6.9 交叉的创新思维路径
高度的分化与高度的综合相结合,这是现代科学技术的一个显著特点。现代科学技术革命的新浪潮促进各门学科日益细分,另一方面也推动各种分化的学科在不同的侧面、不同的层次产生更紧密的交叉、综合。在这一过程中,交叉思维的作用日益显露。运用交叉思维推进创新活动,关键在路径选择上要找准交叉处。
第一,交叉思维要选在学科的边缘处。边缘学科之间总有重叠的接界区域。这种重叠的接界区域,可以在邻近的学科之间,例如在物理学和化学之间产生物理化学、化学物理学,在物理学和生物学之间产生生物物理学,在化学与生物学之间产生生物化学;也可以在远缘的学科之间,例如在无线电和天文学之间产生射电天文学,在数学和逻辑学之间产生数理逻辑,在遗传学、动物沟通研究和语言学之间产生符号学,等等。
第二,交叉思维要选在学科的综合处。综合学科的交叉处,就是在学科间有某一共同的研究对象、研究课题。例如思维运动涉及到物理运动、化学运动、生理运动、心理运动、社会运动这些不同质的层次,我们就可以交叉运用多学科的研究手段于揭示思维运动的本质和机制这一共同课题上,从而形成一门综合性的大学科。宋健在控制论与人口学交叉处耕耘产生了人口控制学,现在这个理论已为世界人口学界所接受。
第三,交叉思维要选在学科的横断处。所谓学科的横断处,就是各门具体学科所研究的各种不同运动形式中某一共有的侧面。数学研究的许多学科都要涉及到数和形这两种基本属性,系统论、信息论、控制论研究的对象——系统、信息、结构、功能,横向伸展到被各门学科分割的研究领域中去。抓住这些被旧的学科分割开来的共同的横断面,交叉思维就可以产生许多意想不到的新成果。
总结交叉思维的运思方法,日本学者今泉浩晃提出了交叉创造技法。这一方法的着手点是对事物或现象进行不同层次的分析与综合,然后从分列要素的交叉联系中进行思考,从中引发出平时忽视的关系,打开创新的思路。这一交叉创造法已在科技创造、经营管理、市场营销、人际交往等领域得到了广泛应用。
中国学者许国泰的“魔球”交叉法比今泉浩晃的交叉创造技法又进了一步。转动魔球作为发明的一种思维方法,一般分四步实施:一是确定信息基点,二是画出若干信息标线,三是在各信息标上注出信息,四是进行信息交合。许国泰以曲别针的用途开发为例,他把曲别针分解为直线、弧线、材质、弹性等多个要素,用一根线连接起来,形成信息标X轴,然后,再把与曲别针有关的人类实践活动,进行要素分解,连成信息标y轴。两轴直线相交,构成“信息反应场”。当每轴各点上的信息依次与另一轴上各点上的信息相交合时,便可产生众多的思维结果。人类社会生活的方方面面纷繁复杂,组成信息标上的信息要素也难以计数,各轴信息点的交合而产生的思维结果便几乎是不可穷尽的。
6.10 组合的创新思维路径
创新思维组合的路径,就是把两个或两个以上表面上看起来并无多大联系甚至毫无关联的对象交合在一起,通过寻求相互联系,激发创新设想。这种思维方式有利于把现有分散的、独立的技术、产品、原理、工艺、元素等,以适当的方法式加以巧妙而合理的组合,从而实现创新的目的。
在现实生活中,组合现象无处不在,组合方法无处不用。例如,碳原子以不同方式的组合,构成了木炭、石墨、金刚石三种不同的物质;人与人的不同组合,构成了家庭、班组、科室、企业等不同群体;根据汉字由不同的部首偏傍、笔划组合而成这一原理,人们发明了五笔字型等汉字输入方法。由此可见,以组合求发展,以组合求创新,已成为一种重要的创新思维方式。
组合创新的方式很多。按思维方式的不同,可分为定向联想式、随机联想式、强制联想式等
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组合方式;按组合要素的不同,可分为不同材料、不同成份、不同形状、不同技术等的组合方式;按产品功能与用途的不同,则又可分为功能组合、功能渗透、功能引伸等的组合方式。各种组合方式具有相容性,在实际运用中,往往几者兼而有之。常用的基本组合方式有以下几种:
