1、自然辯證法概論,自然辯證法緒論 張勝光制作,1,第十章工程技術(shù)研究的主要方法,自然辯證法緒論 張勝光制作,2,3,本章目錄,第一節(jié)工程技術(shù)的研究過程,一、工程技術(shù)研究的基本過程 二、工程技術(shù)研究方法的特點與選擇原則,自然辯證法緒論 張勝光制作,4,5,什么是技術(shù)？,技術(shù)：標(biāo)示著人對自然的能動改造關(guān)系，它是人類為了進(jìn)行社會的物質(zhì)生產(chǎn)和精神生產(chǎn)，以科學(xué)知識和經(jīng)驗為依據(jù)而創(chuàng)造的勞動手段，與科學(xué)重在“有所發(fā)現(xiàn)”不同，技術(shù)重在“有所發(fā)明”。,6,什么是工程？,與一般意義上的“技術(shù)”含義不同，工程更追求的目標(biāo)是社會實現(xiàn)。它是對科學(xué)、技術(shù)和社會進(jìn)行的動態(tài)整合，是通過技術(shù)集成實現(xiàn)創(chuàng)新的過程。 科學(xué)的本質(zhì)是發(fā)現(xiàn)

2、 技術(shù)的靈魂是發(fā)明 工程的核心是建造,7,科學(xué)思維的方向是從實踐到理論，技術(shù)思維的方向是從理論到實踐。從總體看，技術(shù)思維“反其道而用之”,技術(shù)思維及其特點,8,技術(shù)發(fā)明的一般思路,提出創(chuàng)意或創(chuàng)新 尋求科學(xué)原理或技術(shù)路線 反復(fù)試驗或試制 投放市場獲取反饋,9,一、工程技術(shù)研究的基本過程,(一)工程技術(shù)活動的全過程 應(yīng)用研究：重點解決技術(shù)應(yīng)用的方向和適應(yīng)問題。 技術(shù)開發(fā)：技術(shù)發(fā)明的推廣和應(yīng)用 工程設(shè)計：解決從原型到實際生產(chǎn)的全部技術(shù)和工藝問題 工程建造：為實際生產(chǎn)運行建立起裝備和組織系統(tǒng) 生產(chǎn)運行：保證生產(chǎn)正常運行 技術(shù)服務(wù)：產(chǎn)品的售前和售后技術(shù)服務(wù),10,觀念設(shè)計 技術(shù)研發(fā),第二節(jié) 工程技術(shù)研究

3、的發(fā)明創(chuàng)造方法,一、工程技術(shù)發(fā)明的一般過程 二、技術(shù)原理構(gòu)思的常見類型 三、常用的發(fā)明創(chuàng)造技法,自然辯證法緒論 張勝光制作,11,12,技術(shù)發(fā)明與技術(shù)創(chuàng)新,13,技術(shù)發(fā)明：是指依據(jù)對自然規(guī)律的認(rèn)識能動地將自然客體變革為滿足人的一定需求的有用屬性的人工客體。 技術(shù)發(fā)明的實質(zhì)：把存在的自然物變革為人工物。,技術(shù)發(fā)明及其本質(zhì),14,例如，貝爾發(fā)明電話和牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力不同，電話在貝爾的工作之前是不存在的，因而稱為發(fā)明；而在牛頓把引力概念化并變成科學(xué)定律的形式之前，引力就客觀地存在著，不是自然界遵守引力定律，而是牛頓發(fā)現(xiàn)了自然界的引力規(guī)律。,15,常用的發(fā)明創(chuàng)造技法,(一)提出問題的技法 提出問題在技

4、術(shù)發(fā)明中有重要地位。對事物司空見慣、習(xí)以為常，不能發(fā)現(xiàn)和提出問題的人，是無法做出創(chuàng)造性發(fā)明的。 提出問題的方法很多，在技術(shù)發(fā)明中常用的有列舉法，包括特性列舉、缺點列舉、希望點列舉、成對列舉，通過列舉有關(guān)因素促進(jìn)對問題全面考察，防止遺漏，從而形成多種構(gòu)想方案；有設(shè)問法，包括檢核表法、5W2H法等，力圖把復(fù)雜的問題分析成便于解決的若干小問題，以提問的方式詳細(xì)羅列出問題所涉及的方面、因素、特性，從而發(fā)現(xiàn)問題的線索和發(fā)明的思路,16,(二)解決問題的技法 創(chuàng)造技法中的絕大多數(shù)方法屬于解決問題這一類。按照思維形式和功能特性，最具于代表性的解決問題創(chuàng)造技法有： 智力激勵法(頭腦風(fēng)暴法)，包括奧斯本智力激勵

