科學(xué)方法(參考版)
2024-09-08 11:52本頁面
【正文】 實(shí)驗(yàn)證明，對一個(gè)因素的問題，用優(yōu)選法做 16 次試驗(yàn)，就可達(dá)到“對分法”做 2020余次試驗(yàn)的效果。 黃金分割還是一種有效的優(yōu)選法。上海東方明珠廣播電視塔高達(dá) 468 米，上球體位于黃金分割的 250295 米處，觀之令人賞心悅目。 黃金分割與優(yōu)選 物體或圖形的寬與長 (高 )為 5： 8 或接近 ，就是數(shù)學(xué)上著名的黃金分割，又稱“中外比”、“黃金律”。如手表的基本功能是計(jì)時(shí)，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為機(jī)械擺動、指針顯示，而石英振蕩、液晶數(shù)字顯示則成為新穎的電子手表。這種“同素異形”現(xiàn)象表明，結(jié)構(gòu)決定系統(tǒng)的表現(xiàn)形態(tài)和外在功能。 功能－結(jié)構(gòu)誘導(dǎo) 功能－結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)，就是從事物 (系統(tǒng)或整體 )的功能要求出發(fā)，開闊思路，進(jìn)行多角度的思考，找出最優(yōu)化的結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致創(chuàng)造發(fā)明的一種思維方法。如一個(gè)企業(yè)只有開 放才能獲得發(fā)展，這種開放不僅是輸出產(chǎn)品，輸入原料，而且涉及人才、技術(shù)和管理等方面。如一壺水放在火爐上，水溫逐漸升高，但水開后水蒸氣不斷蒸發(fā)，壺中的水和空氣就形成了一個(gè)開放系統(tǒng)，帶走了火爐提供的熱量，水溫不再升高，達(dá)到了一種新的穩(wěn)定狀態(tài)。這種與外界環(huán)境自由地進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息交換的系統(tǒng)，稱為開放系統(tǒng)。 耗散結(jié)構(gòu)理論 耗散結(jié)構(gòu)理論是指用熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的方法，研究耗散結(jié)構(gòu)形成的條件、機(jī)理和規(guī)律的理 論。但克服缺點(diǎn)，正是人們的需求與希望所在。英國一位退休工程師 針對自行車胎經(jīng)常被戳破的現(xiàn)象，試制成一種實(shí)心無內(nèi)胎的“永不漏氣的自行車胎”，受到消費(fèi)者歡迎。 例如，發(fā)明家從人們經(jīng)常忘記給手表上發(fā)條的現(xiàn)象出發(fā)，發(fā)明了全自動機(jī)械手表及電子表。世界上任何事物，即便被認(rèn)為是“很完美”的事物，經(jīng)過仔細(xì)分析后，也能發(fā)現(xiàn)它的不足和缺陷。這一系列新產(chǎn)品既滿足了不同消費(fèi)者的需求，又打開了市場銷路。但有人 別出心裁設(shè)想：“如果在雨夜，傘能照明該多好啊 !”制造商受此啟發(fā)后，在傘的頂部裝上小燈泡，手柄里裝電池，雨夜行走時(shí)，撐開傘燈就亮，傘燈不但可照明，而且還能引起過往車輛注意，避免發(fā)生事故。這一有效的創(chuàng)造發(fā)明方法，需作大膽想象，新穎構(gòu)思，立足于原有事物，但又不受原有事物的限制。特性列舉簡單易行，特別適用于較小的革新或發(fā)明，其關(guān)鍵在于對事物特性的詳盡分析。例如氣壓式保溫瓶，便是運(yùn)用特性列舉獲得的一個(gè)成果。它是通過對產(chǎn)品的特性進(jìn)行分析，并一一列舉出來，然后提出革新方案的一種方式。 明代科學(xué)家徐光啟，搜集了自戰(zhàn)國以來 2020 多年有關(guān)蝗災(zāi)的情況資料，統(tǒng)計(jì)了我國歷史上記載的 111 次蝗災(zāi)發(fā)生的時(shí)間，并通過深入實(shí)地調(diào)查，在紛繁的背景中，利用收斂性思維，找出了蘇北蝗災(zāi)產(chǎn)生的地理原因和蝗蟲的生活規(guī)律，撰寫了《除蝗疏》，提出了有效治理蝗災(zāi)的方法。 