周賢永+++陳光+++唐志紅+++劉鳳
摘 要:為降低TRIZ40條發(fā)明原理由于文化差異等因素帶來(lái)的學(xué)習(xí)和理解困難程度,提升受眾學(xué)習(xí)發(fā)明原理和TRIZ創(chuàng)新方法的興趣和成效,文章結(jié)合中華文化情境,通過(guò)對(duì)比分析等方式,采用中華詩(shī)詞對(duì)TRIZ40條發(fā)明原理進(jìn)行一一詮釋。在此基礎(chǔ)上,綜合應(yīng)用布魯姆教學(xué)目標(biāo)分類法、參與式學(xué)習(xí)、情境教學(xué)理論,提出一套基于中華詩(shī)詞的TRIZ40條發(fā)明原理教學(xué)模式。這一詮釋方式及相關(guān)教學(xué)模式有望達(dá)到在科學(xué)與藝術(shù)的碰撞中激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的效果。
關(guān)鍵詞:TRIZ;發(fā)明原理;中華詩(shī)詞;教學(xué)模式;情境教學(xué)
一、引言
在創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略和“大眾創(chuàng)業(yè),萬(wàn)眾創(chuàng)新”背景下,創(chuàng)新的重要性被提升到前所未有的高度。“工欲善其事,必先利其器”。為增強(qiáng)社會(huì)大眾的創(chuàng)新能力,近年來(lái),以TRIZ①為代表[1]的創(chuàng)新方法越來(lái)越受到重視,學(xué)術(shù)界和實(shí)務(wù)界為促進(jìn)TRIZ的應(yīng)用與推廣,系統(tǒng)性提升人們的創(chuàng)新能力,展開(kāi)了大量工作。作為經(jīng)典TRIZ理論中最早開(kāi)發(fā)、最為常見(jiàn)、最具普適性的工具之一,40條發(fā)明原理的研究與應(yīng)用備受青睞。
李克強(qiáng)總理指出,“大學(xué)生是實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略和推進(jìn)大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新的生力軍”。為培育學(xué)生創(chuàng)新思維,提升學(xué)生創(chuàng)新能力,目前,許多高校開(kāi)設(shè)了創(chuàng)新思維與創(chuàng)新方法方面的通識(shí)類課程②。其中,TRIZ40條發(fā)明原理是TRIZ創(chuàng)新方法課程的核心教學(xué)內(nèi)容之一。[2]
然而,由于普適性的40條發(fā)明原理較為抽象,同時(shí),由于TRIZ源自蘇聯(lián),且大部分TRIZ文獻(xiàn)又經(jīng)英文轉(zhuǎn)譯,因此人們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中可能受文化差異等因素影響,面臨難以準(zhǔn)確理解與掌握40條發(fā)明原理的困境。如何在中國(guó)文化情境下,結(jié)合受眾的興趣與特質(zhì),進(jìn)一步提升高校學(xué)生和社會(huì)大眾學(xué)習(xí)應(yīng)用40條發(fā)明原理的積極性和實(shí)效性,促進(jìn)TRIZ創(chuàng)新方法推廣應(yīng)用工作的可持續(xù)性成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題,本文基于科學(xué)與藝術(shù)融合激發(fā)創(chuàng)新的基本理念[3][4],試圖采用中華古典詩(shī)詞文化對(duì)40條發(fā)明原理進(jìn)行詮釋,并結(jié)合相關(guān)通識(shí)課程教學(xué)實(shí)踐與探索,初步提出一套基于中華詩(shī)詞的40條發(fā)明原理教學(xué)模式。
本文的后續(xù)結(jié)構(gòu)安排如下:第二部分對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行簡(jiǎn)要回顧與評(píng)價(jià),第三部分采用中華詩(shī)詞對(duì)40條發(fā)明原理一一進(jìn)行表達(dá)與詮釋,第三部分則在此基礎(chǔ)上嘗試構(gòu)建一種新型教學(xué)模式。
二、文獻(xiàn)回顧與簡(jiǎn)評(píng)
(一)40條發(fā)明原理研究文獻(xiàn)回顧
TRIZ創(chuàng)始人阿奇舒勒(Altshuller)在研究大量高水平發(fā)明專利的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn),發(fā)明創(chuàng)新的本質(zhì)就是解決矛盾或者消除沖突;許多發(fā)明專利盡管來(lái)自完全不同的技術(shù)領(lǐng)域,它們所面臨的具體問(wèn)題千差萬(wàn)別,但是問(wèn)題的解決方法就其本質(zhì)而言卻幾乎完全相同。阿奇舒勒將反復(fù)出現(xiàn)在不同技術(shù)領(lǐng)域的解決方法或者“訣竅”進(jìn)行提煉與概括,總結(jié)出普遍適用于各個(gè)領(lǐng)域的40條發(fā)明原理,并面向社會(huì)大眾出版了40條發(fā)明原理的相關(guān)著作[5][6]。然而,由于40條發(fā)明原理較為抽象,而且每條發(fā)明原理具有各種實(shí)施方式[7][8][9],因此,如何讓學(xué)習(xí)者和使用者更好地掌握40條發(fā)明原理,成為學(xué)術(shù)界十分關(guān)注的研究議題。
目前,學(xué)術(shù)界關(guān)于40條發(fā)明原理的研究主要集中在以下3個(gè)方面:
1.40條發(fā)明原理的歸納、整理和拓展研究
