時間:2023-05-25 17:36:26
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能源是經(jīng)濟增長的基礎(chǔ),所有的發(fā)展中國家都面臨兩難境地,既要發(fā)展經(jīng)濟,又要應(yīng)對、減緩氣候變化。在現(xiàn)有理念和技術(shù)條件下,如果減少碳排放,就意味著它們要承擔經(jīng)濟放緩甚至停滯的巨大成本。這無論從現(xiàn)實和道義上都講不通。對于中國特別不是一件容易的事情。即使采取較積極的能源政策,包括提高可再生能源和油氣等清潔能源的比例,到了2020年我國煤炭消費仍占約60%。
本文將通過用一種新的角度對碳排放現(xiàn)狀進行重新分析,提出系列創(chuàng)新理論來減少碳排放、加大碳固定,并以資源化高效利用來保證減排全過程的市場化動力,實現(xiàn)可持續(xù)的碳資源循環(huán)利用和經(jīng)濟的低碳發(fā)展。
一、碳排放現(xiàn)狀成因的創(chuàng)新分析
現(xiàn)在學術(shù)界認為森林、海洋吸收二氧化碳的能力是有限的,只能吸收人類活動新增排放的很小一部分。但事實上,人類活動產(chǎn)生的碳排放和自然界本來已有的碳循環(huán)總量相比只占很小的一部分。僅僅土壤碳呼吸過程中對環(huán)境的碳排放就達到3000~5000億噸,是人類每年約500億噸碳排放的8~10倍。在2010年時,這個比例曾經(jīng)是12~16倍。每年全球由于毀林造成碳循環(huán)破壞所產(chǎn)生的二氧化碳排放與同期化石燃料燃燒釋放量相當,也能證明這一觀點
我們也都知道,不論是陸生植物還是水生植物或藻類,都是碳水化合物,絕大多數(shù)植物的碳元素的唯一來源就是二氧化碳,植物每生成1kg干物質(zhì)就要消耗二氧化碳約1.6kg。在進行無土栽培植物的過程中,只要營養(yǎng)液中有少量必要的無機鹽,不需要任何有機物,也就是說不需要碳元素,就可以完全保證植物正常生長發(fā)育。那么我們在糧食作物種植的過程中施的有機肥為什么能促進作物生長發(fā)育呢?其作用主要是有機物在微生物作用下分解產(chǎn)生二氧化碳和熱量。沒有有機肥,作物不是不能生長,而是長不好,究其原因也是沒有足夠的二氧化碳來進行高效率的光合作用。試驗研究表明,人類生產(chǎn)生活的環(huán)境大氣的二氧化碳濃度約在100~2000ppm(0.01%~0.2%)內(nèi),作物產(chǎn)量隨二氧化碳濃度增加而提高。如果把二氧化碳濃度降到50ppm,光合作用就會停止。生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn),農(nóng)業(yè)溫室大棚中夜間二氧化碳氣體因植物呼吸作用和土壤有機物分解釋放的積累,達到較高水平,在日出前一般都在600~1500ppm之間,日出后作物開始光合作用,溫室內(nèi)二氧化碳濃度迅速下降,如果沒有充足的補充,2小時左右二氧化碳濃度將降至100ppm以下,作物處于二氧化碳饑餓狀態(tài)!
一般認為植物光合作用最適宜的二氧化碳濃度是800~1500ppm,溫棚中噴施二氧化碳,將空氣中二氧化碳濃度從野外平均濃度200ppm,提高到1200ppm,即達到或接近我們辦公室內(nèi)的二氧化碳濃度,不同品種農(nóng)作物的生長速度和產(chǎn)量提高了60%~200%。也就是說提高二氧化碳的濃度可以大大改善植物光合作用的條件,促進光合作用,改善植物的養(yǎng)分合成和加工。當然,也意味著植物固定二氧化碳的能力成倍增加。
顯然,大自然植物的主要碳元素來源,不是依靠人類活動提供,植物吸收、再利用的碳元素主要來自其附近土壤因其含有的有機物分解,釋放的二氧化碳。通過空氣對流、擴散帶來的二氧化碳只是占有很小的比例。即便是地球大氣層二氧化碳濃度上升50%,從280ppm達到現(xiàn)在的約380ppm,這個濃度還是難以讓植物的光合作用有大的變化。因此,靠增加水生、陸生植物面積來大幅度增加環(huán)境固碳能力的思路是行不通的。
我們曾經(jīng)到數(shù)個化工廠調(diào)研,這種工廠通常都有大量的二氧化碳排放,規(guī)模都達到每小時數(shù)十、數(shù)百噸碳排放。交流中,工廠的朋友都不約而同說到一個現(xiàn)象,工廠建成開工短短幾年內(nèi),周邊小環(huán)境、小氣候發(fā)生很大改觀,沒有進行人工的特殊干預(yù),不毛之地很快變得郁郁蔥蔥,風調(diào)雨順。感覺植物非常容易生長、發(fā)育。我們分析,這應(yīng)該就是二氧化碳“氣肥”起到的“意外”作用。
因此,我們大膽的提出一個結(jié)論:自然界的植物碳匯的潛力是巨大的,遠遠大于人類活動產(chǎn)生的排放。森林植被破壞能造成碳排放快速增加,而通過植樹種草產(chǎn)生的碳固定效果則是緩慢和長期的。利用、影響、恢復(fù)碳循環(huán)來解決碳排放問題,遠比通過減少石化燃料消耗、化學利用二氧化碳、直接物理存貯封存、增加森林植被面積吸收等方式更快速有效。
讓我們把新產(chǎn)生的碳排放盡可能“捕集”起來,輸送到海洋、森林、草原,農(nóng)田、溫棚里去,造成局部二氧化碳濃度大幅度增加,影響碳呼吸、碳循環(huán)過程,讓植物固碳的作用成倍提高,同時也促進植物的快速生長,農(nóng)作物產(chǎn)量也大幅度增加。實現(xiàn)低碳、減排、增效多贏的局面。
二、碳排放來源的創(chuàng)新控制
我們現(xiàn)在還有必要分析一下人類工業(yè)化過程產(chǎn)生大量碳排放的歷史成因。即使到了今天,工業(yè)領(lǐng)域和人們?nèi)粘I钪卸及雅欧哦趸籍敵梢患硭斎坏氖?。進行環(huán)境評價的時候,排放物里面如果沒有特殊化合物,如硫化物、氮氧化物、粉塵即達到清潔排放的標準,排放物含有二氧化碳、水蒸氣、熱量其實都是局部環(huán)境空氣的增量和干擾,也將影響局部環(huán)境指標,本應(yīng)同樣得到處理。
每個鍋爐都有煙囪,煤炭燃燒后碳排放成為習慣,但是仔細分析一下,煤炭的燃燒過程是一個化學反應(yīng)過程,在生成近4倍重量二氧化碳的同時,釋放燃燒熱。排放的二氧化碳其實是比燃燒過程釋放的熱更有價值的資源,目前市場批發(fā)價每噸高達500~800元,淘寶零售價更達到每噸一萬元?;瘜W產(chǎn)物的價值比釋放的熱能價值高2~3倍,人們長期以來都是抓了燃燒熱這個“芝麻”,扔了燃燒化學產(chǎn)物這個“西瓜”。
造成這個結(jié)果也有其歷史原因,倒退幾十年,煙氣中二氧化碳幾乎無法回收,回收了也沒有什么太多用途,人類當時也沒有減少碳排放的環(huán)境保護壓力。但是今天則完全不同了,回收煙氣二氧化碳的技術(shù)已經(jīng)成熟,回收成本低廉,回收的二氧化碳用途廣泛。人們也已經(jīng)認識到碳排放對環(huán)境的危害,到了應(yīng)該徹底處理碳排放、必須處理碳排放問題、可以從根本上解決碳排放問題的時候了。
我們再提出一個建議,對我們?nèi)祟惼毡槭褂玫娜济?、燃油、燃氣過程進行改革,讓每一臺鍋爐、每臺燃燒裝置像化工廠的反應(yīng)設(shè)備那樣工作,既利用燃燒反應(yīng)釋放的熱量,還要利用化學反應(yīng)產(chǎn)生的化學產(chǎn)物,把化石資源的價值“吃光榨凈”,在減少環(huán)境污染物排放的同時,實現(xiàn)效益的大幅度增加,實現(xiàn)低碳、減排、增效的有機統(tǒng)一。
我們還提醒,對于那些建設(shè)在遠離城市的化工企業(yè)、大量碳排放企業(yè),也許沒有必要進行碳捕集,只要要求他們周圍小環(huán)境加強植物培育,相信很快就可以和前面所說的化工企業(yè)一樣,通過碳排放的“自產(chǎn)自銷”,就地實現(xiàn)低成本、高效率、環(huán)境友好的碳固定。而那些周圍沒有大量植被實現(xiàn)碳固定的碳排放企業(yè)、碳排放設(shè)備,應(yīng)該加強碳捕集、碳回收,通過城市捕集、野外排放的空間轉(zhuǎn)移、冬季捕集、夏季排放的時間轉(zhuǎn)移,借助綠色植物的光合作用,高效率實現(xiàn)碳固定,同時實現(xiàn)直接、間接創(chuàng)造新的經(jīng)濟效益。
三、碳排放資源化利用的創(chuàng)新
目前工業(yè)領(lǐng)域的碳排放比較容易集中捕集,捕集的方法很多,每捕集一噸二氧化碳的成本約合100多元人民幣或更低。但近年來碳排放的資源化利用幾乎沒有大的突破,究其原因是理論界思想觀念陳舊,需要進行觀念創(chuàng)新和理論創(chuàng)新,才能徹底改變碳排放資源化利用的現(xiàn)狀。本文將以干冰作為一種動力轉(zhuǎn)化介質(zhì)入手,探討一下碳排放資源化利用的創(chuàng)新。
多年來,有無數(shù)的科學家試圖讓二氧化碳能再次逆變成為某種“燃料”。這些人幾乎都在化學逆向反應(yīng)上做文章。但是這樣的過程,都是需要能量,實現(xiàn)燃燒逆向反應(yīng)也非常困難,而且除了考慮采用太陽能、模擬植物光合作用的方案以外,即便實現(xiàn)逆向反應(yīng),也只能算是對高品位能源的儲能再釋放,得不償失。
