創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)3 創(chuàng)新選題.ppt

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ) 哈爾濱理工大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 創(chuàng)新選題 一 創(chuàng)新選題的原則和技巧 二 創(chuàng)新問題的原理描述 一 創(chuàng)新選題的原則和技巧 選題不僅關(guān)系到科學(xué)研究的方向 目標(biāo)和內(nèi)容 直接影響著所運用的方法與途徑 同時還決定成果的水平 價值及發(fā)展前途 愛因斯坦曾說過 提出一個問題往往比解決一個問題更重要 強調(diào)了選擇研究方向和科學(xué)問題的重要性 科學(xué)研究首先是從問題開始 但是怎樣去選題呢 從科學(xué)技術(shù)哲學(xué)的角度去看選題或指導(dǎo)選題 是非常有必要和有意義的 1 需要性原則恩格斯有句名言 社會一旦有技術(shù)上的需要 這種需要就會比十所大學(xué)更能把科學(xué)推向前進 也就是說 科研選題首先必須符合企業(yè)和社會當(dāng)前的或長遠的需要 或者科學(xué)發(fā)展的需要 因此 在我們以后的科研選題中 我們首先要考慮到的是這個研究論題應(yīng)該從實際出發(fā) 這意味這個選題應(yīng)具有學(xué)術(shù)價值或?qū)嵺`價值 而要做到這一點 就必須對當(dāng)前與該選題的前沿理論和先進方法有深刻的了解和科學(xué)的把握 同時要了解整個的社會背景或技術(shù)背景 否則難以做出準(zhǔn)確的判斷 2 創(chuàng)造性原則科學(xué)研究是要解決前人沒有解決或沒有完全解決的問題 因此它必然要求創(chuàng)新 要求有自己的獨到之處 沒有創(chuàng)新 就談不上科學(xué)研究 因此 在我們以后的科研選題中 我們要弄清楚自己做的是否是前人做過的 如果有人做過 我們就應(yīng)該在他的基礎(chǔ)上提出改進 而不是將別人的核心思想搬過來 而不進行改進 比如說 你要研究LTE的切換算法 你先是了解一些經(jīng)典的算法 但這都不是你自己的東西 你得在這些算法上提出改進 并證明它是由于以前的那個算法 3 科學(xué)性原則選題需要有需要性 創(chuàng)新性 選擇并完成這樣的課題 不能想入非非 脫離實際 要有一定的科學(xué)根據(jù) 因此 選題需要遵循科學(xué)性的原則 例如 我們不可能研究出一個可靠性是百分之百 有效性也是百分之百的通信系統(tǒng) 因為任何事物的內(nèi)部是矛盾的 是此消彼長的過程 同時 任何新的研究都是在已有成果基礎(chǔ)上提出的 在繼承基礎(chǔ)上的創(chuàng)新 所以 我們從事理論研究時 要有一定的事實根據(jù) 從事應(yīng)用研究時 要有一定理論根據(jù) 4 可行性原則選題的可行性指研究論題要有解決的可能 在選題的時候 要考慮主觀條件和客觀條件兩個方面 從主觀方面來說 是自己是否具有完成選題的專業(yè)知識 能力 毅力 是否適合自己的專長 適合自己的興趣 是否具有研究的基礎(chǔ)等 也就是說 我們在選題的時候要量力而為 客觀條件是指是否有足夠的人力 時間和經(jīng)費 對我們而言 主要是這個選題會不會太大 時間夠不夠 如果太大 我們應(yīng)該選擇其中的一個點進行研究 上述科研選題的四項基本原則 相互聯(lián)系又有區(qū)別 我們在運用科研選題的原則時 應(yīng)該有一個總體觀念 彼此兼顧 綜合運用 二 創(chuàng)新問題的原理描述 