自然辩证法第三章-马克思主义科学技术方法论(课堂PPT).ppt

第三章第三章马克思主义科学技术方法论马克思主义科学技术方法论东北大学东北大学 陈红兵陈红兵2012.091目录第一节第一节 科学技术研究的辩证思维方法科学技术研究的辩证思维方法第二节第二节 科学技术研究的创新思维方法科学技术研究的创新思维方法第三节第三节 科学技术研究的数学与系统思维方法科学技术研究的数学与系统思维方法第四节第四节 科学技术活动的方法科学技术活动的方法2本章编写原则本章编写原则 1、如如何何理理解解马马克克思思主主义义科科学学技技术术方方法法论论？基基于于马马克克思思主主义义的的辩辩证证思思维维与与具具体体科科技技研研究究的的方方法法相相结结合合的的原原则则，结结合合近近年年来来科科学学技技术术发发展展的的实实际际，提提出出“马马克克思思主主义义科科学学技技术术方方法法论论是是以以辩辩证证唯唯物物主主义义立立场场、观观点点为为基基础础，吸吸取取具体科学技术研究中的基本方法，并且对其进行概括和升华的方法论具体科学技术研究中的基本方法，并且对其进行概括和升华的方法论”。2、在在整整体体论论的的视视野野下下，结结合合马马克克思思主主义义科科学学技技术术论论的的思思想想，把把科科学学技技术术方方法法论论放放置置在在有有科科学学技技术术与与社社会会互互动动的的情情景景中中思思考考科科学学技技术术方方法法论论的的研研究究，把把科科学学技技术术方方法法论论视视为为科科学学技技术术研研究究活活动动的的动动态态方方法法论论，而而不不是是静静态态方法论。方法论。3、改改变变了了原原有有编编写写体体例例，没没有有按按照照科科学学研研究究的的程程序序过过程程（提提出出问问题题，进进行行观观察察实实验验、提提出出假假设设，通通过过验验证证，建建立立理理论论）来来讨讨论论科科学学技技术术方方法法论论，而而是是按按照照科科学学实实践践所所需需要要的的辩辩证证思思维维和和创创新新思思维维特特性性来来编编写写科科学学技技术术研研究究的的方方法法论论。关关注注所所有有科科学学、技技术术和和工工程程研研究究中中都都必必然然涉涉及及的的基基本本的的辩辩证证思思维、创新思维和活动中的方法论问题。维、创新思维和活动中的方法论问题。3本章教学要点和教学建议本章教学要点和教学建议教学要点教学要点 强调科学技术研究是实践活动，方法论也应该按照科学实践的实际过程，从思维与强调科学技术研究是实践活动，方法论也应该按照科学实践的实际过程，从思维与实践的关系入手，讨论辩证思维与实践特性，让研究生变表征的科学观为实践的科学观，实践的关系入手，讨论辩证思维与实践特性，让研究生变表征的科学观为实践的科学观，变表征的方法论为实践的方法论。变表征的方法论为实践的方法论。教学要求教学要求 1、教学的重点是以科学实践的活动观为基点，构建新的重辩证思维的、重科学实践的、教学的重点是以科学实践的活动观为基点，构建新的重辩证思维的、重科学实践的科学研究的方法论。这是一种与以往重科学理论的静态的科学理论观非常不同的科学研科学研究的方法论。这是一种与以往重科学理论的静态的科学理论观非常不同的科学研究方法论，不是科学技术方法论，而是研究的方法论，是活动的方法论。究方法论，不是科学技术方法论，而是研究的方法论，是活动的方法论。因此，一切要以科学实践作为视角，以科学家、工程师的研究活动为研究对象和方因此，一切要以科学实践作为视角，以科学家、工程师的研究活动为研究对象和方法论对象。法论对象。2、要注意把这样的辩证思维、创新思维贯彻到具体科学研究的过程中，因此，教学、要注意把这样的辩证思维、创新思维贯彻到具体科学研究的过程中，因此，教学可以结合科学研究的程序讲述这些思维特征；如结合科学研究的提出问题环节、观察实可以结合科学研究的程序讲述这些思维特征；如结合科学研究的提出问题环节、观察实验环节、建立假说环节、形成理论环节讲述这些思维的普适性与重要性。验环节、建立假说环节、形成理论环节讲述这些思维的普适性与重要性。4本章的主要内容本章的主要内容 马克思主义科学技术方法论马克思主义科学技术方法论 是以辩证唯物主义立场、观点为基础，吸取具体科学技术研究中的是以辩证唯物主义立场、观点为基础，吸取具体科学技术研究中的基本方法，并且对其进行概括和升华的方法论。基本方法，并且对其进行概括和升华的方法论。马克思主义的科学技术方法论的核心是辩证思维马克思主义的科学技术方法论的核心是辩证思维 恩恩格格斯斯指指出出：对对于于现现今今的的自自然然科科学学来来说说，辩辩证证法法恰恰好好是是最最重重要要的的思思维形式。