一些研究者從理論框架重構(gòu)視角出發(fā),對(duì)40條發(fā)明原理重新進(jìn)行歸納和整理,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展。例如,英國(guó)系統(tǒng)性創(chuàng)新專家曼(Mann D.)應(yīng)用“空間-時(shí)間-界面”分析框架將發(fā)明原理總結(jié)成為5種策略③;竹原俊雄(Toshio Takehara)[10]和中川徹(Tohru Nakagawa)[11]分別應(yīng)用結(jié)構(gòu)化創(chuàng)新思維(SIT)將TRIZ的40條發(fā)明原理重新歸納為5種SIT工具的集合和4種USIT算子;周賢永、陳光[12]應(yīng)用可拓變換對(duì)40條發(fā)明原理進(jìn)行重新表述,以明確揭示和刻畫(huà)各條發(fā)明原理所要進(jìn)行的關(guān)鍵變換。
2.40條發(fā)明原理的領(lǐng)域案例詮釋
一些學(xué)者從各自領(lǐng)域出發(fā),從本領(lǐng)域案例分析的角度重新解釋發(fā)明原理。例如,孫建廣、檀潤(rùn)華等[13][14],崔憧遙、張簡(jiǎn)一等[15],西普樂(lè)(Hipple J.)[16],特普利特斯基亞(Teplitskiy A.)[17],趙新軍、孫曉楓[18]等學(xué)者分別研究了電氣工程、人機(jī)工程學(xué)、工程建設(shè)等技術(shù)領(lǐng)域的40條發(fā)明原理案例,曼(Mann D.)[19][20],雷特塞普托(Retseptor G.)[21],馬希(Marsh D.)[22]等TRIZ專家則分別從管理、市場(chǎng)營(yíng)銷、教育等非技術(shù)領(lǐng)域視角探討了發(fā)明原理的應(yīng)用與解釋問(wèn)題。
3.40條發(fā)明原理的通俗表達(dá)與呈現(xiàn)
一些TRIZ專家和相關(guān)機(jī)構(gòu)嘗試用更加通俗的方式來(lái)表達(dá)和呈現(xiàn)發(fā)明原理。例如,英國(guó)TRIZ專家加德(Gadd K.)[23]研究和創(chuàng)作了一系列漫畫(huà)描述刻畫(huà)40條發(fā)明原理,臺(tái)灣TRIZ專家宋明弘博士[24]也進(jìn)行了類似的嘗試,中國(guó)創(chuàng)新方法研究會(huì)則通過(guò)研究制作TRIZ撲克牌來(lái)呈現(xiàn)和推廣40條發(fā)明原理。
(二)40條發(fā)明原理研究文獻(xiàn)簡(jiǎn)要評(píng)價(jià)
現(xiàn)有文獻(xiàn)或者從具體專業(yè)領(lǐng)域案例解析角度,或者從發(fā)明原理一般涵義理解角度深入研究發(fā)明原理,這對(duì)于促進(jìn)TRIZ發(fā)明原理的推廣應(yīng)用具有重要作用,不過(guò),它們并未對(duì)發(fā)明原理的學(xué)習(xí)、理解與應(yīng)用的文化背景差異進(jìn)行更加細(xì)致的探討。針對(duì)這一需求,臺(tái)灣TRIZ專家蕭詠今先生為幫助人們更好地理解發(fā)明原理的基本思想,專門(mén)采用中文成語(yǔ)對(duì)40條發(fā)明原理進(jìn)行一一命名和表述[25]。短小精悍的成語(yǔ)表達(dá)有利于我們深入理解源自蘇聯(lián)的TRIZ理論,因而許多TRIZ專家在教授40條發(fā)明原理的過(guò)程中紛紛采用這種方法。
不過(guò),由于在TRIZ學(xué)習(xí)和應(yīng)用過(guò)程中,情境類比至關(guān)重要[26][27],因此在當(dāng)前的“眾創(chuàng)”背景下,除成語(yǔ)以外,考慮采用情境要素更為完整的傳統(tǒng)文化載體表述和詮釋發(fā)明原理,對(duì)于推進(jìn)發(fā)明原理和TRIZ創(chuàng)新方法的本土化及推廣與普及是一個(gè)急需研究的重要課題。在中華傳統(tǒng)文化中,古典詩(shī)詞同樣可以較為精煉地表達(dá)某種深刻思想,而且較之成語(yǔ),古典詩(shī)詞塑造的意境更為豐富,且其本身的創(chuàng)造性體現(xiàn)得更加完整。同時(shí),作為一種創(chuàng)作藝術(shù),如若將中華詩(shī)詞與科學(xué)的創(chuàng)新方法融合在一起,更有可能進(jìn)一步激發(fā)人們的創(chuàng)新意識(shí)。從受眾角度看,2017年中央電視臺(tái)《中國(guó)詩(shī)詞大會(huì)》節(jié)目受到社會(huì)各界高度關(guān)注,甚至成為一種文化現(xiàn)象,在一定程度上表明大眾內(nèi)心深處對(duì)于中華詩(shī)詞具有濃厚的興趣。因而,采用中華詩(shī)詞詮釋TRIZ40條發(fā)明原理,并在此基礎(chǔ)上研究與之相應(yīng)的新型教學(xué)模式,不失為一種激發(fā)人們創(chuàng)新意識(shí)、進(jìn)一步提升創(chuàng)新方法時(shí)效的有益探索。endprint
三、TRIZ40條發(fā)明原理的中華詩(shī)詞詮釋
(一)TRIZ40條發(fā)明原理相關(guān)詩(shī)詞遴選方法
1.詩(shī)詞遴選方法
采用中華詩(shī)詞詮釋TRIZ40條發(fā)明原理的核心在于尋找和構(gòu)建詩(shī)詞與40條發(fā)明原理之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。為準(zhǔn)確遴選相關(guān)詩(shī)詞,本研究采用如下方法開(kāi)展相關(guān)工作:
首先,TRIZ創(chuàng)新方法研究團(tuán)隊(duì)內(nèi)部探討。團(tuán)隊(duì)成員就創(chuàng)新與藝術(shù)、40條發(fā)明原理與詩(shī)詞之間的關(guān)系進(jìn)行反復(fù)探討,并初步尋找與40條發(fā)明原理具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的具體詩(shī)詞。
