學(xué)生創(chuàng)新思維的研究

摘 "要：為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才以滿足中國式現(xiàn)代化建設(shè)的需要，文章采用文獻法、實證法和邏輯分析法等方法，從創(chuàng)新思維的機制研究入手，論證了創(chuàng)新能力主要在于思維的發(fā)散與收斂。通過對發(fā)散機制的研究，構(gòu)建了直線型、逆向型、放射型、跨越型4種發(fā)散模式，并以建筑設(shè)計教學(xué)為例，介紹了以上模式的運用，以及ChatGPT賦能思維發(fā)散的訓(xùn)練。借助教學(xué)與實踐，歸納出了因果法、比較法、整合法、ChatGPT法4種收斂方法，文章還結(jié)合建筑設(shè)計過程中矛盾的復(fù)雜性和必然性，介紹了這些方法的應(yīng)用。文章創(chuàng)新之處在于，一是從認識上揭示了思維的創(chuàng)新機制，構(gòu)建了4種思維發(fā)散模式和4種思維收斂模型；二是在方法上把ChatGPT運用到思維發(fā)散與收斂的教學(xué)中。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)造力；發(fā)散性思維；收斂性思維；建筑創(chuàng)作； ChatGPT

中圖分類號：G640 " "文獻標識碼：A " "文章編號：1673-7164（2024）29-0057-07

ChatGPT是美國OpenAI公司開發(fā)的聊天機器人，“是以深度學(xué)習(xí)和人類反饋強化學(xué)習(xí)等技術(shù)為基礎(chǔ)，經(jīng)過針對海量數(shù)據(jù)的預(yù)訓(xùn)練，能夠根據(jù)用戶指令，生成內(nèi)容豐富、風(fēng)格類人的自然語言文本的大型生成式人工智能語言模型”，［1］其算力主要源于微軟云計算服務(wù)Azure AI的超算基礎(chǔ)設(shè)施，［2］具有根據(jù)用戶指令進行自然語言文本生成、信息檢索和整合等功能，可以賦能社交、教育、科研等領(lǐng)域，助力高等教育變革與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。［3］

創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，也是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力。提高自主創(chuàng)新能力，建設(shè)創(chuàng)新型國家，是國家發(fā)展戰(zhàn)略的核心，是提高綜合國力的關(guān)鍵，要大力加快我國創(chuàng)新體系建設(shè)。抓創(chuàng)新就是抓發(fā)展，謀創(chuàng)新就是謀未來。可見，我國十分重視創(chuàng)新能力建設(shè)。高等學(xué)校是我國培養(yǎng)人才的主陣地，也應(yīng)是推進創(chuàng)新能力建設(shè)的主戰(zhàn)場，其應(yīng)將學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)當(dāng)作極為重要的教學(xué)目標。

創(chuàng)新的本質(zhì)是突破，其關(guān)鍵是突破舊的思維定勢。思維定勢是形成于人腦之中的一種慣性思維，“但從根本上而言，它是由實踐產(chǎn)生的，是現(xiàn)實中的存在在人腦中的反映與映射，它們不是空洞的外殼和空中樓閣”［4］。恩格斯也說過“思維永遠不能從自身中，而只能從外部世界中汲取和引出這些形式”［5］。然而，“現(xiàn)在的學(xué)生由于長期習(xí)慣于應(yīng)試教育，他們的想象力、思維方式都有限”。［6］在這種社會背景下，要培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才，需要教育工作者努力探索創(chuàng)造性思維活動的規(guī)律，不斷總結(jié)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的方法，以便更好地開發(fā)出學(xué)生潛在的創(chuàng)造才能。

建筑學(xué)研究的建筑是物質(zhì)與精神、技術(shù)與藝術(shù)、功能與形式、環(huán)境與資源的統(tǒng)一。建筑創(chuàng)作是一項創(chuàng)造性的勞動，其主要過程是分析、構(gòu)想等思維活動，是一個不斷創(chuàng)造矛盾而又解決矛盾的過程，也是一個形象思維與邏輯思維協(xié)同作用的過程。大量的實踐表明，“建筑師在創(chuàng)作中的思維方式和過程的不同，是形成豐富多彩的建筑創(chuàng)作成果的最根本原因”，［7］而在這之中，思維的發(fā)散和收斂具有特別重要的作用。因此，為了培養(yǎng)從事建筑創(chuàng)作的未來建筑師，本研究以建筑設(shè)計課程教學(xué)為例，從思維的發(fā)散與收斂兩方面來研究培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的問題。

