创新方法培训稿-第1讲

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,*,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,*,创新方法,与,自主创新,刘燕华,2011,年,2,月,1,温家宝总理在批示中指出：,自主创新 方法先行,推进学科体系，,学术观点和科研方法创新,胡锦涛总书记在十七大报告中指出：,2,刘延东,（,2009,年,10,月,21,日,）,科学方法的创新是推动科技进步、,提高社会生产力的重要源泉。,3,科学是随着研究方法所获得的成就前进的,。,巴甫洛夫,科学方法是通向绝对知识或真理的唯一道路。,卡尔,皮尔逊,人类历史上最有价值的知识是方法的知识。,笛卡尔,中国无科学的原因乃在于无科学的方法。,蔡元培等教育家,创新方法与自主创新,4,创新方法与自主创新,1,2,3,4,创新方法的内涵,创新方法工作的重要意义,创新方法的现状和问题,创新方法工作总体思路,5,一、创新方法的内涵,6,2,4,5,7,9,一、创新方法的内涵,请划出下列数字的图形,7,一、创新方法的内涵,8,1,4,6,8,9,一、创新方法的内涵,请划出下列数字的图形,9,一.创新方法的内涵,孙子兵法总结集成了打仗的谋、略、技巧和套路，是集军事方法之大成的杰出成果。,科学重大发现与科技进步也蕴涵着丰富的谋、略、技巧与套路，即,“,创新方法,”,。,科学思维 科学方法 科学工具,10,创新链,(螺旋式推进),研发链:基础技术应用技术推广,产业链:产品中试产生产业,市场链:供应-销售流通消费服务,产业,市场,研发,价值,规律,社会与经济效益,11,一、创新方法的内涵,发现问题与设计问题,创意（风格）,构架设计,（解决问题）,组织加工,例：城市规划,装修,研究,系统有效,技术突破,工艺精湛,运行流畅,12,北宋苏轼 “题西林壁”：,横看成岭侧成峰，,远近高低各不同，,不识庐山真面目，,只缘身在此山中。,从不同角度观察问题,用不同方法解决问题,创新的路不止一条,人们历来重视发明创造,但往往忽视对创造自身的研究,13,方略问题 （导向,系统整合）,技巧问题（路径,方式）,手段问题 （杠杆）,毕加索：创造性是大师和工匠的根本区别。,老子：道法自然（道德经）,爱因斯坦：用55分钟研究问题和方法，用5分钟解决,工欲善其事，必先利其器,磨刀不误砍柴工,14,二、创新方法工作的重要意义,创新思维（研究正确的问题）,创新方法（解开结症）,创新工具（手段可行）,洞察力,从事创造的能力,从已知发现未知的能力,多层次利用和开发知识的能力,15,创新思维：意料之外，情理之中,1687年，牛顿，“自然科学的数学原理”,三大定律（惯性、加速度、作用和反作用力）和万有引力定律,其价值是把100多年前由哥白尼、伽利略等人奠基的实验科学数学化了，,使自然科学通过数学逻辑推理来揭示。,爱因斯坦在约200年后，提出“相对论”，,（空间背景与时间的相对性-狭义，和时空弯曲广义）,使牛顿力学适宜性缩小，,使人类进入太空时代。,新的时代？,例：空客与波音的专利之较量,例：后发优势，电动汽车,爱因斯坦：想象力比知识更重要。,16,二.创新方法工作的重要意义,科学思维的创新是科学研究取得,突破性、革命性,进展的先决条件。,以交通工具的发展变化为例：,横向改进（从车体入手，运输能力产生量的改进）,马车,纵向飞跃（从动力入手，运输能力产生质的飞跃,）,思维创新导致交通工具的飞跃,科学思维始终贯穿于科学研究的全过程。没有思维的创新，,就不可能有科技的进步。,17,思 维 类 型,点,式,文本,线式,文本,二、创新方法工作的重要意义,矩阵式,系统与 集成,多维,立体,18,创新方法工作的重要意义,创新方法,的创新是取得科技重大进步的必由之路。,近代以来，科学方法的创新与科技进步间的关系更加密切。