（机械制造及其自动化专业论文）计算机辅助创造力开发的系统结构及软件研制.pdf

中文摘要 摘要 创造力是人们从事创造性思维、开展创造性活动的最关键、最活跃的因素， 也是人类最宝贵、最重要的品质。传统创造力开发侧重于对创造力开发方法和流 程的研究，对于计算机在创造力开发过程中应用的关注不够，而这是目前创造力 开发中必须解决的一个主要问题。随着现代社会的发展、科学技术的进步，计算 机在人类活动中的作用日益突出。因此，研究计算机辅助开发人的创造力的理论 和技术，无疑具有非常重要的意义。 论文指出了当前在创造力开发方面存在的不足，分析t g , j 造力开发理论和开 发方法，探讨了计算机在创造力开发中的作用，并提出计算机辅助创造力开发的 系统结构及其主要内容，研制一套计算机辅助创造力开发应用系统的原型软件。 全文主要研究内容可概括如下： 1 、概述了创造力的涵义及其结构、分析了创造力开发的国内外研究现状，介 绍了现有创造力开发理论，分析这些理论的不足，在此基础上提出计算机辅助创 造力开发的概念，阐述了课题的主要研究内容及研究意义。 2 、研究创造技法的计算机实现及其在技法训练中的应用。提出计算机技法程 序的概念，研究计算机辅助技法训练的基本流程，选取适当技法开发出计算机程 序，同时给出应用实例，介绍了其实施流程和操作步骤。 3 、研究创造力测试的主要技术指标，提出测试题目编码方式以及分数的合成 方法，在论述创造力测试过程的基础上，提出创造力评估模型，并给出具体的应 用案例，最后提出基于测试结果的创造力持续改进模型。 4 、指出技法实战训练在整个创造力训练中的重要地位，结合创造技法，给出 一个具体的技法应用实战案例，模拟创造流程，着重培训使用者的相关技能。 5 、在以上研究工作的基础上，讨论了计算机辅助创造力开发应用系统的总体 结构，研制了一套计算机辅助创造力开发应用系统的原型软件。 最后，总结本文的研究工作，得出了一些有益的结论，提出了进一步研究设 想。 关键词：计算机辅助，创造力开发，技法程序，创造力测试 英文摘要 a b s t r a c t c r e a t i v i t yi st h ev i t a l e s ta n dm o s ta c t i v ef a c t o rw h e np e o p l et h i n ka n dd os o m e c r e a t i v et h i n g s ，i ti sa l s ot h em o s tv a l u a b l ea n di m p o r t a n tc h a r a c t e ro fh u m a n b e i n g s t r a d i t i o n a l c r e a t i v i t ye x p l o i t a t i o nm e t h o d se m p h a s i z ep a r t i c u l a r l yo n t h er e s e a r c ho f t h e e x p l o i t a t i o nm e t h o d sa n df l o wo fc r e a t i v i t y , b u t 廿l e yp a yl e s sa t t e n t i o nt oc o m p u t e r i n t h ep r o c e s so f c r e a t i v i t ye x p l o i t a t i o n , h o w e v e r , i t i sam a i n p r o b l e m t h a tm u s tb es o l v e d i nt h e c r e a t i v i t ye x p l o i t a t i o nt o d a y a sm o d e r ns o c i e t yd e v e l o p s a n ds c i e n c ea n d t e c h n o l o g yg o e sf o r w a r d ，c o m p u t e rb e c o m e s m o r ea n dm o r e i m p o r t a n ti np e o p l e sl i f e ， i ti s u n s u s p i c i o u sv e r yi m p o r t a n t t o s t u d yt h et h e o r ya n dt e c h n i q u eo fc r e a t i v i t y e x p l o i t a t i o na i d e db yc o m p u t e r t h i sd i s s e r t a t i o np o i n t so u tt h es h o r t c o m i n go f c r e a t i v i t yt r a i n i n gn o w a d a y s ，a n d t h e na n a l y s e st h ec r e a t i v i t yt h e o r i e sa n de x p l o i t