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    光明日报 2017年01月24日 星期二

    ●恰当估价自我 ●追求本质 ●发散思考 ●多问为什么 ●追问怎么做

    创新需要正确的思维方法

    作者:王泽山 《光明日报》( 2017年01月24日 13版)
    王泽山

    在实验室里忙碌的大学生 陈胜伟摄/光明图片

        【思想汇】

     

        编者按:王泽山院士作为第一获奖人,曾获1993年国家科技进步一等奖、1996年国家技术发明一等奖、2016年国家技术发明一等奖,以及1998年国家技术发明三等奖、2015年国防技术发明特等奖和2001年国家优秀教学成果二等奖等多项国家级科技奖励,可谓创新卓著的科学家和教育家,82岁高龄的他近日为本版专门撰写自己几十年科研创新的体会,读来获益良多,特与读者分享。

     

    根据能力,控制规范行为

     

        我随时提醒自己,要清楚自己的能力和可以掌控的范围。

     

        大学在哈尔滨军事工程学院的学习经历,使我逐渐看到一个事实:每个人的思考和行动都有一个可以掌控或管辖的范围,超出范围就力不从心,失去调控能力。

     

        哈军工原二系主管科研的副主任,是一位有头脑、能力强的科研领导。曾任国家重大科研项目——三代主战坦克的总设计师,在20世纪50年代他就提出弹丸发射之后能够转弯的设想和思路。他同时主持多项前沿课题,思路清晰,帷幄自如。这类人是在宽广的范围内具有掌控能力的帅才。我还见过一个同学,学生日常生活用品本来就很少,但他却不间断地整理,几乎天天如此,总也理不清。做实验时,由他组装的实验装置,不知什么时候就会塌下来。这些人掌控的能力和范围就小。

     

        不同的人有不同的可以掌握控制的范围。不同人应根据自身的能力,规范自己的行为。

     

        鉴于此,我把个人的奋斗目标、课题选题、课题研究过程甚至日常活动,都和“能力与范围”联系起来,做有成效的工作。

     

        我把“能力与范围”作为我个人确定专业和研究方向的基础根据。我想,根据社会、环境和自身“能力与范围”等多因素潜心思考后所确定的目标,是最容易实施的。大学选专业时,一般人不选择陆军,更不选择火炸药。当年只有我一个人是自愿学火炸药的。我对海、空军专业也有兴趣,但根据“能力与范围”的考虑,还要舍得丢弃,最热门的不一定对我是最佳的。这些年来,我很满意这一选择。对我,这是一个“社会需要、个人前途可能更灿烂、有能力胜任”的最佳选择。

     

        我在选题和从事研究时,也注意把握“能力与范围”的尺度。

     

        开始,我同时研究含能材料设计与装药设计。含能材料设计的理论内容多,很时尚,而装药设计偏重于应用。研究者热衷于前者。我在含能材料设计研究中已有基础和重要成果,也热爱这个方向。但基于“能力与范围”的考虑,我舍弃了材料设计,而以装药设计作为主体研究方向,后来的主要成果也来自于装药设计领域。

     

        “选题”是一个重要的科学问题,它是做学问的要点。我体会,在“选题”时要认真考虑“能力与范围”,并依此形成了我的选题原则:“客观需要、国际前沿、有能力解决”,即在选题之初,就将课题置于自己可以掌控的“能力与范围”之内。

     

        课题研究中,我随时约束自己的行动,不是什么都重要,要能舍得丢弃。尽量减少和限制自己的社会、业余活动,以对课题精心、执着、顽强地攻关。

     

        回顾过去,我在专业研究上有所成就,与恰当地估价自我、摆正位置、专注学问、舍得丢弃不无关系。

     

    求本与拓展,进行收敛与发散的思考

     

        在哈军工曾听到数学家华罗庚报告中的一个说法:读书要把书读薄。当时他并未对“读薄”做进一步的说明。我想,华先生的说法有深刻的含义,我理解为:读书是取其精华的过程,读书不一定要记住全书的内容、甚至每一句话。但每读一次,要更接近其本质,理解其内涵、掌握其要领。