其次,TRIZ創(chuàng)新方法研究團(tuán)隊(duì)與古典詩(shī)詞研究團(tuán)隊(duì)跨學(xué)科合作。TRIZ創(chuàng)新方法研究團(tuán)隊(duì)在初步構(gòu)建40條發(fā)明原理與中華詩(shī)詞之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上,與古典詩(shī)詞研究團(tuán)隊(duì)展開(kāi)合作,請(qǐng)其從詩(shī)詞專業(yè)研究角度,確認(rèn)或質(zhì)疑具體詩(shī)詞與具體發(fā)明原理之間是否存在明顯對(duì)應(yīng)關(guān)系。
再次,教學(xué)過(guò)程中的實(shí)踐應(yīng)用與改進(jìn)。結(jié)合上述兩個(gè)工作步驟得到的結(jié)果,在TRIZ創(chuàng)新方法課程40條發(fā)明原理的教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行試用,采用類似于“飛花令”的形式設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生圍繞40條發(fā)明原理探尋相關(guān)詩(shī)詞,并根據(jù)反饋得到的相關(guān)意見(jiàn)進(jìn)行改進(jìn)。
最后,TRIZ創(chuàng)新方法團(tuán)隊(duì)再次進(jìn)行內(nèi)部探討和改進(jìn)。
2.詩(shī)詞遴選原則
為提高中華詩(shī)詞對(duì)40條發(fā)明原理進(jìn)行詮釋的質(zhì)量和效果,本研究按照如下原則遴選相關(guān)詩(shī)詞:
第一,盡量選取大眾較為熟悉的相關(guān)詩(shī)詞。為避免學(xué)生和其他受眾對(duì)于詮釋詩(shī)詞產(chǎn)生“敬畏”之感,根據(jù)教學(xué)上“最近發(fā)展區(qū)”(Zone of Proximal Development)理論[28]的相關(guān)思想,借鑒中央電視臺(tái)《中國(guó)詩(shī)詞大會(huì)》題目設(shè)置的“熟悉的陌生題”原則④,盡可能避免使用較為生僻的詩(shī)詞⑤。同時(shí),對(duì)于“相關(guān)性”,主要考慮詩(shī)詞所刻畫(huà)的意境是否能夠準(zhǔn)確表達(dá)發(fā)明原理的涵義,但由于詩(shī)詞本身具有一定的創(chuàng)作情境,因此在極少數(shù)情況下,也可采用詩(shī)人創(chuàng)作該詩(shī)的具體設(shè)計(jì)來(lái)刻畫(huà)發(fā)明原理。
第二,盡量選取積極向上的相關(guān)詩(shī)詞。為營(yíng)造激發(fā)創(chuàng)新的氛圍與情境,在詮釋詩(shī)詞的選取過(guò)程中,盡可能選取積極正面、催人向上的相關(guān)詩(shī)詞,激發(fā)和觸動(dòng)心中的創(chuàng)新意識(shí)。
第三,選取詩(shī)詞蘊(yùn)含的最主要發(fā)明原理。由于詩(shī)詞本身是一種創(chuàng)新,而實(shí)際創(chuàng)新過(guò)程中高水平的創(chuàng)新可能涉及到多重發(fā)明原理,因此有些詩(shī)詞與數(shù)條發(fā)明原理之間存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。在此情況下,為避免過(guò)于復(fù)雜及后續(xù)實(shí)際訓(xùn)練效果,僅取這些詩(shī)詞所蘊(yùn)含的最主要發(fā)明原理。
(二)TRIZ40條發(fā)明原理的中華詩(shī)詞具體詮釋
1.分割原理⑥
分割發(fā)明原理的基本思想就是增加物體的可分性,包括將物體分成可相互獨(dú)立的部分,或者將一個(gè)物體分成容易組裝和拆卸的部分??捎脕?lái)詮釋其基本思想的詩(shī)詞包括:
?誗“轉(zhuǎn)軸撥弦三兩聲,未成曲調(diào)先有情。”(唐·白居易《琵琶行》)
?誗“錦瑟無(wú)端五十弦,一弦一柱思華年?!保ㄌ啤だ钌屉[《錦瑟》)
?誗“江上調(diào)玉琴,一弦清一心。泠泠七弦遍,萬(wàn)木澄幽陰?!保ㄌ啤こ=ā督锨倥d》)
?誗“十二三弦共五音,每聲如截遠(yuǎn)人心。”(唐·薛能《京中客舍聞箏》)
2.抽取原理
抽取發(fā)明原理的基本思想是“去粗取精”,隔離物體有害或無(wú)用部分,抽出物體有益部分??捎脕?lái)詮釋這一原理的相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“美人首飾侯王印,盡是沙中浪底來(lái)?!保ㄌ啤⒂礤a《雜曲歌辭 其六 浪淘沙》)
?誗“后宮佳麗三千人,三千寵愛(ài)在一身?!保ㄌ啤ぐ拙右住堕L(zhǎng)恨歌》)
3.局部質(zhì)量原理
局部質(zhì)量發(fā)明原理的基本思想是將同構(gòu)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成為異構(gòu)結(jié)構(gòu);讓物體的不同部分實(shí)現(xiàn)不同功能;或者將物體的每個(gè)部分放在最利于其運(yùn)行的條件下。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“大弦嘈嘈如急雨,小弦切切如私語(yǔ)。嘈嘈切切錯(cuò)雜彈,大珠小珠落玉盤(pán)?!保ㄌ啤ぐ拙右住杜眯小罚?/p>
?誗“東邊日出西邊雨,道是無(wú)情卻有情?!?(唐·劉禹錫《竹枝詞二首 其一》)
4.非對(duì)稱原理