a t i o nw a y s ，d i s c u s s e st h ef u n c t i o n so f c o m p u t e ri nc r e a t i v i t ye x p l o i t a t i o n ，f i n a l l yi tp u t sf o r w a r dt h es y s t e ms t r u c t u r eo f c o m p u t e r a i d e d c r e a t i v i t ye x p l o i t a t i o na n d i t sm a i n c o n t e n t s ，a n dt h ep r o t o t y p es o f t w a r e o f t h e c o m p u t e r a i d e dc r e a t i v i t ye x p l o i t a t i o na p p l i c a t i o ns y s t e m h a sb e e n d e v e l o p e d t h e f o l l o w i n ga r e t h em a i nr e s e a r c hc o n t e n t so f t h ed i s s e r t a t i o n ： 1 t h i sd i s s e r t a t i o nf i r s ts u m m a r i z e st h em e a n i n g o f c r e a t i v i t ya n d i t ss t r u c t u r e 、t h e r e s e a r c hs t a t u so fc r e a t i v i t ye x p l o i t a t i o nb o t hh o m ea n da b r o a d ，t h e ni n t r o d u c e ss o m e e x p l o i t a t i o nt h e o r i e s ，a n a l y z e sn l e i rs h o r t c o m i n g s ，b a s e do nt h ea b o v es t u d y , i tp u t s f o r w a r dt h e c o n c e p t i o n o f c o m p u t e r a i d e d c r e a t i v i t ye x p l o i t a t i o n ，f i n a l l y t h i s d i s s e r t a t i o ni l l u m i n a t e st h em a i nr e s e a r c hc o n t e n t sa n di t ss i g n i f i c a n c e 2 t h i sd i s s e r t a t i o ns t u d i e st h er e a l i z a t i o no ft h et e c h n i q u ec o m p u t e r p r o g r a m sa n d 也e i ra p p l i c a t i o ni nt h et e c h n i q u et r a i n i n g , a n dt h e np u t sf o r w a r dt h ec o n c e p t i o no f t e c h n i q u ec o m p u t e rp r o g r a m , a n di ts t u d i e st h eb a s i cf l o wo ft e c h n i q u et r a i n i n ga i d e d b yc o m p u t e r , a n ds e l e c t ss o m ep r o p e rt e c h n i q u e sf o rc o m p u t e rp r o g r a m ，i tf i n a l l yg i v e s s o m ea p p l i c a t i o ne x a m p l e s ，i n t r o d u c e st h ea p p l i c a t i o np r o c e s sa n do p e r a t i o ns t e p so f t h es o a r e 3 t h em a i nt e c h n o l o g yi n d e xo fc r e a t i 啦t e s ti ss t u d i e di nt h i sd i s s e r t a t i o n ，t h e c o d i n gm e t h o d o ft e s tq u e s t i o n sa n dt h ec o m b i n a t i o nw a yo fr e s u l ts c o r e sa r ea l s op u t f o r w a r d ，o nt h eb