近年來,我們通過對熱機的工作原理進行再認識,提出“讓熱機冷下來”的觀點。熱機的本質(zhì)是熱量引起介質(zhì)升溫膨脹、做功,加熱升溫是手段,膨脹增壓是目的。人們不應(yīng)該將熱機的工作溫段僵化、固定在從常溫到高溫,而從低溫升溫到常溫也會引起某種介質(zhì)升溫、膨脹,推動活塞、渦輪葉片運動做功,將常溫、低溫的熱量同樣轉(zhuǎn)化為機械能。
二氧化碳是個很神奇的物質(zhì),常壓下,它可以以-78.5℃超低溫、固態(tài)的形式“干冰”存在;到了約10個大氣壓的環(huán)境中,二氧化碳又會變成液體流動便于輸送。用干冰作為工質(zhì),可以吸收利用環(huán)境介質(zhì)空氣、水的熱量受熱氣化,如果限制在一個封閉的容器中,就可以得到數(shù)十個大氣壓壓力的常溫二氧化碳氣體。這個高壓、常溫的二氧化碳氣體完全可以推動氣動機械輸出動力做功。由于熱機的原理沒有改變,熱機也無需大的改動,只需要對現(xiàn)有的汽車稍加改進,就可以使得原來消耗燃料,工作在高溫溫段的發(fā)動機,改為利用超低溫工質(zhì),撬動環(huán)境熱能參與,讓氣缸內(nèi)產(chǎn)生同樣大小的膨脹壓力來推動活塞,讓發(fā)動機在常溫溫段繼續(xù)工作。
改造前,汽車是帶著能源物質(zhì),吸入不需要付費的環(huán)境空氣,燃燒后釋放的熱量讓反應(yīng)后的混合氣體升溫、膨脹,高壓高溫氣體的膨脹勢能在發(fā)動機內(nèi)轉(zhuǎn)換為動能,帶動車輛運動,做功后尚有余熱的高溫廢氣被排放到環(huán)境中;改造后,汽車是帶著超低溫的工作介質(zhì)干冰,通過換熱器,吸收不需要付費的常溫空氣的熱量,汽化、氣化,升溫膨脹,最后是高壓常溫二氧化碳氣體推動發(fā)動機運轉(zhuǎn),帶動車輛運動,膨脹釋放內(nèi)能后大幅度降溫的低溫二氧化碳氣體則被排放到空氣中。這個過程已經(jīng)在實驗中得到驗證。初步估算,讓發(fā)動機輸出同樣的動力消耗的“工作介質(zhì)”體積雖是原來燃料消耗的5~8倍,而綜合成本是使用燃料時的近三分之一,相當于又回到了蒸汽機時代,不同的只是工質(zhì)從水變成了干冰,熱量的來源不是依靠燃煤,而是取自于環(huán)境空氣或水等常溫物質(zhì)。
改裝實驗中還注意到,干冰首次氣化的過程,其實是一個吸熱過程,也就是一個制冷降溫過程,是一個非常不錯的“冷源”,可以在提供動力的同時,為冷藏、冷凍運輸設(shè)備提供大量冷量;為冷凍法海水淡化設(shè)備提供優(yōu)質(zhì)冷源。做功后,氣體溫度因為內(nèi)能減少而再次下降,又達到-50℃或更低,還可以再次作為冷源輸出冷量。
用于改造農(nóng)用機械,在提供動力的同時,干冰氣化后的二氧化碳也成為農(nóng)作物的氣肥,降低了農(nóng)機使用成本,減少石化燃料消耗,還給農(nóng)作物、農(nóng)田施了氣肥,一舉數(shù)得。
冬季使用燃料燃燒供暖的時候利用新型可以回收制備干冰的鍋爐回收煙氣中二氧化碳,制作干冰的過程也實現(xiàn)燃料燃燒熱量的高效率、最大化回收再利用。冬天沒有植物,應(yīng)將干冰儲存起來;到了夏天,利用干冰吸熱制冷,氣化后高壓二氧化碳氣體推動汽輪機輸出動力發(fā)電,最終排放的低壓二氧化碳氣體成為夏季植物的氣肥,實現(xiàn)碳排放資源的跨時間、跨空間的高效利用、綜合利用。
四、二氧化碳綜合利用范例
本文提出解決碳排放的思路主要是設(shè)法通過大幅度提高植物生長環(huán)境周圍二氧化碳的濃度,來充分發(fā)揮自然界的植物通過光合作用吸收、固定二氧化碳的巨大潛力來從根本上解決大氣層二氧化碳氣體積累、增加的問題。實現(xiàn)這個過程主要有碳捕集、碳運輸、碳布撒等若干環(huán)節(jié)。其中碳捕集的有關(guān)技術(shù)已經(jīng)相當成熟,本文不再贅述。
二氧化碳的運輸曾經(jīng)是一個較大的問題,因為這個過程中是個消耗能源、成本較高,沒有經(jīng)濟回報的過程?,F(xiàn)在,利用干冰作為介質(zhì),吸收環(huán)境的熱量,并通過熱機轉(zhuǎn)化為動力輸出,解決了碳運輸過程的高能耗成本的問題。運輸過程中少量的消耗其實也實現(xiàn)了某種意義的碳肥“布散”過程。下面通過幾個利用二氧化碳的應(yīng)用范例,來進一步解釋說明。
(一)干冰用于森林滅火
森林火災(zāi)時有發(fā)生,常用的滅火方法很多,但都是常規(guī)的手段。以水滅火為例,如果噴灑的消防滅火用水、滅火干粉沒有直接噴淋到火源,則幾乎不能發(fā)揮降溫和隔絕空氣的作用,即便有條件大量使用,滅火效果也不好。
以前限于經(jīng)濟條件和技術(shù)條件,使用干冰滅火都是“高端消費”和“奢侈品”。但是到了今天,干冰容易生產(chǎn)、運輸、儲存,目前的成本也不高了,應(yīng)該考慮大量采用干冰這個非常理想的滅火材料來實現(xiàn)森林應(yīng)急滅火。采用干冰進行森林滅火,制作成一個個干冰炸彈,通過提前布設(shè)形成阻火帶,通過定時、定溫起爆,或者飛機空投,觸地爆炸,或者巨型迫擊炮拋射、近炸引信引爆。不管干冰是否能接觸火源,只要炸碎的干冰顆粒布撒在火源附近、火源的上風口、火源的高處,都能迅速氣化實現(xiàn)降低火場溫度,隔絕空氣阻止燃燒的作用。氣化的二氧化碳就像一張巨大的“冷氣毯”,覆蓋整個火場,并且隨著氣流的流動自動流向火源,持續(xù)氣化的干冰還能有效阻止火災(zāi)復(fù)燃,實現(xiàn)快速、徹底滅火。
最后殘留在森林火場的二氧化碳氣體,是森林很好的氣肥,逐漸被周圍的林木吸收,沒有任何污染物殘留,滲入地下土壤、水分吸收的二氧化碳氣體,也有利于火災(zāi)現(xiàn)場的植被恢復(fù)生長,一舉數(shù)得。人類使用水滅火,已經(jīng)數(shù)千年歷史了,今天該創(chuàng)新、改進一下了,該淘汰這種陳舊、低效率的傳統(tǒng)滅火方式了,
(二)干冰作為動力介質(zhì)
大型漁率在500馬力以上,每小時消耗燃油數(shù)十公升。需要消耗大量的燃油作為動力。固體二氧化碳(干冰)吸收海水的熱量可以氣化為50個大氣壓以上的高壓氣體,為遠洋漁輪提供動力;這個過程中,約10公斤干冰相當于1公斤燃油,輸出的動力相當于2~4千瓦時電力。吸熱的過程還相當于制冷,提供的“冷量”可以用于冰凍海產(chǎn)品、淡化海水,這10公斤干冰同時累計可以吸收的熱量,相當于0.5公斤燃油做功制冷的冷量。10公斤干冰氣化過程還能同時淡化產(chǎn)生10公斤以上的淡水。綜合估算干冰替代燃油的重量比為6:1,即干冰的使用量比燃油大6倍。而干冰的價格是燃油的十分之一或更低,因此使用干冰的成本是燃油的二分之一,而且實現(xiàn)了真正的“零”排放。
使用干冰作為動力介質(zhì),是一個非常好的環(huán)保、節(jié)能、增效的方案。首先采用的干冰是從其他直接排放到環(huán)境中的二氧化碳捕集制取而來,不是增量排放。使用過程中能量的來源取自于環(huán)境,沒有消耗化石燃料;排放的二氧化碳“尾氣”增加了海洋、海平面的二氧化碳濃度,甚至可以直接注入水中,增加了水體的二氧化碳溶解度,促進海洋植物、藻類的光合作用,通過食物鏈促進了海洋生物、海洋水產(chǎn)資源的再生和恢復(fù),實現(xiàn)安全、低碳、減排、增效、環(huán)境友好的綜合效益。這種應(yīng)用方案也同樣適用于海島、遠洋貨輪、郵輪采用。
我們現(xiàn)在的高鐵的每一節(jié)車都叫動車,都有獨立的動力系統(tǒng),高鐵的車頭僅僅是控制室,反而沒有動力,合在一起稱為動車組。如果每節(jié)車廂都能攜帶5噸干冰作為動力工質(zhì),則在運行中可以提供500匹馬的動力長達6~8小時。在列車進入人口稠密區(qū)域時使用電力牽引,行駛到曠野、草原、森林的時候切換到“干冰”介質(zhì)的環(huán)境熱能動力模式,既提供了一種清潔的動力,又實現(xiàn)了碳布撒、碳轉(zhuǎn)移,強化、利用了綠色植物固碳能力,實現(xiàn)了綠色動力。
這些絕非科幻,具體實施過程不存在理論障礙和技術(shù)壁壘,推廣應(yīng)用就在眼前。馬戲團里表演的大象,都是從小就開始訓練的。小象很調(diào)皮,故常把小象拴在木樁上。由于小象力量小,經(jīng)過很多次試驗,它都無法將木樁拖出來,時間久了,只要把小象拴在木樁上,它就知道自己無法掙脫,也就會很安分了。小象長成了大象,力大無窮,可以輕松拔起一棵大樹,但卻能很老實地被繩子拴在木樁上。因為從小的經(jīng)驗告訴它們,木樁的力量比自己大,是唯一可以拴住自己的東西。
基礎(chǔ)科學理論確實已經(jīng)發(fā)展完善,但是我們是不是還存在對理論的認識偏頗或慣性思維?應(yīng)用科學理論和歷史生產(chǎn)力發(fā)展水平相關(guān),早期提出并沿用至今的一些應(yīng)用理論肯定存在時代和歷史的局限性和不足。《國際歌》有一句歌詞唱得好:“要沖破思想的牢籠”。而一旦沖破思想的牢籠,走出思維定勢,甩掉那根“木樁”,我們的潛力將會得到極大釋放,將會創(chuàng)造各種奇跡。
五、后記
在撰寫這篇文章的時候,開始作者的思路是為了解決溫室氣體對環(huán)境的影響,而“科學家們”特別是掌握先進科技手段和話語權(quán)的國外“專家”們“一致”認為二氧化碳、水蒸氣、臭氧層破壞是造成氣候變暖、海平面上升、南極冰川消融的主要原因。但隨著相關(guān)資料的收集整理,一個意外的結(jié)論出現(xiàn)了,碳排放真的是造成氣候異常的主要原因嗎?