非對(duì)稱發(fā)明原理的基本思想是將物體變成不對(duì)稱形式或加劇物體的不對(duì)稱程度。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“朱門(mén)酒肉臭,路有凍死骨?!保ㄌ啤ざ鸥Α蹲跃└胺钕瓤h詠懷五百字》)
?誗“桑條無(wú)葉土生煙,蕭管迎龍水廟前。朱門(mén)幾處看歌舞,猶恐春陰咽管弦?!保ㄌ啤だ罴s《觀祈雨》)
?誗“知否?知否?應(yīng)是綠肥紅瘦?!保ㄋ巍だ钋逭铡度鐗?mèng)令 其二》)
5.合并原理
合并發(fā)明原理的基本思想是將空間或時(shí)間上同類或相鄰的物體或操作組合在一起。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“曲終收撥當(dāng)心畫(huà),四弦一聲如裂帛?!保ㄌ啤ぐ拙右住杜眯小罚?/p>
?誗“枯藤老樹(shù)昏鴉,小橋流水人家,古道西風(fēng)瘦馬。夕陽(yáng)西下,斷腸人在天涯?!保ㄔゑR致遠(yuǎn)《天凈沙 秋思》)
6.普遍性原理
普遍性發(fā)明原理的基本思想是讓一個(gè)物體能實(shí)現(xiàn)多種功能。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“用不著處用有馀,一箭雙雕隨手落?!保ㄋ巍め尩罌_《偈頌五十一首 其二十五》)
?誗“今人長(zhǎng)愛(ài)李將軍,一箭離弦雙雕落?!保ㄋ巍め尰劭铡妒旧?其五》)
?誗“翻身控弦響若掣,一箭射落雙飛雕?!保ㄔ┟鞒酢ゅX(qián)宰《題蕃王出獵圖》)
關(guān)于普遍性發(fā)明原理,蘇軾的“反覆體詩(shī)”從詩(shī)詞創(chuàng)作的角度看,更是將普遍性原理體現(xiàn)得淋漓盡致。
該詩(shī)文字組成一個(gè)菱形,外圈任取一字開(kāi)始,左旋右轉(zhuǎn),能構(gòu)成五言絕句三十首;圈內(nèi)十字交叉的十三個(gè)文字,順讀、橫讀、逆讀,可構(gòu)成七言絕句四首;以中間的“老”字為樞紐,左右上下旋讀,又可構(gòu)成詩(shī)若干首;若將所有二十九字任取一字隨意回旋,取其壓韻,還能得詩(shī)若干首;最多總共可構(gòu)成七十多首詩(shī),如圖1所示⑦。endprint
7.嵌套原理
嵌套發(fā)明原理的基本思想是將一個(gè)物體放入另一個(gè)物體中或者將一個(gè)物體穿過(guò)另一個(gè)物體的空腔。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“山外青山樓外樓,西湖歌舞幾時(shí)休?!保ㄋ巍ち稚额}臨安邸》)
?誗“一層云結(jié)一層巔,貫腹成溪異物潛。”(宋·劉子澄《游層巖》)
?誗“窗含西嶺千秋雪,門(mén)泊東吳萬(wàn)里船?!保ㄌ啤ざ鸥Α督^句四首 其三》)
8.配重原理
配重發(fā)明原理的基本思想是與其他物體結(jié)合,或依靠外部環(huán)境產(chǎn)生的上升或上浮動(dòng)力補(bǔ)償物體重量。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“我欲乘風(fēng)歸去,又恐瓊樓玉宇,高處不勝寒?!保?宋·蘇軾《水調(diào)歌頭 明月幾時(shí)有》)
?誗“兩岸猿聲啼不住,輕舟已過(guò)萬(wàn)重山?!保ㄌ啤だ畎住对绨l(fā)白帝城》)
9.預(yù)先反作用原理
預(yù)先反作用發(fā)明原理的基本思想是預(yù)先給物體施加反作用,以補(bǔ)償過(guò)量的或者不想要的壓力。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“但使龍城飛將在,不教胡馬度陰山?!保ㄌ啤ね醪g《出塞二首 其一》)
?誗“有志者,事竟成,破釜沉舟,百二秦關(guān)終屬楚;苦心人,天不負(fù),臥薪嘗膽,三千越甲可吞吳?!?(清·蒲松齡《自勉聯(lián)》)
10.預(yù)處理原理
預(yù)處理發(fā)明原理的基本思想是“磨刀不誤砍柴工”,其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“黑發(fā)不知勤學(xué)早,白首方悔讀書(shū)遲?!保ㄌ啤ゎ佌媲洹秳駥W(xué)》)
?誗“少壯不努力,老大徒悲傷?!保鳌⒆谥堋逗蜅铨斏较壬巳詹辉俚靡魇緦W(xué)者》)
11.預(yù)先應(yīng)急措施原理
預(yù)先應(yīng)急措施發(fā)明原理的基本思想就是“未雨綢繆”,其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“迨天之未陰雨,徹彼桑土,綢繆牖戶?!保ㄏ惹亍ぴ?shī)經(jīng)《鴟鸮》)
?誗“常將有日思無(wú)日,莫待無(wú)時(shí)思有時(shí)。”(明·馮夢(mèng)龍《警世通言·桂員外途窮懺悔》)
?誗“未雨綢繆桑土計(jì),長(zhǎng)林歸鳥(niǎo)穩(wěn)棲巢。”(明·黃公輔《龍榜看土鎮(zhèn) 其一》)
12.等勢(shì)原理
等勢(shì)發(fā)明原理的基本思想就是“平起平坐”,其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“同是天涯淪落人,相逢何必曾相識(shí)。” (唐·白居易《琵琶行》)
?誗“落霞與孤鶩齊飛,秋水共長(zhǎng)天一色?!保ㄋ巍め屍斩取顿薯炓话俣?其三十五》)
?誗“初挾儒書(shū)戰(zhàn)舉場(chǎng),弟兄旗鼓亦相當(dāng)。”(宋·王庭圭《挽羅荊老》)
13.反過(guò)來(lái)做原理
反過(guò)來(lái)做發(fā)明原理建議進(jìn)行與原動(dòng)作相反的動(dòng)作,反其道而行之。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“蟬噪林逾靜,鳥(niǎo)鳴山更幽?!保媳背ね跫度肴粜跋?shī)》)
?誗“別有幽愁暗恨生,此時(shí)無(wú)聲勝有聲?!?(唐·白居易《琵琶行》)
