創(chuàng)造學(xué)概述1-PPT課件

1、創(chuàng)造學(xué)概述 主講：呂 鯤機械創(chuàng)新設(shè)計分8講創(chuàng)造學(xué)概述（基本概念）大學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)和開發(fā)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新原理創(chuàng)新技法綜述仿生設(shè)計創(chuàng)新的系統(tǒng)化方法之一變形（異）設(shè)計創(chuàng)新的系統(tǒng)化方法之二組合設(shè)計創(chuàng)新的系統(tǒng)化方法之三TRIZ理論創(chuàng)新的系統(tǒng)化方法之四第一講 創(chuàng)造學(xué)概述創(chuàng)造學(xué)的含義基本概念創(chuàng)新教育的歷史和意義創(chuàng)新與傳統(tǒng)的關(guān)系本節(jié)主要參考書創(chuàng)新學(xué)基礎(chǔ)姚東明 2019創(chuàng)新學(xué)教程劉昌明 : 2019年9月創(chuàng)新學(xué)習(xí)與大學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)宋長生 : 2019年11月 創(chuàng)新學(xué) 滑云龍: 2019年6月 創(chuàng)新學(xué)鄺樸生 : 2019年01月第1版 一、創(chuàng)造學(xué)含義 所謂創(chuàng)造學(xué)就是利用現(xiàn)代科學(xué)的認(rèn)識論和方法論去探索人類發(fā)明創(chuàng)

2、造的思維過程和方法，揭示培養(yǎng)和開發(fā)人類創(chuàng)造能力的一門科學(xué)。創(chuàng)造學(xué)是一門智慧學(xué)、聰明學(xué)和能力學(xué)。創(chuàng)造學(xué)第一定律創(chuàng)造力是人人皆有的一種潛在的自然屬性。 普通人，除非一個人患了腦癱或嚴(yán)重的腦部疾病，否則他就一定具有創(chuàng)造潛力。這已經(jīng)被大量的實踐證明是正確的。 創(chuàng)造學(xué)第二定律人們的創(chuàng)造力可以通過科學(xué)的教育訓(xùn)練而不斷地被激發(fā)，并轉(zhuǎn)化成為顯性的創(chuàng)造力，而逐步得到提高。二、基本概念1創(chuàng)新、創(chuàng)造、發(fā)明、發(fā)現(xiàn)2常規(guī)設(shè)計、現(xiàn)代設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計 1.1 創(chuàng)新的意義創(chuàng)新是社會發(fā)展的動力創(chuàng)新是現(xiàn)代大學(xué)教育追求的目標(biāo)創(chuàng)新是克服傳統(tǒng)束縛的手段1.1.1 創(chuàng)新與社會 創(chuàng)新是人類文明進步的原動力，是科技發(fā)展、經(jīng)濟增長和社會進步的源

3、泉。 “創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發(fā)達的不竭動力。一個沒有創(chuàng)新能力的民族，難以屹立于世界民族之林?！?it江澤民2019年1月9日，胡錦濤主席在全國科學(xué)技術(shù)大會上的講話中說：“中國未來15年科技發(fā)展的目標(biāo)是，2020年建成創(chuàng)新型國家，使科技發(fā)展成為經(jīng)濟社會發(fā)展的有力支撐”。 新一屆政府的目標(biāo)國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（）提出： “構(gòu)建創(chuàng)新型國家，提高我國的自主創(chuàng)新能力”？創(chuàng)新型國家的特征體現(xiàn)在四個方面：研發(fā)投入占國內(nèi)生產(chǎn)總值的2以上；科技進步貢獻率達70以上；對外技術(shù)依存度在30以下；創(chuàng)新產(chǎn)出高，發(fā)明專利多。“自主創(chuàng)新”從內(nèi)容上包括三方面的含義：一是原始性創(chuàng)新，即通過科研和開發(fā)

