描述
开 本: 32开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787302464716
各章精心安排了课前阅读“脑洞大开”和课后实践“实验与思考”等环节,实操性强,把创新思维、创新方法与创业能力的概念、理论和技术知识融入到实践中,帮助读者加深对学习的认识和理解,熟悉创新思维、方法与创业能力的实际应用。附录提供了部分实验的参考答案。
本书可作为高等院校开展创新创业教育的应用型主教材,也可供科技工作者和工程技术人员参考或作为继续教育的教材。
目录
第1章什么是创新1
【脑洞大开】2016年世界互联网发展乌镇报告1
1.1发明与创新6
1.1.1发现和发明7
1.1.2创造与创新7
1.1.3典型问题和非典型问题9
1.2科技创新体系9
1.2.1知识创新、技术创新与管理创新10
1.2.2创新文化与环境11
1.2.3创新发展11
1.3知识创新的内涵12
1.3.1知识创新的特征12
1.3.2形式与能力12
1.3.3知识创新是提升竞争力的源泉13
1.4技术创新的定义14
1.5管理创新及其4个阶段14
1.5.1管理创新的内容15
1.5.2管理创新的4个阶段15
1.5.3基本条件16
【实验与思考】熟悉创新与科技创新的基本概念17第2章创新驱动发展19
【脑洞大开】2016年十大科技突破大盘点19
2.1现代化建设“三步走”战略23
2.1.1党的十三大提出的“三步走”战略23
2.1.2党的十五大提出的“三步走”战略24
2.2创新驱动发展“三步走”战略25
2.2.1创新驱动发展的国际经验252.2.2创新驱动发展架构顶层设计25
2.2.3“三步走”战略与现代化建设相呼应27
2.2.4具体落实八大任务28
【实验与思考】熟悉“三步走”创新驱动发展战略28第3章互联网思维31
【脑洞大开】“ 互联网”vs.“互联网 ”31
3.1互联网思维的由来37
3.1.1工业化思维37
3.1.2商业民主化的思维38
3.1.3用户至上的思维38
3.2什么是互联网 38
3.2.1怎么理解“ ”39
3.2.2为什么“ ”40
3.2.3全球创新指数40
3.2.4全球连接指数41
3.3互联网 时代的特征42
3.3.1跨界融合42
3.3.2创新驱动43
3.3.3重塑结构43
3.3.4尊重人性44
3.3.5开放生态44
3.3.6连接一切45
3.4互联网 行动的指导意见45
3.4.1关于互联网的再认识45
3.4.2新常态、新思维和新经济47
3.4.3平台化、联盟化与新机会49
【实验与思考】熟悉“ 互联网”与“互联网 ”50第4章大数据思维54
【脑洞大开】准确预测地震54
4.1什么是大数据56
4.1.1天文学——信息爆炸的起源56
4.1.2大数据的定义57
4.1.3用3V描述大数据特征58
4.1.4大数据的结构类型60
4.2思维变革之一: 样本=总体61
4.2.1小数据时代的随机采样62
4.2.2大数据与乔布斯的癌症治疗64
4.2.3全数据模式: 样本=总体65
4.3思维变革之二: 接受数据的混杂性65
4.3.1允许不精确66
4.3.2大数据的简单算法与小数据的复杂算法67
4.3.3纷繁的数据越多越好68
4.3.45%的数字数据与95%的非结构化数据69
4.4思维变革之三: 数据的相关关系69
4.4.1关联物,预测的关键70
4.4.2“是什么”,而不是“为什么”71
4.4.3通过相关关系了解世界71
【实验与思考】深入理解大数据时代72第5章思维定势与传统方法75
【脑洞大开】长征五号运载火箭的首次发射75
5.1思维定势79
5.1.1从众型思维定势79
5.1.2书本型思维定势80
5.1.3经验型思维定势80
5.1.4权威型思维定势80
5.2试错法81
5.3头脑风暴法82
5.3.1头脑风暴法的组织82
5.3.2头脑风暴法的基本规则83
5.3.3头脑风暴小组成员84
5.3.4头脑风暴法的实施85
5.4形态分析法88
5.5和田十二法90
【实验与思考】头脑风暴法实践91第6章创新思维与技法96
【脑洞大开】斯坦福火的一门课96
