第七章技术发明、技术创新方法PPT (2).ppt

第七章第七章 技术方法技术方法在科学技术方法论中，如果说在科学技术方法论中，如果说科学方法科学方法为我们认识自为我们认识自然、探索未知提供了重要的原则、程序、途径和方法，那然、探索未知提供了重要的原则、程序、途径和方法，那么么技术方法技术方法则主要回答怎样去变革、控制和利用自然的问则主要回答怎样去变革、控制和利用自然的问题。人类在长期的改造自然和技术实践活动中，创造出了题。人类在长期的改造自然和技术实践活动中，创造出了众多的技术方法，但这些技术方法多是适用于某种特定技众多的技术方法，但这些技术方法多是适用于某种特定技术的特殊方法，它们分别属于各个技术学科所研究的内容，术的特殊方法，它们分别属于各个技术学科所研究的内容，而不具有更大的普适性。因此，从一般方法论的层面上，而不具有更大的普适性。因此，从一般方法论的层面上，总结概括普遍适用于各类技术发明、技术创新和技术开发总结概括普遍适用于各类技术发明、技术创新和技术开发活动所遵循的共同法则，提炼出一般的技术方法，为各类活动所遵循的共同法则，提炼出一般的技术方法，为各类技术研究和技术开发人员提供方法论的启示，则是本章的技术研究和技术开发人员提供方法论的启示，则是本章的出发点。出发点。第一节第一节 技术发明方法技术发明方法技术发明技术发明是科学技术研究中非常重要的一个环节，是科学技术研究中非常重要的一个环节，它起着它起着承上启下承上启下的作用。一方面，它在的作用。一方面，它在科学发现科学发现的基的基础上，把人们对于自然界认识的成果础上，把人们对于自然界认识的成果自然界的本自然界的本质和规律转化和提炼为技术原理、原理模型、设计方质和规律转化和提炼为技术原理、原理模型、设计方案、实物样品、生产性样机等技术发明的成果形式；案、实物样品、生产性样机等技术发明的成果形式；另一方面，它为另一方面，它为技术创新技术创新活动，即把技术发明的成果活动，即把技术发明的成果转化为新产品、新工艺、新材料，使其产品化、商品转化为新产品、新工艺、新材料，使其产品化、商品化，并在市场上获得成功这一过程提供了技术原理方化，并在市场上获得成功这一过程提供了技术原理方面的依据。所以，如果说科学发现是科学技术研究的面的依据。所以，如果说科学发现是科学技术研究的起点站，那么，技术发明则是科学技术研究的中转站。起点站，那么，技术发明则是科学技术研究的中转站。在本节中，我们将主要讨论技术发在本节中，我们将主要讨论技术发明的特点、类型和成果形式，系统介绍技明的特点、类型和成果形式，系统介绍技术发明创造的途径和方法以及创造性思维术发明创造的途径和方法以及创造性思维在技术发明中的作用等内容。在技术发明中的作用等内容。一、技术发明的特点、类型和成果形式一、技术发明的特点、类型和成果形式 （一）技术发明及其特点（一）技术发明及其特点 技术发明是指在科学发现的基础上，把已技术发明是指在科学发现的基础上，把已有的对于自然界的认识成果，即科学理论、有的对于自然界的认识成果，即科学理论、科学原理和科学知识，运用创造性思维的方科学原理和科学知识，运用创造性思维的方法，构思出一种新的技术原理，或创造出一法，构思出一种新的技术原理，或创造出一种技术原理的新的运用方式，或创造出一种种技术原理的新的运用方式，或创造出一种以原理模型、生产样品等为主的技术物品。以原理模型、生产样品等为主的技术物品。技术发明作为人类从无到有的一种技术创造技术发明作为人类从无到有的一种技术创造活动，有着其自身的基本特点：活动，有着其自身的基本特点：1.新颖性。新颖性。这是指某项发明是前新未有的。一项创造发这是指某项发明是前新未有的。一项创造发明成果是否具有新颖性，只有通过与前人已经做出的现有技明成果是否具有新颖性，只有通过与前人已经做出的现有技术加以比较才能被确认。如果某项发明成果与现有同一领域术加以比较才能被确认。如果某项发明成果与现有同一领域或技术体系中的某项成果在属性、功能、特征或形态上具有或技术体系中的某项成果在属性、功能、特征或形态上具有相同性，则该项发明就不具有新颖性；反之，它的新颖性成相同性，则该项发明就不具有新颖性；反之，它的新颖性成立。立。现有成果现有成果，主要是指在世界范围内以各种形式公开发表，主要是指在世界范围内以各种形式公开发表或公开使用的社会公知的技术知识或技术发明成果，从时间或公开使用的社会公知的技术知识或技术发明成果，从时间上可以追溯到以前各个年代。