5、法、默寫式智力激勵法、卡片式智力激勵法； 聯(lián)想創(chuàng)新法，包括類似聯(lián)想、對比聯(lián)想、接近聯(lián)想、白由聯(lián)想、因果聯(lián)想、強制聯(lián)想等；,17,類比創(chuàng)新法，包括擬人類比、直接類比、象征類比、因果類比、對稱類比、綜合類比等； 組合創(chuàng)新法，包括技術(shù)手段組合、材料或零部件組合、技術(shù)手段。與現(xiàn)象組合、現(xiàn)象與現(xiàn)象組合、技術(shù)原理組合等。 解決問題的各種創(chuàng)造技法應(yīng)用對研究者破除創(chuàng)造過程中的心理障礙，獲得有價值的出乎意料的新奇設(shè)想有積極作用。,18,另外，創(chuàng)造工程學(xué)所列舉的各種方法對技術(shù)設(shè)計也都有啟迪作用，其中以下方法較為常見： 一是構(gòu)思理想對象的缺點列舉法，要點是通過列舉現(xiàn)有技術(shù)方案的各種缺陷和不足，分析并尋求克服不足的可

6、能途徑，以構(gòu)思優(yōu)化的技術(shù)方案； 希望點列舉法，要點是列舉技術(shù)發(fā)明應(yīng)該達(dá)到的希望點，分析并尋求達(dá)到每一希望點的可能途徑，以構(gòu)思技術(shù)方案；,19,二是變換思考方式的逆向思考法，類推思考法，聯(lián)想思考法，等價變換思考法等； 三是用以智力激勵的“頭腦風(fēng)暴法”，情報整理法，目標(biāo)詞法，檢驗表法等。上述諸多方法都為技術(shù)設(shè)計所運用或從中得到有益的啟迪。,20,(三)程式化創(chuàng)造技法 在創(chuàng)造中得到比較深入研究、實施步驟可以按邏輯程序加以編排、借助符號系統(tǒng)可以設(shè)計成為發(fā)明專家系統(tǒng)的方法，我們視之為程式化方法。 例如前蘇聯(lián)發(fā)明家阿里特舒列爾提出的發(fā)明解題程序大綱物場分析法，使得解決發(fā)明問題可以“按公式”進(jìn)行，對發(fā)明創(chuàng)造

7、的思維過程加以有效組織，以提高發(fā)明效率。,21,程式化方法雖然有一定程序，但我們必須知道，“創(chuàng)造有法，卻無定法”，在運用這一方法的時候，絕不能墨守成規(guī)，把本質(zhì)是推動創(chuàng)新的手段當(dāng)做了束縛創(chuàng)新的教條。,22,現(xiàn)代的專利文獻(xiàn)浩如煙海，把具有新穎性、創(chuàng)造性和實用性的最新技術(shù)創(chuàng)造囊括無遺。隨著各種網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，又為人們統(tǒng)計、查找、獲取并分析專利文獻(xiàn)提供了準(zhǔn)確、快捷的手段。工程技術(shù)人員可以在設(shè)定研究主題后，檢索相關(guān)的專利文獻(xiàn)進(jìn)行定性和定量的分析，了解該技術(shù)現(xiàn)在所處的發(fā)展階段和未來的發(fā)展方向、與該技術(shù)相關(guān)聯(lián)的技術(shù)領(lǐng)域，從而選擇技術(shù)開發(fā)的正確方向，進(jìn)行技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造。,利用專利文獻(xiàn)的發(fā)明創(chuàng)造,23,技