6.1创造性思维方式101
6.1.1发散思维与收敛思维101
6.1.2横向思维与纵向思维103
6.1.3正向思维与逆向思维105
6.1.4求同思维与求异思维105
6.2创造性思维技法107
6.2.1整体思考法107
6.2.2多屏幕法108
6.2.3金鱼法111
6.3因果分析法113
6.3.1“五个为什么”113
6.3.2鱼骨图分析115
6.4资源分析法116
6.4.1资源的分类116
6.4.2资源分析方法117
【实验与思考】创造性思维技法的实践119第7章TRIZ创新方法基础123
【脑洞大开】“火箭号”蒸汽机车123
7.1TRIZ起源与发展126
7.1.1理论体系126
7.1.2发展历程127
7.2发明的5个级别128
7.2.1发明的创新水平128
7.2.2发明级别的划分129
7.2.3发明级别的意义131
7.3TRIZ的重要概念132
7.3.1技术系统132
7.3.2功能133
7.3.3矛盾与冲突133
7.3.4理想度、理想系统与终理想解134
7.4TRIZ核心思想137
7.5理想化方法的应用137
【实验与思考】熟悉TRIZ以及5个发明级别139第8章技术系统进化与发明原理142
【脑洞大开】从山寨到创新,中国用了15年时间142
8.1技术系统进化规律的由来145
8.2S曲线及其作用145
8.2.1S曲线145
8.2.2技术预测148
8.3技术系统进化法则149
8.3.13条生存法则149
8.3.25条发展法则152
8.3.3进化法则的本质和作用156
8.4发明原理及其应用156
8.4.1原理1: 分割158
8.4.2原理7: 嵌套原理159
8.4.3原理10: 预先作用161
8.4.4原理13: 反向作用163
【实验与思考】熟悉与应用嵌套(套娃)发明原理164第9章解决矛盾实现创新167
【脑洞大开】看一看小微企业的浙江速度167
9.1矛盾是TRIZ的基石170
9.2技术矛盾与矛盾矩阵170
9.2.1定义技术矛盾171
9.2.2通用工程参数171
9.2.3矛盾矩阵172
9.3利用矛盾矩阵解决技术矛盾173
9.3.1分析技术系统173
9.3.2定义技术矛盾175
9.3.3解决技术矛盾175
9.4物理矛盾与分离方法177
9.4.1定义物理矛盾178
9.4.2物理矛盾的定义步骤179
9.4.34种分离方法179
9.5技术矛盾与物理矛盾的关系183
9.5.1将技术矛盾转化为物理矛盾184
9.5.2分离方法与发明原理的对应关系184
【实验与思考】应用矛盾方法获取问题解决方案186第10章科学效应及其运用191
【脑洞大开】浙江发布小微企业成长报告191
10.1效应与社会效应193
10.1.1蝴蝶效应194
10.1.2青蛙效应194
10.1.3木桶效应195
10.1.4蘑菇管理195
10.1.580/20效率法则196
10.2科学效应及其作用196
10.3TRIZ理论中的科学效应197
10.4应用科学效应解决创新问题205
【实验与思考】科学效应应用实践206第11章创新驱动创业209
【脑洞大开】伟大的人生故事只与选择有关,与天赋、贫富无关209
11.1创业的基础是创新212
11.1.1创新能力发展的三要素213
11.1.2规避红海,探索蓝海214
11.1.3结合产业生态环境的创新215
11.1.4创新要重视客户体验216
11.1.5企业商战,竞争的是创新力216
11.1.6创新面前机会平等217
11.2创业与创业者218
11.2.1创业的基本要素218
11.2.2什么是创业者219
11.2.3创业者的基本素质要求220
11.2.4创业者应具备的能力221
11.3什么是创业教育223
11.3.1创业教育的类型223
11.3.2创业教育的内容224
11.4大学生创业教育224
11.4.1大学生创业教育的特征224
11.4.2大学生创业思想教育225
11.4.3大学生创业能力教育226
11.4.4大学生创业教育的意义227
11.5国外高校的创业教育227
【实验与思考】用终理想解启迪创造性思维230第12章创业模式与创业计划235
