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创新能力指的是个人利用所有已掌握的信息资源，如既有的知识储备和实践经验等，创造出具有独特性、创新性，并对社会或个人具有价值的成果的能力。这种能力涵盖了创新意识、创新思维和创新技能三个方面，其中创新思维是核心要素。
创新能力由两个相互关联的部分组成：一部分是对现有知识的掌握、整合和应用；另一部分是探索新概念、新技术和新产品的过程。要培养创新能力，需具备扎实的基础知识、精深的专业知识、实用的工具性知识或方法论知识，以及融会贯通的综合性知识。
许多人认为，创新能力只是少数高学历、高智商人群才拥有的能力，这种想法是非常片面的。学生、农民、科学家等，不受限于学历或者年龄，每个人都可能成为新事物的创造者。例如，内蒙古自治区“农民发明家”张朋，仅凭初中所学的文化知识和对机械设计制造的热爱，就发明了“一机难求”的旋耕机，并获得国家实用新型专利。旋耕机节省了农民成本、提高了工作效率，深受农机用户的认可和好评，甚至一度远销山东、新疆。
创新能力是每一个健全的人与生俱来的能力。只要有创新意识，并且利用合适的方法加以引导，每个人都具备创新创造的能力。
每个人天生就具备创新的潜力，但人和人之间的创新能力不同，因为脑细胞的开发程度不同。虽然“人类的大脑只开发了 10%”这一说法至今未经过科学界的证实，但是人类的大脑确实尚未被完全开发，这是因为大脑中的每一个神经元细胞都可以产生3～ 6 个甚至更多的树突，而每一个树突又可以和其他神经元的树突产生链接，从而使多个神经元细胞之间形成回路。然而，大多数人大脑中的神经元细胞都未能产生或维持足够多的树突，以便与其他细胞之间产生足够多的回路来加工和处理信息。
因此，大学生要通过不断地训练来挖掘、唤醒创新潜能，让它真正转变为创新能力，并通过实践来不断提升创新能力。
常见的创新思维形式主要有逆向思维、侧向思维、求异思维、类比思维、综合（集中）思维、发散（扩散）思维等。
逆向思维是一种颠覆传统的思维方式，它鼓励我们在面对问题时跳出常规的思维框架，采取与传统思维路径相反的视角来审视和解决问题。这种思维方式的核心在于不是沿着常规的思路前进，而是尝试从问题的对立面出发，寻找可能的解决方案。以历史上著名的“司马光砸缸”故事为例，传统的救援方式是将落水儿童从水中拉出，但司马光却选择了一种截然不同的方法——打破水缸，让水位下降，从而救出儿童。这一方法直观地体现了逆向思维的作用，即通过改变问题的现有条件来达到救援目的，而不是单纯地改变人的位置。
常见的逆向思维方法有：
（1）原理逆反。原理逆反是指将某个事物的基本运作原理或自然规律颠倒过来，以此激发出全新的原理、方法、理解和成果。例如，传统的电动机是利用电磁原理将电能转换为机械能，而发电机则是反向应用这一原理，通过磁能产生电能。另一个例子是，传统的楼梯设计是固定的，人们需要自己走动来上下楼梯，而电动扶梯的发明则是将这一概念颠倒，让楼梯移动而人保持静止。
（2）属性逆反。属性逆反是用与现有属性相反的特性来替换或改进现有的属性。例如，传统的传动轴通常是实心的，而空心轴不仅可以减轻重量，还能节省材料。
（3）方位逆反。方位逆反是指彻底反转事物的构成顺序、排列位置或安装方向。例如，将传统的转动心轴改为固定的心轴，以增强其承载能力；将排风扇的安装方向改变，使其成为向室内输送新鲜空气的换气扇。
（4）缺点逆用。缺点运用是指将通常被视为缺点的特性转化为优点。例如，金属腐蚀通常被视为不利的现象，但通过逆向思维，人们发展了蚀刻技术和电化学加工工艺。同样，机械不平衡运转产生的剧烈振动通常被视为故障，但通过逆向思维的应用，人们发明了夯实地基的蛤蟆夯。
在日常生活中，人们在思考问题时的深思熟虑和旁敲侧击，正是侧向思维的体现。侧向思维主要应用于以下两种情形。
首先，当传统的思考模式和方法足以使人们达成目标时，由于习惯性的思维惰性，人们往往会坚持旧有的做法。在这样的背景下，运用侧向思维主动探索创新的途径和策略显得尤为重要。