a s eo ft h ec o h l s eo fc r e a t i v i t yt e s ts t u d y , i tg i v e st h ec r e a t i v i t y e v a l u a t i o nm o d a l ，a n dt h e na n a p p l i c a t i o ne x a m p l e i sg i v e n ，a tl a s t ，i tp u t sf o r w a r dt h e c r e a t i v i t ys u s t a i n a b l ei m p r o v i n g m o d e l i i l 重庆大学硕士学位论文 4 t h i sd i s s e r t a t i o np o i n t so u tt h em a i nr o l et h ei n n o v a t i v e t e c h n i q u et r a i n i n gc a n p l a yi nt h ew h o l ec r e a t i v i t yt r a i n i n g ，i n t e g r a t i n gai n n o v a t i v et e c h n i q u e , a l la p p l i c a t i o n e x a m p l ei sg i v e n , t h i se x a m p l es i m u l a t e st h ec r e a t i v ep r o c e s s ，a n dp a y sm o r ea t t e n t i o n t ot r a i n i n gt h ec o r r e l a t i v es k i l lo f t h eu s e r s 5 b a s e do nt h ea b o v er e s e a r c h , t h i sd i s s e r t a t i o nd e s i g n st h eg e n e r a ls t r u c t u r eo f t h ec o m p u t e ra i d e dc r e a t i v i t ye x p l o i t a t i o na p p l i c a t i o ns y s t e m , a n dd e v e l o p e dt h e p r o t o t y p e s o f t w a r eo f t h e c o m p u t e r a i d e d c r e a t i v i t ye x p l o i t a t i o na p p l i c a t i o ns y s t e m f i n a l l y , as u m m a r yo ft h e r e s e a r c hw o r ka n dt h ec o n c l u s i o na r em a d ea n d e x p e c t a t i o n o f t h ef u t u r er e s e a r c hi sa l s op r e s e n t e d k e y w o r d s ：c o m p u t e ra i d e d ，c r e a t i v i t ye x p l o i t a t i o n ，t e c h n i q u ep r o g r a m ， c r e a t i v i t yt e s t 1 绪论 1绪论 创造力是人们从事创造性思维、开展创造性活动的最关键、最活跃的因素， 也是人类最宝贵、最重要的品质。创造力开发与提升的效果关系到个体自身的成 才与发展，关系到国家的发展和社会的进步。目前创造力开发的广度和深度还远 远不够，还有极大的发展潜力。论文研究了创造力开发的理论和方法，探讨了计 算机在创造力开发中的作用，并提出计算机辅助创造力开发的系统结构，并研制 出一套计算机辅助创造力开发软件，以帮助企业员工和高校学生提高创造力。 1 1 计算机辅助创造力开发的提出 1 1 1 创造力概述 创造力的含义 创造力不是一种单一的心理活动，而是一系列连续的高水平的复杂心理活动。 具体地说，创造力是根据一定目的和任务，运用一切已知信息，开展能动愚维活 动，产生某种新颖、独特、有社会或个人价值的产品的品质。 创造力这一概念包含两层含义：一层含义是指人类所特有的一种创造潜能， 即人的隐性创造力。这一点已为现代生命科学、脑科学和医学科学的研究所证实。 另一层含义，刨造力是指人们在创新活动和创造实践中所表现出来的、生产创造 性成果的一种能力，即显性创造力。将两层含义统一起来理解，创造力既是人所 具有的一种潜在的、天赋的自然属性，同时又是必须通过后天的学习、训练和开 发，才可得以发挥和显露出来的一种社会属性。前者属于戗造力的生理机制范畴， 主要是脑科学的研究内容；后者属于能力范畴，主要是心理科学和思维科学的研 究内容。隐性创造力可以通过实践活动来开发并形成显性创造力。 