自动化科技创新设计-1

自动化科技创新设计2本课程的主要内容第一章创新设计基本理论第二章创新人才的素质要求和培养第三章产品设计方法第四章基于PLC和变频器的控制系统设计3第一章创新设计基本理论前言

创新是人类伟大的实践活动，是推动社会和科技进步发展的强大动力。有了创新，人类发明了语言和劳动工具，使人类有别于其它动物。有了创新，使人类适应并改造了自然界。有了创新，使人类生活在丰富多彩的物质文明和精神文明的世界中。有了创新，使人类有条件去探索自然、探索宇宙。有了创新，使人类更好地创造美好的未来。创新有助于提高社会的经济增长，有助于提高企业的竞争力和经济效益。4本章主要内容§1.1创新的基本概念

§1.2创新的分类和特点

§1.3阻碍创新的思维和行为

§1.4创新思维及方法5第一节创新的基本概念一、什么是创新（Innovation）1、定义

创新就是制造新的事物。创新是指在他人未发现或发明的前提下，或者，在前人已经发现或发明成果的基础上，能够做出新的发现，提出新的见解，开拓新的领域，解决新的问题，创造新的事物，或者能够对前人的成果做出创造性的应用。关键词：制造新的事物（设备、工具、产品）、产生新的发明、有了新的发现、解决新的问题、产生新的应用、对已有的事物有了新的改进或见解。62、“创新”的起源

创新来自我国古代文献资料：表示创立或创造新的东西引用国际经济学说的理论：创造出前所未有的事物。引入到新的领域产生新的效益创始人JosephAloisSchumpeter(简称熊彼特)7

约瑟夫·熊彼特(JosephAloisSchumpeter)

是一位有深远影响的奥地利经济学家，是20世纪最受推崇的经济学家之一，其后移居美国，一直任教于哈佛大学。虽然他的经济学说并不如凯恩斯在生前就获得很大的回响，但研究者都认为他对于经济学科的思想有着很大的贡献。他在经济学史上的卓越地位与亚当·斯密、马歇尔、凯恩斯等宗师同列。熊彼特的理论是经济学的重要遗产，他首先提出“创新”学说，不但是知识经济的先驱者，而且“创新”这个概念已经深入到各个领域。其思想更是21世纪的主流思潮，到今天仍默默地支配着人心。8

图1.1-1传统的继电器逻辑控制装置接线实物图

PLC的产生9图1.1-2新型控制器的创新设想计算机功能完备灵活性高通用性好继电器接触器控制系统简单易懂操作方便价格便宜

编程简单掌握快附加要求新型控制器10

美国数字设备公司（DEC）根据GM公司招标的技术要求，于1969年研制出世界上第一台可编程序控制器，采用了计算机的设计思想，在早期的设计中只能进行逻辑(开关量)控制，主要用于顺序控制。可编程控制器是一种在传统的继电器控制系统的基础上，与3C技术(Computer、Control、Communication)相结合而不断发展完善起来的新型自动控制装置，具有编程简单、使用方便、通用性强、可靠性高、体积小、易于维护等优点，在自动控制领域应用十分广泛。目前已从小规模的单机顺序控制发展到过程控制、运动控制等诸多领域。无论是老设备的技术改造还是新系统的开发，设计人员都倾向于采用它来进行工程设计。

11图1.1-3传统的继电器逻辑控制电路与模块化可编程控制电路两者的直观比较12

PLC的发展西门子、三菱、欧姆龙等公司的科研人员把计算机技术全面引入可编程序控制器中，使其功能发生了飞跃。具有更高的运算速度、更小的体积、更可靠的工业抗干扰能力、更复杂的运算和控制功能、更高的性价比奠定了它在自动化控制领域中的地位。

运算功能：不仅具有基本的逻辑运算、计时和计数功能；还具有较复杂的数据移位、比较、传送等功能；高级别的PLC还有模拟量的PID运算和其他高级运算功能。

控制功能：包括不仅具有基本的开关逻辑控制功能，还具有复杂的PID运算控制、反馈补偿运算控制等。13

通信功能：支持多种现场总线和标准通信协议（如TCP/IP），可与工厂管理网（TCP/IP）相连接。通信符合ISO/IEEE通信标准。可组建开放性的通信网络。

诊断功能：可编程逻辑控制器的诊断功能包括硬件和软件的诊断。硬件诊断可确定硬件的故障位置，软件诊断不仅可对PLC内部的性能和功能进行诊断，还可对外部输入输出等部件信息交换功能进行诊断。

编程功能：早期的编程语言类似于汇编语言。现在发展成五种标准化编程语言—顺序功能图（SFC）、梯形图（LD）、功能模块图（FBD）、语句表（IL）、结构文本（ST）。14

汽车电子控制技术的产生、发展

第一阶段：二十世纪60～70年代，为改善汽车部分性能而对汽车电器产品进行技术改造。如1955年装用第一个电子装置—晶体管收音机；1960年美国克莱斯勒公司和日本日产公司把车用直流发电机改换成带有二极管整流装置的交流发动机；美国通用汽车公司将IC电压调节器应用于汽车上。

第二阶段：二十世纪70年～90年代，为解决汽车安全、节能和环保三大问题，开始采用以单片机为核心的电子控制系统。如德国博世（BOCH）公司研制的电控汽油喷射系统；美国福特（fort）及德国博世（BOCH）公司研制的电子控制防抱死制动系统（ABS）；美国通用(GM)公司发明的集成化电控点火系统。15

第三阶段，二十世纪90年代以后，电子控制技术应用扩展到汽车的底盘、车身、驾驶操作、通信、娱乐装置等，电控系统日趋完善。与传统化油器式发动机相比，可以节油10%～15%左右。废气中碳氢化合物(HC)的体积分数可降低40%氮氧化合物(NOx)的体积分数可降低60%左右。汽车的乘车舒适性、平稳性、噪声控制、空气温度和湿度调节性得到大幅度提高。整车的安全性能显著提高。大大减少了交通事故。汽车电控技术优越性16传感器：采集各种信息。ECU：以单片机为核心构成，其作用是分析处理传感器采集得到的各种信号，向执行器发出控制指令。执行器：接受ECU的控制指令完成具体操作动作。目的是使汽车发动机处于最佳工作状态。传感器电子控制单元（ECU）执行器汽车发动机电子控制系统的基本组成1718

洗衣机的产生

1858年，一个叫汉密尔顿·史密斯的美国人在匹茨堡制造了世界上第一台洗衣机。该洗衣机的主件是一只竖立的圆桶，桶内装有一根带有桨状叶子的直轴。轴是通过摇动和它相连的曲柄转动的，带动水和衣物旋转。同年史密斯取得了这台洗衣机的专利权。随后在1874年，美国人比尔·布莱克斯发明了木制手摇洗衣机。布莱克斯的洗衣机构造极为简单，是在水平放置的木筒里装上6块叶片，用手柄和齿轮传动，使衣服在筒内翻转，从而达到“净衣”的目的。上述两种结构就是现代波轮式和滚筒式洗衣机的雏形。虽然那时的洗衣机使用费力，且损伤衣服，没被广泛使用，但这却标志着机器洗衣时代的来临。19

洗衣机的发展

1880年，美国出现了蒸气机洗衣机和内燃机洗衣机，机械动力开始取代人力。

1910年，美国人费希尔在芝加哥成功研制出第一台电动机洗衣机。这标志着家务劳动电气自动化的开端。

1932年，美国本德克斯航空公司研制成功第一台前装式滚筒洗衣机，1955年，在引进消化吸收英国喷流式洗衣机的基础之上，日本研制出波轮式洗衣机。

70年代初期，出现电动凸轮控制器式的全自动洗衣机。80年代后期，以单片机为控制核心的全自动洗衣机问世，开创了洗衣机发展史的新阶段。90年代中期，PLC开始应用于大型全自动工业洗衣机的控制系统。2021