?誗“平生有意師老氏,以退為進(jìn)卑為尊?!保ㄋ巍だ罹V《彥章同游惠山之作》)
從詩(shī)詞本身的創(chuàng)作來(lái)看,“回文詩(shī)”集中體現(xiàn)了“反過(guò)來(lái)做發(fā)明原理”的核心思想,例如:
?誗“落花閑院春衫薄。薄衫春院閑花落。遲日恨依依。依依恨日遲。夢(mèng)回鶯舌弄。弄舌鶯回夢(mèng)。郵便問(wèn)人羞。羞人問(wèn)便郵?!?(宋·蘇軾《菩薩蠻·落花閑院春衫薄》)
?誗“鶯啼岸柳弄春晴,柳弄春晴夜月明。明月夜晴春弄柳,晴春弄柳岸啼鶯?!保鳌墙{雪《四時(shí)山水詩(shī)》)
14.曲面化原理
曲面化發(fā)明原理的基本思想是采用圓形代替直線形,采用球形代替方形。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“輪曲揉而就,木直在中繩?!保ㄋ巍W陽(yáng)修《贈(zèng)學(xué)者》)
?誗“輪轅呈曲直,鑿枘取方圓?!保ㄌ啤ぴ 东I(xiàn)滎陽(yáng)公詩(shī)五十韻》)
15.動(dòng)態(tài)性原理
動(dòng)態(tài)性發(fā)明原理的基本思想是讓物體在操作的每個(gè)階段都發(fā)揮最佳性能;讓物體及其各個(gè)部分可以相互移動(dòng),或者將物體分成可以相互移動(dòng)的幾個(gè)部分,其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“人有悲歡離合,月有陰晴圓缺?!保?宋·蘇軾《水調(diào)歌頭 明月幾時(shí)有》)
?誗“逢河散復(fù)卷,經(jīng)風(fēng)合且開(kāi)?!保媳背蔷对佋圃?shī)二首 其二》)
?誗“從云合且散,因風(fēng)卷復(fù)斜?!保媳背づ嶙右啊对佈┰?shī)》)
16.未達(dá)到或超過(guò)作用原理
未達(dá)到或超過(guò)作用發(fā)明原理的基本思想是如果一次性100%達(dá)到規(guī)定效果很難,就先完成多一些或少一些,然后再去除多余部分或填補(bǔ)缺少部分。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“三顧頻煩天下計(jì),兩朝開(kāi)濟(jì)老臣心?!保ㄌ啤ざ鸥Α妒裣唷罚?/p>
17.轉(zhuǎn)變到新維度原理
轉(zhuǎn)變到新維度發(fā)明原理的基本思想是從多個(gè)維度來(lái)觀察或處理事物,以突破某些困境。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“山重水復(fù)疑無(wú)路,柳暗花明又一村。”(宋·陸游《游山西村》)
?誗“橫看成嶺側(cè)成峰,遠(yuǎn)近高低各不同?!?(宋·蘇軾《題西林壁》)
?誗“人間四月芳菲盡,山寺桃花始盛開(kāi)。”(唐·白居易《大林寺桃花》)
18.機(jī)械振動(dòng)原理
機(jī)械振動(dòng)發(fā)明原理的基本思想是采用振動(dòng)的方式來(lái)完成工作。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“姑蘇城外寒山寺,夜半鐘聲到客船。”(唐·張繼《楓橋夜泊》)
?誗“亂石穿空,驚濤拍岸,卷起千堆雪?!保ㄋ巍ぬK軾《念奴嬌 赤壁懷古》)
?誗“銀瓶乍破水漿迸,鐵騎突出刀槍鳴?!保ㄌ啤ぐ拙右住杜眯小罚?/p>
?誗“喇叭,嗩吶,曲兒小腔兒大?!保鳌ね跖汀冻熳?詠喇叭》)
?誗“秋風(fēng)蕭瑟,洪波涌起。”(三國(guó)·曹操《觀滄?!?/p>
19.周期性動(dòng)作原理
周期性動(dòng)作發(fā)明原理的基本思想主要是采用周期性的動(dòng)作代替連續(xù)動(dòng)作。其相關(guān)詩(shī)詞包括:endprint
?誗“文武之道兮,一弛一張?!保ㄔS玠《寄吳季良》)
?誗“年年歲歲花相似,歲歲年年人不同?!保ㄌ啤⑾R摹断嗪透柁o 白頭吟》)
20.有效動(dòng)作的連續(xù)性原理
有效動(dòng)作的連續(xù)性發(fā)明原理的基本思想是連續(xù)實(shí)施動(dòng)作不間斷。其相關(guān)詩(shī)詞是:
?誗“天長(zhǎng)地久有時(shí)盡,此恨綿綿無(wú)絕期?!保ㄌ啤ぐ拙右住堕L(zhǎng)恨歌》)
?誗“春蠶到死絲方盡,蠟炬成灰淚始干。”(唐·李商隱《無(wú)題》)
?誗“生當(dāng)作人杰,死亦為鬼雄?!?(宋·李清照《夏日絕句》)
21.快速通過(guò)原理
快速通過(guò)發(fā)明原理的基本思想是非??焖俚貙?shí)施有害的或者危險(xiǎn)的操作。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“你若頻撚必酸牙,焰頭過(guò)了形多變?!保ㄋ巍べZ似道《斗法八條 其六 審勢(shì)》)
?誗“當(dāng)斷不斷,千駟莫追。”(宋·釋居簡(jiǎn)《偈頌一百三十三首 其一○五》)
?誗“忽作風(fēng)馳如電掣,更點(diǎn)飛花兼散雪?!保ㄌ啤ね酢觥稇阉厣先瞬輹?shū)歌》)
22.變害為利原理
變害為利發(fā)明原理的基本思想是“變廢為寶”或者“以毒攻毒”。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“落紅不是無(wú)情物,化作春泥更護(hù)花?!保ㄇ濉徸哉洹都汉ルs詩(shī) 其五》)
23.反饋原理
反饋發(fā)明原理的基本思想是引入反饋或者改變已有反饋,其特征是巧妙運(yùn)用過(guò)程中的有關(guān)伴隨信息。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“竹外桃花三兩枝,春江水暖鴨先知?!保ㄋ巍ぬK軾《惠崇春江晚景二首 其一》)
?誗“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上頭?!保ㄋ巍钊f(wàn)里《小池》)