一、建筑設(shè)計中的思維發(fā)散

發(fā)散思維是美國心理學(xué)家吉爾福特在《人類智慧的本質(zhì)》（1967年）一書中首先提出的，是指“根據(jù)自己的記憶儲存，以精確的或修正了的形式，加工出許多備選的信息項目，以滿足一定的需要”。發(fā)散思維是個體從同一來源中產(chǎn)生多種輸出的思維方式，有時甚至被等同為創(chuàng)造性思維，［8］是創(chuàng)造力領(lǐng)域研究的重中之重。［9］

發(fā)散思維強調(diào)基于同一信息的思維產(chǎn)物的變化和數(shù)量，是從一到多的思維方法，具有多樣性、靈活性和獨特性。在建筑設(shè)計教學(xué)中，設(shè)計方案常常不是必然的、唯一的，而是多種多樣的，問題的求解呈多向量和不定性的狀態(tài)，這就需要運用思維的發(fā)散去尋求一些相對合理的答案，哪怕是試錯性的探索也是有意義的，這是因為：其一，“一定程度的錯誤和混亂可以成為人們重新整理思緒的刺激源”“不確定性是與多種可能性相聯(lián)系的，越不確定的，可能產(chǎn)生的結(jié)果會越多，信息量就會越大”，［10］發(fā)散量也就越大；其二，基于問題復(fù)雜性、模糊性的考慮，或者為了答案更加客觀、合理，這也需要借助于思維發(fā)散來進行科學(xué)論證。所以，在建筑設(shè)計中思路越開闊，有價值的答案出現(xiàn)的概率也就越大，期待的設(shè)計目標就越容易實現(xiàn)。

思維發(fā)散的目的是為了問題求解過程中得到大量可能性的答案，而且量的多寡直接影響到求解的優(yōu)劣。受限于生活閱歷、知識儲備、信息了解，學(xué)生的思維發(fā)散量常常很有限。ChatGPT能及時、高效地啟發(fā)學(xué)生思維的發(fā)散，這是因為他幾乎“吃”下了整個互聯(lián)網(wǎng)，擁有千億級別的模型參量，針對常識性、通識性問題的解答能力很強。雖然用來訓(xùn)練 ChatGPT的資源是互聯(lián)網(wǎng)的開放域數(shù)據(jù)，其正確性無法得到全面保障，其生成的部分內(nèi)容中可能會包含事實性錯誤，［11］但思維發(fā)散允許試錯。因此，利用ChatGPT作為思維發(fā)散的輔助手段仍然是合理、可行的。

在建筑設(shè)計中，有時即便只是方案構(gòu)思已非常巧妙、合理，這時也應(yīng)另做打算，重新再做一個或多個方案，因為任何一個方案不管有多么優(yōu)秀，也常常有不足的地方。一開始就局限于某一方案，很容易走進光線昏暗的死胡同。如果有了多個方案，則可以進行選擇、優(yōu)化和組合。為此，作者在教學(xué)過程中經(jīng)常強調(diào)“不要別無選擇，而要優(yōu)化組合”，特別重視對學(xué)生批判思維的培養(yǎng)?？梢哉f，批判是思維發(fā)散的前提和動力，沒有批判精神，學(xué)生就容易自我滿足、安于現(xiàn)狀，缺乏百尺竿頭、更進一步的內(nèi)生動力。

在教學(xué)中，師生角色不同，態(tài)度也隨之不同。有的學(xué)生礙于惰性，不愿進取、敷衍了事也是常有，這時候老師需要耐心進行引導(dǎo)和教育。態(tài)度決定一切，包括情緒在內(nèi)的內(nèi)生動力對創(chuàng)造性思維的影響十分顯著?！胺e極情緒和消極情緒分別通過增強認知的靈活性和持續(xù)性來促進創(chuàng)新思維。意志是可以被人們所操作的心理過程，是創(chuàng)新思維成功的必要條件”。［12］

從幾十年的建筑創(chuàng)作和設(shè)計教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，發(fā)散的方向和維度是思維發(fā)散的關(guān)鍵。所以思維發(fā)散的模式和機制應(yīng)從發(fā)散方向和維度進行構(gòu)建與解析。

（一）直線型發(fā)散

直線型發(fā)散是思維發(fā)散沿著同一路線、同一方向進行探究和深入，如圖1所示。一方面，這種發(fā)散是一個由淺入深、層次推進、勇往直前、不斷深入的過程。另一方面，由于受到定向路線的左右，其結(jié)果常常呈現(xiàn)本同貌異、同向微差的形態(tài)。因此，直線型發(fā)散效率高，設(shè)計方案具有某些必然性，關(guān)鍵是在設(shè)計中要把握這種必然性的方向。