洗衣机的发展进入21世纪，科技人员研制出现代化蒸汽洗衣机。它的功能包括蒸汽洗涤和蒸汽烘干，采用了智能化水循环系统。洗涤时，将高浓度洗涤液与高温蒸气同时对衣物进行双重喷淋，通过高温喷射分解衣物污渍。洗涤完毕后，进行恒温冷凝式烘干。实现全球“蒸汽洗烘”的全新独创性洗涤方式。衣物不仅干得快，并且具有舒展和熨烫的效果。蒸汽洗涤具有快速省时、去污能力强、衣物磨损率低、用水量和洗涤剂用量少等诸多优点。长时间放在衣柜内产生褶皱、异味的衣物和特别厚重的衣物，洗涤、去皱、除味效果特别明显。22二、与创新相关的概念

创造发现发明231、创造创造与创新的内涵没有太大的区别，两者都具有首创性特点。但创造与创新的首创性特征的含义并不完全相同。

创造是指新构思、新观念的产生，其“首创性”是指“无中生有”。着重于一个具体的结果。创新的含义要广泛得多，创新的“首创性”不仅是指“无中生有”，而且更多的是指“推陈出新”。是事物内部新的进步因素通过矛盾斗争战胜旧的落后因素，最终发展成为新事物的过程。是一切事物向前发展的根本动力。24

个人电脑操作系统的发展

比尔.盖茨是公认的知识经济时代的代表人物，但是给他带来巨大财富的绝大多数不是他自己的发明创造，都是别人率先发明创造的东西，他拿过来加以变化、重新组合，进行开发，然后投入应用。最终使他成为全球首富。由此可见，“创新”的含义比创造发明含义更宽。

1981年，MS-DOS1.0发行，作为IBMPC的操作系统进行捆绑发售，它支持16k内存及160k的5寸软盘。在硬件昂贵的时代，操作系统基本属于随硬件奉送的年代，该系统是由比尔.盖茨创办的微软公司为IBM的个人电脑(PersonalComputer)开发的，这个操作系统只是采用文字符号形式的操作界面。用今天的目光来看，是个微不足道的软件。但谁也没想到，微软公司竟会从这个不起眼的出处开始发迹。

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个人电脑操作系统的发展

Windows起源可以追溯到Xerox(施乐)公司。美国Xerox公司于1981年推出世界上第一个商用的GUI（图形用户接口）操作系统，该系统用于Star8010工作站。但由于种种原因，技术上的先进性并没有给它带来它所期望的商业成功。

AppleComputer公司的创始人之一Steve

Jobs（乔布斯），在参观Xerox公司的PARC研究中心后，意识到图形用户接口的重要性以及广阔的市场前景，开始着手进行自己的GUI系统研究开发工作，并于1983年研制成功第一个GUI系统：AppleLisa。随后不久，Apple又推出第二个GUI系统AppleMacintosh，这是世界上第一个成功的商用GUI系统。26

个人电脑操作系统的发展

Apple公司在开发Macintosh时，出于市场战略上的考虑，只开发了Apple公司自己的微机上的GUI系统，随着基于Intel

x86微处理器芯片的个人电脑的性能不断提升，这就给Microsoft公司提供了发展空间和市场。

Microsoft公司在1983年开始研发Windows，于1985年和1987年先后推出Windows

1.0版和2.0版。但由于当时硬件性能和DOS操作系统的流行，这两个版本没有取得成功。此后，Microsoft公司对Windows做了重大改进，推出功能更加强大和完善的3.0版本，于是便在商业上取得惊人的成功，不到6周，Microsoft公司就售出50万份Windows3.0，从而一举奠定了Microsoft在个人电脑操作系统上的垄断地位。27

汽油发动机技术的发展缸内直喷式GDI发动机(GasDirectInjection)的研究始于德国，早在50年代，德国就有直喷二冲程汽油机装车应市，甚至还装到声名显赫的SL级奔驰轿车上，但是很快就销声匿迹。因为德国的工程师们，从试验结果发现，这种发动机运转性能差，也不能解决废气排放问题。于是便停止了GDI发动机的研制开发。日本三菱公司于1996年成功研制出GDI发动机，将其装在Galant牌汽车上，并投放到日本市场。1997年装备同样发动机的中级轿车Garisma进入欧州市场，该发动机排量为1.8L，功率为88kW，100km油耗为5L左右。282930

汽油发动机技术的发展三菱公司的成功，表明汽油机直喷技术是可行的。废气中的氮氧化物含量高的问题，可利用废气再循环及加装第二只催化转换器来解决。与缸外喷射的汽油发动机相比，GDI发动机在油耗和废气排放上有着明显的优势。据三菱汽车公司对GDI发动机测试表明，该机可节油20％，降低排放20％，提高功率和转矩10％。GDI发动机允许混合气变得稀薄。GDI发动机通过垂直布置的进气道和专门设计的鼻形活塞，成功地在燃烧室中建立起分层燃烧。即使混合气的空燃比为40：1，发动机也能可靠着火。31

汽油发动机技术的发展三菱公司的成功使汽车制造行业为之震动，于是在全球范围内掀起了GDI发动机研制开发的热潮。美国克莱斯勒汽车公司开发的四冲程GDI发动机使燃油经济性提高20％-30％，可与小排量的直喷柴油机媲美。福特汽车公司对GDI经过深入研究发现，GDI发动机有进一步提高热效率和功率的潜力。德国人意识到自身的失误，然后奋起直追。大众汽车公司开发的TSI发动机，在业界得到了广泛的好评。TSI是Turbo-charging（涡轮增压）、Super-charging（机械增压）和Injection（燃油直喷）三项技术的首字母缩写。322、发现这是指经过探索研究找出以前还没有认识的事物规律。它指的是人们对客观事物自身的状况、性质及其发展规律的认识，有了新突破、新进展，获得了新知识。如：万有引力、楞次定律、欧姆定律、基尔霍夫定律、安培定律等的发现。

科学发现并不完全等同于“看见”或“找到”某种事实或现象，更重要的是对这些事实或现象进行了创造性的理论解释和说明。33

万有引力的发现

万有引力定律是牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中首先提出的。牛顿利用万有引力定律不仅说明了行星运动规律，而且还指出木星、土星的卫星围绕行星也有同样的运动规律。他认为月球除了受到地球的引力外，还受到太阳的引力，从而解释了月球的运动规律；另外，他还解释了彗星的运动轨道和地球上的潮汐现象。根据万有引力定律成功地预言并发现了海王星。万有引力的发现，是17世纪自然科学最伟大的成果之一。它把地面上的物体运动的规律和天体运动的规律统一起来，对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。它第一次揭示了自然界中一种基本相互作用的规律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。34

万有引力的发现牛顿发现万有引力定律，是建立在前人的科学研究基础上的，在这之前，有很多天文学家在对宇宙中的星球进行观察。尤其是开普勒，他对这些观测结果进行了分析总结，得到开普勒三大定律。

但是不能忽略牛顿本人的一些因素：聪明好学、勤于思考、拥有丰富渊博的知识。据《物理学史》说：牛顿在发现万有引力定律的那一段时间，废寝忘食（每天魂不守舍，在食堂吃饭，饭碗在前，他在发呆。去食堂吃饭，却走错了方向）。一些老师在校园后的沙滩上散步时，看见了一些古怪的算式和符号。1669年，年仅27岁的他，就担任了剑桥的数学教授。1672年就当选为英国皇家学会会员。35

英国皇家学会成立于1660年。并于1662年、1663年、1669年领到皇家的各种特许证。英女皇是学会的保护人。全称“伦敦皇家自然知识促进学会”。学会宗旨是促进自然科学的发展。是世界上历史最长而又从未中断过的科学学会。36