上可以追溯到以前各个年代。鉴别鉴别一项新发明的技术是否与一项新发明的技术是否与已有技术具有相同性或差异性，主要从技术原理、技术构成已有技术具有相同性或差异性，主要从技术原理、技术构成以及技术效果方面进行。但需要指出的是，如果某项技术发以及技术效果方面进行。但需要指出的是，如果某项技术发明成果在属性、功能、特征或形态上与已有技术具有相同性，明成果在属性、功能、特征或形态上与已有技术具有相同性，但二者不属于同一领域或技术体系中，则前者仍不失其新颖但二者不属于同一领域或技术体系中，则前者仍不失其新颖性。例如，人们把已有的激光技术应用于医学领域，发明了性。例如，人们把已有的激光技术应用于医学领域，发明了内窥镜技术，其成果就必然具有新颖性。内窥镜技术，其成果就必然具有新颖性。2.先进性。先进性。这是指某项发明要比目前现这是指某项发明要比目前现有的技术水平先进。它是反映发明创造的技有的技术水平先进。它是反映发明创造的技术价值大小和技术水平高低的标志。发明的术价值大小和技术水平高低的标志。发明的先进性，主要体现在先进性，主要体现在三个方面三个方面：技术原理技术原理的的进步，进步，技术构成技术构成的进步和的进步和技术效果技术效果的进步。的进步。而这三个方面又具体表现为新的技术功能的而这三个方面又具体表现为新的技术功能的增加，原有技术功能的提高和劳动生产率的增加，原有技术功能的提高和劳动生产率的提高以及劳动强度的减轻和工作生活环境的提高以及劳动强度的减轻和工作生活环境的改善等几个方面。从本质上讲，先进性主要改善等几个方面。从本质上讲，先进性主要是指某项新发明的技术成果较原有技术具有是指某项新发明的技术成果较原有技术具有更高的科技含量。更高的科技含量。3.科学性。科学性。这是指某项发明必须建立在一定的科学技这是指某项发明必须建立在一定的科学技术背景之下，根据当时的科学技术发展状况而进行技术原术背景之下，根据当时的科学技术发展状况而进行技术原理的构思和开发研究。一方面，所发明的技术原理要符合理的构思和开发研究。一方面，所发明的技术原理要符合科学规律，任何违背自然规律、凭空想象、宗教迷信的发科学规律，任何违背自然规律、凭空想象、宗教迷信的发明项目切不可选；另一方面，技术发明应根据当时的科学明项目切不可选；另一方面，技术发明应根据当时的科学技术发展水平而进行，而不能超越特定的社会历史条件。技术发展水平而进行，而不能超越特定的社会历史条件。如果一项技术发明其原理构思很奇特，且具有一定的创造如果一项技术发明其原理构思很奇特，且具有一定的创造性，但却超越了当时的科技发展水平或现实条件，那么这性，但却超越了当时的科技发展水平或现实条件，那么这种发明则是很难实现的。例如：种发明则是很难实现的。例如：1880年，贝尔和他的助手年，贝尔和他的助手们通过巧妙构思，设想了一种用光束传递语言信息的装置们通过巧妙构思，设想了一种用光束传递语言信息的装置光话。但是，在当时还缺乏足够的方向性好，不易衰光话。但是，在当时还缺乏足够的方向性好，不易衰减的光源，不具备能有效传送这种光信号的良好材料。直减的光源，不具备能有效传送这种光信号的良好材料。直到到20世纪世纪60年代和年代和70年代由于人们发明了激光技术，并研年代由于人们发明了激光技术，并研制出了超透明玻璃光导纤维，有了先进的微电子技术制出了超透明玻璃光导纤维，有了先进的微电子技术（1957年美国物理学家得克萨斯公司的基尔比和仙童公司年美国物理学家得克萨斯公司的基尔比和仙童公司的诺依斯发明了集成电路），才实现了光缆通讯，把的诺依斯发明了集成电路），才实现了光缆通讯，把“光光话话”变成现实。变成现实。4.经济性。经济性。这是指任何一项发明除了要追求它这是指任何一项发明除了要追求它的社会需要外，更多地是追求它的经济性，特别的社会需要外，更多地是追求它的经济性，特别是在市场经济的条件，这一特点就显得更加突出。是在市场经济的条件，这一特点就显得更加突出。一项技术发明具备了一定的新颖性、先进性和科一项技术发明具备了一定的新颖性、先进性和科学性，但如果由于生产成本过高、造价昂贵，或学性，但如果由于生产成本过高、造价昂贵，或由于使用成本过高，消费档次太高，就可能导致由于使用成本过高，消费档次太高，就可能导致发明的技术不能被广泛应用和推广，不能形成商发明的技术不能被广泛应用和推广，不能形成商业性的生产和制造。这不仅要影响企业的经济效业性的生产和制造。这不仅要影响企业的经济效益，而且也会影响整个国家经济的发展。