创造是教育的灵魂分享 http://blog.sciencenet.cn/u/wyc 原大连海事大学轮机工程教授,著有《创造思维》等书。

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思维模型演绎

已有 3493 次阅读 2009-3-24 20:25 |个人分类:《创造思维新编》书稿|系统分类:教学心得

  第五节  思维模型的演

思维模型,与此相近的词有:模式、模拟、模块、思维块、相似块、思维树、思维方法等等。通过对“思维模型”的研究,使人们加深了对“思维”与“模型”及其相互连通和无限演变的不断深化的认识。这对发展创造思维无疑是十分重要的。本节将从以下种种实例中与读者分享这其中的乐趣。

众所周知,北京天安门上有一个国徽,而国徽上画了一座天安门,按理说这座天安门上也有一个国徽,这国徽上还有一个天安门……无穷无尽读者不妨设想,这世界上的事物,那种看得见看不见”,有限与无限,模糊与清晰,看到和想到的,可以思议与不可思议,正如探索,把握有限,寻求最优12个字本身也就是一个概念型的思模型

再说航模”,一架飞机,一艘太空,一艘巨轮,我们都可以把它做成一个缩小的模型来供展示研究对模拟太空的实验室研究,各种不同型体的风洞测试,船舶实验池中的人造波浪条件下的船模实验,这通常是对实物的加以缩微以便于研究,而这种思维模式也正是对房屋结构桥梁结构火箭发射塔结构等不可或缺的前期课题。2008年北京奥运会主会埸的鸟巢设计,“道法自然,飞禽筑巢给了人类的启示,而为了解决巨大主会埸的构思却成了思维模型的绝妙方案深圳世界公园的微型景观,既是真实的,又不是原来意义上的真实,这么说来它又是假的在深圳公园里拍的故宫和京旅游拍下的故宫,亦几乎是毫无二致就像蜡像馆里见到的蜡像亦与真人一模一样由此可见,任何一个脑子正的人,不会怀疑研究思维模型肯定是一种非常益智之举

地球仪地动仪天象,这些都有助于我们认识周围的世界、了解宇宙的神从医学上讲,人亦是一个小宇宙,且人的上的穴位又与人身上的所有器官脏器相对应从认识论上,我们讲矛盾的统一,讲否定之否定周易讲阴阳八卦那不是最早的思模型?阴爻阳爻,讲乾讲坤,进而说到行健,君子以自强不息;地势坤,君子厚德载物”。可见,模型的存在,古己有之,源远流长

机器人是对人的模拟,尽管今曰的技术,完全有可能把机器人做得人一模一样,然而,更普遍的意义上是令机器人完成的某种特定的功能,所以说,它是一种功能型的模拟器例如履带式起重机,它不是用脚丫子走路,它主要是把人手之延长,行功率的放大坦克车的发,它是既有矛又有盾”、既能攻又能既是冲锋陷阵的勇士又是铜墙铁壁垒”,这就已不是一位兵马俑仕卒,而是一个实用型的思维模型人们要对现代化车间的机械手加以考察,不得不惊叹不已,叹为观止!械手不,保证准确无,人不能进的(如进入人的血管)它能进,人不能(对人体有毒有害的空间)它能适应真乃“不似春光,胜似春光”、“观鱼胜过春江是也!今曰的微创手术,不用开不用剖腹,是人(医生)完成的,又是机器人计算在完成,是多方面的技术专家和思维科学家的共同杰作以前有人说∶“一个只得化学的化学家,不是一个真正的化学。”我们以说,一个只懂得医学的医生,亦不是一个真正的医学家句话对干各行各业能都是放之四海而皆准因为,现代科学的发展趋势,既高度分化又高度由综合而创造,这是时代的必然

工程技术的研究,用类比的方法,即模拟的方法,航空航天航海轮机等等的各种学模拟器己经是什么新闻:流、电压电阻三者,欧姆定律指出,电流与电压与电阻成反比。水水压水阻者之间,亦有类似关系热流热压(差)、热阻呢?亦此类同,当对液压传动系统冷库隔热结构的研究,科学家往往是做一个电的模型来进行研究,然后,再换算到相统中去

在北京故宫博物院的“钟表馆”,各式计时设其妙沙漏水漏”到今曰我们所用的电手表,一天24小时,对应着地球自转一周难怪有人戏称,我们每个人的手还安装了一座天文模拟器一个地球自转的测定仪呢!