8、術(shù)引進(jìn)是我國企業(yè)走上技術(shù)創(chuàng)新道路的一條重要路徑。利用專利文獻(xiàn)調(diào)查分析，可以幫助我們積極慎重地引進(jìn)先進(jìn)適用技術(shù)。在決定引進(jìn)之前，通過專利文獻(xiàn)調(diào)查，可以了解希望引進(jìn)的技術(shù)自身發(fā)展所處的階段，是初始期、成熟期還是衰老期，為是否引進(jìn)該技術(shù)的決策提供重要參考依據(jù)。在決定引進(jìn)之后，通過專利文獻(xiàn)調(diào)查，有利于選擇最合適的技術(shù)供應(yīng)伙伴，有利于在引進(jìn)技術(shù)的談判過程中掌握主動，避免不必要的損失，真正實現(xiàn)消化、吸收再創(chuàng)新，提高企業(yè)自身技術(shù)創(chuàng)新的能力。,24,專利利用與發(fā)明實例,例一：1946年美國一家專業(yè)制造照相和復(fù)制器材的小企業(yè)哈洛依德公司，從1944年發(fā)表的一件專利說明書中發(fā)現(xiàn)了靜電復(fù)印技術(shù)，根據(jù)企業(yè)經(jīng)驗認(rèn)識到它

9、的廣闊市場前景，立即進(jìn)行更大規(guī)模的專利檢索，并投入力量開發(fā)了結(jié)果研制出世界上第一臺商業(yè)應(yīng)用的靜電復(fù)印機，小企業(yè)一舉成名。,25,例二：20世紀(jì)70年代，世界上發(fā)表了大量關(guān)于半導(dǎo)體無觸點開關(guān)及相關(guān)技術(shù)的專利文獻(xiàn)，我國黑龍江大學(xué)半導(dǎo)體敏感器件研究室組織力量，調(diào)查了國外從1971年到1980年長達(dá)十年的該技術(shù)領(lǐng)域的幾乎全部專利文獻(xiàn)，并根據(jù)國內(nèi)的技術(shù)需要進(jìn)行開發(fā)，研制成功了性能良好的3CCM硅磁敏晶體管，獲得國家發(fā)明三等獎。,26,例三：日本的豐田佐吉為了尋找對企業(yè)有用的技術(shù)，訂閱了登載全部技術(shù)類別發(fā)明和實用新型的日本政府專利公報，還購買了其他國家政府的專利公報，如購買從1867年開始的英國專利局專利

10、說明書摘要等。通過持續(xù)不斷的研讀終于發(fā)現(xiàn)了用蒸汽動力驅(qū)動織布機的各種技術(shù)手段，獲得“蒸汽機驅(qū)動織布機”的發(fā)明成功。使當(dāng)時以棉紡工業(yè)著稱于世的大英帝國不得不向日本購買專利許可。,27,例四：英國研究發(fā)展公司在1960年提出了一項材料增強劑碳纖維的發(fā)明專利申請，要求保護(hù)其由聚丙烯腈制作的碳纖維材料。這份發(fā)明專利文獻(xiàn)由于申請保護(hù)的范圍狹窄，為他人提供了進(jìn)一步拓展發(fā)明的技術(shù)脈絡(luò)。結(jié)果，許多同行企業(yè)競相投入研究，并申請了用樹脂、人造絲等材料制作碳纖維的專利。,28,例一：我國曾計劃引進(jìn)一批聯(lián)邦德國的礦用設(shè)備，預(yù)筍訂貨費將達(dá)4億美元。在談判過程中，我方組織專業(yè)人員從專利文獻(xiàn)中對德方的礦用設(shè)備現(xiàn)狀及技術(shù)水平

11、進(jìn)行調(diào)查分析和評價，結(jié)果發(fā)現(xiàn)德方的設(shè)備并不先進(jìn)，尤其是使用性能不適應(yīng)我國礦區(qū)的實際需要。主管部門了解這一情況后，及時終止了談判，避免了損失。,專利文獻(xiàn)調(diào)查與技術(shù)引進(jìn)實例,29,例二：我國擬引進(jìn)英國波爾金頓公司的浮法平板玻璃生產(chǎn)技術(shù)，英方開口索要的入門費是2500萬英鎊。我方為核實英方索價的依據(jù)對專利文獻(xiàn)進(jìn)行全面調(diào)查，掌握了該公司實際擁有的專利法律狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)我國需要引進(jìn)的專利技術(shù)，許多已經(jīng)超過保護(hù)期限失效了。我方據(jù)此與英方重新談判，最后入門費降到52.5萬英鎊，前后相差近50倍。,30,例三：天津石棉制品廠與美國斯坦高公司洽談合資生產(chǎn)剎車塊布。開始美方提出項目總投資700萬美元，雙方各350萬美