【脑洞大开】美国无人机公司是怎么败给中国大疆的235
12.1互联网 商业模式创新241
12.1.1互联网思维及其影响241
12.1.2互联网 商业模式242
12.2知识产权、技术评估和产业化243
12.2.1知识产权的概念243
12.2.2知识产权的分类245
12.2.3知识产权商业化247
12.2.4知识产权控制产业链的表现248
12.2.5知识产权评价应考虑的因素248
12.2.6商业秘密250
12.3编制创业计划书250
12.3.1创业计划的特征251
12.3.2创业计划的内容251
12.3.3创业计划书的类型252
12.3.4创业计划书的写作要求253
12.3.5创业计划书的编写原则256
12.3.6创业计划的评估256
【实验与思考】自选研究方向编制个人学术规划257
【课程实验总结】257
附录A部分实验参考答案和解决方法262
附录B40个发明原理268
附录C39×39矛盾矩阵277
参考文献286
周苏2017年新年于杭州西湖
第5章思维定势与传统方法【脑洞大开】长征五号运载火箭的首次发射 2016年11月3日,一个值得中国航天界永久纪念的日子。这一天,在文昌发射场,距发射塔架3公里处,我亲历了长征五号运载火箭首次发射的全过程(见图51)。曾经看过多少次发射,连我自己都记不清了,唯有这一次,是撼人心魄——这是长征五号运载火箭的首次发射。据统计,各国运载火箭首飞成功的概率是50%。这次发射会属于概率的哪一半呢?图51长征五号运载火箭首次发射01指挥员胡旭东的位置在大厅的中心。他下达口令,十几个系统指挥员跟着重复口令,自信而又浑厚的声音在大厅里回荡。1980年出生的胡旭东显得比实际年龄老成许多。10天前,我和他匆匆见过一面,当时他只说了一句话: “这次首发一定要成功,它的意义非同一般……如果不成功,对中国航天的打击就太大了。”他的话让我马上生出一个祈祷: 长征五号啊,你可千万别掉链子,让另一半的概率见鬼去吧!瞭望3公里外的塔架,像一座华丽的宫殿,“胖五”则像等待出嫁的美丽公主,充满魔幻般的魅力。我在心里道了一声: 亲爱的,一路平安。转回指挥大厅时,个“惊心动魄”便扑面而来,时钟刚好走到10:30。胡旭东的口令洪亮有力又略显低沉: “各号保持状态,暂不进入-7小时程序。”大厅里,一波小震荡。“保持状态,暂不进入……”,谁都明白这意味着什么。发射塔架1、3助推火箭上疑似液氧泄漏。听见“泄漏”两字,就是一个纯粹的外行,心头也会猛然一颤。加注过程让人担心的就是燃料泄漏。我听过太多这方面的事故。液氢、液氧是极低温的易燃易爆的燃料,它们充填到火箭肚子里,极易汽化,加上发射场地域三高(高盐雾、高温、高湿),就更难伺候,一旦泄漏出来,想想就知道有多可怕。指挥部里有一半的人走出大厅,去小会议室参加紧急会议。他们要根据航天人特有的“双五条”归零标准,逐一开展故障排查。两位副总师赶往101阵地现场勘察、摸排故障情况时,小会议室里早已争论得面红耳赤了。这个会开得像甲乙两方谈判,当大家还在为“故障”归不归零争论不休时,发射站站长唐功建却点出了眼下紧迫的问题: 程序是停还是继续?当专家们一致同意归零时,一个小时已经过去了。发射窗口变更,01指挥员胡旭东下达口令: “重置点火时间为——19:01:00。”程序可以往下走了,大厅的气氛又轻快起来。我再次暗暗祈求别再有什么意外了。15:48:20,液氢大流量加注完毕。指挥部成员好像松了一口气,轻松站起,转移战场,到10层指挥大厅就座。17:00时,我去了加注现场。巨大的排气声和呼啸的风声让我突然感受到一丝冷意。这是我早已熟悉的那种“冷”。一个月前,我到过这里,是加注系统的“管家”李建军带我来的,他把低温燃料系统给我介绍了一遍。与他的声音一起留在我脑海的还有一个面容清瘦的江南女子,她叫陈虹,浙江大学热物理系低温工程专业的高才生。这个看上去十分秀气的杭州女子身上有种超乎常人的定力。为研发低温燃料系统与贮罐,她带领的团队付出了10年多的时间。“十年磨一剑”,我能从陈虹脸上的雀斑中读到艰辛和不易。回到508时,见走道上站满了人。我心里一激灵: 又发生了什么?小会议室的门紧紧关闭。我的双腿突然变沉,绕到指挥大厅才听说: 一级循环预冷失败。