4、，努力獲得更 多科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)發(fā)明；二是集成創(chuàng)新，即通過各種相關(guān)技術(shù)成果融合匯聚，形成具有市場競爭力的產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)；三是引進技術(shù)消化、吸收和再創(chuàng)新：在積極引進國外先進技術(shù)與設(shè)備的基礎(chǔ)上，進行充分地消化吸收和再創(chuàng)新。重視組合創(chuàng)新重視基礎(chǔ)研究重視反求創(chuàng)新我國目前的情況據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局統(tǒng)計截至2019年底，中國擁有知識產(chǎn)權(quán)核心技術(shù)的企業(yè)，僅占大約萬分之三；99的企業(yè)沒有申請專利，60的企業(yè)沒有自己的商標(biāo)。至2019年我國研發(fā)投入占國內(nèi)生產(chǎn)總值的1左右；科技進步貢獻率在40以下；對外技術(shù)依存度在50以上。國際地位如果把世界科技發(fā)展水平大致劃分為3個量級,最高級是美國。美國人口占世界人口的5%左右,但卻雇

5、傭了世界近1/3的科學(xué)家和工程師;研發(fā)支出占了全球研發(fā)支出的1/3。第二級是日本、法國、德國、英國等發(fā)達國家。我國則處于第三級。 當(dāng)前我國科技發(fā)展的突出問題 一是創(chuàng)新結(jié)構(gòu)不合理,重大原始創(chuàng)新不多。 （1） 缺乏重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)。很多領(lǐng)域基本原理沒有突破,學(xué)科體系建設(shè)沒有進展;與國際權(quán)威的科學(xué)獎一直無緣,國家科學(xué)技術(shù)獎和自然科學(xué)獎一等獎、技術(shù)發(fā)明獎一等獎等獎項也經(jīng)常出現(xiàn)空缺;世界一流的重大成果和世界一流的科學(xué)家、工程師寥寥無幾。 在158個國際一級科學(xué)組織和1566個主要二級組織中,我國進入領(lǐng)導(dǎo)層的科學(xué)家僅占總數(shù)的2.26%,其中在一級科學(xué)組織擔(dān)任主席的僅1名,在二級組織擔(dān)任主席的僅占1%。 當(dāng)前我

6、國科技發(fā)展的突出問題（2）缺乏重大技術(shù)發(fā)明。2019年,國內(nèi)發(fā)明專利申請量和授權(quán)量分別占全部專利申請量和授權(quán)量的22%和9.1%。在發(fā)明專利授權(quán)總量中,國內(nèi)僅占47%。國內(nèi)的發(fā)明專利申請集中在中藥、軟飲料、食品、中文輸入法領(lǐng)域,這四類專利共占79%。 當(dāng)前我國科技發(fā)展的突出問題二是產(chǎn)出結(jié)構(gòu)不合理,作為生產(chǎn)要素的科技成果不足,科技成果轉(zhuǎn)化率低。截至2019年底,中國已擁有專利成果330多萬項,但實際轉(zhuǎn)化率不足20%,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的不足5%。而發(fā)達國家科技成果的70%80%可以進入生產(chǎn)領(lǐng)域,“85%的美國人均收入增長來自于科學(xué)技術(shù)的提升”。 當(dāng)前我國科技發(fā)展的突出問題三是科技發(fā)展不平衡,創(chuàng)新活動覆蓋

7、率較低。 （1）區(qū)域發(fā)展不平衡： 2019年,東、中、西部地區(qū)研發(fā)人員總量占全國的比重分別為61.2%、21.8%和17%。當(dāng)前我國科技發(fā)展的突出問題 （2）產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展不平衡。 大專及大專以上文化程度就業(yè)者集中分布在教育、金融產(chǎn)業(yè)、科研單位、公共管理、信息產(chǎn)業(yè)以及文化衛(wèi)生領(lǐng)域,所占本產(chǎn)業(yè)就業(yè)者比重除文體娛樂業(yè)35%以外,其余均在42%以上;而制造業(yè)中大專及大專以上文化程度就業(yè)者占本行業(yè)就業(yè)者的比重,僅為6.38%。新世紀(jì)新目標(biāo)國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要到2020年，全社會研究開發(fā)投入占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重提高到2.5以上，力爭科技進步貢獻率達到60以上，對外技術(shù)依存度降低到30以下，本國