船舶柴油机的扭转动是研动力推进方面的一个重要课题柴油机的轴系是一弹性体”。机器运转中,发动机输出的扭矩和艉端螺旋桨阻力形成的负荷力矩,使整根产生类庥花状”的扭曲变形,且由于动力端柴油输出的扭矩是变化的,况与螺旋桨之间所产生的负荷力矩也,从而构既扭转又振动”,这就是“扭”。我们的老师做一个模型,用的是二个一拉缶的盖子,各在其园周上等距离的打了几个小孔,根绳起形成一筒状结构,既可演示扭转又可演振动”,十分简明生动,引人入胜,令人终生难忘。大有郑板桥遗风:删繁就三秋树,领异标新二月花”。作者终所从事的舶辅机及系统的专业课教学中,通过我们自行研究计的许多教具模型,:舵机的液压式远距离操纵机构,威尔泵,华盛顿泵,径向变量,轴向变量,液压模糊图、压甲板机械思维图,还有:逻辑阀忆阀集成阀与阀堆等等这些模型体现:复杂问题简易化,局部问题夸大化,隐蔽问题剖示化,立体问题平面化,笨重物体轻型化,现象问题理论化,个别问题遍化,整体问题可拆化,典型问题联想化,动静逆转形象化等从而使一代代的学子们不仅受到技术的训练艺术的熏陶哲理的贯穿和创造思维的升华,学到了机械设机理”、明白认识客观事物的事理和懂得为人处理的哲理”感创造思维原理”。现在,随着时代的进步着教学手段的电子化数码化虚拟化元化的理念引入教材引入课堂和实验室,述的思模型仍不失其历史的光辉,并将更上层楼

机概论一书是大连大学船舶辅机教研室奉献给航海教育界一本较为成功的教材,并为我国其他大学相关专业考研的必读教材之一编写经验曾被收入教育理工农医教材编写经验汇编》,海交大出版社,1985年版1981、1986、1991年由人民交通出版社3度再版,发行29600,并荣获大连市19781996年度的优秀著作奖这本书有二大特点:一是每章的后面都附有复习思考题,大地推动了启发式教学的实施和学相长原则的贯彻;二是在每版之前都向读者介绍了本书的总纲作为教学工作的”,特别是第三版的前言”,作者独具特色地写下了“航海科学中的哲理,并以汪育才64字的哲学思模型(4×16字诀)使全书的思路造教育上的开拓,领风骚,受到学界达的广泛关注

   轮机概论3前言全文如下:

自从轮机概论版发行以来,己经渡过了十春秋,历经多次再版与重印,二万余册它的编写导思想,曾经从以下三方面进行了论述,:着眼专业需要,出重点内容;研究教学规律,意详略得当;不断总结经验,重视知识更新并以我们是怎样编写轮机概论一文,登在由原教织出版的我国高等校理工农医教材编写经验汇编,受到了有关方面的重视

轮机概论作为一本教材,无疑地,它必须充分认识到各种教育原则和教学规律的精神实质,但又必须联教学实际,灵活而富于创造性地加以运用它十分重视,教学内容与教学方法的密切结合,理论思维与实际技能的培养并重在现代教育念的导下,充分利用各种现代化的教学,优化教学环境,针对专业培养,有的放矢地进行教学内容的组织

