」（天 下雜誌，1996，11 月號），而解決問題的能力正是創造性思考的最終 目的

第一章 緒論

本章內容主要說明本研究之研究動機與目的，並對本研究的重要 名詞加以界定。本章共分四節，第一節為研究動機；第二節為研究目 的，第三節為名詞解釋，第四節為研究限制。

第一節 研究動機

培養創造力是廿一世紀最重要的人力資源，行政院（2000）通過

「知識經濟發展方案」的發展策略中第一項就以「建立創新與創業機 制」，強調唯有激發創新潛能才能加強競爭能力。行政院國科會（2001）

訂定「國家科學技術發展計畫」，其中教育部份以培養創思設計能力 為目標，以規劃與推動創造力教育方案為策略，並推動「創造力 91

～94 年度中程發展計畫」。

「台灣面對未來的挑戰，許多企業負責人表示，人才最需要的能 力是國際化的能力、EQ 與解決問題的能力、運用科技的能力。」（天 下雜誌，1996，11 月號），而解決問題的能力正是創造性思考的最終 目的。此外，在「企業對教育體系培養的畢業生能力評價」中，企業 界對「創造力」一項，有 21.4﹪的企業認為好，卻有 22.4﹪的企業認 為差；同樣的在「解決問題的能力」的項目中，有 13.1﹪的企業認為 好，卻有 26.2﹪的企業差（天下雜誌，1996，11 月號）。這兩項指標 都指出了在現行教育體制下所教育出來的學生在面對問題時的無能 為力與缺乏創意，這是每一位從事教育工作人員所應該正視、反省的 問題。

國民的創造力是提昇國家競爭力的主要關鍵，缺乏創造力將導致 國家社會發展遲滯，整個國家將被淘汰，所以，提昇學生的創造力成 為當前教育的重要目標。

教育部（1998）頒布之工業職業學校教育目標：工業職業學校教 育以配合健全之工業基層技術人員為目標，除注重人格修養及文化陶 冶外，並應：(1)傳授工業類科基本的知識及實務技能。(2)建立正確 的職業道德觀念。(3)培養自我發展、創造思考及適應變遷的能力。

教育部八十九年技職教育白皮書中明確指示：「技職教育必需能 教導學生在學習過程中創造與應用知識，才能提升產業的生產力與國 家競爭力。欲達此目的，首先是要培養學生的創造思考能力，這可以 在技職課程中融入，形成以專業知識為基礎的創造思考學習活動。」

教育部於九十一年八月發行「創造力教育白皮書-打造創造力國 度」，並且分別針對生態文化、行政法制、學校經營、課程與教學四 個層面，提出具體之策略，其先期行動方案為：(1)創意學子栽植列車。

(2)創意教師成長工程。(3)創意學校總體營造。(4)創意生活全民提案。

(5)創意智庫線上學習。(6)創意學美持續紮根。企圖以全方位的方式 來打造具有創造力的生活環境。

教育部於九十四年二月公佈「95 年職業學校機械群科課程暫行綱 要」，修訂職業學校教育目標：以充實職業知能、涵養職業道德、培 育健全之初級技術人才，加強繼續進修能力、促進生涯發展為目的。

為實現此一目的，須輔導學生達到下列目標：(1)充實職業知能，培育 行職業工作之基本能力。(2)陶冶職業道德，培養敬業樂群、負責進取 及勤勞服務等工作態度。(3)提升人文及科技素養，豐富生活內涵，並 增進創造思考及適應社會變遷之能力。(4)培養繼續進修之興趣與能

0 6 2 29 42 46

1369

274

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

~58 59-63 64-68 69-73 74-78 79-84 84-88 89-93

年度

篇數 力，以奠定終身學習及生涯發展之基礎。

因為政府的重視及民間企業的投入，創造力成為近年來熱門的研 究主題，以創造力、創意、創新為主題的網頁如雨後春筍般冒出，有 關創造力的研究也愈發蓬勃。筆者日前分別透過國家圖書館「全國博 碩士論文摘要檢索系統」找尋創造力研究資料時發現：以「創造力」