8、人發(fā)明專利年度授權(quán)量和國際科學(xué)論文被引用數(shù)均進入世界前5位。 1.1.2 創(chuàng)新與教育培養(yǎng)有創(chuàng)造力的人是教育的責(zé)任實現(xiàn)這一責(zé)任的根本途徑是什么？教育創(chuàng)新中國教育的弊端何在？現(xiàn)象一：高分低能現(xiàn)象二：我國的發(fā)明家大多在45歲以上；根據(jù)國際上的統(tǒng)計最具創(chuàng)造力的年齡在24-45之間?，F(xiàn)象三：為什么培養(yǎng)不出大師級科學(xué)家、文學(xué)家、藝術(shù)家現(xiàn)象四：美籍華人的科技工作者，打工者居多，企業(yè)領(lǐng)袖、或project leader極少。教育的宗旨教育教書育人也！ 書？ 有用的知識 人？ 四有新人：有理想、有道德、有文化、有紀(jì)律 WhoDare to doubt it？WhoSaid it ？有思想 ？Maybe enou

9、gh!有道德、有創(chuàng)造力的人教育創(chuàng)新觀念創(chuàng)新制度創(chuàng)新方法創(chuàng)新今天我們探討的不是教育創(chuàng)新，而是創(chuàng)新教育創(chuàng)造（新）教育 所謂創(chuàng)造教育，就是在學(xué)校教育中運用創(chuàng)造學(xué)的原理，采用現(xiàn)代教育觀念和手段，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性意識、創(chuàng)造性思維，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛能，提高學(xué)生的創(chuàng)新(造)素質(zhì)的教育。創(chuàng)造（新）教育 創(chuàng)新教育是加速培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的重要手段和方法。 創(chuàng)新教育是素質(zhì)教育”的一個重要組成部分，它把創(chuàng)造學(xué)、發(fā)明學(xué)、教育學(xué)、心理學(xué)等相關(guān)學(xué)科的一般原理有機綜合起來，通過教育、教學(xué)等途徑培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高創(chuàng) 新能力的教育。創(chuàng)造教育的起源1939年美國通用電氣公司（前身是愛迪生實驗室）為了開發(fā)職工的創(chuàng)造能力，在職工中

10、開設(shè)了創(chuàng)造工程培訓(xùn)班。世紀(jì)30年代美國通用電氣公問首先對公司職工進行了創(chuàng)造力開發(fā)的培訓(xùn)，一年后發(fā)現(xiàn)職工的創(chuàng)造能力競提高了3倍(按取得專利數(shù)量計算)，遂引起強烈社會反響。奧斯本創(chuàng)造學(xué)之父美國紐約BBDO廣告公司的副經(jīng)理奧斯本，于1941出版了思考的方法一書，系統(tǒng)的研究了創(chuàng)新思維方法和創(chuàng)造技法，提出了著名的頭腦風(fēng)暴法和檢核表法。表明創(chuàng)造是有技巧可循的。所著創(chuàng)造性想象的銷量曾一度超過圣經(jīng)的銷量。20世紀(jì)40年代，亞歷克斯奧斯本在其公司發(fā)起創(chuàng)新研討。1953年和帕內(nèi)斯教授在在紐約州立大學(xué)布法羅學(xué)院創(chuàng)辦了世界上第一個創(chuàng)造學(xué)系，開始招收創(chuàng)造學(xué)專業(yè)的本科生和碩士研究生。 在1954年由奧斯本發(fā)起成立了“創(chuàng)造

11、教育基金會”，旨在促進教育界創(chuàng)造教育開展，以培養(yǎng)創(chuàng)造性人才。 由于創(chuàng)造學(xué)極大地推動了人們的創(chuàng)造發(fā)明活動，所以在美國的企業(yè)界，每年有數(shù)以10萬計的在職職工接受有關(guān)創(chuàng)造學(xué)訓(xùn)練。一些大公司甚至聲稱，凡未學(xué)過創(chuàng)造學(xué)的大學(xué)生，必須補修完該課程之后才能被接受為其公司職員。1948年麻省理工學(xué)院先后開設(shè)了創(chuàng)造性開發(fā)、創(chuàng)造技法和思維技巧等。1955年日本引進創(chuàng)造學(xué)。1.1.3 創(chuàng)新與傳統(tǒng)創(chuàng)新必須建立在已有知識（傳統(tǒng)）的基礎(chǔ)之上，同時又是對傳統(tǒng)的否定。 要善于學(xué)習(xí)，更要善于創(chuàng)新鄧小平 創(chuàng)新只有起點而永無終點。創(chuàng)新離不開傳統(tǒng) 一個人的知識水平?jīng)Q定了這個人事業(yè)創(chuàng)新的起點，其知識結(jié)構(gòu)決定了其創(chuàng)造發(fā)展的方向與領(lǐng)域，其學(xué)