,1928年2月13日英国医学家弗莱明发现青霉素。,1938年，牛津大学的弗洛里和德国化学家钱恩创造了“分配色层分析法”，解决了青霉素的提纯问题。,1897年汤姆逊通过解决“阴极射线管”的真空度方法发现了电子。,陈景润的“12”推理,19,二、创新方法工作的重要意义,测序方法,年代,测序方式,所需时间,所需经费,常规凝胶电泳法,1990,手工,15年,30亿美元,毛细管电泳法,2001,自动,3年,3亿美元,微流控芯片,2005,自动,100天,50万美元,人类基因组测序方法及其效率,2009年实现了5万美元，一周；2012年实现1000美元，几天,20,二、创新方法工作的重要意义,科学工具,的创新是开展科学研究和实现发明创造的必要手段。,哈勃望远镜的发明揭开了人类对星系研究的序幕,电子显微镜的发明彻底解决了微观研究领域放大率不足的问题,科学的进步在很大程度是被科学仪器的发明所推动的。,21,创新工具,模型,操作系统,界面,工具箱,标准(制造,检测等),22,人类经历的科技发展阶段：,经验法-错试法-头脑风暴法-理性创新（更加注重方法）,爱迪生实验发明灯泡用了1600多种金属材料和6000多种非金属材料，经历了50000多次失败。这一方面反映了爱迪生的勤奋和努力、另一方面也说明传统创造思维方式试错法的效率低下。,创新方法工作的重要意义（小结）,23,思维跨越,创新方式,工艺改革,创新方法工作的重要意义,关键技术,发明革新,创新的几个层面,口传,电信,手算,计算机(革命),有线,无线,自繁,组培,烧火,微波,(路径),模拟,数字,网络,感光,数码(质量),生物发酵,生产流程(效率),减躁,降磨损,(性能),问题与方法结合=效率,24,三、创新方法工作的现状与问题,十六世纪以前，我国的科学技术一直走在世界的前列。,近代科学发端以来，我国却在科学技术领域远远落后于西方世界，甚至与日韩等亚洲国家和地区的差距也在明显加大。,导致我国近、现代科学技术落后有许多原因，其中，对科学思维、科学方法和科学工具工作的重视不够是最重要的原因。,25,创新方法工作的现状与问题,问题一：在,科学思维方面,创新思维与创新精神培养缺位,应试式的教育体系、灌输式的教学方法,抑制了学生的创新思维和创新精神。（验证与应用）,科研活动创新思维不足，创意性成果少。,跟踪模仿为主，自主创新较少。多数学科发展滞后，属于世界领先的学科很少。,尊重科学、崇尚科学的氛围不够,科学精神与科学氛围仍然不足，基础欠雄厚。,26,创新方法工作的现状与问题,问题二：,创新方法,研究与应用方面,科技界关于科学方法的意识薄弱,科研活动中，忽视研究方法的规范性、创新性；国内学术期刊很少发表关于研究方法和哲学思考类的理论性论文。,对科学方法的研究不够,仅限于对国际科学方法的跟踪、了解，缺乏对前沿方法的前瞻性研究；科学方法的研究与应用严重脱节，,3、企业技术创新能力不足，缺乏科学创新方法,企业的技术创新能力薄弱。,27,创新方法工作的现状与问题,问题三：在创新工具（仪器设备）方面,自主研发投入少，核心技术匮乏,国家主体科技计划用于“科学仪器设备研制与开发”项目的经费只有仅占三大科技计划经费的,千分之二,和科学仪器购置经费的,百分之一,。,科学仪器水平与发达国家存在明显差距,高档科学仪器，基本处于空白；中档科学仪器，国产设备稳定性和重现性不高，软件配套性较差，占有率小。,主要依靠进口，科学研究“空芯化”现象严重,每年科学仪器固定资产投资中,60%,用于进口设备，其中精密仪器、生命科学仪器、大型科学仪器等高技术含量的产品更是,90,以上。,28,创新方法工作的现状与问题,问题四：在创新政策环境方面,虽然近年来，我国科学研究与发展（R&D）经费投入不断增加，但与发达国家以及同等发展水平的发展中国家相比，我国科技投入水平还不高。