【關(guān)鍵詞】知識經(jīng)濟 科學技術(shù) 技術(shù)創(chuàng)新 創(chuàng)造性思維
【中圖分類號】B80 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-9682(2011)06-0056-02
一、引 言
二十一世紀是知識經(jīng)濟時代,科學技術(shù)在經(jīng)濟社會發(fā)展中起著越來越重要的作用,要使科學技術(shù)不斷取得突破與發(fā)展,就需要人不斷地創(chuàng)新;在現(xiàn)代,創(chuàng)新成為了社會的典型的必須性的活動。一種創(chuàng)新活動要取得成功,就離不開人的思維的突破。技術(shù)創(chuàng)新作為促進科學技術(shù)發(fā)展的重要手段之一,也脫離不了人的思維。從本質(zhì)上看,技術(shù)創(chuàng)新是思維創(chuàng)新活動過程,它的過程是創(chuàng)造性思維產(chǎn)生過程與物質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)過程的內(nèi)在統(tǒng)一,是創(chuàng)新觀念具體物化的過程。技術(shù)創(chuàng)新的不同階段都具有不同的思維特征,沒有思維的創(chuàng)新突破就不會有創(chuàng)新演進,可以講技術(shù)創(chuàng)新過程就是人類思維的整合和創(chuàng)造過程。[1]所以,只有把技術(shù)創(chuàng)新與創(chuàng)造性思維相互融合、相輔相成,才能產(chǎn)生符合科學技術(shù)發(fā)展規(guī)律和經(jīng)濟社會發(fā)展目標的創(chuàng)新成果。事實上,從創(chuàng)造性思維的角度去研究技術(shù)創(chuàng)新,無論對技術(shù)創(chuàng)新理論研究,還是進行技術(shù)創(chuàng)新實踐都具有重要的意義。本文首先從創(chuàng)造性思維理論的論述開始入手,引出技術(shù)創(chuàng)新與創(chuàng)造性思維的關(guān)系,用具體的案例說明創(chuàng)造性思維方法如何在技術(shù)創(chuàng)新中得以運用。
二、創(chuàng)造性思維的理論概述
科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力,它作為生產(chǎn)力的內(nèi)涵性因素已經(jīng)作用于人類社會的發(fā)展過程中了??茖W技術(shù)作為人類文明有的現(xiàn)象,與人的思維發(fā)展密切相關(guān),它以知識、經(jīng)驗技巧等形式存在發(fā)展著,其中人類的思維對它起了重要的作用,是思維的集中體現(xiàn)和反映。技術(shù)創(chuàng)新是創(chuàng)新主體創(chuàng)新觀念的具體物化的過程,更離不開思維對其的影響;所以我們有必要從思維的角度去探究。我們?nèi)祟惔竽X產(chǎn)生出來的思維可以認為是人腦對客觀事物的概括和間接的反映。它作為人腦的機能,是認識活動的高級形式,是創(chuàng)造力的核心。而創(chuàng)造性思維作為一種新穎的思維形式,它重新組織已有的經(jīng)驗,提出新的方案或程序,并創(chuàng)造出新思維成果的思維方式。[2]同時,它在認識新事物和解決新問題時,自己獨立地創(chuàng)造出新思路、新方法和新概念,是人發(fā)揮主觀能動性的表現(xiàn),具有一定的社會價值。創(chuàng)造性思維具有創(chuàng)新性和突破性的典型特征,[3]創(chuàng)新是沒有規(guī)律可循的,創(chuàng)新主體運用自身的創(chuàng)造性的思維必須獨自開辟出一條道路,創(chuàng)造出新概念、新方法;創(chuàng)造性思維必須去開拓人類尚未認識和開發(fā)的領(lǐng)域才算是真正的進行創(chuàng)造。創(chuàng)造性思維方法以想象、直覺和靈感為主要形式,是一種非邏輯思維方法,也是特殊的思維方法,以特有的方式對事物進行思考。想像是在聯(lián)想的基礎(chǔ)上加工原有意象創(chuàng)造出新意象的思維活動,具有很大的幻想成分,常常成為科學技術(shù)的先導和先驅(qū)。[4]而直覺不受固定習慣和規(guī)則所限制,直接領(lǐng)悟到事物的本質(zhì),人的一種奇妙的心理活動。靈感作為更特殊的思維方式,是人的大腦對問題長期思考的集中突破,達到豁然開朗的狀態(tài)。它們作為創(chuàng)造性思維,在技術(shù)創(chuàng)新中起著重要的作用。
三、技術(shù)創(chuàng)新與創(chuàng)造性思維的關(guān)系
技術(shù)創(chuàng)新成功與否跟人的思維密切相關(guān)。人的思維在一定程度上決定了技術(shù)創(chuàng)新能否產(chǎn)生成果。技術(shù)創(chuàng)新活動,實質(zhì)上就是創(chuàng)造性思維與方法在技術(shù)創(chuàng)新過程中的應(yīng)用。有人認為技術(shù)創(chuàng)新過程不僅包含了物化的成果創(chuàng)新,它更是人類智力和創(chuàng)造性思維成果的體現(xiàn)過程,是不同階段主要創(chuàng)新主體對客觀世界思考的結(jié)果。[1]俗話說:“工欲善其事,必先利其器”,就是說作為技術(shù)創(chuàng)新主體在創(chuàng)新實踐過程中思路正確和方法得當,才能收到事半功倍和令人滿意的效果,否則可能得出較壞的結(jié)果,可見思維在技術(shù)創(chuàng)新實踐中起著極其重要的作用。在技術(shù)創(chuàng)新過程中,往往根據(jù)不同的創(chuàng)新對象,運用針對性很強的思維方法去探索和研究。同時,創(chuàng)新主體還根據(jù)創(chuàng)新客體的特點,運用不同的創(chuàng)新思維方法,使創(chuàng)新的成功概率大大提高。
技術(shù)創(chuàng)新作為人的思維,尤其是創(chuàng)造性思維的外在體現(xiàn),必然也會推動人的思維的變革與進步。技術(shù)創(chuàng)新是推動生產(chǎn)力發(fā)展的工具或手段,改變了人們認識自然、改造自然的方式,大大開闊了人的視野,使創(chuàng)新主體的思維形式發(fā)生了變化。創(chuàng)造性思維是一種重要的思維方式,也受技術(shù)創(chuàng)新作用的影響。創(chuàng)新主體在技術(shù)創(chuàng)新活動中,思維得到有效的訓練,促進了主體的創(chuàng)造力的開發(fā),最終產(chǎn)生人的創(chuàng)造性思維并不斷的進步和發(fā)展。同時,由于技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)造了不同的工具和手段,擴大了人們認識和改造的對象區(qū)域。在思維變革與對象區(qū)域擴大的共同作用下,創(chuàng)新主體的思維模式發(fā)生了變化,推動了創(chuàng)造性思維的發(fā)揮。
技術(shù)創(chuàng)新與創(chuàng)造性思維兩者是相互影響的,存在著互動的關(guān)系。技術(shù)創(chuàng)新推動了創(chuàng)造性思維的開發(fā)與發(fā)揮,從而促進了技術(shù)創(chuàng)新自身不斷取得成功,使技術(shù)不斷的進步,共同推動經(jīng)濟社會的發(fā)展。
四、創(chuàng)造性思維在技術(shù)創(chuàng)新中的作用
技術(shù)創(chuàng)新從經(jīng)濟管理學角度來看,是由技術(shù)的新構(gòu)想,經(jīng)過研究開發(fā)或技術(shù)組合,到獲得實際應(yīng)用,并產(chǎn)生經(jīng)濟、社會效益的商業(yè)化全過程的活動。[5]在這里,可以看出技術(shù)創(chuàng)新的起點在于技術(shù)的新構(gòu)想,沒有新思想、新觀念的產(chǎn)生,技術(shù)創(chuàng)新也難以實現(xiàn)。而新思維與新觀念的實現(xiàn),需要充分發(fā)揮人的創(chuàng)造性思維。可見,創(chuàng)造性思維在技術(shù)創(chuàng)新中起著極其重要的作用。創(chuàng)造性思維作為一種非傳統(tǒng)的思考模式,追求獨創(chuàng)性、新穎性。技術(shù)創(chuàng)新來源于人的新構(gòu)想,而由創(chuàng)造性思維所產(chǎn)生的獨創(chuàng)性與新穎性的思想觀念,正是技術(shù)創(chuàng)新新構(gòu)想的來源,為技術(shù)創(chuàng)新提供了可能性;創(chuàng)造性思維超越了普通的思維角度去觀察事物和思考問題,那么就有可能產(chǎn)生新思想、新方法,而正是創(chuàng)造性思維所產(chǎn)生的
新思想和新方法,才有了進行技術(shù)創(chuàng)新的需要。同時,創(chuàng)造性思維為技術(shù)創(chuàng)新的成功提供了可靠的保證和實現(xiàn)途徑。[6]首先,技術(shù)創(chuàng)新作為推動技術(shù)進步的重要手段,需要創(chuàng)新主體對事物的敏銳意識和長期的眼光,而創(chuàng)造性思維從非常規(guī)的思維方式去看待事物,突破慣例,對事物的認識更深刻。其次,創(chuàng)造性思維為技術(shù)創(chuàng)新開創(chuàng)了廣闊的空間。[6]創(chuàng)造性思維是非邏輯思維,思路不固定在某一點、某一區(qū)域范圍內(nèi),沒有一條邏輯主線,多因素的考慮問題,使技術(shù)創(chuàng)新的涉及面擴大,從而實現(xiàn)途徑保證技術(shù)創(chuàng)新成功的概率。
五、結(jié)束語