1、附加组合。附加组合是以某一对象为主体,在主体内添加另一对象,添加体对主体起附属的补充、完善作用,通过“以添促变”,使组合后的整体功能更完备、性能更优越。
例如,在洗衣粉中添加杀菌剂,制成具有杀菌功能的洗衣粉。用这种洗衣粉洗衣服,可防止病毒的传染。又如,加碘的盐、加氟的牙膏、加维生素和矿物质的水和啤酒、含微量元素的食品等,都属附加组合的类型。再如,有家杂志介绍一种国外新设计的文件别针,采用具有弹性的金属丝弯曲成一个针状体和一个“反S形”钩状体,使它具有大头针和回形针的双重功能。山西雁北团地委的关原成发现它尚有不足之处,用组合法发明了一种旋挂别针,只需在纸件上扎一亇眼,顺旋一圈就可以将纸件夹紧。反旋即可退出,巧妙地利用了螺旋间的弹力。别针还可把纸件挂在墙上,代替了夹子。这一新产品,从原理、结构到外观设计和使用都比国外新设计的文件别针好。
2、对比组合。成对组合可分为同类组合与异类组合两种,参与这种组合的对象一般无主次之分。同类组合是通过同类事物数量的增加来弥补功能上的不足或求取新的功能。如用锯条锯东西,锯缝容易歪斜,锯条容易折断。有人对锯子进行改进,装上一正一反两根锯条,结果不仅锯缝不易歪斜、锯条不易折断,而且进退都能切割,大大提高了工效。异类组合是参与组合的对象来自不同的方面,通过“异质同化”,使它们的功能、成份等相互渗透,成为一个完整的统一体,并显示出新的功能和变化。《第三届亚洲艺术节》的一幅招贴广告设计,将印度舞蹈演员的前额、中国京剧演员的眉眼、印尼脸谱的鼻子、日本浮世歌舞妓的嘴唇相互结合,组成新奇的人面纹,反映了各国的民间艺术特色,恰当地体现了亚洲艺术节的主题。
3、对等组合。组合的事物原来是独立的、分散的,没有依附或对比关系,但用新的思路将它们组合后就产生了新的联合功能。1979年诺贝尔生理学和医学奖得主豪斯菲尔德,是一个没读过大学的普通技术人员。使其获奖的成果,是他把已有的X射线照相装置与电子计算机组合在一起,利用X射线检测技术和计算机图像识别技术的有机结合,发明了CT扫描仪。这一仪器在诊断脑内疾病和体内癌变等方面具有特殊的效能,被誉为20世纪医学界最重大的发明之一。1981年年底,河北唐山马家沟矿洗煤厂为了充分利用煤炭资源,增加收入,开展从矿石中回收煤炭的工作。根据生产工艺,回收矿石中的煤炭要增加一台直线振动筛机和一台锚链运输机。可是,由于生产车间的场地拥挤,要安装这两台设备非常困难。负责此项技术改造的郭俊林经过认真思考,决定将筛板与锚链运输机组合,利用锚链运输机上的动力产生振动。锚链运输机分成上下两层,上层原来空着,下层用来运输煤炭,现在将筛板安装在它的上层,不仅使锚链运输机空闭着的上层得以利用,而且还可使筛板从锚链运输机得到动力。郭俊林根据这一设想,结果制成了一台高效率的组合型锚链筛子运输机。
4、分层组合。分层组合是分解原来的层次结构,然后再以新的结构重新分层组合要素,以实现整体的优化。如齐王与田忌赛马,每次都是田忌输,因为齐王每一等级的马都要比田忌的马优良。孙膑为田忌出主意,用田忌的下等马对齐王的上等马,中等马对齐王的下等马,上等马对齐王的中等马,结果田忌二胜一负赢了齐王,重组的效果由此可见。通过合理的协调组合放大效率的事例在企业管理、科技管理中更是屡见不鲜。科技创新活动系统中的人力、物力、财力因素只有通过合理组合,才能联结成一个有机整体,发挥出更大的创新效力。这就要求创新活动的管理者有良好的创新组织能力。有些科学家自身有很强的创新能力,但却缺乏对创新群体的组织管理能力。例如海森堡是一位杰出的物理学家,却不是一位研究所的好所长,他担任马克斯.波恩研究所的所长几十年,既没有出多少成果,也没有出杰出人才。相反,物理学家奥本海默有杰出的组织管理才能,虽然他终生没有获得诺贝尔奖金,但他指导的规模巨大、层次复杂的“曼哈顿工程”和领导的普林斯顿大学高级研究所却取得了巨大的成功,出了大批人才和成果。