24.中介原理
中介發(fā)明原理建議依靠中介物來(lái)完成某種功能。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“書(shū)山有路勤為徑,學(xué)海無(wú)涯苦做舟。”(唐· 韓愈《古今賢文·勸學(xué)篇》)
?誗“愿君多采擷,此物最相思?!保ㄌ啤ね蹙S《相思》)
?誗“借刀殺人向荊浦,江夏豺狼曰黃祖?!保ㄇ濉埡V慶《鸚鵡洲哀辭》)
25.自服務(wù)原理
自服務(wù)發(fā)明原理的基本思想是自給自足,無(wú)需外界其他因素幫助。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“莫笑農(nóng)家臘酒渾,豐年留客足雞豚?!保ㄋ巍り懹巍队紊轿鞔濉罚?/p>
?誗“春潮帶雨晚來(lái)急,野渡無(wú)人舟自橫?!保ㄌ啤ろf應(yīng)物《滁州西澗》)
?誗“花自飄零水自流,一種相思,兩處閑愁?!保ㄋ巍だ钋逭铡兑患裘贰罚?/p>
26.復(fù)制原理
復(fù)制發(fā)明原理的基本思想是使用簡(jiǎn)化的、便宜的復(fù)制品代替實(shí)際物品。其相關(guān)詩(shī)詞是:
?誗“雙兔傍地走,安能辨我是雄雌?”(南北朝·無(wú)名氏《木蘭辭》)
?誗“假作真時(shí)真亦假,無(wú)為有處有還無(wú)?!保ㄇ濉げ苎┣邸短摶镁硨?duì)聯(lián)》)
27.廉價(jià)替代品原理
廉價(jià)替代品發(fā)明原理的基本思想是使用廉價(jià)物品替代昂貴物品,在某些特性上(如壽命等)做出妥協(xié)。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“少年不識(shí)愁滋味,愛(ài)上層樓,愛(ài)上層樓,為賦新詞強(qiáng)說(shuō)愁?!保ㄋ巍ば翖壖病冻笈珒?書(shū)博山道中壁》)
?誗“丑女來(lái)效顰,還家驚四鄰?!保ㄌ啤だ畎住豆棚L(fēng) 其三十五》)
28.替代機(jī)械系統(tǒng)原理
替代機(jī)械系統(tǒng)發(fā)明原理的基本思想是采用光、聲、嗅覺(jué)系統(tǒng)或者非機(jī)械的電、磁等系統(tǒng)替代機(jī)械系統(tǒng)。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“不知細(xì)葉誰(shuí)裁出,二月春風(fēng)似剪刀?!保ㄌ啤べR知章《詠柳》)
?誗“臣心一片磁針石,不指南方不肯休?!保ㄋ巍の奶煜椤稉P(yáng)子江》)
29.氣動(dòng)與液壓結(jié)構(gòu)原理
氣動(dòng)或液壓結(jié)構(gòu)發(fā)明原理的基本思想是采用氣態(tài)或液態(tài)部件來(lái)代替固體部件,使用空氣、水等,使這些部件膨脹。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“林疏邑屋高低見(jiàn),水漲舫船來(lái)往輕?!保ㄋ巍⑦^(guò)《次張昌化合溪新亭韻 其二》)
?誗“野水無(wú)人渡,孤舟盡日橫?!保ㄋ巍た軠?zhǔn)《春日登樓懷歸》)
30.柔性殼體或薄膜原理
柔性膜或薄膜發(fā)明原理的基本思想是采用柔性膜或薄膜取代常用結(jié)構(gòu)。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“輕薄如蟬翼,擇兮風(fēng)未休?!保ㄋ巍⒖饲f《戲效屏山書(shū)齋十詠 其六》)
31.多孔材料原理
多孔材料發(fā)明原理的基本思想是讓物體變成多孔的,或者加入多孔物體;如果物體已經(jīng)是多孔的,那么事先往孔里填充某種物質(zhì)。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“泉眼無(wú)聲惜細(xì)流,樹(shù)陰照水愛(ài)晴柔。”(宋·楊萬(wàn)里《小池》)
?誗“明月松間照,清泉石上流?!保ㄌ啤ね蹙S《山居秋暝》)
?誗“微風(fēng)搖庭樹(shù),細(xì)雪下簾隙?!保媳背蔷对佈┰?shī)》)
32.改變顏色原理
改變顏色發(fā)明原理的基本思想是改變物體或環(huán)境的顏色和透明度,或者增添某種容易發(fā)現(xiàn)的顏色。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“日出江花紅勝火,春來(lái)江水綠如藍(lán)?!保ㄌ啤ぐ拙右住稇浗?其一》)
?誗“等閑識(shí)得東風(fēng)面,萬(wàn)紫千紅總是春?!保ㄋ巍ぶ祆洹洞喝铡罚?/p>
?誗“停車(chē)坐愛(ài)楓林晚,霜葉紅于二月花?!保ㄌ啤ざ拍痢渡叫小罚?/p>
?誗“天街小雨潤(rùn)如酥,草色遙看近卻無(wú)。”(唐·韓愈《早春呈水部張十八員外二首 其一》)
33.同質(zhì)性原理
同質(zhì)性發(fā)明原理的基本思想是與主物體相互作用的物體,應(yīng)該由主物體的同種材料制成。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“煮豆燃豆箕,豆在釜中泣。本是同根生,相煎何太急?”(三國(guó)·曹植《七步詩(shī)》)
34.拋棄或再生原理
拋棄或再生發(fā)明原理的基本思想是當(dāng)部件的作用完成后予以拋棄,或者重新恢復(fù)消耗掉的有用部件。其相關(guān)詩(shī)詞包括:endprint
?誗“沉舟側(cè)畔千帆過(guò),病樹(shù)前頭萬(wàn)木春。”(唐·劉禹錫《酬樂(lè)天揚(yáng)州初逢席上見(jiàn)贈(zèng)》)
?誗“野火燒不盡,春風(fēng)吹又生。”(唐·白居易《賦得古原草送別》)
35.物理或化學(xué)參數(shù)改變?cè)?/p>
