怎樣成為發(fā)明家

前言

　　英國(guó)數(shù)學(xué)家及哲學(xué)家艾爾弗雷德·諾思·懷特里德（Alfred North whitehead）說(shuō)過(guò)一句寓意深遠(yuǎn)的話：“19世紀(jì)最偉大的發(fā)明是發(fā)明了發(fā)明的方法。……那是打破了舊文明基礎(chǔ)的真正新事物。”這句話在目前得到了更加明確的體現(xiàn)：關(guān)于發(fā)明創(chuàng)造過(guò)程本身的理論和方法研究在20世紀(jì)下半葉得到了蓬勃發(fā)展；在世紀(jì)之交，技術(shù)創(chuàng)新理論和方法在獨(dú)聯(lián)體、歐美以及日、韓等國(guó)家的教育界、工業(yè)界已取得令人矚目的成就?！　〗裉?，創(chuàng)新已經(jīng)成為炙手可熱的話題，已經(jīng)成為全球工業(yè)界新的信仰?！　≡?006年初，“提高自主創(chuàng)新能力”也成為中國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略。貫徹科學(xué)發(fā)展觀，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，走新型工業(yè)化和生態(tài)文明之路，提高整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展能力，構(gòu)建和諧社會(huì)和全面建設(shè)小康社會(huì)，這所有艱巨的任務(wù)都離不開創(chuàng)新。　　創(chuàng)造、創(chuàng)新是科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力。當(dāng)今，國(guó)與國(guó)之間政治、經(jīng)濟(jì)、軍事的競(jìng)爭(zhēng)是科學(xué)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)，其實(shí)質(zhì)是人才的競(jìng)爭(zhēng)，而人才競(jìng)爭(zhēng)的核心是人的創(chuàng)造、創(chuàng)新能力的競(jìng)爭(zhēng)?！　〉趪?guó)內(nèi)，當(dāng)前的形勢(shì)卻是：一方面，人人都在談?wù)搫?chuàng)新，渴望創(chuàng)新；另一方面，卻又存在著對(duì)創(chuàng)新的種種不正確認(rèn)識(shí)，缺乏實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的方法和途徑。　　要實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，首先必須對(duì)創(chuàng)新本身有正確的認(rèn)識(shí)。創(chuàng)新理論及其實(shí)踐都證明，創(chuàng)新能力是人的一種潛能，是人人都具有的一種能力，而且這種能力可以經(jīng)過(guò)一定的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練得到激發(fā)和提升?，F(xiàn)實(shí)生活中人們更多地將發(fā)明創(chuàng)造歸結(jié)為發(fā)明家的任務(wù)，認(rèn)為那是很遙遠(yuǎn)的事情，關(guān)鍵原因就是對(duì)創(chuàng)新活動(dòng)沒有正確的認(rèn)識(shí)。另外，事實(shí)證明創(chuàng)新和其他活動(dòng)一樣，也具有自己的一套內(nèi)在規(guī)律和方法。掌握這些創(chuàng)新規(guī)律與原理知識(shí)對(duì)于提升我們的創(chuàng)新水平和效率都具有重要的價(jià)值。創(chuàng)新知識(shí)一旦被掌握，就會(huì)為其受體帶來(lái)極大的創(chuàng)新能力，獲得運(yùn)用創(chuàng)新思維和創(chuàng)新方法打開通往其他知識(shí)大門的鑰匙?！　∧壳?，全世界已有上百種創(chuàng)新方法，這些方法是人類長(zhǎng)期創(chuàng)造發(fā)明實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。但這些傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法，如試錯(cuò)法、頭腦風(fēng)暴法等，往往費(fèi)時(shí)費(fèi)力，更多的是依賴心理因素，不注重對(duì)問(wèn)題和發(fā)明對(duì)象本身客觀規(guī)律的研究，具有很大的隨機(jī)性和偶然性，創(chuàng)新效果很難保證，可操作性、可重復(fù)性、可培訓(xùn)性不強(qiáng)，不能量化地培養(yǎng)和提高創(chuàng)新能力。而起源于前蘇聯(lián)的發(fā)明問(wèn)題解決理論（TRIz）是研究人類進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造、解決技術(shù)難題過(guò)程中所遵循的科學(xué)原理和法則，經(jīng)過(guò)歸納總結(jié)，形成能培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力、指導(dǎo)工程實(shí)際的創(chuàng)新理論和方法體系。TRIz理論是在前人創(chuàng)新成果與創(chuàng)新方法基礎(chǔ)上的提升和集成，它成功地揭示了發(fā)明創(chuàng)造的內(nèi)在規(guī)律和原理。相對(duì)于傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法，TRIz著力于澄清和強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)中存在的矛盾，而不是逃避矛盾，其目標(biāo)是完全解決矛盾，并獲得最終的理想解，而不是采取折中或者妥協(xié)的做法，而且它是基于技術(shù)的發(fā)展演化規(guī)律研究整個(gè)設(shè)計(jì)與開發(fā)過(guò)程，而不再是隨機(jī)的行為。TRIz理論以其良好的可操作性、系統(tǒng)性和實(shí)用性在發(fā)明創(chuàng)造和技術(shù)創(chuàng)新的研究和應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)著獨(dú)特的地位?！　”咀g著以豐富、生動(dòng)、形象的實(shí)例，系統(tǒng)介紹了起源于前蘇聯(lián)的發(fā)明問(wèn)題解決理論（TRIz）的理論基礎(chǔ)和基本概念、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的基本工具、解決發(fā)明問(wèn)題的基本流程，以及TRIz教學(xué)的基本特點(diǎn)和利用學(xué)校教育開展TRIz教學(xué)的注意事項(xiàng)等?！　≡撟g著的出版將配合建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，為建立先進(jìn)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，包括先進(jìn)的創(chuàng)新理論和方法培訓(xùn)課程體系及科學(xué)有效的培訓(xùn)模式，提供強(qiáng)有力的支持?！　?hellip;…

