科技创新能力的奥秘

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1、科技创新能力的奥秘顾晓华博士齐齐哈尔大学机械工程学院齐齐哈尔大学创造教育研究中心gxh218@163.com一、引言世界科技突飞猛进，一国综合国力和国际竞争力的关键，在科技创新能力和水平。一科技人才进入社会，能否迅速取得高质量的成果，在竞争环境中占据有利“地形”，并为今后发展创造条件，开辟道路？关键也在创新精神。能力含思维和动作二方面，重在前者。创新能力与心理素质，是同义语。创新能力好比齐齐哈尔大学的主楼，唯塔尖上有一颗数十里外，夜中可见的发克宝石，灵感思维。往下有形象思维、直觉思维、发散思维等，构成塔身，创造性思维。塔身下的大楼，从上到下有，勤奋执着的探

2、索，兴趣牵引和合作能力。我们从塔根往上，再回到塔根，往下，领略一番，从科学史中的实例开始，说明，然后归纳。二、创造性思维1.发散思维：例：半导体、汽化器、电报支局、列车制动、曹船借箭、围魏救赵、影院摘高帽[1]，晨忙于办公室。杨振宁一天四、五个不同发展点。思想活跃的泰勒[2]。发散思维，是一种要求不依常规，寻求变异，从多方面寻求答案的思维[3]，即求异、侧向、逆向、全方位思维。杨振宁论中美教育的差别：演绎与归纳，长于推演与勇于冒险、灌输式与渗爱性[2]2.形象思维：例[3、4]：1）由实验，观察提练出模型及运动图景，化学结构式、物理模型、变化曲线与曲面；2

3、）新概念、新假设的提出：变量、极限、微分、积分、磁力线、电磁场、化合、分解、周期表、循环反射、遗传密码、信息、反馈、编码。3）新技术：鲁班发明锯，4）理想模型：惯性、单摆、刚体、理想流体、点电荷、绝对黑体。5）理想实验：道土爬山，钭塔实验的思辩、爱因斯坦的匀速列车。形象思维中的想像可以分为再造想像与创造想像，创造想像是根据创造目的，不依据现成的描述或描绘，在头脑中独立地创造新形象的过程。它具有首创性，独立性和新颖性等特点[3]。科技创新离不开创造想像，要点在善于抓住事物的物理本质。杨振宁认为，西方文化是具体的文化，比较倾向于准确细致的研究；而中国文化则倾赂

4、于宏观、整体的研究[2]。这同季羡林说的，西方看重条分缕析，东方看重整体感悟[5]，是一致的。后者是一种直觉思维。不经过分析，推理的认识过程，而直接快速地进行判断的认识能力。比如几种方案，可以凭直觉判断其可行性[6]。直觉，实际上是一个人的全部心理能力和观察力、思维力、记忆力以及已有知识、经历、环境影响，个性特征等等在短时间内的整体显示。爱因斯坦说“科学的发现并没有逻辑的道路，只有通过那种对经验共鸣的理解为依据的直觉”。直觉思维目前还没研究得很清楚。与形象思维接近。此处提一下。3.灵感思维：1）实例[1、4、7]：阿基米德发现浮力，爱因斯坦狭义相对论，凯库

5、勒与苯的分子式，门氏周斯表，达尔文进化论，魏格纳的大陆漂移，巴斯德的霍乱疫苗，弗茉明的青霉素等。2）特点与作用[6]：特点：①以抽象思维与形象思维为基础；②具有突发性，且稍纵即逝；③独特新奇，创造性；④情绪性，如紧张，兴奋，迷狂，朦胧等。灵感是一个人对某一问题长期孜孜以求，冥思苦想之后，通过某一诱导物的启发，一中新思路的突破接通。顿悟、茅塞顿开，古人云“踏破铁鞋无觅处，得来全不费功夫”，“灵机一动，计上心头”，“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”，“众里寻他千百度，回首蓦见，那人却在灯火阑珊处”。钱学森[7、8]：“灵感思维是人们在生活中真有的，我自己就有过

6、多次，解决了研究中遇到的难题。这都是在半睡半醒中发生的。正常清醒状态下，头脑中框框太多，阻碍大跨度的思想，所以要在半睡半醒中突破障碍，见到真理。”“要创造，要突破，得有灵感”。3）灵感运作过程：三阶段：①酝酿期，资料装备，技能（思维，动作）装备，问题，探索；②激发与捕捉：全身心投入创发事件，大脑保持兴奋、激动状态。积累思维势能。有意无意运用多种短期刺激（散发、睡梦、无关事件等）或远期刺激（变换生活环境，放下问题）。捕捉要及时，因灵感有必然性、机遇性、相对性。③灵感加工期：钱[7]：“在灵感闪现之后，应很快回到逻辑思维方式中，使之上升到一个新的理性认识阶段。

7、巩固与发展。‘灵感客人’悄悄给你送来的礼物”。一个链条：准备一问题——探索——闪念——捕捉——加工。4）灵感激发方式[7]：四类15种：①模仿类变化模仿，如东软开发CT；移植模仿，如包起帆自动木材抓斗；仿生学，如电子蛙眼；竞赛式，如老小施特劳斯；②变异类：反向思维，如北里柴三郎发现厌氧菌；否定式思维，如华罗庚论五次方程式解；变质式如巴克斯发明FORTRAN语言。③发展类：接力棒式，如计算机的发明与发展；灵感链式如微波炉的发明，树干树支式，如爱迪生的系列发明，针对性式，如袁隆平的杂交水稻；④开撼生：跳跃式，英国人约输逊；开拓性，如纳米技术；多功能结合式，如何

8、大一治艾滋病的多药混合，急智式，如司马光砸缸，曹植七步诗。5）灵感