物理或化學(xué)參數(shù)改變發(fā)明原理建議改變系統(tǒng)的物理狀態(tài)(固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)),濃度,密度,柔韌程度,體積面積等。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“欲渡黃河冰塞川,將登太行雪滿山。” (唐·李白《行路難》)
?誗“月落烏啼霜滿天,江楓漁火對(duì)愁眠?!?(唐·張繼《楓橋夜泊》)
?誗“可憐九月初三夜,露似真珠月似弓?!保ㄌ啤ぐ拙右住赌航鳌罚?/p>
?誗“夜闌臥聽(tīng)風(fēng)吹雨,鐵馬冰河入夢(mèng)來(lái)?!?(宋·陸游《十一月四日風(fēng)雨大作》)
?誗“水聲冰下咽,砂路雪中平?!保ㄌ啤㈤L(zhǎng)卿《酬張夏雪夜赴州訪別途中苦寒作》)
?誗“零落成泥輾作塵,只有香如故?!保ㄋ巍り懹巍恫匪阕?詠梅》)
36.相變?cè)?/p>
相變發(fā)明原理的基本思想是利用狀態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)的現(xiàn)象,如體積變化、熱量的吸收和釋放等。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“天山雪后海風(fēng)寒,橫笛偏吹行路難?!保ㄌ啤だ钜妗稄能姳闭鳌罚?/p>
?誗“雪化霜融好潑醅,滿壺冰凍向春開(kāi)。”(唐·徐夤《白酒兩瓶送崔侍御》)
?誗“冰縮寒流,川凝凍靄,前回鷺?shù)径?。”(宋·劉天游《氐州第一》?/p>
?誗“風(fēng)解池冰蟬翅薄。庭樹(shù)枝枯籠翠萼?!保ㄋ巍ざ虐彩馈队駱谴?其二》)
?誗“霜嚴(yán)衣帶斷,指直不得結(jié)?!保ㄌ啤ざ鸥Α蹲跃└胺钕瓤h詠懷五百字》)
37.熱膨脹原理
熱膨脹發(fā)明原理的基本思想就是“熱脹冷縮”。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“花氣襲人知驟暖,鵲聲穿樹(shù)喜新晴。”(宋·陸游《村居書(shū)喜》)
38.加速氧化原理
加速氧化發(fā)明原理的基本思想是從氧化的一個(gè)級(jí)別,轉(zhuǎn)變到下一個(gè)更高的級(jí)別,也可指“推波助瀾”的相關(guān)作用。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“熟讀唐詩(shī)三百首,不會(huì)作詩(shī)也會(huì)吟。”(清· 孫洙《唐詩(shī)三百首序》)
?誗“欲窮千里目,更上一層樓。”(唐·王之渙《登鸛雀樓》)
?誗“屋漏偏逢連夜雨,船遲又遇打頭風(fēng)?!保鳌ゑT夢(mèng)龍《醒世恒言》)
?誗“讀書(shū)破萬(wàn)卷,下筆如有神?!保ㄌ啤ざ鸥Α斗钯?zèng)韋左丞二十二韻》)
?誗“不是一番寒徹骨,爭(zhēng)得梅花撲鼻香。”(宋·釋明辯《達(dá)磨贊》)
39.惰性環(huán)境原理
惰性環(huán)境發(fā)明原理的基本思想是使用惰性環(huán)境代替通常環(huán)境。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“千磨萬(wàn)擊還堅(jiān)勁,任爾東西南北風(fēng)。”(清·鄭板橋《竹石》)
?誗“躲進(jìn)小樓成一統(tǒng),管他冬夏與春秋?!保ńF(xiàn)代·魯迅《自嘲》)
40.復(fù)合材料原理
復(fù)合材料發(fā)明原理的基本思想是用復(fù)合材料代替同性質(zhì)的材料,以使物質(zhì)具備那些原本不屬于單個(gè)成分的特性。其相關(guān)詩(shī)詞包括:
?誗“梅須遜雪三分白,雪卻輸梅一段香?!保ㄋ巍けR梅坡《梅花》)
四、基于中華詩(shī)詞詮釋的
40條發(fā)明原理教學(xué)模式
(一)教學(xué)模式基本框架
為在TRIZ創(chuàng)新方法通識(shí)課程中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量,作者所在創(chuàng)新方法教學(xué)研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)受眾的興趣與特質(zhì)和“以學(xué)生為中心”理念,結(jié)合中國(guó)當(dāng)前創(chuàng)新教育情境,綜合應(yīng)用布魯姆教學(xué)目標(biāo)分類方法(Blooms Taxonomy)[29][30]、情境式教學(xué)方法、主動(dòng)學(xué)習(xí)(Active Learning)理論,為基于中華詩(shī)詞詮釋的TRIZ40條發(fā)明原理提出和初步實(shí)施一套教學(xué)模式,如圖2所示。
(二)教學(xué)模式實(shí)施步驟
根據(jù)布魯姆教學(xué)目標(biāo)分類法的“記憶、理解、應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造”6個(gè)層次,基于中華詩(shī)詞設(shè)計(jì)和初步探索40條發(fā)明原理的教學(xué)新模式,該模式的實(shí)施過(guò)程主要包括以下6個(gè)步驟。
第一步,記憶層次。采用“半翻轉(zhuǎn)課堂”模式,讓學(xué)生事先觀看40條發(fā)明原理的在線教學(xué)視頻和閱讀相關(guān)材料。
第二步,理解層次。在課堂授課環(huán)節(jié),引入?yún)⑴c式學(xué)習(xí)模式,采用分組討論、連線游戲等形式判斷給定中華詩(shī)詞與發(fā)明原理之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,幫助其理解發(fā)明原理的基本含義。