光是“失败”两字,你就能预知事态的严重性。“暂停液氧排放,暂停煤油充填。各系统保持状态,暂不进入-1小时程序。”专家们紧急商讨对策: “这次温度降不下来,我们就终止。”“你们先做,后一分钟都来得及。”“只有半个小时了。这半个小时做完,还不成,只好放弃。”所谓窗口,就是运载火箭发射比较合适的一个时间宽度。整个窗口只有2小时40分,前面耽搁了1小时,只剩下1小时40分了。现在进入了-1小时,又停下来,窗口还撵得上吗?若失去窗口,小心翼翼喂进火箭肚子里的东西,得让它吐出来,整个程序得逆着走。凡是逆向的,难度都很大,就像逆流而上的船。17:36,氢循环泵增压预冷和排放预冷效果仍不佳……01指挥员下达了“各号保持状态,暂不进入-1小时程序”的口令。“若到19:30,一级液氢发动机预冷仍不正常,考虑进入终止发射程序。这是指挥部的决策。”陈虹记录本上这段话,事后我读了3遍,读第2遍时,眼睛发潮了: 终止发射程序,意味着400多方的液氢、500多方的液氧需要泄回,发射场将接受异常严峻的考验,中国航天将面临前所未有的技术挑战。19:33,传来好消息: 一级氢泵轴温度终于下降。01指挥员下达令人欢欣鼓舞的口令: “设定点火时间为20:40: 00。”当听到这一消息时,指挥大厅凝固的空气忽然像注入一股清流,似乎能听到冰河化开时悦耳的“叮咚”声。稍显混乱的秩序恢复了正常。我大大地呼出一口气,感觉紧张的心瞬间像花儿一样绽放。而陈虹他们减压了吗?再看看陈虹当时的记录: “又是一个新要求。这可是液氢回流系统从20世纪80年代长征3号开始,几十年来次采用该加注方式!!!”请从陈虹3个大大的“!!!”里体会其压力和分量吧。我不知道陈虹瘦弱的肩膀是怎么承受住这巨大压力的。作为一个比她更年长的女军人,我想向她表达深深的敬意,除了军礼,还想给她一个大大的拥抱。她的领导告诉我: “陈虹是个以工作为快乐的女人,办公室就是她的家。”按世俗的理解,她会不会像许多事业心强的女人一样,家庭很残缺?后来,我才知道我的担心完全多余,她有一个很爱她的丈夫,还有一个她很爱的儿子。不过,儿子嫌她厨艺不佳,宁愿去吃食堂,也不愿吃她做的饭,儿子爱吃的几个菜都是她丈夫的手艺。但她说,她会收拾家务,会拆洗被子。作为一个女人,她是幸福的。19:55,一级氢射前补加开始。加注流量提高到了设定流量的2.5倍,可液位没有上升。流量又增加,已经超过安全流速,可液位还是没有上升,开排气阀门泄压……这些“刀尖上的舞者”,不知道他们自身的压力如何排遣?我知道陈虹喜欢走步来减压。这会儿,她一动不动地坐在指挥的岗位上,她现在不能用走步去缓解自己的压力,只能把压力顶在头上,怎么办?我能猜到,她的大脑里此刻有一双无形的脚,在飞奔,脚尖正指向那个我们全都期待的胜利时刻。直到发射前5分30秒,液位稳定在终值液位。这时,听见口令: “氢加注好!”氢控制间的玻璃房里瞬时爆发一阵掌声: “真是太不容易了!”我们这些局外人,真能理解这7个字的内涵么?离点火已经很近。我不知如何选择,是去空旷的2楼一睹“胖五”点火的雄姿,还是守在指挥大厅。正犹豫时,听见01指挥员胡旭东洪亮但略显低沉的声音又响了起来: “暂缓进入-3分钟准备程序,设定点火时间为20:41:17。”此刻——20:38。这个“暂缓”,又一次让人紧张得屏住呼吸。芯一级氧加连接器没脱落。又来一个故障,需要应急处置。我紧张得不敢再听也不敢再看,感觉胸口堵得慌。胡旭东却极其冷静: “暂缓进入-2分钟准备程序,设定点火时间为20:41:56。”窗口又再次设定。这时,我突然想起采访胡旭东时的一个细节: 前不久,胡旭东和他可爱的小女儿视频通话。那是他感幸福的时刻,但这种时刻少得可怜。在视频里,他听见宝贝儿稚嫩又甜美的声音: “爸爸,你看,我买了块新手表。”那一声“爸爸”别提多暖心了。可定睛再细瞧,女儿手背上的“手表”,原来是挂吊针留下的胶布,他心里咯噔一下。原来女儿因病住院了,他却压根不知道……现在,他脑子里还装着这件事吗?不,完全没可能。此刻,他不能有丝毫分心,他的心全拴在每个程序的口令上。当程序进入-90秒时,被大家称为“金手指”的120指挥员韦康,下达了“转电”的口令。他的话音刚落,又有人报告: 控制主控计算机报错!