创造力的特性】【8 】【5 3 1 从宏观角度来考察，创造力具有以下四方面性质： 1 ) 普遍性，创造力的普遍性是指人人都具有创造力。 2 ) 特殊性，特殊性主要表现为创新时机的随机性。创造力的有效发挥往往是 内园与外因相结合的结果，外因的诱发有时会对创新起到关键的作用。 3 ) 能动性，创造力是人类认识能力和实践能力的结合，不仅是人脑特有功能 与人体特有技能的集中表现，而且受人的理想、抱负、意志、感情、情绪、精神 状态等非智力因素的影响。 4 ) 可开发性，可开发性是创造力的一个鲜明特点，意味着创造力存在可以挖 掘的潜在优势。人的创造力正是在不断挖掘、不断开发中才得以发展增长，发挥 重庆大学硕士学位论文 越来越大的作用。 1 1 2 创造力的构成要素 创造力的总体构成要素叫8 创造力分为一般创造力和特殊创造力。一般创造力具有普遍适用性，在一切 创造活动领域都有作用。特殊创造力普遍性低于一般创造力。一般创造力是特殊 创造力的基础，任何特殊创造力，都具有一般创造力所有的共性，而特殊创造力 则只具有其自身的特殊性，比如数学方面的创造力和机械结构设计方面的创造力， 则各自具有自身的特性。正因为特殊创造力的具体性，将在第四章创造力测试中 进行讨论，这里暂不予以考虑，而只探讨一般创造力。 创造力 一般刨造力 l 创造知识 ，心理 智力因素j ，：i 乒理 ，特殊能力 特殊创造力 l 专业技能 创意策划 剖造性设计 制图 创造成果袭达 样品制作 专业技术 图1 1 创造力总体结构 f i gi 1g e n e r a l s t r u c t u r eo f c r e a t i v i t y 一般创造力的构成要素 一般创造力由知识经验、智力因素和非智力因素三方面构成，图1 1 所示。 三方面要素间相互作用、互相影响，决定一般创造力的总体水平。 1 ) 智力因素 2 1 绪论 智力因素包括基础能力、创造性思维能力和创造行为能力。主要包括： a 心理素质记忆力、注意力、认知力、思维力、观察力： b 生理素质反应力、耐久力： c 其他素质时间运筹能力、统摄活动能力、信息处理能力、探索发现能 力、语言表达能力、预见能力、交际能力和应变能力。 这些基础能力本身，大部分不能直接产生创造性成果，但又都能在创造过程 中发挥作用，因此也归纳为创造力的构成要素。智商和创造力并不是简单的线性 相关，而是如图1 2 所示的复杂关系，从图中可看出，低智商的人很少有高创造 力，但高智商的人则可能出现低智商。这说明一定程度的智商是高仓造力的必要 条件。 图1 2 智商与创造力的关系 f i g1 2r e l a t i o nb e t w e e ni n t e l l i g e n c eq u o t i e n ta n dc r e a t i v i t y 2 ) 知识经验 知识经验是构成创造力的最基本要素之一。创造力高低与知识经验没直接关 系。从某种意义上来说，开发创造力比传授知识更重要。但没有知识和经验是根 本无法进行创造的，试想，鲁斌逊在海外荒岛上居住了3 0 多年，他能创造出或改 进现代的东西吗? 苹果掉到牛顿的头上，却能引起他思考从而发现万有引力，如 果掉到一般人的头上，也许他只会去想苹果熟了没有，为什么呢? 就是因为一般 人缺乏推导万有引力的数学基础、物理知识和经验。 3 1 非智力因素 非智因素一般包括创造个性因素、创造情感因素和创造意志因素等。创造个 性因素主要包括动机、兴趣和性格。创造情感和意志分别表现为稳定且品质良好 高奉liii 创造力illl0低 重庆大学硕士学位论文 的情感和克服困难的坚强意志。非智力因素有时在创造活动中成为决定成败的关 键性影响因素。一个智力平平、但是具有较强创造动机、兴趣以及合理的个性特 征的人，往往能够取得创造成果。一般来说，非智力因素越高，创造越容易出成 果，这就是为什么我们今天经常听到人们强调情商，其实就是这个道理。非智力 因素和创造力不能成简单的正比关系，可以用图1 3 所示的曲线粗略表示。 高 图1 3 非智力因素与创造力的关系 f i gi 3r e l a t i o nb e t w e e nn o n i n t e l l i g e n c ef a c t o ra n dc r e n t i v i t y 综上所述，非智力因素在创造活动中具有特别重要的意义。一般人在学校主 要接受智力教育，具备了进行创造活动的智力基础，这时，培养人的非智力方砸 的品质，就显得很重要。在计算机辅助创造力开发过程中，培训的重点应该是非 智力，主要是训练对于创造方法的掌握，包括思维和技法的学习和训练，以及实 战训练等等。通过这些方面的反复训练，使得人形成一种习惯，在脱离计算机的 环境下，依然能够很好的发挥所学到的创造技法，灵活的运用创造思维和技法， 从而提高创造力，达到计算机辅助开发的目的。 1 1 3 创造力开发及其重要意义 创造力的可开发性【8 】【l o 】【2 0 2 4 1 创新已成为社会的最强音和时代的主旋律。大脑里包含着巨大的创造潜能是 可以开发出来的，这可从以下三个方面来认识： 1 ) 从心理角度看【1 5 】【”】 许多人的创造力之所以没有能释放出来，是因为存在着严重的创造性心理障 碍，一旦心理障碍得到消除，就能产生强烈的自信心和创造欲，激发起创造意识 使潜在的创造力得到释放。 