1 概述創(chuàng)新點名稱是以最精煉的文字 充分反映創(chuàng)新點的創(chuàng)新之處 是創(chuàng)新點的高度概括 創(chuàng)新點名稱要能鮮明地反映出創(chuàng)新點的主題和創(chuàng)新的方面 在創(chuàng)新點名稱中 應(yīng)避免使用不常用的縮略詞 首詞字母縮寫 字符 代號和公式等 一般不宜超過25字 創(chuàng)新知識點正文是以概括性的文字 必要時包括圖片 表格等 充分反映和揭示創(chuàng)新點所創(chuàng)造的新的知識 創(chuàng)新點正文的文字部分應(yīng)當(dāng)清楚的寫明創(chuàng)新之處在哪里 并清楚的反映出創(chuàng)新的知識內(nèi)涵 如果屬于基礎(chǔ)研究層面的創(chuàng)新 要反映出對客觀事物的新的認(rèn)識 如果屬于應(yīng)用層面的創(chuàng)新 要反映出所要解決的問題 解決該問題的方法 技術(shù)要點及主要應(yīng)用領(lǐng)域 用途等 創(chuàng)新點正文可以包括化學(xué)式或數(shù)學(xué)公式 圖片等 2 類型及示例對于不同學(xué)科 不同研究層次的文獻 其創(chuàng)新點具有不同的類型 每種類型的創(chuàng)新點在其命名及正文描述上具有不同的要求和形式 2 1概念創(chuàng)新 定義 概念創(chuàng)新既包括新概念的提出 亦包括將原有概念用于新學(xué)科 新方向 使原有概念的內(nèi)涵深化 外延擴大 名稱表述 直接取本概念的名稱 言簡意賅 表述明確即可 內(nèi)容描述 概念是人類對一個復(fù)雜的過程或事物的理解 一個概念內(nèi)容的描述應(yīng)該能高度概括所有組成該概念的事物的特性和關(guān)系 并且文字表述簡明 例 光子是傳遞電磁相互作用的基本粒子 是一種規(guī)范玻色子 海豚是某種與鯨魚及鼠海豚有關(guān)的水生哺乳動物 通常生活在海中 也有生活在淡水中 如中國的白鰭豚 采用超音波傳遞信息 大腦高度發(fā)達 聚合是將一種或幾種具有簡單小分子的物質(zhì) 合并成具有大分子量的物質(zhì)的化工單元過程 取代反應(yīng)是化合物的一個官能團被另一個官能團所取代 如果各個方向的測量結(jié)果是相同的 說明其物理性質(zhì)與取向無關(guān) 則為各向同性 2 2理論創(chuàng)新 定義 指通過研究得到新的理論 其表現(xiàn)形式包括公式方程 規(guī)則 定律原理 模型 規(guī)律 機理等 名稱表述 直接取用該理論的名稱 如 機理 原理 定律 公式 規(guī)則 方程 模型 等 也可以在理論名稱前后加 確定 建立 等動詞 內(nèi)容描述 例 確定氧化鎂晶須生長機理氧化鎂在容器壁上非均相成核 晶須生長的初期為VLS機理 在晶須生長的后期VLS機理轉(zhuǎn)變?yōu)闄C理 坩堝壁上沿氧化鎂晶須的生長存在著螺旋位錯的生長機理 通過對晶須形態(tài)的分析及氧化鎂晶體結(jié)晶習(xí)性的研究 推測晶須本體的生長與晶須頭部的生長是兩個不連續(xù)的過程 以VLS機理為基礎(chǔ) 通過熔體的蒸氣壓 液滴的表面張力和接觸角的變化解釋了單根 單束及特殊形貌的氧化鎂晶須的生長過程 例 數(shù)字人口產(chǎn)污模型在對非點源污染進行深層次的驅(qū)動力研究的基礎(chǔ)上 建立了數(shù)字人口產(chǎn)污模型 該模型能滿足非點源污染的計算要求 遙感和GIS支持下流域非點源污染模型研究 例 重金屬對海洋浮游植物生長影響的方程和模型在應(yīng)用Logistic生長模型基礎(chǔ)上 引入重金屬濃度項 建立了重金屬對海洋浮游植物生長影響的方程 描述了重金屬影響下浮游植物的生長過程 