所以，益，而且也会影响整个国家经济的发展。所以，在技术发明活动中，要根据社会整体消费结构和在技术发明活动中，要根据社会整体消费结构和水平的变化，而不断调整技术发明的方向。因此，水平的变化，而不断调整技术发明的方向。因此，发明家在技术原理的构思和技术方案的设计时，发明家在技术原理的构思和技术方案的设计时，在不影响技术系统特性和功能的前提下，尽可能在不影响技术系统特性和功能的前提下，尽可能地降低生产成本和使用成本，以便提高经济效益地降低生产成本和使用成本，以便提高经济效益和市场份额。和市场份额。5.社会性。社会性。这是指任何技术发明不仅具这是指任何技术发明不仅具有自然属性（即科学性），而且具有社会属有自然属性（即科学性），而且具有社会属性。就社会属性而言，主要表现在如下两个性。就社会属性而言，主要表现在如下两个方面：第一，技术发明创造应该针对社会需方面：第一，技术发明创造应该针对社会需要而进行，没有社会需要的发明则是徒劳的；要而进行，没有社会需要的发明则是徒劳的；第二，技术发明创造必须符合一个国家、地第二，技术发明创造必须符合一个国家、地区或国际性的法律和道德，一切不利于人类区或国际性的法律和道德，一切不利于人类生存、社会进步和生态环境保护的研究开发生存、社会进步和生态环境保护的研究开发项目，显然是不允许的，必将受到社会的唾项目，显然是不允许的，必将受到社会的唾弃。弃。技术发明的这些基本特点，也可作为技术技术发明的这些基本特点，也可作为技术创造活动中进行选择课题、技术评价的标准。创造活动中进行选择课题、技术评价的标准。（二）技术发明的类型（二）技术发明的类型 关于技术发明类型的划分，目前还没有一个比较关于技术发明类型的划分，目前还没有一个比较规范的标准。这里仅介绍几种常用的划分方法。规范的标准。这里仅介绍几种常用的划分方法。1、按发明的理论应用程度可划分为：原理性发、按发明的理论应用程度可划分为：原理性发明和经验性发明。明和经验性发明。原理性发明是指直接建立在科学原理性发明是指直接建立在科学原理或科学发现基础上的技术发明。这种发明的核原理或科学发现基础上的技术发明。这种发明的核心是寻找科学原理物化为技术原理的可能性和途径心是寻找科学原理物化为技术原理的可能性和途径（如晶体管的发明是建立在量子力学、固体力学、能带论、扩散理论、（如晶体管的发明是建立在量子力学、固体力学、能带论、扩散理论、导电机理模型等科学理论基础之上的：原发性技术发明；基因切割与重导电机理模型等科学理论基础之上的：原发性技术发明；基因切割与重组技术）。组技术）。经验性发明是指以技术经验为基础的或由偶经验性发明是指以技术经验为基础的或由偶然性发现然性发现（瓦特蒸汽机的发明）（瓦特蒸汽机的发明）所导致的技术发明。这类所导致的技术发明。这类发明的关键在于发明者在某一技术领域所积累的经发明的关键在于发明者在某一技术领域所积累的经验和构思的起点验和构思的起点。2、按发明的思维方式可划分、按发明的思维方式可划分为：为：联想发明、综合发明、类比联想发明、综合发明、类比发明、检表提问发明、转换发明、发明、检表提问发明、转换发明、机遇发明、仿生发明等。其中许机遇发明、仿生发明等。其中许多发明类型我们将在本节的多发明类型我们将在本节的“技技术发明创造的方法术发明创造的方法”中给予详细中给予详细论述，在这里我们就不展开讨论论述，在这里我们就不展开讨论了。了。3、按发明的创新程度可划分为：全新发明、再造发、按发明的创新程度可划分为：全新发明、再造发明和改造发明。明和改造发明。全新发明是指对自然界某个新领域或原领全新发明是指对自然界某个新领域或原领域中的某一新现象的本质、规律、特性的新认识，或运用域中的某一新现象的本质、规律、特性的新认识，或运用科学原理于某一新领域，或前所未有的在某一技术方面所科学原理于某一新领域，或前所未有的在某一技术方面所创造的新发明成果。这种类型的技术发明目前在技术创新创造的新发明成果。这种类型的技术发明目前在技术创新领域被称之为原始性创新，一旦被应用到技术或生产领域，领域被称之为原始性创新，一旦被应用到技术或生产领域，可能将导致技术革命和产业革命的产生。再造发明是指某可能将导致技术革命和产业革命的产生。再造发明是指某一领域里的技术成果包括原始性创新的成果转到新的领域一领域里的技术成果包括原始性创新的成果转到新的领域进行应用，并实施再创造所形成的发明。这实际上是一种进行应用，并实施再创造所形成的发明。这实际上是一种跨学科、跨专业、跨领域的技术性借鉴和移植。