维形式。马马克克思思主主义义科科学学技技术术方方法法论论的的基基本本原原则则：是是把把辩辩证证法法贯贯彻彻到到科科学学技技术术研研究究中中，以以对对立立统统一一、质质量量互互变变和和否否定定之之否否定定的的辩辩证证思思想想渗渗透透到到具具体体的科学技术研究中，把握具体科学技术研究的过程。的科学技术研究中，把握具体科学技术研究的过程。马马克克思思主主义义科科学学技技术术方方法法论论的的理理论论要要素素是是：分分析析与与综综合合相相互互映映照照；归纳与演绎相互结合；从抽象到具体的辩证过程；历史与逻辑相互统一。归纳与演绎相互结合；从抽象到具体的辩证过程；历史与逻辑相互统一。5第一节第一节 科学技术研究的辩证思维方法科学技术研究的辩证思维方法 一、分析与综合一、分析与综合 二、归纳与演绎二、归纳与演绎 三、从抽象到具体三、从抽象到具体 四、历史与逻辑的统一四、历史与逻辑的统一6本节教学要点、难点本节教学要点、难点 教学要点是讲清什么是辩证思维和辩证思维对于科学、技教学要点是讲清什么是辩证思维和辩证思维对于科学、技术和工程研究的意义。术和工程研究的意义。1、本节有四对辩证范畴：分析与综合；归纳与演绎；、本节有四对辩证范畴：分析与综合；归纳与演绎；抽象与具体，历史与逻辑。要分析为什么单独的一个概念抽象与具体，历史与逻辑。要分析为什么单独的一个概念会走向与辩证法对立的形而上学？为什么在科学研究中需会走向与辩证法对立的形而上学？为什么在科学研究中需要把这些对两两范畴结合起来？为什么结合才是辩证思维要把这些对两两范畴结合起来？为什么结合才是辩证思维？教学难点也在这里。？教学难点也在这里。2、辩证思维对于科学、技术和工程研究的作用和意、辩证思维对于科学、技术和工程研究的作用和意义。义。7科学技术研究，离不开辩证思维。分析与综科学技术研究，离不开辩证思维。分析与综合、归纳与演绎、从抽象到具体、历史与逻合、归纳与演绎、从抽象到具体、历史与逻辑的统一，这些辩证思维的形式体现和贯彻辑的统一，这些辩证思维的形式体现和贯彻在科学家、工程师的具体科学技术研究中。在科学家、工程师的具体科学技术研究中。自觉地认识和提升这些辩证思维的形式，对自觉地认识和提升这些辩证思维的形式，对于树立马克思主义科学技术观，深入研究科于树立马克思主义科学技术观，深入研究科学技术，建设创新型国家具有重要的意义。学技术，建设创新型国家具有重要的意义。8一、分析和综合一、分析和综合（一）分析（一）分析 是在思维中把对象分解为各个部分、侧面、属性以及阶段，分别加是在思维中把对象分解为各个部分、侧面、属性以及阶段，分别加以研究考察的方法。以研究考察的方法。（二）综合（二）综合 是在思维中把对象的各个部分、侧面、属性以及阶段按照内在联系是在思维中把对象的各个部分、侧面、属性以及阶段按照内在联系有机地统一为整体，以掌握事物的全貌、本质和规律的方法。有机地统一为整体，以掌握事物的全貌、本质和规律的方法。（三）分析与综合（三）分析与综合 分析与综合有机结合，形成分析与综合的辩证思维，形成了认识事分析与综合有机结合，形成分析与综合的辩证思维，形成了认识事物部分与整体辩证关系的完整过程，是人们思考事物、对象的必要思维物部分与整体辩证关系的完整过程，是人们思考事物、对象的必要思维方法与阶段。方法与阶段。在科学研究中，分析与综合是相互渗透和相互转化的。分析的目的，在科学研究中，分析与综合是相互渗透和相互转化的。分析的目的，不仅是为了深入对象内部进行认识和实践，而且是为了在思维中综合认不仅是为了深入对象内部进行认识和实践，而且是为了在思维中综合认识对象，为在实践中变革对象打下基础；综合也需要以分析为基础，没识对象，为在实践中变革对象打下基础；综合也需要以分析为基础，没有分析的综合不是深刻的综合。分析是研究，综合是创造。有分析的综合不是深刻的综合。分析是研究，综合是创造。9二、归纳和演绎二、归纳和演绎（一）归纳（一）归纳 归纳是从个别到一般，寻求事物普遍特征的认识方法。归纳推理不是归纳是从个别到一般，寻求事物普遍特征的认识方法。归纳推理不是必然性推理，其结论具有或然性。在科学实践活动中，归纳是从其情境密必然性推理，其结论具有或然性。在科学实践活动中，归纳是从其情境密切相关的特定研究中得到在此情境适用的一般性结论的。把归纳的结论推切相关的特定研究中得到在此情境适用的一般性结论的。