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6.11 创新思维的全脑训练
我们已在前面系统论述了创新思维是人类思维的精华,是最高级人类思维运动,又是多形态、多层次、多路径的最复杂的思维系统,因而创新思维训练不能理解为某一方式方法、某一思维技能的训练,而必须立足于全脑训练与开发。
那么,如何进行创新思维的全脑强化训练呢?在这一方面人们尝试了许多成功的具体方法,都可根据自己的特点借鉴运用。其中比较系统全面的,是英国剑桥大学迪博诺教授的七步思维法。这套简便易行的七步思维法,得到了二十多个国家的学校、政府部门、社会团体的欢迎和采纳。其基本步骤是:
a.正面、反面、有趣——PMI。这一步的目的是要有意识开阔视野和思路,让思维容得下异己,避免固执一孔之见。
b.考虑全部因素——CAF。这一步能帮我们自觉地瞻前顾后,巨细无遗,并力求使这些审慎的考虑、细致的“追究”形成系统。
c.结果与后果——C&S。这一步要求我们学会运用想象力,充分预测某决策各种可能的后果。迪博诺认为,人类行动的后果可分为4个时间段:①即刻;②短期(1~5年);③中期(5~25年),④长期(25年以上)。预测能力的把握,预测精度的提高,对创新活动影响甚大。对即刻的和短期的后果的预测,有可能导致对长期结果的领悟。
d.目标、目的、任务——AGO。这一步要求我们详细列出做一件事的动机明细表,明确目标和任务。
e.最要紧的重点——FIP。这一步要求我们在许多可能性中,权衡轻重,区别缓急。在众多的创意构思中或创新可能性中,遴选出紧要的和关键性的重点,以便能详略适当地、分清轻重缓急地进行工作,这是争取有所突破的关键一步。
f.可能、可取、审慎——APC。如果采用前面的思维方法后,仍找不到一个满意的答案,那么,这时解决问题的关键就在于寻找超越常规思维模式以外的可能性。包括不排斥那些通常认为是不切实际的或是荒谬的想法,特别是可以把思维触角推及常规想法的相反、相悖的一面,然后寻觅可取的方法,经过审慎地考虑加以采用。
g.他人的观点——OPV。这一步要求我们转换看问题的角度。从他人的角度看问题,可能另辟新路。听取别人的反对意见,不仅会产生使自己都惊讶的想法,而且还能领悟问题的解法。特别是不要把貌似相悖的观点未加考虑就拒之门外,因为逆言中常有含金量极高的富矿。 迪博诺指出:“天才,正是从解决日常生活问题中见之其伟大。而我们每个人都能从小事做起,改善我们的思维能力。”实践证明,只要我们采取正确系统的思维训练方法,时时处处注意改善自己的思维能力,多思多想,打破常规,解开束缚,软化头脑,那么即使智力平平的人也可能激发出出人意料的创新智慧。
在全脑思维训练中,必须突出对右脑的强化训练。这是因为以前人们一直认为大脑具有优势半球和劣势半球之分,靠左脑进行理性的思维活动,而右脑则感知外界。因此,左半球是高级的“理性半球”,而右半球则是低级的“感知半球”。 这样,就使人类右脑长期处于被忽略、待开发的状态。
诺贝尔奖获得者斯佩里通过裂脑人试验,发现右脑也有许多高级功能。在多数情况下,左右两个半球的分工是:左半球控制人体右侧活动以及抽象思维、分析思维、数学推理及语言等功能,右半球则控制人体的左侧活动以及艺术的、形象的、直觉的思维活动。
从进化的角度看,低等动物只有右脑,没有左脑,高等动物才分化出左右脑。左脑是人的“本生脑”,记载着人出生以来的知识。右脑则是人的“祖先脑”,储存着从古至今人类进化过程中的遗传因子的全部信息。研究发现,如果初生婴儿的左脑受损,可以照常吃母亲的奶,可如果右脑受损,就不会吃奶。另外,有专家认为,左脑和右脑储存的信息也是大不相同的。思考的过程是左脑一边观察提取右脑所描绘的图像,一边将其符号化、语言化。换言之,右脑储存的形象