改进发明跨学科、跨专业、跨领域的技术性借鉴和移植。改进发明是指针对某一领域、某项技术或某个物品所进行的技术功是指针对某一领域、某项技术或某个物品所进行的技术功能、物品形状等方面的改进所形成的创造发明。其特点是能、物品形状等方面的改进所形成的创造发明。其特点是基本技术原理不变，仅作局部性的改造。基本技术原理不变，仅作局部性的改造。4、按发明是否取得专利权可划分为专利发明和非专、按发明是否取得专利权可划分为专利发明和非专利发明。利发明。专利发明是指依据有关专利法的申报程序，并专利发明是指依据有关专利法的申报程序，并获得专利局批准的受国家法律保护的创造发明。我国专获得专利局批准的受国家法律保护的创造发明。我国专利法中明确规定，构成专利发明的成果必须具备新颖性、利法中明确规定，构成专利发明的成果必须具备新颖性、创造性和实用性。非专利发明是指除不具有专利权的其创造性和实用性。非专利发明是指除不具有专利权的其他所有的创造发明。如我国专利法明确规定以下科研成他所有的创造发明。如我国专利法明确规定以下科研成果不授国家专利法保护或不属于专利授权的范围：科学果不授国家专利法保护或不属于专利授权的范围：科学发现；智力活动的规则和方法（如思维方法、创造技术发现；智力活动的规则和方法（如思维方法、创造技术等）；疾病的诊断和治疗方法；食品饮料和调味品；药等）；疾病的诊断和治疗方法；食品饮料和调味品；药品和化学方法获得的物质；动物和植物的品种；用原子品和化学方法获得的物质；动物和植物的品种；用原子核变方法获得的物质等。同时，非专利发明还包括具备核变方法获得的物质等。同时，非专利发明还包括具备申报专利条件而未申报的发明等。申报专利条件而未申报的发明等。（三）技术发明的成果形成（三）技术发明的成果形成我们应该知道，技术发明的核心在于构思一种我们应该知道，技术发明的核心在于构思一种新的技术原理；或创造一种新的技术物品（如新新的技术原理；或创造一种新的技术物品（如新材料、新设备、新产品等）；或创造一种新的技材料、新设备、新产品等）；或创造一种新的技术方法（如新工艺、新程序等）。同时，我们可术方法（如新工艺、新程序等）。同时，我们可以从技术发明创造的过程看出，第一阶段为构思以从技术发明创造的过程看出，第一阶段为构思阶段，其成果形式是新的技术原理、原理性模型阶段，其成果形式是新的技术原理、原理性模型等；第二阶段为研制阶段，其成果形成是试验报等；第二阶段为研制阶段，其成果形成是试验报告、技术文件（设计方案，图纸、说明书等）、告、技术文件（设计方案，图纸、说明书等）、实物样品、生产性样机等。因此，我们可以概括实物样品、生产性样机等。因此，我们可以概括出技术发明的成果形式主要有：技术原理的发明、出技术发明的成果形式主要有：技术原理的发明、技术物品的发明和技术方法的发明。技术物品的发明和技术方法的发明。1、技术原理的发明。、技术原理的发明。任何技术系统的建构都是根据一定的技术原理而形成任何技术系统的建构都是根据一定的技术原理而形成的，原理的发明往往都是技术物品和技术方法发明的前提的，原理的发明往往都是技术物品和技术方法发明的前提和基础。所谓技术原理，通俗地讲，就是一个技术系统进和基础。所谓技术原理，通俗地讲，就是一个技术系统进行运转的工作原理，它是指在技术发明创造过程中帮助人行运转的工作原理，它是指在技术发明创造过程中帮助人们将多种不同的技术要素联结成具有特定技术特性和功能们将多种不同的技术要素联结成具有特定技术特性和功能的技术系统的理论依据。技术原理大体上可分为两类：的技术系统的理论依据。技术原理大体上可分为两类：一一是适用于一大类技术的普遍原理，是适用于一大类技术的普遍原理，如机械制图原理、电工如机械制图原理、电工学原理、生物工程原理、临床诊断学原理等；学原理、生物工程原理、临床诊断学原理等；二是适用于二是适用于某种特定技术的工作原理某种特定技术的工作原理，如加速器工作原理、数控机床，如加速器工作原理、数控机床工作原理、核磁共振技术原理、电子显微镜原理、射电望工作原理、核磁共振技术原理、电子显微镜原理、射电望远镜原理等。远镜原理等。