12、習(xí)與創(chuàng)新能力決定其創(chuàng)造自我價值的大小。 思考：如果把“致富”作為一種創(chuàng)新，那么上世紀(jì)80年代的致富群體和當(dāng)前致富群體有何差別，為什么會有這樣的差別？在這樣一個充滿機遇和挑戰(zhàn)的知識經(jīng)濟時代中創(chuàng)新者必須廣泛、大量、迅速地從傳統(tǒng)知識中學(xué)習(xí)必要而有用的知識，拓寬自己的知識領(lǐng)域，構(gòu)建合理的知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識，才能適應(yīng)知識經(jīng)濟的迅速發(fā)展的要求，有所作為，有所創(chuàng)新。對所研究的領(lǐng)域不甚了解，不可妄談創(chuàng)新有趣的問題：2009年美國大學(xué)排名1 Harvard University哈佛大學(xué) 2 Princeton University普林斯頓大學(xué) （并列第一） 3 Yale University耶魯大學(xué)

13、4 Massachusetts Institute of Technology麻省理工學(xué)院 5 Stanford University斯坦福大學(xué) 6 California Institute of Technology加州理工學(xué)院 普林斯頓大學(xué)的成就著名的相對論大師愛因斯坦、數(shù)學(xué)大師馮諾依曼阿廷等都在這里從事過研究。歷屆諾貝爾物理獎得主中，有20多位是這所學(xué)校的教授。著名的科學(xué)家華羅庚、姜伯駒、中國科學(xué)院外籍院士陳省身、李政道、楊振寧都曾擔(dān)任過普林斯頓大學(xué)的高級研究院研究員。普林斯頓大學(xué)還為美國培養(yǎng)了兩位總統(tǒng)、有1000多名普林斯頓大學(xué)的畢業(yè)生先后擔(dān)任過美國國會參議員、眾議員、聯(lián)邦政府的高級官

14、員，以及州長和州政府的高級官員。 保守的普林斯頓大學(xué)普林斯頓大學(xué)最引以自豪的是本科生教育，學(xué)校師生比例為1/6 （6500學(xué)生，1800研究生）學(xué)校沒有開設(shè)社會上最熱門的學(xué)科：法學(xué)、商學(xué)、醫(yī)學(xué)，這與習(xí)俗追求以及社會時尚完全不同。 創(chuàng)新是“破繭成蝶”傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)與研究是一種尊重已有知識、遵循已有方法、高度收縮的思維活動。然而學(xué)習(xí)與研究的目的不僅是對己有知識的準(zhǔn)確把握，學(xué)習(xí)的真正目的在于創(chuàng)新，學(xué)習(xí)與研究只有牢牢地扎根于傳統(tǒng)科學(xué)之中，才有可能打破舊的傳統(tǒng)而獲得創(chuàng)新。敢于突破思維定勢生物學(xué)家貝爾納說：妨礙人們學(xué)習(xí)的最大障礙，并不是未知的東西，而是已知的東西。 因此，突破思維定勢在創(chuàng)新活動中有著極大的價值