內(nèi)容概要

在我們面臨工程技術(shù)難題時(shí)，如何徹底最告別浪費(fèi)時(shí)間和生命的無(wú)謂試錯(cuò)？如何復(fù)制頭腦風(fēng)暴的天馬行空和靈光乍現(xiàn)？如何避免無(wú)奈的妥協(xié)和折中？如何預(yù)測(cè)下一代產(chǎn)品和技術(shù)的發(fā)展方向？……     讓我們來(lái)學(xué)習(xí)發(fā)明問(wèn)題解決理論節(jié)（TRIZ）吧，它能幫你解決以上問(wèn)題！     那么如何才能學(xué)好TRIZ呢？讓我們來(lái)學(xué)習(xí)您手上的這本書吧，它正是關(guān)于介紹如何學(xué)好“TRIZ”的專著！

書籍目錄

第1章  一百萬(wàn)次嘗試和一次生命第2章  對(duì)創(chuàng)造的壟斷？根本就不存在  2.1  和愛迪生競(jìng)爭(zhēng)  2.2  偶然的靈感火花很可能不會(huì)突然進(jìn)發(fā)  2.3  沒有實(shí)現(xiàn)的愿望  2.4  讓我們揭開神秘的面紗  2.5  對(duì)低效解決方案的抵制第3章  理論的定量：物場(chǎng)分析  3.1  存在沒有矛盾的問(wèn)題嗎？  3.2  發(fā)明家的“游戲規(guī)則”：物場(chǎng)分析與綜合  3.3  公式推導(dǎo)產(chǎn)生頓悟：消除有害作用  3.4  技術(shù)解決方案的連鎖反應(yīng)：物場(chǎng)系統(tǒng)的進(jìn)化  3.5  角斗場(chǎng)——使用磁物場(chǎng)  3.6  訓(xùn)練題第4章  跨越障礙  4.1  打破折中：物理矛盾  4.2  發(fā)明的五個(gè)級(jí)別  4.3  系統(tǒng)是如何誕生的？  4.4  克服思維定式：尺寸一時(shí)間一成本算子第5章  可以被控制的想象  5.1  沒有奇跡——一切服從進(jìn)化法則  5.2  幻想的正面意義  5.3  矛盾——通向真理的鑰匙：發(fā)明問(wèn)題解決算法ARIZ  5.4  發(fā)明之路  5.5  強(qiáng)勢(shì)思維的基礎(chǔ)  5.6  解決發(fā)明問(wèn)題的實(shí)踐課第6章  尋找困難的任務(wù)  6.1  在統(tǒng)一的節(jié)奏下：節(jié)奏協(xié)調(diào)法則  6.2 基于規(guī)則的大膽解決方案：動(dòng)態(tài)化進(jìn)化趨勢(shì)  6.3  如果需要物質(zhì)，我們就把真空拿來(lái)：利用資源  6.4  小矮人的魔法  6.5  幻想打造出的發(fā)明第7章  射向理想的箭：理想化  7.1  進(jìn)化浪潮中的系統(tǒng)  7.2  變化中的世界的標(biāo)桿：理想化的最終結(jié)果  7.3  排除陳腐之見  7.4  解決發(fā)明問(wèn)題的實(shí)踐課第8章  戰(zhàn)略加戰(zhàn)術(shù)：解決物理矛盾  8.1  準(zhǔn)備就緒，開始行動(dòng)：繼續(xù)ARIz    8.2  信息數(shù)據(jù)庫(kù)：發(fā)明家的效應(yīng)指南  8.3  展望未來(lái)第9章  規(guī)劃意外驚喜：系統(tǒng)的進(jìn)化  9.1  系統(tǒng)：更上一層樓  9.2  成為發(fā)明家  9.3  解決發(fā)明問(wèn)題的實(shí)踐課附錄1  效應(yīng)指南附錄2  習(xí)題答案