在住宅、廠房等類型的建筑設(shè)計中，由于建筑功能性強，其空間、流線、分區(qū)、結(jié)構(gòu)等方面可大致確定，可采用直線型發(fā)散設(shè)計出同向微差的方案。在教學(xué)中，首先，根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，鼓勵學(xué)生進行思維發(fā)散，利用一周的時間產(chǎn)生多個初步構(gòu)想與方案。之后，根據(jù)每位同學(xué)的設(shè)計目標，咨詢ChatGPT，尋求多樣、可能的方案。然后，進行對比分析，總結(jié)哪些是本該想到但卻沒想起來的，哪些是知識、信息不足造成的。教師還應(yīng)經(jīng)常利用注冊建筑師考試中的場地設(shè)計、建筑設(shè)計題目來培養(yǎng)學(xué)生的直線型發(fā)散思維，因為這些試題的答案常常是唯一的。幾年來的教學(xué)實踐表明，這種訓(xùn)練能使學(xué)生善于抓住主要矛盾和矛盾的主要方面，提高學(xué)生思維的敏捷性。

（二）逆向型發(fā)散

逆向型發(fā)散也就是常說的“逆向思維”，是向兩個截然相反的方向進行發(fā)散、發(fā)展，見圖2所示。一方面“事物都是相對的而沒有絕對的”，互為反向的兩個求解往往各有千秋，可以進行相互對比，從而獲得最佳的解決方案。另一方面，“否定是事物變化和發(fā)展的動力”。逆向思維可以在否定中推動設(shè)計方案的創(chuàng)新、發(fā)展和完善，避免直線型發(fā)散容易產(chǎn)生的“一條道走到黑”的問題。

文章總結(jié)2015—2022級的“建筑設(shè)計Ⅵ”的教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)，這種思維發(fā)散不僅學(xué)生容易理解和使用，而且效果良好。在對一個問題百思不得其解的時候，就提醒學(xué)生不妨從反面思考一下，可以從上與下、內(nèi)與外、前與后、大與小、加與減、虛與實、主與輔，以及屬性等相對相逆的路線來引導(dǎo)學(xué)生的思維發(fā)散，有時產(chǎn)生會茅塞頓開的效果。這是由于矛盾是普遍存在、對立統(tǒng)一和相互轉(zhuǎn)化的。

逆向型發(fā)散是一種思維方式和思維動力，需要學(xué)生有自我否定的勇氣、精神和智慧，而這些恰恰是學(xué)生缺乏的能力。ChatGPT在人的驅(qū)使下可以快速、徹底地進行自我否定，并提供相反、多樣的問題求解，為學(xué)生的逆向型發(fā)散提供參考和啟發(fā)。

逆向思維從矛盾的正反兩個方面來處理問題，避免了直線型思維中可能存在的“一葉障目”“一條道走到黑”等缺陷。需要強調(diào)的是，“創(chuàng)造性思維中雖然往往含有忤逆，但并非一切忤逆都是創(chuàng)造”“一切創(chuàng)造都包含著新奇，但并非一切新奇都是創(chuàng)造”。［13］因此，逆向思維是相對的而不是絕對的，是思維方法而不是思維目的，不能唯“逆”是圖。

（三）放射型發(fā)散

放射型發(fā)散是指思維發(fā)散的軌跡沿著多種不同的方向展開、擴散，由于發(fā)散方向不同，甚至方向相反，其結(jié)果往往是大相徑庭的，見圖3所示。放射型發(fā)散不僅包含了直線型發(fā)散和逆向型發(fā)散，而且更強調(diào)發(fā)散路線的多向性、多向量，因而難度也要比前兩者高。

在教學(xué)中，教師可經(jīng)常從相近方向、相反方向來引導(dǎo)學(xué)生進行思維的發(fā)散，強調(diào)“橫看成嶺側(cè)成峰，遠近高低各不同”。相反方向的發(fā)散即前文所述的逆向思維；相近方向的發(fā)散是通過微差求多樣。發(fā)散方向可以是高低、大小、遠近、角度、色彩等方面的微差，微差的累積有時也會方向相反，如同色相盤一樣，鄰近色表現(xiàn)為微差，互補色則互對相反。建筑本是造型藝術(shù)，建筑設(shè)計過程中思維發(fā)散更多的是“象思維”，其創(chuàng)新機理為“以物態(tài)之象為起點和歸屬點，不同層次象之間的流動轉(zhuǎn)化關(guān)系”，［14］象的微差在操作層面更容易實現(xiàn)。