2 ) 从生理角度看 4 奉，ifl创造力illl0低 1 绪论 人脑由左、右两个半球组成，结构相同，但功能并不相同。传统教育使右脑 的功能相对薄弱，右脑有着巨大的开发潜力。由此可见，从生理角度看，创造力 也是可以开发的。 3 ) 从实践角度看( 6 2 7 3 7 4 1 从迄今为止人类开发创造力的实践来看，也同样能肯定创造力是可以开发的。 2 0 世纪4 0 年代，创造学奠基人奥斯本为开发人们潜在的创造力，首先在美国布 法罗大学开设了“创造性思考”夜校，讲授开发创造力的基本原理和基本方法， 效果十分显著。经测定，受过培训i 的人，其创造力平均提高9 4 。 因此，要端正对创造力的认识和理解，弄清创造力是人的一种属性，端正对 创造力开发的认识和理解，掌握创造力开发的原理、方法以及步骤，不能掉以轻 心。只有这样，才能有效地开发和提升自己的创造力。 创造力开发的重要意义 2 5 1 1 2 6 1 1 圳 当今之世，竞争激烈，唯有创新，才有出路，这点勿庸置疑。开发人的创造 力，大到国家联合体，d , n 平凡个人，都具有极其重要的意义。一个国家如果能 够有效进行创新，必能在国际竞争中处于优势地位；一个人若能善于进行创造性 的活动，就能够获得成功。因此，开发创造力对于个人和集体，都有重要意义： 1 ) 有助于培养和开发人的创造性思维： 2 ) 有助于促进人的从事新发明创造活动； 3 ) 有助于挖掘潜藏在人体深处的智力、能力； 4 ) 有助于丰富人的想象力，提高敏锐的洞察力： 5 ) 有助于提高人们生存、生活、工作学习等方面的整体综合素质； 1 1 4 国内外创造力开发研究概况( 1 1 1 1 1 4 1 1 4 2 1 5 3 】 自从5 0 年代以来，创造力的开发就成为创造力研究的主要领域之一，开发方 法主要有两种，一是创造技能的训练，二是将创造力开发贯穿在学科教学中，在 此基础上，人们提出了一些创造力开发的理论。t a y l o r 提出了一种用于开发学生 创造力的三维课程模型，即知识维、心理过程维和教炳行为维；r e n z u l l i 提出了一 种通过追求理想的学习活动促进青少年发展的一般理论。 另外，自2 0 世纪8 0 年代以来，一些研究者认为，领域知识和技能是影响创 造力的一个主要因素，没有一定的相关领域的知识和技能，是不可能在该领域中 取得创造成果的。a m a b i l e 认为，领域相关技能是创造力的一个成分，包括领域知 识、领域技能和特殊的领域相关才能。s t e r n b e r g 认为，为了在某一领域进行创造， 人们必须有一定的关于该领域的知识，需要知道已经取得了哪些成果、需要研究 什么、如何进行研究、如何让别人理解自己的想法等。 当前，创造力开发的研究主要集中在以下方面一】 5 】【1 0 】f 2 6 ： 重庆大学硕士学位论文 创造力开发途径 创造力开发的具体途径可归纳为如下四种： 1 ) 插足式。是指举办创造学知识讲座、报告会或创造力开发培训班等。它 通常是在计划外开展活动，在不影响学校、企业日常工作的情况下进行。 2 ) 渗透式。把创造学科知识、创造思维技巧渗透到文化、专业技术课程， 以此来培养学生的创新精神和创造力。 3 ) 特区式。在普通学校或企业内搞“开发区”，成立创造学教研室、创造发 明学校、发明创造学会等开发机构，专门从事创造力开发工作。 4 ) 计算机辅助式。这种方式比较新颖，但目前在这方面的研究不多，本文 将采用这种方式来研究计算机辅助创造力开发的过程和主要内容。 创造力的开发模式【删 所谓创造力开发模式，就是解决创造力开发如何操作和实施的一种途径。主 要有三种，如表1 1 所示。 表1 1 创造力开发模式的研究成果 模式研究成果 提高创造意识是开发刨造力的第一步目的是使学员 了解发明创造对人类社会发展的巨大推动作用和创 意识( 蛔m m e )造力在个人成长中的重要地位，克服“创造神秘”、 “与我无关”等心理障碍。讲授内容主要有科技史和 创造人物等。 构 理解创造力的特点、性质和创造过程的规律性，使学 成 理解( u n d e t s t a n d i n g ) 生增加创造学知识澄清模糊认识，教学内容有色q 造 戴维斯a u t a 模式 环 性人才的特点、创造过程、创造力构成和测验等。这 节 是创造力开发的知识准备阶段。 讲授各种创造技法。技法分两类t 一类是通用技法， 另一类是适合自己、易见成效的技法。在讲授中要以 技法( t w a a f i q u e s ) 轻松、活跃的气氛，辅以相应的练习充分调动学习 的主动性和积极性。这一阶段是a u t a 模式的核心 环节，重点是掌握各种创造技法。 实现( a c t u a l i z a t i o n ) 自我实现是a u t a 模式的最后阶段和理想结果。自 我实现是高层次的需要，是一种积极、健康的心理状 态。 发现问题在给定的“困境”问题中，能提出许多值得探讨的具 体问题，并详细描述问题的要素。 给定一个复杂的问题情境，能辨认出所陈述问题背后 确定问题还有哪些潜在的或实质的问题：提出能否扩展或重新 主 定义，通过变换动词来扩展或重新定义问题：再提出 奥斯本一帕内斯创造性解 要几个可能的子问题。 