书城教材教辅创新能力培养与应用
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第26章 创新方法训练(9)

将收集到的各种意见和希望进行分析研究,制定可行方案。具体程序为:

⑴对现有的某个事物提出希望。希望一般来自于两个方面:或是事物本身存在不足,希望改进;或是人们的需求变更,有新的要求。

⑵评价所产生的希望,找出可行的设想。

⑶对可行性希望作具体研究,并制定方案,实施创造。

(三)创新示例

什么样的服装才更受顾客欢迎呢?这个问题用希望点列举法可提出如下式样和创意。

有人希望有一种穿着时不用扣纽扣的服装,于是便发明了尼龙搭扣,方便至极。

有人希望有一种不论胖瘦都能穿的衣服,于是便生产出了膨体衫。

有人希望有一种花色会变的服装,闪光衣服便有此效果,从不同角度看去,会呈现不同的色泽。

在意大利召开过一个未来衣着的研讨会,许多专家预测,21世纪纺织行业将有许多令人惊叹的突破,多功能的服装将会成为人们的日常用品。如:

⑴真正的“的确凉”。这种衣服穿在身上,夏季会特别清凉爽快。它利用水和乙二醇的混合物制成冷却剂在服装衬里循环,使人体降温。

⑵太阳能御寒衣。此衣有特殊的电热丝、蓄电池,在太阳照射时,不断蓄电,直流电通过电热丝使人体得到温暖,穿衣者即便在寒冬腊月也感觉暖和如春。

⑶服装“医生”。这种电疗服装是特殊的氯纶化学纤维,当它紧靠人体时,能产生微弱的静电场,促进血液循环,有对人体按摩的作用,对疏导气血、活络关节和防治风湿性关节炎均有明显的治疗效果。这些新服装的设想,皆为希望点的创新目标。

五、成对列举法简介

成对列举法是把任意选择的两个事项结合起来,成对地列举其特征,或者把某一范围内的事物一一列举,依次成对地组合,以便从中寻求创新的设想。

此法既利用了特性列举法务求全面的特点,又吸收了强制联想法易于破除框框、产生奇想的优点,因而更能启发思路,收到较好的效果。

使用成对列举法要遵循两个规则:

⑴必须十分明确所要解决的问题,这样可以确定所列举事物的类别。

⑵要把所列事物、因素的所有组合都加以研究,即使是一些初看起来显得莫名其妙的组合也不要轻易舍弃。

这是与智力激励法中的延迟判断相似的原则,因为乍看起来荒唐的想法,可能会随时间的推移而成熟,或者能据此启迪另外的思路。

第六节联想类比型技法

事物间的联系是客观世界普遍存在的事实。正是这种普遍联系使我们的思维得以从已知引向未知,变陌生为熟悉。我们大脑内发生的联想和类比过程可以看做是事物普遍联系在思维中的体现。

显然,发明创造所追求的是新颖未知的事物,应该是人们暂时还陌生或不了解的。为此,需要借助于现有的知识与经验或其他已经熟悉的事物作桥梁,获得借鉴和启迪。这就是联想类比在创新中的非凡作用。而广泛的兴趣、宽广的知识、灵活的思维等,就是有效运用联想类比技法进行创新的必要条件。

一、类比概述

(一)类比的特点与作用

类比是指不同事物或现象在一定关系上的部分相同或相似。即通过两个(两类)对象之间某些方面的相同或相似推出其他方面的相同或相似的方法称为类比法。类比法在科学研究、技术创新和各种创造活动中均有应用。

类比是以比较为基础的。人们在探索未知世界的过程中,常借此将陌生的对象与熟悉的对象、未知的与已知的进行对比。推而广之,许多在性质上虽不相同的现象,只要它们服从相似的某些规律,就往往可以运用类比法进行研究。这样,由此物及彼物、由此类及彼类,就可以启发思路、提供线索、触类旁通。

据有关研究指出,选作类比的对象与原问题的差异越大越好,这样获得的创造性设想才更富新颖性。正如康德所说:“每当理智缺乏可靠论证的思路时,类比这个方法往往能指引我们前进。”

(二)四种基本的类比方式

美国创造学家戈登对创造过程中常用的类比进行了分析研究,总结了最基本的四种类比方式,对创造学的发展产生了很大的影响。

1.拟人类比

拟人类比又称感情移入、角色扮演。在创造发明活动中,发明者把自己设想为创造对象的某个因素,并由此出发,设身处地作想象。比如,当我是这个因素时,在所要求的条件下会有什么感觉,或会采取什么行动。