15、。傳統(tǒng)和慣例形成的思維定勢通常有幾種表現(xiàn)形式：書本定勢、經(jīng)驗定勢、權(quán)威定式、從眾定式。書本定式書是人類擁有的共同財富，是人類智慧的源泉。因為有了書，知識、經(jīng)驗和教訓(xùn)能代代相傳，并使下一代人站在前人的肩上，批判地吸收先人留下來的知識遺產(chǎn)，而不必一切從零開始。因為有了書，我們能在方寸之間向古今中外的名人、偉人請教，和他們展開討論，從中領(lǐng)悟到人生的真話，體察到他們豐富的閱歷和學(xué)習(xí)到淵博的知識。但是，為什么要學(xué)習(xí)？為了“創(chuàng)造新的知識” 要學(xué)會尊重知識，但不能迷信做到善于思考，敢于懷疑，經(jīng)常提問：為什么？有沒有更好的方法？這樣的理論能用到實際中嗎？這樣的方法能不能用到其他方面？經(jīng)驗定式經(jīng)驗是人們通過實踐

16、獲得的知識、掌握的規(guī)律或技能。經(jīng)驗?zāi)苁刮覀儗⒏鞣N問題處理得井井有條，經(jīng)驗?zāi)苁刮覀兩僮咴S多彎路。但如果過分地依賴經(jīng)驗，就會形成經(jīng)驗思維定勢，大腦會失去想象力。有好多成熟的經(jīng)驗就轉(zhuǎn)化為知識在科學(xué)發(fā)展史上有著重大突破的人幾乎都不是當(dāng)時的名家，而是學(xué)問不多、經(jīng)驗不足的年輕人。因為他們沒有太多的經(jīng)驗定勢，他們的大腦中有無限的想象力和創(chuàng)造力。有志成才的年輕人應(yīng)抓住缺少經(jīng)驗定勢的“有利時機”，選準(zhǔn)目標(biāo)，在創(chuàng)新實踐中實現(xiàn)自己的人生價值。例子愛因斯坦26歲提出狹義相對論，37歲提出廣義相對論；愛迪生29歲發(fā)明留聲機，3I歲發(fā)明電燈；居里夫人31歲發(fā)現(xiàn)放射性三元素而獲得諾貝爾獎，46歲獲得第二次諾貝爾獎；貝爾29

17、歲發(fā)明電話；西門子19歲發(fā)明電鍍；李政道、楊振寧分別在30歲和34歲提出弱相互作用下宇稱不守恒定律等等。權(quán)威定式 有人群的地方就會有權(quán)威，權(quán)威的淵博知識和不容置疑的地位對維持人類社會的正常運行具有十分重要的意義。但如果我們迷信權(quán)威，便會不假思索地習(xí)慣他們的觀點，以他們的是非標(biāo)準(zhǔn)來考察問題，從而輕而易舉地否定掉自己的一些創(chuàng)新遐想，扼殺掉自己的創(chuàng)新意識。事實上，世上沒有永遠的權(quán)威。例子德國科學(xué)家西門子等一大批當(dāng)時有名的科學(xué)家曾斷言“比空氣重的機械根本飛不起來”；愛迪生也曾發(fā)表過論文說“交流電不適合家庭使用，直流電是唯一的途徑”等等。凡是有所作為的科學(xué)家，無一不具有勇敢地突破權(quán)威定勢的精神。李四光

18、與 貧油論；達爾文與進化論；哥白尼與日心說 天體運行論 。權(quán)威的一些荒謬的話Aeroplanes are interesting toys but of no military value. -Marechal Ferdinand Foch, Professor of Strategy, Ecole Superieure de Guerre. Everything that can be invented has been invented. -Charles H. Duell, Commissioner, U.S. Office of Patents, 1899. There is no r

19、eason anyone would want a computer in their home. -Ken Olson, president, chairman and founder of Digital Equipment Corp., 1977 高斯的保守與膽小由于害怕保守勢力的指責(zé)，不僅自己不敢把非歐幾何的研究成果公開，也阻止自己的學(xué)生鮑耶發(fā)表相同的研究成果，致使其創(chuàng)造力得不到發(fā)揮，抱憾而死。從眾定式1918年諾貝爾物理學(xué)獎的獲得者普朗克提出了具有里程碑意義的量子理論。后來卻對其挖空心思的修改，力圖使其納入經(jīng)典物理學(xué)的框架，從而幾乎一事無成。一名叫赫爾頓的物理學(xué)家利用新方法測出了固體

