第一章 創造發明概說(2)(3 / 3)

④結構移植法。例如,水泥是人造石頭,凝結以後硬似石頭,但不堅固,經不起敲打。用水泥砌的圍牆,容易被推倒。後來,法國有個花匠名叫摩涅,他發現盆裏種的花草的根長得很長,互相糾纏在一起,把泥塊包在裏邊,非常牢固。他把這一發現運用到水泥建築上,即先紮鋼筋的框架,再使用水泥。這種有鋼筋的水泥建築牢固無比了。

3、缺點改進發明法

人常有惰性,對於用慣了看慣了的東西,即使發現了缺點,也不大肯再去改進它。可是,發明家卻不一樣,他們對產品常常吹毛求疵,並以此來作為發明的突破口。

“缺點改進發明法”是創造發明方法中最容易掌握、最容易取得成功的方法。由於市場上的產品,並不都是十全十美的,它們或多或少地存著這樣那樣的缺點。人們抓住其缺點,加以改進,從而發明出新的產品,滿足市場的需要。

例如,袋裝醬油方便衛生,且比瓶裝醬油便宜,也沒有玻璃會破碎傷人的顧慮。可是,袋裝醬油有個大缺點,即灌入玻璃瓶裏不容易。假如在長方形塑料袋上剪個小口子,醬油一下子衝出來,常會溢出瓶口。假如使用漏鬥,這樣雖萬無一失了,可是卻太麻煩了。天津市上海路小學五年級學生馬文龍,抓住袋裝醬油的缺點不放。他設想了許多方法,最後在塑料袋上熱壓出一道短線,巧妙地彌補了這個缺點。具體的方法如下:在靠近醬油袋一端1厘米處,熱壓一條寬線,線長占袋寬的三分之二。然後灌入醬油,封口。顧客買到醬油後,隻要用剪刀在熱壓線中間剪一下,使醬油袋成為一個方塊美術字“”,在上麵一橫的端頭再剪一刀,然後把它塞入玻璃瓶口(它的粗細剛好塞進瓶口),醬油就會一滴不漏地進入瓶子了。這個“醬油袋的改進”,獲第七屆全國青少年創造發明一等獎。

又如,中國是個自行車王國,自行車擁有量居全世界第一。自行車存放處總是密密匝匝,擁擁擠擠。而車把與車身成“T”字形,車把勾車把,取出時很不方便。江蘇湯山市查橋鎮中心小學的包萬榮同學,抓住這個缺點不放,發明了“旋轉式自行車車把”。在存放車輛時,隻要把車把拔起一點,旋轉90度,“T”字形就變成“1”字形。這樣就縮小了自行車的寬度,存放、取出都很方便。取出車後,隻要把車把拔起,轉回90度,便又變成“T”字形了。這個發明在第七屆全國青少年發明創造比賽中,也獲得一等獎。

缺點改進發明法很容易掌握,但在找缺點時,卻要考慮這個缺點改進後是否有實用價值,製造起來是否容易,成本高不高,缺點改進後是不是會更不方便等,這些問題都需要在創造發明時認真考慮。

4、滿足要求發明法

“需要是發明之母”,我們都很熟悉這句名言。事實也是這樣。古今中外,當人們在生活、勞動、學習中有了某種需要時,就會有許多人去研究、發明和創造。

在我國古代社會,上京趕考是讀書人的重要出路。從江蘇、浙江等省赴京趕考的人,要步行幾千裏的路。如果以每天走8小時、每小時走4千米計算,需要40天左右。有錢人家的子弟可以坐船或者騎馬到北京去,不過也得20多天。現代化的交通卻大不一樣了,從上海至北京,坐直達火車,隻需十幾個小時。飛機就更快,隻需2個小時。

人們需要快速而安全的交通工具,因此便有了自行車、汽車、氣墊船、輪船、火車、飛機等。

同樣,人們需要身體健康,因此便有了醫院、病房和各種藥物及手術器械等。

因此,了解社會的需要,了解人們的希望,是發明創造的基礎。我們平時應該仔細觀察,並且認真調查,然後根據這種需要或希望,下功夫進行研究和探索,並創造出能滿足這種需要的發明品。

