我国为什么发明创新落后

作者： 皮发万

自从美国在广岛、长崎投下原子弹后，人们无不惊叹原子能裂变的威力。同时，也看到了另外一种能量——知识裂变所产生的威力。知识和信息的生产、扩散和应用，就是知识经济。但是人们往往只谈知识的扩散和应用，不谈知识裂变的生产。改革开放，虽然我们的经济高速发展，但是知识产权所有量却很少。

古代的四大发明令我们无比自豪。但是在其后我们并没有跟上发明创新的步伐，中国人有能力发明创造，为什么我们没有做到？我们需要反思。
一、中国发明创新落后的原因
1776年，经济学家亚当·斯密在《国富论》中揭示了市场经济的运行规律，价格自发调节经济。发明创新的规律是学习效率调节人的智慧和能力。
为什么说学习效率调节人的智慧和能力呢？因为，“效率等于工作量除以时间”，“速度等于距离除以时间”，这是众所周知的数学公理。如果我们把“考试分数”即人们习惯称呼的“学习成绩”看成是学生的“工作量”或者“距离”，学习“效率”就等于“考试分数”除以“学习时间”，学习“速度”也等于“考试分数”除以“学习时间”。学习效率是人的观察力、记忆力、想象力、思维力、注意力的反映。脑力是人的记忆、理解、想象等的能力。所以，学习效率就是脑力。
如果我们学会像经济学家一样思考，在资源既定的情况下，得到某种东西就要放弃某种东西，选择某个决策就要放弃某个决策，那么现代教育的考试评价，用100分的考试题除以90分钟的考试时间，小学生的平均学习效率也就是平均脑力反映能力是每分钟完成1.11分考试题。用150分的考试题除以120分钟的考试时间，中学生的平均学习效率也就是平均脑力反映能力是每分钟完成1.25分考试题。用考试得分评价学生的学习成绩，忽略、回避了学习效率和学习时间对学习成绩的影响，犯了舒服大意的错误。这样一来，就导致了教育从小学到大学阶段都没有抓学生的脑力反映能力锻炼，最终演变成学生毕业后社会实践能力差，这就是中国发明创新落后的原因。
用考试得分评价学生的学习成绩，同时社会又扩张了文凭和学位资格的象征价值，结果是使考试得分从手段变成了目的，人们将获取“文凭”和“资格”视为学校教育的最终目的，出现了人们错误地将学校、社会教育两个阶段培养人才混为一个阶段，将考试得分和学历文凭与人才划上等号的偏差。造成青年学生养成盲目的优越感和对社会的高期望值，过分追求学历文凭，缺乏真才实学的扎实基础，缺乏到实践中去重新学习、长期锻炼和终身学习的思想准备，缺乏成为人才所必须经得起挫折、失败、成功等考验的良好心理素质的准备，这就是学校被无端指责培养了很多缺乏实践能力的无用之才的根源。
既然用考试得分作为甄别选拔人才的标准不利于提高人的素质和发现、发挥和加强每个人的创造潜力，不单是像经济学家一样思考，用逻辑学的排除法，也应该选择用学习效率作为甄别选拔人才的标准。
首先，学习效率是每个学生获得学历文凭的内因，考试得分和学习时间只是获得学历文凭的外因。所谓“学历”就是接受小学、中学、大学教育的层次等级。“文凭”就是小学、中学、大学“毕业证书”。这就像鸡蛋能够孵出小鸡，石头孵不出小鸡的哲理一样，考试得分和学习时间必须通过学习效率才能发挥作用。离开了学习效率，考试得分和学习时间就没有任何意义。学习效率高的学生，接受教育的层次等级高，获得的文凭高。学习效率低的学生，接受教育的层次等级低，获得的文凭低。虽然家庭经济、社会背景可以改变一个人接受教育的层次等级和文凭，但是改变不了脑力。在学习过程中，人的智力差异分布有超常、中常和低常三种发展水平，比如同样的学科，学生的学习效率有超常、中常和低常之分。同样的技术工种，学生家长有的要学一年，有的要学一年半到两年的时间。这是学习时间和学习成绩的影响吗？显然不是，是学习效率，是脑力反映能力的作用。