本文是在前人研究的基礎(chǔ)上,做出的相應(yīng)的應(yīng)用性研究。用創(chuàng)造性思維方法研究技術(shù)創(chuàng)新不僅是研究科學思維方法的理論問題,而且還是研究技術(shù)創(chuàng)新的實踐問題。技術(shù)創(chuàng)新已成為經(jīng)濟社會發(fā)展的推動力,人們對它的關(guān)注投入了較多的精力,從經(jīng)濟學、管理學、工程學、社會學、法學等多學科領(lǐng)域進行了研究。但人類技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在表明,技術(shù)從它產(chǎn)生開始,就和人的思維相互聯(lián)系,所以需要我們從思維的層面去研究技術(shù)創(chuàng)新,發(fā)掘未開發(fā)的領(lǐng)域,拓展技術(shù)的創(chuàng)新空間。本文最后認為,技術(shù)創(chuàng)新的本質(zhì)是思維創(chuàng)新,創(chuàng)新主體的思維沒有取得突破,技術(shù)就難以取得實質(zhì)性的進展,也就無法從根本上認為是技術(shù)創(chuàng)新。從“技術(shù)創(chuàng)新鏈”整體上來看,在技術(shù)創(chuàng)新過程的每一個環(huán)節(jié)都與思維存在互動的關(guān)系,思維內(nèi)含于技術(shù)創(chuàng)新之中。認識來源于實踐,高于實踐;希望通過此文淺顯的研究能夠給予企業(yè)、大學、政府等社會組織機構(gòu)一定的指導與啟示意義。
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本文重新審度創(chuàng)新思維的研究視角,認為創(chuàng)新思維的提高更多的是要在過程上下功夫,正如臺上十分鐘,臺下十年功,創(chuàng)新思維的提高絕不是一蹴而就的事情,需要對動機的出現(xiàn)、目的的產(chǎn)生、醞釀的磨合、頓悟、質(zhì)的飛躍、成果的最終實現(xiàn)等一系列積累機制的重視。本研究旨在喚醒人們對藝術(shù)生產(chǎn)中創(chuàng)新成果產(chǎn)生過程的重視。這對于在號召提高自主創(chuàng)新能力建設(shè)創(chuàng)新型國家的今天無疑有很重要的現(xiàn)實意義。
一、藝術(shù)生產(chǎn)的含義
古希臘時期,與高級精神活動的詩的創(chuàng)造相對比,藝術(shù)只能說得上是較為低級的精神活動,與制作、生產(chǎn)和技藝幾乎劃等號。這一說法首先體現(xiàn)在柏拉圖的《理想國》中,如:畫家是影像制造者。之所以這么說,是因為柏拉圖認為藝術(shù)無力抵達理性世界,僅僅強調(diào)了藝術(shù)的表象性特征。他將繪畫的技藝性與體能勞動低賤性化等號。亞里士多德則著重強調(diào)了藝術(shù)的生產(chǎn)性,一切藝術(shù)均被他視生產(chǎn)、制造。在他看來,藝術(shù)中的能動性、創(chuàng)造性首先體現(xiàn)為生產(chǎn)的制作與藝術(shù)的摹仿。學者和藝術(shù)家們有關(guān)文藝生產(chǎn)的見解從古希臘一直延續(xù)到了中世紀,但始終未能將藝術(shù)生產(chǎn)與物質(zhì)生產(chǎn)區(qū)別開來。
文藝復(fù)興時期,新興資本主義經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,長期以來盛行的上帝賜靈論因人本主義和個人主義的高漲而基本消除,文藝是天國的折射的觀點為學者們所反對,文藝是世俗世界的鏡子為人們所堅信,文藝作品已不再是神啟的結(jié)果,而是藝術(shù)家頭腦的創(chuàng)造物。這些文藝生產(chǎn)的見解引起了近代資產(chǎn)階級古典經(jīng)濟學家們的興趣,成為了人類思想史上,最早明確提出并試圖系統(tǒng)探討精神生產(chǎn)理論的派別。如:亞當斯密通過對資本主義生產(chǎn)規(guī)律的研究,領(lǐng)悟到了精神文化的發(fā)展與經(jīng)濟的發(fā)展和技術(shù)的進步密不可分,發(fā)現(xiàn)了精神文化的發(fā)展對資本主義商品生產(chǎn)的巨大推動作用。
以上文藝生產(chǎn)的見解,在馬克思這里得到進一步地批判繼承:其藝術(shù)生產(chǎn)思想萌生于《1844年經(jīng)濟學哲學手稿》,宗教、法、道德、藝術(shù)等等意識形態(tài)被他看作是生產(chǎn)的一些特殊形式,受生產(chǎn)規(guī)律的支配。
第一次使用藝術(shù)生產(chǎn)這一概念則是在1859年的《〈政治經(jīng)濟學批判〉序言》一文中。馬克思因此開始建構(gòu)起了自己完整而科學的藝術(shù)生產(chǎn)理論體系,將藝術(shù)生產(chǎn)分為幾層含義:第一,藝術(shù)生產(chǎn)既可以體現(xiàn)為一種宏觀的社會生產(chǎn),又可以體現(xiàn)為藝術(shù)家個人的微觀創(chuàng)作過程。第二,藝術(shù)生產(chǎn)既具有人類自覺生命活動的表征,又具有明顯的物質(zhì)性和世俗性特征。之所以具有人類自覺生命活動的表征,因為藝術(shù)生產(chǎn)具有鮮明的人學本體論色質(zhì)和生命精神化的超越性品格,提升為人的本質(zhì)力量對象化和人性化的一種更高境界;之所以說具有明顯的物質(zhì)性和世俗性特征,因為藝術(shù)生產(chǎn)深深植根于世俗世界的日常生活中。第三,藝術(shù)生產(chǎn)既可被視為一種生產(chǎn)制作,又可被視為用藝術(shù)精神掌握世界的一種獨特創(chuàng)造活動。它的生產(chǎn)制作性和勞動者的生產(chǎn)實踐、體能技藝密不可分;它的創(chuàng)造活動遵循獨特的規(guī)律。
二、藝術(shù)生產(chǎn)中創(chuàng)新思維的研究
創(chuàng)新Innovation一詞從拉丁文Innovare轉(zhuǎn)化而來,原意有三層含義:第一,更新;第二,創(chuàng)造新的東西;第三,改變。1912年,美國哈佛大學教授熊彼特第一次將創(chuàng)新作為一種理論引入經(jīng)濟領(lǐng)域。20世紀50年代,美國管理大師德魯克又將創(chuàng)新引入了管理領(lǐng)域。如今,創(chuàng)新已作為一種理論,擴展到社會各層面:理論創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、經(jīng)營創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、教育創(chuàng)新、分配創(chuàng)新。
國內(nèi)對創(chuàng)新思維的綜合研究成果有以下幾點:1.創(chuàng)新思維的原理、特點、方法。2.創(chuàng)新思維的培養(yǎng)與運用,包括在各種階段、不同具體學科領(lǐng)域的培養(yǎng)與運用。3.有關(guān)創(chuàng)新思維的哲學研究如:甘敬東的《創(chuàng)新思維的互補機制》、孫洪敏的《創(chuàng)新思維的運行機制》《創(chuàng)新思維的物化過程》。
基于以上分析,作為一種特殊的精神生產(chǎn),藝術(shù)生產(chǎn)既遵循一般物質(zhì)生產(chǎn)規(guī)律,又具有認識價值和審美價值。藝術(shù)的前生是創(chuàng)造,由人創(chuàng)造藝術(shù),那么,就要提高人的思維,思維必須開闊,必須解決思維的局限,這是提高藝術(shù)創(chuàng)新思維的關(guān)鍵。創(chuàng)新思維一旦產(chǎn)生則對實踐起指導作用,通過創(chuàng)新實踐活動改造客觀對象,有目的,并有序地對客觀對象進行分解、組合,滿足藝術(shù)生產(chǎn)的需求,創(chuàng)造出體現(xiàn)創(chuàng)新目的的新對象。因此,創(chuàng)新思維正是藝術(shù)生產(chǎn)的核心價值體現(xiàn)。
國內(nèi)與藝術(shù)生產(chǎn)有關(guān)的研究成果主要在經(jīng)濟方面得以論述,如:中央社會主義學院馬列主義理論教研部經(jīng)濟與管理教研室主任顧兆貴教授的《藝術(shù)經(jīng)濟原理》。在這本著作里,提出藝術(shù)生產(chǎn)雖為精神生產(chǎn),但與物質(zhì)生產(chǎn)一樣,必須消耗一定的人力、物力、財力。精神生產(chǎn)具有客觀的物化過程,沒有一定的物質(zhì)基礎(chǔ)與條件,任何精神生產(chǎn),包括藝術(shù)生產(chǎn),都不可能實現(xiàn)。同時,他還在《藝術(shù)經(jīng)濟學導論》中談到,原創(chuàng)藝術(shù)商品價值的創(chuàng)造只能是不同門類、獨立藝術(shù)個體的勞動創(chuàng)造,社會必要勞動時間衡量不了它的價值量,它的價值量也不可能簡單地等同于個別勞動時間。原創(chuàng)藝術(shù)商品的價值是通過長期訓練的探索性勞動和反復(fù)練習排練的實驗性勞動來衡量,正如臺上1分鐘要靠臺下10年功來換取一樣。它承認藝術(shù)創(chuàng)作經(jīng)驗、藝術(shù)傳達和表現(xiàn)的技能技巧。創(chuàng)新思維與藝術(shù)生產(chǎn)相結(jié)合的研究成果還體現(xiàn)在藝術(shù)設(shè)計方面,如:吳承鈞的《創(chuàng)造性思維與藝術(shù)設(shè)計創(chuàng)新》、左明的《淺談藝術(shù)設(shè)計創(chuàng)新意識的培養(yǎng)》,或是集中在與藝術(shù)生產(chǎn)有關(guān)的藝術(shù)教育的結(jié)合研究上,如:龍云飛的《關(guān)于藝術(shù)設(shè)計教育中創(chuàng)造性思維的思考》、許硯梅的《淺論藝術(shù)設(shè)計教學模式與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)》、余雁的《藝術(shù)設(shè)計教育創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)之探究》等。
三、藝術(shù)生產(chǎn)中創(chuàng)新思維的積累性存在
(一)藝術(shù)生產(chǎn)目的的積累
