第1章 创新概述 1
1.1 发明与创新 1
1.1.1 发现和发明 2
1.1.2 创造与创新 2
1.1.3 典型问题和非典型问题 4
1.2 科技创新体系 5
1.2.1 知识创新、技术创新与管理创新 5
1.2.2 创新文化与环境 6
1.2.3 科技创新能力 6
1.3 知识创新的内涵 7
1.3.1 特征 7
1.3.2 形式与能力 8
1.3.3 提升竞争力的源泉 8
1.4 技术创新的定义 8
1.5 管理创新及其四个阶段 9
1.5.1 管理创新的内容 9
1.5.2 管理创新的四个阶段 10
1.6 融合创新及其发展 11
1.6.1 融合创新的概念和内涵 11
1.6.2 融合创新产生的背景 12
1.6.3 融合创新的特点 13
1.6.4 融合创新的应用案例 13
1.7 新一代信息技术的创新发展 14
1.7.1 信息技术的发展规律 14
1.7.2 新一代信息技术 15
实验与思考 19
第2章 创新驱动发展 22
2.1 现代化建设“三步走”战略 22
2.1.1 十三大提出的“三步走”战略 22
2.1.2 十五大提出的“三步走”战略 23
2.2 创新驱动发展“三步走”战略 24
2.2.1 创新驱动发展的国际经验 24
2.2.2 创新驱动发展架构顶层设计 24
2.2.3 “三步走”战略与现代化建设相呼应 25
2.2.4 具体落实八大任务 26
实验与思考 28
第3章 “互联网＋”行动计划 31
3.1 “互联网＋”的概念 31
3.1.1 如何理解“＋” 32
3.1.2 为什么“＋” 33
3.1.3 全球创新指数 33
3.1.4 全球联接指数 34
3.2 “互联网＋”时代的特征 36
3.2.1 跨界融合 36
3.2.2 创新驱动 37
3.2.3 重塑结构 37
3.2.4 尊重人性 38
3.2.5 开放生态 38
3.2.6 连接一切 39
3.3 “互联网＋”行动的指导意见 40
3.3.1 关于互联网的再认识 40
3.3.2 新常态、新思维、新经济 42
3.3.3 新观察：跨界、联盟与融合 43
实验与思考 47
第4章 计算思维与工程教育 50
4.1 计算思维 50
4.1.1 计算思维的概念 50
4.1.2 计算思维的用途 51
4.2 工程素质 54
4.2.1 理科与工科 54
4.2.2 理工科学生的工程素质 55
4.3 工程教育与《华盛顿协议》 56
4.3.1 《华盛顿协议》的概念 56
4.3.2 我国工程教育规模居世界第一 57
4.3.3 推动工程教育改革的国家战略 57
4.3.4 国际工程师互认体系的其他协议 58
4.4 工程教育专业认证的特点 59
4.5 CDIO工程教育模式 61
4.5.1 CDIO的内涵 61
4.5.2 CDIO的十二条标准 62
实验与思考 64
第5章 信息技术的融合与创新 66
5.1 集成电路的后摩尔时代 66
5.1.1 集成电路产业的发展 67
5.1.2 半导体制造技术 68
5.1.3 集成电路设计技术 68
5.1.4 实验室前沿技术 69
5.2 新型硬件——智能设备 70
5.2.1 高端服务器 71
5.2.2 网络基础设施 71
5.2.3 智能终端 72
5.3 下一代通信与移动互联网 72
5.3.1 通信网络的发展 73
5.3.2 量子通信 73
5.3.3 LiFi技术 74
5.3.4 5G——下一代通信网络 75
5.3.5 无所不在的移动互联网 75
5.4 云计算与大数据 76
5.4.1 云计算的XaaS 77
5.4.2 天文学——信息爆炸的起源 78
5.4.3 大数据的定义 80
5.4.4 用3V描述大数据特征 80
5.5 物联网引领信息技术革命 83
5.5.1 物联网的发展 83
5.5.2 物联网信息技术 84
5.5.3 物联网技术应用 85
实验与思考 91
第6章 大数据时代的思维变革 93
6.1 大数据的结构类型 93
6.2 思维变革之一：样本＝总体 94
6.2.1 小数据时代的随机采样 95
6.2.2 大数据与乔布斯的癌症治疗 97
6.2.3 全数据模式：样本＝总体 98
6.3 思维变革之二：接受数据的混杂性 98
6.3.1 允许不精确 99
6.3.2 大数据的简单算法与小数据的复杂算法 99
6.3.3 纷繁的数据越多越好 101
6.3.4 5％的数字数据与95％的非结构化数据 102
6.4 思维变革之三：数据的相关关系 102
6.4.1 关联物——预测的关键 102
6.4.2 “是什么”，而不是“为什么” 103
6.4.3 通过相关关系了解世界 104
实验与思考 108
第7章 创新思维与创新技法 110
7.1 思维定势 110
7.1.1 从众型思维定势 110