20、氦的熱導(dǎo)率，因為該值比過去常規(guī)計算的數(shù)字高500倍，因而不敢發(fā)表。尊重傳統(tǒng)，敢于創(chuàng)新 指出思維定勢的負(fù)面影響，決不是要否定書本、經(jīng)驗和權(quán)威在科學(xué)研究中的積極和重要的作用，而是希望認(rèn)識它們的客觀存在，警惕和排除它們對創(chuàng)新活動可能產(chǎn)生的束縛作用?？朔鹘y(tǒng)束縛克服傳統(tǒng)帶來的思維定勢可以采用轉(zhuǎn)換視角，運用發(fā)散思維、逆向思維等方法來建立思維的多重視角，這是一種突破思維定勢行之有效的方法。此外，利用形象思維、靈感思維、直覺思維也能對思維定勢進行突破。創(chuàng)新是傳統(tǒng)的升華傳統(tǒng)和創(chuàng)新是科學(xué)發(fā)現(xiàn)互補的兩個方面。常規(guī)研究遵循傳統(tǒng)的思維活動和方法，其研究的核心是釋疑。然而傳統(tǒng)研究的不斷深入，正是創(chuàng)新必不可少的醞釀萌芽的

21、過程。伽利略充滿創(chuàng)造和叛逆的偉大的一生伽利略伽利雷（Galileo Galilei，1564-1642），意大利著名數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家和哲學(xué)家，近代實驗科學(xué)的先驅(qū)者?！案鐐惒及l(fā)現(xiàn)了新大陸，伽利略發(fā)現(xiàn)了新宇宙”。你了解伽利略什么？興趣、懷疑17歲那年，伽利略進了著名的比薩大學(xué)，按照父親的意愿，他當(dāng)了醫(yī)科學(xué)生。但是伽利略對醫(yī)學(xué)并沒有多大興趣，他很少上課，一上課就對教授們教課的內(nèi)容提出這樣那樣的疑問，使教授們難于回答，在教授們的眼里，伽利略是個很不招人喜歡的壞學(xué)生。不過，伽利略只是興趣不在醫(yī)學(xué)，他孜孜不倦地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理學(xué)等自然科學(xué)，并且以懷疑的眼光看待那些自古以來被人們奉為經(jīng)典的學(xué)說。上學(xué)

22、時的發(fā)現(xiàn)有一次，伽利略信步來到他熟悉的比薩教堂，他坐在一張長凳上，目光凝視著那雕刻精美的祭壇和拱形的廊柱，驀地，教堂大廳中央的巨燈晃動起來，是修理房屋的工人在那里安裝吊燈。這本來是件很平常的事，吊燈像鐘擺一樣晃動，在空中劃出看不見的圓弧?？墒?，伽利略卻像觸了電一樣，目不轉(zhuǎn)睛地跟蹤著擺動的吊燈，同時，他用右手按著左腕的脈，計算著吊燈擺動一次脈搏跳動的次數(shù)，以此計算吊燈擺動的時間。伽利略發(fā)現(xiàn)了一個秘密這就是吊燈擺一次的時間，不管圓弧大小，總是一樣的。一開始，吊燈擺得很厲害，漸漸地，它慢了下來，可是，每擺動一次，脈搏跳動的次數(shù)是一樣的。書本上明明寫著這樣的結(jié)論，擺經(jīng)過一個短弧要比經(jīng)過長弧快些，這是古

23、希臘哲學(xué)家亞里士多德的說法，誰也沒有懷疑過。 奉若神明的亞里士多德亞里士多德認(rèn)為運行的天體是物質(zhì)的實體，地球是球形的，是宇宙的中心；地球和天體由不同的物質(zhì)組成，地球上的物質(zhì)是由水氣火土四種元素組成，天體由第五種元素“以太”構(gòu)成。亞里士多德反對原子論；不承認(rèn)有真空存在；他還認(rèn)為物體只有在外力推動下才運動，外力停止，運動也就停止；還認(rèn)為作自由落體運動的物體重的比輕的落得快。 結(jié)論：單擺運動規(guī)律 亞里士多德的結(jié)論是錯誤的，決定擺動周期的，是繩子的長度，和它末端的物體重量沒有關(guān)系。而且，相同長度的擺繩，振動的周期是一樣的。這就是伽利略發(fā)現(xiàn)的擺的運動規(guī)律。并由此發(fā)明了“脈搏計”浮力定律他通過測定物體在水