其次，缩短社会教育时间，提高人的素质和能力需要提高学习效率。人的素质是个人先天素质和后天教养及个人生活经验所塑造的内在品质。人的能力是“能胜任某项任务的主观条件”。从人的素质和能力的内涵我们可以看出，人才的培养要靠学校和社会教育两个阶段来完成。随着科技的汇集和传播，一切或部分工作都不断受到数字化、自动化的挑战，学校传授给学生的知识经不住时间的检验，无法终身受用。学生进入社会后低工资、低地位又不需要多少技术缺乏管理权限的工作很容易被机器代替或者淘汰，更多收入较高、职业威望高，需要一定技术和管理能力的工作，也就是人们所说的白领、蓝领、金领所干的工作不断涌现，知识增长和老化的反应加剧。如果读书还像范进那样60岁中举，不计“时间成本”，显然跟不上社会发展的需要。提高学习效率不仅是每个人在学校接受教育的需要，更是缩短社会教育时间，提高素质和能力，依托知识创造财富的需要。
然后，发明创造、创意创新需要提高学习效率。人类历史是在不断创新中前进的，每一代人都在高于前代人的起点上进行创造。发明是创造的意思。创造就是发明新的事物或方法。现在用“发明创造”这个词的人很少，时髦的说法是“创意创新”。创意是我们所说的“点子”、“主意”和“想法”。创意有两个属性，一是新颖性，二是初始性。一个好的点子就是好的“创意”。创意人人都有，自古就有，发展到后来有些创意成果就逐渐形成知识产权。创新是抛开旧的，创造新的。中国从古代的科举制度到现代社会应付高考，学生都只会考试，不会创新。大学只会重复知识，生产的新知识和新信息很少。翻开教科书，牛顿定律、万有引力定律等统统来自国外，而国内仅有华罗庚在数学上的创造占据着不起眼的位置。牛顿定律、万有引力定律应用到生产，创造了难以计数的财富。一个人要生产新知识和新信息，达到发明、创造、创意的目的，就要提高学习效率，利用学习时间不断更新知识，这就是知识由量变到质变，产生力量和改变命运，甚至产生裂变能量的规律。
二、测量脑力差异的方法
在教学时间、教学内容相等的条件下，老师上课不可能给某个学生多讲点知识，也不可能给某个学生少讲点知识。学生学会掌握知识的多少，取决于学习效率。通过考试评价的方式体现就是完成作业、考试题用去的时间越长，学习效率越低；完成作业、考试题用去的时间越短，学习效率越高。学习时间与学习效率的关系成反比。
测量学习效率，可以用学习绩效测量表。学习绩效测量表既可以当手表使用，又可以测量学习效率、脑力反映能力和聪明程度。学习绩效测量表在普通手表的表面上增设了一圈半即“60、55……10、5、0和30、25……10、5、0”的倒记时刻度。1至12时代表“1”小时等于“60分钟”。1至12时之间表示分钟、秒钟的刻度除了记录时间以外，可以记录超常、中常和低常三种水平的学习效率。增加一圈半表示分钟、秒钟的倒记时即“60、55……10、5、0和30、25……10、5、0” 的刻度除了记录时间以外，只记录中常水平以上的学习效率。不管是记录中常水平以上的学习效率，还是记录中常水平以下的学习效率，在90分钟完成100分或者120分钟完成150分的作业、考试中，“1分钟”分别代表“1.11分”和“1.25分”的平均学习效率。测量学习效率时，小时读1至12时的刻度。分针、秒针同时读1至12时之间表示分钟、秒钟的刻度或“60、55……10、5、0和30、25……10、5、0”表示分钟、秒钟的刻度。
学习绩效测量表的时针、分针、秒针在1至12时之间表示分钟、秒钟的刻度所指的位置，是掌握知识或完成作业、考试题用去的时间；时针、分针、秒针在“60、55……10、5、0和30、25……10、5、0”表示分钟、秒钟的刻度上所指的位置，是掌握知识或者完成作业、考试题节约的时间。
测量学习效率时，比如“90分钟”完成“100分”的作业、考试题，就把学习绩效测量表的表把向外拉出，让时针、分针、秒针在1至12时之间表示分钟、秒钟的刻度或“60、55……10、5、0和30、25……10、5、0”一圈半表示分钟、秒钟的刻度归“0”，分针、秒针顺时针旋转1圈后读1至12时之间表示分钟、秒钟的刻度或右边半圈“30、25……10、5、0”表示分钟、秒钟的刻度；时针从“0”走到“1．5”小时就是“90分钟”；如果是“120分钟”完成“150分”的作业、考试题，就把学习绩效测量表的表把向外拉出，让时针、分针、秒针在1至12时之间表示分钟、秒钟的刻度或“60、55……10、5、0和30、25……10、5、0”表示分钟、秒钟的刻度归“0”，让分针、秒针顺时针旋转2圈，时针从“0”走到“2”小时，就是“120分钟”（见表盘一）。





