將TRIZ思維方法引入科研模式后,科研又多了兩個步驟:一是基于現(xiàn)有原理或機制,直接從現(xiàn)有技術(shù)提出方向;現(xiàn)在,大方向是基于現(xiàn)有的原理或機制從現(xiàn)有的技術(shù)中提出,然后基于大方向提出具體的方向(具體方向是指某個參數(shù)的具體提升)。原來,假設(shè)是針對方向提出的,現(xiàn)在一般方案是針對特定方向?qū)?yīng)的特定問題提出的,然后具體方案假設(shè)是在一般方案的基礎(chǔ)上提出的。
1.提出現(xiàn)有技術(shù)的大方向。
一項技術(shù)包含很多方面,有很多主要的價值參數(shù)可以提升。對于科學研究的初學者來說,他們往往看不到提高當前技術(shù)的障礙。TRIZ總結(jié)了39個通用工程參數(shù)進行技術(shù)升級,其自身技術(shù)中需要升級的參數(shù)必須是39個通用工程參數(shù)中的一個或幾個,從而形成了如何升級某個通用工程參數(shù)的一般性問題。因為TRIZ總結(jié)了39個通用工程參數(shù),這一步主要應(yīng)用邏輯思維。
2.在大方向指導下提出具體方向,形成具體問題。
在得到需要改進的一般工程參數(shù)后,我們可以結(jié)合自己的實際問題得到我們項目的具體方向,然后將具體方向描述為具體問題。具體方向是在大方向指導下提出的,提出的過程主要是基于研究者自身的知識和經(jīng)驗。提出一個或另一個特定的方向是非常偶然的,過程很難控制。
現(xiàn)有技術(shù)中,提出方向的過程是一個非邏輯思維的過程,難度大,過程不易控制。然而,邏輯思維很難,方法很容易掌握。在圖3中,在介紹了TRIZ思維方法之后,將從現(xiàn)有技術(shù)直接提出方向的過程分為兩個過程:首先提出一般方向,然后在一般方向的指導下提出具體方向。由于TRIZ屬于邏輯思維,通過學習很容易掌握,所以在困難的過程中只剩下“在總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.對于具體問題,提出一般方案
TRIZ對不同類型的問題進行了分類,建立了四種問題模型,即技術(shù)矛盾、物理矛盾、物理場模型和函數(shù)。這四個問題的模型有不同的解決方案。一旦我們把我們的具體問題描述為四個模型,TRIZ就會給出一個通用的方案來解決這些問題。這一步的工作是基于TRIZ工具,所以這一步主要應(yīng)用邏輯思維。
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,研究人員根據(jù)自己的知識和經(jīng)驗,針對自己的問題,想出了具體方案或假說,又想出了這樣或那樣的具體方案這是非常偶然的,過程很難控制。這一步主要應(yīng)用了靈感、直覺、想象等非邏輯思維方法。
提出假設(shè)或方案的過程也是非邏輯思維的過程,很難,也很難控制。在圖3中,引入TRIZ思維方法后,從具體問題提出具體假設(shè)的過程分為兩個過程:首先提出一般方案,然后在一般方案,指導下提出具體方案或具體假設(shè)。從具體問題提出一般方案的過程是TRIZ方法的主要內(nèi)容,屬于邏輯思維,容易掌握。這樣,剩下唯一困難的非邏輯思維過程就是“在一般方案”的指導下提出具體方案或具體假說”的步驟,降低了直接提出具體 方案或假說的難度。
5.從具體的方案假設(shè)中獲取主要的方案假設(shè)
以上步驟得到的具體方案假說可能太多,研究者不可能一一驗證,需要對其進行初步篩選。在初選過程中,沒有使用具體的推演或?qū)嶒?,而是在研究者的知識和經(jīng)驗基礎(chǔ)上,主要根據(jù)靈感、直覺、想象等不合邏輯的思維,尤其是直覺做出判斷。
6.從初選方案中獲得最終方案。
這一步主要依靠推理或?qū)嶒瀬眚炞C自己提出的具體方案假設(shè)的可行性。如果驗證過的方案證明自己提出的具體方案假設(shè)是可行的,那么驗證過的方案可能就是最終的方案。當然,我們也可以驗證所有的初級方案,找到最好的一個,作為最終的方案。這一步,推理要嚴密;實驗要嚴謹,推理或?qū)嶒灥拿恳徊蕉家繉I(yè)知識。從初選方案,推理或?qū)嶒灥慕Y(jié)果是確定的,不依賴于研究人員。
7.從最終方案中探索新的原則和機制。
最后,方案優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù),因為它包含了尚未發(fā)現(xiàn)的新原理或機制。這一步的目的是在final 方案中探索新的原理或機制。只有完成這一步,才能實現(xiàn)從技術(shù)到科學的重要轉(zhuǎn)變,所以這一步相當重要。挖掘新的原理或機制要在分析現(xiàn)有規(guī)律和機制的基礎(chǔ)上,不斷對最終的方案進行分析、綜合、總結(jié)和推導,最終實現(xiàn)對新原理或機制的深刻理解和清晰表達。所以這一步主要應(yīng)用邏輯思維,實現(xiàn)了從技術(shù)到科學的轉(zhuǎn)化。此外,由于應(yīng)用的一般方案是從不同領(lǐng)域的大量專利中總結(jié)出來的,因此一般方案并不拘泥于一個領(lǐng)域或某種類型的交互,因此這一步探索的新原理或機制也可能突破現(xiàn)有技術(shù)背后的科學范式。
結(jié)論:
根據(jù)現(xiàn)代科學研究的特點和模式,提出了一種嵌入TRIZ創(chuàng)新思維方法的科學研究模式。在TRIZ一般方向或一般方案,具體方向或具體方案,可以利用非邏輯思維得到,降低了直接非邏輯思維的難度。