24、中的重量發(fā)現(xiàn)，物體投入水中減輕的重量，剛好等于它排開的水的重量。在這個重大發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，伽利略發(fā)明了一種比重秤，可以很方便地測定各種合金的比重。 1589年夏天，在佛羅倫薩的店鋪里度過了4年自學(xué)生活的伽利略，由于得到宮廷數(shù)學(xué)家瑪竇利奇的鼓勵，特別是貴族蓋特保圖侯爵的推薦，他終于獲得了比薩大學(xué)數(shù)學(xué)和科學(xué)教授的職位。這時，他只有25歲。自由落體實驗他在比薩斜塔上扔下的鐵球，不僅證明了不同重量的物體由同一高度下落時速度是相同的，更重要的是，這個大膽的結(jié)論推翻了亞里士多德的持續(xù)了1900年之久的權(quán)威結(jié)論。1592年，28歲的伽利略被任命為帕多瓦大學(xué)的數(shù)學(xué)、科學(xué)和天文學(xué)教授。之后，發(fā)明了望遠鏡，發(fā)現(xiàn)了木

25、星的四顆衛(wèi)星，驗證了哥白尼的日心說。1616年開始，伽利略開始受到羅馬宗教裁判所長達二十多年的殘酷迫害。在他離開人世的前夕，重復(fù)著這樣一句話：“追求科學(xué)需要特殊的勇氣?！?1.2 基本概念1.2.1革新、發(fā)明、創(chuàng)造、創(chuàng)新1.2.2創(chuàng)造力和創(chuàng)造能力1.2.3常規(guī)設(shè)計、現(xiàn)代設(shè)計、（機械）創(chuàng)新設(shè)計1.2.1革新、發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、創(chuàng)造、創(chuàng)新革新：大多數(shù)情況下是除舊用新的意思。 革新是一種比發(fā)明創(chuàng)造涉及范圍更為廣泛的一種創(chuàng)造活動。革新創(chuàng)造是指在已有發(fā)明創(chuàng)造的基礎(chǔ)上，通過來用與過去不同的方法對原型成果進一步改造更新，或?qū)⒛骋活I(lǐng)域的創(chuàng)造成果移植于另一新的領(lǐng)域，均可稱為革新。如技術(shù)革新。發(fā)現(xiàn)：認(rèn)知客觀上存在的事物

26、的過程或結(jié)果。 科學(xué)研究中的發(fā)現(xiàn)，是指人們對客觀存在的自然現(xiàn)象、自然規(guī)律和自然產(chǎn)物，經(jīng)過創(chuàng)造性地探索揭示出本來面目的過程。 發(fā)現(xiàn)電、磁、化學(xué)元素。發(fā)明：提出或完成一個新事物的過程或結(jié)果。 所謂發(fā)明，是指人們憑借各種科學(xué)技術(shù)原理，開發(fā)創(chuàng)造出前所有的新事物或新方法的一種技術(shù)性創(chuàng)造活動。 四大發(fā)明，瓦特發(fā)明了內(nèi)燃機。（主體一般是人，而對象是物）創(chuàng)造：完成新成果的過程 勞動創(chuàng)造了人，人民群眾創(chuàng)造歷史。創(chuàng)造與發(fā)明發(fā)明的成果應(yīng)是一個明確的新的技術(shù)方案，即是一個明顯的實物或者一種可操作的方法，如照相機的發(fā)明、電冰箱的發(fā)明、侯德榜制堿法的發(fā)明等。而創(chuàng)造的成果，不僅可以是一個具體的實物或方法，而且也可以是一個決