前者一般称之为技术理论前者一般称之为技术理论，它在科学与技术，它在科学与技术的沟通中起桥梁中介作用，既是科学理论的实际应用（有的沟通中起桥梁中介作用，既是科学理论的实际应用（有时也可称之为基础应用），又是技术发展所依托的理论根时也可称之为基础应用），又是技术发展所依托的理论根据（有时也可称之为技术应用）；据（有时也可称之为技术应用）；后者是技术理论应用的后者是技术理论应用的具体表现，具体表现，它把具体技术的它把具体技术的“硬件部分硬件部分”结合成一个统一结合成一个统一的有机整体，属于技术系统的的有机整体，属于技术系统的“软件部分软件部分”，是一个技术，是一个技术系统存在的内在依据。由此可知，技术原理的最大特点就系统存在的内在依据。由此可知，技术原理的最大特点就是它的知识属性，它往往是以知识形态的方式存在。是它的知识属性，它往往是以知识形态的方式存在。2、技术物品的发明、技术物品的发明如果说技术原理体现的是技术的知识形态，那如果说技术原理体现的是技术的知识形态，那么，技术物品则体现的是技术的实物形态。从发么，技术物品则体现的是技术的实物形态。从发明创造的结果来讲，技术物品较技术原理更贴近明创造的结果来讲，技术物品较技术原理更贴近现实生活，更有利于技术的普及和应用。技术物现实生活，更有利于技术的普及和应用。技术物品是技术的实物载体，主要体现为工具、机器、品是技术的实物载体，主要体现为工具、机器、仪器和设备等。我们在这里所说的技术物品又不仪器和设备等。我们在这里所说的技术物品又不同于批量生产投入市场营销的产品，它还是投入同于批量生产投入市场营销的产品，它还是投入批量生产前的实物模型或样品，主要包括原理性批量生产前的实物模型或样品，主要包括原理性模型、试验性模型、原理性样机、生产性样机等模型、试验性模型、原理性样机、生产性样机等实物样品。由此可见，技术物品的实质或特点就实物样品。由此可见，技术物品的实质或特点就是物化了的知识，亦即把知识形态的东西转化为是物化了的知识，亦即把知识形态的东西转化为实物形态的东西。实物形态的东西。技术物品的发明是在构思技术原理的基础上，并按照技术物品的发明是在构思技术原理的基础上，并按照技术目的（技术系统的特性和功能）的要求，通过技术方技术目的（技术系统的特性和功能）的要求，通过技术方案的设计、评价、试验、试制等环节而完成的。其中技术案的设计、评价、试验、试制等环节而完成的。其中技术方案的设计这一环节最为重要，因为它是实现从知识形态方案的设计这一环节最为重要，因为它是实现从知识形态向物化形态转化的知识形态的最后一个环节。因此，技术向物化形态转化的知识形态的最后一个环节。因此，技术方案的设计必须遵循可靠性（产品性能、功能、质量的稳方案的设计必须遵循可靠性（产品性能、功能、质量的稳定性，使用和维修的方便性等）、经济性（降低生产和使定性，使用和维修的方便性等）、经济性（降低生产和使用成本）、标准化（按照国际、国内、地区、行业的统一用成本）、标准化（按照国际、国内、地区、行业的统一标准）、继承性（既要创新，又要吸收已有技术产品的长标准）、继承性（既要创新，又要吸收已有技术产品的长处）优化性（各零部件、系统之间应相互协调，以实现产处）优化性（各零部件、系统之间应相互协调，以实现产品整体功能优化为目标，并从多种方案中择优）等原则。品整体功能优化为目标，并从多种方案中择优）等原则。只有按照这些原则进行设计，才能研制出质量较高的技术只有按照这些原则进行设计，才能研制出质量较高的技术物品。物品。3、技术方法的发明、技术方法的发明技术方法的发明，其成果形成仍然是知识形态技术方法的发明，其成果形成仍然是知识形态的东西，主要包括文字、图形、符号、软件等。的东西，主要包括文字、图形、符号、软件等。一般体现为设计方案、研究报告、图纸、说明书、一般体现为设计方案、研究报告、图纸、说明书、工艺流程、程序、规则等技术资料和技术文件。工艺流程、程序、规则等技术资料和技术文件。它主要回答在技术发明创造过程中，怎样做的问它主要回答在技术发明创造过程中，怎样做的问题。所以，其本质是一种程序性、方法论的认识。题。所以，其本质是一种程序性、方法论的认识。它是技术体系中非常活跃的因素，也是凝结技术它是技术体系中非常活跃的因素，也是凝结技术成果的最为简洁的存在方式。技术物品的发明主成果的最为简洁的存在方式。技术物品的发明主要靠它以及技术原理来实现。要靠它以及技术原理来实现。如果说技术物品是如果说技术物品是技术发明中的技术发明中的“硬件硬件”，那么，技术方法和技术，那么，技术方法和技术原理则是技术发明的原理则是技术发明的“软件软件”。因此，认真总结因此，认真总结技术发明创造活动中的各种程序、规则和方法，技术发明创造活动中的各种程序、规则和方法，并对其进行创造性的研究，则是技术发明创造的并对其进行创造性的研究，则是技术发明创造的一个主要方面。