隱形飛機(jī)的研制，便是運(yùn)用收斂性思維的結(jié)果。 收斂性思維 收斂性思維又稱集中思維、輻集思維、求同思維。如鵝的綜合利用，除鵝肉外，它的毛就有許多用途：刁翎，可直接出售；窩翎，用于做羽毛球；尖翎，供做鵝毛扇 ；鵝絨可加工衣、被、枕等產(chǎn)品。 例如，風(fēng)箏的用途可以“輻射”出：放到空中去玩，測量風(fēng)向，傳遞軍事情報(bào)，作聯(lián)絡(luò)暗號，當(dāng)射擊靶子等等。它是一種從不同的方向、途徑和角度去設(shè)想，探求多種答案，最終使問題獲得圓滿解決的思維方法。 都市的平面交通擁擠不堪，用立體思維構(gòu)思交通，建成地鐵、高架道路、主交橋等，有效地解決了交通問題?？茖W(xué)家通過立體思維設(shè)想，將晶體管和必要的電子元件，完 整地集成在單塊半導(dǎo)體晶片上，構(gòu)成一個(gè)有預(yù)定功能的集成電路。它要求人們跳出點(diǎn)、線、面的限制，有意識地從上下、左右、四面八方去考慮問題，讓思維在立體空間中邀游。而一位設(shè)計(jì)師卻反過來想，將吹塵改為吸塵，豈不更好 ?根據(jù)這個(gè)設(shè)想，研制成吸塵器。然而有人反過來想，把人關(guān)在活動的“籠子”里 (汽車中 )，不是可以更真實(shí)地欣賞大自然中動物的面貌嗎 ?于是野生動物園應(yīng)運(yùn)而生。在缸大、水深、人小，救人困難的情況下，他急中生智，不直接拉人出水，而拿起石頭砸破水缸，讓水流出，使落水的孩子得救。 聯(lián)想思維方法不僅應(yīng)用于科學(xué)創(chuàng)造、技術(shù)發(fā)明，而且也廣泛應(yīng)用于文藝創(chuàng)作、經(jīng)營管理等方面。美國工程師斯潘塞在做雷達(dá)起振實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)口袋里的巧克力融化了，原來是雷達(dá)電波造成的。他聯(lián)想到綠苔可用來為人治病。將關(guān)于一事物的思想或表象，推移到另一事物上去的一種思維方法，并由此形成創(chuàng)造構(gòu)想和方案。 和煦的陽光、清新的空氣、小鳥的鳴叫、誘人的花香、優(yōu)美的音樂以及父母的細(xì)語，對嬰兒右腦的發(fā)育都是一種良好的 刺激，讓學(xué)齡前的幼兒學(xué)習(xí)繪畫、書法，演奏樂器或經(jīng)常組織野外郊游，對開發(fā)右腦都是有好處的，成年人經(jīng)常進(jìn)行左側(cè)身體訓(xùn)練，多用用左手，對右腦開發(fā)很有益。 研究表明，右腦是對新問題進(jìn)行創(chuàng)造性思維的重要區(qū)域。人的左半腦與右半腦具有不同的功能。上海寶山鋼鐵集團(tuán)公司、金山石油化工公司、大眾汽車制造公司等現(xiàn)代大型企業(yè)運(yùn)用后都取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。樂隊(duì)指揮讓每個(gè)樂手按照一定順序演奏不同的樂段，樂隊(duì)就能演奏出旋律優(yōu)美、節(jié)奏動人的完美樂曲。 這種主要通過個(gè)人自我控制，達(dá)到組織目標(biāo)的管理方 法稱為目標(biāo)管理。技術(shù)美學(xué)對于美化工作和生活環(huán)境，提供了有益的啟示，開拓了廣闊的途徑。如今，現(xiàn)代家用電器、家具等許多產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，都運(yùn)用了技術(shù)美學(xué)方法 。它包括技巧、藝術(shù)設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、款式、色彩、風(fēng)格等方面。 在進(jìn)行物質(zhì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)時(shí)，要貫徹美的使用原則。 技 術(shù) 美 學(xué)
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