根据我们多年来的教学实践,在教学法方面主要按照四个观念,一个中的思路进行所谓四个观念就是指:非观,难易观,虚实观,异同。“一个中就是说,我们一切教学活动,都要围绕综合而创造这一中心来展开上述的四个概念,可分别以句十六字诀来描述:

是非观:“此即彼,亦此亦彼,由此及彼,永无止境例如,在讲授主机,我们不仅要出主()机之间的区别,或者是主,或者不是主机同时还应指出二者之间的亦此亦彼,它既主机又可能还是具有多种功能的他种机械,并以此借题发挥”,以求举一反三

易观:“人所易言,我寡言之,人所难言,我易言。”例如,在组织教学内容以及进行各种教学活动时,都要恰如其分地把握住,到适当的,断提出高而可攀要求,做到既不太难,又不是不难”,这实际上是一种教学艺术

虚实观:虚者实之,实者虚之,虚实结合,辩证思维。”这里指的是:理论与实践,抽象与具体,归纳与演绎,个别这样一些范畴,使深奥的理论,力求得通俗易懂深入浅出从一些普通的现象和事实中,能指出其发展的规从而使人们认识能力的提高,始终沿著科学思维的轨迹在前进

异同观:“求同,同中求异,异同,意无穷。”古往今来,一切有识之士不在上大做文章试比二冲程柴四冲程柴油机”,“锚机舵机”,制冷机等等,些二元的,以及三元的多元的它们之间的异与同设想,随着认识的深化,它将使人们的逻辑思维都会获得的飞跃

众所周知,由综合而创造,这似乎并不能算是一个新的命题但是,在迎21世纪即将到来之际,船舶的人工人机舱”,从航海到航天,从自然科学到社会科学,量边缘科学和交叉科学的不断涌现中,它再一次雄辩地证明了这一论断的无比生命力

轮机概论的教学实践表明,以简明扼要喜闻乐见的形式,对教学内和教学思路加以引介,可能是很用价那就是:辅电,油水气;抓系统,功能析;,能计;工具书,切莫弃。”辅电油水气是指本门课程的研究对,有主机,()机,电气工电子,燃油滑油,海水淡水,压缩空气水蒸汽抓系功能析是指学习本门课程的着眼问题,在研究各种机电设备时,要注意抓住典型系统的功能分析来进行现代价值工程理论是这一思路的理论基础思可靠(设汁与策略)可靠性与经济(节能)乃是本门课程研究的核心具书切莫弃是在教学要注意培养生阅读参考书文献资料工具书的习惯,不要抱着一本书”,要提倡比较宽广的视野,同时具有合理的足够丰富的专业知识结构

概言之,《轮机概论》是根据系统工程的,,对干船舶机电设备,管理使用保养、维出发围绕安全可靠高效节能等方综合,以求使轮机技术的软科学化获得其应的开发

以此书奉献给有志轮机技的开拓者们,以期抛砖引玉

弹指一挥间,机概论1981年问世以来,已历经28个春秋,日仍然受到人们的关注,可见技术是可能过时的,而创造精神必将永存!

学习研究思维模型是古往今来的大话题,也是一具有世界意义的大课美国总统尼克松写的回忆录就叫做《1999不战而胜》。有人兵法中的一句话“不战而屈人之兵就够一个堂堂大国的元琢磨一辈子了

三十六计条条锦至宝我们也不它看作是一些具有智慧光辉的思维模型”。按照本书的构思,作者暂不展开,仅列出标题如下:瞒天过海》、围魏救赵》、借刀杀人》、《逸待劳》、《趁火打劫》、声东击西》、《无中生有》、《暗渡陈仓》、《隔岸观火》、《笑里藏》、《李代桃僵》、《顺手牵羊》、《打草惊蛇》、《借尸还魂》、《调虎离山》、欲擒故纵》、《抛砖引玉》、《擒贼擒王》、《釜底抽薪》、《混水摸鱼》、《金蝉脱壳》、《门捉贼、《远交近攻》、假道伐》、《偷梁换柱》、指桑骂槐》。《假痴不癫》、上屋抽梯》、《树上开花》、《反客为主、《美人计》、《空城计》、《间计》、《苦肉汁、《连环计》、《走为上,以上计谋,若非等闲之辈,恐非轻而易举