其次，当传统解决方案不尽如人意时，通过调整思维和转换视角，往往能够发现解决问题的新方法。
侧向思维鼓励我们灵活运用看似不相关的信息，以出其不意的方式解决问题。例如，鲁班通过观察草叶边缘的锯齿形状而发明锯；摩尔斯通过创新的点线符号组合发明电报。这些都是侧向思维的典型例证。
大城市中的汽车尾气排放问题是造成空气污染的主要原因之一。对于这一问题，传统的思维方式可能会集中在如何提升汽车尾气净化技术上。然而，深圳采取了一种侧向思维的策略。
深圳政府意识到，解决空气污染问题不仅仅可以通过提高汽车尾气排放标准来实现，还可以通过推广新能源汽车来减少污染。因此，深圳开始大规模推广新能源汽车，并建设了相应的充电基础设施。这种策略不仅减少了尾气排放，还推动了新能源汽车产业的发展。
同时，深圳还采取了其他措施来减少尾气排放带来的空气污染问题，如限制柴油车辆行驶、鼓励乘坐公共汽车出行，以及在城市规划中增加绿地和步行空间等。这些措施共同作用，有效地改善了城市的空气质量、提高了居民的生活质量。
（引自：杨春燕.可拓创新方法［M］.北京：科学出版社，2024.）
求异思维的核心在于思想上的自由，即不受传统思维框架的限制，勇于打破常规观念，从独特的视角出发，采用创新的方法来解决问题。这种思维方式正是“出奇制胜”策略的实质体现。例如，随着手机功能的不断扩展和屏幕的日益增大，手机的成本和售价也随之上升。然而，部分制造商洞察到了这一点，意识到并非所有人都愿意承担高昂的费用去购买最新款的高端手机。因此，他们推出了功能相对简单但价格亲民的手机，特别是针对老年人群体的“老人机”，这一策略正是求异思维的应用实例。
求异思维的运用关键在于进行对比联想。对比联想通常与客观事物的对照及语言中的反义词紧密相关。人们在日常生活中常见的对比概念，如大与小、长与短、方与圆、多与少、金属与非金属、直流与交流等，都是通过对比联想来激发求异思维的实例。通过这种对比，人们能够发现新的可能性，从而在创新的道路上迈出关键的一步。
《水浒传》中有这样一段精彩的故事：双鞭呼延灼以其精心训练的连环马阵法力挫梁山英雄。连环马阵是一支由三千精锐马军组成的特殊阵型，每三十匹马通过铁环串联成一队，总计编排为一百个战斗单元。这些马匹身披厚重铠甲，仅四蹄外露；骑兵则头戴遮至颈部的头盔，面部几乎全被防护，只露出双眼便于视物。一旦发起冲锋，连环马犹如一道坚固且势不可当的钢铁洪流，远程可利用弓箭压制敌军，近战则挥舞长枪冲杀，密集排列使得敌方难以抵挡，只能被迫向前迎击。
面对连环马的强大攻势，宋江与众梁山好汉一时束手无策。关键时刻，汤隆提出了一个针对性策略：采用钩镰枪破解连环马。然而，汤隆虽然懂得如何打造钩镰枪，却不具备相应的使用技艺，唯有京师的金枪手徐宁才是这一武器的高手。吴用派遣时迁盗取徐宁家传宝甲以诱其上山，最终由徐宁教授梁山好汉们使用钩镰枪，从而成功破解了呼延灼的连环马。
虽然《水浒传》中并未详尽描绘钩镰枪的具体形态，但从名称推测可知，此兵器是在普通长枪的基础上进行了改良设计，枪头部分增设了钩刺和镰刀状部件。在实战中，梁山好汉们巧妙地隐藏于芦苇丛中，利用钩镰枪专门攻击马匹腿部，从而成功瓦解了连环马阵。
在这里，我们可以类比现代产品升级的概念来理解钩镰枪与普通长枪的关系：如果说普通长枪是原有的成熟产品，那么钩镰枪则可视作一种改进型产品。这种改进并非从无到有的创新，而是通过对原有产品性能、构造及功能等方面的优化调整，使之与原产品产生显著差异。正如现实世界中，电熨斗加入蒸汽喷雾功能或者电风扇配备遥控开关一样，都是在原有基础上进行的产品改进。这类改进产品因其技术门槛相对较低、成本可控且易于普及推广，因此具有较高的实用价值，是在同类产品中寻求差异化竞争的典型代表。
（引自：杨春燕.可拓创新方法［M］.北京：科学出版社，2024.）
类比思维是指通过找出两个或多个对象、情境或概念之间的相似性，从而借用已知事物的特性、规律或解决方案，推断未知事物的可能属性或解决办法的思维方式。类比思维就像是一座桥梁，连接着已知与未知，帮助人们理解和处理复杂问题。常见的类比思维有形式类比、功能类比和幻想类比。
