创新方法讲座.ppt

创新方法与自主创新 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 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 科学思维 科学方法与科学工具的创新与突破已经成为科学技术发展与进步的重要源泉 1 3 2 4 5 6 7 8 9 创新方法与自主创新 2 4 5 7 9 创新方法与自主创新 请划出下列数字的图形 1 2 3 4 5 6 7 8 9 创新方法与自主创新 1 4 6 8 9 创新方法与自主创新 请划出下列数字的图形 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 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 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 价值规律 社会与经济效益 北宋苏轼 题西林壁 横看成领侧成峰 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 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 二 创新方法工作的重要意义 创新思维创新方法创新工具 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 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 例 空客与波音的专利之较量例 后发优势 电动汽车 创新思维随时代而进步解决问题的办法绝不是只有一条 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 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 思维类型 点式 文本 线式 文本 创新方法工作的重要意义 矩阵式 系统与集成 多维 立体 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 1 2 推理 创新方法工作的重要意义 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 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 创新工具 模型操作系统界面 工具箱标准 制造 检测等 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 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 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 创新方法工作的现状与问题 问题一 科学思维培育不够创新思维与创新精神培养缺位目前应试式的教育体系 灌输式的教学方法抑制了学生的创新思维和创新精神 科研活动创新思维不足 自主创新研究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 中国申请人在世界知识产权组织的PCT专利申请只占总量的0 96 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 不按照科学规律办事的问题仍普遍存在 创新方法工作的现状与问题 问题二 科学方法研究与应用不够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 写科学方法的书只给自己看 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 2005年 国内发明专利申请占专利申请总量的24 4 发达国家在85 8 以上 创新方法工作的现状与问题 问题三 具有自主知识产权的科学仪器设备匮乏自主研发投入少 核心技术匮乏 十五 期间 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0 85亿元 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 创新方法工作的现状与问题 问题四 在创新政策环境还不完善虽然近年来 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 以2004年为例 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几乎为零 创新方法工作的现状与问题 问题五 评价方法有待改进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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 创新效果和效率创新人才 小苗 是在健康的创新环境 土壤 中成长的 创新教育 创新方法工作的总体思路 二是大力推动科学方法的研究与应用加强创新方法的研究 挖掘科学思想 弘扬科学精神 全面推动创新方法的研究与应用 并在此基础上挖掘凝练科学思想 提高全民科学素养 开展 科学方法大系 的研究设计与编制工作 以目前的国家学科分类标准为基础 分阶段 分领域编制完成自然科学 农业科学 医药科学 工程与技术科学和人文与社会科学的科学方法卷 加强交叉融合学科的方法研究 推进科学方法的应用 将科学方法研究与当前科学研究有效结合 创新方法工作的总体思路 三是加快科学工具的自主创新开展科学仪器新原理 新设计 新工艺的研究和开发 自主研发科学仪器行业发展的关键核心技术 加强仪器设备升级改造技术研究开发 坚持消化吸收和再创新 充分挖掘现有科学仪器设备潜能和利用水平 形成具有自主知识产权的相关技术 加强试剂 软件模型 样品前处理设备等辅助设备的研究开发 鼓励仪器设备成果二次创新 提高现有科学仪器成果的市场转化水平 创新方法工作的总体思路 四是推进创新方法普及 优选法 CIMS 动员 组织全国各类学术团体广泛参与创新方法工作 借助各学术团体强大的科研学术实力 大力参与 科学方法大系 的研究设计以及企业科协的有利条件广泛开展企业创新能力建设 联合各相关国家部门 社会团体 地方政府和企事业单位 在推广创新方法 树立创新意识 倡导创新文化等方面共同开展工作 营造尊重科学 崇尚创新的社会风气 将科学方法宣传与科学研究过程 成果推广应用紧密结合 促进技术成果与科学方法同步推广 推动创新方法的