如列寧所言:世界不會滿足人,人決心以自己的行動來改變世界。自然界不可能滿足人的需要,人必須通過創(chuàng)新實踐滿足自身需要,必須通過創(chuàng)新思維,使藝術(shù)生產(chǎn)滿足人的需要。藝術(shù)生產(chǎn)者每獲取一個明確的目的就是一個積累的過程。因此,具有強烈的問題意識、加強觀察事物的能力、注意生活中的難點才能滿足這一要求。獲取創(chuàng)新改造的目標在于發(fā)現(xiàn)問題和缺點。只有這樣,才能想出克服的辦法,開發(fā)設(shè)計出更加完善的新產(chǎn)品。
(二)藝術(shù)生產(chǎn)主體的積累
客體從客觀形態(tài)向主觀形態(tài)的轉(zhuǎn)化是通過主體對客體的了解、選擇、改造和創(chuàng)造實現(xiàn)的一種創(chuàng)新過程,并非將客體原封不動地移入到主觀形態(tài)中。作為思維主體的藝術(shù)生產(chǎn)者,他(他們)在藝術(shù)生產(chǎn)中諸多方面的積累過程會直接影響到創(chuàng)新的過程,如:來自生活經(jīng)驗、價值觀念、道德情操、審美情趣、情感意志、創(chuàng)新精神、人文素養(yǎng)、實踐能力等諸多方面的積累。值得一提的是,團隊協(xié)作過程也存在積累,如:團隊文化、知識的積累和共享,溝通和創(chuàng)新機制的建立等。
(三)藝術(shù)生產(chǎn)創(chuàng)新思維中的量變積累
藝術(shù)生產(chǎn)中創(chuàng)新思維的產(chǎn)生首先來源于一定的量,即從藝術(shù)生產(chǎn)者個人的創(chuàng)意逐漸發(fā)展為團隊企業(yè)國家,乃至整個社會的創(chuàng)意。個體的創(chuàng)新思維固然有價值,但只有當這種創(chuàng)新思維被多數(shù)人認同并接受時,才能從根本上改變創(chuàng)新思維客體的性質(zhì),即創(chuàng)新思維重量的積累達到了質(zhì)的變化。在發(fā)生質(zhì)變以前都是創(chuàng)新思維量變的積累。
四、藝術(shù)生產(chǎn)中創(chuàng)新思維的積累屬性
(一)積累的時間性
積累最需要時間,時間使積累發(fā)生質(zhì)的飛躍。藝術(shù)生產(chǎn)中創(chuàng)新思維的產(chǎn)生亦如此。積累的時間性將藝術(shù)生產(chǎn)創(chuàng)新劃分為三階段:藝術(shù)創(chuàng)新準備期、藝術(shù)創(chuàng)新進行期、藝術(shù)創(chuàng)新完成考驗期。
所謂藝術(shù)創(chuàng)新準備期,指的是基于解決某一類問題的需要,帶有明確目的性地關(guān)注相關(guān)周邊事物可能產(chǎn)生的聯(lián)想、知識的遷移、激發(fā)的靈感等,積極收集素材,做盡可能多的準備工作。顯然,對周邊事物關(guān)注的積累程度將直接影響到藝術(shù)生產(chǎn)者進行創(chuàng)新時的素材質(zhì)量,如果缺乏這個過程,創(chuàng)意將成為無源之水。所謂藝術(shù)創(chuàng)新進行期,指的是用盡可能多的時間(或是與時間爭分奪秒),從各種角度反復(fù)嘗試各種創(chuàng)意思路、方法、手段,努力有所突破,解決問題。在此過程中,由于熟悉的印象往往會首先在需要的時候呈現(xiàn),需要不斷地篩選、過濾已有的想法,保留積累新想法,以求突破。
所謂藝術(shù)創(chuàng)新完成考驗期,指的是在藝術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn),即問題解決之后,需要得到客觀的檢驗,最好就是接受市場的考驗。與此同時,藝術(shù)創(chuàng)新一旦實現(xiàn)就變成了過去時。該創(chuàng)新成果將隨著時間的推移和新的需求的不斷產(chǎn)生,逐漸失去其創(chuàng)新性,從而開始一個新的創(chuàng)新過程,所以,創(chuàng)新是有生命周期的。
(二)積累源點的相對性
積累既包含專業(yè)知識的積累,又包含平時生活體驗的積累。專業(yè)知識的積累體現(xiàn)于掌握某種技能具有明確的積累源點;生活中的體驗積累則是在潛意識的狀態(tài)和修行中進行的。無論積累是否有意,客觀上總是存在的,相對就會存在一個積累源點。當專業(yè)知識的積累達到一定狀態(tài)時,生活中的體驗積累將與之遙相呼應(yīng),產(chǎn)生創(chuàng)造的靈感。作為藝術(shù)生產(chǎn)者要特別注重將專業(yè)知識的積累與生活體驗的積累相結(jié)合。
(三)積累的合目的性
人的實踐總是帶有目的性,即使在某一具體行動上看起來似乎漫無目的,但其行為背后都會有一種潛在的邏輯,總體會表現(xiàn)合目的性。在特定情況下,積累體現(xiàn)出強烈的目的性,大多數(shù)情況下,則是一種無目的的行為。同一般人相比,藝術(shù)生產(chǎn)者不僅需要有更多更深刻的生活體驗,而且還需要有更敏銳的觀察力。伴隨其專業(yè)素質(zhì)的提升與成熟,最初就開始形成的有意識、有目的的積累逐漸變成了下意識的積累過程。日常生活中,類似的對事物看似不經(jīng)意的留意,在日后的藝術(shù)生產(chǎn)中很有可能成為創(chuàng)新的突破。因此,積累過程總體上來看是具有合目的性的。
五、藝術(shù)生產(chǎn)中創(chuàng)新思維的積累模式
(一)線性積累
線性積累常表現(xiàn)為單一主體在各自時間軸上有方向、有目的的積累過程,隨時間的推移呈增長趨勢。如:藝術(shù)生產(chǎn)者專業(yè)知識積累與生活體驗積累的綜合過程、創(chuàng)新團隊合目的的積累過程、企業(yè)創(chuàng)新的積累過程等。
(二)非線性積累(網(wǎng)狀積累)
非線性積累又稱為網(wǎng)狀積累,是指來自不同領(lǐng)域和維度的知識在同一目的平面中不斷地累加、碰撞,產(chǎn)生創(chuàng)新性質(zhì)變的非線性過程。相對于線性積累,這是一種更高效的模式,它涉及到知識的橫向性、多元性。個體差異性的存在有利于思維的拓展,更容易激發(fā)靈感,獲得更大的創(chuàng)新突破。
藝術(shù)生產(chǎn)中,創(chuàng)新積累較多地運用了非線性積累。藝術(shù)生產(chǎn)者結(jié)合專業(yè)知識和日常生活體驗,根據(jù)已被實踐或科學實驗證明的原理、功能,綜合不同領(lǐng)域和維度的知識,構(gòu)思獨到的創(chuàng)意,巧妙地合成新的造型形式,服務(wù)于人類。如此以來,藝術(shù)生產(chǎn)者的創(chuàng)新積累就有了科學的依據(jù),將想象的翅膀安插在現(xiàn)實的基礎(chǔ)上,使創(chuàng)意來源于生活并超越生活。
六、結(jié)語
本文的研究還只是對前人研究成果的綜述和對藝術(shù)生產(chǎn)中創(chuàng)新思維積累性研究的拋磚引玉探討,只是彌補了這一領(lǐng)域的空白,還有待進一步系統(tǒng)性地研究。
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1概述
電子技術(shù)一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,一般開設(shè)在第二學年的上學期,學生需要掌握電子技術(shù)的相關(guān)理論和概念,在掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上,能夠進行一定程度的創(chuàng)新和技術(shù)改進,并為后面的專業(yè)核心課程學習鋪墊。創(chuàng)新思維的培養(yǎng),有利于學生善于發(fā)現(xiàn)電子技術(shù)方面的問題,并在解決問題的過程中逐步對技術(shù)進行改進和創(chuàng)新,不僅加深了電子技術(shù)相關(guān)的應(yīng)用和實踐,并提高了老師在課堂的整體教學效果,并在應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的背景下,鍛煉學生解決問題和創(chuàng)新能力,提高了學生的綜合素質(zhì)。創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式和中國正在推行的素質(zhì)教育相吻合,符合國家教育政策的指導,將基礎(chǔ)教育向應(yīng)用型人才方向發(fā)展,因此,高校教師擔負著培養(yǎng)新型素質(zhì)人才和創(chuàng)新性思維人才的重任,必須在全面分析學生個體差異和整體情況的基礎(chǔ)上,根據(jù)學生的個人素質(zhì)和潛能進行相應(yīng)的課程教學模式創(chuàng)新,逐步提高學生的創(chuàng)新思維能力。
2培養(yǎng)電子技術(shù)創(chuàng)新人才的策略研究
2.1改進教學思維和意識