形式类比是通过分析不同事物之间在结构、模式、形态、组织方式等方面的相似性，进而推导出它们在其他属性或功能上可能存在的相似性或对应关系的一种思维方式。在形式类比中，重点不在于事物的具体内容或实质，而在于其外在表现或结构特点的相似之处。例如，在设计领域，飞机机翼的设计可以类比鸟类翅膀的形状和结构，两者虽然功能不同，但都利用了空气动力学原理，通过特定的弧度和曲面来产生升力。这就是一种典型的形式类比。
功能类比是通过比较不同事物之间在功能、作用机制或解决问题方式上的相似性，进而借鉴、迁移或创新性地应用已知事物的功能或原理的一种思维方式。例如，蝙蝠利用超声波定位这一特性，被人类类比应用于雷达系统的开发中。尽管蝙蝠和雷达在形态、构造上有很大差异，但其利用声波（或电磁波）探测环境、获取信息这一核心功能是相通的，这种功能上的相似性促使科学家发明了雷达技术。
幻想类比通常在文学创作、艺术构思、哲学思考、科技创新等领域中作为一种创造性的想象手段被运用，它是通过将现实世界中的元素或概念与超越常规、充满想象力的虚构情境或概念进行类比，从而激发新的见解、理念或设计方案。
在某些科幻小说的创作中，作者会将人类社会的组织结构和运行规则类比为一个高度发达的星际帝国，尽管现实中并不存在这样的帝国，但通过这种幻想类比，作者构建了一个反映和探讨人类社会深层次问题的全新框架。
在物理学中，不同方向的力能够产生合力。同理，将不同方向的思维综合起来，就能产生新的想法。因此，综合思维又被称为集中思维，是指在创新发明环节中，各个方向的思考路径能够相互融合互补，共同服务于解决问题或创造新的事物。被广泛应用的“头脑风暴法”以及人们所熟知的“三个臭皮匠，赛过诸葛亮”等说法，就体现了综合思维。
发散思维是一种突破线性思维框架的创造性思维策略，强调从一个问题中心向四周无限展开，如同光线从一点向各个方向放射出去一样，从而生成多种想法。
在实际应用中，发散思维体现在两种主要形式上：材料发散和功能扩散。材料发散是对某种材料或资源进行多元化的价值挖掘，思考它除了基本用途之外的各种潜在应用。例如，纸张不仅仅应用于书写记录，还可用于擦拭、点燃、装饰包装等多种场景。
功能扩散则是针对某一产品的核心功能进行扩展性思考，探究其在不同情境下可能发挥的附加功能或衍生用途。例如，手机除了基本的通话功能外，还可以应用于拍照、播放音乐、导航、支付等多种场景。
创业思维是一种集主动创造、资源整合、风险承担和持续改进于一体的系统性思维方式。它体现在个体或团队在面对问题和机遇时，不拘泥于现状，敢于挑战传统、开辟新径，通过敏锐捕捉市场空白、用户需求和社会变迁带来的机会，利用有限资源快速实施创新举措，不断迭代产品或服务，并在行动过程中逐步积累竞争优势。创业思维不仅适用于初创企业的创建过程，也被广泛运用于大型企业内部创新项目、社会公益事业和个体职业发展中，鼓励人们培养独立解决问题、适应变革的能力，以及在不确定性的环境中寻觅和创造价值的智慧。
创业思维本质上具有以下几个特征。
具备创业思维的人，总是热情地将构思转化为实际行动。他们不会过分担忧手头的资源是否充足，而是自信地视自己为最宝贵的资产。他们利用现有的和可掌控的资源，通过实际行动吸引和影响他人加入，不断探索、整合并最大限度地利用新资源推动项目前进。他们坚信，只要开始行动，资源自然会随之而来。
在创业思维模式下，具备创业思维的人不会过分关注收益的稳定性和投入回报率，而是专注于评估自己是否能够承受失败的潜在损失。他们不会因为未来的不确定性和风险而犹豫不决。在他们看来，积极采取行动是应对不确定性和风险的最优策略，没有行动，就没有可能实现的目标。
面对资源的限制和种种挑战，拥有创业思维的人不会沉溺于抱怨，而是在这种思维模式的指引下，主动且创造性地寻找解决问题的途径、探索新的发展可能性。创业思维决定了行动的效果，因此这些人能够在他人抱怨不迭时保持专注，在他人指指点点时做好准备，在他人空谈理论时开始行动，在他人嘲讽时保持初心，在他人旁观时再次奋起，最终在他人无所作为时取得成功。
