技術(shù)發(fā)明的目的就是要創(chuàng)造出新的事物和方法,在技術(shù)發(fā)明的過程中,創(chuàng)造思維貫穿始終。從創(chuàng)造心理上分析,人們發(fā)明創(chuàng)造的心理過程一般可分為準備、醞釀、頓悟、驗證四個階段。
第一,準備階段。它是創(chuàng)造思維圍繞著掌握問題,收集材料而展開的,并決定著創(chuàng)造思維以后發(fā)展的方向。
要想發(fā)明,首先要對發(fā)明的對象有深刻的了解。這就需要發(fā)明者必須有第一手的資料和與其有關(guān)的技術(shù)等方面材料。這些材料要靠發(fā)明者觀察、分析、探索實際問題來獲得;同時要研究收集到的與此有關(guān)的技術(shù)資料,前人申請專利的情況,社會需求情況等。在此基礎(chǔ)上研究發(fā)明的方向和解決問題的關(guān)鍵。同時,對這些資料進行分析、比較、綜合的思考,使發(fā)明的對象概念化、圖像化和可視化。
這一階段發(fā)明者的態(tài)度是:高度緊張,全神貫注,努力對對象進行深入的了解和探討。
第二,醞釀階段。這是探索解決問題的潛伏期,這一時期常常需要較長的時間。針對掌握的問題和收集的資料,發(fā)明者常常借助于發(fā)散性思維,就是“不依常規(guī),尋求變異和多種答案的思維形式”,廣開思路,從不同方面去思考,分析、比較、綜合尋找解決問題的最好方法。
這一階段如同酒的醞釀,使之趨于成熟。雖然活動不如第一階段緊張,但人的思維卻時刻不停,考慮一個個方案,比較它們的優(yōu)缺點;尋找解決問題的一個個方法,判斷它們的可能性。發(fā)明者常用散步或拉琴等方式來“散心”,因而被旁人稱為“創(chuàng)造的短時休息期”。
第三,頓悟階段。這是發(fā)明的具體解決問題的明朗時期。
在醞釀階段苦思冥想中,突然靈感閃現(xiàn),找到解決問題的關(guān)鍵方法,使整個發(fā)明難題迎刃而解。
靈感在技術(shù)發(fā)明活動中的作用是十分突出的。它是人們在自覺或不自覺地想著某一問題時,在頭腦中突如其采地產(chǎn)生一種使問題得到解決的想法。靈感往往是對某一問題進行長期研究,但久思不得其解,因此將其暫時擱置起來,去做一些與它無關(guān)的事的時候產(chǎn)生的。一般做一些輕松愉快的事更容易產(chǎn)生靈感。
第四,驗證階段。這是對發(fā)明成果進行實際驗證,判斷其解決方法是否正確,并尋求更科學、更合理的創(chuàng)造途徑。
這一階段為了完成發(fā)明,不倦的思索和探求,全力以赴,使發(fā)明成果更加完善。
而這四個階段,還只是完成了發(fā)明創(chuàng)造的心理過程,接下來就要付出行動,用實際行動將心中所想的變?yōu)楝F(xiàn)實,變成發(fā)明作品。
第五,制定方案。根據(jù)確定的發(fā)明課題,制定周密的實施方案。一般說來,制定實施方案需要有以下四個步驟:第一步,列出明確的發(fā)明目標,包括這個目標的具體要求;第二步,剖析目標,對已確定的目標進行分解,分解成些小目標,然后逐個解決為實現(xiàn)各小目標所必須解決的每一個小問題;第三步,形成構(gòu)思。為實施每個小目標和解決每一個小問題尋找可行的途徑和辦法。把可行的途徑和辦法進行組合,構(gòu)思、制定出這項發(fā)明的總體實施方案;第四步,對總體構(gòu)思、實施方案進行補充和修正。要用文字或圖表形式表達方案,務求全面具體。
第六,總體設(shè)計。按照實施方案規(guī)定的目的要求,制定這個課題的整體圖形和各部分的圖形。由于中小學生一般沒有學過機械制圖,不要求他們制定規(guī)范的機械圖,但是可以畫出示意性的草圖,包括整體的形狀、大小、外觀色彩等,使這項發(fā)明有一個比較完整的雛形。
為了使總體設(shè)計更加完善、合理,還可以利用紙片、木材、鐵絲、膠水等材料做出一個模型,再對模型進行改進,并進一步考慮先做什么,后做什么,如何裝配,各部分尺寸、形狀,使發(fā)明的總體設(shè)計更加完善。
第七,制作樣品。按著總體設(shè)計制作出的樣品并不是模型,它可以是最終的發(fā)明物品,也可以不是最終的發(fā)明物品,還可以進行改進。樣品是一件實物,能夠?qū)嶒炇褂?。各部分的功能應符合總體設(shè)計。
第八,評估驗證。任何一件發(fā)明,只有經(jīng)過實踐的檢驗,才能判斷它是不是合格。有些發(fā)明構(gòu)思雖好,但在制作中,常遇到許多意想不到的問題,發(fā)明樣品做成后,不能達到預想效果,不能使用,就要想辦法加以補救或重新構(gòu)思、制作,直到達到預想效果為止。
在整個實施過程中,制定方案、總體設(shè)計、制作樣品、評估驗證都會隨著構(gòu)思的變化而改進變化,這四個過程也常常會反復交替進行。到此,一件發(fā)明作品算是完整地出爐了!