做關鍵字索引，發現在民國 84 至 88 年創造力的碩博文論文篇數為 274 篇，89 年至 93 年的篇數為 1369 篇，五年來成長了 5 倍，如表 1-1。

表 1-1 台灣歷年創造力研究論文篇數

出版年度 ~58 59-63 64-68 69-73 74-78 79-84 84-88 89-93 碩博士論文篇數 0 6 2 29 42 46 274 1369

台灣歷年創造力研究論文篇數成長圖 如圖 1-1 所示。

圖 1-1 台灣歷年創造力研究論文篇數成長圖

綜合以上的資料，民間企業均非常重視創造力的開發，而且隨時 代的演變，政府及教育單位也愈來愈重視創造力的培養。

陳昭儀（1990）在「我國傑出發明家之人格特質創造歷程及生涯 發展之研究」研究結果指出：多位發明家動手製作的經驗，有助於發 明工作；就讀過高工及工專的受訪者，認為實習課程有助於其發明工 作。其中三位肯定學校教育對其創意有正面影響，他們全都是高工畢 業，由於高工求學階段有實際動手操作的「實習課程」，使得他們對 於創意的發揮有實際表現的機會。

創 造 力 是 可 以 透 過 訓 練 而 加 以 培 養 的 (Guilford,1967;

Torrance,1972)。創造思考是人類高級智能運作的一種表現(董奇，

1995)，其能力高低將因各種資源不同的投入而有差異，而且反應在 不同人身上，也有相當大的個別差異，但是大部分的研究均支持「創 造 力 是 可 以 培 養 」 的 說 法 (Sternberg & Lubart, 1996; Torrance &

Torrance, 1973; 陳龍安，2000)

湯誌龍（1999）在「高工機械科學生專業創造力及其相關因素之 研究」研究發現實習成績與機械專業創造力呈現正相關。李瑞慶

（1999）在「技術創新類型、技術能力對技術創新績效之影響」研究 結論中指出：企業想改善本身所獲得的技術創新績效，首先要務就是 提昇本身的技術能力。康自立、吳明雄（1996）研究統計發現，在發 明人當中接受高職工科教育者佔絕大多數。吳明雄（2000）在「我國 發明人相關能力及性向與發明方法之研究」研究結論指出：發明人於 發明方法上突破構想來源有「應用個人所學知識、技能或工作經驗、

試驗而成、或取用於其它物品原理」。

由以上學者的研究分析，創造力是可以透過訓練而加以培養的，

且技術能力和創造力之間是有相關存在。Sternberg 認為一個人必須有 相當程度的專業知識，他才可能談到創造(洪蘭譯，1999)。即需要一 些背景知識支持，作為創造的基礎及資源。而相關領域的技術能力，

是否可作為個人創造時的重要資源，或增進創造力深具研究意義與價 值。因此研究者想要瞭解具有工程背景之機械技術發明人，是否有其 特殊的心智運作歷程。

Guilford (1967) 在其所著的「人類智力的本質」一書中，闡述其

「智力結構論」。他認為智力乃處理資料的能力或功能，資料內容有 不同的形式，其處理結果也將形成不同的層次，因此將人類的智力分 為三個向度，即：內容、產品及運作。(1)內容乃心智運作的材料。(2) 產品乃資料處理的結果。(3)運作乃心智的功能，包括：認知、記憶、

聚斂思考、擴散思考與評價等五種能力。

心智的運作包含：(1)智力元素的結構：概念結構；(2)行動知識 的結構：程序網路；(3)智力活動的結構：訊息處理；(4)智力程序的 結構：運思策略。比較生活化的說法是：處理瞭解、認識、思維、語 言、概念、解題等 (張景媛，2002)。

從人與世界的關係去探討認知與符號系統（如圖 1-2），我們可以 簡單的歸結出兩種：一種是人們以臨摹的方式來逼近實在的世界；另 一種是人們以類比的方式來解釋實在世界。人們以這兩種心智模式來 表徵人與世界的關係，表徵的結果便形成出概念、意義或意象，而這 些意義、概念或意象，即形成了人們的心智世界。但是以意義、概念 或意象表徵出的心智世界，並不能等同於實在世界，它只能藉由語言 和圖像，來匹配和映射實在的世界。(張景媛, 2002)。