还没来得及反应,韦康又再次喊报告,此时离发射点火还有不到1分钟: “01,终止发射!”韦康这一口令,事后有人调侃: 这是“中国航天牛的口令,没有之一”。此刻,我忍不住为胡旭东心慌,因为,他的指令变得口语化: “怎么搞的?”韦康回答说: “01,稍等。”这个“稍等”大概是世上难等的时刻吧?事后我听说,这次发射如果不是手动操作,一切都自动化,也许便不会成功。看来,后真正可以依赖的还是人,不是机器。十几秒后,120指挥员喊: “01,好了。”真的好了?不。这次首发,神奇就神奇在进入倒计时10秒钟,01指挥员在读“10、9、8、7、6……”时仍有3次中断。这也是中国航天史上从没发生过的。一次是制导专业报告: “还没有数。”一次是姿控专业报告: “姿态角偏差还没有。”韦康又再次叫喊: “01,稍等。”又一个稍等。这些简略的话,猛一听,像病句,可对他们,却是精确的表达。我想告诉所有那些想观看火箭发射的人,假如你心脏不好,真要小心,请莫进入。-6秒姿控专业报告说: “有了!”韦康也跟着报告: “01,好了。”此刻,01指挥员胡旭东又再次果断地下达口令: “C31重置当前时间为-10秒。”听见没,程序又回到-10秒。他们就这样在分秒里来回倒了好几次。这可是牵动人心的发射点火时刻。这次,胡旭东的口令下达与此前的每一道口令一样沉稳自信,尽管有一丝沙哑,但沙哑得很有磁性,不是吗?“5、4、3、2、1、点火!”在外面观看发射的人们,也跟着胡旭东大声地读秒,整个发射场的天地间响彻整齐划一、气势浩荡的声浪: “3、2、1——点火!”20:43:13.13998秒,长征五号运载火箭点火,巨大的雾流从火箭的底座上喷涌出来,然后是耀眼的火光,箭体徐徐地离开底座,庄严地升空,一条火龙撕开云隙,怒吼着绝尘而去……大约30分钟后,指挥大厅传来了一个声音: “长征五号运载火箭首次飞行获得圆满成功!”现在,终于可以为中国航天人狠狠地鼓掌点赞了。
阅读上文,请思考、分析并简单记录: (1) 2016年11月3日是中国的长征五号运载火箭首次发射的日子,这次发射顺利吗?有没有遇到什么麻烦?各国运载火箭的首发成功概率是多少?答:
(2) 请通过网络搜索,了解更多中国的航天事业成就,请简单记录其中给你留下深印象的重要事件。答:
(3) 什么是中国航天事业的“载人航天精神”?这样的精神对你有什么启发?答:
(4) 请简单记述你所知道的上一周发生的国际、国内或者身边的大事。答:
5.1思 维 定 势在长期的思维活动中,每个人都形成了自己惯用的思维模式,当面临某个事物或现实问题时,便会不假思索地把它们纳入已经习惯的思想框架进行思考和处理,即思维定势。思维定势(thinking set),也称“惯性思维”,是指由先前的活动而造成的一种对活动的特殊的心理准备状态;或活动的倾向性。在环境不变的条件下,定势使人能够应用已掌握的方法迅速解决问题;而在情境发生变化时,它则会妨碍人采用新的方法。思维定势有益于日常对普通问题的思考和处理,但不利于创造性思维,它阻碍新思想、新观点、新技术和新形象的产生。因此,在创造性思维过程中需要突破思维定势。思维定势多种多样,不同的人有不同的思维定势。常见的思维定势有从众型、书本型、经验型和权威型。5.1.1从众型思维定势从众型思维定势指没有或不敢坚持自己的主见,总是顺从多数人意志的一种广泛存在的心理现象。例如,当我们走到十字路口,看到红灯已经亮了,本应该停下来,但看到大家都在往前冲,自己也会随着人群往前冲。我们来看一则幽默: 一位石油大亨到天堂去参加会议,一进会议室发现已经座无虚席,没有地方落座,于是他灵机一动,喊了一声: “地狱里发现石油了!”这一喊不要紧,天堂里的石油大亨们纷纷向地狱跑去,很快,天堂里就只剩下那位后来的了。这时,这位大亨心想,大家都跑了过去,莫非地狱里真的发现石油了?于是,他也急匆匆地向地狱跑去。上面这则幽默说的是“羊群效应”。“羊群效应”是管理学上一些企业的市场行为的一种常见现象。例如一个羊群(集体)是一个很散乱的组织,平时大家在一起盲目地左冲右撞。如果一头羊发现了一片肥沃的绿草地,并在那里吃到了新鲜的青草,后来的羊群就会一哄而上,争抢那里的青草,全然不顾旁边虎视眈眈的狼,或者看不到不远处还有更好的青草(图52)。