一个主要方面。二、创造性思维在技术发明中的作用。二、创造性思维在技术发明中的作用。任何一种技术发明的成果形式，从技术原理到技术物品任何一种技术发明的成果形式，从技术原理到技术物品再到技术方法，它们的产生都离不开创造性思维的作用。再到技术方法，它们的产生都离不开创造性思维的作用。（一）技术原理的构思是一个创造性思维的过程（一）技术原理的构思是一个创造性思维的过程如前所述，技术原理是一切技术系统（包括技术设备、如前所述，技术原理是一切技术系统（包括技术设备、生产工艺等）都必须具备的工作原理。那么技术原理又是怎生产工艺等）都必须具备的工作原理。那么技术原理又是怎样产生的呢？它不是靠我们凭空想象的，也不是随意拼凑起样产生的呢？它不是靠我们凭空想象的，也不是随意拼凑起来的，而是靠发明家构思出来的。这种构思是一个创造性思来的，而是靠发明家构思出来的。这种构思是一个创造性思维的过程，是发明家利用已有的自然科学知识（科学原理、维的过程，是发明家利用已有的自然科学知识（科学原理、科学定律等）和技术经验，运用发明创造的方法（后面我们科学定律等）和技术经验，运用发明创造的方法（后面我们将详细介绍），通过创造性思维来完成的。发明家在运用这将详细介绍），通过创造性思维来完成的。发明家在运用这种创造性思维时，必须以社会的某种需求为导向，以已有的种创造性思维时，必须以社会的某种需求为导向，以已有的科学知识和技术成果为基础，找到一种可以实现的建构某种科学知识和技术成果为基础，找到一种可以实现的建构某种新的技术系统的原理性方案，使该技术系统的结构具有满足新的技术系统的原理性方案，使该技术系统的结构具有满足某种特定需求的功能。某种特定需求的功能。因此，在这一过程中，不使用比较、分因此，在这一过程中，不使用比较、分析、综合、类比、抽象、概括等逻辑思维无析、综合、类比、抽象、概括等逻辑思维无疑是不可想象的，但灵感、直觉、联想、想疑是不可想象的，但灵感、直觉、联想、想象、形象、发散、收敛等非逻辑思维在其中象、形象、发散、收敛等非逻辑思维在其中起着特别重要的作用。这是因为技术发明家起着特别重要的作用。这是因为技术发明家所发明的某种新产品、新工艺、新仪器和新所发明的某种新产品、新工艺、新仪器和新设备都是自然界中根本不存在的。所以进行设备都是自然界中根本不存在的。所以进行技术原理的构思需要丰富的想象力和高度的技术原理的构思需要丰富的想象力和高度的创造力。创造力。（二）技术物品的发明需要较强的创造性思维（二）技术物品的发明需要较强的创造性思维能力能力技术物品作为批量生产的雏形，在正式投入生技术物品作为批量生产的雏形，在正式投入生产或使用前，要经历原理性模型、试验性模型、产或使用前，要经历原理性模型、试验性模型、原理性样机、生产性样机等几个环节的设计、试原理性样机、生产性样机等几个环节的设计、试验和试制。在这几个环节当中，每一种模型或样验和试制。在这几个环节当中，每一种模型或样机的产生都要围绕着已确定的技术目的（技术系机的产生都要围绕着已确定的技术目的（技术系统的特性和功能）和已构思好的技术原理，进行统的特性和功能）和已构思好的技术原理，进行精心的设计。这种设计是按照先进性、可靠性、精心的设计。这种设计是按照先进性、可靠性、经济性、适用性、安全性、美观性等原则而进行经济性、适用性、安全性、美观性等原则而进行的。因此，这就需要一定的比较、分析、综合的的。因此，这就需要一定的比较、分析、综合的逻辑思维方法以及想象、联想等形象思维方法和逻辑思维方法以及想象、联想等形象思维方法和系统思维方法，才能设计出一个比较满意的模型系统思维方法，才能设计出一个比较满意的模型或样机。或样机。同样，每一种模型或样机的试验和试制，都同样，每一种模型或样机的试验和试制，都离不开创造性思维的方法，如对试验数据的记录离不开创造性思维的方法，如对试验数据的记录和分析，需要逻辑思维方法，对试验过程中可能和分析，需要逻辑思维方法，对试验过程中可能发现的意外现象的留心和判断，需要直觉和灵感发现的意外现象的留心和判断，需要直觉和灵感等非逻辑思维方法。总之，技术物品这种创造性等非逻辑思维方法。总之，技术物品这种创造性不仅体现在它的技术原理的科学性上，而且体现不仅体现在它的技术原理的科学性上，而且体现在它的特性和功能的先进性上，还体现在它的实在它的特性和功能的先进性上，还体现在它的实用性上以及形态、结构的美观性上。因为它创造用性上以及形态、结构的美观性上。