提出解決問題的比較，從中得到啟發，進行聯想提出解決問題的思想、方法、原理等，完成創造。思想、方法、原理等，完成創造。 知識、經驗越豐富，創造水平越高；知識、經驗越豐富，創造水平越高； 類比對象與研究對象的本質特征愈接近，則成功類比對象與

9、研究對象的本質特征愈接近，則成功率愈大率愈大 。 典型方式典型方式: A) 功能模擬功能模擬 “叩診法叩診法” B)仿生仿生 雷達、魚眼鏡頭、鋸子、響尾蛇導彈、雷達、魚眼鏡頭、鋸子、響尾蛇導彈、 ，“響尾蛇響尾蛇”AIM9是世界上第一種紅外是世界上第一種紅外制導空對空導彈。紅外裝置可以引導導彈制導空對空導彈。紅外裝置可以引導導彈追蹤熱的目標，如同響尾蛇能感知附近動追蹤熱的目標，如同響尾蛇能感知附近動物的體溫而準確捕獲獵物一樣。物的體溫而準確捕獲獵物一樣。 “機器騾子機器騾子” 美國波士頓動力學會和美國防美國波士頓動力學會和美國防御高級研究計劃署御高級研究計劃署 目前世界上最先進的四足機器目前世

10、界上最先進的四足機器人之一人之一 . 載重載重40多公斤多公斤 ,行進速度要求行進速度要求每小時能夠達到每小時能夠達到80公里公里 機器騾子機器騾子2、擬人類比、擬人類比 又稱感情移入、角色扮演。在創造發明活動中，又稱感情移入、角色扮演。在創造發明活動中，發明者把自己設想為創造對象的某個因素，并由發明者把自己設想為創造對象的某個因素，并由此出發，設身處地作想象。此出發，設身處地作想象。 機械設計中，機械設計中，“擬人類比擬人類比”就是讓機械模仿人的就是讓機械模仿人的動作，實現特定的功能。動作，實現特定的功能。 如：機械手就是模仿人的手臂如：機械手就是模仿人的手臂 ； 土建中使用的挖土機就是模擬

11、人體手臂的動作來土建中使用的挖土機就是模擬人體手臂的動作來進行設計進行設計 。 3、象征類比、象征類比 是借助具體的事物形象和象征符號來比喻某是借助具體的事物形象和象征符號來比喻某種抽象的概念或思想感情的類比。種抽象的概念或思想感情的類比。 象征類比是直覺感知的，針對需要解決的問題，象征類比是直覺感知的，針對需要解決的問題，用某種概括、抽象的形象、符號或句子來表達和用某種概括、抽象的形象、符號或句子來表達和反映問題的本質，使問題關鍵顯現并簡化；反映問題的本質，使問題關鍵顯現并簡化； 尋找具有與象征形象或符號相類似的事物作為類尋找具有與象征形象或符號相類似的事物作為類比物，進行類比聯想，提出解決

12、問題的方案。比物，進行類比聯想，提出解決問題的方案。 玫瑰花喻愛情玫瑰花喻愛情 綠色喻春天綠色喻春天 書籍喻知識書籍喻知識 鋼鐵喻堅強鋼鐵喻堅強 上海金茂大廈象征含意上海金茂大廈象征含意: 其外形像竹筍其外形像竹筍象征著節節攀升；象征著節節攀升； 像寶塔像寶塔富有民族氣息；富有民族氣息； 像一枝筆像一枝筆在蘭天描繪著未來。在蘭天描繪著未來。 整座大廈的設計數據與中國人喜整座大廈的設計數據與中國人喜歡的歡的“8 ”字相連字相連總高總高88 層，層，中間是中間是8 角形混凝土核心、周邊角形混凝土核心、周邊是是8 根巨型鋼柱、塔式建筑的向根巨型鋼柱、塔式建筑的向上收縮點均位于與上收縮點均位于與8 有

13、關的樓層有關的樓層上上 ，以，以“8” 象征著興旺發象征著興旺發達！達！4、幻想類比、幻想類比幻想類比實際上是一種直接類比，只是幻想幻想類比實際上是一種直接類比，只是幻想類比是在童話、神話、傳說、民間故事、幻想小類比是在童話、神話、傳說、民間故事、幻想小說等領域尋找類比物說等領域尋找類比物 。 第二節典型技法第二節典型技法綜攝法綜攝法 一、概念一、概念 類比法英文名稱類比法英文名稱Synectics，可譯為綜攝法、類，可譯為綜攝法、類比法、提喻法等。比法、提喻法等。 美國麻省理工學院的美國麻省理工學院的W.J戈登教授于戈登教授于1952年提出年提出的創新技法。的創新技法。 綜攝法是指以外部事物

14、或已有的發明成果為媒介，綜攝法是指以外部事物或已有的發明成果為媒介，并將它們分成若干要素，對其中的元素進行討論并將它們分成若干要素，對其中的元素進行討論研究，綜合利用激發出來的靈感，來發明新事物研究，綜合利用激發出來的靈感，來發明新事物或解決問題的方法。或解決問題的方法。 戈登戈登發現，當人們看到一件外部事物時，往往會得到啟發現，當人們看到一件外部事物時，往往會得到啟發思考的暗示，即類比思考，而這種思考的方法和意識發思考的暗示，即類比思考，而這種思考的方法和意識沒有多大聯系，反而是與日常生活中的各種事物有緊密沒有多大聯系，反而是與日常生活中的各種事物有緊密關系。關系。事實證明，我們的不少發明創