5、智力激勵發明法

中國有句成語叫“集思廣益”,意思是說集中大家的意見和智慧,可以取得更好的效果。智力激勵法是現代創造工程的奠基人——美國的奧斯本發明的一種方法。它是一種集體討論法。

奧斯本對智力激勵法做了如下規定:

人數5~10人;

與會者要有一定的研究能力和知識;

與會者暢所欲言,自由想象,設想越新奇越好,越多越好;

對別人的設想不加評論,不允許批評或指責別人的設想;

與會者的設想不管好壞,一律記錄下來,會後有專人來歸納整理。

會議時間20分鍾~60分鍾。

因此,運用智力激勵法,在不長的時間裏就可以產生幾十個乃至幾百個設想。雖然這些設想大部分不是新的,有的甚至是不切實際的,但這裏麵往往蘊藏著新穎而有價值的金點子,對它們可以進一步仔細研究並進行開發。

智力激勵法由於能在短期內迸發出許多智慧火花,所以又稱“頭腦風暴法”,我們也可叫它為“諸葛亮會”。

日本有許多生產廠家,就是用智力激勵法來開發新產品、降低產品成本、研究營銷策略的。他們以此來增強本公司的競爭力,獲得了驚人的市場效益。

在我國,目前有許多中小學校,紛紛成立了“小發明俱樂部”,或“星期日發明學校”,或“發明學校”等。它們大多都采用討論法來進行發明輔導活動。在集體討論發明課題以後,感興趣的同學便領了課題,回去研究和製作。

智力激勵法既可以采用開會討論式,也可以用默寫式。

它的具體做法如下:

每項會議由6個人參加(不包括主持者)。開會時,先由主持人介紹會議目的,允許與會者提出不明白的地方,並由主持人進行解釋;然後發給每人幾張卡片。在第一個5分鍾內,每人針對議題,在卡片上寫下自己的3個設想。然後將卡片傳給右邊的與會者。與會者從別人的設想中得到啟發,產生了新的設想。他將新設想寫在卡片上,再傳給右邊的人。這樣,半個小時可以傳6次,共得到108個設想。最後這些設想再由專人去歸納整理,研究實施方案。

使用這種方法,可以避免大家爭著發言,而使某些好的設想被忽略掉的缺點。不過它也存在著缺少討論的缺點。於是,就產生了一種默寫與討論相結合的智力激勵法,它較好地彌補了上述二者的某些不足。它的方法如下:

開會前先介紹會議的目的,然後給與會者每人發50張卡片,每張卡片上限寫一個設想。桌上另放200張備用卡片。會議由3~8個會動腦筋、會搞發明創造的人參加。會議進行1小時,前10分鍾為與會者默寫設想,接下來的30分鍾是按次序由每個人宣讀設想,每次隻讀一張。如果與會者聽了別人的設想後又有新的設想,可以將其寫在新卡片上;有什麼疑問可以進行提問。餘下的20分鍾為相互交流和探討的時間。大家經過討論使設想更完善。

上述幾種激勵法雖方式各異,但也有某些共同特點:它們在時間上都做了限製,都在緊張的氣氛中進行,目的都是為了在彼此的激勵中調動思考的積極性。

6、檢核表發明法

智力激勵法是鼓勵發明家海闊天空、無拘無束地設想,並且設想得越多越好的一種發明方法。而檢核表發明法卻反其道而行之,它根據需要解決的問題,或者需要創造發明的東西,列出一係列的有關問題,然後一個一個地來檢查核實,從而觸發發明者的靈感,創造自己的發明。所列的問題一般都簡單明了,但又是非常重要的。因此,許多發明家從檢核表中獲得了許多實用的解決問題的方法和創造發明的設想。

檢核表法簡單易學,效果明顯,受到發明愛好者的普遍歡迎。它最早是由奧斯本創造的,由9個問題組成:

①現有的發明有無其他用途?