在新形勢和新經(jīng)濟的環(huán)境下,高校教師需要改進教學思維,樹立新的教學意識和理念。在掌握書本上的理論知識的基礎(chǔ)上,將學生的實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作為第一位,教師還得適當進行擴展訓練,將實踐性的知識貫穿基礎(chǔ)的理論知識,提高學生分析問題和解決問題的能力,充分發(fā)揮學生的主觀能動性。因此,實踐性操作是教師教學工作的第一要務(wù)。比如,在講授二極管具有單向?qū)щ娦赃@部分知識時,教師給學生講授基本的理論知識的同時,也要對抽象知識進行講解并進行實驗,包括電子和空穴的擴散運動和漂移運動、空間電荷區(qū)形成的過程、PN結(jié)正偏和反偏時內(nèi)部電場的變化情況等,以及如何設(shè)計實驗加深學生的理解,比如設(shè)計實驗讓學生親自動手來體驗,把直流電燈泡照明電路串聯(lián)二極管,利用將電源正接或反接,通過二極管是否點亮來進行判斷PN結(jié)處于正偏還是反偏狀態(tài),學生在獨立思考和判斷的過程中,會通過實驗現(xiàn)象結(jié)合教師的知識講授思考,很容易推斷出二極管單向?qū)щ姷奶匦裕@其實就是一種創(chuàng)新性解決問題的過程。因此,對抽象知識的深入理解,需要學生進行實踐性的教學操作,使學生真正理解其中的本質(zhì)含義,不僅加深了知識點的掌握,也充分調(diào)動了學生的學習積極性,提升了學生的實踐能力和思維能力。教師在課堂授課的同時,要結(jié)合實驗實訓操作同步進行,可以將簡單的實驗電路裝置帶入課堂,在教師的指導下學生自己操作體驗,也可以在本節(jié)課知識點講授結(jié)束后立刻安排相應(yīng)的實驗實訓環(huán)節(jié),及時讓學時動手操作。同時,教師要時刻樹立以學生為中心的意識,通過各種交流方式增加師生之間的互動和交流,及時了解學生的學習動態(tài)和情況,了解不同層次水平學生的學習問題,及時解決,幫助學生輕松地進入課程的學習中去。教師可以通過QQ群、微信群、釘釘和校園云平臺等網(wǎng)絡(luò)平臺加強班級同學之間的交流和互動,幫助學生解決學習中的困難,提高學習的積極性。也可以利用網(wǎng)絡(luò)平臺針對學生普遍出現(xiàn)的問題進行答疑解惑,并現(xiàn)場回答學生的提問,對于個別問題,教師可以單獨聊天講解或者在下次課堂講課時進行講解。這個環(huán)節(jié)需要教師投入更多的非課堂時間到學生中去,是一種考驗,也是一種鍛煉。再者,教師對實驗環(huán)節(jié)的設(shè)計需要從驗證性實驗為重心向設(shè)計型、綜合性實驗傾斜。目前,實驗環(huán)節(jié)中驗證性的實驗數(shù)目讓占據(jù)很大的比重,教師需要整合實踐教學環(huán)節(jié),結(jié)合教學進度和教學內(nèi)容,適當?shù)販p少驗證性實驗的比重,適當?shù)脑黾釉O(shè)計型、創(chuàng)新性實驗的比例。驗證性的實驗有助于學生掌握理論知識,在電路的連接和調(diào)試過程中,加深知識點的掌握,對于學生基礎(chǔ)性知識的培養(yǎng)是有作用的。設(shè)計型、創(chuàng)新性實驗著重培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力,通過EDA等軟件的仿真設(shè)計,熟悉工業(yè)設(shè)計現(xiàn)場的流程,綜合所學知識,設(shè)計合適的方案,培養(yǎng)學生的綜合開發(fā)能力。
2.2培養(yǎng)學生多方向的思考能力
在實際教學中要多方向發(fā)展學生的思考能力,培養(yǎng)學生多維思考能力。教師可以從以下幾個方面開展教學工作。首先,設(shè)置開放式課堂教學模式,充分發(fā)揮和挖掘?qū)W生的自主研發(fā)意識。在開放式課堂中,將全班學生進行分組,在一個章節(jié)或若干個知識點的講授結(jié)束之后,教師下發(fā)討論的主題,指導學生制定詳細的學習計劃和分工合作,促使每一位學生都積極主動地參與到討論小組中來,并提供一定的實驗室實踐支持和文獻資料查閱的指導。每組的同學按照分工計劃和目標自己動手去操作,包括做實驗和看文獻。教師在指導的同時,要鼓勵學生積極探索,并培養(yǎng)學生的團隊意識和團結(jié)協(xié)作精神。其次,適當指導,以誘導學生自主探索為主。經(jīng)過合作,每組學生在探討的過程中會出現(xiàn)各種各樣的問題和結(jié)果,教師的任務(wù)是在出現(xiàn)瓶頸問題的時候給予指導和點撥,聆聽學生的思路和想法,適當?shù)亟o予一些技術(shù)支持,誘導學生沿著正確的思路繼續(xù)思考和實踐,鍛煉學生主動學習的能力,不斷發(fā)現(xiàn)新的事物和新的思考方向。最后,考核方式靈活機動,成績不能是主要衡量標準。每組學生的思考思路不一致,采用的解決方法千差萬別,最終時間的解決方案和結(jié)果也不完全一樣。教師在考核的過程中,要把握的原則是,不能只看最終結(jié)果,用這個成績來衡量一個討論小組的表現(xiàn)和能力。建議教師在考核過程中分為若干個部分,一是每個小組的討論方案和思路能否進行清晰的表達和陳述,并能夠提供技術(shù)支撐和依據(jù),二是在每個討論過程中,學生的表現(xiàn)也可以作為考核的依據(jù),比如學生之間的團結(jié)合作能力、解決問題的能力、溝通的能力,三是最終的討論結(jié)果和數(shù)據(jù)報告,學生通過匯報,并在匯報過程中展現(xiàn)出來的資料積累程度和完成情況。三個方面的考核比重可以由教師自己來設(shè)定。
2.3加強學生實踐實訓能力
學校在實驗室構(gòu)建過程中,硬件平臺應(yīng)涵蓋基礎(chǔ)元件和實驗平臺?;A(chǔ)元件涉到電子技術(shù)應(yīng)用廣泛的元器件,可設(shè)計多類型的電子電路。實訓和實踐平臺需要多和地方企業(yè)進行溝通,利用多種方式進行合作。一方面,學??梢院偷胤狡髽I(yè)之間搭建實訓實踐基地的聯(lián)系,并成立共建實驗室,與時俱進,及時跟蹤現(xiàn)在現(xiàn)代科學技術(shù),結(jié)合企業(yè)存在研發(fā)問題提供技術(shù)支持,選派學生積極參與,并在每個學期指定專業(yè)學生到企業(yè)實習。同時,加大開放實驗室管理,為學生提供課外實驗學習的場地,鼓勵學生積極嘗試更多的設(shè)計方案,在摸索過程中得到啟發(fā)和鍛煉,并結(jié)合全國大學生電子設(shè)計大賽、智能車競賽等,在當前先進技術(shù)發(fā)展潮流的引導下,將電子技術(shù)和其他學科交叉融合并應(yīng)用到大賽中去,教、賽合一,鍛煉學生的動手能力,培養(yǎng)團結(jié)合作能力以及解決問題的能力。另一方面,教師主持或參與相關(guān)的科研項目之后,可以選擇部分學生積極地參與到項目中去,培養(yǎng)學生解決問題的能力和應(yīng)用實踐的能力,有效地將理論知識和實踐操作有效地結(jié)合起來,在科研項目進展的過程中,在探索和研究過程中,幫助擴展學生的視野,提高學生對先進技術(shù)的綜合運用能力、實踐創(chuàng)新能力。
一、在全廠營造學習氛圍、提高職工創(chuàng)新素能
為營造學習氛圍,打造專業(yè)能手隊伍,提高職工崗位履職能力,并激發(fā)職工“學技術(shù)、鉆技術(shù)”的熱情,工會每年定期在全體職工中組織開展崗位知識培訓及考試。培訓工作應(yīng)做到“有文件、有組織機構(gòu)、有計劃、有記錄、有宣傳、有考核、有評估”,將相關(guān)工作落到實處。每年7、8月份進行動員和授課資料準備,9、10月份分批對全體職工進行授課和培訓,10、11月份進行全員考核。通過考核測評,評選學習團體及個人等級獎,鼓舞職工加強學習,營造良好的學習氛圍,并為職工技術(shù)創(chuàng)新打下基礎(chǔ)。
此外,定期組織開設(shè)基礎(chǔ)性、創(chuàng)造性的理論知識培訓課程,從勞模、高級技師、技師等創(chuàng)新活動骨干開始,逐步擴大到生產(chǎn)一線班組長,提高職工的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新技巧和能力;并使全體職工能及時掌握公司技術(shù)創(chuàng)新活動所取得的成果,啟發(fā)和調(diào)動職工開展創(chuàng)新活動的積極性。
二、深入開展技術(shù)創(chuàng)新合理化建議活動
我為企業(yè)獻一策,萬人萬策出效益。以“科學跨越發(fā)展”為主題,緊扣“調(diào)結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)方式,強管理,提質(zhì)量,控風險,增效益”的主線,工會開展“我為公司獻一策”的合理化建議長期征集活動,引導和鼓勵全體職工立足本職,圍繞促進企業(yè)安全生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量和推動節(jié)能減排等內(nèi)容,在各層次、各崗位廣泛開展合理化建議活動,最大限度地發(fā)揮職工的主觀能動性和創(chuàng)造力,促進全員崗位創(chuàng)新。
2014年度,工會共收到合理化建議97條,在廣大職工群眾中影響深遠,參與人數(shù)占全體職工的80%。各單位對收集的職工合理化建議進行第一輪刪選,選出67份優(yōu)秀建議,然后上交辦公室,進行分類、匯總,將所有合理化建議分為四大類:經(jīng)營管理類、提高質(zhì)量類、降低成本類、安全生產(chǎn)類。評審采用技術(shù)科負責人、總工程師、黨委書記牽頭的三級評選,最終選出一、二、三等獎,優(yōu)秀獎若干名。其中27項合理化建議用于生產(chǎn)經(jīng)營中,取得良好成效,節(jié)約資金八萬多元。在合理化建議的推廣應(yīng)用上,采用以職工名字命名的操作方法,從而鼓勵職工積極開展崗位創(chuàng)新,讓先進生產(chǎn)技術(shù)和先進操作方法為更多的職工所掌握,使職工的創(chuàng)新想法得到尊重、創(chuàng)新成果得到共享。
三、持續(xù)開展勞動競賽
每年度工會都針對公司在生產(chǎn)經(jīng)營過程中出現(xiàn)的關(guān)鍵點、重點及難點,根據(jù)不同時期、不同內(nèi)容、不同場地有針對性地組織勞動競賽活動。在競賽活動中,始終堅持做到“三個堅持”和“四個做好”:即堅持把握競賽活動主題,堅持突出競賽活動重點,堅持注重競賽活動實效;做好計劃,做好宣傳,做好指導服務(wù),做好考核檢查。只有這樣才能使勞動競賽活動組織得力、有序開展、扎實推進、成效顯著。
例如,2014年度工會精心組織了勞動競賽,圍繞各季度的生產(chǎn)任務(wù)與實際情況,開展了特色主題活動。一季度主題:“戰(zhàn)嚴寒,保供應(yīng)”;二季度主題:“抓質(zhì)量,確保安全生產(chǎn)”;三季度主題:“技術(shù)創(chuàng)新,崗位創(chuàng)效”;四季度主題:“實現(xiàn)年度生產(chǎn)經(jīng)營目標沖刺?!痹诟傎惢顒又挟a(chǎn)生了10余名“優(yōu)秀員工”、“十行百佳”勞動能手,并給予通報表揚和外出學習考察的機會。
四、建立職工創(chuàng)新工作室,充分發(fā)揮創(chuàng)新團隊的引領(lǐng)示范作用
以勞模、技師等高技能人才為主體,以創(chuàng)新為手段,鼓勵和扶持基層單位建立覆蓋公司主要工種的勞模及優(yōu)秀技能人才的創(chuàng)新工作室,體現(xiàn)自主性、群眾性和協(xié)作性。在創(chuàng)新工作室內(nèi),通過導師帶徒、技術(shù)培訓、技術(shù)交流、技能作品展示、創(chuàng)新項目攻關(guān)等方式,充分發(fā)揮勞動模范和優(yōu)秀技能人才的先進帶頭作用,將自己在工作中的創(chuàng)新思維、工作方法傳授給他人,共同解決生產(chǎn)和技術(shù)難題,鼓舞和激勵更多人參與技術(shù)創(chuàng)新活動。