12、元。同時，中方還要另外支付美方300萬美元的專利技術(shù)入門費。我方委托國家專利局文獻(xiàn)中心對美方專利進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)美方并沒有正式申請并獲得專利。進(jìn)一步談判中我方指出這一事實，美方不得不承認(rèn)，最后達(dá)成中方支付30萬美元技術(shù)使用費的協(xié)議，入門費一舉降低90。,第三節(jié) 技術(shù)創(chuàng)新,1、技術(shù)創(chuàng)新的特點 2、技術(shù)創(chuàng)新的動力機制 3、技術(shù)創(chuàng)新的運行機制 4、技術(shù)創(chuàng)新的環(huán)境,自然辯證法緒論 張勝光制作,31,32,技術(shù)發(fā)明與技術(shù)創(chuàng)新的區(qū)別： 技術(shù)發(fā)明旨在創(chuàng)造人工客體，實現(xiàn)理論的物化，是以技術(shù)方案設(shè)計和有效性評價為主的活動。其成果只是樣品，不是商品，還不能與經(jīng)濟活動掛鉤； 而技術(shù)創(chuàng)新則以技術(shù)發(fā)明為必要條件，但不停留

13、于成果本身，而是將其引入市場、投入實際應(yīng)用，將技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化和商品化與經(jīng)濟活動接軌的過程。從本質(zhì)上說，是用以滿足經(jīng)濟和社會需求并提高經(jīng)濟效益、社會效益從而導(dǎo)致經(jīng)濟增長的技術(shù)一經(jīng)濟活動。,13、技術(shù)創(chuàng)新的特點,33,技術(shù)創(chuàng)新活動的特點,技術(shù)創(chuàng)新活動的特點主要有二： 一是在技術(shù)上把理論形態(tài)的科技成果物化為現(xiàn)實的技術(shù)系統(tǒng)或產(chǎn)品； 二是在經(jīng)濟上運用新技術(shù)成果開拓市場并獲取壟斷利潤和社會效益。這也正是技術(shù)創(chuàng)新活動之所以叫作技術(shù)一經(jīng)濟活動的根由。,34,大豆纖維-世界人造纖維史上的第一個中國原創(chuàng)技術(shù),央視國際 (2005年12月03日 19:50) 今天我們介紹的是世界人造纖維史上的第一個中國原創(chuàng)技術(shù)，被

14、稱作世界第八大人造纖維的“大豆蛋白纖維”。 在不久前舉行的中國國際紡織面料及輔料博覽會上，含有大豆蛋白纖維的環(huán)保型面料交易金額近5億元，成為博覽會上耀眼的“明星”。而織成這些漂亮面料的大豆蛋白纖維，它的原料不過是大豆榨油后的下腳料-豆粕。,35,從大豆中提取蛋白纖維，這一研究在上世紀(jì)40年代美國科學(xué)家就曾嘗試過，但最后由于纖維性能沒有達(dá)到紡織加工的要求而中斷。河南農(nóng)民李官奇經(jīng)過十年的自主開發(fā)，800多次實驗，成功找到了可以破解這個難題的添加劑，并形成了一整套成熟的生產(chǎn)工藝。,36,按照這一工藝，100公斤的豆粕就可以吐出40公斤的大豆蛋白纖維，大豆的附加值隨之增加了上百倍。大豆蛋白纖維被紡織界

