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世界万物都是由基元(最小的基本单元或元素)排列而成的多层次结构系统。分解组合发明法就是根据客观世界事物的多层次结构规律进行发明创造的一种方法。分解组合法是先找出构成事物的最基本的元素或部件,然后组合成系统的一种可用于各个领域的发明方法。
人类创造的语言和文字就是运用分解组合发明法的典型例证。由有限的音素组合成语音,由少量的拼音字母组合出拼音文字。用极少的基本笔画构成偏旁和通过象形、会意、形声等方法,可以组合造出近万个常用的方块汉字。我国的汉语拼音用韵母和声母作音素,其组合构成每个汉字的音节,用于汉语普通话读音的标注,以帮助学习汉语普通话,并可用作计算机的一种中文输入法,也可用笔画或音形结合等编码方法输入计算机来书写中文。1824年法国盲人布莱尔发明的盲文以不同方式排列的6个凸点加上空白,来表达法语字母和数字,使得盲人能够用手指触摸来读盲文,后被国际公认,在此基础上分别建立了各国的盲文体系。汉字拼音盲文也是通过六个凸点上的不同的点位的组合表示汉语拼音字母、数字和标点符号。
分解组合法还广泛运用于技术发明。如我国古代发明的活字印刷是以每个汉字为模块,灵活组合成书的每一页。而现代无论是印刷、复印、打印或照片的感光一冲印都是以点为象素再组合成为文字和图像的,与此对应地分别发明了印刷机、复印机、针式和喷墨打印机以及胶片等。利用以显示直划为基础的8字形和米字形数码管可以分别显示0到9的10个阿拉伯数字和英文的26个字母。点阵发光二极管可构成发光显示器的发光点,用来显示符号、数字、西文字母、汉字、图形或图像。由1~3间卧室、客厅、卫生间和厨房构成的单元房,再组成的单元楼房是目前住宅楼的主要结构形式。建造大船、舰艇和大桥的钢梁时都是先分段建造或预制,然后再在船台或现场起吊和合拢的。
“模块化”是分解组合发明法中运用发展最快的技术,已广泛地应用于网络、通信、建筑、家具、机械、电子、化工、航天等。“模块”的概念最早在1962年提出。模块是从系统整体功能中分解出的功能子系统或功能(单)元,以结构功能分解为前提、功能单元划分为基础,便可组合或整合成整个产品、设备或系统。模块有相对独立性、可互换性和通用性三大特征。模块化给系统的开发、设计、生产、装配、使用和维修等带来了高效、灵活和方便。通用的有接口的标准模块和定制模块的组合可以组成不同的设备或系统,解决了多品种小批量和大批量加工之间的矛盾,满足了客户多样化的需求,并有利于缩短开发新产品的周期。模块系统的结构是分层次的,例如现代机械一般由动力模块、机械或流体传动模块、机械执行模块、电脑模块和电子控制模块等组成,而电子控制模块又由通用电源模块、通用信号变换模块、控制调节器模块和显示模块等子模块组成。目前许多电子模块已经取代了由集成电路、分立元件和器件组成的复杂的电子线路,大大简化了电子产品的设计与制作,而且提高了电子产品的工作可靠性。例如无线电发射与接收模块、雷达探测模块、红外线传感模块、灯光控制模块、定时控制模块、通用控制模块、安全报警模块、开关模块、电源模块和充电模块等等已经应用于许多军用和民用的电子产品和家用电器中。
模块化电脑的各个部件都运用模块化设计,就像搭积木一样插接在一起,就可以随意更换主要部件而不必麻烦地开箱拔拆线。模块化操作系统是由安装内核软件和安装口令包构成,能使系统所占空间达到最小化,使用者根据自己的实际需要来编制应用软件,将大大提高硬盘的使用率,降低CPU和内存的资源浪费。模块化程序设计把一个情况复杂、规模较大的程序系统划分为一个个较小的、功能相关而又相对独立的程序模块,包括功能模块和控制模块,而模块是一个具有独立功能的程序,可以单独设计、调试与管理。模块组成树状结构,层次清楚,模块的子程序可以重复调用。再用“自顶向下”的方法进行系统设计,其优点是化大为小,化繁为简,便于维护,可多人并行开发或部分模块外包来提高系统设计效率。德国拜耳公司研发的模块化微反应技术使必要的化工单元操作例如混合、反应、换热等微型模块,通过微结构方式实施操作,可以适应装置可变和可控的要求,使各种化学合成反应实施起来简洁、快速、节约成本,将用于精细化工和制药。