创业思维的本质在于“有效推理”的运用。它不同于传统的“因果推理”，只关注事物之间的因果关系，即一个事件（原因）导致另一个事件（结果）发生的逻辑过程，而是不始于一个固定的目标。在这种推理方式下，创业者持续评估自身能力，选择当前能够实现的动态阶段性目标，在实施过程中根据新发现不断调整目标规划，并推动其实施。这种以发现为驱动的思维模式，为动态目标的选择和实施提供了实用的工具，是在不确定性的环境中有效应对风险的方法。
具备创业思维的人倾向于在行动中反思，相信“试错”是最有效的行动方式。在采取行动前，他们会评估可能的最坏结果，然后采取“小步快走”的方式，边行动、边反思、边调整，逐步趋向理想的状态。
拥有创业思维的人，不满足于仅仅模仿和改进现有的模式，而是致力于探索创新的方法，实现价值的最大化。这一点与传统的管理思维形成了鲜明对比。管理思维倾向于依赖习惯性的思维方式，专注于对已有的确定性资源进行有效分配，从而提升资源的使用效率、提高业绩，实现资源价值的递增，其核心在于巩固和建立规范的思考模式。
相对地，创业思维体现了一种革新的思维方式，它强调在资源受限的情况下进行创新和创造，目标是建立一个全新的资源价值系统，实现从无到有的突破，是一种打破常规、创立新标准和新体系的思维模式。例如，组织团队游览的导游所展现的是对熟悉场景的管理思维，而勇于探险未知领域的背包客则代表了对未知环境进行探索的创业思维。创业思维与管理思维的对比，如表 2-2 所示。
表2-2 创业思维与管理思维的对比
李明是某高校生物技术专业的学生，他和舍友张林打算在学校附近开一家咖啡店，但是谈论了许久，两人的意见始终达不成一致。
李明打算先调查本校的同学都喜欢喝什么样的咖啡，然后选择一个能覆盖学生喜欢的品类的咖啡品牌加盟，店面选址、产品打造都由品牌总部决定，而自己要做的就是通过社交媒体上的营销来吸引客流，再用高品质的服务实现盈利。
但张林的想法和李明的想法大相径庭。张林不想受加盟商的种种限制，想创建自己的咖啡品牌。在一次国外旅行时，张林偶然发现当地咖啡馆里的咖啡非常香醇，那种复合味道是他从来没有接触过的。与咖啡店老板聊天时得知，原来这是用当地产的咖啡豆做的咖啡，而且需要特殊的烘焙技术才能产生这样的香气和味道。除此之外，很多人买了咖啡豆回去后，发现很难复刻出咖啡店的味道，这不仅是因为技术上达不到，还有储存不当导致风味挥发的原因。张林认为，这种咖啡有很大的市场潜力，只要解决好储存和烘焙技术的难题就可以了。
具备管理思维的李明采用的是复制或改良现有产品或商业模式的方法；具备创业思维的张林采用的是创造新事物、探索新问题的方法。这两种想法没有孰对孰错，都有创业成功的可能性。
（引自：曹杰.创新方法利用与应用［M］.北京：科学出版社，2021.）
俄国大作家托尔斯泰设计了一道题，如图 2-2 所示。请你用逆向思维加以解答，并将思维过程写在题后的横线上。
图2-2 逆向思维训练题
活动目的：通过快速反应游戏，培养学生的逆向思维和思维敏捷性。
活动流程：参与者将共同参与一个特别的“石头、剪刀、布”游戏。游戏规则略有调整：每位参与者在每次出动作时需同步进行“哭泣”表情，而输掉该轮的参与者则需转换表情为“微笑”。若任何参与者在表情转换中出现错误，将直接被淘汰。活动两两分组，持续进行，直至决出最终胜者。
活动目的：通过“反口令”游戏形式，提升学生对指令的逆向理解和快速反应能力，锻炼逆向思维和注意力。
活动流程：参赛者两人一组，其中一人下达指令，另一人必须迅速做出与指令相反的动作响应。例如，当一方喊出“起立”指令时，对方应当保持坐姿不动；若发出“举起左手”的命令，对方应立即举起右手；当听到“前进”指示时，对方则需向后退步。整个游戏中，参与者需要始终保持注意力高度集中，对同伴的每一个指令进行实时逆向解读并执行相应的反向动作。
