戴長志
濰坊學院教師教育學院
靈感在發明中的作用及培養
戴長志
濰坊學院教師教育學院
我們國家經過幾十年的發展,已經成為世界上的第二經濟大國,成為第一經濟大國的時間也幾乎是指日可待,但是我國與經濟強國的距離還是非常的大,這主要表現在我國經濟總量比較多,但在世界的經濟生態鏈上,大部分還是處在低端,這主要是我們原創性產品很少,核心技術很少,要在未來的時間里改變這種狀況,無疑中國的教育承擔著重要的責任,怎樣培養創新性人才是我們必須要研究的課題,本文對創新過程中靈感的培養提出了一些有益的探索,為致力于創新教育的工作者提供一些參考。
創新;靈感;發明
中國的學生大都不會對愛迪生的一句名言陌生:天才就是1%的靈感加上99%的汗水”。這句名言激勵了中國幾代的學生投身于科研工作中去,這句話無疑是非常積極向上的。但中國的書籍中對這句愛迪生的名言時有刪節的,這句話后面還有一部分:“但那1%的靈感是最重要的,甚至比那99%的汗水都要重要。”愛迪生是發明家的代名詞,無疑他對怎樣成為一個發明家有著其他人更深的體會,從愛迪生的這句名言的后半部分無疑可以看到,成為一個發明家,除了付出努力之外,靈感也是一個不可或缺的因素,甚至是更重要的因素。
既然靈感是發明家的最重要的因素,那么怎樣才能獲得更多的靈感呢?
靈感不是憑空出來的,沒有積極投入的研究,靈感不會自發的來到人的腦子里。愛迪生在發明電燈的時候,每天工作十幾個小時,有時甚至幾十個小時的連續工作,大腦的思維完全被電燈的改進方案所占據,生活中其他事情幾乎都不存在了,這樣頭腦處于飽和思維的狀態,就是靈感出現的前奏。
靈感的出現有時往往并不在苦思冥想的時候,而是在冥想之后的放松狀態下。苯分子結構的發現就是這樣一個典型的例子。苯分子結構的發現者凱庫勒這樣描述他發現苯分子的過程:1855年的一個傍晚,他在工作一天之后,坐在壁爐旁的椅子上休息,可能由于太過疲勞的緣故,不知不覺的睡著了。在半夢半醒之間,突然出現了一條蛇,蛇不斷地游動,最后蛇把自己的身體盤成一個圈,嘴咬著自己的尾巴。凱庫勒突然驚醒,意識到蛇的形態不就是苯的分子式結構嗎?在這個例子中,凱庫勒先是積極的思考研究苯的分子結構,長時間的思考已經把他的頭腦所有的注意力都投入到了上去,然后在一種半夢半醒這種充分放松的狀況下,找到了解決方案。所以,在發明的過程中除了要積極投入研究之外,中間也要適當安排一些放松的活動,是對找到發明靈感有幫助的。
發明的靈感的到來是沒有規律的,工作中、散步時、泡澡時、聽音樂、甚至睡覺時都有可能。并且靈感的消失和到來都非常的迅速,如果不是及時記錄下來,可能瞬間就可能消失的無影無蹤。所以靈感出現時及時記錄下來,是非常必要的。經常有人向愛迪生詢問發明的技巧,愛迪生就會從口袋中掏出筆記本,給他們看他記錄的一些靈感,他的這個習慣保持了一生。我們現在的記錄手段已經非常方便了,我們隨身攜帶的手機就是一個很好的靈感記錄的工具,我們可以吧隨時出現的靈感在手機上用文本、錄音、畫圖等各種方式記錄下來,必要時可以上傳的網上防止丟失。
靈感的出現,很多時候并不是在書房里苦思冥想,生產車間、使用現場等場所是靈感更容易出現地方。本田汽車的創始人本田宗一郎先生是一個技術狂人,他在開發新技術的時候,幾乎所有時間就是在修理車間中度過的,經常是弄的兩手油污,在車間中,不認識他的人根本不能把他和工人區分出來。在日本,工業生產現場是一種旅游項目,免費提供給中小學學生參觀學習,日本之所以工業發達、發明眾多,與這些政策的實施是分不開的。
科學上的新理論、新發明的產生、新的工程技術的出現,經常是在學科的邊緣或兩門學科的交叉點上。在2008諾貝爾獎獲得者北京論壇上,華人圖靈獎得主姚期智指出:多學科交叉融合是信息技術發展的關鍵:當不同的學科、理論相互交叉結合,同時一種新技術達到成熟的時候,往往就會出現理論上的突破和技術上的創新。所以,現代科學中的許多革命性的突破,往往是一些外行人的取得的。
在我們的工作和生活的環境中,一些有意無意發生的事情會給我們有益的啟示,這種機遇的到來常常給發明家帶來意想不到的突破,很多的時候這種發現并沒有很高的技術難度,所以就有人感嘆:他的運氣可真好。但這真是由于發明家的運氣好嗎?同樣的事情也發生在其他的人身邊,為什么其他人沒有發現呢?這就涉及的發明家一種優良品質,善于發現生活中不一樣的地方,做個生活的有心人。
硫化橡膠的發明就是此類典型的例子。最初的天然橡膠,使用壽命短,溫度變化對性能影響大,用它做成的雨衣在天氣熱的時候,黏黏糊糊地粘在一起無法使用,天氣寒冷的時候,它又硬又脆,極易損壞、破裂。上世紀三十年代,一位名叫查爾斯·古德伊爾的五金商人全身心地投入到研究怎樣提高橡膠的性能中。經過兩年的研究,古德伊爾仍然毫無成果。一天,古德伊爾不小心將一些橡膠灑落到爐子上,在清理烤焦的橡膠殘骸時,他發現這種被爐子烘烤過的橡膠雖然溫度很高,但并沒有發粘。他把這些橡膠收集起來研究,發現橡膠不再發粘的原因,是因為掉落在爐子上的橡膠混用部分硫磺,突然古德伊爾意識到也許這就是自己一直尋找的制造耐用、不受溫度影響的橡膠的方法。于是,他又將一些橡膠和硫磺的混合物加熱,發現它既不會因加熱而變粘,也不會遇冷而變硬,始終柔軟而富有彈性,人工合成橡膠也就大規模的應用開來,古德伊爾因此被尊稱為“硫化橡膠之父”。
靈感記錄下來,處理方法有兩種,一是趁熱打鐵,在靈感出現的時候,積極推進,盡快把靈感轉換成可行性方案。這種方法適合那些“萬事俱備,之前靈感”的攻關項目,其他的條件都已具備,只要靈感一來,其他一切都迎刃而解。另一種方法是先記錄下來,將來有時間在繼續研究,這種方法適合一些還沒有基礎的創意,有時就是單純的一個想法,其他的資金、技術、市場等等方面的問題放在以后再研究。
中華民族在歷史上一直是一個富有創新精神的民族,有許多的重大發明在人類社會的發展中起了重要的作用,但是近代我們落后了,原因是多方面的,其中重要的原因就是我們丟失了曾經有過的創新精神,因此,我們要想重新站到世界民族的前列,必需重視創新研究,重視創新精神的培養。
戴長志(1965-),男,漢族,山東濰坊人,高級實驗師,山東科技大學工學碩士,主要從事教育技術學研究。