欧姆定律的发现在今天看来，这个定律是如此简单，然而它的发现过程却饱含了发现者欧姆的无数心血。在欧姆那个时代，电流强度、电压等概念都尚不清楚，特别是电阻的概念还未形成，测量的仪器也很简陋，根本无法对它们进行十分精密的测量。在欧姆的整个研究过程中，也几乎没有机会跟他那个时代的其他物理学家进行交流，欧姆定律的发现完全是独立进行的，欧姆历尽种种艰辛，经受了一个又一个的挫折，最终获得成功。他的发现得到了科学界的普遍承认，开始被人们所接受。由此，欧姆荣获伦敦皇家学会科普利金质奖章，被誉为“天才的发现者”。373、发明这是指获得人为性的创造成果。这是由人在发现的基础上进一步按照一定的目的去调整和改变对象以获得新的事物、新的状况或新的结果。如第一台蒸汽机的发明，第一只电灯的发明、第一台电动机的发明等等。单纯的发明不能被称为创新，因为发明是指研究研究活动本身或它的直接结果，发明加上成功的开发才可以称为创新。付诸实践的创新也不一定必然是发明。创新是把发明创造应用于生产经营活动中去的一个过程，过程的起始应该是发明创造。有了发明创造出来的新理论、新技术、新工艺和新产品。38

电动机的发明

1821年英国科学家法拉第首先证明可以把电力转变为旋转运动。最先制成电动机的人，据说是德国的雅可比。他于1834年前后成了一种简单的装置：在两个U型电磁铁中间，装一六臂轮，每臂带两根棒型磁铁。通电后，棒型磁铁与U型磁铁之间产生相互吸引和排斥作用，带动轮轴转动。后来，雅可比做了一具大型的装置。安在小艇上，用320个丹尼尔电池供电，1838年小艇在易北河上首次航行，时速只有2.2公里，与此同时，美国的达文波特也成功研制出了驱动印刷机的电动机，印刷过美国电学期刊《电磁和机械情报》。但这两种电动机都没有广泛应用。因为这两种电动机有诸多缺点，实用价值不大。39

电动机的发明直到第一台实用直流发电机问世，电动机才有了广泛应用。1870年比利时工程师格拉姆发明了直流发电机，在结构上，直流发电机和电动机很相似。后来，格拉姆证明向直流发电机输入电流，其转子会象电动机一样旋转。于是，这种格拉姆型电动机大量制造出来。效率也不断提高。与此同时，德国的西门子制造出了更好的电动机，并着手研究由电动机驱动的车辆。1879年，在柏林工业展览会上，西门子公司不冒烟的电动汽车赢得观众的一片喝彩。西门子的车用电机当时只有3马力，后来美国发明大王爱迪生试验的电车已达12～15马力。但当时的电动机全是直流电机，只限于驱动电车。40

电动机的发明

1888年南斯拉夫出生的美国发明家特斯拉发明了交流电动机。它是根据电磁感应原理工作的，又称感应电动机，这种电动机结构简单，使用交流电，无需整流，无电火花，因此被广泛应用于工业、家用电器中。

1902年瑞典工程师丹尼尔森首先提出同步电动机构想。同步电动机工作原理同感应电动机一样，由定子产生旋转磁场，便转子绕组用直流供电，转速固定不变，不受负载影响。因此同步电动机特别适用于钟表，电唱机和磁带录音机。41三、创新能力这是指一个人（或团体）通过创新活动、创新行为而获得创新性成果的能力，是最重要、层次最高的一种人的综合能力。创新能力包含多方面的因素，如探索问题的敏锐力、联想能力、侧向思维能力和预见能力等等。在创新活动中，创新能力主要体现为发现问题和解决问题的能力。发现问题是科学研究和发明创造的开端，因此，发现问题的能力占有更重要的地位。42

名人认为：“一个人是否具有创造力，是一流人才和三流人才的分水岭。”

“孕育着创造发明能力的中小学毕业生，远比被扼杀了创造能力的大学毕业生有更多的成功机会。”对于在校就读的学生而言，创新能力是求职、就业、创业乃至其一生事业发展过程中的一种通用能力。

我国的核心能力标准确定为八种：创新能力、交流表达能力、数字运算能力、自我提高能力、与人合作能力、解决问题能力、信息技术能力和外语应用能力。创新能力位居八大能力之首。

在创新活动中，创新思维是创新能力的核心因素，是创新活动的灵魂。43四、知识与创新牛顿曾说：“如果说我能看得比别人远的话，那是因为我站在巨人肩膀上的缘故。”一位著名的心理学家曾经对创作人员做过研究，他发现，在有创意的作品问世之前，这些创作人员需要经过至少10年的专业训练和磨练。

创新能力的培养，必须以坚实的科学文化知识为基础。知识与创新是相辅相成的，任何一个发明创造，都是对客观世界认识和改造的过程。要创新，就必须对研究对象进行科学的观察和分析，洞察事物发展变化的内部和外部联系，从而采取相应的方法进行改造。这就需要有扎实和丰富的科学文化知识。44

对于任何专业领域，一个人必须要有相当程度的专业知识和经验，才可能谈到创新。很难想象对某专业领域一无所知的人能够在该领域有所作为。一个人的知识与他的创新能力是否成正比？一个人的知识越多是否创新能力就一定越强？答案是否定的，犹太人非常重视知识，但更加重视问题意识的培养。他们把仅有知识而没有才能的人比喻为“背着许多书本的驴子”。这说明，重要的不是获得知识，而是发展思维能力，只有将知识转化为能力，才能成为真正有用的东西。

专业知识是对过去研究事实的提炼和总结，对进一步的创新活动有积极的指导作用。但一味拘泥于已有的专业知识，这些也有可能成为创新活动的绊脚石。45

万有引力是怎样被发现的

1666年，23岁的牛顿还是剑桥大学圣三一学院三年级的学生。黑死病席卷伦敦，夺走了很多人的生命，大学被迫关闭，艾萨克·牛顿这样热衷于学术的人只好返回安全的乡村，期待着席卷城市的病魔早日离去。在乡村的日子里，牛顿开始静下心来，思索一直被困惑的问题：是什么力量驱使月球围绕地球转，地球围绕太阳转？为什么月球不会掉落到地球上？为什么地球不会掉落到太阳上？苹果落地虽没有给牛顿提供答案，但却激发这位年轻的科学家思考一个新问题：苹果会落地，而月球却不会掉落到地球上，苹果和月亮之间存在什么不同呢？46

万有引力是怎样被发现的第二天早晨，天气晴朗，牛顿看见小外甥正在玩小球。他手上拴着一条皮筋，皮筋的另一端系着小球。他先慢慢地摇摆小球，然后越来越快，最后小球就径直抛出。牛顿猛地意识到月球和小球的运动极为相像。两种力量作用于小球，一个是向外的推力，一个是皮筋的拉力。同样，也有两种力量作用于月球，即月球运行的推动力和重力的拉力。正是在重力作用下，苹果才会落地。牛顿首次认为，行星和恒星之间普遍着相互吸引作用。他断言，相互吸引力不但适用于硕大的天体之间，而且适用于各种体积的物体之间。苹果落地、雨滴降落和行星沿着轨道围绕太阳运行都是重力作用的结果。47一、分类1、根本型创新创造出新的核心设计概念，同时所需的元件、结构及其中的连接环节都进行变革，此类创新力求产生新的技术、产品、理论、方法和领域。2、适度型创新

在原有的技术、理论、方法的基础上，组合成新的技术、理论、方法和产品。3、渐进型创新

针对现有产品、技术、工艺、方法和理论进行改进。使产品升级；使理论、方法等的应用得到扩展。

第二节创新的分类和特点48

电池的产生（根本性创新）

1786年，意大利解剖学家伽伐尼在做青蛙解剖时，两手分别拿着不同的金属器械，无意中同时碰在青蛙的大腿上，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到电流的刺激，而只用一种金属器械去触动青蛙，却并无此种反应。伽伐尼认为，出现这种现象是因为动物躯体内部产生的一种电，他称之为“生物电”。伽伐尼于1791年将此实验结果写成论文，公布于学术界。伽伐尼的发现引起了物理学家们极大兴趣，他们竞相重复枷伐尼的实验，企图找到一种产生电流的方法，意大利物理学家伏特在多次实验后认为：伽伐尼的“生物电”之说并不正确，青蛙的肌肉之所以能产生电流，大概是肌肉中某种液体在起作用。49