15、譽為集多種天然纖維優(yōu)點的“人造羊絨”，成為繼尼龍、的確良等化學(xué)纖維之后的全球“第八大人造纖維”。目前，我國已經(jīng)建成了4個大豆蛋白纖維生產(chǎn)基地，產(chǎn)值近15億元，國內(nèi)已有30多家大型紡織服裝企業(yè)采用大豆纖維，相關(guān)產(chǎn)品出口20多個國家和地區(qū)。,37,河南省知識產(chǎn)權(quán)局局長 郭民生：大豆蛋白纖維這個發(fā)明是世界人造纖維史上第一個中國原創(chuàng)技術(shù)，目前我國是全球唯一掌握這個技術(shù)并實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的國家。 科技博覽：大豆纖維 大豆變衣裳的艱辛發(fā)明經(jīng)歷十年磨一劍1 大豆變衣裳的艱辛發(fā)明經(jīng)歷十年磨一劍2,38,14、技術(shù)創(chuàng)新的動力機制,技術(shù)創(chuàng)新的動力機制由創(chuàng)新的主動力、被動力和環(huán)境動力三因素有機構(gòu)成。 創(chuàng)新主動力是指創(chuàng)

16、新主體的推動力。 主動力的來源主要有三： 一是來源于創(chuàng)新主體對高額風(fēng)險壟斷利潤的追求 二是來源于對企業(yè)發(fā)展的渴望； 三是來源于創(chuàng)新主體的成就感、事業(yè)心和獻(xiàn)身精神。,39,創(chuàng)新的被動力,創(chuàng)新的被動力是指創(chuàng)新主體變壓力為動力。 壓力主要來自三方面： 一是市場競爭壓力，面對利潤遞減迫使創(chuàng)新主體甘冒風(fēng)險去進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新； 二是材料、能源短缺或技術(shù)“瓶頸”的壓力，迫使創(chuàng)新主體開源節(jié)流、排除技術(shù)“瓶頸”； 三是技術(shù)優(yōu)勢地位的壓力，迫使創(chuàng)新主體不斷創(chuàng)造新技術(shù)、新產(chǎn)品。,40,創(chuàng)新的環(huán)境動力,創(chuàng)新的環(huán)境動力是指創(chuàng)新主體變環(huán)境的激勵約束機制為創(chuàng)新的動力。 環(huán)境包括自然環(huán)境和人文社會環(huán)境，技術(shù)手段與環(huán)境的矛盾是永恒

17、的，既是壓力又是創(chuàng)新的動力。,41,主動力、被動力和環(huán)境動力的相互作用,技術(shù)創(chuàng)新的主動力、被動力和環(huán)境動力是相互依存、相互制約的，三者關(guān)系的本質(zhì)是能動性和受動性關(guān)系，其間存在若干現(xiàn)實的和潛在的矛盾和沖突。 例如，企業(yè)發(fā)展和追求當(dāng)前利潤之間的矛盾；自由研究活動和企業(yè)控制、規(guī)定的研究活動之間的矛盾；銷售、研究、發(fā)展、生產(chǎn)等部門之間的矛盾；企業(yè)創(chuàng)新動力與環(huán)境動力之間的矛盾等等。創(chuàng)新主體只有對諸多現(xiàn)實的和潛在的矛盾進(jìn)行深入洞察、周密分析、權(quán)衡利弊，才能作出有針對性的創(chuàng)新決策。,42,例如，基于開發(fā)新產(chǎn)業(yè)和新產(chǎn)品的決策；基于適應(yīng)市場需求變化的決策；基于降低成本的決策；基于改進(jìn)和排除技術(shù)故障和瓶頸的決策；基于材料、能源短缺，政府干預(yù)，價值觀變化，技術(shù)擴散和轉(zhuǎn)移等的決策?？傊?，只有熟知矛盾，協(xié)調(diào)和權(quán)衡矛盾，才能做出科學(xué)的創(chuàng)新決策，也才能形成現(xiàn)實的創(chuàng)新動力。,43,15、技術(shù)創(chuàng)新的運行機制,技術(shù)創(chuàng)新的動力機制闡明的是技術(shù)創(chuàng)新的根據(jù)；技術(shù)創(chuàng)新的運行機制闡明的是創(chuàng)新實現(xiàn)的途徑，主要包括： 創(chuàng)新決策：創(chuàng)新戰(zhàn)略、研究與發(fā)展戰(zhàn)略和技術(shù)創(chuàng)新項目決策 評價控制： 資源配置； 研究、生產(chǎn)、銷售的協(xié)調(diào)。,44,提高科學(xué)素養(yǎng) 弘揚人文精神 縱論古今人物 啟迪科學(xué)智慧 這就是此次自然辯證法教學(xué)所希望