科學研究和創(chuàng)新概述市公開課金獎市賽課一等獎?wù)n件

研究與創(chuàng)新研究方法論研究與創(chuàng)新應(yīng)克服問題關(guān)于創(chuàng)新思索第1頁研究方法論發(fā)覺與提出科學問題資料獲取方法資料分析與綜合處理問題方法試驗方案設(shè)計結(jié)果分析與總結(jié)舉例第2頁

圖1.1901--1999年諾貝爾

自然科學獲獎工作性質(zhì)分類第3頁

圖2.1901--1999年諾貝爾

自然科學獎取得者不一樣時段國別分布第4頁獲獎?wù)咦龀龃硇怨ぷ鲿r年紀分布圖5--1.物理學獎獲獎人做出代表表性工作時年紀分布(統(tǒng)計人數(shù)1

45)第5頁研究與創(chuàng)新應(yīng)克服問題只有天才才能創(chuàng)造，平凡人不能創(chuàng)造知道少，基礎(chǔ)差，不能創(chuàng)造簡單問題都研究完了，剩下問題都是困難問題從事研究太寂寞、太苦，沒有樂趣急于求成，不能持之以恒第6頁關(guān)于創(chuàng)新思索為何美國已成為科學研究中心？科技創(chuàng)新氣氛科技創(chuàng)新年紀問題國際上經(jīng)典創(chuàng)新結(jié)果啟示我們怎樣創(chuàng)新？第7頁重大發(fā)覺多起源于對試驗事實敏銳觀察和獨具創(chuàng)意試驗X射線發(fā)覺遺傳物質(zhì)DNA發(fā)覺移動控制基因發(fā)覺第8頁新科學儀器和裝置創(chuàng)造，往往打開一扇新科學之門粒子加速器創(chuàng)造電子顯微鏡和隧道掃描顯微鏡創(chuàng)造激光冷卻試驗裝置俘獲原子第9頁良好科學基礎(chǔ)和前沿性、交叉性研究可能偶發(fā)重大科學發(fā)覺，偶然中偶必定宇宙背景輻射發(fā)覺中子發(fā)覺第10頁數(shù)學與計算機工具創(chuàng)造性應(yīng)用，也可帶來自然科學、工程技術(shù)、經(jīng)濟和管理科學方法與理論突破數(shù)學對量子力學作用測定分子結(jié)構(gòu)新方法：利用計算機技術(shù)，創(chuàng)造了用三維圖象重建直接顯示被X射線透射新方法，測出維生素等數(shù)萬種分子結(jié)構(gòu)數(shù)學對經(jīng)濟學、管理科學作用第11頁對已經(jīng)有知識科學整理與發(fā)掘，也可能有新重大發(fā)覺與理論創(chuàng)新原子結(jié)構(gòu)理論建立：在原子模型和量子理論基礎(chǔ)上門捷列夫元素周期表：在前人大量化學元素研究基礎(chǔ)上總結(jié)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型提出：總結(jié)相關(guān)研究第12頁良好創(chuàng)新氣氛和高水平創(chuàng)新基地是產(chǎn)生高水平創(chuàng)新結(jié)果溫床諾貝爾獲獎單位集中：創(chuàng)新基地建設(shè)主要學術(shù)親緣關(guān)系代表性結(jié)果到獲獎時間（以上），不能急功近利第13頁中青年時期是科學家實現(xiàn)創(chuàng)新突破峰值年紀科學家創(chuàng)新高峰期為30-40歲博士學位論文期間工作勉勵20幾歲就在前沿領(lǐng)域和重大戰(zhàn)略方向上開始獨立創(chuàng)新研究與發(fā)展工作第14頁創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思想比經(jīng)費與設(shè)備更含有決定意義愛因斯坦相對論：專利局低級職員，并無專題研究經(jīng)費構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型研究小組經(jīng)費消耗聽說只有數(shù)百英鎊。魏格納大陸板塊與漂移學說提出主要得益于他創(chuàng)新科學思想。研究人員創(chuàng)新意識、獨特試驗構(gòu)思、周密試驗和觀察，以及科學思維，而且許多是碩士階段工作。第15頁創(chuàng)新體制和科學管理在創(chuàng)新中主要作用遴選出色領(lǐng)導人：科技戰(zhàn)略眼光、尊重知識、尊重人才、善于管理，建立一套比較完善人才培養(yǎng)體制對基礎(chǔ)研究與高新技術(shù)前沿探索：自主性創(chuàng)新、科學評定、實時調(diào)整、保持創(chuàng)新活力。對于基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性研究：發(fā)揮本身優(yōu)勢，聯(lián)合國內(nèi)國際優(yōu)勢力量，爭取取得科學規(guī)律系統(tǒng)知識與重大關(guān)鍵技術(shù)原始性創(chuàng)新突破或?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)造性系統(tǒng)集成。促進科技結(jié)果產(chǎn)業(yè)化。擴大與國內(nèi)外學術(shù)交流。第16頁學習方法論學習要考究方法。要學會，更要會學。華羅庚形象比喻：由薄到厚，再由厚到薄。由薄到后是指知識攝取和積累過程，是加法。由厚到薄是指知識提煉和升華過程，是減法。學習中還要：會問、會用、會用網(wǎng)、注意創(chuàng)新。第17頁會加勤于積累：攝取和積累知識是培養(yǎng)能力、創(chuàng)新基礎(chǔ)。融會貫通：把知識點連成片，相互溝通，左右聯(lián)絡(luò)，前后呼應(yīng)。專心梳理：條理化，成為脈絡(luò)清楚、有主有次、有目有綱知識網(wǎng)。落地生根：把他人、書本上知識變成自己。牛吃草變成奶。