27、策、一種思想甚至是一個點子、一個想法，如鄧小平提出的“一國兩制”設(shè)想，就堪稱為一個偉大創(chuàng)造。創(chuàng)造有時強調(diào)的是過程發(fā)明卻注重其結(jié)果創(chuàng)新（innovation）創(chuàng)新一詞雖然不是新詞（1912年美國經(jīng)濟學(xué)家舒伯特在經(jīng)濟發(fā)展理論中提出：采用新技術(shù)、生產(chǎn)新產(chǎn)品、研制新材料、開辟新市場、采用新的組織和管理模式），但真正的廣泛應(yīng)用始于上個世紀(jì)末。創(chuàng)新是提出或完成具有獨特性、新穎性和實用性的理論和產(chǎn)品的過程。從過程上看：從無到有是創(chuàng)新，從新到優(yōu)也是創(chuàng)新。創(chuàng)新與創(chuàng)造 創(chuàng)新是新設(shè)想或新概念等發(fā)展到實際和成功應(yīng)用的階段。創(chuàng)新是創(chuàng)造的過程和目的性結(jié)果，強調(diào)的是創(chuàng)造的某種價值的社會實現(xiàn)。因此，創(chuàng)新的重要特征是有用性學(xué)者

28、莊壽強 反對將“創(chuàng)新”與“創(chuàng)造”混為一談。認(rèn)為創(chuàng)新強調(diào)“價值效應(yīng)”，而創(chuàng)造沒有。創(chuàng)新的層次以學(xué)術(shù)的觀點，創(chuàng)新的層次有：理論創(chuàng)新技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用創(chuàng)新理論創(chuàng)新提出新理論、新思想、新方法等技術(shù)創(chuàng)新是一個從產(chǎn)生新產(chǎn)品或新工藝的設(shè)想到市場應(yīng)用的完整過程，它包括新設(shè)想的產(chǎn)生、研究、開發(fā)、商業(yè)化生產(chǎn)到擴散這樣一系列活動，本質(zhì)上是一個科技、經(jīng)濟一體化過程，是技術(shù)進步與應(yīng)用創(chuàng)新共同作用催生的產(chǎn)物，它包括技術(shù)開發(fā)和技術(shù)應(yīng)用這兩大環(huán)節(jié)。應(yīng)用創(chuàng)新將已有技術(shù)應(yīng)用到新領(lǐng)域，并產(chǎn)生社會和經(jīng)濟效益的過程。（就是以用戶為中心，置身用戶應(yīng)用環(huán)境的變化，通過研發(fā)人員與用戶的互動挖掘需求，通過用戶參與創(chuàng)意提出到技術(shù)研發(fā)與驗證的全過程 ）

29、 “創(chuàng)新”包含了革新、發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、創(chuàng)造的多種含義，應(yīng)用頻率不斷提高，在許多場合下代替了“創(chuàng)造”。例如：“創(chuàng)造性設(shè)計”到“創(chuàng)新設(shè)計”分析下列創(chuàng)新層次從經(jīng)典物理學(xué)到相對論電話手機3G手機電報手機高錕（諾貝爾獎得主），1963年在英國倫敦大學(xué)當(dāng)博士生時，是全球第一位想出以玻璃纖維傳送激光脈沖的工程師，當(dāng)時整個世界仍以金屬電纜為傳輸電訊方法。價值？1.2.3 常規(guī)設(shè)計、現(xiàn)代設(shè)計、（機械）創(chuàng)新設(shè)計常規(guī)設(shè)計：根據(jù)力學(xué)和數(shù)學(xué)建立的理論公式和經(jīng)驗公式為先導(dǎo)、以實踐經(jīng)驗為基礎(chǔ)，利用圖表和手冊等技術(shù)資料，進行設(shè)計計算、繪圖和編寫設(shè)計說明書的過程。現(xiàn)代設(shè)計：以計算機為工具、以工程軟件為基礎(chǔ)、運用現(xiàn)代設(shè)計理念的新型設(shè)計方法。創(chuàng)新設(shè)計：指設(shè)計過程中主動發(fā)揮設(shè)計人員的創(chuàng)造性、探索新思路、采用新方法、提出新方案、創(chuàng)造新產(chǎn)品的設(shè)計。常規(guī)設(shè)計的過程產(chǎn)品規(guī)劃：需求分析、產(chǎn)品功能分析、制定設(shè)計任務(wù)書方案設(shè)計（概念設(shè)計）：給出盡量多的方案并擇優(yōu)技術(shù)設(shè)計階段：系統(tǒng)設(shè)計、機構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、總裝設(shè)計（設(shè)計說明書、零件圖、裝配