第三步,應(yīng)用層次。采用情境式教學(xué)方式,借鑒中央電視臺(tái)《中國(guó)詩(shī)詞大會(huì)》“飛花令”游戲,由學(xué)生圍繞特定發(fā)明原理分組自行搜尋對(duì)應(yīng)中華詩(shī)詞并進(jìn)行比賽游戲;也可通過(guò)圖3所示附件進(jìn)一步尋找發(fā)明原理對(duì)應(yīng)案例。
第四步,分析層次。由學(xué)生分組判斷中華詩(shī)詞中是否包含多條發(fā)明原理,并對(duì)其綜合運(yùn)用情況進(jìn)行討論。
第五步,評(píng)價(jià)層次。從40條發(fā)明原理體現(xiàn)或創(chuàng)作應(yīng)用的角度,由學(xué)生分組討論和評(píng)價(jià)其感興趣的中華詩(shī)詞的創(chuàng)作情況,并進(jìn)行課堂匯報(bào)。
第六步,創(chuàng)造層次。應(yīng)用40條發(fā)明原理,由學(xué)生分組討論提出生活中某個(gè)實(shí)際問(wèn)題的初步解決方案,或者應(yīng)用40條發(fā)明原理創(chuàng)作詩(shī)詞,或者為體現(xiàn)發(fā)明原理的相關(guān)詩(shī)詞創(chuàng)作對(duì)應(yīng)圖畫(huà)等。
當(dāng)然,根據(jù)受眾的差異,可以在上述6個(gè)層次中進(jìn)一步設(shè)置“應(yīng)知、應(yīng)會(huì)、應(yīng)創(chuàng)”分類分層教學(xué)目標(biāo)。
作者應(yīng)用圖2所示模式在TRIZ40條發(fā)明原理教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行初步嘗試,在創(chuàng)新方法通識(shí)課程中設(shè)置“飛花令”環(huán)節(jié)(如圖4),學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)明原理的積極性和主動(dòng)性被充分調(diào)動(dòng)起來(lái),初步顯現(xiàn)教學(xué)效果。
五、結(jié)論與展望
40條發(fā)明原理是TRIZ創(chuàng)新方法中具有普適性的重要工具,但其涵義較為抽象;中華詩(shī)詞作為一種大眾喜聞樂(lè)見(jiàn)的文學(xué)體裁,本身蘊(yùn)含和體現(xiàn)一定的發(fā)明與創(chuàng)新。為提升大眾對(duì)于發(fā)明原理的理解,結(jié)合中華傳統(tǒng)文化降低文化差異影響,營(yíng)造創(chuàng)新方法學(xué)習(xí)情境,探索在“科學(xué)與藝術(shù)的碰撞”過(guò)程中激發(fā)創(chuàng)新,本文嘗試應(yīng)用中華詩(shī)詞對(duì)40條發(fā)明原理進(jìn)行一一詮釋,發(fā)現(xiàn)中華詩(shī)詞與40條發(fā)明原理之間存在較為密切的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合布魯姆教學(xué)目標(biāo)分類法和以學(xué)生為中心的教學(xué)理念,探索和設(shè)計(jì)基于中華詩(shī)詞詮釋的TRIZ40條發(fā)明原理的教學(xué)模式,并在實(shí)踐中進(jìn)行初步嘗試。endprint
當(dāng)然,本文的教學(xué)模式有待于在實(shí)踐中進(jìn)行進(jìn)一步檢驗(yàn),同時(shí),本文尚未進(jìn)一步考慮對(duì)比、挖掘和綜合應(yīng)用技術(shù)發(fā)明與中華詩(shī)詞本身的“情境創(chuàng)新”特征,這些都將成為我們的后續(xù)研究主題。
注釋:
①TRIZ是一種基于專利分析提煉總結(jié)而成的創(chuàng)新方法,由蘇聯(lián)發(fā)明家兼科幻小說(shuō)家阿奇舒勒提出,意為“發(fā)明問(wèn)題解決理論”,也可譯為“萃思”或者“萃智”。
②例如,科技部創(chuàng)新方法工作專項(xiàng)在2015年度設(shè)立2個(gè)高校創(chuàng)新方法推廣應(yīng)用項(xiàng)目,在10家以上創(chuàng)新方法應(yīng)用示范高校中開(kāi)設(shè)創(chuàng)新方法系列課程,詳情可進(jìn)一步參考http://www.most.gov.cn/fggw/zfwj/zfwj2015/201511/t20151124_122463.htm和http://www.most.gov.cn/mostinfo/xinxifenlei/fgzc/gfxwj/gfxwj2015/201504/t20150402_118884.htm。
③由于本文討論的TRIZ主要是指經(jīng)典TRIZ,因此對(duì)新發(fā)現(xiàn)發(fā)明原理情況暫不討論。
④感謝中央電視臺(tái)《中國(guó)詩(shī)詞大會(huì)》(第二季)導(dǎo)演組在西南交通大學(xué)開(kāi)展活動(dòng)時(shí)進(jìn)行的相關(guān)分享。
⑤當(dāng)然,在此過(guò)程中,不排除極個(gè)別情況下使用具有詩(shī)意且意境非常貼切的對(duì)聯(lián)或者其他文體中的名篇佳句。
⑥本文40條發(fā)明原理中文具體名稱和釋義主要參考文獻(xiàn)[7]第138至167頁(yè)、參考文獻(xiàn)[12]和參考文獻(xiàn)[25]。
⑦有興趣的讀者可以進(jìn)一步參閱http://www.readers365.com/quweigushi/22.htm。
⑧感謝臺(tái)灣中華大學(xué)教授、臺(tái)灣中華萃思學(xué)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)林錦煌博士提供相關(guān)課堂教學(xué)工具及給予的幫助與建議。
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編輯 許方舟 校對(duì) 朱婷婷endprint