电池的产生（根本性创新）

伏特又多次重复了伽伐尼的实验。作为物理学家，他的注意点主要集中在两根不同材料的金属上，而不在青蛙的身体上。多次的实验证明，只要在两种金属片中间隔以用盐水或碱水浸过的硬纸、麻布、皮革或其它海绵状的东西，再用金属线把两个金属片连接起来，都会有电流通过。这就说明电并不是从蛙的组织中产生的，蛙腿的作用只不过相当于一个非常灵敏的验电器而已。

1799年，伏特在许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片，平叠起来。用手触摸两端时，会感到强烈的电流刺激。伏特用这种方法成功研制出了世界上第一个电池──“伏特电堆”。50

电池的改进（适度性创新）1836年，英国的丹尼尔对“伏特电堆”进行了改良。他使用稀硫酸作电解液，解决了电池极化问题，制造出第一个不极化，能保持平衡电流的锌─铜电池，又称“丹尼尔电池”。1860年，法国的普朗泰发明出用铅做电极的电池。这种电池能充电，可以反复使用，所以称它为“蓄电池”。1860年，法国的雷克兰士发明了“湿电池”。它就是目前广泛使用的干电池的前身。1887年，英国人赫勒森发明了最早的干电池。1890年爱迪生发明了可充电的铁镍电池。1899年琼格尔发明了可充电的镍镉电池。51

电池的发展（渐进性创新）1960年中国开始研究碱性电池。1970年出现免维护铅酸电池。1980年开发出用于镍氢电池的合金。1983年中国开始研究镍氢电池（南开大学）。1987年中国改进镍镉电池工艺，采用发泡镍，电池容量提升40%。1987年中国商业化生产一次锂电池。1989年镍氢电池研究列入国家科研攻关计划。52二、特点1、首创性

创新是解决前人没有解决的问题，因此创新必然具有首创性。创新要求人们要敢于积极进取、标新立异。一件创新产品或成果应该具有时代感和新颖性。创新并不一定是全新的东西，旧的东西以新的方式结合或以新的形式出现也是创新。一般认为某些模仿也是创新，模仿已成为创新传播的重要形式之一。模仿可分为创造性模仿和简单模仿。现实中的模仿大多属于简单模仿。就是对原产品进行了一些改进，带有一定的创造性。53

半导体制冷技术也叫热电制冷片，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，会产生伯尔特效应。即在电偶的两端分别吸收热量和释放热量，从而实现制冷的目的。

1834年，一位法国表匠，同时也是兼职研究半导体材料的物理学家吉恩·伯尔特，发现了半导体制冷效应。我国是国际上较早开展半导体制冷技术研究的国家之一，60年代中期达到国际先进水平，60年代末至80年代初这个期间，中科院半导体研究所投入了大量的人力和物力，成功研制出了半导体制冷片，拓宽了其应用领域。因而才有了现在的半导体制冷片的生产及其两次产品的开发和应用。542、综合性创新不是凭空设想，一项创新活动需要广泛的知识和深厚的科技理论功底。在学习的时候，人们往往是一个学科、一门课程地分开学习，但如果把思想仅仅束缚在某一门课程的知识范围内就很难进行创新。创新需要把各相关学科的知识加以综合利用，融会贯通。作为一个完整的产品创新活动，需要完成由产品发明到开发直至市场化的过程。在这个过程中，除了需要发明者的科技知识，还需要各有关方面具体创新执行者的密切配合，主要是生产工作者和经营管理者的密切配合，创新才能成功。

一项创新产品的成功必然是众多参与者集体智慧的结晶，是众人的共同努力、多学科知识交叉融会及多种行业协调配合的成果。55

内燃发动机的电控节气门56电机学机械原理及机械传动传感器原理及应用单片机原理及应用模具设计与制造精密机械设计与制造57583、实践性创新活动自始至终都是一项实践活动。创新初期，产品类型的确定是建立在社会需要的基础之上的。在创新过程中，产品的构思阶段和制造阶段中都显示出或隐含着大量实践性经验的因素。一项产品产生后能否被称为完整，最终还要经过市场实践的检验。594、风险性

倘若一项新产品出现后不符合社会的需求，就意味着这项创新的失败。由于创新活动涉及众多的相关因素，使得创新成果呈现出不确定性。统计表明，即使在科学技术发达的美国，企业新产品开发成功率也只有20%～30%。创新具有风险性的原因主要有两个方面。一是信息的不对称性，即创新者仅知道自己的创新内容，而很难了解其他创新者正在从事的创新活动。在投入大量的人力和物力后，才发现自己的产品已落后于他人。二是技术、市场及利润回报等众多因素的不确定性。创新需将大量的人力和物力投入到不成熟的技术和待开发的市场，如遇到不确定的负面影响，很可能导致巨大的损失。60

平板电视的现状显示屏幕为板状结构的电视，曾经主要有液晶显示LCD电视、等离子显示PDP电视和DLP背投电视三种。而现在，DLP背投电视的销量却逐年下降。61

平板电视的现状

在上个世纪90年代中期，当时的液晶显示和等离子显示技术还不够成熟，液晶显示还处于以黑白显示为主的状态。因此，长虹公司管理层认为生产DLP背投彩电是全新的朝阳产业，代表着未来彩电技术的主流发展方向。于是就投入巨资研发，并很快建成年产超过15万台的国内最大的DLP背投电视生产基地。当时预计到2001年，将实现年销售收入16亿元，纯利润超过2亿元。进入21世纪后，随着液晶显示和等离子显示技术的不断发展：显示清晰度不断提高，生产成本不断下降。而DLP背投电视的显示清晰度无法得到提高，生产成本也降不下来。逐渐失去了竞争优势，面临尴尬的处境。为此付出大量的人力和物力却得不到回报。62

背投电视显示原理背投(RearProjector)的定义是相对于前投(FrontProjector)而言的。在背投系统中，观察者和投影机位于显示屏幕的两侧，从投影机发出的光线照射到半透明的显示屏幕上，部分透过后形成图像。635、能动性只有人类才具有创新思维和能力，是创新推动了社会的发展。创新的能动性是指创新对客观世界具有强大的推动力。创新的能动性对于个人来说，最关键的就是养成创新的习惯，成为创新型人才，用创新的思维去统帅知识。创新能够改变未来，改变一个人一生的命运。人的社会竞争能力的大小，已不取决于骨骼和肌肉是否强壮，而取决于他的思维力量。知识和创新的能力本身已逐渐取代了资本的要素，成为第一要素，成为经济增长的主要动力，也成为企业兴衰的决定性因素。当企业决策人安于现状、不求进取、拒绝创新时，慢性的“死亡”过程也就开始了。用这个观念去审视企业的兴衰存亡，再正常不过了。64

苹果公司的发展史

1976年，大学退学后的乔布斯和好友沃兹尼亚克在乔布斯父亲的车库里用1000美元的办起了苹果计算机公司。1977年，苹果公司推出AppleII，价格为1298美元，成为人类历史上第一台商业化的个人电脑。到80年代，AppleII型就已售出数百万部，成为个人计算机的代表作。1980年12月12日，苹果公司股票公开上市，在不到一个小时内，460万股全被抢购一空，当日以每股29美元收市。按这个收盘价计算，苹果公司高层产生了4名亿万富翁和40名以上的百万富翁。