题j ) 惦模式( c p s l 过 给定一个平常问题的情境，提出习惯性的解决方式， 程 打破习惯性思维评价这些方式的有效性与存在的问题，再提出有创意 的解题方式，选择更成功的，制定实施方案。 学会延迟评判考察一个复杂的问题情境，提出尽可能多的答案，自 己不作评价、也不去评价他人的答案。 找出新的关系设计复杂情境，激励学员发现事物或经历之间的相似 性和差异，根据事物之间的相似性提出新设想。 识别各种不同的评价标准，提出可能的评价标准来解 评价行动后果决问题；对评价标准也不过早下结论，以求找到一个 创新而又实用的评价标准。 操前三天讲授创造学，创造技法等基本知识，帮助学员克服心 作理障碍； “三三一”教学模式时第二个三天用所学的知识，解决学员遇到的问题，提出解题思路 间 和创意，进行交流、研讨 序 最后一天总结，由师生展示成果，畅谈心得体会。七天培训结 列 束，由教师填写学习效果反馈表，寄发学员单位。 传统创造力开发，考虑到了外部因素( 如外部环境等) 对于创造力开发的重 要作用，肯定了创造力的可开发性，也各自从不同的方面提出了创造力开发的途 径，但是，他们有一个共同的特点，就是在整体上缺乏对于计算机在创造力开发 过程中的作用的认识，很少提到计算机在创造力开发中的地位和作用，特别是计 算机辅助下的创造力开发方法研究不够。如何在计算机的辅助下进行创造力开 发? 这是个相当重要的途径，如果充分利用计算机的优点，在创造力开发过程中 将可形成推广普及的巨大优势。 1 1 5 现有创造力开发理论的不足i n 】 纵观创造力开发理论，其中以介绍思维和技法的居多，它们缺乏对于这些理 论的改造，尽管有些理论也提出了一些比较好的见解，诸如建立例子库以便于初 学者更好的理解相关概念等，但这些以理论介绍为主的内容往往比较抽象，形式 重庆大学硕士学位论文 上十分雷同。许多理论仅仅完成了从国外翻译出来的过程，缺乏适合中国人情况 的创造力开发理论。现有创造力开发理论的不足： 偏重于介绍国外理论，缺乏针对中国人习惯和情况的理论研究； 偏重于理论的说教，缺乏能够指导具体实践、具有可操作性的指导； 缺乏对于创造力测试的研究，而这部分有时是相当重要的； 忽视计算机在创造力开发中的应用，现在的摸索实践大多是那种走穴式的 培训班，还不能正式的大规模推广。 1 1 6 计算机辅助创造力开发的提出【3 t 1 如何提高人的创造力? 如何提高人的思维品质，如何训练人使得其能够掌握 创造技法? 能否通过计算机的辅助来实现这一目的? 这正是本论文的出发点和落 脚点。创造学有两条基本原理，第一，人人具有创造力；第二，创造力水平是可 通过持续不断的培训提高的。创造力是可以提高的，通过研究如何提高创造力， 通过创造测评，了解个体的创造力概况，从而有针对性的进行培训。计算机能在 这个过程中扮演什么样的角色? 能否充分的利用计算机的优点，将创造力的培训 软件化，以使得更多人能够受到这样的培训? 能否从根本上开辟一条创造力开发 的新途径，用于训练企业员工的仓4 造力，又可对大学生创造力进行开发? 这是目 前创造力开发中必须解决的一个主要问题。为此我们提出一种新的创造力开发方 法一计算机辅助创造力开发。 1 1 7 计算机辅助创造力开发的基本概念 计算机辅助创造力开发的主要手段，是将现有的创造技法、创造思维和创新 概念用计算机来实现和传授，通过软件辅助人们进行学习和训练，同时通过计算 机辅助来测试人的创造力，从而认识和提高人的创造力。 借用计算机编程语言中模块的概念，应用创造发明学及相关学科揭示的规律、 原理、方法和技巧，根据创造力开发的需要而编制需要的创造知识单元。 模块分层次、分系列和软件编写，可大、可小、可伸缩。大型模块，其信息 容量大，涉及内容广。如创造性思维模块、产品开发模块、创造美学模块和课题 发现、资料检索、创造性设计、成果表述、公关艺术、技贸语言技巧模块等。大 型模块也可结合专业技术来编制，如农业创造模块、建筑创造模块、机电液一体 化技术模块等。又如技术原理、功能材料、物理效应、机构电路、设计技巧、工 艺技术、研制方法模块等。 把系列模块按一定的开发目的和程序装配起来就形成一本创造力开发教材， 模块可灵活应用。时间充裕、有兴趣就多教几块，时间紧缺，工作忙，就少教几 块。模块的简化、扩延方便。 案例是描述发明创造过程、方法的典型事例的简称，有成功的经验，也有失 1 绪论 败的教训和曲折的过程。案例编写要有针对性，做到通俗易懂、生动有趣，并进 行分类编码。案例突出创造规律的个性，讲究趣味性和实用性。平时耍注意收集、 创作和积累案例，多多益善，以便开发时灵活调用。 创造性思维的训练，要学习思维解题方法，让学员预习教材纲要，调研生产 经营或工作、生活中的问题，使学员带着有准备的头脑参与开发活动。计算机辅 助创造力开发强调把学员作为开发活动的主体，通过剖析案例，作出演示，激发 学员的创造精神，通过引导，启迪学员的创造灵感，提高学员的创造素质，帮助 学员走创造之路。 入的创新意识水平、创造能力大小、智力和非智力因素的水平都是客观存在 的，都是可以通过测评的方法测量出来，计算机辅助创造力测试是为了认识这些 创造力因素的真实水平，具有辅助诊断功能。认识创造力的水平是为了更好的开 发创造力。 