并利用生長速率參數(shù)和終止生物量這2個參數(shù)定量分析了重金屬對浮游植物生長影響的程度 在此基礎(chǔ)上再引入營養(yǎng)鹽影響因子 建立了營養(yǎng)鹽影響因子存在下重金屬對海洋浮游植物生長影響的模型 描述了變化的營養(yǎng)鹽環(huán)境中重金屬對浮游植物生長的影響 該模型能定量分析營養(yǎng)鹽影響因子存在下重金屬對浮游植物生長影響的程度 2 3發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新 定義 指經(jīng)過研究 探索等 看到或找到前人沒有看到的事物或規(guī)律 名稱表述 直接表述發(fā)現(xiàn)的對象 前加表示 發(fā)現(xiàn) 的動詞 比如 確定 發(fā)現(xiàn) 揭示等 內(nèi)容描述 發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新在于發(fā)現(xiàn)對象 總的來說關(guān)鍵是要把發(fā)現(xiàn)的實質(zhì)內(nèi)容表述清楚 例 確定氧化鎂晶須生成的中間產(chǎn)物 攀枝花地區(qū)昔格達組粘土主要類型及破碎機制 有色金屬采礦活動重金屬污染的來源氧化鎂晶須工藝過程的中間產(chǎn)物為無水氯化鎂 通過掃描電鏡分析 X射線衍射分析等確定了攀枝花地區(qū)昔格達組粘土主要為壤質(zhì)破土和砂質(zhì)壤土 昔格達組泥巖 泥灰?guī)r及粉砂巖風(fēng)化成土過程主要為機械破碎 通過對有色金屬采礦活動中重金屬污染進行事故樹分析 確定了采礦活動中重金屬污染的污染源最主要是尾礦壩 例 接觸角作為表征plasma改性非織造布的局限性作為親水性能的經(jīng)典評價方法的接觸角法在衡量等離子體處理非織造布的親水性能改善效果上有一定的局限性 首先 本實驗中采用的常壓等離子體屬于介質(zhì)阻擋放電 本身屬于非均勻的絲狀放電 放電區(qū)域間的介質(zhì)放置均勻性對處理效果的均勻性也有著很大的影響 由于本研究中改性的材料 聚丙烯熔噴非織造布 內(nèi)部纖維呈隨機的三維立體分布 纖維間存在著空隙 導(dǎo)致各支路的電容不等 不同的支路間放電不同 造成了放電的不均勻 接觸角的測量是量取小液滴在固體表面的三相交界處任意兩相間的夾角 本文控制液滴的量為2 l 假設(shè)接觸角為90 液滴完全形成一個半球形 根據(jù)球形體積公式 可以計算出球的半徑為0 98mm 接觸固體表面的圓的半徑R 0 98mm 所以液滴涉及的面積 3 02mm2 也就是說一次接觸角的測量只能代表3mm2左右的區(qū)域 其次 非織造布中纖維的空隙給內(nèi)部的纖維提供了被等離子體改性的機會 除表層纖維的親水性能得到改善外 內(nèi)部的纖維親水性能也在一定程度上得到改善 當(dāng)在較好的處理條件下 樣品的親水性能得到大大的提高 這時候水滴很容易就被樣品吸收 接觸角的測量就無法進行 例 武漢市動物園面源污染特征武漢市動物園面源污染特征有 1 武漢市動物園面源污染是點面源混合型的污染 不僅包括小點源污染 而且還有暴雨徑流污染 研究表明 山坡暴雨徑流 S1 是猩猩館流域和犬科館流域暴雨徑流和顆粒物的主要來源 從年度暴雨徑流總量來看 這兩個流域的暴雨徑流總輸入量和輸出量逐年降低 兩個流域的生態(tài)工程措施對于暴雨徑流的年持留率也逐年穩(wěn)定 2005年 猩猩館流域的在線控制系統(tǒng)對暴雨徑流的年持留率達到了95 2 犬科館流域的離線控制系統(tǒng)對暴雨徑流的年持留率也達到了80 1 2 在武漢市動物園 暴雨徑流的初期沖刷效應(yīng)依然存在 控制前期的暴雨徑流中污染物可以有效地減少暴雨徑流中污染物的輸出負(fù)荷 在暴雨徑流的前期 