把归纳的结论推广到其他情境时需要注意其适用性。广到其他情境时需要注意其适用性。（二）演绎（二）演绎 演绎是从对事物概括的一般性前提推论出个别性结论的认识方法。演演绎是从对事物概括的一般性前提推论出个别性结论的认识方法。演绎推理的结论是必然性的，只要其前提正确，推理过程正确，其结论就必绎推理的结论是必然性的，只要其前提正确，推理过程正确，其结论就必然正确。在科学研究中，演绎常常用在科学理论的建立和完善上。然正确。在科学研究中，演绎常常用在科学理论的建立和完善上。（三）归纳与演绎（三）归纳与演绎 归纳是从特殊到一般的推理方法，归纳由于不是必然推理，单纯运用归纳是从特殊到一般的推理方法，归纳由于不是必然推理，单纯运用归纳就会遇到归纳就会遇到“归纳问题归纳问题”；演绎是从一般到特殊的必然推理方法。但是；演绎是从一般到特殊的必然推理方法。但是单纯运用演绎，无法推进科学实践的新发现、新发明。把归纳与演绎结合单纯运用演绎，无法推进科学实践的新发现、新发明。把归纳与演绎结合起来，形成了归纳与演绎相互结合的辩证思维。归纳是演绎的基础，演绎起来，形成了归纳与演绎相互结合的辩证思维。归纳是演绎的基础，演绎则为归纳确定合理性和方向。归纳与演绎相互渗透、相互转化。则为归纳确定合理性和方向。归纳与演绎相互渗透、相互转化。10三、从抽象到具体三、从抽象到具体（一）抽象（一）抽象 抽象即从许多事物中，舍弃个别的、非本质的属性，抽出共同的、本质的抽象即从许多事物中，舍弃个别的、非本质的属性，抽出共同的、本质的属性的过程，是形成概念的必要手段。属性的过程，是形成概念的必要手段。（二）具体（二）具体 具体有两个含义，第一，指感性具体，也就是人们面对客观事物本身所获具体有两个含义，第一，指感性具体，也就是人们面对客观事物本身所获得的感性表象；第二，指理性具体，即反映事物本质规定的、与科学实践结合得的感性表象；第二，指理性具体，即反映事物本质规定的、与科学实践结合的理论内容。的理论内容。（三）从抽象到具体（三）从抽象到具体 就是把抽象的、内容贫乏的概念、理论赋予丰富的经验和实践内容的过程。就是把抽象的、内容贫乏的概念、理论赋予丰富的经验和实践内容的过程。在辩证思维中，从抽象到具体的过程，要实现认识的两次飞跃：第一次，是从在辩证思维中，从抽象到具体的过程，要实现认识的两次飞跃：第一次，是从感性的现实具体上升到思维抽象的过程，是一种建立在实践基础上的经验总结感性的现实具体上升到思维抽象的过程，是一种建立在实践基础上的经验总结提升的过程；第二次，是从科学的思维抽象逐步使抽象的理论上升到与具体实提升的过程；第二次，是从科学的思维抽象逐步使抽象的理论上升到与具体实践相结合的理性的思维具体的过程，是把抽象的概念和理论再返回科学实践，践相结合的理性的思维具体的过程，是把抽象的概念和理论再返回科学实践，赋予理论具体内容的过程。赋予理论具体内容的过程。11四、历史和逻辑的统一四、历史和逻辑的统一（一）历史（一）历史 历史方法是一种过程研究方法，科学技术研究需要掌握具体的研历史方法是一种过程研究方法，科学技术研究需要掌握具体的研究过程、概念演变史、学科史和前人研究方法，从而形成创新性科学究过程、概念演变史、学科史和前人研究方法，从而形成创新性科学研究的背景。研究的背景。二）逻辑（二）逻辑 逻辑是按照理性要求制定的思维规则和形式，它以抽象为基本特逻辑是按照理性要求制定的思维规则和形式，它以抽象为基本特征，通过对事物的具体形态和个别属性分析思考，揭示出事物本质特征，通过对事物的具体形态和个别属性分析思考，揭示出事物本质特征，形成概念并运用概念进行判断和推理来概括地、间接地反映现实。征，形成概念并运用概念进行判断和推理来概括地、间接地反映现实。逻辑思维的基本形式是概念、判断、推理。逻辑思维凭借科学的逻辑思维的基本形式是概念、判断、推理。逻辑思维凭借科学的抽象揭示被人类建构的事物的本性，具有自觉性、过程性、间接性和抽象揭示被人类建构的事物的本性，具有自觉性、过程性间接性和必然性的特点。常称它为必然性的特点。常称它为“抽象思维抽象思维”。是抽象的基本形式。是抽象的基本形式。12（三）历史与逻辑的统一（三）历史与逻辑的统一 历史与逻辑相统一的方法，是研究事物发展规律的唯历史与逻辑相统一的方法，是研究事物发展规律的唯物辩证思维方法之一。这一方法要求在认识事物时，要把物辩证思维方法之一。