把摘來核桃裝在麻袋里

把采集草藥放在一排排藥屜里把拾來珍珠穿成項鏈

把點和站編成能放能收網(wǎng)第18頁會減概括能力：寫人能勾出特征，畫龍會點睛。“我用十句話說清楚了人家一本書內(nèi)容以及人家一本書沒有說清楚內(nèi)容”（尼采）簡化能力：分清主次，剪枝留干。統(tǒng)帥駕馭能力：一本書有許多章節(jié)，許多知識點，都是“目”。抓指導全書基本思緒，貫通全書根本，這就是“綱”。舉一綱而萬目張?！澳俊保憾唷⒎薄⑸ⅲㄉ撑c金混雜）。“綱”：少、精、帥（吹盡黃沙始見金）。能多更能少；能繁更能精；能放更能收；能進更能出。棄形取神能力：個別到普通；詳細到抽象；現(xiàn)象到規(guī)律；溫故到知新。第19頁會問多問出智慧：學習中要多問，多打幾個問號。要會問：學習中提不出問題是學習中最大問題。發(fā)覺了問題是好事，抓住了隱藏問題是學習深化表現(xiàn)?？茖W始于問題，知惑才能解惑。善于提出問題是處理問題主要一步。Hilbert19向數(shù)學界提出了23個有待處理問題，100多年來吸引了無數(shù)數(shù)學家目光，締造了20世紀數(shù)學輝煌。要追問：主要問題要抓住不放，窮追緊逼，一直追到關(guān)鍵問題并處理之（提問中減法）。要問自己：問老師、問他人，更要問知己。好老師注意啟發(fā)，引導學生思索，為學生留出思索空間。學習時更要勤于思索，善于思索，為自己開辟思索空間。第20頁會用學而時習之（論語）。學習=學+習?！傲暋蓖ǔＡ私鉃閺土暎桓鼫蚀_些，“習”應(yīng)了解為用，了解為實踐。練習、實習、習題、習作等都是“習”，也就是用，應(yīng)用和實踐。“用”是“學”繼續(xù)、深化和檢驗。與學相比，用內(nèi)涵更豐富：多面性；綜合性；反思性；跳躍性；靈活性；牢靠性；悟性；檢驗性?！袄碚撌腔疑?，生命之樹常青”能夠用來比喻學和用區(qū)分。儀器科學是一門綜合性科學，包括傳感技術(shù)（與材料科學關(guān)系親密）、電子技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)以及物理、化學等，學習本門科學重點就在于應(yīng)用，在于設(shè)計出有創(chuàng)造性科學儀器！第21頁會用網(wǎng)利用因特網(wǎng)上數(shù)字圖書館進行資料查詢、檢索和應(yīng)用。第22頁創(chuàng)新科學精神精華是求實創(chuàng)新。把知識向前推深入，向更廣、更深、更精、更神方向邁出一步。加：在繼承中創(chuàng)新。站在巨人肩上才能看更遠。減：推陳出新、破舊立新。問：在已經(jīng)有知識中發(fā)覺疑點，感到迷惑，是走向解惑和創(chuàng)新起點。用：在應(yīng)用和實踐中對已經(jīng)有知識進行檢驗，發(fā)覺其中不足并加以改進，這就是創(chuàng)新。第23頁學習方法論加：廣采厚積，織網(wǎng)生根。減：去粗取精，棄形取神。問：知惑解惑，開啟心扉。用：實踐檢驗，用中生巧。創(chuàng)新：覓真理立巨人肩上，出新意于法度之中。第24頁什么樣人才是好人才？