15、造、不少文學作品都是由事實證明，我們的不少發明創造、不少文學作品都是由日常生活的事物啟發的靈感。日常生活的事物啟發的靈感。戈登戈登由此想到，可以利用由此想到，可以利用外物來啟發思考、激發靈感解決問題，這一方法便被為外物來啟發思考、激發靈感解決問題，這一方法便被為綜攝法。綜攝法。 適用于集體創造適用于集體創造綜攝法的基本原理：綜攝法的基本原理： （1）變陌生為熟悉）變陌生為熟悉 （2）變熟悉為陌生）變熟悉為陌生 二、實施程序二、實施程序1 1 確定小組成員：主持人、問題相關專家、若確定小組成員：主持人、問題相關專家、若干各學科專家。干各學科專家。2 2主持人提出問題。主持人提出問題。3 3問題相

16、關專家分析問題。問題相關專家分析問題。4 4凈化問題：專家對多種方案評價，縮小設想的凈化問題：專家對多種方案評價，縮小設想的范圍。范圍。5 5理解問題：明確目標。理解問題：明確目標。 6 6類比靈活運用。類比靈活運用。7 7 適應目標。適應目標。 8.8.方案的確定和改進。方案的確定和改進。1968 1968 蘇軍蘇軍第三節基本類比技法第三節基本類比技法 一、原型啟發法一、原型啟發法 原型啟發就是通過與假設的事物具有相似性的東原型啟發就是通過與假設的事物具有相似性的東西，來啟發人們解決新問題的途徑。西，來啟發人們解決新問題的途徑。 能夠起到啟發作用的事物叫做原型。能夠起到啟發作用的事物叫做原型

17、。 原型可來源于生活、生產和實驗。如魚的體型是原型可來源于生活、生產和實驗。如魚的體型是創造船體的原型。創造船體的原型。 原型啟發能否實現取決于頭腦中是否存在原型，原型啟發能否實現取決于頭腦中是否存在原型，原型又與頭腦中的表象儲備有關，增加原型主要原型又與頭腦中的表象儲備有關，增加原型主要有以下三種途徑：有以下三種途徑： 1、注意觀察生活中的各種現象，并爭取用學到、注意觀察生活中的各種現象，并爭取用學到的知識予以初步解釋；的知識予以初步解釋； 2、通過課外書、電視、科教電影的觀看來得到；、通過課外書、電視、科教電影的觀看來得到； 3、要重視實驗。、要重視實驗。 二、移植法二、移植法 1、移植法

18、的概念、移植法的概念 移植法是將某一個領域中的原理、方法、結構、移植法是將某一個領域中的原理、方法、結構、材料、用途等移植到另一事物中，從而創造出新材料、用途等移植到另一事物中，從而創造出新產品的創新方法。產品的創新方法。 有一位著名發明家說過：有一位著名發明家說過：“移植發明是科學研究移植發明是科學研究最有效、最簡單的方法，也是應用研究最多的方最有效、最簡單的方法，也是應用研究最多的方法之一。法之一。” 有位學生提出面包是怎么樣做的。老師就告訴他有位學生提出面包是怎么樣做的。老師就告訴他面包是由面粉加發酵加工而成，烤面包時，由于面包是由面粉加發酵加工而成，烤面包時，由于面包內部產生大量氣體，

19、使面包體積膨脹，變得面包內部產生大量氣體，使面包體積膨脹，變得松軟可口。這引起學生的好奇與思考，馬上又有松軟可口。這引起學生的好奇與思考，馬上又有位學生提出：位學生提出：“我們能不能把這種面包發泡技術我們能不能把這種面包發泡技術進行系列研究開發新產品，以求創新呢？進行系列研究開發新產品，以求創新呢？”于是，于是，大家查閱各種資料，討論出許多移植法：大家查閱各種資料，討論出許多移植法： 1）、移植到食品加工）、移植到食品加工發泡面、發泡餅發泡面、發泡餅 2）、移植到喂牲口）、移植到喂牲口發酵發泡飼料。發酵發泡飼料。 3）、移植到包裝、運輸、保溫、隔聲等領域）、移植到包裝、運輸、保溫、隔聲等領域發

20、泡塑料。發泡塑料。 4）、移植到采光材料）、移植到采光材料發泡玻璃、采光柔和，發泡玻璃、采光柔和，又不透明質輕。又不透明質輕。 5）、移植到金屬）、移植到金屬發泡金屬、質輕而堅韌。發泡金屬、質輕而堅韌。 6）、移植到隔熱品）、移植到隔熱品發泡橡膠。發泡橡膠。 7）、移植到超輕型紗布代用品）、移植到超輕型紗布代用品發泡樹脂。發泡樹脂。 8）、移植到工業產品）、移植到工業產品發泡水泥。發泡水泥。2、移植法的種類、移植法的種類 原理移植原理移植 結構移植結構移植 方法移植方法移植 材料移植材料移植三、仿生法三、仿生法 根據生物界生物的外型和內在原理創造出新事物。根據生物界生物的外型和內在原理創造出新事物。 簡易的滑翔機便是根據鳥的外型仿制出來的。簡易的滑翔機便是根據鳥的外型仿制出來的。自動真空吸塵器自動真空吸塵