放射型發(fā)散一方面以寬廣的知識、信息為支撐，另一方面需要有不迷信權(quán)威、不人云亦云、不唯書、不唯師的精神。顯然一般學(xué)生很難具有這些特質(zhì)，但ChatGPT可以做到這些。因此，當(dāng)教師看到學(xué)生思維發(fā)散進入“山窮水盡”的窘境時，可讓他們與ChatGPT進行交互，以打開學(xué)生的思維限制，拓寬學(xué)生的思考范圍，培養(yǎng)學(xué)生思維的開闊性、靈活性、變通性和獨特性。

放射型發(fā)散路線雖然方向不同，卻處于同一平面中，因而屬于多向共面的思維發(fā)散形式。這里的“面”不是幾何面、空間面的意思，而是“域”的概念，是指某一方面、某一領(lǐng)域，其思維發(fā)散還沒有脫離建筑要素及其相互關(guān)系的范疇。概念、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能、環(huán)境、資源等方面既可以是思維發(fā)散的點，也可能是思維發(fā)散的面。

（四）跨越型發(fā)散

跨越型發(fā)散與上述多向共面的發(fā)散形式不同，它是多面多向的發(fā)散，是在不同的領(lǐng)域、不同的維度、不同的視點、不同的層次進行不同方向的發(fā)散，是立體的、跨越式的發(fā)散，見圖4所示。

由于這種發(fā)散常常從一個學(xué)科領(lǐng)域跨向另一個學(xué)科領(lǐng)域，如果運用得當(dāng)，將可能引發(fā)建筑創(chuàng)作的重大突破，產(chǎn)生意料之外、情理之中的構(gòu)思和方案。作者從生理學(xué)有氧呼吸的角度研究建筑空間大小，發(fā)表的《基于有氧呼吸需求的居室面積研究》［15］一文也常常用來當(dāng)作案例，引導(dǎo)學(xué)生進行跨越型發(fā)散。

當(dāng)今科技創(chuàng)新主要圍繞縱向深入和橫向交叉兩個方向來發(fā)展，集成創(chuàng)新是一種重要的創(chuàng)新途徑。建筑設(shè)計也需要超越學(xué)科范圍的限制，建筑教育要拓寬學(xué)生的知識面，采用問題解決、自主研究、課題參與等研究型教學(xué)模式，從而培養(yǎng)學(xué)生巧于因借、合縱連橫的跨越型發(fā)散，這對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力極為重要。

在操作層面上，教師應(yīng)首先注重“頭腦風(fēng)暴”方法的運用，通過小組討論，讓所有學(xué)生對小組內(nèi)每個學(xué)生的設(shè)計方案，或者對學(xué)生提供的案例發(fā)表評論。對礙于面子而不愿意評說的學(xué)生及時進行激勵，對能力有限而不會表達的學(xué)生多給予鼓勵，以營造百家爭鳴的氛圍。在此過程中，同意、默許、偏見、分歧、矛盾都是常有的，這對提高學(xué)生認知重評能力大有益處。［16］

此外，教師應(yīng)借助ChatGPT提供多樣化的求解思路與解決方案，并與學(xué)生“頭腦風(fēng)暴”中產(chǎn)生的方案進行對比分析，指出哪些是本該想到但卻遺漏的，哪些是學(xué)生未了解的新知識、新領(lǐng)域，哪些屬于集成創(chuàng)新。從結(jié)果來看，一方面，“三個臭皮匠賽過諸葛亮”，集思廣益能顯著提高思維跨越型發(fā)散的高度、寬度和深度，有利于培養(yǎng)學(xué)生作為建筑師應(yīng)具備的團隊合作能力和兼聽則明的心理素質(zhì)。另一方面，通過與ChatGPT求解的對比分析，不僅能培訓(xùn)學(xué)生思維發(fā)散和集成創(chuàng)新的能力，還能擴大學(xué)生的知識面。由于“共同體內(nèi)創(chuàng)新思維的持續(xù)提升還依賴于個性鮮明的學(xué)術(shù)領(lǐng)跑，以及群體和成員之間的適度張力”，［17］因此，將ChatGPT作為學(xué)生小組中的一員，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力十分有益。

二、建筑設(shè)計中思維收斂的訓(xùn)練

創(chuàng)新思維“至少包括三個相輔相成的構(gòu)成要素：一是發(fā)現(xiàn)問題的批判思維；二是求解問題的發(fā)散思維；三是論證答案的聚合思維”［18］“創(chuàng)造力的研究主要集中于對發(fā)散思維和聚集思維的探索”，［19］其中的“聚合”即整合、收斂。