许多很复杂的机电动力系统如汽车、飞机、舰船、坦克、机器人、运载火箭等的模块化设计和建造及相应的模块化采购方兴未艾。例如将舰艇按功能块划分成若干功能模块,在建造时舰艇的同一部位可造多种尺度相同的模块,舰艇造好服役后,可按不同的任务在出海前装备不同模块,使一舰具有多种作战功能,不必再按不同设计建造各类舰艇,相对节省了经费。而且可分段建造然后合拢和批量生产,加快了建造速度,也便于今后武器装备的更新。模块化建筑采用流水线生产各种建筑构件,实现标准化、工厂化生产。生产效率高、成本低;实现自动浇注成型工艺,对环境无污染、能耗小;采用现场装配式施工方法,建筑构件运到工地不用卸车,直接吊装到它应在的位置上,大大加快了工程建设速度。模块化房屋由于环保轻便更适用于农村山区住宅、商铺和营业用房,可随意装卸移动的模块拼装式度假房及组合别墅等用房。模块化活动板房已经大量用作四川汶川地震灾区的临时安置房。模块化家庭装修按装修对象和所需工种类别划分为铁艺(楼梯扶手、防盗窗等)、管线、暖气、墙面、地板、厨房、卫生间、电器灯具安装等模块,使复杂繁琐的装修工程简单化,以便采购、选择供货商和灵活安排施工,达到施工有序、高效和保证质量的目的。
模块化管理就是按功能设立部门,分级管理,各负其责,互相配合,整体运行。它还体现在项目计划管理的模块化和产品质量管理过程模块化中,将过程逻辑结构或实施过程的顺序进行逐层分解,将过程分解成结构独立、内容单一、相对稳定的,容易复制或调用的过程单元,并明确过程之间的接口和相互关系,来进行管理。产品售后服务管理按服务流程有电话热线服务、服务卡(合同)管理、现场服务、投诉管理、客户回访、产品缺陷管理、常见问题管理、客户管理、收费管理等功能模块,管理好每一个模块,才能保证模块化服务的质量,同时促进销售。金融业可分解为产权、信息和业务三大模块,以分别对各大模块相应的金融控股公司、金融情报中心和商业银行进行监管。
模块化教学根据教学目标将课程和每堂课的教学内容划分出知识模块和能力模块,各个模块又包含若干个知识点和能力点,以便研究教学方法、分配学时和决定测试考核点,以在完成分目标的基础上确保了教学计划和教学效果。模块化教学适合于各类学校的教学和职业培训。为适应细致又交叉的专业分工,即使同一专业也有不同的工作岗位的实际情况,普通大学本科一般划分的专业类别的范围较大。学院根据专业的内容又分解为若干个专业方向,称为专业模块。学生在学完同专业的基础课和专业基础课后,于毕业前一年还要选择一次专业模块。例如计算机科学专业可以分为硬件和软件两个模块,不同的专业模块的课程有所不同,就业方向和岗位也就不同,学生要根据自己的兴趣和条件及就业形势选定。
人类创造的语言和文字就是运用分解组合发明法的典型例证。由有限的音素组合成语音,由少量的拼音字母组合出拼音文字。用极少的基本笔画构成偏旁和通过象形、会意、形声等方法,可以组合造出近万个常用的方块汉字。我国的汉语拼音用韵母和声母作音素,其组合构成每个汉字的音节,用于汉语普通话读音的标注,以帮助学习汉语普通话,并可用作计算机的一种中文输入法,也可用笔画或音形结合等编码方法输入计算机来书写中文。1824年法国盲人布莱尔发明的盲文以不同方式排列的6个凸点加上空白,来表达法语字母和数字,使得盲人能够用手指触摸来读盲文,后被国际公认,在此基础上分别建立了各国的盲文体系。汉字拼音盲文也是通过六个凸点上的不同的点位的组合表示汉语拼音字母、数字和标点符号。
分解组合法还广泛运用于技术发明。如我国古代发明的活字印刷是以每个汉字为模块,灵活组合成书的每一页。而现代无论是印刷、复印、打印或照片的感光一冲印都是以点为象素再组合成为文字和图像的,与此对应地分别发明了印刷机、复印机、针式和喷墨打印机以及胶片等。利用以显示直划为基础的8字形和米字形数码管可以分别显示0到9的10个阿拉伯数字和英文的26个字母。点阵发光二极管可构成发光显示器的发光点,用来显示符号、数字、西文字母、汉字、图形或图像。由1~3间卧室、客厅、卫生间和厨房构成的单元房,再组成的单元楼房是目前住宅楼的主要结构形式。建造大船、舰艇和大桥的钢梁时都是先分段建造或预制,然后再在船台或现场起吊和合拢的。