根据学习时间与学习效率关系成反比的规律，学生在掌握知识准确即作业、考试得满分的前提下，一是根据完成作业、考试题用去或节约的时间，就可以判断学习成绩和学习效率。老师每次布置的作业，不一定都有严格的时间和分数要求，只要学生按照完成作业的先后时间即节约时间的多少来计算学习成绩，就可以训练提高学习效率。二是用完成作业、考试题的时间，分别乘以中小学生的平均学习效率，就可以预算考试得分。如果每一科作业、考试的得分都高于预算得分，说明接受教育的层次等级高，获得的文凭高。如果每一科作业、考试得分都等于或低于预算得分，说明接受教育的层次等级低，获得的文凭低，需要努力。三是用考试得分除以完成作业、考试题用去的时间，就知道每个同学的学习效率。如果每一科作业、考试的学习效率高于中小学生的平均学习效率，说明接受教育的层次等级高，获得的文凭高。如果每一科作业、考试的学习效率等于或低于中小学生的平均学习效率，说明接受教育的层次等级低，获得的文凭低，需要努力。这三种方法，只有第一种受掌握知识准确性即考试得分的影响，有一定误差。后面两种方法都不会有错。
学习绩效测量表做手表使用时，时针超过“12时（即0）”的刻度，可以把“1至11”小时任意一个刻度当成“0”，把学习绩效测量表的表把向外拉出，按照测量…… 学习效率的方法做好测试准备。
用学习效率评价学生，不仅是传递学习效率、学习成绩超常、中常、低常和接受教育层次等级、获得文凭，进入社会地位高低信息，一是可以纠正学生不正确的成长方法。我们的祖先总结了两条哲理。一条是“人看从小，马看从早”。另一条就是“小时了了，大未必佳”。“人看从小，马看从早”，意思是说一个人今后有什么发展，从小就可以看得出来。怎样从小看一个人的发展呢？就是看聪明程度，看脑力反映能力，也就是我们所说的学习效率。“小时了了，大未必佳”。意思是说一个小时候非常聪明的孩子，长大了并不怎么样。过去我们没有科学的方法证明，今天可以证明了。因为，有的学生上小学时学习成绩好，到了初中，学习成绩还可以。到了高中，学习成绩就不行了。原因之一就是在上小学时，学习效率虽然不高，但是要学会的课程少，内容简单，学一遍不会，有学两遍、三遍的时间。到了初中，课程内容还不是很多。等到了上高中时，课程内容增多了，学习效率差的问题就暴露出来，这时单凭增加学习时间来学习知识，就再也学不过来，一边是旧课没有学好，一边是新课“欠账”，越学遇到不懂的知识越多。一个看似十分聪明的孩子，结果在学习的关键时期败下阵来。有的家长对孩子上小学阶段的学习成绩差，学习效率低抱着无所谓的态度。认为等到了上初中、高中的时候，孩子知道学习了，学习成绩自然就会升上去。这也是一种不正确的观念。这不仅无助于解决提高孩子的学习成绩和学习效率问题，反而会导致孩子因为学习知识的基础不牢，影响学习新的知识而毁掉孩子的一生。因为，孩子学习新的知识，需要调动熟悉过去学会的知识。现在有许多家长因为孩子不好好学习而着急，原因就是没有帮助孩子从小养成珍惜学习时间，提高学习效率的习惯。孩子从小没有养成好的学习习惯，等到上了初中、高中的时候再来纠正，家长就是想哭，也解决不了问题。这就是“小时了了，大未必佳”的道理。
二是养成提高学习效率，珍惜学习时间的自觉学习习惯。过去，学校、家庭要求学生完成作业没有时间、效率观念。除了老师上课、考试有严格的时间规定之外，布置作业从来不考虑学生平均每小时能完成多少作业量，也不要求准确完成作业的时间，只要学生做作业就行。就是考试，包括高考，时间也形同虚设。人们只追求学习成绩好，不管学习成绩与学习效率和学习时间的关系。学生回到家里，绝大多数家长也只是看学习成绩，不管学习效率和学习时间的关系。家长宁愿打麻将、斗“地主”，也不愿意检查督促孩子完成作业的时间。孩子做家庭作业，可以趁家长打麻将、斗“地主”的机会要钱上街买零食吃或者玩耍，半个小时的作业可能一两个小时过去了还没有做完，任其自由散漫。用学习效率评价学生，可以帮助学生养成节约时间自觉学习的习惯。