7.1.2 书本型思维定势 111
7.1.3 经验型思维定势 112
7.1.4 权威型思维定势 112
7.2 创造性思维 112
7.2.1 发散思维与收敛思维 112
7.2.2 横向思维与纵向思维 115
7.2.3 正向思维与逆向思维 116
7.2.4 求同思维与求异思维 117
7.3 创新问题的传统方法 118
7.3.1 试错法 118
7.3.2 头脑风暴法 119
7.4 创造性思维技法 122
7.4.1 整体思考法 123
7.4.2 多屏幕法 124
7.4.3 金鱼法 127
7.4.4 因果分析法 130
7.4.5 资源分析法 132
实验与思考 136
第8章 创新等级与技术系统进化 142
8.1 TRIZ起源与发展 142
8.1.1 理论体系 142
8.1.2 发展历程 144
8.2 TRIZ重要概念 145
8.2.1 技术系统 145
8.2.2 功能 146
8.2.3 矛盾与冲突 146
8.2.4 物场模型 147
8.2.5 理想度、理想系统与最终理想解 149
8.2.6 TRIZ核心思想 152
8.3 发明的五个级别 152
8.3.1 发明的创新水平 153
8.3.2 发明级别的划分 153
8.3.3 发明级别的意义 155
8.4 S曲线及其作用 155
8.4.1 S曲线 156
8.4.2 技术预测 158
8.5 技术系统进化法则 158
8.5.1 技术系统进化规律的由来 159
8.5.2 三条生存法则 159
8.5.3 五条发展法则 162
8.5.4 进化法则的本质和作用 166
实验与思考 169
第9章 创新原理及其运用 173
9.1 创新原理的由来 173
9.2 典型创新原理解读 174
9.2.1 原理1：分割 175
9.2.2 原理2：抽取 176
9.2.3 原理9：预先反作用 177
9.2.4 原理10：预先作用 178
9.2.5 原理13：反向作用 179
9.2.6 原理15：动态特性 181
9.2.7 原理16：未达到或过度作用 182
9.2.8 原理28：机械系统替代 183
9.3 运用创新原理解决汽车安全气囊问题 184
实验与思考 188
第10章 解决技术矛盾与物理矛盾 194
10.1 技术矛盾与矛盾矩阵 194
10.1.1 定义技术矛盾 195
10.1.2 通用工程参数 196
10.1.3 矛盾矩阵 197
10.2 利用矛盾矩阵求解技术矛盾 198
10.2.1 分析技术系统 198
10.2.2 定义技术矛盾 199
10.2.3 解决技术矛盾 200
10.3 物理矛盾与分离方法 202
10.3.1 定义物理矛盾 203
10.3.2 物理矛盾的定义步骤 204
10.3.3 四种分离方法 205
10.4 利用分离方法求解物理矛盾 209
10.4.1 分析技术系统 210
10.4.2 定义物理矛盾 211
10.4.3 解决物理矛盾 211
10.5 技术矛盾与物理矛盾的关系 211
10.5.1 将技术矛盾转化为物理矛盾 212
10.5.2 分离方法与发明原理的对应关系 213
实验与思考 217
第11章 知识产权保护与软件著作权 222
11.1 知识产权的概念 222
11.1.1 知识产权的主要分类 223
11.1.2 知识产权保护的主要范围 224
11.1.3 知识产权发展战略 225
11.2 知识产权保护 226
11.3 软件著作权申报 227
11.3.1 计算机软件著作权登记办法 227
11.3.2 申请软件著作权登记的作用 230
11.4 专利申请书 230
11.4.1 专利请求书的内容结构及写作方法 231
11.4.2 专利请求书写作要求和注意事项 231
11.5 发明申报书 232
11.5.1 专利请求书的内容结构及写作方法 232
11.5.2 发明申报书的注意事项 232
实验与思考 233
第12章 用TRIZ方法解决创新问题 235
12.1 科学效应及其作用 235
12.1.1 效应与社会效应 235
12.1.2 科学效应及其作用 238
12.1.3 TRIZ理论中的科学效应 239
12.2 破坏性创新技术 240
12.2.1 大公司的黑洞：破坏性创新 241
12.2.2 产品破坏性创新 242
12.2.3 市场破坏性创新 243
12.3 航空燃气涡轮发动机的技术进化 244
12.4 飞机机翼的进化 246
12.5 课程实验总结 251
附录 255
附录A IT各专业学生“创新思维与创新方法”学习感悟 255
附录B 40个创新原理 259
附录C 39×39矛盾矩阵…（见书中插页） 269
附录D 本书部分实验参考答案和解决方法 269
参考文献 274