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信息经左脑进行逻辑处理,才转变成语言信息。
然而,目前流行的教育,可以说是在大脑两半球不平衡使用的方式下进行的,例如过分注重分析,超过综合,喜欢合理胜于感觉。因此也可以说,现在的教育是一种继承了一成不变的简单运用左脑的文化传授。进行创新思维训练,就必须改变偏于左脑开发的传统教育方式,重点突出右脑的训练与利用。
那么,如何进行右脑思维的重点训练呢?目前研究发明的方法已多达100多种,诸如智力激励法、自由联想法、暝想记忆法、梦记忆法、爱迪生法、苏格拉底法、爱因斯坦法??保加利亚心理学家卫·洛扎诺夫通过改革数学教育的实验,用“暗示法”启示潜意识,调动大脑两半球不同功能的积极性。一般地说,要抓住“热线”进行“记忆检查”,采取幻想、想象、联想等办法去引发右脑思索。有经验的创造者都懂得用暗示的方法去调动右半球的创新功能。因为,当人的显意识活动停止时,人的右半球潜意识活动就更为活跃,这时正是使用暗示法的最佳机会。
通过有意识强化左手、左身的运动来促进右脑思维,也是一项行之有效的训练方法。大脑的右半球支配着人的左半身。但大部分人习惯使用右手,据统计仅有占20%左右的现代人使用左手,这样就使多数人的右脑锻炼不够。脑研究者认为,人们应同时使用两手,它可以使记忆力得到显著地改善,并持久地加强。很多学者提出,为发挥右脑的作用,可多作左半身的体育活动,以促进右脑的开发。有些脑科学研究者认为;“迄今为止的人类,只是使用人脑的一半进行活动,如果同时使用和发挥两个半球的作用,那将能完成惊人的工作”。有的人为实现加强右脑的功能,编制了几种单侧体操,目的是有意识地锻炼右半球。此外,如马拉松、游泳、柔道等体育活动也都有助于右脑的锻炼。实践表明,右脑思维的强化训练,将会把大脑左右半球的功能都积极地调动起来,从而更有效地提高人类的创新能力。
6.12 创新思维的全程训练
创新思维训练不仅要抓全脑协调、右脑开发,而且要注意从胎儿、婴儿、少儿的脑发育抓起,抓好从儿童、青少年到成年人、老年人的终身全程训练。 心理学的研究成果表明,人的智力是随着人的成长而发展的。一般智力生长曲线呈负加速度增长趋势。在婴儿期和童年早期,智力生长很快,以后逐渐减慢。大约在14岁以后,智力生长速度趋于下降。贝利1966、1968年发现,一般智力终止生长的年龄因人和不同的认识过程而异,某些智力成分直到三十多岁还在增长。至于影响智能的知识因素,则随着人们阅历的丰富,信息、知识、经验的积累而不断增强。
那么,如何进行终身全程训练呢?
一要抓好胎教训练。现代科学证明,孕妇与胎儿之间存在着从生理到心理的密切关系。母亲的情绪、思维状态会影响到腹中的胎儿,而胎儿也会对此做出能动的反应。资料表明,害怕分娩、缺少温暖、心境恶劣的母亲所生的孩子,发生心理障碍和智力障碍的概率异常高。因此,从良好的胎教抓起,对儿童的智力开发影响极大。英国胎儿心理学会会长米歇尔?克莱门特指出,当把怀孕头6个月时母亲的歌声录音,在婴儿出生后给他重放时,婴儿的反应会显得“十分激动”,这说明母亲对未出生的婴儿唱歌,会给孩子提供一个重要的“记忆印记”。一些著名的科学家、艺术家在谈到自己的创新经历时,都曾指出过这种“记忆印记”对自己的一生所起的特殊的作用。
二要抓好儿童的启蒙训练。这一阶段是儿童的心智快速生长的时期,应该有意识、有步骤地进行创新思维训练。普希金、高尔基、郭沫若、老舍等在回忆录中都谈到母亲、乳母或外婆讲的童话、民间故事对他们幼小心灵的熏陶。“音乐神童”莫扎特从三四岁起,就受到他父亲严格的音乐训练。这时候的创新思维训练,一定要注意儿童的特点,尽可能寓教育于游戏娱乐活动之中。
三是抓好青少年的学校训练。青少年的在校学习阶段,是形成并确立创新思维方式的最重要时期,一定要强化创新教育。从不少学校的成功经验看,创新教育要从以下十个方面改革传统