三是可以帮助学生寻找学习的差距和努力方向。要想学历文凭高，进入社会从事威望高的职业和技术高的工作，获得较高的经济收入和较大的权力，从而进入较高的社会地位阶层，就必须提高学习效率，利用学习时间不断的学习知识。要想获得的学历文凭低，进入社会从事容易被机器代替或者淘汰的低职位、低工资，不需要多少技术和管理能力的工作，就可以不重视学习效率，无需节约学习时间学习知识。
四是可以利用学习效率调节学习时间与学习成绩，获得学历文凭和工作、工资、技术含量和管理权限的关系。过去，家长、老师、社会都希望学生考试得分高，发现、发挥和加强自己的创造潜力，成为富有创新力的高素质人才。学生自己也希望如此。但是家长、老师、社会又忽视、回避学习效率和学习时间对学习成绩的影响，违背“效率等于工作量除以时间”，“速度等于距离除以时间”的规律，让学生无所适从。现在，要想学习成绩好，获得较高的学历文凭，进入社会占有的财富、权力、威望等社会资源多，只需调整学习时间和学习效率。这样有利于纠正现代教育制度的偏差，形成家长、老师、学生、社会共同关心学习效率，提高人的素质和能力，培育创新精神的社会风尚。
有人说，用普通钟表记录孩子学会没有掌握的知识用去的时间，然后用学会没有掌握的知识的学习成绩来除以学会没有掌握的知识用去的时间，不是同样可以观察学习效率吗？是的。道理很简单，就像用手电筒照明一样。我们用手电筒的目的是聚光照明，不是散光影响视力。如果用普通钟表记录学习时间，观察学习效率，不仅不便于提高学生的学习效率，反而会因为时间的转换影响学习的心理条件，破坏学习效率。
三、解决发明创新落后问题的方法
发明创新就像一缕轻烟，稍纵即逝。不提高学习效率积累渊博的知识，不易产生发明创造的灵感。灵感一旦消失，再去思考，就是抓破了脑壳也想不出来。一旦捕捉到它，形成知识产权，就会给人类带来无法估计的经济和社会价值。因此要发明创新，必须提高学习效率。用学习效率评价学生，可以将学习效率分为超常、中常、低常不同的水平。通过考试评价，同样的作业、考试题有的学生可以一次性将作业、考试题答正确得满分；有的学生要经过两次、三次重答答错或者答不上来的题才能得满分。这个过程，就是学习效率不同水平的反映。
尺有所短，寸有所长。一个人在这方面行，在那方面就有可能不行。人才偏于一面的十个当中就有八、九个。学生之间的学习效率与平均学习效率的差距，就是“聪明程度”。当然，学生之间的学习效率差距也是聪明程度。有的人说测量“聪明程度”，影响人的自尊心。物竞天择，适者生存，这是自然规律。如果测量聪明程度损伤了学生的“自尊心”，那么社会会不会因为学历、文凭、工作、工资、工作的技术含量和管理权限的竞争损伤人的自尊心而停止，不进行竞争呢？当我们在工作中面临职称、职位、职务竞争的时候，会不会因为竞争损伤自尊心而停止呢？显然不会！因此，测量聪明程度就像过去的考试一样，是为了寻找学习的差距和努力的方向，不是“笨”或者“傻”的意思，每个学生要敢于面对和正视。只有那些以此作为取笑别人把柄的人，才是真正的弱智、笨蛋！
过去，用考试得分作为甄别选拔人才的手段，检查的是学生经过一段时间的学习，掌握知识的进度，对学生没有掌握的知识，可以要求不学。用学习效率作为评价学生的标准，检查的是每个学生学习知识时，大脑反映的灵敏程度，对于没有掌握的知识，要求必须学会。原因是首先每个学生在学习新的知识时，必须调动熟悉过去学会的知识，才能掌握新知识。其次，工作、工资、工作的技术含量和管理权限的竞争包括发明创造都需要大量的知识，况且知识还在不断的老化和淘汰。三是提高大脑反映的灵敏程度，需要学习大量的知识刺激脑力反映。所以，以学习效率评价学生，就是对答错或者答不上来的题要求重答。
教育规律告诉我们，心理条件对学习成绩的影响较大。心理条件包括智力因素和个性心理因素。个性心理因素指动机、兴趣、情感、意志、性格对学习成绩的影响。在大学阶段，个性心理因素对学生学习成绩的影响大于智力因素。智力因素包括观察力、记忆力、想象力、思维力、注意力。老师的任务就是发挥在知识上比学生知道的多，在智力上比学生发达，在社会生活经验上比学生丰富的优势，帮助学生迅速掌握知识、发展智力、丰富社会经验。