職工創(chuàng)新工作室每年度定期開展一次,由工會組織申報、評審和驗收工作,制訂創(chuàng)新工作室驗收標準,經(jīng)審核、認定后,以技術(shù)帶頭人的名字進行命名和掛牌,工會負責提供工作室場所,完善所需的機器設(shè)備,并給予一定的工作經(jīng)費支持,營造“追求卓越,創(chuàng)新無限”的工作環(huán)境,激勵更多職工參與技術(shù)創(chuàng)新活動。
五、資助職工技術(shù)創(chuàng)新扶持項目,促進創(chuàng)新成果的產(chǎn)生和推廣
【關(guān)鍵詞】高校轉(zhuǎn)型 應(yīng)用技術(shù)型人才 創(chuàng)新思維方法 STC算子法
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)10 -0016-02
一、引言
當代大學培養(yǎng)出的畢業(yè)生普遍存在理論知識水平高,但是動手實踐能力低的情況。走出大學校門的畢業(yè)生無法立即融入到工作崗位,而是必須經(jīng)過“二次教育”[1]。由此可見,幾乎所有高等學府都面臨著“學了不會用”尷尬現(xiàn)象。
工學結(jié)合與實驗教學是高校避免上述尷尬現(xiàn)象出現(xiàn)的常用手段。但目前國內(nèi)工學結(jié)合多是教學實習模式,將工作與學習分開, 達不到以練促學的目的[2]。實驗教學雖然能夠在一定程度上搭建起理論與實際聯(lián)系的紐帶[3],但其教學目標往往定位在“學會應(yīng)用技術(shù)的原理”,學生沒有掌握應(yīng)用技術(shù)的基本方法和技能,而且考核方式存在重理論而輕實踐、重形式而輕內(nèi)容[4]的現(xiàn)象。
2013年6月,在教育部推動下,國內(nèi)A35所地方本科院校發(fā)起成立了中國應(yīng)用技術(shù)大學聯(lián)盟[5],旨在通過建設(shè)應(yīng)用型技術(shù)大學,培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才,解決教育與實踐脫節(jié)――“學了不會用”問題。
同樣是培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才的職業(yè)教育,本科與高職高專之間的區(qū)別不應(yīng)該僅僅是學制上的不同,更應(yīng)該體現(xiàn)在應(yīng)用型技術(shù)大學不僅要解決“學了不會用”問題,而且應(yīng)該從“用的好,用的巧妙”方面下功夫。會用強調(diào)了實踐教學方面,而用的好則體現(xiàn)在創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面。因此,培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量工程各類型技術(shù)人才[6],是高校面臨的緊迫使命。
綜上,通過大力的課堂教學實踐與探索,從實踐能力與創(chuàng)新能力方面綜合培養(yǎng)人才,尋找到一條真正適合應(yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)的道路,對于促進高校轉(zhuǎn)型成功和人才強國戰(zhàn)略的實施具有極為重要的探索價值和現(xiàn)實意義。
二、適應(yīng)于應(yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)的創(chuàng)新的本質(zhì)及其特征
(一)創(chuàng)新的本質(zhì)
傳統(tǒng)上,創(chuàng)新能力被認為是一種由基因決定的個體差異,后天是難以培養(yǎng)的。但隨著研究工作的不斷深入,學者開始認為創(chuàng)新能力是可開發(fā)、可培養(yǎng)的;是一個集中反映“先天”與“后天”共同作用的特質(zhì)[7]。文獻[8]對知識創(chuàng)新的定義“以轉(zhuǎn)化和應(yīng)用為基本目的的創(chuàng)造知識及其應(yīng)用的過程,知識創(chuàng)新盡管也包括新思想的產(chǎn)生,但同時重點強調(diào)了知識的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用”則強調(diào)了知識轉(zhuǎn)化應(yīng)用這個創(chuàng)新的后天特征。
對創(chuàng)新更細致的分類見圖1。從中可以看出,創(chuàng)造知識部分只占整個創(chuàng)新的1%,絕大多數(shù)創(chuàng)新屬于知識應(yīng)用型創(chuàng)新。因此,周光召院士將創(chuàng)新定義為“運用知識取得經(jīng)濟和社會發(fā)展的過程”。美國創(chuàng)新雜志定義的創(chuàng)新為“運用已有的知識想出新辦法、建立新工藝、創(chuàng)造新產(chǎn)品”。
由此可見,創(chuàng)新的本質(zhì)是知識的巧妙應(yīng)用。
(二)創(chuàng)新的特征
上述創(chuàng)新的定義恰好契合了應(yīng)用型技術(shù)型本科院校人才培養(yǎng)的方向,通過其實施必然能夠真正促進 “用的好,用的巧妙”目標的實現(xiàn),使學生滿足新時代需要,適應(yīng)國家經(jīng)濟建設(shè)目標。那么,適合于應(yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)的創(chuàng)新應(yīng)符合哪些特征呢?根據(jù)創(chuàng)新的特征,結(jié)合經(jīng)濟建設(shè)和企業(yè)需要,可以將適應(yīng)于應(yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)的創(chuàng)新的特征歸納為以下三個。
創(chuàng)新的首要特征是新,如何做到新?把知識用巧妙就達到了新的要求和目標。如某生產(chǎn)玻璃球企業(yè)需要將有瑕疵的玻璃球從合格產(chǎn)品中撿取出來,該怎么辦呢?很多學生接觸到這個問題后的第一反應(yīng),馬上想到用X射線等方法首先將瑕疵產(chǎn)品識別出來,然后設(shè)計機械手將瑕疵產(chǎn)品撿出來。這種方法固然可行,卻成本很高,不宜應(yīng)用于玻璃球的生產(chǎn),因為這種產(chǎn)品本身利潤非常低。繼續(xù)深入討論并引導思考后,有些同學能夠想到稱量的方法,更簡單的方法是利用瑕疵產(chǎn)品圓度不足,滾動就會受到限制,因此考慮設(shè)置具有一定斜度的軌道,通過有瑕疵產(chǎn)品滾動距離較近的方法從而解決該問題。由此例子可以看出,知識非常簡單,但巧妙的應(yīng)用卻可以產(chǎn)生創(chuàng)新,解決大問題。
真正意義上的創(chuàng)新僅僅有“新”是不充分的。最早提出創(chuàng)新的美籍奧地利經(jīng)濟學家熊比特認為,檢驗創(chuàng)新的唯一標準就是利潤;周光召院士對創(chuàng)新的定義也提出創(chuàng)新需要取得經(jīng)濟和社會的發(fā)展。因此,創(chuàng)新必須具有的第二個特征是利潤和效益。作為企業(yè)的后備軍,大學生必須明確創(chuàng)新的首要目標就是提升產(chǎn)品質(zhì)量,提升企業(yè)核心競爭力,從而為社會創(chuàng)造和積累財富。世界上最早的飛行汽車,誕生于1949年,其概念在今天依然是新穎的,但由于沒有走向市場,不滿足創(chuàng)新的第二個特征,因此不能稱之為完整意義上的創(chuàng)新。
創(chuàng)新的第三個特征是社會責任。很多時候創(chuàng)新滿足的前兩個特征,比如地溝油重新回到餐桌上的問題,單從創(chuàng)新的前兩個特征看,是滿足的,將用過的油提煉后再次利用的想法不可謂不新,而且降低了成本創(chuàng)造了利潤,但顯然其不是創(chuàng)新。因此,作為將來社會的建設(shè)者們的學生,必須從這里得到社會責任和良知的培養(yǎng)。之所以如此,其實很多由于創(chuàng)新而后帶來的危害是由于在實施創(chuàng)新的時候缺乏對社會責任足夠重視引起的。如地溝油如果不是回到餐桌,而是用于為汽車或飛機提供燃料,像日本和荷蘭那樣的做法,那么就是比較完美的創(chuàng)新了。
巧妙應(yīng)用所學知識,帶來新穎的、具有市場競爭優(yōu)勢的作品,同時為人類帶來美好的創(chuàng)新正是應(yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)所需要的。
三、創(chuàng)新思維STC算子法課堂教學探討
傳統(tǒng)教學模式在培養(yǎng)學生知識應(yīng)用時,環(huán)境相對封閉,偏重于本門課程所涉及知識,而且知識應(yīng)用是以套公式的方式進行的。傳統(tǒng)教學模式培養(yǎng)出來的學生面臨問題時的第一反應(yīng)是從頭腦中尋找匹配知識點尋找答案,甚至很多學生干脆等待別人給出答案,記住結(jié)果就萬事大吉,往往不去深入思考為什么是這個答案,有沒有更好的答案。這種根深蒂固的思維習慣是從上學起,就在反復(fù)套公式尋找正確答案的課堂學習過程中不斷養(yǎng)成和被強化的。這種情況導致了絕大部分大學生面臨問題時只會簡單化思考,從而放棄了對問題本身的分析和深入認識。這就是為什么我國培養(yǎng)的大學生雖然在基本知識掌握方面強于西方國家,而在知識應(yīng)用方面反而不及別人的主要原因之一。
而學生畢業(yè)走向工作崗位后,其知識應(yīng)用的環(huán)境是開放式的,面臨的問題會是復(fù)雜和千差萬別的,可以用的知識是從小到大積累起來的,有時還要用到僅僅是了解甚至是陌生的知識。為此,面向開放式知識應(yīng)用環(huán)境時,需要花大力氣培養(yǎng)學生分析問題,挖掘知識的能力。文作者在反復(fù)實踐和課堂探索中發(fā)現(xiàn),TRIZ創(chuàng)新方法中提出的五種創(chuàng)新思維方法,正是立足問題本身,深入分析問題,通過一定的步驟進行知識挖掘的。非常有利于培養(yǎng)學生在開放知識應(yīng)用環(huán)境下分析問題以尋求解決方案的能力。