从上面的论述中可以看出，计算机辅助创造力开发的重点应该是思维和技法 的训练，以及创造力的测评，而重中之重又是技法训练的计算机程序实现，这是 因为，技法具有可操作性的特点，因而具有可重复的特性，在技法产生方案的过 程中，可以充分的发挥计算机的优势，使得技法成为看得见的实实在在的方法； 思维训练可以利用计算机的多媒体功能，给人启迪，开阔思路，提高兴趣，与技 法相比，思维训练显得操作性不强，不如技法训练那样能够很快收到效果；而创 造力测评，作为创造力开发的一种辅助手段，其主要目的是认识人的创造力水平， 诊断创造力方面存在的不足，给出建议，从而辅助提高创造力。创造力的提高有 赖于思维和技法的训练和实践，因此论文的重点是计算机辅助技法训练。 计算机辅助创造力开发的难点是思维训练的实现方式、技法综合应用以及如 何保证创造力测试的准确性。传统恩维训练主要是文字性的描述，枯燥无味。本 文主要是通过利用多媒体以及让受训者交互参与的手段来解决这一问题：关于技 法的程序实现，具体到单个技法的时候，是可以解决的，但是如何将这些单个的 技法串连起来，在创新过程的不同阶段，能够灵活使用，是值锝研究的，本论文 将结合具体的案例，对此进行研究；测试部分的难点是保证测试的准确性。由于 创造力构成因素较多，在确定各因素权重的时候，有可能产生较大误差，为此， 本论文首先选择对创造力有影响的几个主要因索，采用一种较为可靠的方法，即 d d p m 法来确定它们的权重，从而尽量的提高创造力测试的准确性。 本软件是个系列软件，目前正在开发“标准版”，其主要用户对象是企业人员、 大学生，主要是进行创造力开发培训，主要包括：原理概念介绍模块、技法学习 和训练模块、思维学习和训练模块、测试模块、创新案侈l 库、实战模块等。 9 重庆大学硕士学位论文 1 1 8 计算机在创造力开发中的作用 随着科技的迅速发展，计算机的应用越来越广阔，创新研究的内容转变为将 以往成熟的创新理论和计算机技术相结合，开发出相应的软件，通过计算机辅助 来提高人的创造力将是一种趋势。 实现模块化 借用计算机编程语言中模块的概念( 指应用创造发明及相关学科揭示的规律、 原理、方法) ，根据创造力开发的需要而编制的创造知识单元。如图1 4 所示： 图1 4 模块化示意图 f i g1 a s k e t c hm a po f m o d u l a r i z a t i o n 1 ) 大型模块。其信息容量大，涉及内容广。 2 1 中型模块是把大型模块细分成若干块。如：把创造技法分成列举法模块、 组合法模块、联想法模块等。 3 ) 小型模块。是对中型模块进行再分解，划分成更小的单元。如：将列举 法分解成缺点列举、希望列举、特性列举等。 实例化 实例化即示例、例子。它包含有成功的经验，也有失败的教训和曲折的过程。 案例编写要有针对性，做到通俗易懂、生动有趣，并进行分类编码。 多媒体功能 在创新思维学习训练中，计算机的主要功能是增加学习素材的生动性，提高 学习者学习兴趣，提高学习者视觉和听觉对创新思维学习素材的吸收效率，增强 学习者对思维素材理解能力，促使学习者尽快掌握创新思维的基本概念。 综合起来说，计算机在创造力开发中的作用可以归纳如下： 1 1 计算机存储信息量大、速度快，记录整理方便： 2 ) 实现多媒体可视化，并能充分利用网络技术在创新中的作用： 3 ) 稳定可靠的优点，消除了创新设计过程中人为的偶然性和片面性： 4 ) 实现模块系列化，可根据兴趣选择模块，扩延方便，适合“弹性教学”； 5 ) 可以重复利用，易于推广； 6 ) 能够实现模拟训练。 l 绪论 1 2 本课题研究的内容和意义 1 2 1 本课题研究的内容 到目前为止，大部分介绍创造力开发的书籍，内容上空洞，缺乏真正能够训 练人的思维和创造技能的方法，而用计算机来辅助开发创造力这方面的研究，显 得不够，至于计算机辅助创造力开发软件，更是罕见。 r 为此，本论文拟从如下方面着手，进行研究探讨： 研究创造力开发的可能性和途径； 根据模块化思想，提出计算机辅助创造力开发的系统结构； 研究思维的特点，并开发一种交互式操作工具辅助思维培训； 研究技法的操作实施，并开发相关的技法小程序模块； 研究创造力测试方法及其过程； 模拟一个具体的创造技法实战应用过程： 开发相关软件应用系统并给出应用实例，说明其运行流程。 1 2 2 本课题研究的意义 本课题研究的意义主要有以下几点： 提高对计算机在创造力开发过程中的作用的认识； 研究了创造力的构成要素，对于进行创造力开发具有一定的指导意义； 研究创新思维训练方法，重点研究创新技法实施流程，以方便人们进行技 法选择，对于人们选用创造技法和创造性思维具有一定的指导作用： 研究了创造力测评的意义和方法，提高对于创造力测评的重要认识，对于 进行创造力开发具有诊断意义； 本课题开发的计算机辅助创造力开发软件，还可用于各类教育和培训机 构，对企业员工、在校学生和其他人员进行创造力开发训练。 1 3 论文的章节结构安排 本论文各章节层 次如图1 5 所示，全 文共分为七章。一 第一章：概述了 创造力的涵义及其结 构、创造力开发的国 内外研究现状，介绍 了现有创造力开发理 论，分析他们的不足， 图1 , 5 论文体系结构 f i 9 1 5 s t r u c t u r eo f t h ed i s s e r t a t i o n 重庆大学硕士学位论文 在此基础上提出计算机辅助创造力开发的概念，探讨计算机在创造力开发中所起 的作用，阐述课题主要研究内容及研究意义。 