嵌入TRIZ的現代科學研究模式
TRIZ理論的主體,包括通用工程引數、發明原理、矛盾矩陣、標準解、發明問題解決演算法等都是從大量專利技術中總結出來的,所以TRIZ理論的基礎是歸納出來的,屬於邏輯思維的範疇。圖2中的科學研究模式中嵌入TRIZ思維方法後,科學研究的模式可表示為圖3。
在將TRIZ思維方法引入到在科學研究模式中後,科學研究中多了兩個步驟:即原來是從基於現有原理或機制的現有技術直接提出方向,現在則是從基於現有原理或機制的現有技術先提出一般方向,再在一般方向的基礎上提出具體方向(具體方向是指具體提升某個引數)。原來是針對方向提出假說,現在則是針對具體方向對應的具體問題提出一般方案,再在一般方案的基礎上提出具體方案或假說。如圖2.1所示,現在將科學研究模式劃分為7個步驟,下面將闡述各個步驟中的思維方式。
1. 針對現有技術提出一般方向
一項技術包含多個方面,可以提升的主要價值引數很多。對科學研究的初學者來說,往往看不到提升當前技術所遇到的障礙。TRIZ歸納了技術提升的39個通用工程引數,自己技術中需要提升的引數肯定是39個通用工程引數之一或幾個,這樣就形成“如何提升某個通用工程引數”的一般問題。因為TRIZ已經歸納好了39個通用工程引數,所以這一步驟主要應用邏輯思維。
2. 在一般方向的指導下提出具體方向,形成具體問題
得到需要提升的通用工程引數後,再結合自己的實際問題,得出自己專案的具體方向,然後將具體方向描述為具體問題。具體方向是在一般方向的指導下提出的,提出的過程主要基於研究者自己的知識和經驗,提出這樣或那樣的具體方向,有很強的偶然性,過程是很難控制的。
在現有技術中提出方向的過程是非邏輯思維的過程,非邏輯思維難度大,過程不容易控制。而邏輯思維難度小、方法易於掌握。在圖3中,引入TRIZ思維方法後,將從現有技術直接提出方向的一個過程分為兩個過程:首先提出一般方向,然後在一般方向的指導下提出具體方向。因為TRIZ屬於邏輯思維,透過學習容易掌握,那麼有難度的過程只剩下“在一般方向的指導下提出具體方向”,降低了直接提出具體方向的難度。
3. 針對具體問題,提出一般方案
TRIZ對不同型別的問題進行了歸類,建立了四種問題的模型,即技術矛盾、物理矛盾、物場模型、功能。針對四種問題的模型,均有不同的解法。一旦將我們的具體問題描述為四種模型,TRIZ就會給出解決這類問題的一般方案。這個步驟的工作是基於TRIZ工具的,所以這個步驟主要應用的是邏輯思維。
4. 在一般方案的指導下得出具體方案或假說
在一般方案的指導下,研究者根據自己的知識與經驗,針對自己的問題,得出具體方案或者假說,得出這樣或者那樣的具體方案,有很強的偶然性,過程是難以控制的,這一步驟主要應用的是靈感、直覺、想象等非邏輯思維方法。
提出假說或者方案的過程也是非邏輯思維的過程,非邏輯思維難度大,過程不容易控制。在圖3中,引入TRIZ思維方法後,將從具體問題提出具體假說的一個過程分成了兩個過程:首先提出一般方案,然後在一般方案的指導下提出具體方案或者具體假說。由具體問題提出一般方案的過程是TRIZ方法的主體內容,屬於邏輯思維,難度小,容易掌握。如此一來,剩下難度大的非邏輯思維過程只有“在一般方案的引導下提出具體方案或具體假說”這一步驟,這樣就降低了直接提出具體方案或假說的難度。
5. 從具體方案或假說中獲得初選方案
以上步驟得出的具體方案或假說可能是非常多的,研究者不可能逐一驗證,這就需要對它們進行初選。初選過程中,沒有用到具體的推導或者實驗,只是在在研究者的知識和經驗的基礎上,主要依據靈感、直覺、想象等非邏輯思維,特別是直覺進行判斷。
6. 從初選方案中得出最終方案
這個步驟主要依賴於推理或者實驗,來驗證自己提出具體方案或假說的可行性。如果所驗證的方案證明自己提出的具體方案或假說可行,那麼所驗證的方案就可能是最終方案。當然我們也可以驗證所有的初選方案,找到最優的,將它作為最終方案。這一步驟中,推理要嚴密;實驗要嚴謹,推理或實驗中的每一步都要依賴於專業知識。從初選方案出發,推理或實驗的結果是確定的,是不依賴於研究者的。
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