思維的發(fā)散性能使問題的求解豐富多樣。面對眾多求解，思維主體在最終決策時就需要進行整合、取舍，這時候思維收斂性便具有決定性的作用。因此，強調(diào)思維的發(fā)散作用并不排斥、否定思維的收斂。發(fā)散是過程，是為了收斂而發(fā)散。收斂是對發(fā)散的收斂，是通過周密、客觀的邏輯推理，對各種想法和方案加以分析、比較、選擇和綜合，屬于邏輯推理范疇。在思維收斂過程中還常常伴隨頓悟體驗，［20］頓悟、靈感又會推動思維進行發(fā)散。

建筑設(shè)計有諸多的環(huán)節(jié)，如立意、構(gòu)思、總體布局、初步方案等，每個環(huán)節(jié)都應(yīng)有發(fā)散與收斂的思維過程。尤其是建筑具有矛盾性、復(fù)雜性和差異性，在同一個環(huán)節(jié)中，大到立意、構(gòu)思和總體布局，中到功能分區(qū)、空間組織，小到細部處理、空間尺寸等，僅一次發(fā)散與收斂是不夠的，一蹴而就的成功在建筑創(chuàng)作中也是罕見的。因此，建筑設(shè)計的過程就是“發(fā)散—收斂—再發(fā)散—再收斂”的過程。

成熟的發(fā)散常常是“意料之外，情理之中”的，初學(xué)者的發(fā)散可能是“異想天開”或“幼稚可笑”，但這是不可避免的，也是寶貴的，因為從稚嫩到成熟必然有個過程。通過反復(fù)訓(xùn)練，不斷提高思維的靈活性和敏銳性，不斷積累創(chuàng)作經(jīng)驗，就能使發(fā)散越來越成熟，收斂越來越精準，從而大大縮短和簡化思維的“發(fā)散—收斂”過程。這要求在建筑設(shè)計教學(xué)中，教師要因材施教，對于基礎(chǔ)差的學(xué)生要鼓勵他們開啟自己思維的閘門，大膽發(fā)散，容忍他們的“異想天開”。

在訓(xùn)練學(xué)生發(fā)散思維時，常常要求學(xué)生多畫草圖，減少對電腦的依賴，因為“建筑創(chuàng)作具有想象、審美、移情、聯(lián)想等精神要素，是機械的電腦不可取代的創(chuàng)造性活動”。［21］例如，某一立面的處理可以要求學(xué)生畫出5個以上的草圖，而且每畫好一幅草圖之后就把它收起來，要在刻意忘卻，甚至是否定上一幅草圖的情形下重新畫出另一個方案。在最后的選擇、比較時，學(xué)生會公平地對待自己的每一個方案，并結(jié)合老師的評價，選擇最優(yōu)的方案。

要鼓勵學(xué)生保留上述的方案草圖，因為其真實記載了自己思維發(fā)散的軌跡與情形，有空時經(jīng)常翻開看看，在回憶中總結(jié)，在總結(jié)中提高，這對思維發(fā)散走向成熟十分重要?；诖?，老師和學(xué)生不僅要重視以上的思維訓(xùn)練，還應(yīng)充分認識創(chuàng)新思維的機理及其重要意義。

在思維收斂的訓(xùn)練中還可以根據(jù)設(shè)計課題，分小組進行設(shè)計。設(shè)計之初，每個小組成員都需要根據(jù)各自的發(fā)散與收斂提出最佳的設(shè)計方案。在此基礎(chǔ)上，所有成員通過深入分析個人和他人的方案，結(jié)合老師的評價，確定最優(yōu)方案，這是團隊層面的思維收斂。

經(jīng)過近十年的教學(xué)與實踐，文章歸納出以下四種思維收斂方法。

（一）因果法

因果法的表達式：∵…，∴…

有因才有果、有果必有因，因果法是易于操作而又極具說服力的收斂方法。在收斂執(zhí)行過程中，眾多方案、想法的取舍，可通過擺事實、講道理、枚舉理由，逐一分析每條理由的客觀性、合理性、必然性，在此基礎(chǔ)上做出合乎因果邏輯的選擇。在實際操作中，也常常會遇到有的學(xué)生說不出來或者說不清楚具體的原因，這就需要老師針對具體問題具體分析，進行因材施教。有的人是因為知識不足而表達不出來，這時候正是知識傳授的良好時機。有的人是沒有及時發(fā)現(xiàn)隱含的必然性、合理性，老師正好加以啟發(fā)、引導(dǎo)。有的人可能固執(zhí)己見、自以為是，教師應(yīng)從建筑師的社會責(zé)任、職業(yè)道德等方面加強思政教育。一方面，課程思政應(yīng)該將思想政治教育自然而然、潤物細無聲地融入專業(yè)課程教學(xué)。另一方面，從社會責(zé)任的高度進行思維發(fā)散，而不是閉門造車、胡思亂想，這對建筑學(xué)學(xué)生尤為重要，因為建筑師設(shè)計的建筑不是為個人所用，而是為社會、他人所用，以人為本是要以使用者為本，而不是以建筑師自己為本。