1981年苹果公司推出以史蒂夫·乔布斯女儿的名字命名的新型电脑AppleLisa，这是全球首款将图形用户界面和鼠标结合起来的个人电脑。由于售价高达1万美元该电脑被视为苹果公司最烂的产品之一。65

苹果公司的发展史

1984年1月24日，AppleMacintosh发布，该电脑配有全新的具有革命性的操作系统，成为计算机工业发展史上的一个里程碑，Mac电脑已经推出，即受到热捧，人们争相抢购。66

苹果公司的发展史由于乔布斯坚持苹果电脑软件与硬件的捆绑销售，致使苹果电脑不能走向大众化之路，加上IBM公司也开始醒悟过来，推出新一代的个人电脑，抢占市场，使得乔布斯新开发的电脑节节惨败。公司高层便把这一失败归罪于乔布斯，1985年4月经由苹果公司董事会决议撤销了乔布斯的经营大权。乔布斯辞职离开后，随即创建了NEXT软件开发公司。该公司制作了第一部电脑动画片《玩具总动员》，并取得了巨大成功。而苹果公司并未改变公司的经营策略，不思进取，漠视合作伙伴。不久，Windows95系统诞生，苹果电脑的市场份额一落千丈，几乎处于崩溃的边缘。67

苹果公司的发展史

1997年8月，乔布斯重新回到了苹果公司，开始重新执掌。1998年6月，苹果公司推出了自己的传奇产品iMac，推出前仅靠宣传，就有15万人预定了iMac，而在之后3年内，它一共售出了500万台。

然而其中一个秘密是：这款利润率达到23%的产品，在其诱人的外壳之内，所有配置都与此前一代苹果电脑几乎一样！这是一次工业设计的巨大胜利！iMac的推出，标志着苹果公司开始走上振兴之路。68

苹果公司的发展史

2001年3月,苹果计算机的新一代操作系统MacOSX推出，该系统针对UNIX操作系统架构进行全面改革，大量使用了乔布斯在Next公司所获得的技术，MacOSX的系统稳定性、高处理速度及华丽界面等因素，都成为苹果进行市场宣传的重点所在。

2001年10月苹果的MP3播放器iPod发布，399美元的价格让评论界难以看好其前景。刚刚开始iPod销量并不理想，2002年只售出10万台。乔布斯再一次展现了自己魔术师般的才能，他用两个手术改变了iPod的命运：一是让iPod与Windows兼容，二是iPod与iTunes捆绑。在随后两年内，iPod销量超过1000万台。692001年10月,苹果公司推出Mp3播放器（iPodG1)70

苹果公司的发展史

2007年夏季，美国乃至全球最关注的并不是好莱坞大片，而是苹果推出的iPhone智能手机。该产品提供音乐播放、电子邮件收发、互联网接入等功能。2009年7月，苹果又推出了3G版iPhone。在2G版和3G版iPhone首发期间，全球各国都出现了消费者提前数天排队购买现象，而在iphone3和iphone4推出之前，任何关于iphone的消息都成为大家关注的焦点，iphone手机成为了全球关注度最高的一款手机。71

苹果公司的发展史

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苹果公司的发展史

2010年4月3日，苹果公司推出ipad系列产品，苹果iPad的问世再次引发了全球的关注。iPad不仅将平板电脑制造及普及应用推向了高潮，也让众多二三线厂商及山寨设备厂商纷纷效仿，这就是创新者的力量。从纯技术角度来看，iPad的功能是非常丰富的：9.7英寸彩色触摸屏，支持无线上网和蓝牙功能，还可以选择3G功能。用户通过手指点触屏幕便可上网浏览网页、收发邮件、绘制图表等等。削开“苹果”的皮，可以看出整合创新才是iPad的灵魂。73

苹果公司的发展史

74总结

人类的创新就是不断继承、不断批判、不断发展的历史过程。人类自从发明了文字和符号后，人类的继承性得到了快速发展，从而使人类文明社会。通过网络化、数字化，机电一体化、纳米技术和激光技术，使人类创新成果的继承和发展达到人类历史上前所未有的高度。知识创新的继承与发展已成为人类获取财富和文明进步的主要动力和源泉。75第三节阻碍创新的思维和行为传统的教育观念和思想已成为创新思维的障碍。创新必须打破这些枷锁，实现思想的解放。思维定势迷信权威思维障碍从众心理影响创新的思维和行为76过去获得的知识、经验、观念和方法，固化在大脑中，形成了一定的思维方式。过去的思维方式成为认识、分析和解决问题的指南。形成难以改变的固有定势。人们在新问题面前，习惯于依赖原有的思维方式进行思考。传统观念是思维定势的典型表现，固化于人的意识中。思维定势一、思维定势771、思维定势的积极作用解决问题有一个明确的方向和清晰的目标，避免陷入盲目性。不同类型的问题总有相应的常规或特殊的解决方法。从而能对症下药。可按一定的方式进行有目的、有计划的活动，并遵守规范化的要求。按常规思维方式处理和解决问题。可以省去许多摸索、试探的步骤，缩短思考时间，提高效率。782、思维定势的消极作用形成一种呆板、机械、千篇一律的思考习惯。当新旧问题的性质差异较大时，往往会使思维步入误区。当新旧问题的差异性起主导作用时，由旧问题的求解所形成的思维方式则往往有碍于新问题的解决。前后两次思维活动的性质差异很大时，前次思维活动会对后次思维活动起着错误的引导作用。对认识活动起着制约作用，往往造成打不开思路。不利于创新思考，不利于创造。793、思维定势的表现美国心理学家迈克曾经做过这样一个实验：在天花板上悬有两根绳子，两根绳子之间的距离超过人的两臂长，如果用一只手抓住一根绳子，那么另一只手无论如何也抓不到另外一根。在这种情况下，要求一个人把两根绳子系在一起。而在离绳子不远的地方放了一个滑轮，意思是想给系绳的人以帮助。然而尽管系绳的人早就看到了这个滑轮，却没有想到它的用处，没有想到滑轮会与系绳活动有关，结果没有完成任务。如果系绳的人将滑轮系到一根绳子的末端，用力使它荡起来，然后抓住另一根绳子的末端，待滑轮荡到他面前时抓住它，就能把两根绳子系到一起。803、思维定势的表现有这样一个试验：把六只蜜蜂和同样多的苍蝇装进一个玻璃瓶中，然后将瓶子平放，让瓶底朝着窗户。结果发生了什么情况？蜜蜂不停地想在瓶底上找到出口，一直到它们力竭倒毙或饿死；而苍蝇则会在不到两分钟之内，穿过另一端的瓶颈逃逸一空。由于蜜蜂基于出口就在光亮处的思维方式，想当然地设定了出口的方位，并且不停地重复着这种合乎逻辑的行动。可以说，正是由于这种思维定势，它们才没有能走出囚室。而那些苍蝇则对所谓的逻辑毫不留意，全然没有对亮光的定势，而是四下乱飞，终于走出了囚室，头脑简单者在智者消亡的地方顺利得救，在偶然当中有很深的必然性。814、突破思维定势的方法发散性思维逆向思维打破惯性思维受益一生受益一生82

打破惯性思维——跳出原来的圈子

阿西莫夫是一位世界著名的科普作家。他从小就很聪明，年轻时多次参加“智商测试”，得分总在160左右，属于“天赋极高”之人。有一次，他遇到了一位汽车修理工，是他的老熟人。修理工对阿西莫夫说：“嗨，博士，我来考考你的智力，出一道思考题，看你能不能正确回答。”阿西莫夫点头同意。修理工便开始出题：“有一位聋哑人，想买几枚钉子，就来到五金商店，对售货员做了这样一个手势：左手食指立在柜台上，右手握拳作出敲击的样子。售货员见状，先给他拿来一把锤子，聋哑人摇摇头。于是售货员明白了，他想买的是钉子。”

“聋哑人买好了钉子，刚走出商店，接着进来一位盲人。这位盲人想要一把剪刀，请问，盲人将会怎么做？”