“模块化”是分解组合发明法中运用发展最快的技术,已广泛地应用于网络、通信、建筑、家具、机械、电子、化工、航天等。“模块”的概念最早在1962年提出。模块是从系统整体功能中分解出的功能子系统或功能(单)元,以结构功能分解为前提、功能单元划分为基础,便可组合或整合成整个产品、设备或系统。模块有相对独立性、可互换性和通用性三大特征。模块化给系统的开发、设计、生产、装配、使用和维修等带来了高效、灵活和方便。通用的有接口的标准模块和定制模块的组合可以组成不同的设备或系统,解决了多品种小批量和大批量加工之间的矛盾,满足了客户多样化的需求,并有利于缩短开发新产品的周期。模块系统的结构是分层次的,例如现代机械一般由动力模块、机械或流体传动模块、机械执行模块、电脑模块和电子控制模块等组成,而电子控制模块又由通用电源模块、通用信号变换模块、控制调节器模块和显示模块等子模块组成。目前许多电子模块已经取代了由集成电路、分立元件和器件组成的复杂的电子线路,大大简化了电子产品的设计与制作,而且提高了电子产品的工作可靠性。例如无线电发射与接收模块、雷达探测模块、红外线传感模块、灯光控制模块、定时控制模块、通用控制模块、安全报警模块、开关模块、电源模块和充电模块等等已经应用于许多军用和民用的电子产品和家用电器中。
模块化电脑的各个部件都运用模块化设计,就像搭积木一样插接在一起,就可以随意更换主要部件而不必麻烦地开箱拔拆线。模块化操作系统是由安装内核软件和安装口令包构成,能使系统所占空间达到最小化,使用者根据自己的实际需要来编制应用软件,将大大提高硬盘的使用率,降低CPU和内存的资源浪费。模块化程序设计把一个情况复杂、规模较大的程序系统划分为一个个较小的、功能相关而又相对独立的程序模块,包括功能模块和控制模块,而模块是一个具有独立功能的程序,可以单独设计、调试与管理。模块组成树状结构,层次清楚,模块的子程序可以重复调用。再用“自顶向下”的方法进行系统设计,其优点是化大为小,化繁为简,便于维护,可多人并行开发或部分模块外包来提高系统设计效率。德国拜耳公司研发的模块化微反应技术使必要的化工单元操作例如混合、反应、换热等微型模块,通过微结构方式实施操作,可以适应装置可变和可控的要求,使各种化学合成反应实施起来简洁、快速、节约成本,将用于精细化工和制药。
许多很复杂的机电动力系统如汽车、飞机、舰船、坦克、机器人、运载火箭等的模块化设计和建造及相应的模块化采购方兴未艾。例如将舰艇按功能块划分成若干功能模块,在建造时舰艇的同一部位可造多种尺度相同的模块,舰艇造好服役后,可按不同的任务在出海前装备不同模块,使一舰具有多种作战功能,不必再按不同设计建造各类舰艇,相对节省了经费。而且可分段建造然后合拢和批量生产,加快了建造速度,也便于今后武器装备的更新。模块化建筑采用流水线生产各种建筑构件,实现标准化、工厂化生产。生产效率高、成本低;实现自动浇注成型工艺,对环境无污染、能耗小;采用现场装配式施工方法,建筑构件运到工地不用卸车,直接吊装到它应在的位置上,大大加快了工程建设速度。模块化房屋由于环保轻便更适用于农村山区住宅、商铺和营业用房,可随意装卸移动的模块拼装式度假房及组合别墅等用房。模块化活动板房已经大量用作四川汶川地震灾区的临时安置房。模块化家庭装修按装修对象和所需工种类别划分为铁艺(楼梯扶手、防盗窗等)、管线、暖气、墙面、地板、厨房、卫生间、电器灯具安装等模块,使复杂繁琐的装修工程简单化,以便采购、选择供货商和灵活安排施工,达到施工有序、高效和保证质量的目的。
模块化管理就是按功能设立部门,分级管理,各负其责,互相配合,整体运行。它还体现在项目计划管理的模块化和产品质量管理过程模块化中,将过程逻辑结构或实施过程的顺序进行逐层分解,将过程分解成结构独立、内容单一、相对稳定的,容易复制或调用的过程单元,并明确过程之间的接口和相互关系,来进行管理。产品售后服务管理按服务流程有电话热线服务、服务卡(合同)管理、现场服务、投诉管理、客户回访、产品缺陷管理、常见问题管理、客户管理、收费管理等功能模块,管理好每一个模块,才能保证模块化服务的质量,同时促进销售。金融业可分解为产权、信息和业务三大模块,以分别对各大模块相应的金融控股公司、金融情报中心和商业银行进行监管。
模块化教学根据教学目标将课程和每堂课的教学内容划分出知识模块和能力模块,各个模块又包含若干个知识点和能力点,以便研究教学方法、分配学时和决定测试考核点,以在完成分目标的基础上确保了教学计划和教学效果。模块化教学适合于各类学校的教学和职业培训。为适应细致又交叉的专业分工,即使同一专业也有不同的工作岗位的实际情况,普通大学本科一般划分的专业类别的范围较大。学院根据专业的内容又分解为若干个专业方向,称为专业模块。学生在学完同专业的基础课和专业基础课后,于毕业前一年还要选择一次专业模块。例如计算机科学专业可以分为硬件和软件两个模块,不同的专业模块的课程有所不同,就业方向和岗位也就不同,学生要根据自己的兴趣和条件及就业形势选定。