因为它创造出了自然界没有或先前没有的技术物品。出了自然界没有或先前没有的技术物品。（三）技术方法的发明包含着丰富的创造性（三）技术方法的发明包含着丰富的创造性技术方法的发明也是技术发明中的一种重要的技术方法的发明也是技术发明中的一种重要的成果形式。如前所述，它主要表现为设计方案、成果形式。如前所述，它主要表现为设计方案、研究报告、图纸、说明书以及技术创造的程序、研究报告、图纸、说明书以及技术创造的程序、规则、原则等技术文件的形式。技术方法主要包规则、原则等技术文件的形式。技术方法主要包括：技术项目的规划方法、技术目的设定方法、括：技术项目的规划方法、技术目的设定方法、技术原理的构思方法、技术原理的构思方法、技术方案的设计方法技术方案的设计方法、技、技术方案的评价方法、技术试验方法、技术研制方术方案的评价方法、技术试验方法、技术研制方法、技术方案的实施方法等。目前，在技术方法法、技术方案的实施方法等。目前，在技术方法的发明上，已经形成了大家所公认的切实可行有的发明上，已经形成了大家所公认的切实可行有效的技术方法，但仍然存在着一些新的技术方法，效的技术方法，但仍然存在着一些新的技术方法，需要我们去发明。需要我们去发明。如技术方案的设计方法就经历了一个发展的历史过如技术方案的设计方法就经历了一个发展的历史过程：古代和近代的初期技术方案的设计，主要靠经验程：古代和近代的初期技术方案的设计，主要靠经验的积累来完成；近代的中期以后主要是以手工设计为的积累来完成；近代的中期以后主要是以手工设计为主；到了现代尤其是二战后，由于电子计算机的产生，主；到了现代尤其是二战后，由于电子计算机的产生，出现了计算机辅助设计（出现了计算机辅助设计（CAD）的方法。我们相信随）的方法。我们相信随着科学技术的发展以及人们创造性思维能力的提高，着科学技术的发展以及人们创造性思维能力的提高，还会有比还会有比CAD更为先进的技术方案设计方法的发明。更为先进的技术方案设计方法的发明。又如，技术原理的构思方法就目前来讲已有几十种，又如，技术原理的构思方法就目前来讲已有几十种，但我们同样相信人们还会发明创造出更多的技术原理但我们同样相信人们还会发明创造出更多的技术原理构思方法。然而，不论是哪种技术方法的发明，在其构思方法。然而，不论是哪种技术方法的发明，在其发明过程中必然需要逻辑的、非逻辑的创造性思维，发明过程中必然需要逻辑的、非逻辑的创造性思维，而这种创造性又往往与技术实践活动分不开的。因为，而这种创造性又往往与技术实践活动分不开的。因为，任何技术方法的发明都是在对技术研发活动中的知识任何技术方法的发明都是在对技术研发活动中的知识和经验的总结、归纳的基础上，经过抽象概括而产生和经验的总结、归纳的基础上，经过抽象概括而产生的。的。三、技术发明创造的方法三、技术发明创造的方法技术发明创造的方法又称技术原理技术发明创造的方法又称技术原理的构思方法。因为在大多数的情况下，的构思方法。因为在大多数的情况下，发明创造的成果都以技术原理或原理发明创造的成果都以技术原理或原理模型的形式出现的。纵观技术发展的模型的形式出现的。纵观技术发展的历史轨迹，分析技术发明创造的源泉历史轨迹，分析技术发明创造的源泉和动力，技术原理的构思主要运用以和动力，技术原理的构思主要运用以下途径和方法来实现：下途径和方法来实现：（一）科学原理推演法。（一）科学原理推演法。这是指由基础科学中的这是指由基础科学中的关于自然界的普遍规律向技术科学和工程技术中的特关于自然界的普遍规律向技术科学和工程技术中的特殊规律的推演，由此实现科学原理向技术原理的转化。殊规律的推演，由此实现科学原理向技术原理的转化。在有些情况下，并非是一种科学原理，而是采取多种在有些情况下，并非是一种科学原理，而是采取多种科学原理的新组合，从而形成技术原理的。例如，发科学原理的新组合，从而形成技术原理的。例如，发电机、电动机技术原理是在电磁理论的指导下而产生电机、电动机技术原理是在电磁理论的指导下而产生的；肖克莱、巴丁、布拉坦等人对晶体管技术的发明的；肖克莱、巴丁、布拉坦等人对晶体管技术的发明是建立在量子力学、固体物理学、能带论、扩散理论是建立在量子力学、固体物理学、能带论、扩散理论和导电机理模型等科学理论的基础之上，从而为微电和导电机理模型等科学理论的基础之上，从而为微电子技术、通讯技术、电子计算机技术奠定了基本的技子技术、通讯技术、电子计算机技术奠定了基本的技术原理。术原理。