第二章：研究计算机辅助创造力开发训练的流程，并且建立计算机辅助刨造 力开发的系统结构，包括系统组成、系统各部分之间的关系、各部分基本内容。 第三章：根据技法特点，选取适当技法，开发成计算机程序，总结其实施流 程和操作步骤，同时给出应用实例。 第四章：首先指出创造力测试的意义，然后研究测试的具体过程，并提出创 造力评估模型和持续改进模型。 第五章：结合创造技法，给出一个具体的技法应用实战实例，模拟创造的一 般流程，着重培训学员的相关技能。 第六章：开发系统应用软件，介绍软件的总体方案设计、开发目标，最后介 绍系统的程序运行流程。 第七章：在完成以上各章节工作的基础上，给出本论文的最后结论，并对于 其前景进行展望。 1 2 2 计算机辅助创造力开发软件的系统结构 2 计算机辅助创造力开发软件的系统结构 纵观创造学的发展可以看出，最初创造学主要注重人的创造性思维的研究， 研究人们进行创造性工作的思维活动，归纳总结其中的规律和一般步骤，形成创 造技法，利用创造技法来指导人们进行创新活动。在计算机技术高度发展之后， 创造研究的内容转交为将以往成熟的创造理论和计算机技术相结合，开发出相应 的软件，通过使用计算机来辅助人们进行产品创造活动，增强软件辅助设计人员 刨新构思的能力。 2 1 计算机辅助创造力开发训练的流程 计算机辅助创造力开发的程序和步骤如图2 1 所示。 图2 1 系统流程图 f i g 2 1e l o w c k a - - to f t h es y s t e m 首先，对于创造学的基本知识进行学习。这里的学习主要包括创造学的基本 原理基本概念的学习，以及创造力开发中需要注意的一些问题、创造思维的概念 学习、思维案例分析、创造技法的概念学习，并结合案例进行体味，初步形成对 于思维和概念的理解，这是其他训练流程的基础。如果一些基本的概念没有弄清 楚，就会影响后面的学习，甚至认为创造学空洞无物，从而产生厌学情绪。 1计算机辅助创造力测试j 重庆大学硕士学位论文 其次，根据一个典型的案例，进行深度剖析，对于创造的一般过程有个比较 清晰的了解。 然后，进入训练部分。这里的训练包括两个主要部分：思维训练和技法训练。 进入思维训练，通过思维训练工具，用来训练学员的思维。 进入技法训练，主要是通过技法小程序，来引导学员运用技法产生创造性方 案，这是一个反复的过程。 第四，进入实战训练，对于以前的训练进行巩固提高。 当然，学员往往不能一次就彻底的掌握创造思维技巧和创造技法，因此这种 学习和训练肯定是一个反复的过程，这时候可以从基本知识开始再学习，也可以 直接从训练入手。 最后，进入计算机辅助创造力测试系统，通过测试，对创造力进行评价，并 且给出适当结论以及改进提高创造力的建议。 2 2 计算机辅助创造力开发应用软件的系统结构 2 2 1 系统结构及其组成【7 1 1 2 1 1 3 】 本论文提出了计算机辅助创造力开发软件的系统结构，如图2 2 所示。 ，、_ ，、_ _ 、 ( = 创造活动实践平台= ) p u t _ c o n n e c t i o n t i m e o u t ( 1 0 n g ( 5 ) ) ； 延时设置 i f ( s u c c e e d e d ( h r ) ) 连接数据库 p c o n n e e t i o n - o p e n ( ( l p c s t r ) s t r c o r m e c t ，t ，a d c o n n e c t u n s p e c i f i e d ) ； 链接成功 l p c s t rs t r s q l = ”s e l e c t + f r o ma s s o c i a t i o n l i b ”： r e c o r d s e t p t rp r e c o r d s e t ； 定义数据库记录集 p r e c o r d s e t c r e a t e l n s t a n c e ( ”a d o d b r e e o r d s e t ”) ； p r e c o r d s e t - o p e n ( _ _ b s l a _ t ( s t r s q l ) ， _ v a r i a n tt ( ( i d i s p a t e h + ) p c o n n e c t i o n , t r u e ) ， a d o p e n s t a t i c ， a d l o c k o p t i m i s t i e ， a d c m d t e x t ) ；打开数据库记录集 ) i n tl l r o w = p r e c o r d s e t 一 g e t r e c o r d c o t m t 0 ； ，获取数据库记录集行 i n tn c o l = p r e e o r d s e t - g e t f i e l d s 0 一 c o u n t ；获取数据库记录集列 2 ) 强制联想： 主要包括焦点法和入出法