真實世界

表(臨摹)

徵(類比) 表(匹配)

徵(映射)

心智模式 (思維、想像)

心智世界 (可能世界) 表 徵

(概念、意象) 語言 圖像

圖 1-2 個體認知與世界系統的關係 (張景媛，2002)

人們在問題解決的過程中，都有一套自己的方式，也就是心智模 式。心智模式是什麼？Norman 認為心智模式是不完整、不穩定的，

人對自己心智模式的控制力是有限的，它是非科學的、沒有一定的界 線，同時心智模式的包容性不大。所以心智模式不一定精確完整，它 是人所獨有的，主要目的在實用，而不是精確。它有預測作用，做為 我們推理的基礎。人們如果無法自行針對問題建構心智模式，就無法 解決抽象問題。Johnson-Laird 認為在作業要求下，或許會出現不同程 度的理解，但要解決問題，受試者必須建構出個人的心智模式。在專 家與生手的研究中，解決問題時，專家與生手建構出不同的心智模 式，專家使用原則，生手則是以問題所描述的外顯目標為基礎 (張景 媛，2002)。

Rossman(1935) 對 710 位擁有多項專利品的發明者進行調查，發 現這些發明家最大的特點是具有創新性、能自由接受新經驗、有實踐 革新之態度、具獨創性、善於分析。

陳昭儀（1990）曾對我國 20 位傑出發明家之人格特質與創造歷 程進行研究，除了對我國發明人的人格特質有所探討外，並發現發明 人的創造歷程分為兩段過程：其一是創造發明的流程，包括 5 個階段：

(1)靈感與動機；(2)構思、產生構想；(3)設計工作；(4)實驗與研究；

(5)完成發明品。其二則是發明成果商品化及後續階段，包括 4 個階 段：(1)工業設計；(2)開發及製造產品；(3)市場銷售及推廣；(4)後續 法律防衛。而發明者在這些過程中若遇到困難，其因應方式：(1)以不 中途放棄的持久力及尋求不同解決方式的變通性為原則；(2)以平常 心、耐力、恆心來應付困境；(3)尋求其他支援或轉換思考角度等等。

發明人也多認為創意隨時隨地可產生。

康自立、吳明雄（1996）對我國發明人之教育背景及其對發明教 育意見作調查，發現：(1)有 90%以上發明人認為其所從事之工作對創 造發明的貢獻最大。；(2)約 60%發明人認為實作課程對創造發明工作 貢獻最大；(3)約 30%發明人認為是理論較有貢獻；(4)約 80%發明人 認為其發明與目前所從事的工作有關，而其從事的工作則多為產品開 發方面的工作；(5)約 90%發明人認為學校應開設有關啟發發明能力的 課程。

吳明雄、陳昭儀(1998) 研究國內 18 位發明人，採用質的研究進 行深度訪談，發現：(1)發明動機：工作上的啟示、朋友提供構想或 問題、日常生活中遭遇的不方便、產品的缺點；(2)突破構想：應用 個人所學、技能或工作經驗，並且經過試驗，或取用於其他物品原理；

(3)成功的因素：毅力；(4)隨著經驗的累積，完成發明的所需要時間 逐漸減少。

陳昭儀（2000）以我國五位傑出理化科學家作為研究對象，經由 深度訪談、蒐集相關文件資料、進行座談會等方式進行研究，發現這 5 位科學家對於「科學創造力」的定義可歸納為 3 個向度：挑戰、新 穎、獨特。並且歸納出傑出科學家的共同特質：具有堅持力、認真、