章節(jié)摘錄

　　每一種新機(jī)器、每一種新工藝的產(chǎn)生都是從新思想開始的。我們周圍的整個(gè)世界都是人類發(fā)明的世界，因?yàn)槲覀兩钪械拿恳粯訓(xùn)|西，無(wú)論是食物、衣服、建筑、書籍、眼鏡、桌子、紙張，還是交通工具、通信設(shè)備、藥品，都是作為人類發(fā)明活動(dòng)的成果而出現(xiàn)的。人類創(chuàng)造的一切都曾經(jīng)并不存在，因?yàn)楫?dāng)時(shí)人們所知甚少。把未知的變成已知的——這就是創(chuàng)造的過(guò)程。　　人一生中常常會(huì)遇到創(chuàng)造性的問(wèn)題，但是卻并不總能在創(chuàng)造性的水平上解決問(wèn)題。什么是創(chuàng)造性的水平呢？簡(jiǎn)短地說(shuō)，就是對(duì)一般認(rèn)為是極端復(fù)雜的問(wèn)題的簡(jiǎn)單解決方案。這些解決方案常常非常巧妙，并具有創(chuàng)新性。創(chuàng)造新事物的過(guò)程的奇怪之處在于，復(fù)雜的新事物很容易被發(fā)明出來(lái)，而簡(jiǎn)單的新事物發(fā)明起來(lái)卻極端復(fù)雜。換句話說(shuō)，并不是所有的新事物都是創(chuàng)造力的產(chǎn)物（譯者注：即某些發(fā)明創(chuàng)新是傳統(tǒng)試錯(cuò)法的產(chǎn)物）?！　∠旅嫖覀円宰顚?shí)際的技術(shù)創(chuàng)造為實(shí)例來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。如今在最尖端的科技進(jìn)程中出現(xiàn)了機(jī)器人制造技術(shù)和微電子學(xué)。下面是這些技術(shù)領(lǐng)域中的一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題?！　?wèn)題1  車間運(yùn)來(lái)了機(jī)器人，把它組裝好，調(diào)整好，安放到機(jī)床旁。一個(gè)在這臺(tái)機(jī)床上工作了很多年的年長(zhǎng)工人驚奇不已，因?yàn)檫@個(gè)“鐵人”以閃電般的速度完成所有的工作流程。但是過(guò)了半個(gè)小時(shí)機(jī)器人就停下來(lái)了：現(xiàn)在輪到電器工程師納悶了：怎么回事呢？一切都好像很正常……原來(lái)問(wèn)題的罪魁禍?zhǔn)拙故堑袈湓跈C(jī)床運(yùn)動(dòng)部件上的鐵屑。工人一般會(huì)用刷子掃掉鐵屑，繼續(xù)工作，但是對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)，這是個(gè)完全沒有預(yù)料到的困境。工程師們用刷子清理了機(jī)床，重新啟動(dòng)機(jī)器人，但是結(jié)果還是一樣——機(jī)器人又停下來(lái)了。怎么辦呢？難道要安置一個(gè)拿刷子的工人在旁邊？……　　一般人們提出的解決方案都很復(fù)雜：安裝用水清洗鐵屑或者用風(fēng)吹掉鐵屑的系統(tǒng)，為機(jī)器人安裝第三只刷子手，等等。