功能原理设计中的创新思维方法.pdf

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功能原理设计中的创新思维方法
李志峰
（陕西理工学院机电系，%陕西汉中B!#""#）

［摘%要］%功能原理设计是产品具有市场竞争力的关键性设计环节之一。功能原理设计的
实质就是创新构思。设计人员要进行创新构思，就要有强烈的创造意识，坚实的创造性知识基
础，灵活的思维方法及对创造性机理的认识和理解。本文探讨了创造性机理，创造性知识基础
和创新思维方法。
［关%键%词］%功能原理设计；%创新构思；%创新思维方法
［中图分类号］%C!B$*!+%%%%%%%［文献标识码］%D

功能原理设计是产品具有市场竞争力的关键性设计环节之一。机械产品的功能原理设计，主要是
指在设计的初期，针对于产品主要功能的原理性设计。功能原理设计对产品的成败起着决定性的作用。
功能原理设计从其本质上来讲是一种创新构思过程。设计者通过创新思维来形成创新构思。设计者要
进行创新构思，就要有强烈的创新意识，坚实的创造性知识基础，灵活的思维方法及对创造性机理的认
识和理解。

+%创造性机理
人类创新能力的物质基础是人脑的“超剩余性”。“超剩余性”是一个功能范畴，这种“超剩余性”
允许人脑对所掌握的知识和信息进行存储、转移、改造和更新，以产生更大量的信息，从而形成了人人都
具有创新思维的能力。德国物理学家海森堡从科学史的角度证实了人脑的“超剩余性”假设［+］。
因此，人类的创新能力的物质基础就是以大脑为核心的发达的神经系统。没有这种物质条件，也就
不可能有创新能力。而心理素质、内外部环境和实践经验是人形成创新能力的三个必要条件。

!%创造性知识基础
在创造力的五要素即知识、经验、才能、心理素质和机遇中，创造性知识和实践经验的积累是一个重
要因素，设计者要进行创新构思，就要具有很广的知识面和坚实的知识基础。
获得创造性知识基础的主要途径有［!］：
!!+%知识库中的知识
知识库可以扩大人们在求知问题过程中的眼界。最典型的是德国学者洛特编制的“设计目录”。
其中列举了各种已知的物理效应、技术结构等。这些物理效应和技术结构既可供设计者使用，也可启发
设计者发现新的效应和大量的派生效应。
!!!%系统化的知识
系统化的知识是指把各种技术问题的解法分类排序，系统地编排成表格，供设计者查阅。系统化知
识可以引导设计人员产生求解相应类型问题的解法思路。
!!#%实践经验积累的知识
实践是人的创新能力形成的唯一途径。一切新的认识、新的知识都来源于实践。创造的过程通常

收稿日期：!""#?"+?+!
作者简介：李志峰（+$E#—），男，陕西扶风人，陕西理工学院副教授，主要研究方向现代设计理论与方法。
万方数据
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伴随着艰苦的学习和实践过程。创造灵感是外界现象与内存于大脑中的信息，在创造需求背景下，突发
式的联系与沟通。
学校教育是获得创造性知识的主要途径，也是培养设计者创新思维的重要环节。学校教育的重要
问题是教学方法。教师在教学过程中除了传授教学大纲所规定的知识外，还应培养学生善于观察和勇
于探索问题的兴趣，达到最大限度地开发智力的效果。
当然，对于设计者来讲，最宝贵的还是在不断参加设计和制造实践中积累起来的知识和经验。

!"创新思维类型与方法
创新思维活动是人的创新活动的灵魂，创新思维能力是人的创新能力的灵魂。创新思维是以新的
方式解决问题的思维活动，是创新人才的重要标志，创新思维类型与方法主要有以下几点：
!!#"创新思维类型
创新思维类型主要有两种：直觉思维和逻辑思维。
直觉思维是一种非逻辑性思维，它以想象、直觉和灵感等为主，是一种“无意识地”、“不自觉地”完
成的过程。
逻辑思维是根据设计目标进行逻辑推理式的思维。设计者把目标展开、分解和综合，寻求各层分目
标的解，然后找出最终整体解，用主动地、可按部就班的工作方式向目标逼近。
实际上，大量的创新活动是直觉思维和逻辑思维交叉、综合的结果。
!!$"创新思维方法
!!$!#"分析与综合思维方法
把逻辑思维中的“分析”和“综合”有机地结合起来加以应用，也能产生创新性思维，这就是分析与
综合思维方法。
设计者对所承担的设计任务首先要进行分析。要对问题的提法有一个清晰的明确的程式化的描
述，然后由表及里，把主要问题和次要问题加以区分。对于复杂的问题，要将其