图52羊群效应羊群效应比较多地出现在一个竞争非常激烈的行业中,而且这个行业有一个领先者(领头羊)吸引了主要的注意力,整个羊群就会不断模仿这个领头羊的一举一动,领头羊到哪里去吃草,其他的羊也去哪里觅食。羊群效应是降低研发和市场调研成本的一种策略,现在被广泛地应用在各个行业上,也叫做“复制原则”。当一个公司通过调研和开发向市场投入一种产品,会被对手轻易地复制,这样对手就免去了前期的研发成本,复制是加剧竞争的一个来源之一。可见,类似于羊群效应的从众型思维定势更多带来的是盲目上马的项目和没有经过充分的市场调研而导致的模糊前景,甚至会分散一个公司的精力。破除从众型思维定势,需要在思维过程中不盲目跟随,具备心理抗压能力;在科学研究和发明过程中,要有独立的思维意识。5.1.2书本型思维定势书本知识对人类所起的积极作用是显而易见的。现有的科学技术和文学艺术是人类两千多年来认识世界、改造世界的经验总结,其中的大部分都是通过书本传承下来的。因此,书本知识是人类的宝贵财富。我们需要掌握书本知识的精神实质,不能当作教条死记硬背,否则将形成书本型思维定势,把书本知识夸大化、化是片面甚至有害的。当社会不断发展,而书本知识未得到及时和有效的更新时,导致书本知识相对于客观事实存在着一定程度的滞后性。如果一味地认为书本知识都是正确的或严格按照书本知识指导实践,将严重束缚、禁锢创造性思维的发挥。5.1.3经验型思维定势经验是人类在实践中获得的主观体验和感受,是通过感官对个别事物的表面现象、外部联系的认识,是理性认识的基础,在人类的认识与实践中发挥着重要作用。但经验并未充分反映出事物发展的本质和规律。经验型思维定势是指人们处理问题时按照以往的经验去做的一种思维习惯,照搬经验,忽略了经验的相对性和片面性,制约了创造性思维的发挥。经验型思维有助于人们在处理常规事物时少走弯路,提高办事效率。我们要把经验与经验型思维定势区分开来,破除经验型思维定势,提高思维灵活变通的能力。5.1.4权威型思维定势在思维领域,不少人习惯引证权威的观点,甚至以权威作为判定事物是非的标准,一旦发现与权威相违背的观点,就唯权威是瞻,这种思维习惯或程式就是权威型思维定势。权威型思维定势是思维惰性的表现,是对权威的迷信、盲目崇拜与夸大,属于权威的泛化。权威型思维定势的形成来源于多个方面: 一方面是由于不当的教育方式造成的,在婴儿、青少年教育时期,家长和老师把固化的知识、泛化的权威观念采用灌输式教育方式传授下来,缺少对教育对象的有效启发,使教育对象形成了盲目接受知识、盲目崇拜权威的习惯;另一方面在社会中广泛存在个人崇拜现象,一些人采用各种手段建立或强化自己的权威,不断加强权威型思维定势。在科学研究中,要区分权威与权威型思维定势,破除权威型思维定势,坚持“实践是检验真理的标准”。5.2试错法在长期的自然与社会实践中,人们已经创造和发展了很多解决发明问题的方法,例如人们习惯使用的试错法、头脑风暴法、形态分析法和和田十二法等。单独使用这些传统的创新方法曾经收到过较好的发明创新效果。这些创新方法往往要求使用者具有较高的技巧、较丰富的经验和较大的知识积累量,因此,使用这些方法进行创新的效率普遍不高。特别是当遇到一些较难且复杂的问题时,仅仅依赖“灵机一动”就很难解决问题了。尤其是在人们对某些问题仍未找到理想的方案时,想只凭经验找到解决方案就显得极为困难。传统的创新方法基本上都是以心理机制为基础的,它们的程序、步骤、措施大都是为人们克服发明创新的心理障碍而设计的。这些创新方法一般撇开了各领域的基本知识,方法上高度概括与抽象,因此具有形式化的倾向。这些倾向于形式化的传统创新方法在运用中受到使用者经验、技巧和知识积累水平的制约。但是,当我们将这些传统的创新方法与TRIZ结合在一起的时候,却能收到更好的效果。例如,在由具体问题抽象成TRIZ的问题模型时,以及将TRIZ的解决方案模型演绎成具体解决方案时,都或多或少地需要应用头脑风暴法、形态分析法等方法。因此,我们在倡导推广应用TRIZ创新理论的同时,还应该了解和掌握常用的传统创新方法,力求做到TRIZ创新理论与传统创新方法的有机结合,以获取理想的创新效果。