在机械设计中,“拟人化”的构思常会收到满意的效果。如挖土机可以用模拟人体手臂的动作来进行设计,它的主臂如同人的上下臂,可以左右上下弯曲,挖斗似人的手掌,可以插入土中,将土抓起。机器人的设计也主要是从模拟人体动作入手的。

拟人类比同样可用于科学发明。比如,克库勒在朦胧中想象苯分子结构时,由于感情移入,感到自己就是个苯分子,并像条蛇一样咬住了自己的尾巴,据此悟到苯分子是碳原子的环结构,而并非一般的碳原子链结构。

2.直接类比

从自然界或已有的成果中寻找与创造对象相类似的东西作比较为直接类比。

比如:我国古代巧匠鲁班发明锯子就是从草割破手指而得到启发的;而要设计一种水上汽艇的控制系统,人们可以将它同汽车类比,汽车上的车灯、喇叭、制动器等控制方式皆可适当改革后用于汽艇;武器设计师通过分析鱼鳃启闭的动作,设计成枪的自动结构;而农机师看了机枪连射发明了机枪式播种机;美国飞机发明家莱特兄弟的名言是“谁要飞行,谁就仿鸟”。

3.象征类比

这是借助于具体的事物形象和象征符号来比喻某种抽象的概念或思想感情的类比。象征类比是直觉感知的,在无意的联想中一旦做出这种类比,就是一个完整的形象。针对待解决的问题,用具体形象的东西作类比描述,使问题形象化、立体化,为创新开拓思路。

以下列出几个典型的事物与其象征意义的联想关系,它们不仅在发明创造方面,而且在绘画、雕塑、电影、建筑等领域的创新上都很有启发作用。

棘轮机构——可靠的问题玫瑰——爱情

固态——强制集合玉兰——纯洁

森林火灾——渐进的毁灭幼芽——婴儿

机枪点射——连贯和间歇婴儿——希望

靶子——愿望的焦点绿叶——生命

橄榄树枝——和平书籍——知识

大炮——强权、战争钢铁——坚强

电脑——高科技日出——新生

化石——远古蓝色——大海

象征类比在建筑设计中应用甚广。比如,设计桥梁要赋予“虹”的象征格调;设计纪念碑、纪念馆要赋予“宏伟”、“庄严”的象征格调;而设计展览馆、音乐厅、歌舞厅则要赋予“艺术”、“幽雅”的象征格调。

被誉为中国第一高楼的上海金茂大厦就融合了多层象征含意:其外形像竹笋——象征着节节攀升;像宝塔——富有民族气息;像一枝笔——在蓝天描绘着未来。整座大厦的设计数据与中国人喜欢的“8”字相连——总高88层,中间是八角形混凝土核心、周边是8根巨型钢柱、塔式建筑的向上收缩点均位于与8有关的楼层上……以“8”象征着兴旺发达!

4.幻想类比

幻想类比亦称空想类比或狂想类比,它是变已知为未知的主要机制,但无明确定义。戈登认为,为了摆脱自我的超自我的束缚,发掘潜意识的自我的优势,最好的办法是“有意识自我欺骗”,而幻想类比就能起到“有意识地自我欺骗”的作用。

简言之,幻想可启迪思路,古代神话、童话故事中的许多幻想,在技术逐步发展之后都已变为现实。

西方社会有个“愚人节”,在这一天里,人们可以信口开河,任意取乐。某年,有人开心地说把牛体内的基因移植到番茄上,结果咬一口通红的番茄,竟有香喷喷的牛肉味。猎奇的记者把这一“戏言”作为取悦人们的新闻报道出来。

说者无意,听者有心。谁也没想到一些科学家却认为,这在理论上说得通,而且认真地进行了研究。加拿大生物学家丹·莱弗伯夫博士经过两年努力,成功地把哺乳动物体内的基因移植到植物上,跨越了动植物之间基因移植的鸿沟。

二、综摄法

综摄法或称提喻法、分合法、集思法,是美国麻省理工学院的威廉·戈顿教授在长期研究和实验的基础上,于1952年提出了一种独特的创造技法。

(一)原理与特点

综摄法一词来自希腊文。原意是指把表面上互不相关的各种不同事物结合在一起。综摄法借助已知的东西为媒介,将毫无关联且不同的知识和要素结合起来,以打开“未知世界的门扉”,激起人们的创造欲,使潜在的创造力得以发挥出来,产生众多创造性的设想。

为此,戈顿教授认为:

⑴人类的创造过程是可知的,是能够具体描述的,如果人们理解创造活动的心理过程,那么其创造效率会大大提高。

⑵创造作为文化现象在艺术与科学中是相似的,而且都可以用同样的基本心理过程来表征。在任何一种创造过程中,情绪因素比理智因素更重要,非理性因素比理性因素更重要。而且,这些情绪因素和非理性因素是可以理解的。