这一方法要求在认识事物时，要把对事物历史过程的考察与对事物内部逻辑的分析有机地结对事物历史过程的考察与对事物内部逻辑的分析有机地结合起来，逻辑的分析应以历史的考察为基础，历史的考察合起来，逻辑的分析应以历史的考察为基础，历史的考察应以逻辑的分析为依据，以达到客观、全面地揭示事物的应以逻辑的分析为依据，以达到客观、全面地揭示事物的本质及其规律的目的。历史和逻辑的统一，不仅仅是关于本质及其规律的目的。历史和逻辑的统一，不仅仅是关于历史方法和逻辑方法的关系，更重要的是，它是构建科学历史方法和逻辑方法的关系，更重要的是，它是构建科学技术理论体系和实践活动的规定性或原则。科学技术历史技术理论体系和实践活动的规定性或原则。科学技术历史实践是逻辑思维形成和发展的基础，确定逻辑思维的任务实践是逻辑思维形成和发展的基础，确定逻辑思维的任务和方向。科学技术历史实践的发展对于感性经验的增加使和方向。科学技术历史实践的发展对于感性经验的增加使逻辑思维逐步深化和发展。逻辑思维逐步深化和发展13在思维中坚持历史与逻辑的统一，要求：在思维中坚持历史与逻辑的统一，要求：思维的逻辑进程与客观思维的逻辑进程与客观的历史进程相统一。事物的历史从哪里开始，思维的逻辑进程也应的历史进程相统一。事物的历史从哪里开始，思维的逻辑进程也应当从哪里开始；以历史起点为逻辑起点，以历史的进程为逻辑的进当从哪里开始；以历史起点为逻辑起点，以历史的进程为逻辑的进程，按照历史发展的必然性来具体地、历史地揭示事物的发展规律。程，按照历史发展的必然性来具体地、历史地揭示事物的发展规律。思维的逻辑进程与思维的历史进程相统一。思维的逻辑进程是对思维的逻辑进程与思维的历史进程相统一。思维的逻辑进程是对思维的历史进程的概括，而思维的历史进程是思维的逻辑进程的基思维的历史进程的概括，而思维的历史进程是思维的逻辑进程的基础。思维的逻辑进程是以概括的形式再现思维的历史发展。础。思维的逻辑进程是以概括的形式再现思维的历史发展。在科学技术研究中，注意历史与逻辑的统一，可以使得科学家在科学技术研究中，注意历史与逻辑的统一，可以使得科学家与工程师站得更高，看得更远。既可以从横向也可以从纵向把握科与工程师站得更高，看得更远。既可以从横向也可以从纵向把握科学技术研究的脉络和前景；也可以使科学家和工程师们既具有理性学技术研究的脉络和前景；也可以使科学家和工程师们既具有理性的、缜密的思维与科学修养，也具有宏观开阔的全局视野和战略思的、缜密的思维与科学修养，也具有宏观开阔的全局视野和战略思维。维。14第二节第二节 科学技术研究的创新思维方法科学技术研究的创新思维方法 一、思维的收敛性与发散性一、思维的收敛性与发散性 二、思维的逻辑性与非逻辑性二、思维的逻辑性与非逻辑性 三、直觉与顿悟思维三、直觉与顿悟思维 四、移植、交叉与跨学科研究方法四、移植、交叉与跨学科研究方法15本节教学要点和难点本节教学要点和难点 教学要点是要讲清创新思维的特性，如何把握创新思教学要点是要讲清创新思维的特性，如何把握创新思维的特性，形成在科学技术研究中的创新情境，从而触发维的特性，形成在科学技术研究中的创新情境，从而触发创新思维的产生。创新思维的产生。1、本节讨论了四个创新思维与方法的特性：收敛与、本节讨论了四个创新思维与方法的特性：收敛与发散；逻辑与非逻辑；直觉与顿悟；移植、交叉与跨学科。发散；逻辑与非逻辑；直觉与顿悟；移植、交叉与跨学科。2、教学重点是在讲解清楚每一个特性的基础上，讲、教学重点是在讲解清楚每一个特性的基础上，讲清如何在这些两极特性间保持张力的创新思维特征。教学清如何在这些两极特性间保持张力的创新思维特征。教学难点也是如此。难点也是如此。16 科学技术研究需要创新，创新是科学技术研究的不竭科学技术研究需要创新，创新是科学技术研究的不竭动力和灵魂。要创新，必须有创新思维和方法。科学动力和灵魂。要创新，必须有创新思维和方法。科学研究上和技术发明上的创新思维，就是思维要素的辩研究上和技术发明上的创新思维，就是思维要素的辩证组合与重新配置。证组合与重新配置。科学技术研究的创新除了表现为运用规范性的辩科学技术研究的创新除了表现为运用规范性的辩证思维形式之外，还体现为收敛性与发散性、逻辑性证思维形式之外，还体现为收敛性与发散性、逻辑性与非逻辑性、抽象性和形象性的对立统一等辩证思维与非逻辑性、抽象性和形象性的对立统一等辩证思维特征。在这些具有对立方向的特性之间保持张力是创特征。在这些具有对立方向的特性之间保持张力是创造性思维的典型特征，也是创新思维方法的典型特征。造性思维的典型特征，也是创新思维方法的典型特征。