專注的精神；思考特質方面，也多半具有好奇心、喜歡思考新問題、

見解獨到、具有批判力等創意特質；而在學習特性方面，他們均屬積

極求取新知的自學方式；創造歷程可分為 5 個階段：(1)靈感與動機；

(2)構思、界定研究題目；(3)思考推衍過程；(4)理論驗證與實驗設 計；(5)發表研究結果。而上述之 5 個階段乃是呈現循環的動態歷程。

陳昭儀、楊慧君(2001) 在「傑出理化科學家進行科學研究歷程」

的研究中，歸納科學家在進行科學研究工作歷程之思考及工作習慣 為：對問題懷有追根究底的好奇心與堅持度，不斷思考、持續進行研 究工作；進行科學研究工作歷程之問題解決特性為：具有凡事動手做 的實驗精神，做事積極，喜歡挑戰大問題，有獨到的見解，具有批判 精神及對問題質疑的態度；對於科學研究工作的甘苦談，這幾個傑出 科學家都認為研究工作本身即是一種酬賞，研究興趣來自於「在發現 中得到樂趣」。

以上之研究均為發明人之人格特質、創造歷程研究，國內針對發 明人之技術能力心智運作歷程的研究較少，但是，高機械技術創造力 者之發明品均是影響日常生活是否便利的關鍵。現今教育政策已明訂 應培養學生創造與應用知識，但是如何落實創造思考教學方法、並且 將創造思考教學方法融入一般教材之中，教材的編製佔相當重要的角 色；因此，實有必要對國內工程背景高機械技術創造力者之心智運作 歷程進行研究，藉以找出如何培養具有創造力、問題解決能力、資訊 處理能力的方案。

第二節 研究目的

基於上述的研究動機，本研究目的如下：

一、探討型塑機械領域高創造力者的因素。

二、探討機械領域工程背景高創造力者之技術能力創造歷程。

三、探討機械領域工程背景高創造力者之技術能力問題解決歷程。

四、探討機械領域工程背景高創造力者之技術能力資訊處理歷程。

五、探討機械領域工程背景高創造力者之技術能力心智運作歷程。

第三節 名詞解釋

為使研究明晰清楚，便於了解，茲將本研究所涉及的重要名詞及 其操作性的定義敘述如下：

一、機械領域

台灣產業的分級可分為初級產業(農、林、漁、牧、礦)、二級產 業(工業：鋼鐵、機械、傢俱業)、三級產業(服務業：營建業、律師、

百貨公司、醫院)，機械業是位於產業發展史上第二階段，是經濟發 展上不可或缺的產業。機械領域是應用機械工業的知識、技術、人員、

機器。

機械工業包括一般機械、電氣機械、運輸工具、精密機械和金屬 製品等五大類(謝明瑞，2002)：

（一）一般機械：紡織機械、化工機械、工具機、產業機械、整 廠設備、原動機、流動機械、冷凍空調設備、空氣壓縮機、

機械元件等，同時亦包括一般家用或辦公用之非電氣機 械，如縫紉機及打字機等。

（二）電氣機械：主要指用於電力生產及輸配電用之設備，例如 資訊與通訊產品、家電產品、電子產品、發電機、馬達、

變壓器及電路開關等。

（三）運輸工具：包括汽車、機車、自行車、火車、船舶、飛機 等及其附件。

（四）精密機械：包括照相機、望遠鏡、醫療設備、鐘錶、光學 儀器、檢驗測試設備等。

（五）金屬製品：包括手工具、彈簧、螺絲、模具、建材五金等。

二、工程背景

本研究係指研究參與者，其接受的教育為普通大學或大學以上畢 業，且未接受過職業教育訓練之發明人；其專長為工程科學，以學習 機械領域理論知識為主、技術學習為輔。

三、技術能力

在「模仿是為了創新」一書中指出「技術能力」一詞是表示某一 時間內的組織能力的水準。在致力於消化、使用、適應和改變現有技 術方面，能夠有效的使用技術知識的能力。這種能力同樣能夠促使人 們在變化的經濟環境中創造新技術、開發新產品和新工藝(Linsu Kim 著，劉小梅譯，2000)。

創造發明並非無中生有，除了創造思考的構思活動外，尚須具有 基礎知識、專業知識、技術和經驗等之合成領域知識，成為創造發明 的資源(洪榮昭、許書務，1998；吳明雄，2000；Ram & Leake，1995；

Sternberg，1995)。

本研究之「技術能力」即是指機械領域工程背景高創造力者從事 創 造 發 明 時 所 具 備 的 機 械 領 域 相 關 技 能 (machine domain-relevant skills)，包括機械相關原理、知識、技術及實作技能，例如：齒輪、