②現有的發明能否引入其他的創造性設想,或借用或替代?

③現有的發明能否改動一下?

④現有的發明是否能擴大用途,延長壽命?

⑤現有的發明可否縮小、減輕、分割?

⑥現有的發明有無替代品?

⑦現有的發明能否更換一下型號或順序?

⑧現有的發明可否顛倒過來使用?

⑨現有的幾種發明是否可以組合在一起?

檢核表發明法好像是一根指路棒,它帶領你去走過9個關口,叩開9扇門,走進發明的殿堂。檢核表發明法又像一個耐心的老師,提出一個個問題,讓你思考,啟發你的靈感,讓你豁然開朗,霎時找到發明課題。

7、點成麵發明法

高射炮是專門用來打飛機的,它的發明到現在還不到100年。在第二次世界大戰中,有3萬架以上的飛機被高射炮擊落。不過,過去高射炮打飛機的動作多而慢,打一發炮彈要有開栓、裝彈、複進、閉鎖、擊發、退殼等動作,打出一發再裝一發炮彈,因此命中率不高。現在有了自動發射機構和連續供彈裝置,每分鍾可以發射240發炮彈,有的采用6根聯裝在一起的炮管,最大的射速一分鍾可打出3000發炮彈。過去炮彈在空中是個“點”,而現在傾瀉而出的炮彈在空中成為一個“麵”,一個捕捉敵機的“網麵”,命中敵機的機會也越來越多了。

從這兒我們可以體會到,要捕捉獵物,“點”射不及“麵”射,要提高小發明成功率,可使用點線麵發明法。點線麵發明法是一種擴大和豐富發明課題的方法。它是以某個設想為“點”,再把這個設想係列化,便成了一條“線”,然後再把線上的每一點橫向延伸,形成係列設想,這就形成了一個發明設想“麵”。

舉例說吧,假如有個學生想發明伸縮衣架,那麼我們以“衣架”為點,然後搞出衣架的係列發明,如伸縮衣架、防黴衣架、防落衣架、防蛀衣架、香味衣架、自動落衣衣架、免燙衣架、折疊衣架、旅遊衣架、充氣衣架、快幹衣架、工藝衣架、大衣衣架等。由這條線上的每個點延伸開來,就成了一大片,具有“麵”的含義了。比如以“伸縮衣架”為例,取“伸縮”兩字來引申發明,就有:伸縮衣架、伸縮學生尺、伸縮教鞭、伸縮茶杯、伸縮桌椅、伸縮梯子、伸縮自行車、伸縮餐具(刀、叉、筷、匙、勺)、伸縮拖把、伸縮台燈、伸縮牙刷、伸縮板床、伸縮剪刀、伸縮滑梯、伸縮鐵錘、伸縮展台、伸縮衣帽架、伸縮雨傘等。

又如防黴衣架,取“防黴”兩字向外拓展,有:防黴衣架、防黴書櫥、防黴碗櫥、防黴衣櫥、防黴木箱、防黴紙箱、防黴襯紙、防黴餅幹聽、防黴噴劑、防黴藏書票、防黴書簽、防黴食品包裝紙、防黴紙卡、防黴粉筆、防黴藥粉等。

這樣的發明設想,由點延伸成線,由線擴展成麵。一個設想可以引發出幾十個、幾百個設想,然後再進行篩選,挑選那些符合“三性”原則的設想來進行發明製作,做都做不完!

點線麵發明法可以在“小發明俱樂部”裏進行。學生可在老師指導下,邊討論邊記錄,然後篩選,並請小發明家自己挑選中意的課題去進行發明製作。遇到技術難關,可以開諸葛亮會,集思廣益地攻克難關。

點線麵發明法也可以作為“小發明班”的思維訓練法來使用。它可以開闊學生的思路,提高他們的類比性思維能力。

8、加一加的辦法

鉛筆和橡皮原來是分割開來的兩種文具用品。有一次威廉去看他的一位畫家朋友,見朋友正在家裏用一端綁著橡皮的鉛筆做畫。他由此受到啟發,於是發明了帶橡皮的鉛筆。這種鉛筆投放市場以後,頗受消費者歡迎,發明者威廉的名字也被載入科學史冊。在現實生活中,人們利用這種辦法發明創造出許多新產品,比如帶閃光燈的照相機,收錄音兩用機,帶帽子的風衣,連褲的襪子等等。