17一、思维的收敛性与发散性一、思维的收敛性与发散性（一）收敛思维特性（一）收敛思维特性 使思维始终集中于同一方向，使思维条理化、简明化、逻辑化、使思维始终集中于同一方向，使思维条理化、简明化、逻辑化、规律化，收敛思维特性又称规律化，收敛思维特性又称“聚合思维聚合思维”、“求同思维求同思维”或或“集中思集中思维维”特性。特性。收敛性思维志在取得结果。收敛性思维志在取得结果。（二）发散思维特性（二）发散思维特性 是指从一个目标出发，沿着各种不同的途径去思考，探求多种答是指从一个目标出发，沿着各种不同的途径去思考，探求多种答案的思维特性，与收敛思维特性相对。又称案的思维特性，与收敛思维特性相对。又称“放射思维放射思维”、“求异思求异思维维”或或“扩散思维扩散思维”特性。发散思维特性是创造性思维最重要的特点特性。发散思维特性是创造性思维最重要的特点之一。之一。（三）思维的收敛与发散（三）思维的收敛与发散 只发散，不收敛，劳而无功；只收敛，不发散，没有创造。只重只发散，不收敛，劳而无功；只收敛，不发散，没有创造。只重视其中一个，便可能走向形而上学思维。若把两者有机结合起来，则视其中一个，便可能走向形而上学思维。若把两者有机结合起来，则具有辩证思维的特点。两者是对立的统一，具有互补性，不可偏废。具有辩证思维的特点。两者是对立的统一，具有互补性，不可偏废。需要在两者之间保持思维的张力，在收敛中注意发散在发散中注意需要在两者之间保持思维的张力，在收敛中注意发散，在发散中注意收敛。收敛。18二、思维的逻辑性与非逻辑性二、思维的逻辑性与非逻辑性（一）创造性思维的特性（一）创造性思维的特性 创造是科学研究和技术发明最重要的特性之创造是科学研究和技术发明最重要的特性之一。创造性思维不是在所有辩证思维和科学研究一。创造性思维不是在所有辩证思维和科学研究方法之外独立的一种思维形式或方法，是能够提方法之外独立的一种思维形式或方法，是能够提出创见的思维，是在思维特征方面不刻板，组合出创见的思维，是在思维特征方面不刻板，组合各种思维、灵活调用思维的特性。各种思维、灵活调用思维的特性。创造性思维的特点是创造性思维的特点是思维方向的求异性、思思维方向的求异性、思维结构的灵活性、思维进程的飞跃性、思维效果维结构的灵活性、思维进程的飞跃性、思维效果的整体性、思维表达的新颖性等的整体性、思维表达的新颖性等。创造性思维特别注重逻辑思维与非逻辑思维创造性思维特别注重逻辑思维与非逻辑思维的统一、抽象思维与形象思维的辩证统一。的统一、抽象思维与形象思维的辩证统一。19（二）创造性思维的逻辑性（二）创造性思维的逻辑性 创造性思维过程的逻辑性，是指其过程中包创造性思维过程的逻辑性，是指其过程中包括演绎、类比推理、归纳等等。在逻辑思维方面，括演绎、类比推理、归纳等等。在逻辑思维方面，类比推理在科学发现与创造方面的作用很大。类比推理在科学发现与创造方面的作用很大。类比推理是根据两类对象之间在某些方面的类比推理是根据两类对象之间在某些方面的类似或同一，推断它们在其他方面也可能类似或类似或同一，推断它们在其他方面也可能类似或同一的逻辑思维方法。类比推理是或然性推理。同一的逻辑思维方法。类比推理是或然性推理。类比常常是科学技术研究从已知跨越到未知的桥类比常常是科学技术研究从已知跨越到未知的桥梁。梁。20（三）创造性思维的非逻辑性（三）创造性思维的非逻辑性 创造性的非逻辑的思维，是指不拘逻辑形式或没有逻创造性的非逻辑的思维，是指不拘逻辑形式或没有逻辑形式的思维，辑形式的思维，其其形式主要有：联想、想象、隐喻、灵感、形式主要有：联想、想象、隐喻、灵感、直觉与顿悟等等。直觉与顿悟等等。在非逻辑思维方面，想象对于科学发现和技术发明的在非逻辑思维方面，想象对于科学发现和技术发明的作用很大。直觉和顿悟在创造成果突现方面尤其突出。作用很大。直觉和顿悟在创造成果突现方面尤其突出。想象，是对过去存储在大脑中的知识、经验、方法进想象，是对过去存储在大脑中的知识、经验、方法进行重新组合的思维活动，它可以把这种大脑中的知识、方行重新组合的思维活动，它可以把这种大脑中的知识、方法的暂时思维组合与现存研究对象通过某种形式关联起来，法的暂时思维组合与现存研究对象通过某种形式关联起来，形成新的联想。爱因斯坦认为，想象力比知识更重要。想形成新的联想。爱因斯坦认为，想象力比知识更重要。想象常常触发象常常触发“灵感灵感”，做出科学发现和技术发明。，做出科学发现和技术发明。