试错法,是指人们通过反复尝试运用各式各样的方法或理论,使错误(或不可行的方案)逐渐减少,终获得能够正确解决问题的方法的一种创新方法,这是一种随机寻找解决方案的方法。千百年来,人们一直在使用试错法来求解发明问题。当尝试利用一种方法、物质、装置或工艺来求解某一问题时,如果找不到问题的解决方案,就进行第二次尝试,如果还没找到问题的解决方法,则进行第三次尝试,以此类推。这就是试错法解决问题的思路和过程。当用尽了所有常规方法后,就会尝试去猜想是否有正确的解决方案。这样要经过一个漫长的寻找过程,也可能碰巧走对路子并解决问题,但取得这种结果的概率是很小的。多数情况下,对所想到的可能方案均进行了尝试之后仍不能解决问题,需要考虑其他可能的解决方案。甚至因条件限制,尝试无法继续进行,只能精疲力竭地宣告中止。阿奇舒勒的学生与合作者尤里·萨拉马托夫对试错法做过这样的评价: “人类在试错法中损失的时间和精力远比在自然灾害中遭受的损失要惨重得多。”20世纪,“在发达资本主义国家中,50%的研究刚刚开展,就因为没有发展前途而被迫终止了;在前苏联,有2/3的研究根本无法进入生产领域。”由此可见,用试错法解决问题具有一定的盲目性,所付出的代价(人力与财力)是巨大的。例51爱迪生为人类带来光明。 很多人都读过爱迪生的发明故事。爱迪生(Edison,见图53)是位举世闻名的美国电学家和发明家,他除了在留声机、电灯、电话、电报、电影等方面有许多的发明和贡献以外,在矿业、建筑业、化工等领域也有不少著名的创造和真知灼见。相信每个人都知道爱迪生的那句名言: “天才就是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水。”爱迪生不仅有聪慧过人的头脑,更有不懈努力的精神,图53爱迪生发明灯泡因此,他获得了巨大的成功。据记载,他在发明电灯时,和助手们历经13个月,用过的灯丝材料有1600多种金属材料和6000多种非金属材料,试验了7000多次,终于找到了有实用价值的灯丝材料,为人类带来了光明。爱迪生的发明为人类的文明和进步做出了巨大的贡献。他勇于试验、不畏失败的探索精神和执着的研究态度令人敬佩,值得我们学习。爱迪生发明电灯所采用的方法就是试错法。对解决简单的发明问题,试错法效果明显,此时可能的解决方案的数目只有10个或20个,找到正确的解决方案并不困难。而对于较复杂的发明问题,由于可能存在成百上千个可能的解决方案,试错法的效率就非常低,解决发明问题的周期较长,所付出的代价很高。5.3头脑风暴法头脑风暴法的发明者美国的奥斯本(Osborn)是BBDO广告公司的创始人。奥斯本早于1939年首次提出头脑风暴法,并于1953年在《应用想象》 一书中正式发表了这种激发创造性思维的方法。5.3.1头脑风暴法的组织头脑风暴法也称为智力激励法、自由思考法或诸葛亮会议法,通常指一群人开动脑筋,进行自由的,创造性的思考与联想,并各抒己见,在短暂的时间内提出解决问题的大量构想的一种方法。这种方法是当今负盛名,同时也可以说是实用性的一种集体创造性地解决问题的方法。“头脑风暴”的原意是“突发性的精神错乱”,用来表示精神病患者处于大脑失常的状态。精神病患者的特征是在发病时无视他人的存在,言语与肢体行为随心所欲。这虽然不合乎社会行为礼仪规范,然而从创造思考的启发与引导的目标来看,摆脱世俗与旧观念的束缚,期望构想能无拘无束地涌现,还是有必要的,这正是头脑风暴法的精义所在。从形式上来看,“头脑风暴法”是将少数人召集在一起(见图54),以会议的形式,对于某一问题进行自由的思考和联想,同时提出各自的设想和提案。头脑风暴法是一种发挥集体创造精神的有效方法,与会者可以在没有任何约束的情况下发表个人的想法,提出自己的创意。参与的人甚至可以提出看起来异想天开的想法。图54头脑风暴会议现代发明创新课题涉及技术领域广泛,因而靠个别发明家单枪匹马式的冥思苦想来求得问题解决的方法将变得软弱无力,收效甚微。相比之下,类似头脑风暴法这种群体式的发明战术则会显得效果更好。5.3.2头脑风暴法的基本规则实施头脑风暴法会议之所以会导致大量新创意的诞生,主要有以下原因: 一是在轻松、融洽的气氛中,每个人都能敞开想象,自由联想,各抒己见;二是能够产生互相激励、互相启发的效果。