建筑是造型藝術(shù)，建筑學(xué)學(xué)生是文理兼修的。在這樣的專業(yè)背景下，學(xué)生在口頭表達時經(jīng)常會有“我覺得……”“我感覺……”之類的言辭。每當(dāng)遇到這種情形，教師要鼓勵學(xué)生盡量用“因為……，所以……”“由于……，因此……”之類的語句進行說理。一方面，只有提出了充足的理由，才可能以理服人，說服別人認可、接受自己的方案或想法。另一方面，這樣的訓(xùn)練有利于學(xué)生邏輯思維的培養(yǎng)、理性分析的提升和表達能力的提高。

（二）比較法

比較法的表達式：A＞B＞C＞…

比較是在共同點、相似點的基礎(chǔ)上找出不同點，包括優(yōu)點和缺點。由于建筑的復(fù)雜性、模糊性和矛盾性，有時候會存在“說不清、道不明”的情況，很難有充足的理由進行取舍，這時可采用比較法進行收斂。比較法可從定性與定量兩個方面進行。研究基于世界是物質(zhì)的，物質(zhì)是客觀的基本認識，以及系統(tǒng)是一種層次結(jié)構(gòu)，在專著《走向和諧建筑》中構(gòu)建了“比較論”，［20］其基本數(shù)學(xué)模型為：

式中：S—優(yōu)劣方差，W—優(yōu)劣比重，H—優(yōu)劣因數(shù)。

在操作中，首先確定優(yōu)劣因素，大的優(yōu)劣因素如使用功能、建筑造型、工程成本、項目效益等，小的優(yōu)劣因素是某一方面的微分，如工程成本可分解為材料費、人工費、機械費等。需要進行比較的優(yōu)劣因素可根據(jù)不同階段、不同目的來確定，而且盡量細化，避免過于籠統(tǒng)，便于深入、全面地進行方案優(yōu)劣的評價。然后確定優(yōu)劣比重，明確每項優(yōu)劣因素在所有比較指標中的權(quán)重，所有優(yōu)劣比重之和應(yīng)為1。之后確定優(yōu)劣因數(shù)，圍繞某一優(yōu)劣因素，對需要比較的方案逐一進行打分。例如，防火疏散的優(yōu)劣比重為0.1，A方案的防火疏散設(shè)計較好，其得分為90，B方案較差，其得分為60，由上式可得在防火疏散設(shè)計方面，A方案的優(yōu)劣方差為9，B方案為6。最后進行優(yōu)劣方差的求和，就能得到各方案的優(yōu)劣方差，如SA、SB。如果SA=82，SB=78，那么A＞B，也就是A方案優(yōu)于B方案。

可見，利用上式計算出不同方案的優(yōu)劣方差，以具體的數(shù)據(jù)來表征不同方案的優(yōu)劣程度，甚至可以計算出不同方案的優(yōu)劣比值，這種量化的比較方法具有很強的客觀性和說服力。

（三）整合法

整合法的表達式：A∩B∩C∩…

簡單地說整合法就是求交集，整合的基本目的是“統(tǒng)籌兼顧”，理想目標是實現(xiàn)“1+1＞2”。建筑設(shè)計既要考慮歷史文化、社會現(xiàn)實、發(fā)展趨勢，又要重視實用、安全、經(jīng)濟、美觀、環(huán)保，涉及內(nèi)容十分繁雜。整合法就是要組合、集成、統(tǒng)一、協(xié)調(diào)這些碎片化、零散性，甚至是矛盾性的方方面面，通過取長補短、優(yōu)勢互補的方式提高設(shè)計方案的質(zhì)量。