9、減一減的辦法

上下班乘公共交通車的職工,乘車換車總要掏錢買票,使乘客與乘務員都感到麻煩。於是有人想出了買月票的辦法,每月隻交一次錢,憑月票即可乘車換車,省事極了。舊版字典又厚又重,改用薄型紙印製,讀者翻閱攜帶都比過去方便多了。現代歌舞廳用卡拉OK伴奏,歌唱演員不用樂隊相陪,隻需一盤音樂磁帶就能達到完美的音樂伴唱效果。

10、擴一擴的辦法

學校教學用的大珠算盤,是由原來普通小算盤擴大而來的。大算盤豎著掛起來,撥上去的算盤珠會滑落下來,再用“加一加”的辦法在串珠杆上安上毛刷,這一問題便輕易得以解決。還有放大鏡、望遠鏡、寬銀幕電影等,都是對已有事物通過“擴一擴”的方法而產生的新物品。

11、縮一縮的辦法

把現有的東西通過壓縮或縮小的辦法,會使其產生新的效用。例如醫生用縮小到直徑隻有幾毫米的氣球為病人疏通血管,即是把它插入到病人的血流脈管裏,探到脂肪阻塞的地方,便通過導管充氣使氣球膨脹施行擠壓,借以清理和消除沉積在血管裏的脂肪。還有壓縮餅幹、濃縮魚肝油、袖珍詞典、保溫杯等,都是對這一原理應用的結果。

12、變一變的辦法

想辦法改變原有事物的形狀、顏色、聲音、氣味、程度、味道等方麵特征,不僅會產生新事物,也許還會有奇跡發生。戰國時期,齊國將軍田忌與齊威王賽馬,分上、中、下三個等級,由於田忌的馬力不如齊王,他的三場馬賽全部敗北。足智多謀的孫臏給他獻策,要他下次賽馬時,先用三等馬對付齊王上等馬,用二等馬迎戰齊王三等馬,用一等馬與齊王的二等馬對賽,這樣即可取得一敗兩勝的戰局。田忌依計行事,果然以二比一大勝齊王。又如過去的報時鍾鈴聲刺耳,把它改成音樂鈴聲,既報時間又悅耳動聽。在食品製作中,把飲料和糕點調成不同的氣味或味道,就可解決眾口難調的困難,適應更多人的口味。把單色鉛筆變成彩色鉛筆,少年兒童都喜歡。

13、改一改的辦法

現有的生活用品常有不盡如人意之處,想辦法改一改就會好用多了。例如原來的長把傘不易攜帶和存放,於是有人把它改了一下就發明了折迭傘。過去的傘麵都是青一色,改一改傘麵的顏色和圖案,就使各種傘麵別具特色,同時還美化環境,點綴了生活。

14、聯一聯的辦法

生活中有些事物和現象從直觀上來看,可能讓人感到不可思議或無法解釋。但是如果用聯一聯的辦法,尋求事物間各種有關的聯係,就會使人開竅或有所發現。有一年,澳大利亞的一片甘蔗田在收獲時,甘蔗產量比往年提高50%,當地居民不解其中奧秘。後來有人聯想起在甘蔗栽種前一個月,一些水泥曾灑在這片田地裏,估計甘蔗高產可能與此事有關。後經科學家鑒定認為,正是這些水泥中的矽酸鈣,改造了這片蔗田原來的酸性土壤。於是專門生產的水泥肥料問世了。有一隻老鼠掉進氟化碳溶液中竟然沒有被淹死,令人驚異,於是有人想到這可能與氟化碳中的某些物質成分有關。經過研究發現,氟化碳能溶解和釋放氧氣與二氧化碳,它與血液裏的紅血球擔負輸送氧氣和運載二氧化碳的功能相類似。後來,人們就利用氟化碳發明了人造血。