李開復與陳章良對話要創(chuàng)造力還是要人品智慧主要還是創(chuàng)造力主要要競爭力還是要團體精神團體精神里是否能夠競爭執(zhí)著和自信也很主要第25頁李開復和陳章良提出自己認為人才應(yīng)該具備素質(zhì)并排序李開復作為人才需求方，認為：人品、智慧、團體精神、激情對于人才來說最主要陳章良作為人才供給方，認為：創(chuàng)新、執(zhí)著、自信最主要。李開復認為：人品出了問題就不能用。有智慧人能夠選擇什么時候該創(chuàng)新，什么時候該利用前人結(jié)果，創(chuàng)造出結(jié)果要有用。學校老師希望學生第一、第二、第三名，而微軟看重是團體一起做出來工作。執(zhí)著不應(yīng)該是盲目標執(zhí)著，而應(yīng)在認定目標之后。第26頁創(chuàng)新人才應(yīng)該具備素質(zhì)好奇心和興趣：放射性發(fā)覺品味，直覺和洞察力：taste、影響選擇方向決定性原因勤奮刻苦和集中注意能力：人文素質(zhì)和文化傳統(tǒng)

海納百川，有容乃大：在保持各自格調(diào)和特點同時，相互學習、相互勉勵、相互支持，不停取得新思想、也才能有團體精神。要提升自信：勇于創(chuàng)新、不怕風險。第27頁我們怎樣創(chuàng)新？

（技術(shù)創(chuàng)新1）利用微機打印口進行數(shù)據(jù)采集ElectronicDesign上發(fā)表文章(12位A/D)EDN上發(fā)表文章（AD7821)并行端口編程所給出各種應(yīng)用例子第28頁我們怎樣創(chuàng)新？

（技術(shù)創(chuàng)新2）利用多個A/D并行數(shù)據(jù)采集多功效綜合工程探測儀雙A/D采集瞬變電磁信號分布式數(shù)據(jù)采集第29頁我們怎樣創(chuàng)新？

（技術(shù)創(chuàng)新3）高密度電阻率儀出現(xiàn)與改進電極轉(zhuǎn)換裝置研制分布式控制電極系統(tǒng)專用成像處理軟件第30頁我們怎樣創(chuàng)新？

（技術(shù)創(chuàng)新4）GPS在TEM中應(yīng)用注意高精度石英鐘同時優(yōu)缺點1.導線同時改為光纖電纜同時2.無線電同時改為GPS同時第31頁我們怎樣創(chuàng)新？

（技術(shù)創(chuàng)新5）電磁驅(qū)動可控震源系統(tǒng)突破液壓控制頻率上限限制降低系統(tǒng)重量和減小體積(非車載)降低系統(tǒng)成本第32頁我們怎樣創(chuàng)新？

（技術(shù)創(chuàng)新6）ATTEM系統(tǒng)發(fā)射機關(guān)斷期間內(nèi)采集，全程采樣雙A/D技術(shù)利用軟件消除一次場影響第33頁我們怎樣創(chuàng)新？

（借用其它學科研究結(jié)果進行創(chuàng)新舉例）高階譜用于可控震源地震數(shù)據(jù)處理借用雷達思想研究束控震源地震利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行海底系統(tǒng)仿真研究利用因特網(wǎng)實現(xiàn)虛擬試驗室研究第34頁集束研究初探第35頁我們怎樣創(chuàng)新？

（多學科綜合進行創(chuàng)新舉例）野外現(xiàn)場礦物成份近紅外光譜分析儀研制就是電子,計算機,光學,礦物學,化學計量學等多學科交叉綜合地球物理儀器:地球物理學,儀器科學交叉綜合(儀器科學本身就是多學科綜合,所以