胜负判定：任何一方未能准确作出与指令相反的动作，即视为失误。累计错误次数最多的一方将被认定为本轮游戏的失败者。
阅读下列题目，思考解决方法，限时 10 分钟内解决的问题越多越好。
1.一瓶装满果汁的玻璃瓶被软木塞封口，要求不破坏瓶子、不损坏塞子，同时也不得拔出塞子，享用瓶中的果汁。
2.一位男士不慎将衬衫上的纽扣掉入了装有咖啡的杯中，他迅速捞起纽扣，令人惊讶的是，他的手和纽扣均未沾上咖啡，他是如何做到的？
3.一位行人昨日遭遇了一场降雨，当时他既没戴帽子也没使用伞，结果衣物都淋湿了，而他的头发却意外地一根也没有湿，为什么？
4.一列火车驶入隧道，令人费解的是，火车既未遇事故也无其他故障，却无法继续前行，这是出于什么原因？
5.夜晚，王某正沉浸在一本引人入胜的书中，这时他的孩子突然熄灭了灯光。尽管屋内一片漆黑，王某仍然在阅读，这是为什么？
6.一只网球滚动了一小段距离后停止不动，要求在不得让球反弹、不得用任何物品击打它，也不得用任何物品固定球的情况下让其反向流动，该如何操作？
7.十只玻璃杯排成一列，左边的五只装有汽水，右边的五只为空杯。规则只允许移动两只杯子，让杯子按照满杯与空杯交替的顺序排列，应该如何调整这两只杯子？
8.一个自信满满的人宣称，在特定的日子里，他能够在河面上行走 10 分钟而不下沉。最终他真的做到了，他是怎么办到的？
一家生产家居用品的企业想要拓展产品种类，请你运用求异思维，从功能和用途的角度提出一些想法。
参考答案：
智能垃圾桶（具有自动识别、分类垃圾的功能）
折叠式家具（节省空间，便于收纳和移动）
植物净化器（利用植物吸附室内污染物，净化空气）
超声波清洁器（利用超声波技术清洁家居用品，如家具、地板等）
远程控制家电（通过手机App或语音控制家居电器）
自动叠衣机（自动折叠衣物，节省时间和空间）
智能门锁（具备指纹识别、密码解锁等功能，提高安全性）
虚拟现实家居体验（通过VR技术，提前体验家居布置效果）
语音助手家居设备（与人工智能助手结合，实现家居设备智能控制）
太阳能家居用品（利用太阳能为家居用品提供能源，如太阳能灯具、热水壶等）
教师在课堂上向学生展示鸟儿、蜘蛛网、弹簧和放大镜的图片。学生找出与其具有类似特征的物品或概念。
参考答案：鸟儿—飞机、蜘蛛网—篮球、弹簧—弹力绳、放大镜—望远镜。
情境描述：在一间空旷的房屋中悬挂着两条平行且无法单独触及的绳索。参与者面临的挑战是，如何在不借助他人直接帮助、不使用任何额外物品的情况下，同时抓住这两条原本不可触及的绳子。
活动提示：鼓励学生跳出常规思维，比如，能否通过自身移动创造出抓取两根绳子的可能性，如利用摆动、旋转或者绳索之间的弹性等。
场景设定：两位同学分别位于一条宽度为 5 米的小河两岸，手中各持一块长度仅为4 米的木板，他们需要共同合作跨越这条河。
活动提示：引导学生运用逻辑思维和团队协作策略，意识到单凭一块 4 米长的木板无法直接让任意一方过河。
探讨如何通过组合木板、交替支撑或其他创新方法，如将木板作为支点或杠杆，实现两人依次过河的目的。
可以启发学生设想一个分阶段的解决方案，如一人先涉水部分距离，将木板当作桥梁架设在河中，然后两人交换位置，如此循环直至全部过河。
在限定的 5 分钟内，每位同学独立写下包含数字“一至十”的成语、短语或词汇，如“一心一意”“三头六臂”等。比赛结束后，统计每人写出的数量并核验正确性，数量最多且无误的同学将获得胜利。
以小组讨论的形式，邀请每位同学发挥想象力，尽可能多地列出冰块的各种用途。可以从日常生活、科学实验、艺术创作、环保节能等多个角度展开思考，最后汇总所有想法，评选出最具创新性和实用性的冰块用途方案。
规则设定：每组同学随机抽取五个关键词，分别为“古怪”“台风”“一棵树”“杂货店”和“天使”。
每个小组需用这五个关键词编织一段故事，无须考虑关键词出现的顺序，但故事中必须完整涵盖所有关键词。鼓励同学们展现丰富的想象力和开阔的思维，讲述的故事既可以紧凑简短，也可篇幅较长，最重要的是情节引人入胜、富有创意。最后，全体同学投票选出最为精彩绝伦的故事。