解决发明创新落后问题的方法首先是从智力因素上寻找原因。观察是智力活动的门户，人们认识客观事物首先是通过感官把信息输入大脑的。学生在学习中接受信息、掌握知识，就必须通过观察获得丰富的感性材料。实践证明，学生的观察力与学习成绩有着密切的联系。比如作文差的学生，就与平时不善于对事物进行观察、不善于积累生活素材有关。
记忆力是智慧的仓库，大脑对于事物信息的编码和储存是通过记忆来实现的。从知识保持过程的本质来看，由于人的记忆尤其是短时记忆的局限性，知识只有经过加工和组织，进入到人的认知结构网络中去，才能有效地保持。一般来说，认知结构的重新组织必须以知识的进一步概括化为前提，而知识的概括化则又要以遗忘知识的部分具体细节为代价。因此，知识的保持同时也是一个有意义的遗忘过程。学会有效的记忆方法，懂得记忆与遗忘的辩证关系，以及适时对新知识进行加工、概括，在学习知识的过程中具有重要的意义。
想象力是使智力活动富有创造性的重要条件。在学习过程中，当学生能通过想象清晰地预见到学习的过程与结果时，就会更为自觉、积极、主动地投入学习，它还能使学生能超越时空的局限，逆睹既往，预见未来。它更能使学生体验到创造的欢愉，促进学生创造性的学习。
思维是人脑对于客观事物的概括和间接的反映。思维力是智力的核心，如果说观察像蜜蜂采集花粉，记忆将其储于蜂房的话，那么只有通过思维的酿造，才能成为富有营养的蜜汁。在学习过程中，无论是掌握科学原理与概念，还是解决各种难题与创作，都离不开思维活动。
注意是心理活动对于一定事物的指向和集中。注意力具有维持和组织心理活动，监督与调节实践活动的功能。在学习过程中，注意能使人处于警觉状态，选择并追踪某些符合学习需要的信息，使学习者在专心致志的状态下取得较高的学习效率。
其次是从个性心理因素上寻找原因。动机是激励人们进行某种活动的内在原因或内部动力。学习动机就是激发学生进行学习活动、维持已引起的学习活动，并导致行为倾向于一定的学习目标的一种内在过程或内部心理状态。正确的、高尚的、长远的动机对学习活动的影响比较深刻而持久。
兴趣是力求认识和趋向某种事物或爱好某种活动的心理倾向。在学习过程中，兴趣具有定向、动力、支持和偏倾作用，它能使学生津津有味地学习知识，积极主动地探究新知，满腔热情地学习，从而掌握开启科学大门的金钥匙。
情感是人对客观事物是否符合人的需要的一种反应，它包括理智感、道德感和审美感等。情感伴随着学习过程的始终，直接影响着学习活动的效率。列宁曾经说过：“没有‘人的感情’，就从来没有、也不可能有人对真理的追求。”
意志是自觉地确定目的并克服各种困难，调节内外活动以实现目的的心理过程，它包括决心、信心和恒心三个要素，是意识能动性的集中表现。任何有意义的工作，包括学习活动在内，都离不开意志的参与。只有具备坚忍不拔、百折不挠的意志品质，才能勤学苦练，以苦为乐。
性格是个性特征中的核心特征，是足以支配一个人的个性的那些核心心理特征的独特结合，它包括生活原则、对现实的态度和生活方式，世界观、人生观、价值观是性格的核心内容。研究表明，良好的性格特征，如勤奋、勇敢、自信、谦虚、谨慎、细致、进取心、乐观、朝气蓬勃等，有助于学习能力的提高，促进人成才。而消极的性格特征，如怠惰、自卑、骄傲、粗心、安于现状、萎靡不振、墨守成规等，则会压抑人的创造力的形成和思维潜能的发挥，从而有碍于学习活动的开展，阻抑人成才。
然后是训练提高学习效率。提高学习效率，我们借鉴“10进位”的原理，采取以“10”为单位递减学习时间的方法，来计算不同水平的学习效率。这是因为同学们在作业、考试中没有答对的题，需要请教老师或同学，需要重新去看书复习，所以耽误的时间是不能直接用学习效率去计算剩余的作业、考试分数进行计算的。这样做，体现了公平公正的原则。区分同学们学习时间和学习效率之间的差距，方法是：
学习时间等于一次性将作业、考试题答正确节约的时间加第一次重答作业、考试题节约的时间加第二次重答作业、考试题节约的时间减去第三次重答作业、考试题用去的时间……
测量中等以上的学习效率，时针、分针、秒针同时读&ldquo……