磨擦、軸承、潤滑、連桿、機構學、機械力學、材料、加工製造方法、

組裝…等。亦是其應用技術內涵的能力。

四、高創造力者

本研究係指發明人的專利品是使用機械元件、機械原理或相關機 械結構，且在機械類領域中有極高成就者，透過「中華民國專利公報」

資料庫查詢其發明專利的種類是屬於機械領域且發明件數至少 5 件以 上(國內機械領域的發明人較少，而且這方面的發明需要花費較多的 時間，因此發明人擁有的發明件數也較少)，從中遴選適當的研究參 與者。

五、心智運作歷程

依 Howley & Pendarvis (1986) 對「心智運作」的研究，可分為以 下 三 個 向 度 ： (1) 創 造 歷 程 (Creativity) (2) 問 題 解 決 歷 程 (Problem-Solving) (3)資訊處理歷程(Information Processing)。本研究是 指發明人如何運用其機械領域專業知識、技術能力，發現問題並解決 問題而發明物品的歷程。

六、創造歷程

Wallas(1962) 提出類似杜威的問題解決歷程的看法，曾以科學家 及藝術家做深入研究，認為創造歷程可包括四個階段：準備期、醞釀 期、豁然期、驗證期(Martindale,1989)。視創造為歷程者，著重在解 釋個人對於問題的解決過程。(田振榮、陽琪、湯誌龍，2001)。

陳昭儀(1991) 歸納傑出發明家的創造歷程為：(一)創造發明流 程：1.靈感與動機；2.構思、產生構想；3.設計工作；4.實驗與研究；

5.完成發明品；(二)發明成果商品化及後續階段：1.工業設計；2.開發 及製造產品；3.市場銷售及推廣；4.後續法律防衛。

本研究將從高創造力者踏入發明界的動機、思考習慣，並且分析 其發明專利所應用的知識、技術，藉以探討型塑高創造力者的歷程。

七、問題解決歷程

Parnes(1967) 依據創造歷程的觀點，將創造性問題解決模式區分 為五個階段：1.發現事實；2.發現問題；3.發現構想；4.發現解決方案；

5.接受所發現的解決方案。(葉安琦，2005)。

而 Isaksen 和 Treffinger 於 1987 年又進一步修改 Parnes 所提出 的創造性問題解決歷程，並建構一套適合實際教學的模式，其特色是 將問題解決歷程分為三部分六階段：(一)準備問題：包括發現挑戰、

發現數據、發現問題；(二)激發點子：發現點子；(三)計劃行動：發 現解答、尋求接受(引自 Isaksen & Treffinger, 1991)。(葉安琦，2005)。

本研究是指高創造力者運用於其專利發明的問題解決歷程。

八、資訊處理歷程

每一個人對一件事物的看法皆有差異存在，這是由於個人的性 格、背景知識、所處的環境不同而造成認知的差異。認知是個人獲得、

轉換、儲存、提取與應用訊息的智能作用歷程，也是個人知覺、信念、

思考、知識、決定等內在訊息處理的總和，其目標在於形成意義，使 個體能解決問題，形成新的規則或真理，或作更清楚的了解與判斷。

本研究即是要以認知心理學來探討資訊處理的歷程。

第四節 研究限制

一、本研究參與者為機械領域之發明人，其學歷需為大學以上且具工 程背景。經查詢結果得知機械領域之發明專利大都是國外人士所 擁有，且國內之發明人大都屬於高中(職)以下之學歷，因此不易 尋得理想之研究參與者；基於此緣故，本研究即降低發明件數之 限制。

二、本研究可能因為研究參與者為保護其智慧財產、或不認同此研究 對教育的意義、或是其它因素而不願全力配合此項研究，致使訪 談所得之資料與真實資料有差異；研究者將取得研究參與者的同 意，並且盡量讓其瞭解本研究對教育的重要性，使其願意全力配 合此項研究，並且假設研究參與者均能依研究者提出的問題據實 以答，並且全力配合提供詳實之資料。