非逻辑思维开拓思路，逻辑思维整理思路，完成创新非逻辑思维开拓思路，逻辑思维整理思路，完成创新的理性建构。在非逻辑思维之前也有逻辑思维（如比较、的理性建构。在非逻辑思维之前也有逻辑思维（如比较、分类、归纳等），为非逻辑思维做好铺垫准备。分类、归纳等），为非逻辑思维做好铺垫准备。21三、直觉与顿悟思维三、直觉与顿悟思维 直觉与顿悟思维是两种创造性很强的非逻辑直觉与顿悟思维是两种创造性很强的非逻辑思维特性。思维特性。（一）直觉（一）直觉 直觉是指不以人类意志控制的特殊思维特性，直觉是指不以人类意志控制的特殊思维特性，它是基于人类的职业，阅历，知识和本能存在的它是基于人类的职业，阅历，知识和本能存在的一种思维特性。直觉具有直接性、迅捷性、或然一种思维特性。直觉具有直接性、迅捷性、或然性等特征。性等特征。（二）顿悟（二）顿悟 顿悟是创造性思维的一种特性和状态，指当顿悟是创造性思维的一种特性和状态，指当思考某个问题长期得不到解决时，在某种时刻突思考某个问题长期得不到解决时，在某种时刻突然获得解决问题的豁然开朗的状态。顿悟有突发然获得解决问题的豁然开朗的状态。顿悟有突发性、诱发性、偶然性、极度快乐或豁然开朗之特性、诱发性、偶然性、极度快乐或豁然开朗之特性等等。性等等。22四、移植、交叉与跨学科研究方法四、移植、交叉与跨学科研究方法移植和交叉学科或跨学科的研究方法，是移植和交叉学科或跨学科的研究方法，是创造性思维的两种非常有效的研究方法。创造性思维的两种非常有效的研究方法。当代科学研究和技术发明变得越来越复杂，当代科学研究和技术发明变得越来越复杂，进行移植与交叉，通过多学科或跨学科的进行移植与交叉，通过多学科或跨学科的研究，常常能够获得单一学科研究无法获研究，常常能够获得单一学科研究无法获得的创新成果。得的创新成果。多学科融合或通过跨学科研究问题也是当多学科融合或通过跨学科研究问题也是当代科学和技术解决问题的创造性方法。体代科学和技术解决问题的创造性方法体现了广泛联系和发展的辩证法。现了广泛联系和发展的辩证法。23（一）移植方法（一）移植方法 所谓移植，即把在其他学科中已经运所谓移植，即把在其他学科中已经运用的方法或研究方式移到要研究的新领域用的方法或研究方式移到要研究的新领域或新学科中，加以运用或加以改造后的研或新学科中，加以运用或加以改造后的研究方法。移植方法的创造性很高。究方法。移植方法的创造性很高。移植方法包括：概念移植、对象移植和方移植方法包括：概念移植、对象移植和方法或技术移植等等。法或技术移植等等。24（二）学科交叉方法或跨学科方法（二）学科交叉方法或跨学科方法 当代各门科学之间的交叉性越来越大，通过当代各门科学之间的交叉性越来越大，通过学科之间的交叉往往可以获得新的认识，带来创学科之间的交叉往往可以获得新的认识，带来创新。学科交叉成为一种新的思考方式和研究方法。新。学科交叉成为一种新的思考方式和研究方法。1.所谓学科交叉方法，就是两门以上的学科所谓学科交叉方法，就是两门以上的学科之间在面对同一研究对象时，从不同学科的角度之间在面对同一研究对象时，从不同学科的角度进行对比研究的方法。借鉴其他学科的研究，思进行对比研究的方法。借鉴其他学科的研究，思考本学科的问题和对象，融合其他学科的研究方考本学科的问题和对象，融合其他学科的研究方法，以达到对研究对象的新认识。法，以达到对研究对象的新认识。2.所谓跨学科方法就是通过多学科的协作共所谓跨学科方法就是通过多学科的协作共同解决同一问题的方法，跨学科也是一种多学科同解决同一问题的方法，跨学科也是一种多学科融合的方法，也可以称为多维融贯的方法。融合的方法，也可以称为多维融贯的方法。25第三节第三节科学技术研究的数学与系科学技术研究的数学与系统思维方法统思维方法一、数学方法及其作用一、数学方法及其作用二、系统方法及其作用二、系统方法及其作用三、复杂性思维及其方法三、复杂性思维及其方法26本节教学要点和难点本节教学要点和难点 教学要点：帮助研究生意识到数学和系统思维是当代科学方法的重教学要点：帮助研究生意识到数学和系统思维是当代科学方法的重要方面。把握数学方法和系统思维的特征、运用的情境和条件。培养科要方面。把握数学方法和系统思维的特征、运用的情境和条件。培养科学抽象、建模、定量与定性结合的、有系统化特征的思维习惯。学抽象、建模、定量与定性结合的、有系统化特征的思维习惯。1、数学方法的教学重点：讨论每一种数学方法对于科学抽象、建、数学方法的教学重点：讨论每一种数学方法对于科学抽象、建立模型认识世界的意义和作用，简化研究对象、条件和情境的意义和作立模型认识世界的意义和作用，简化研究对象、条件和情境的意义和作用。