“如果從加工零件上掉下來(lái)的鐵屑只能掉到地面上，而不掉到機(jī)床上就好了。”這如何能做到呢？只有當(dāng)被加工零件和地板之間沒有機(jī)床的時(shí)候才可能辦到。最巧妙的解決辦法——把機(jī)床和機(jī)器人倒過(guò)來(lái)，這并不是一下就能想出來(lái)的辦法。但這就是發(fā)明性的解決辦法，在這里人們成功地打破了固定的思維模式。（機(jī)器人跟工人不同，它是可以“腳朝天”倒立起來(lái)的。）　　問(wèn)題2  在服裝加工廠開動(dòng)了機(jī)器人生產(chǎn)線，但是在裁剪布料和加工衣服的時(shí)候出現(xiàn)了大問(wèn)題。因?yàn)椴剂喜皇菆?jiān)硬的材料，所以當(dāng)機(jī)器人抓起布料的時(shí)候總是會(huì)把它弄皺，因此服裝廠加工的布好像“手風(fēng)琴”一樣皺巴巴的，并連帶出現(xiàn)了很多其他錯(cuò)誤。即使夾具上的光電傳感器和電視攝像機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)也幫不上忙。于是有人提議把布料稍微弄濕，這樣它就會(huì)平展地粘在傳送帶上了。但這樣也無(wú)濟(jì)于事——在縫紉的時(shí)候布料也容易粘在一起，變皺，走形。怎么辦呢？　　通常的思維模式會(huì)把事情變得更加復(fù)雜——把機(jī)器人設(shè)計(jì)得盡可能跟人一樣靈巧。但是就目前而言，機(jī)器人的水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這個(gè)程度。就算在舉重方面，機(jī)器人也比人差得多：在“第85屆展覽會(huì)”上展出了機(jī)器人中的世界冠軍——兩只手的“法努克人”，它能舉起110 kg的重量，但是它本身的重量只有25t！與其改造機(jī)器人，不如改造布料——這樣要省時(shí)省力得多。你會(huì)說(shuō)：“但是不能用像薄鐵皮一樣的布料做衣服啊。”對(duì)，當(dāng)然不能。布料應(yīng)該在加工的時(shí)候變得像薄鐵皮一樣硬，隨后則應(yīng)變回原來(lái)的軟質(zhì)布料。創(chuàng)造性的答案是：冷凍布料。使傳送帶的溫度保持在像冬季一樣寒冷的零度以下，要知道機(jī)器人可是不會(huì)被凍僵的……　　問(wèn)題3  為了防止帶有集成電路和其他無(wú)線電元件的晶圓被腐蝕和損壞，通常人們要給它的表面涂一層漆進(jìn)行防護(hù)，然后在高溫中烘干。在這種情況下晶圓上總有一些地方會(huì)出現(xiàn)微小氣泡（由焊接之后留下的松香助焊劑所致），這些微小的氣泡會(huì)把還沒有完全烘干的漆層表面拱破，因此保護(hù)層的完整性被破壞了。怎么辦呢？　　現(xiàn)在你想到的建議是把晶圓放到真空小室中烘干（從還沒有凝固的漆層下面把氣體迅速抽干凈），或者使用一些其他的笨罩而昂貴的設(shè)備。這都不是創(chuàng)造時(shí)候小氣泡變成了發(fā)泡漆的一部分，絲毫不會(huì)破壞覆蓋層的密封性。　　……

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