阿西莫夫顺口答道：“盲人肯定会这样——”他伸出食指和中指，作出剪刀的形状。听了阿西莫夫的回答，汽车修理工开心地笑起来：“哈哈，答错了吧！盲人想买剪刀，只需要开口说‘我买剪刀’就行了，他干吗要做手势啊？”

83

思维测试在荒无人迹的河边停着一只小船，这只小船只能容纳一个人。有两个人同时来到河边，两个人都乘这只船过了河。请问：他们是怎样过河的?篮子里有4个苹果，由4个小孩平均分。到后来，蓝子里还有一个苹果。请问：他们是怎样分的?一位中年人在茶馆里与一位老头下棋。正下到难分难解之时，跑来了一位小孩，小孩着急地对中年人说：“你爸爸和我爸爸吵起来了。”老头问：“这孩子是你的什么人?”中年人答道：“是我的儿子。”请问：这两个吵架的人与中年人是什么关系?不拔开瓶塞，就可以喝到酒，能做到吗?（不能将瓶子弄破，也不能在瓶塞上钻孔。）84在社会活动中形成的受他人景仰和服从的权力威望。这是任何时代都实际存在的。人们对权威普遍怀有尊崇之情，当这种尊崇神化后，就变成了创新思维的枷锁。知识是人类认识和改造世界的智慧结晶。成为创新枷锁的不是知识和知识权威本身，而是人们对知识权威的强化和泛化。迷信权威二、迷信权威85

知识权威的表现让我们把自己当成大多数小学生中的一名，想象在小学六年里听过许多老师讲过无数节课，无数道题，公布过无数次“标准答案”，此外，应该还被“谆谆教导”过吧？对于老师所说的内容，我们是否几乎深信不疑？因为：是老师讲的，不会有错。如果真是这样，说明我们自已被“外周途径”说服了无数次，我们迷信了“权威”无数次。老师讲的话就好比从小绑住马戏团大象的绳子，而大象已习以为常，大象觉得自己挣不脱它，甚至从一开始就压根儿没想过挣脱。至今，仍常见教师自觉不自觉地维护“标准答案”，鲜闻质疑之声，学生惟教师惟教材“俯首贴耳”。86

社会心理学的“说服”说服是社会心理学中的一个重要概念，存在一部分人说服另一部分人，从而改变他们的思想和行为。产生影响力有两条途径：中心途径和外周途径。

中心途径思考问题的答案关注论据是否正确且令人信服外周途径思考问题的答案受外部因素影响而不考虑论据是否正确87

打破迷信权威

“我的老师并不是那些世界级的权威专家，而是一位卡车司机，他的名字叫法尔芒，虽然他从不读书，可是他叫给了我一个令我为之付出一切的真理，就是千万不能迷信权威，自己的路要靠自己走。”

——航空科学家冯·卡门谈自己的老师。88

打破迷信权威著名的交响乐指挥家小泽征尔，在一次欧洲指挥大赛的决赛中，按照评委交给他的乐谱来指挥时，发现有不和谐的地方。小泽征尔马上停了下来，让乐队重新演奏了一次，但仍然觉得不如意。此时，在场所有的评委也都要求小泽征尔继续，他们说这是小泽征尔的错觉，乐谱没错，乐队也没有错。小泽征尔坚持让乐队重新演奏，但评委们都不答应。思索再三，小泽征尔突然大吼了一声：不对不对！一定是乐谱错了。话音刚落，评判席上立即响起了一片热烈的掌声。原来，这是评委们精心设计的圈套，以此考察在发现乐谱有错误并遭到权威人士“否定”的情况下，指挥能否坚持自己的正确判断。在小泽征尔之前，有两位参赛者也发现了问题，但他们认为这是权威给的乐谱，不可能有问题，因此都没有指出来。小泽征尔则不然，他也因此在这次比赛中摘得了桂冠。“尊重自己，尊重音乐，不迷信权威”，这就是小泽征尔的原则。89

小泽征尔日本著名指挥家，后加入美国籍。小泽征尔和印度的梅塔、新加坡的朱晖被誉为"世界3大东方指挥家"。他的指挥风格明快热情、挥洒遒劲。作为西方普遍认可的亚洲古典音乐家之一，小泽征尔为日本音乐届注入活力，创办了每年一度的松元斋藤纪念音乐节。2010年1月7日，据路透社报道，小泽征尔的经纪人称，小泽征尔被诊断患有癌症，因此将取消未来六个月的所有演出，以集中精力进行治疗。90

打破迷信权威一个生物学家到野外考察，看到一头犀牛朝他冲来，原本打算自卫的生物学家看到犀牛在摇头，便驻足观察，因为书上说犀牛摇头有两种可能：或有攻击欲，或对异性产生好感。生物学家于是走近它。细致地观察起来。突然，犀牛发起攻击，毫无准备的生物学家就此葬身。原来，犀牛摇头是要驱赶耳朵里的苍蝇。可以说他是由于大意才失去生命，也可以说是他对书籍对权威的迷信而失去辨别的能力。大多数人都特别迷信权威，认为它一定是正确的，但人们混淆了这样的一个概念，即权威不等于真理，在很多时候，正是由于轻信权威而束缚了我们的发展，不敢坚持自己的观点，盲目顺从，以至让一些发明、发现和自己的想法沉溺于自卑之中。不要迷信权威，要相信自己。只有这样，我们才能有所突破，才能走一条属于自己的路。91没有主见，服从众人，随大流的心理。在认知事物时，附和多数，缺乏独立思考。“少数服从多数”准则是为了维护群体稳定性，后来被强化为思维和社会原则。成为了创新思维的枷锁。从众心理从众心理使人不敢违背群体的意见，不敢标新立异。这样的人往往不可能产生真正的创新思想、创新观念和创新行动。而创新就是要突破大家公认的东西，突破习惯势力的束缚。三、从众心理92

从众心理和行为一位名叫福尔顿的物理学家，由于研究工作的需要，测量出固体氦的热传导度。他运用的是新的测量方法，测出的结果比按传统理论计算的数字高出500倍。福尔顿感到这个差距太大了，如果公布了它，难免会被人视为故意标新立异、哗众取宠，所以他就没有声张。没过多久，美国的一位年轻科学家在实验中也测出了固体氦的热传导度，测出的结果同福尔顿测出的完全一样。这位年轻科学家公布了自己的测量结果以后，很快在科技界引起了广泛关注。福尔顿听说后以追悔莫及的心情写道：如果当时我摘掉名为“习惯”的帽子，而戴上“创新”的帽子，那个年轻人就绝不可能抢走我的荣誉。福尔顿的所谓“习惯的帽子”就是一种“从众心理”。93

从众心理和行为常有这样一种现象，入校时随意安排的学生班级之间、宿舍之间，一年左右时间，便在各个方面显示出不同层次，出现明显的“不同步“现象。优等生、英语过级、立志考研等相对来说，班级、宿舍都比较集中，宿舍成员集体出动参加各种培训班，已是校园蔚然流行的风景。94

从众心理和行为

近几年，当社会上流行“撑死胆大的，饿死胆小的”时，校园里便兴起考试“不看白不看”的哲学，“学不在深，作弊则灵”，考场上作弊方式发挥得淋漓尽致，以至考试不作弊的学生反而被讥笑为“傻瓜”，“大家都作弊，我为什么不作呢？”此外，赌博从众、入党从众、择业从众在校园也有相当的市场。95