再举一个读者出版团期刊方的例子,《读者·》《读者·土人文版》《读者欣赏》《读者·海外版》《者大字版》《老年博览》《飞碟探索》《故事作文》《妈妈画刊》《读》(盲文版)、读者》(维文版)……还有各种各样的“合订本,每月发行量数以千万,遍及海内外,广连老中,人间处处有读者一个欠发达地区的肃兰州,一群普普通通的文化,他们的视角,的思维,的魅力,他们的创造,是如此不可思议的巨大无比!我想,一切的思科学家都不能不出长时间的慨叹,!哉《读者!愿我们每一位读者,都能成长为一位不愧伟大时代的创

美国作家托马斯·弗里德曼的新著世界是平的》的问世,引起全球轰动鼓舞着人们在这个平面世界上去站立起来,有人会挡住你,没有人能挡住你完全有能让世界瞩目,为新世纪奉献出你的热和这一点对全世界的亿万网友来说,可能更身临其境,感受良深另一本书是·沃斯和新西兰戈登·德莱顿著的学习的革命》,作者声称,世界正在经历一次关键的转折,我们生活在一埸会改变我们生活思想沟通、成功方式的变革中,本书将为你制定变革年代的终身学习计划书中写道:全球电脑网络的发展将成为塑这个星球上生活的决定因素”“未来的雇员将做机器人不能做的工作,这就是说他们的工作需要高度的智力。”当今世界我们每个人都可以获得人类所有的知识智慧和美的遗这样的时代在人类历史中是首次出现。”“的工作埸所和你关教育的被改,也许被改得几乎面目全非。(·盖茨)”,“人类历史来越成为教育与灾难之间的赛跑。”学校过去50始终没有太大改变的地方之一。”“今天一根头发丝般细的光纤能在不到1秒的时间里将大不列颠全书二十九卷的全部内容从波士顿传到巴尔的摩。”学校如不飞速改变,就会全面崩渍”“世界上最不寻常的未开垦域是我们两之间的空间书中还有许多的模型的卡通图,人间“唯一愚蠢的,是你不问问题。”还有今天你如果不生活在未来,么,将生活在过去。”让我们迎朝阳去高唱太阳每天都是新的”的心灵赞歌吧

人生思考题

1假如你读过《学习的革命一书,你也能写出一本似的人生论著?

2有人说研究思维模型是一点石金术”,请君不妨一试

3有文凭无文化现象是一种教肓的悲哀,你以为如何?

4有人著书立说:《世界是平的》,其创见何在?

5三十六计》,也可说学而时习之,不亦乐乎”,不学不习,何得其乐?

6谈谈“愚蠢是怎样成的”?

7太阳每天都是新的

8关于机理事理哲理之我见

9请试作前无古人的模型                                                                                10请问6根火柴棍出多少个三角形?                                                                                                                                            11试用模型论对大庙里的菩萨加以述评

12从一幅春意盎,流水潺潺,鸟语的假壁画,试看以假乱真”。的智慧所在

13为什么说技术之争往住是哲理之争”?

14谈谈机器人机械手模拟器螺丝刀的联想

15创作一篇关于模型的旅游曰记那样的科幻式微型小说”,并一定要媒体(或上网)发表

16怎样解读乐山大佛——世界既是天然的,又是人造的

17从“人造肥与人工肥的联想

18说科学家就不能有艺术家气质与精神风貌?

19狗咬人人咬狗,谈逆向思维的科学思维观

20、论异想天开和标新立异



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1 黄富强

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