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教育方式,强化学生的创新意识、创新思维的训练:
(1)传统教育重在让学生被动地接受知识,创新教育重在使学生主动地获取知识;
(2)传统教育强调学生储存、积累知识和信息的能力,创新教育强调学生提取、加工信息的能力;
(3)传统教育给学生现成的、唯一的标准答案,创新教育提倡学生探索众多的设想方案,需要学生进行选择和决策;
(4)传统教育着重学生集中思维能力的培养,创新教育着重学生发散思维的训练;
(5)传统教育重在人类思维的结果,提供结论性的东西,是结论性教育,创新教育着重学生学习的思维过程和实践过程,是“过程性教育”;
(6)传统教育注意培养解决精确领域问题的人才,创新教育注意培养解决模糊领域问题的人才;
(7)传统教育强调教育的统一性,是对学生进行低标准的全面平推,创新教育强调教学的差异性,是对学生高标准的选择性突破;
(8)传统教育强调传统规范,创新教育讲究未来的发展趋势;
(9)传统教育强调对当今社会的适应能力,创新教育注重学生对未来社会的应变能力; (10)传统教育强调模仿与继承,培养“应试型”、“知识型”人才,创新教育则强调变动和发展。
四是抓好成年人、老年人的终身学习。
在信息社会中,人类知识总量急剧增加,知识陈旧周期不断缩短。这一新情况,决定现代人不能把学习时期仅仅限定为在校学习。正是基于这一点,联合国教科文组织提出了“终身学习”的要求,强调学习已扩展到一个人的整个一生。提倡终身学习,其宗旨是通过人一生不断的、动态的学习,使人在价值观念、科技知识、工作生活能力等方面,都能适应社会正在发生的变化并保持同步。创新者要永远保持创新的生机和活力,就要将自己的一生放在与时代同步的、永不停息的学习活动之中。而要始终保持自己的终身学习能力,特别要注意做到以下几条: 第一,高度重视在职学习。要认识到一个人从小学到大学所获得的知识,仅是有限的一部分,80%--90%的知识要在以后的继续教育中获得,因此一个人一定要活到老学到老,特别是要重视在职学习中的知识更新。美国的一位企业家说得好:“不久以前认为,学者和工程师应当在业余时间里学习,现在这种意见已过时。现在我们对自己的员工说,你们要不停地学习,努力提高自己的水平,学习就是你们工作的组成部分。”
第二,不断提高自学水平。科学技术的迅速发展,使人们日益认识到,未来的文盲,不是不识字的人,而是没有自学能力的人。如果不具备高超的自学能力,那么在复杂的创造发明面前,就会感到知识陈旧、方法过时、技术落伍、手段单一,就不能胜任时代赋予的重托。我国著名科学家钱伟长曾主张:“大学教育的过程,就是要把一个需要教师帮助才能获得知识的人,培养成在他毕业后不需要老师也能获得知识。有了这样的能力,将来干什么,他就能学什么,才有可能避免知识老化问题。”古今中外无数发明创造的成功事例都告诉我们,自学能力是创造者披坚执锐的有利武器。马克思就是一个善于自学、勤于自学的伟人。马克思曾在英国伦敦大英博物馆图书馆不间断地学习、研究达25年之久。他为写好《资本论》而阅读过的书籍刊物达1500多种。为掌握与《资本论》研究有关的日用工艺学,他还特意到地质学会去听威里斯教授讲课。
第三、不断提高信息获取能力。创新离不开信息的收集、整理和分析,现代几乎所有做出发明创造的人,大都是具有情报获取优势的人。精通情报、信息的收集和运用,对提高发明创造效率有极大帮助。信息闭塞,免不了在低水平上重复劳动。据有关单位对一些大中型企业的调查发现,科技人员中能阅读中外资料者仅占29%,93%的人从未受过情报培训,而其中26%的人至今对情报检索还一无所知。有将近一半的科技人员不知道或从未使用过国外科技报告、标准、专利等价值较高的文献;我国科技人员收集情报在整个科研工作中所占比例(工作和时间)平均为10%
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