教学难点是如何处理数学方法的方法论意义，数学可以使人精确，用。教学难点是如何处理数学方法的方法论意义，数学可以使人精确，但过分数学化也使人远离自然，过分狭窄。但过分数学化也使人远离自然，过分狭窄。2、系统方法的教学重点：在讲述四类系统方法各自的用途以及优、系统方法的教学重点：在讲述四类系统方法各自的用途以及优势的基础上，讲清系统方法的整体处理问题的视野。势的基础上，讲清系统方法的整体处理问题的视野。3、复杂性思维的教学重点：使学生理解世界的复杂性，以及处理、复杂性思维的教学重点：使学生理解世界的复杂性，以及处理问题时不要过分简化与还原，建立多学科融贯的信念和思维。复杂性的问题时不要过分简化与还原，建立多学科融贯的信念和思维。复杂性的概念是教学的难点。概念是教学的难点。27 恩格斯指出：恩格斯指出：数学：辩证的辅助工具和表达方式。数学方法数学：辩证的辅助工具和表达方式。数学方法是一种关注事物的形式和抽象结构的思维和科学方是一种关注事物的形式和抽象结构的思维和科学方法，它抽象地表达事物的空间关系与数量关系。法，它抽象地表达事物的空间关系与数量关系。系统思维是把事物视为系统来处理的系统思维是把事物视为系统来处理的思维方法。系统思维是一种整体性和关联思维方法。系统思维是一种整体性和关联性很强的思维方法。性很强的思维方法。28一、数学方法及其作用一、数学方法及其作用数学方法是所有成熟的数理科学的基本研究方法之一。数学方法是所有成熟的数理科学的基本研究方法之一。数学方法注重抽象、模型化，是我们可以把自然研究数学方法注重抽象、模型化，是我们可以把自然研究对象高度抽象、转化为人工模型，抽象其中因果关系的基对象高度抽象、转化为人工模型，抽象其中因果关系的基本方法。数学方法包括多种形式，如数学方程方法、数理本方法。数学方法包括多种形式，如数学方程方法、数理统计方法、数学建模方法、数学实验方法，等等。统计方法、数学建模方法、数学实验方法，等等。（一）数学方程方法（一）数学方程方法 方程是一种把事物的关键关系抽象出来，建立某种关方程是一种把事物的关键关系抽象出来，建立某种关于事物的数学模型的方法；例如，洛特卡于事物的数学模型的方法；例如，洛特卡-魏尔特拉方程，魏尔特拉方程，抽象地描述了捕食者与被捕食者的关系，让人们理解了在抽象地描述了捕食者与被捕食者的关系，让人们理解了在一定条件下，特定生态系统的运行。一定条件下，特定生态系统的运行。（二）数学建模方法（二）数学建模方法 模型是科学抽象的一种；模型是科学家考察和介入自模型是科学抽象的一种；模型是科学家考察和介入自然事物的中介与桥梁；数学在建模方面具有重要作用，数然事物的中介与桥梁；数学在建模方面具有重要作用，数学模型比实物模型更能够反映事物内在属性的抽象关系。学模型比实物模型更能够反映事物内在属性的抽象关系。29（三）数学统计方法（三）数学统计方法 统计方法是人类对事物总体数量、类型及其关系的认统计方法是人类对事物总体数量、类型及其关系的认识方法。统计方法在统计资料的基础上来研究如何搜集、识方法。统计方法在统计资料的基础上来研究如何搜集、整理和分析统计资料的方法。数学统计方法对于认识事物整理和分析统计资料的方法。数学统计方法对于认识事物总体状况、分布状态及其相互关系有重要意义。总体状况、分布状态及其相互关系有重要意义。（四）数学实验方法（四）数学实验方法 数学实验是把计算机技术和数学方法结合起来，在计数学实验是把计算机技术和数学方法结合起来，在计算机上以数学方法设计实现的理想实验。数学实验方法有算机上以数学方法设计实现的理想实验。数学实验方法有助于人类更加精确和在整体上认识事物内部要素和事物之助于人类更加精确和在整体上认识事物内部要素和事物之间的理想关系。数学实验方法丰富了实验的概念，扩展了间的理想关系。数学实验方法丰富了实验的概念，扩展了实验的内容。是一种理想化的数学实践。实验的内容。是一种理想化的数学实践。30二、系统方法及其作用二、系统方法及其作用系统方法是指系统方法是指20世纪世纪40-90年代出现的系统科学所采用年代出现的系统科学所采用的一系列方法的总和，这些方法对于从横断方面抽象认识的一系列方法的总和，这些方法对于从横断方面抽象认识对象的物质结构、能量流动和信息传递有重要的作用。对象的物质结构、能量流动和信息传递有重要的作用。