徑流中污染物的濃度和流量相對較高 沖 TN TDN TsS和COD濃度峰值出現(xiàn)的時間早于流量的峰值出現(xiàn)時間 從累積曲線可以看出 暴雨徑流中TN TP Tss和spond在輸出過程中均存在初期沖刷現(xiàn)象 但這種初期沖刷效應(yīng)相對于其他城市區(qū)域還比較微弱 而對于功N 功P coD和Turbidity在輸出過程中的初期沖刷現(xiàn)象并不明顯 2 4研究方法創(chuàng)新 定義 指為人們認(rèn)識事物的本質(zhì)和規(guī)律提供新的措施和手段 或確定能夠應(yīng)用于某對象的方法 即方法應(yīng)用創(chuàng)新 名稱表述 大多直接用 某 方法來表示即可 內(nèi)容描述 分為以下幾個類型分別闡述 例 實現(xiàn)鋅鉛分離的方法 例 實現(xiàn)鋅鉛分離的方法實現(xiàn)鋅鉛分離的方法 含碳球團鋁浴熔融還原法 下面簡稱 鋁浴法 是在研究過程中利用含碳球團自還原與熔融廢鋁浴相結(jié)合來實現(xiàn)鋅鉛分離的火法回收處理方法 其原理是利用廢鋁熔點 655 低 傳熱能力強等特點 用廢鋁形成鋁浴替代鐵浴來實現(xiàn)低溫下氧化物的熔融還原 解決了低溫條件與氧化物快速還原的矛盾 達到鋅鉛分離的目的 具體的方法內(nèi)容是將鋼鐵廠含鋅鉛粉塵經(jīng)造球后制成含碳球團 送入熔融廢鋁浴中 粉塵中的鋅 鉛氧化物快速還原為金屬鋅 鉛 鋅以鋅蒸氣揮發(fā)并采用氧化冷凝的方法回收氧化鋅 得到較高ZnO含量的氧化鋅粉 還原出的鉛則留在渣中 以鉛鐵渣形式回收 該鉛鐵渣可與鋁浴分離 鋁浴可重復(fù)使用 該方法的特點 一次性分別回收鋅和鉛 縮短處理工序 含碳球團還原條件好 只要有足夠熱量 無論其在固態(tài)或熔融狀態(tài)都會有很大的還原速度 鋁的熔化溫度很低 655 其傳熱能力很強 可在較低溫度下選擇還原溫度 既達到氧化物的快速還原 又達到Pb不揮發(fā)的目的 鋁浴法可以解決鋅鉛分離所要求低溫與氧化物快速還原的矛盾 使用廢鋁 鋁消耗量小 熔融還原是以還原速度快為特征 但目前世界各國熔融還原的概念僅為鐵浴法 鋁浴法增加和豐富熔融還原理論 例 等離子體引發(fā)的間接氣相接枝法先將PP膜樣品進行等離子體處理使其表面產(chǎn)生活性基團或自由基 然后暴露在空氣中一定的時間 使其表面的活性自由基首先轉(zhuǎn)化為過氧化物 然后在接枝反應(yīng)裝置中引發(fā)接枝聚合反應(yīng) 與直接法相比 間接法對設(shè)備要求低 具有產(chǎn)業(yè)化前景 接枝的PP膜表面具有持久的親水性 例 重金屬毒性敏感細胞系體外檢測方法通過MTT法 蛋白總含量測定法 cB法 彗星實驗 SCGE法 DNA損傷率 和PI染色流式細胞儀 FCM法 細胞凋亡率 等四種檢測方法的對比綜合研究 確定了MTT法是簡單 快速 重復(fù)性好的重金屬毒性敏感細胞系體外檢測方法 2 5產(chǎn)品創(chuàng)新 定義 改善或創(chuàng)造產(chǎn)品 進一步滿足顧客需求或開辟新產(chǎn)品創(chuàng)新可分為全新產(chǎn)品創(chuàng)新和改進產(chǎn)品創(chuàng)新 全新產(chǎn)品創(chuàng)新是指產(chǎn)品用途及其原理有顯著的變化 改進產(chǎn)品創(chuàng)新是指在技術(shù)原理沒有重大變化的情況下 基于市場需要對現(xiàn)有產(chǎn)品所作的功能上的擴展和技術(shù)上的改進 名稱表述 直接以創(chuàng)新產(chǎn)品的名稱為名稱 或以 某產(chǎn)品 的研制 來表示 內(nèi)容描述 描述這類創(chuàng)新時 需要簡明交代產(chǎn)品創(chuàng)新的理論基礎(chǔ) 