每个人的创意都会引起他人的联想,引起连锁反应,形成有利于解决问题的多种创意;三是在会议讨论时更能激发人的热情,激活思维,开阔思路,有益于突破思维定势和旧观念的束缚;四是激起竞争意识,争强好胜的天性会使与会者积极开动脑筋,发表独到见解和新奇观念。在使用头脑风暴法解决问题时,为了减少群体内的社交抑制因素,激励新想法的产生,提高群体的创造力,必须遵守以下基本规则。(1) 暂缓评价。在头脑风暴会议上,会议主持人和会议参与者对各种意见、方案的正确与否不要当场做出评价,更不能当场提出批评或指责。对现有观点的批评不仅会占用宝贵的时间和脑力资源,而且容易使得与会者人人自危,发言更加谨慎保守,从而遏制新观点的诞生。因为所有的想法都有潜力成为好观点、好方法,或者能够启发他人产生新的想法。参与者着重于对想法进行丰富和拓展。这种将评论放在后面的“评价阶段”进行的“延迟评判”策略,可以形成有利的气氛,有助于参与者提出更多的想法。(2) 鼓励提出独特的想法。与会者在轻松的氛围下,就像与家人聊天一样,各抒己见,避免人云亦云、随波逐流、思维僵化,有利于提出独特的见解,甚至是异想天开的、荒唐的想法。这样便可能开辟新的思维方式,提供比常规想法更好的解决方案。若要产生独特的想法,可以反过来看问题,也可以换一个角度考虑问题,甚至可以撇开假设等。(3) 追求数量。如果追求方案的质量,容易将时间和精力集中在对该方案的完善和补充上,从而影响其他方案的提出和思路的开拓,也不利于调动所有成员的积极性。如果头脑风暴会议结束时有大量的方案,那就极可能发现一个非常好的方案。因此,头脑风暴法强调所有的活动应该以在给定的时间内获得尽可能多的方案为原则。为此,与会者应该解放思想,无拘无束地、独立地思考问题,并希望每个与会者都畅所欲言,而不必顾虑自己的想法或说法是否离经叛道或荒唐可笑。(4) 重视对想法的组合和改进。可以对他人好的想法进行组合、取长补短,进行改进,以形成一个更好的想法,从而达到“1 1=3”的效果。与单纯提出新想法相比,对想法进行组合和改进可以产生出更好、更完整的想法。所以,头脑风暴法能更好地体现集体智慧。5.3.3头脑风暴小组成员实施头脑风暴法要组织由5~10个人参加的小型会议。在实施过程中,对小组成员和主持人的要求如下: (1) 头脑风暴小组人数的确定。奥斯本认为,参加人数以5~10人为宜,包含主持人和记录员在内以6~7人为。头脑风暴法小组人数的多少取决于主持人风格、小组成员个体的情况等因素。小组人数太多或太少,效果都不太理想。人数过多时,则会使某些人没有畅所欲言的机会;过少时,则会场面冷清,影响参与者的热情。参与者好职位相当,对所要解决的问题都感兴趣,但是不必均为同行。(2) 小组中不宜有过多的专家。在进行“头脑风暴”的过程中,如果专家太多,就很难做到“暂缓评价”。权威在场必定会对与会者产生“威慑”作用,给与会者的心理造成压力,因此难以形成自由的发言氛围。然而,在实际操作“头脑风暴”的时候,会议参加者往往都是从企业的各个部门汇集而来的各专业领域的专家里手。在这种场合,无论主持人还是参加者,都应注意不要从专业角度发表评论,否则会引起争议,打破暂缓评价的和谐局面,产生不良效果。还有一点很重要,这就是专家的人选应严格限制,以便参加者把注意力集中于所涉及的问题上,具体选取原则如下。 如果参加者相互认识,要从同一职位(职称或级别)的人员中选取,领导人员不应参加,否则可能会对某些参加者造成某种压力。 如果参加者互不认识,可从不同职位(职称或级别)的人员中选取。在这种情况下,不应宣布参加人员的职称或职务。与会者不论职称或职务级别的高低,都应同等对待。 参加者的专业应力求与所论及的决策问题相一致。这并不是专家组成员的必要条件,但是,专家中好包括一些学识渊博,对所论及问题有较深理解的其他领域的专家。(3) 小组成员好具有不同学科背景。如果小组成员具有相同的学科背景,他们都是同一方面的专家,那么,很可能会沿着固有专业方向的常规思路来开发思想、产生观念。这样,同学科或相近学科的成员所产生的构想范围就很有限,而不能发挥头脑风暴的优势。相反,如果小组成员背景不同,他们
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