基因工程技术、蛋白质工程技术则是基因工程技术、蛋白质工程技术则是人们在对生物体的遗传变异规律、生物遗人们在对生物体的遗传变异规律、生物遗传物质传物质DNA的双螺旋结构模型、中心法则、的双螺旋结构模型、中心法则、三联密码、基因结构的认识以及工具酶、三联密码、基因结构的认识以及工具酶、基因载体发现的基础上，并通过对基因载体发现的基础上，并通过对DNA的的切割和重组而实现的。切割和重组而实现的。诸如：原子核技术、激光技术、空间技术、海诸如：原子核技术、激光技术、空间技术、海洋技术、新材料技术等高新技术的出现无不是在科洋技术、新材料技术等高新技术的出现无不是在科学理论成果的基础上产生和发展起来的。在这里需学理论成果的基础上产生和发展起来的。在这里需要指出的是，从技术发明的内在机制来看，科学理要指出的是，从技术发明的内在机制来看，科学理论所显示的技术端倪，并不能直接导致技术发明，论所显示的技术端倪，并不能直接导致技术发明，它还要经过一系列的中间过渡环节。其中最重要的它还要经过一系列的中间过渡环节。其中最重要的是通过科学实验，把握和选择科学原理所反映的自是通过科学实验，把握和选择科学原理所反映的自然规律起作用的条件，并通过思维加工，提炼出技然规律起作用的条件，并通过思维加工，提炼出技术原理。总之，让技术发明和技术创新建立在牢固术原理。总之，让技术发明和技术创新建立在牢固的科学理论基础之上，从科学原理和科学发现中推的科学理论基础之上，从科学原理和科学发现中推论或提炼出技术原理，是当今技术发明创造的重要论或提炼出技术原理，是当今技术发明创造的重要途径和方法。途径和方法。（二）实践经验发明法。（二）实践经验发明法。这类技术发明和技术创新具这类技术发明和技术创新具有很强的经验性、意外性和偶然性。它不是依靠已有的科有很强的经验性、意外性和偶然性。它不是依靠已有的科学原理进行的，而是在观察实验中，凭借对经验的总结或学原理进行的，而是在观察实验中，凭借对经验的总结或偶然的顿悟所完成的。如纽可门和瓦特对蒸汽机的发明，偶然的顿悟所完成的。如纽可门和瓦特对蒸汽机的发明，是在没有发现热力学定律的前提下，经过反复试验而成功是在没有发现热力学定律的前提下，经过反复试验而成功的，从而引发了第一次技术革命。美国科学家贝尔对电话的，从而引发了第一次技术革命。美国科学家贝尔对电话的发明是源于科学实验中一次偶然的发现。贝尔最初所做的发明是源于科学实验中一次偶然的发现。贝尔最初所做的实验是为了解决聋哑人说话困难的问题，原计划设计一的实验是为了解决聋哑人说话困难的问题，原计划设计一种可视语言，通过电磁波形来帮助聋哑人进行语言交流，种可视语言，通过电磁波形来帮助聋哑人进行语言交流，但当他接通或切断电源的一瞬间，他发现线圈发出了躁声，但当他接通或切断电源的一瞬间，他发现线圈发出了躁声，当即就产生了用电流传递人说话的想法。这个突出其来的当即就产生了用电流传递人说话的想法。这个突出其来的顿悟，后来经过他的潜心研究，终于研制出了世界第一台顿悟，后来经过他的潜心研究，终于研制出了世界第一台实用电话机。实用电话机。象爱迪生对电灯的发明，贝尔对炸药的象爱迪生对电灯的发明，贝尔对炸药的发明，诺依曼对电子计算机的发明，莱特兄发明，诺依曼对电子计算机的发明，莱特兄弟对飞机的发明，詹纳对牛痘接种技术的发弟对飞机的发明，詹纳对牛痘接种技术的发明，巴斯德对石碳酸消毒法的发明，弗莱明明，巴斯德对石碳酸消毒法的发明，弗莱明对青霉素的发明等等都是在科学实验、技术对青霉素的发明等等都是在科学实验、技术试验、生产实践中通过偶然的意外现象，进试验、生产实践中通过偶然的意外现象，进行潜心的研究而获得的。行潜心的研究而获得的。因此，善于对技术开发和生产实践中的经验进因此，善于对技术开发和生产实践中的经验进行总结，勤于观察实验，具有敏锐的观察力和判行总结，勤于观察实验，具有敏锐的观察力和判断力，留心意外现象，勇于探索新问题，积极参断力，留心意外现象，勇于探索新问题，积极参与技术原理的构思和设计，是进行技术发明和技与技术原理的构思和设计，是进行技术发明和技术创新的重要方法和途径。经验性的发明从成果术创新的重要方法和途径。经验性的发明从成果水平和创新性上虽然不如原理性发明高，但它应水平和创新性上虽然不如原理性发明高，但它应用广泛、构思奇特、运用巧妙、易出成果。而对用广泛、构思奇特、运用巧妙、易出成果。而对于一些通过观察实验，意外发现了某一现象，并于一些通过观察实验，意外发现了某一现象，并由此由此“挖掘