在操作中，首先明確需要加入的內(nèi)容，如使用功能、歷史文脈、建筑符號等，并在原有方案中植入這些內(nèi)容。最后進行協(xié)同優(yōu)化，不僅要解決新加入內(nèi)容對原有系統(tǒng)的負面影響，還要實現(xiàn)協(xié)同增效，提高整個方案的性能與價值。由價值工程原理中V=F/C可知，如果新加入的內(nèi)容能夠顯著提高性能（F），而且成本（C）增加不多，那么方案的價值（V）就會得到較大提升?？梢?，整合、集成的方法在思維收斂中不僅易于操作，而且行之有效。

建筑設(shè)計可分為建筑創(chuàng)作和一般設(shè)計兩類：前者注重立意的深刻、構(gòu)思的巧妙、表達的精準；后者多為平庸設(shè)計，以快速完成工程設(shè)計文件的生產(chǎn)為目的?？梢?，立意是方案的靈魂，是一些列的設(shè)計目標，包括藝術(shù)、技術(shù)、經(jīng)濟、生態(tài)等方面的追求。例如，在藝術(shù)層面可能有核心概念A(yù)，該概念包含諸多內(nèi)涵，即集合A={a1， a2，a3，… }。同理可得技術(shù)、經(jīng)濟、生態(tài)等層面各自的設(shè)計目標集合B，C，…。于是：

需要注意是的，集合中元素可以是無序的，但目標矩陣應(yīng)有特定結(jié)構(gòu)，子目標的排列與其重要性、優(yōu)先性相關(guān)，子目標x1可能是集合中某一個或幾個要素的綜合。

（四）ChatGPT法

上述因果、比較和整合分析中難免會受到主觀因素的影響，而ChatGPT是沒有偏好、情感的工具，可以理性地進行推理和判斷、分析與綜合。更重要的是，ChatGPT能基于萬千數(shù)據(jù)給出比較合理的解答，其具有極強的比較、歸納、整合等收斂能力。在教學(xué)中，通過對學(xué)生和ChatGPT的收斂結(jié)果進行比較，既能提高學(xué)生的思維收斂能力，也能提高學(xué)生對ChatGPT的應(yīng)用水平。

尤其是ChatGPT可以通過提供設(shè)計模型、性能模擬、結(jié)構(gòu)分析、模型管理等功能，幫助學(xué)生比較和優(yōu)化建筑方案。例如：快速模擬復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化，以及建筑的熱、聲、光等作用，確保設(shè)計合乎規(guī)范并滿足性能要求；模擬復(fù)雜、容易破壞的結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，保證結(jié)構(gòu)的安全性；生成建筑設(shè)計的初步方案，包括平面圖、立面圖和剖面圖，以及3D模型、動畫、視頻，便于思維收斂中不同方案的比較與評價。

三、結(jié)語

第一，創(chuàng)新的本質(zhì)是突破，要取得突破就需要進行思維發(fā)散，并在充分發(fā)散的基礎(chǔ)上進行科學(xué)地收斂。建筑設(shè)計的過程就是“發(fā)散—收斂—再發(fā)散—再收斂—……”的過程。

第二，發(fā)散的內(nèi)在機制是從不同方向、不同維度進行突破，發(fā)散模式包括直線型、逆向型、放射型、跨越型四種類型。

第三，收斂是對發(fā)散產(chǎn)生的想法、方案進行整合和取舍，主要有因果法、比較法、整合法、ChatGPT法4種方法。

第四，ChatGPT知識域極寬、運算和記憶能力極強，可以賦能學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，但不能代替人從事創(chuàng)造性工作。建設(shè)中國式現(xiàn)代化的主力軍仍將是高校培養(yǎng)的創(chuàng)新型人才而不是機器。

第五，建筑設(shè)計是一個從自由王國走向必然王國的過程，發(fā)散時就應(yīng)該海闊天空，收斂時則需要腳踏實地。無論學(xué)生還是老師，不管是基于建設(shè)創(chuàng)新型國家的需要還是面對未來可能出現(xiàn)的“人機競爭”，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)都是天高地厚的重任。

參考文獻：

［1］ 蒲清平，向往. 生成式人工智能：ChatGPT的變革影響、風(fēng)險挑戰(zhàn)及應(yīng)對策略［J］. 重慶大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2023，29（03）：102-114.

［2］ 朱光輝，王喜文. ChatGPT 的運行模式、關(guān)鍵技術(shù)及未來圖景［J］. 新疆師范大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版），2023（04）：113-122.

［3］ 沈超. ChatGPT：助力高等教育變革與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)［J］. 國家教育行政學(xué)院學(xué)報，2023（03）：13-16.

［4］ 楊昌華. 論馬克思主義思維方式的基本架構(gòu)［J］. 甘肅理論學(xué)刊，2021（06）：59-67.