从众心理和行为我们做了一道作业题，开始我相信自己做的是对的，后来发现只有我一个人做的与众不同，我就照他们的做了。看见大家买这种资料，我也买这种资料。96

从众心理和行为某个居民小区出了事情，普通群众集体围观。某个政府部门，官员们抵挡不住诱惑，集体贪污腐败。受到法律严惩。97

从众心理和行为在国庆阅兵式中，方阵人员迈着整齐如一、豪迈矫健的步伐进入天安门广场。98

从众心理和行为小陈走在校园中，见到几个同学把地上的垃圾捡起来放到垃圾箱中，他也跟着捡起了垃圾，别的同学见了也参与进来。考试前，很多同学在教室里紧张地复习功课。小钟在进教室前还和同学说说笑笑，一进教室马上不笑了，并且悄悄地回到座位上，开始复习功课。99

从众心理和行为

苏格拉底的学生曾向他请教怎样获得真理。苏格拉底用手指捏着一个苹果，慢慢的从每个同学的座位边走过，一边走一边说：请大家集中精力，注意品味空气中的味道。然后他回到讲台问道：“哪位同学闻到了苹果的味道？”有一位同学举手回答说：“我闻到了，是香味儿！”苏格拉底再次走下讲台，举着苹果，从学生的座位旁走过，一边走一遍叮嘱：“你们务必集中精力，仔细嗅一下空气中的味道。”稍停苏格拉底第三次走到学生中间，让每位学生都嗅一下苹果。这一次除了一位同学外，其他同学都举起了手。那位没有举手的学生左右看了看，也慌忙举起了手。苏格拉底脸上的笑容不见了，他举起了苹果，缓缓地说：“非常遗憾，这是一个假苹果，什么味道也没有。”100

从众心理和行为的积极作用有助于个人识大体，顾大局，有助于完成任务目标。保证团队成员统一认识和行动，增强团队凝聚力。有助于个体获得一种内心的安全感和自信心。有助于学习他人的经验、修正自己的思维方式、扩大视野。从众心理和行为的消极作用弱化自我意识，束缚独立思考，阻碍个性的发展。抑制开放、竞争、开拓和进取的意识。扼杀创新精神和创造力。导致集体违法犯罪。101

从众并不意味着没有主见，在客观存在的真理事实和社会公理面前，从众是必要的，也是积极的。反之，必然陷入盲目从众的消极面。提示102克服盲目从众心理和行为的方法

独立思考，明辨是非：努力学习科学技术知识，积累经验，锻炼能力，特别要注意培养独立思考、自主判断、明辨是非的能力。自主选择，勇于负责：全面地发展自我，增强自主作出合理的、负责任的选择和行动的能力，是避免盲目从众的重要途径。增强抵挡团体不合理压力的能力：学会抵制外部不良的诱惑，是避免盲目从众的重要措施。103下列属于避免盲目从众的措施是（）①努力学习知识积累经验锻炼能力②培养独立思考的能力③培养自主判断明辨是非的能力④培养自立和自尊的能力A．①②③B．①②④C．②③④D．①②③④A104教条型，表现为书上没有说过的不敢说，书上说不能做的不敢做。书上说的都是正确的。比自己读书多的人的话绝对相信。自卑型，表现为缺乏自信，不敢于去做任何一件没有把握的事，以至于多次错过机会。偏执型，表现为认识片面，过于自信，好钻牛角尖，只认死路一条。不碰个头破血流绝不罢休，失败的概率远远大于成功。麻木型，表现为对事物不敏感，思维不积极，缺乏主动创新的积极性。对机遇无动于衷。思维障碍四、思维障碍105思维障碍的表现创新欲望，得过且过，当一天和尚撞一天钟。认为现有产品和技术已完善。不需要再创新。迷信权威和传统，不敢提出挑战。怕失败，视失败为耻，怕别人嘲笑。怕被说是出风头、搞特殊、别有用心。习惯于按老规矩或老习惯办事。不愿离开自己的专业，不愿学其他专业为自己的专业服务。只愿跟着别人干，不愿自己创新。办一切事都按书本或规定的方法进行。思考问题时纵向深入多，横向扩展少；正向思维多，逆向思维少；逻辑思维、分析判断多，想象和直觉引发少；如此等等。106思维障碍的表现我们从来没这样做过啊！

这个改变太激进了。有别人试过这做法吗？这样做成本太高了吧？这不是我们的职责。受条件限制，我们做不来。我们的竞争对手这样做吗？我们回到现实中来吧！为什么要改？现在不是很好吗？书本和资料中没有说可以这样做。107思维障碍的表现固守陈旧的作业方法，总认为旧的方法最好而不愿意革新。没有设定新的进取目标，决策带有很大的盲目性。反省思考能力逐渐衰退，整日纠缠于杂务。进取的积极性逐渐消失，使得无数千载难逢的好机会从眼前溜走。新人被老人的经验所束缚，新来的年轻人尽管敢闯能干，但却得不到升迁的机会，因为职位都被原来“有经验的人”占据了。无法宽容批评，缺乏虚心接受不同意见的心胸。108

突破思维障碍（领带的功用!)

衣服上加一条领带既美观又有风度。领带的背面，可当手帕用，吃过东西，随时可擦。自杀或他杀方便。被女友或太太当狗拉，被儿女当马骑。防止伤风。绑人。可以当围巾、裤带用。必要时亦可擦皮鞋。向女朋友求婚不成，当众徇情。带儿女上街，一一绑住，以免走失。↙♀＃＆……。109

突破思维障碍（算算赚了多少钱）

一个人用600元买了一匹马，以700元卖了出去，又用800元买了回来，以900元卖了出去，请问他赚了多少钱？

答案：

1、不赔不赚

2、100元

3、200元思路1:

付出600+800=1400

得到700+900=1600

赚取1600-1400=200思路2:

第1次700-600=100

第2次900-800=100

总计100+100=200110

突破思维障碍

知识多的人创新能力不一定就强！

19世纪末到20世纪初，随着工业化社会的到来，世界上出现了研制飞机的热潮。一些科学界知名人士如：法国天文学家勒让德、德国发明家西门子等纷纷表态，认为要研制比重大于空气的飞行器是不可能的。

但美国自行车工人莱特兄弟却在1903年12月17日把飞机送上了天。111突破思维障碍知识少的人创新能力不一定弱！山西绛县小学二年级学生李珍有3项国家发明专利。北京工人吴作礼只有小学文化却有30多项发明。上海15岁的姑娘杜冰蟾发明了”汉字全息码”。中学生史丰收发明了独特的速算法。爱迪生16岁发明了自动定时发报机。112

汉字全息码（汉字拉丁字母化）和杜冰蟾汉字全息编码是一种按笔顺、笔形用26个字母作为笔形代码的编码系统，其特征在于既能见字知码又能见码知字，以明显少于笔画数的码位来反映汉字字形的全部信息。字母作为代码对应笔形具有直观性或记忆联系。此外，通过结构码（个位数）表示笔画交点或字形的细微差别，通过变码表示构件处于字中的部位，从而确保字形不同字码也不同，排除了重码。字码的码位不长，最少为1位，最多为15位和16位（两者总共不到十个汉字）。一般书报文章每百字的平均码位通常不超过5位。113

汉字全息码和杜冰蟾

1989年12月30日，年仅15岁的杜冰蟾向中国专利局递交了申请“汉字全息码”专利的申请书，获得专利申请号和世界专利申请优先日。1995年3月被正式批准。

1990年初，中国的《文汇报》、《人民日报》、《光明日报》等各大报纸都在竞相报道一位年仅15岁的小姑娘。杜冰蟾和她的汉字编码。很快美国、日本、加拿大等国家的报刊、杂志也开始连篇累续地报道她；加拿大西蒙·弗雷泽大学竟然还邀请她担任客座教授。杜冰蟾发明的“汉字全息码”是当时全世界所公认的最先进、最科学、最简便、最具有划时代意义和推广价值的汉字编码方法。114

突破思维障碍著名学术大师季羡林先生认为：“我觉得,一个真正的某一方面学问的专家，对他这门学问钻的太深、太透，想问题反而束手束脚，战战兢兢。一个外行人，或者半个外行人，宛如初生的犊子不怕虎，他往往看到真正专家、真正内行所看不到或者说不敢看到的东西。从人类文化发展史看，如果没有极少数不肯受钳制、不肯走老路、不肯故步自封的初生犊子敢于发出石破天惊的言论的话，则人类进步必将缓慢得多。”