（一）系统分析与综合方法（一）系统分析与综合方法 1.系统分析：把系统进行分解，对其要素进行分析，系统分析：把系统进行分解对其要素进行分析，找出解决问题的可行方案的思维与思考方法。找出解决问题的可行方案的思维与思考方法。2.系统综合：把研究、创造和发明对象看作是系统综系统综合：把研究、创造和发明对象看作是系统综合整体，并对这一系统综合整体及其要素、层次、结构、合整体，并对这一系统综合整体及其要素、层次、结构、功能、联系方式、发展趋势等等进行辩证综合地考察，以功能、联系方式、发展趋势等等进行辩证综合地考察，以取得创造性成果的一种思维方法。取得创造性成果的一种思维方法。系统综合是与系统分析相反的逆向思维方法。系统综系统综合是与系统分析相反的逆向思维方法。系统综合强调从系统整体出发，综合和分析同步进行，以综合统合强调从系统整体出发，综合和分析同步进行，以综合统摄分析；强调从部分与整体的相互依赖、相互结合、相互摄分析；强调从部分与整体的相互依赖、相互结合、相互制约的关系中揭示系统的特征和规律。制约的关系中揭示系统的特征和规律。31（二）软系统方法论（二）软系统方法论 软系统分析，主要运用于问题不够明软系统分析，主要运用于问题不够明确、任务范围无法完全确定的情境。确、任务范围无法完全确定的情境。软系统方法论认为，软问题是指在现实世软系统方法论认为，软问题是指在现实世界中的人类活动所表现出来的有关的不能界中的人类活动所表现出来的有关的不能精确定义无法精确说明的问题。软系统方精确定义无法精确说明的问题。软系统方法论采取现实与模型对应的方式直到较为法论采取现实与模型对应的方式直到较为满意地解决问题为止。满意地解决问题为止。32（三）反馈与控制方法（三）反馈与控制方法 1.反馈与反馈方法反馈与反馈方法 反馈本为控制论的基本概念，指将系统的输出返回到反馈本为控制论的基本概念，指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，进而影响系统功能的过程。输入端并以某种方式改变输入，进而影响系统功能的过程。反馈可分为负反馈和正反馈。反馈方法是指运用反馈反馈可分为负反馈和正反馈。反馈方法是指运用反馈概念去分析和处理问题的方法，是一种以结果反过来影响概念去分析和处理问题的方法，是一种以结果反过来影响进一步产生事物或原因的思考方法。进一步产生事物或原因的思考方法。2.控制与控制方法控制与控制方法 控制是指对事物起因、发展及结果的全过程的一种把控制是指对事物起因、发展及结果的全过程的一种把握，是能预测和了解并决定事物的结果。握，是能预测和了解并决定事物的结果。控制方法有多种具体形态。控制方法的核心是一种在控制方法有多种具体形态。控制方法的核心是一种在系统视野中如何处理好控制主体与控制客体的辩证关系。系统视野中如何处理好控制主体与控制客体的辩证关系。运用控制方法对复杂对象进行研究时，是对其控制流程加运用控制方法对复杂对象进行研究时，是对其控制流程加以综合性的考察，是以事物的系统要素、结构和功能关系以综合性的考察，是以事物的系统要素、结构和功能关系的立场观察事物。的立场观察事物。33（四）信息方法（四）信息方法 信息方法是运用信息的观点，把系统的运动信息方法是运用信息的观点，把系统的运动过程看作信息传递和信息转换的过程，通过对信过程看作信息传递和信息转换的过程，通过对信息流程的分析和处理，获得对某一复杂系统运动息流程的分析和处理，获得对某一复杂系统运动过程的规律性认识的一种研究方法。过程的规律性认识的一种研究方法。信息方法的优点是不割断系统的联系，通过信息方法的优点是不割断系统的联系，通过流经系统结构的信息考察系统的结构和功能，以流经系统结构的信息考察系统的结构和功能，以及变化发展，用联系的、全面的、功能化的观点及变化发展，用联系的、全面的、功能化的观点去综合分析系统运动过程。去综合分析系统运动过程。34三、复杂性思维及其方法三、复杂性思维及其方法（一）复杂性思维（一）复杂性思维 复杂性思维是复杂性思维是20世纪世纪90年代以后伴年代以后伴随复杂性科学兴起而与简单性思维相对的随复杂性科学兴起而与简单性思维相对的思维方式。复杂性思维把事物本身的复杂思维方式。复杂性思维把事物本身的复杂性特征凸显出来，让人们更加认识到事物性特征凸显出来，让人们更加认识到事物发展的复杂性状态和性质，考虑问题的多发展的复杂性状态和性质，考虑问题的多样性。复杂性思维在更高的层次上体现了样性。复杂性思维在更高的层次上体现了