［5］ 馬克思恩格斯選集：第3卷［M］. 北京：人民出版社，2012：410.

［6］ 婁華，李智麗，廖潔丹. 探討思維方式對培養(yǎng)高素質(zhì)研究生人才的重要性：以發(fā)散思維和收斂思維為例［J］. 教育教學(xué)論壇，2019（14）：234-236.

［7］ 戴葉子. 基于思維過程的建筑設(shè)計教學(xué)方法研究［J］. 山西建筑，2013，39（08）：244-246.

［8］ Subbotsky E，Hysted C，Jones N .Watching Films with Magical Content Facilitates Creativity in Children［J］. Perceptual and Motor Skills，2010，111（01）：261-277.

［9］ 趙源，宋歡，劉電芝. 創(chuàng)造性認知重評與發(fā)散思維的關(guān)系［J］. 中國健康心理學(xué)雜志，2022，30（11）：1750-1755.

［10］ 田銳. 系統(tǒng)思維視域下心理熵的意義發(fā)微［J］. 系統(tǒng)科學(xué)學(xué)報，2021，29（04）：39-44.

［11］ M A E D V，Johan B，Willem Z， et al.ChatGPT： five priorities for research.［J］. Nature，2023，614（7947）：224-226.

［12］ W K C D D，Matthijs B，A B N .Hedonic tone and activation level in the mood-creativity link： toward a dual pathway to creativity model.［J］. Journal of personality and social psychology，2008，94（05）：739-56.

［13］ 孫王虎. 走向和諧建筑［M］. 合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2013：507.

［14］ 馬曉苗. 基于象思維的創(chuàng)新機理研究：“象思維”系列研究之一［J］. 系統(tǒng)科學(xué)學(xué)報，2018，26（01）：53-58.

［15］ Sun W ，Chen X .Study of Indoor Room Environment Based on Demand of Aerobic Respiration［J］. Asian Journal of Chemistry： An International Quarterly Research Journal of Chemistry，2014，26（11）：3391-3393.

［16］ Wu X，Guo T，Tang T，et al. Role of creativity in the effectiveness of cognitive reappraisal［J］. Frontiers in Psychology，2017（08）：1598.

［17］ 張靜. 研究生創(chuàng)新思維的內(nèi)涵、問題與優(yōu)化：基于導(dǎo)學(xué)共同體的視域［J］. 教育觀察，2022，11（28）：37-39+43.

［18］ 龍玫杏. 互聯(lián)網(wǎng)+背景下高校輔導(dǎo)員思政教育模式研究［J］. 公關(guān)世界，2021（02）：139-140.

［19］ Yuan Z，Yuan Y，Wangbing S， et al. The relationships between bilingual learning， willingness to study abroad and convergent creativity［J］. PeerJ，2019（07）：7776.

［20］ 陳石，梁正，李香蘭，等. 新穎語義聯(lián)結(jié)在頓悟促進記憶效果中的作用［J］. 心理學(xué)報，2021，53（08）：837-846.

［21］ 趙迪. 創(chuàng)新思維：科學(xué)知識增長的靈魂［D］. 長春：吉林大學(xué)，2018.

（責(zé)任編輯：邵秋露）

基金項目：本文系2023年教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目“雙碳背景下面向產(chǎn)業(yè)升級的建筑設(shè)計類專業(yè)師資團隊建設(shè)研究”（項目編號：231007228201607）；國家自然科學(xué)基金面上項目“長三角地區(qū)既有建筑外墻的裝配化改造模式研究”（項目編號：51878588）研究成果之一。

作者簡介：孫王虎（1967—），男，博士，揚州大學(xué)建筑科學(xué)與工程學(xué)院碩士生導(dǎo)師，正高級建造師，研究方向為建筑教育、建筑心理學(xué)、創(chuàng)作方法論；馬鑫（1979—），男，博士，揚州大學(xué)建筑科學(xué)與工程學(xué)院建筑系副主任，講師，研究方向為建筑教育、居住建筑設(shè)計；許立（1990—），男，博士，揚州大學(xué)建筑科學(xué)與工程學(xué)院碩士生導(dǎo)師，講師，研究方向為建筑技術(shù)、建筑防火防災(zāi)；張源（1983—），男，博士，揚州大學(xué)建筑科學(xué)與工程學(xué)院碩士生導(dǎo)師，副教授，研究方向為建筑物理、建筑節(jié)能；洪小春（1993—），男，博士，揚州大學(xué)建筑科學(xué)與工程學(xué)院碩士生導(dǎo)師，講師，研究方向為城市設(shè)計、公共建筑設(shè)計。