⑶创造活动中,人的创造性主要来自潜意识。即人的创造性能力处于潜在(封闭)状态,它是可以被开发的。

综摄法是一种理论化程度高、技巧性强、效果显著的创造技法。通常此法以小组讨论会的形式进行,但也可以个人使用。

(二)基本原则

黑格尔曾讲过:“假如一个人能看出当前即显而易见的差别,譬如,能区别一枝笔与一头骆驼,则没有人会说他了不起、聪明。同样,一个人对两个相似的事物,如橡树和槐树、寺院与教堂,知其相似之处,我们也不会认为此人非同寻常。我们所要求的,是要能看出异中之同和同中之异。”

戈顿教授认为,联想与类比是实现从已知到未知的有效办法。他主张,为了摆脱旧框框的束缚,开阔思路,在探索新的设想时,要有一段时间暂时抛开原来想要解决的问题,通过类比探索得到启发。因此,这就是一个“变陌生为熟悉(异中求同)”和“变熟悉为陌生(同中求异)”的过程。

综摄法的两个基本原则如下。

1.变陌生为熟悉(异中求同,即异质同化)

戈顿认为,人的机体本质上是保守的,任何陌生的东西或概念对其都是威胁。当碰到陌生的事物时,人的心理总是设法将它纳入一个可接受的模式中去,以便逐步理解。所谓变陌生为熟悉就是在头脑中把给定的陌生事物与以前熟悉了解的事物进行比较,借此把陌生的事物转换成熟悉的事物。

计算机领域的术语“病毒”、“千年虫”、“黑客”等都是利用人们较熟悉的语言来描述计算机专业的事物或现象,其实质就是“异质同化”的例子。

2.变熟悉为陌生(同中求异,即同质异化)

对已有的各种事物,选用新知识或从新的角度来观察、分析和处理,使看习惯了的东西变成看来新鲜的东西,把熟悉的事物变成陌生的事物。

例如,拉杆天线本来是用在收音机上的,将它换个新位置去应用便出现了可伸缩的教鞭、照相机的伸缩三角架、可伸缩的旅行手杖等。另外,像将保温瓶缩小、改变瓶口而成为保温杯,就都是同质异化的产物。

(三)实施过程

综摄法在以小组集体创新时,要求由不同知识背景和不同气质的5~7人组成小组,以便相互启发,集体攻关。

例如,1952年在小阿瑟公司开展综摄法创新时的小组成员就包括:一个对心理学有兴趣的物理学家、一个电气工程师、一个对电子学有兴趣的人类学家、一个兼有工业工程基础的书画艺术家、一个有化学基础的雕塑家。

而该公司的另外一些综摄法小组成员包括:画家、雕塑家、数学家、广告家、物理学家、化学家、演员、力学工程师、建筑学家、电气工程师、市场管理员、化学工程师、社会学家、生物学家、生理学家、音乐家、人类学家、心理学家等。其成员特点是跨学科、超领域,广泛交叉渗透。

这就是类比创造技术更好地发挥作用的重要因素。

戈顿把实施综摄法的全过程分为9个阶段:

⑴问题的给定;

⑵变陌生为熟悉;

⑶问题的理解(分析问题,抓住要点);

⑷操作机制(发挥各种类比的作用);

⑸变熟悉为陌生;

⑹心理状态(关于问题的理解达到卷入、超脱、迟延、思索等心理状态);

⑺把心理状态与问题结合起来(把最贴切的类比与已理解的问题作比较);

⑻观点(得到新见解、新观点);

⑼答案或研究任务(观点付诸实践或变为进一步研究的题目)。

三、移植法

(一)基本原理

移植法也称渗透法,是将某个领域的原理、技术、方法,引用或渗透到其他领域,用以改造或创造新事物的方法。从思维角度看,移植法是一种侧向思维方法。它通过相似联想、相似类比等,力求从表面上看来仿佛毫不相关的两个事物或现象中,发现它们之间的联系。

澳籍英国剑桥大学教授贝弗里奇说:“移植是科学发展的一种主要方法。大多数的发现都可应用于所在领域以外的领域,而应用于新领域时,往往有助于促成进一步的发现。重大的科学成果有时来自移植。”实际上,许多创造活动都可借助于移植。

在科学技术发明史上,移植创造法造就了大批“外行”发明家:液压变矩器和液压联轴节是船舶电气工程师发明的;汽油防爆添加剂四乙基铅是机械工程师发明的;现代复印技术由一位专利法律师发明;发明圆珠笔的是画家和化学家;莫尔顿式自行车发明者是航空发动机工程师;而最早的自行车是医生发明的……