,我国研发经费仅相当于美国的,8%,；全国从事研究开发人员年平均经费分别只有韩国的,14%,和日本的,8%,。,在发达国家，公共财政支持科技发展的经费中有,40%,用于支持科学方法和科学仪器。而在我国，国家主体科技计划对这方面研究项目的支持很低。,29,创新方法工作的现状与问题,问题四：创新政策方面,目前我国科技成果评价方式也不利于创新方法的发展。科研院所对科研人员研究能力的评价标准不全面，过分地重视SCI而忽视一些基础性或方法上的重要问题。,创新能力培育滞后，急功近利现象未根本改变。,以,诺贝尔奖为例,，诺贝尔奖的得,1/3,是通过科学发现、理论推导得奖；有,1/3,是通过方法上的创新、方法思路上的创新得奖。还有,1/3,通过科学仪器、科学手段、科学工具上的创新。而在我们的科技布局上，更多瞄准了第一个1/3，把后两个1/3相对忽略了。,30,创新方法工作的现状与问题,美国,:1980,年,技术,创新法案，鼓励,大学、实验室面向市场，贴近市场。,1989,年，国家竞争力技术转移法案，,1996,年修订，鼓励,发明和创新方法教育。,日本：,1995,年，科学技术基本法（幻影,法案），鼓励创造,发明和创新人才培养。,俄罗斯：创新经济,法律环境，创新基础设施，成果产业化国家体系。,教育创新机制。,欧盟：,2000,年，里斯本战略，创新能力建设。,韩国：以企业（三星）为主体的创造发明，和创新方法改进。,以色列：教育和研发投入鼓励人才的首创技术。,发达国家对创新方法的重视：,31,创新方法工作的现状与问题,前苏联(根里奇.阿奇舒勒),疑惑刺探获得专利优势保护,进入中国,发现途径答案,40个发明原理,矛盾分解矩阵,物场模型,76个标准解法,发明解决算法,TRIZ,32,经验总结系统,规范与监管,6 西格玛,用以改善质量和经营,统计原理,工具箱,对问题的度量,分析,改进,控制的系统理论方法,对发现问题很有帮助,33,四、,创新方法工作的总体思路,创新方法工作是一项浩瀚的科学工程，也是一项宏大的国民素质工程，是从源头上推动自主创新国家战略实施的基础性工作。,创新方法工作是国家科技创新的重要组成部分，是落实国家中长期科技规划纲要的重大措施。,34,创新方法工作的总体思路,总体目标,通过科学思维、科学方法、科学工具的创新工作，可以更好的发现问题、寻求有效的解决问题的途径、方法和工具，从而更好的促进科技创新和提升自主创新能力。,35,创新方法工作的总体思路,总体指导思想,抓住科学思维、科学方法、科学工具“三个层面”；,重点面向科研机构、企业、教育系统“三个对象”；,实现技术创新、管理创新和体制创新“三个创新”,采取,“培训先行”、“试点先行”,的策略，积累经验。,36,创新方法工作的总体思路,从局部研发向系统布局和推进,从项目运作向能力建设转变(授以鱼传以渔),从产品研发向推动产业升级能力,从产业创新环节到产业创新链条,从宝塔式(少数人)到扁平化(全社会的参与),从牵引式到驱动式,带动几个转变,37,紧密结合,创新体系建设(要建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系)。,创新制度(体制机制、环境资源配置、集成、转化),创新人才(发现、使用、培育、锻炼、凝聚、成就),创新文化(创新激励、干、干成、干好事业的舞台和氛围),38,创新方法工作的总体思路,一是加强创新教育工作,对国内外成功的创新方法进行系统的、理论的归纳总结，借鉴发达国家已有教材和经验，广泛开展科学思维的基础教育与科普工作。,重点从“娃娃”抓起，突破传统思维框架的束缚，培育创新意识和创新精神；在高等教育体系中加强科学思维、学术素养的理论培养；在国家科技计划中加强对有关科学思维、科学方法论等相关领域项目的支持。,重点开发系列科学思维、科学方法的中小学教材和大学教材并进行试点应用。,工作部署,39,创新方法工作的总体思路,学习知识应用知识组合知识创造知识,创新愿望创