15、學一學的辦法

根據某些事物的結構與功能特點,人們不妨去研究和學習它的原理及技術,然後加以模仿,這種做法也會收到很大的效果。例如現代仿生學,實際就是一門模仿生物的科學。人模仿鱷魚用流淚的方式排泄鹽溶液發明了“海水淡化器”,仿擬烏龜殼製成耐壓的“薄殼結構”屋頂,根據人腦的工作原理發明了電腦,依循大自然氣候特點創建“人工氣象室”等等。

16、代一代的辦法

曹衝稱象的故事被後人傳為佳話,他的聰明之處就在於他能用石頭的重量代替大象的重量。我國的象棋,過去曾用金屬銅或象牙製做棋子,現在代之以木、瓷、塑料等原料,既經濟又實用。飲料瓶塞的圓形墊片,過去用橡膠製做,現改用低發泡塑料,既降低成本消耗,又給國家節省大量橡膠。

17、搬一搬的辦法

把一樣東西搬換一個地方,可能會有新的用途。法國化學家巴斯德在研究啤酒發酵時,發現細菌是造成腐敗的主要根源,並指出細菌可以引起傳染病。英國醫生利斯特看到他的著作後受到啟迪,找到了病人手術後傷口化膿的原因,於是把細菌導致腐敗的原理搬到醫學領域裏,創適了消毒防腐法,減少了患者的痛苦和死亡。有人把電視機上的拉杆天線搬到圓珠筆上,製成可伸縮的兩用教鞭圓珠筆。還有人把汽車上的自動雨刷搬到人的眼鏡上,雨天用電池發動微型馬達帶動雨刷,避免雨水模糊人的視線。

18、反一反的辦法

任何事物都包含著正反兩個方麵。如果從相反的方向思考問題,說不定會有新的發現或有新的解決問題方法。古代司馬光砸缸救人,就是運用這一原理解決了刻不容綬的問題。本來小孩掉到水缸裏,通常的做法是把人從水中救出,讓人離開水;但當時的條件此種方法行不通,於是司馬光從相反的方麵想到讓水離開人的辦法,結果落水孩子得救了。英國科學家法拉弟,根據電流能產生磁的事實,進行反向思考,從而引發出把磁轉變成電的新想法,並把這種想法寫在筆記本上,後經實驗證明,磁果然能夠轉變成電。不久,發電機被發明製造出來。

19、定一定的辦法

碰到問題想要解決,或想對已有的事物加以改進,或想創造某種東西,有時需要明確範圍並且需要做出一些規定,這樣才會產生有效的結果。例如在沒有溫度計以前,人們無法確定今天與昨天的溫差是多少,醫生也說不清病人發燒的程度,所以要想發明測溫儀器就得規定冷熱的標準。瑞士科學家攝爾修斯規定:冰水混合的溫度(冰點)為零度,水沸騰的溫度(沸點)為一百度,中間分為一百等份,每一等份代表一度,這就是我們現在所用的攝氏溫度計的溫標。關於對聲音大小的測量問題,科學家也做了明確的規定,單位名稱叫分貝。兩人麵對麵地說話聲,約為70分貝;身邊汽車的喇叭鳴聲約110分貝。發明製造的“環境噪音顯示器”可以監測周圍環境的噪音汙染程度,噪音超過85分貝,就意味著妨礙別人的工作和學習,讓人感到不舒服。還有病人用藥,藥水瓶上有刻度,藥袋上有用藥時間、次數、藥量說明;城市街道十字路口的信號燈,紅燈停綠燈行等,都是人自己規定的。學生上課起立,課堂發言要舉手等,也是一種規定。

上述這些方法,是我國創造學研究會成員根據美國奧斯本“檢核表法”的創造技法加以修訂提煉而來的。通過對這些方法的學習和實踐,可以開闊我們的思路。隻要對周圍事物多留心和善動腦,發明創造的成果就會在我們手中產生。