黄昆院士的体会是:“学习知识不是多多益善，越深越好，而是要服从于应用，要与自己驾御知识的能力相匹配，要少而精，既能站在前人的肩膀上而又不被前人束缚住。”115

季羡林（1911年-2009年），著名的语言学家、文学翻译家、教育家和社会活动家，精通12国语言。曾历任中国科学院哲学社会科学部委员、中国社科院南亚研究所所长、北京大学副校长。他通晓梵语、巴利语、吐火罗语等语言，是世界上仅有的几位从事吐火罗语研究的学者之一。季老于2009年07月11日，在北京301医院因突发心脏病病逝。季老生前，国务院总理温家宝曾5次前往北京301医院看望他。116

黄昆（1919－2005），世界著名的理论物理学家、中国固体和半导体物理学奠基人之一、杰出教育家。浙江嘉兴人。自幼勤奋学习，热爱自然科学。他长期从事物理理论研究，敢于突破理论成见。大胆从理论上预言了与晶格中杂质有关的X光漫散射，这个理论在六十年代获得实验证实，被称为“黄散射”。“黄散射”已发展成为一种能直接研究固体中微观缺陷的有效手段。117突破思维障碍（超越）超越自我：站在时代的制高点，超越时空的限制，超越现实的墨守成规（不能脱离实际的凭空幻想），根据对客观规律的正确认识，对事物的发展趋势进行正确的判断，从而做出科学的决策。超越自我意味着思维方式的不断创新，意味着人生目标的不断前移，最终达到进入自由王国的崇高境界。超越理论：理论是非常重要的，没有理论的实践就是盲目实践。但是，任何理论都是一定时代的产物，再正确、再伟大的理论也需要在实践中去丰富和发展。再重要的理论知识也可能会面临落后的情况。118突破思维障碍（超越）超越习惯：习惯一旦形成，是很难改变的。特别是思维上的习惯，让你不知不觉地就按老一套去办事。思维上的老习惯，对于创新是无形的阻力。我们实现思维创新的过程，实际上就是破除和超越习惯的过程。超越经验：经验是以往阅历与感性认识的积淀和凝结，无疑是很宝贵的。在总结经验的基础上创新，也是许多有成就的创新者的必由之路。所以，我们应当善于总结自己的经验，应当善于学习他人的经验。超越经验，解放思想，实事求是。就是打破常规，与时俱进。超越自满：自满是成功和创新的大敌。超越自满，才能知道天外有天，强中更有强中手，才能够不断学习，不断实践，不断创新。119

突破思维障碍（加强质疑、克服恐惧）培养质疑的的态度无疑是有助于消解成见对创新思维带来的障碍。因为质疑能使人对大脑中的观点进行思考，改变原有的先入为主的做法，从而使得那些表面不相干的信息有可能组合成为一个新的整体，跨越成见的界限，使创新思维的感性障碍得以突破。解除对错误的恐惧感有助于突破创新思维情感障碍。可能犯错误的焦虑，如一根无形的绳子紧箍着人们的思维，阻碍了创新。我们对在创新过程中所犯的错误应采取一种缓和而宽容的态度，这种态度会鼓励创新者对许多可能的事情进行尝试。提高创新积极性。当然，鼓励冒险精神之余，应进行全方位的思考，把犯错误的可能性减少到最低限度。120第四节创新思维及方法一、创新思维思维：“思”就是思考，“维”就是方向或次序。是人类特有的心理现象。是人脑对客观事物的概括和反映。创新思维：通过主动地、有意识地思考，产生独特新颖认识成果的心理活动。具有突破性、独立性、辩证性。想别人不敢想到的，想别人不会想到的。121二、创新思维的一般方法任何事情都有诀窍，在进行创新活动时，同样存在许多技巧和窍门。掌握了方法，那么在我们解决问题时，许多问题就会迎刃而解。创造力是个人的认识能力、工作态度和个性特征的综合表现。认识能力是理解事物复杂性的能力，以及在解决问题时打破旧规则、旧方法的束缚、寻求新规则的能力。创新思维能力是创造力的核心。

创新思维具有开放性、联想性、流畅性、灵活性、独创性、精细性、敏感性、知觉性等特点。

创新思维方法有：发散思维、质疑思维、逆向思维、直觉思维、灵感思维、横向与纵向思维等多种。1221、发散性思维缺少一定的思维广度，只能在一个问题的圈子中绕来绕去，思路总是有很大的局限性。体现了思维的封闭性、局限性。发散性思维非发散性思维

沿着不同的方向、不同的角度思考问题，从多方面寻找解决问题的答案。不满足于已有的成果，力图进行新的研究和探索。体现了创新思维的开放性、联想性和创造性。123发散性思维的形式多向性侧向性从多方面去考虑同一问题，充分发挥思维的灵活和创造性。使思维不局限于一种模式和方面。要求把自己研究领域和专业与别的领域和专业交叉结合起来，从中得到启发，用来解决本领域和专业的问题。124发散性思维的特点思维用于某一方面时，能够举一反三，迅速地沿这一方向发散出去，形成同一方向的丰富内容。流畅性灵活性独创性思维从某一方向跳到其他许多方向，使方向越来越多，有更多方法的可供选择。从而形成立体性的思维。形成与众不同的独特见解，想到了别人没想到的东西。这是发散性思维的最高境界125发散性思维的扩散某种事物的功能为扩散点，设想获得或利用该功能的可能性。某种事物的结构为扩散点，设想获得或利用该结构的可能性。某种事物与另一事物结合成新事物的可能性。以解决问题的某种方法为扩散点，设想出利用该方法的各种可能性。以某个事物发展的结果为扩散点，推测可能发生的各种结果。功能扩散结构扩散组合扩散方法扩散因果扩散关系扩散从某一事物出发作为扩散点，尽可能设想与其他事物的各种联系。126发散思维的训练要点：我们向四面八方任意地展开想象时，就是在进行发散思维。所以训练时，应尽量摆脱逻辑思维的束缚，大胆想象，而不必担心其结果是否合理，是否有价值。注意流畅性、灵活性和独特性的要求，在训练中要尽量追求独特性。当然，如果一开始产生不了独特性的思维结果也不要着急。从流畅性，到灵活性，再到独特性，循序渐进，逐渐就可以进入较高水平的发散思维状态。当一种思路不能满足要求时，可通过注意力的适时转移，灵活分配，发现问题的关键所在，从而真正打开自己的眼界，并在宏观及微观上对事物有更加深刻的理解。127训练1：巧分蛋糕有100块蛋糕，要求分放在12个盘子里，并且每个盘子里的数字中必须有一个“3”。问：如何分放？训练2：电机调速有一台电机，要求对其调速，调节的速度范围为其额定转速的100%～50%。问：如何实现？训练3：温度测量采用哪种传感器测量水温、空气温度？如何把温度的变化转换成电压的变化？如何把测量值显示出来？128

发散思维的表现加一加：可在这些东西上加些什么吗？把它加大一些，加高一些，加厚一些，行不行？把这件东西和其他东西加在一起，会有什么结果？需要加上多少时间和次数才能看到效果？减一减：能在这件东西上减去什么吗？把它减小一些，降低一些，减轻一些，行不行？可以省略取消什么吗？可以降低成本吗？可以减少次数吗？可以减少些生产加工时间吗？扩一扩：使这件东西放大、扩展怎样？功能上能扩大吗？使用范围能扩大吗？缩一缩：使这件东西压缩一下怎样？能否折叠？129

发散思维的表现变一变：改变一下形状、颜色、音响、味道、气味会怎样？改变一下次序会怎样？改一改：这种东西还存在什么缺点？还有什么不足