具體說明新創(chuàng)產(chǎn)品的名稱 功能 用途以及使用方法 必要時 還可補充通過試驗驗證得到的產(chǎn)品應(yīng)用效果 例 生物電起搏治療儀或者生物電起搏治療儀的研制通過比較GER小兒與正常兒EGG的差異 探討小兒胃肌電變化規(guī)律 證明了胃腸起搏點的存在 揭示了起搏對胃肌電紊亂的治療極有潛力 基于上述醫(yī)學(xué)理論及其可預(yù)見的科學(xué)推論 采用物理方法長生與生物體胃的正常起搏點頻率相一致的仿生物電信號 然后將數(shù)字方式產(chǎn)生的仿真生物電胃電信號利用微處理器 以軟件形式發(fā)生階梯波 經(jīng)D A轉(zhuǎn)換 再經(jīng)電流放大后 產(chǎn)生相當(dāng)能量的模擬輸出 在此基礎(chǔ)上設(shè)計并制作了生物電起搏治療儀 采用新生幼兔制成胃功能障礙動物模型 采用胃生物電起搏治療儀 在幼兔的胃大彎和胃竇部體表投影位置放置電極 讓有一定頻率和波幅數(shù)似胃生物電波形傳人胃體和胃竇部 一方面增強胃的蠕動力 另一方面調(diào)整胃與十二指腸的蠕動規(guī)律 增強胃十二指腸蠕動的梯度差 達到治療胃功能障礙的目的 應(yīng)用放射性核素掃描 監(jiān)測胃排空率 半排時間等指標(biāo) 比較應(yīng)用此儀器治療前后上述指標(biāo)的改變 結(jié)果表明應(yīng)用胃生物電起搏治療儀治療 可改善胃動力 增加胃排空率 說明本儀器具有臨床應(yīng)用價值 2 6工藝創(chuàng)新 定義 得到新的制備工藝 檢測技術(shù) 診斷技術(shù)等各種新技術(shù)新工藝 對已有的技術(shù)與工藝進行改革研究 名稱表述 直接表示出所創(chuàng)新的工藝 分析方法 診斷方法等 內(nèi)容描述 分為以下幾類分別描述 例 水氯鎂石制備氧化鎂晶須的最佳工藝主要原料 氯化鎂和氯化鉀工藝流程為 通過單因素實驗與正交實驗確定最佳條件為 Mg K 摩爾比 以1 1投料 使用去釉的陶瓷坩堝 晶須燒結(jié)塊加水浸泡立即處理 洗去KCl 結(jié)果較好 制備氧化鎂晶須的過程中 各因素影響順序為 灼燒溫度 脫水時間 灼燒時間 脫水溫度 前兩者為主要因素 后兩者為不顯著影響因素 最優(yōu)條件為 脫水時間1h 脫水溫度350 灼燒時間6h 灼燒溫度900 升溫速率3 min 按最優(yōu)水平進行驗證性實驗 產(chǎn)率可達76 6 例 磷酸鈣生物活性陶瓷粉末的沖擊波合成研究主要原料 碳酸鈣 分子式 CaCO3 分子量 100 09 二水碳酸氫鈣 分子式 CaHPO4 2H2O 分子量 172 10 工藝流程為 以固體粉末為原料 用沖擊波合成磷酸鈣生物活性陶瓷粉末 包括輕基磷灰石及磷酸三鈣 一般在高壓實驗室內(nèi) 通常采用三種方法產(chǎn)生沖擊波 一種是用炸藥爆炸產(chǎn)生沖擊波 另一種方法是氣炮發(fā)射彈丸產(chǎn)生沖擊波 第三種為激波管 例 流動注射后化學(xué)發(fā)光法測定阿米卡星基于對魯米諾在堿性介質(zhì)中的發(fā)光強度與阿米卡星濃度在一定范圍內(nèi)成正比的發(fā)現(xiàn) 建立了測定痕量阿米卡星的流動注射后化學(xué)發(fā)光分析方法 實驗方法如圖1連接流路 泵入PMS 魯米諾 載流水和樣品 測定樣品的化學(xué)發(fā)光強度 以相對峰高定量 優(yōu)化條件為 最佳實驗條件 流速為2 0mL min時 化學(xué)發(fā)光強度最大 PMS濃度為6 0mmol L時發(fā)光強度最大 緩沖溶液NaHCO3 NaOH的pH 11 5時發(fā)光強度最大 與其它方法相比 本方法具有選擇性好 操作簡單 重現(xiàn)性好及快速等優(yōu)點 已用于制劑和尿樣中阿米卡星含量