     

        在2010年10月20日《科技日报》纪念华罗庚诞辰100周年专栏中,数学家吴文俊的文章《人民的数学家》中记述,“华罗庚还善于以隽永通俗的语言,表达深奥的数学思想。例如‘读书从薄到厚,再由厚到薄’,这是可以垂之后世的至理名言。”

     

        在这些名师的教导中,我逐步形成“追求本质”(求本)的思考习惯,提升了我的“求本”能力。平时,我注意思维方法的锻炼。对一个事情,或听别人的一段话,都注意在众多方面的因素中,找到它的核心,并设法用几句话道出它的本质。

     

        在“某低温度感度发射药及其装药”课题的研究中,我就凭照“求本”的思路,一步一步地揭示了燃面补偿过程和低温感效应的机制,发现了低温感效应的功能材料,试验验证了效果,找到了事物的本质。

     

        在追求本质过程中,我的思想从不空白。有很多问题就是在潜心的思考中得到答案的。“全等模块发射装药”是国际上没有解决好的研究课题。仅用一种单元模块究竟能不能实现火炮射程的全弹道覆盖?这个问题我连续地思考了三年。最后在思考中设计出补偿装药的技术方案,解决了这一难题。

     

        “求本”要有执着的精神,忌“轻浮”。有一些“很聪明”的同事,经常提出一些新的思维和似乎有价值的观点。常在研究高峰期间,突然提出更动人的见解和新的方向。他们立志快,转变快。回头看,他们的业绩平平。学术方向上的游摆和轻浮是和“求本”与执着的科学精神相悖的。

     

        既要收敛思考、“追求本质”,也要“拓展”、发散思考。对于我这样的“教学与研究型”的治学人员,可以将推理与拓宽作为“追求本质”的后续工作。把点上成果拓展为面上成果,进行“拓展”式的转化。

     

    “为什么与怎么做”的思考方式

     

        在学习和工作中,遇到问题要多问几个为什么。很多人把它作为思考问题的一种方式。

     

        “为什么”有导向性、有启发性。应用它有助于对问题的理解,有助于查找事物的本质。要多问几个“为什么”,问过和思考过后,一方面认识的范围扩大了,另一方面是对问题的理解也愈加集中和深入了。

     

        我在青少年时期,很喜欢阅读《十万个为什么》这类科普读物,它引导我去认识绚丽的世界。面对天文、地理、物理、化学等各门类的事物,都想问个为什么,用这种方式也思考、观察了周围的事物,扩大了我的知识面。在思考中,也培养了我的思维能力和求索的欲望。

     

        随着学习和研究问题的深入,在“为什么”的基础上,我逐渐运用“为什么与怎么做”的思考方法,有助于获得创新的结果。

     

        “为什么”之后,过程往往还没完结。这时还要问:“它还存在什么问题?”“能不能比它还好?”“怎么做才能比它更好?”即要对事物本身提出怀疑或否定,也就是在“为什么”的基础上,上升到“怎么做”(怎么做才能更好)的层次。我将这种方式称为“为什么与怎么做”的思考方法。在学习和研究中,我和学生一起曾用这种思考方式,发现一些现象,形成一些发明专利。其中,在“为什么与怎么做”的模式中,“怎么做”是尤为重要的。往往在“它还存在什么问题?”“怎么做才能比它更好?”的思考中,形成了一些新的概念,获得意想不到的效果,一些发明往往产生于此。

     

        我认为,“为什么”的思考方法主要是理解和认识型的思考方法,“为什么与怎么做”的思考方法是创造型的思考方法。我的20多项发明专利,多数是在创造型的思考中形成的。因此,我也在教学中,常用“为什么与怎么做”的思考方法,培养学生的创造精神、创造意识和创新能力。

     

        (王泽山,作者系中国工程院院士、南京理工大学博士生导师)

     

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