TRIZ理論提出的五種創(chuàng)新思維包括九屏幕法、STC算子法、金魚法、IFR法和小人法,其中后三種方法在使用時通過一定步驟引導使用者不斷深入思考,逐步接近并尋找到合適的知識以解決問題,而前兩種方法則是站在多維度、多視角分析思考問題,幫助使用者以更加立體和全面的方式思考問題,尋求解決問題的知識。下面僅以STC算子法探討創(chuàng)新思維方法在課堂上的實施過程。
STC算子法中三個字母分別代表英文單詞Size、Time和Cost,是一種多角度地看待問題的思維方式,按照S尺寸、T時間(很多時候與速度匹配)和C成本維度分別進行一系列有規(guī)律的發(fā)散變化,最終讓許多看似困難、無從下手的問題,變得易于解決,從而克服思維慣性,引導知識挖掘。使用該方法時,首先明確分析對象當前的尺寸、時間和成本,然后分別使其從當前狀態(tài)不斷變大直至無窮大,然后再從當前狀態(tài)不斷變小直至無窮小。在尺寸、時間和成本逐漸變化的過程中發(fā)現(xiàn)分析對象的新特性、新功能。使用該思維方法時應(yīng)注意首先不能夠由于擔心結(jié)果變的非常復(fù)雜而提前終止,其次尤其不能夠猜測中間結(jié)果。該方法是一種思維練習,其應(yīng)用成效取決于主觀想象力和問題特點。
在課堂講解STC算子思維方法時,介紹完方法后,例子往往可以信手拈來,不刻意準備,這種情況下更容易激發(fā)挖掘出學生更多的創(chuàng)意。比如,問題可能為“如何改進一支筆”。一支筆對學生來說再平常不過了,但真正要思考如何進行改進卻并不容易,因此,學生討論后,會給出一些答案,但思考方向常常是雜亂無章的,而且有困難感。那么,接下來問題具體化為“如何利用STC法改進一支筆”,繼續(xù)討論,結(jié)果就大不相同了。
首先從尺寸的角度分析手中的筆,變大后有什么新特性呢?于是學生想到了寫大字的毛筆。那么,尺寸繼續(xù)變大會是什么結(jié)果呢?有些學生想到能向天空寫字的筆,于是想到利用放煙花的方式,飛機施放的方式以及氣球拼接的方式,甚至想到通過改變云的形狀進行寫字。當一支筆尺寸變?yōu)闊o窮大的時候,可以將字寫到世界的各個角落,現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)是不是能夠?qū)崿F(xiàn)呢?而且如果能夠造出無窮長的筆,阿基米德可以用其撬動地球,人類登月是不是也可以借用呢?當一支筆尺寸不斷變小的時候又會出現(xiàn)什么新特性呢?可以是圓珠筆芯,自動鉛筆的筆芯,可以設(shè)計一種短小的鉛筆,專門應(yīng)用于圓規(guī)上,方便安裝拆卸。繼續(xù)變小,無窮小的時候,有些同學想到了納米技術(shù),利用掃描隧道顯微鏡,控制原子分子拼字。
從時間角度思考一支筆的改進時,可以從書寫的速度著手。比如當書寫速度比較慢時,有哪些新特性呢?同學們會想到向鋼鐵上刻字的雕刻機床,向石頭上寫字的石雕等,更慢的有刺繡的藝術(shù)品字等等。書寫速度變快時,能夠想到電腦打字,記者的速記,更快的方式將是未來根據(jù)信息科學和人體科學研究成果,利用人腦控制寫字,將想到的東西瞬間寫下來。
再從成本的角度出發(fā),當不計成本的改進一支筆時,會出現(xiàn)什么情況?有同學想到用鉆石做一支筆,作為一種身份的象征可以在市場上賣高價。開發(fā)出寫字的機器人筆,人只要講出書寫內(nèi)容,機器人筆就可以幫助人們把字寫下來。當不斷降低一支筆的成本時,有些同學想到利用泥巴上面鋪一層塑料紙,可以反復(fù)書寫,價格低廉的粉筆,或者干脆地上鋪一層沙子,用一根棍子就可以做筆。
從上述一支筆的改進例子可以看出,利用STC算子思維方法,使同學們從原本難以展開思考的狀態(tài)迅速活躍思維,能夠從最簡單的木棍寫字想到尖端的機器人筆、納米技術(shù)以及思想控制寫字的筆,極大的拓寬了挖掘知識的能力。如果經(jīng)常進行訓練,并在實際工作中不斷應(yīng)用,相信一定會幫助同學們打破思維慣性,以易于上手的方式改進其工作方式,大大提高知識綜合應(yīng)用能力。
四、小結(jié)
當前,國家正在為培養(yǎng)更多的合格建設(shè)者進行高校轉(zhuǎn)型,隨著應(yīng)用型技術(shù)大學轉(zhuǎn)型的不斷推進,培養(yǎng)學生更強的實踐動手能力和知識應(yīng)用能力是轉(zhuǎn)型能否成功的核心和關(guān)鍵。
絕大多數(shù)高校在職業(yè)教育轉(zhuǎn)型過程中,將學生參與實踐作為重點抓手,無疑將為國家建設(shè)提供更多適應(yīng)一線工作的合格技術(shù)勞動者。但同時應(yīng)該看到,隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和技術(shù)的不斷進步,技術(shù)上很多方面已經(jīng)接近國外發(fā)展水平,人才是引領(lǐng)世界技術(shù)的關(guān)鍵與核心,只有培養(yǎng)出更加優(yōu)秀的應(yīng)用型技術(shù)人才,才能夠保證我國走在世界技術(shù)前列。因此,以高校應(yīng)用型技術(shù)轉(zhuǎn)型為契機,將創(chuàng)新培養(yǎng)與應(yīng)用技術(shù)培養(yǎng)緊密結(jié)合,從而培養(yǎng)出一大批能用、會用而且用的巧妙的創(chuàng)新型應(yīng)用技術(shù)人才,對于建設(shè)我國國際上大國地位,促進制造業(yè)走向國際領(lǐng)先,有著極為深刻的現(xiàn)實意義。
作為TRIZ提供的創(chuàng)新思維方法之一的STC算子法,可以培養(yǎng)學生在解決問題時,站在多個角度分析問題,從而在其所掌握的所有學科知識范圍內(nèi)甚至陌生領(lǐng)域?qū)ふ液线m的知識加以應(yīng)用,從而找到問題的解。該方法不僅有益于培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才,而且更加注重技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,正是加厚加重并促進應(yīng)用技術(shù)轉(zhuǎn)型成功的有效途徑。
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一、藝術(shù)設(shè)計專業(yè)的性質(zhì)和特點分析
藝術(shù)設(shè)計是一門以創(chuàng)新為生命的應(yīng)用性學科,是人類為了實現(xiàn)某種目的而進行的~項創(chuàng)造性活動。首先,藝術(shù)設(shè)計對綜合性要求極強。藝術(shù)設(shè)計綜合性很強.主要是由藝術(shù)設(shè)計的特性所決定的。具體表現(xiàn)在它的知識面概括了人類知識的方方面面,要求對人和人性的知識有充分的了解;了解不同的歷史文化和風格、不同地域的民族風俗習慣;要涉獵心理學的知識以及各個學科的知識。只有這樣才能做出一個好的設(shè)計。其次,藝術(shù)設(shè)計和生產(chǎn)實踐緊密聯(lián)系。隨著生產(chǎn)勞動的產(chǎn)生和發(fā)展,藝術(shù)也產(chǎn)生和逐漸發(fā)展起來了,人類的意識形態(tài)也隨著人類的生產(chǎn)勞動逐漸健全和發(fā)展成熟起來。換句話說,沒有人類的勞動實踐就沒有人的意識的成熟發(fā)展,也自然就沒有藝術(shù)設(shè)計的產(chǎn)生和發(fā)展。這三者間互相制約、聯(lián)系緊密??v觀藝術(shù)設(shè)計的發(fā)展,任何設(shè)計的興起和流行都和當時的生產(chǎn)實踐的發(fā)展、科技的進步有著密切的關(guān)系。最后,藝術(shù)設(shè)計中也包含恒定的元素。人性中恒定不變的真、善、美的存在,也就必然決定了藝術(shù)設(shè)計中真、善、美存在。求真、求善、求美作為人性中的本性和永遠的主題,自然而然也就成了藝術(shù)設(shè)計追求的目標。
二、創(chuàng)新思維在藝術(shù)設(shè)計中得以發(fā)揮的舉措
創(chuàng)新是藝術(shù)設(shè)計活動的生命。在高速發(fā)展的現(xiàn)代社會,藝術(shù)設(shè)計本身所體現(xiàn)出的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力等,備受社會和企業(yè)的重視。創(chuàng)新已成為藝術(shù)設(shè)計引領(lǐng)市場的活的靈魂,那么,我們必須從以下幾點去做,從而使得創(chuàng)新思維在藝術(shù)設(shè)計中得以有效性發(fā)揮。
首先,廣博的知識是藝術(shù)設(shè)計者發(fā)揮創(chuàng)新思維的前提。藝術(shù)設(shè)計和哲學、宗教、政治、道德、心理等有著密切的關(guān)系,這是藝術(shù)設(shè)計綜合性的具體體現(xiàn),因此藝術(shù)設(shè)計是一門知識含量非常豐富、涉及多門學科的學科。如果把藝術(shù)設(shè)計者擁有的內(nèi)涵積淀比喻為一堆干柴,那么創(chuàng)新思維就好比靈光、星火,沒有干柴就不可能引燃猛烈的創(chuàng)作火焰從而創(chuàng)作出絢麗的藝術(shù)作品。這就決定了從事藝術(shù)設(shè)計的人員要有廣博的知識。對于藝術(shù)設(shè)計,目前有一個值得注意的現(xiàn)象,那就是以技入道,重技而輕理,片面地看重技術(shù)層面的更新和變化,同時過分依賴專業(yè)技藝的變異表達,究其原因就是設(shè)計者內(nèi)涵積淀不夠而忽視文化層面的探索和思考。藝術(shù)設(shè)計者只有在具備廣博知識的基礎(chǔ)上,才能在設(shè)計創(chuàng)意中對地域習俗、受眾心理、審美情趣等文化層面和角度進行思考,才能把思想的靈光和星火演化為創(chuàng)新活動的過程,以獲得創(chuàng)新結(jié)果。