发明项目设计方案的萌发源于创造的冲动，而创造的冲动来自迫切解决某一问题的需要。可以是个体迫切解决某一问题的需要，也可以是家人、同学迫切解决某一问题的需要，还可以是大众迫切解决某一问题的需要。如果不是迫切解决某一问题的需要，决不会产生创造的冲动，因而也不会萌发发明项目设计方案。
　　2．迫切解决某一问题的需要可分三类
　　（1）迫切需要解决的某一问题是从来没有遇到过的，解决这一问题的方法或经验需要重新探讨、摸索。例如，人们经常遇到反复感冒的问题，迫切需要找到一种“只要感冒一次就能自动免疫”的方法。
　　（2）迫切需要解决的某一问题是经常遇到的，但大家习以为常，没有引起足够的注意与重视。解决这一问题的方法或经验也需要重新探讨、摸索。例如，“饭前需要饮水”的问题大家都知道的，但饮多少水，提前多长时间饮水，饮什么水，却谁也没有认真地去研究过。
　　（3）迫切需要解决的某一问题是经常遇到的，并且已经有很多成功的解决这一问题的方法和经验可供借鉴和效仿，但由于社会的发展、科技的进步，利用这些方法和经验解决这些问题的效果越来越令人不满意。例如，人们迫切需要尽快治疗感冒，治疗感冒的药物和方法也越来越多，但由于感冒病毒的变种和人体产生的抗药性，这些方法和经验治疗感冒的效果也越来越令人不满意。现在迫切需要尽快找到多种治疗感冒的、特别有效的方法和经验。
　　3．发明项目设计方案选定的条件
　　（1）方案新颖。
　　（2）方案科学。
　　（3）方案符合公共道德规范。
　　（4）方案设计结果预测具有先进性、实用性和科学性。
　　（5）发明项目设计方案者具备可研究的、充分的必要条件。

　　二、发明项目设计方案的构思

　　在发明项目设计方案选定后就进入发明项目设计方案的构思阶段。这一阶段分为调查阶段和思考酝酿构思阶段，即是指发明项目方案设计者首先应通过调查占有大量与发明项目设计有关的信息和具备一定的专业知识的基础，再运用相应的发明方法，进行有层次的创造思维，找到能解决发明项目设计的突破口，最后构思出解决发明项目设计的方案或措施。
　　1．调查阶段
　　围绕初步选定的发明项目设计方案，在广泛收集对口情报资料后，首先从中再次核实所选发明项目设计方案或类似的方案前人是否研究过，成功或失败的原因何在，有无借鉴价值。例如，我指导几位同学在选定“擦玻璃器”这个发明项目设计方案时，就调查了现在擦玻璃的工具和方法已有哪些，各有什么特点，存在什么问题。经过调查发现，现在已经有了各种各样的擦玻璃工具，像擦玻璃刷、自动喷水刷、擦玻璃架、磁铁擦玻璃器和智能擦玻璃机器人等。但我们认为都不是普通居民家庭最佳的选择，不是效果不佳就是价格太高，因此发明设计“擦玻璃器”仍有现实意义和创造价值，发明项目设计的调查工作应该再往下进行。接着我们再寻觅与擦玻璃有联系、与擦玻璃工具的原理和结构相近或类似的其他事物，像摇手轮、雨刮器、滚筒刷、吸尘器等。调查越详细、越广泛越好。除了整体调查外，随着调查的深入，还要做分解调查，通过广泛的科学的调查，应取得大量的与发明项目设计有关的技术情报信息和专业科学知识，才能进入发明项目设计的思想酝酿构思阶段。
　　2．思考酝酿构思阶段
　　思考酝酿构思阶段是发明项目设计的技术关键，如采用什么工作原理和结构，工艺难怎么解决等。这一阶段要做到能进能退、能屈能伸。既要解放思想，又不能违背科学；既要深钻细研，又不能钻牛角尖。思考酝酿构思是创造性很强的活动，要在这一活动中最大限度地挖掘发挥自己的创造力。创造性的设计构思能不能产生出来，关键在于思考酝酿构思的成熟与否。思考酝酿构思决非单一的伏案苦思，它有各种形式和方法。要针对不同的发明设计项目和不同的技术难关，灵活运用相应的创造方法去突破，以获得具有创造性的解决发明项目的设计构思或技术方案，并找出实施设想或实施途径。常用来思考酝酿构思的方法有很多，在下一节中将具体介绍。

　　三、发明项目设计方案物化的过程

　　发明项目设计经过构思拿出具体方案后，发明项目设计者应立即着手具体实施或动手制作，这一过程也叫做发明项目设计方案的物化过程。
　　爱迪生说过：“天才是百分之一的灵感和百分之九十九的汗水。”选定了发明项目设计方案，经过思考酝酿，完成创造构思仅仅只有了一个好的开始，要想最终取得创造的成果，还得努力去实施。世界发明家研究会主席福勒指出：“得到一个发明的好构思，如怀孕一样容易，而实现发明构想却像生孩子并加以培养一样困难。”要知道，一些具有杰出贡献的人，并不是那些有最伟大的构想和潜能的人，而是用自己的构想和能力做出了创造性成绩的人。成功的创造者敢于试验自己的构想，主动开发和利用自己的潜能；失败的创造者则是“说话的巨人’，“行动的矮子、懒汉和懦夫”。
　　1．有了好的发明构思应立即着手实施
　　具有较强的创造能力的人，不仅能酝酿出好的发明构想，而且具有较强的动手操作能力去实施。他们知道首先问自己“什么时间做”，“在哪儿做”，“由谁来做”，“什么时候完成”，“怎样完成”等，即设计一个较为具体的实施计划，然后尽快做一个实用的模型或制成品。若是方法的发明，则应尽快做一个实施方案并立即实施这一方案去解决多个同类问题，以检验发明的新方法是否可行、是否特别有效，尽快形成可操作的模式。
　　2．随时完善发明构思
　　为了保证发明项目设计方案的物化成功，应随时完善发明构思。许多发明构思往往在开始时，只是内心的一个简单的设想。只有经过物化即实施的检验，才能发现它的不足之处，提出修改或完善的进一步构思，然后再经过实施检验、再修改、再完善……直至发明项目设计方案物化完全成功。例如，我指导潘妍和王媛媛同学在对自己设计的“聋残人律动教学仪”发明构思进行物化过程中，在我的指导下，经过多次实践检验、修改完善才得以成功。其成果不仅在香港第三十届联校科学展览会上获得好评，而且还获得第十届发明展览会铜奖。
　　3．贵在“再坚持一下的努力之中”
　　在实施发明项目设计方案物化的过程中，要有充分的思想准备去面对失败，以顽强的毅力去克服各种困难，成功往往产生于“再坚持一下的努力之中”。哥伦布花了14年的时间，才实现他计划中的航行；爱迪生发明电灯失败了1000次；当贝尔一开始要卖他发明的电话时，有人却认为不需要而加以拒绝。可见要把发明构思变成实施行动需要艰苦的努力。</PGN174.TXT/PGN>爱迪生说过：“社会永远没有准备好去接受任何新发明。每样东西都会遭到抵制，通常要花几年的时间。想人们听进发明家的话，还要等上几年，才能让发明的东西正式上市。”
　　构思是行动的种子，将发明构思付诸实施行动，需要坚韧的毅力和勇气去克服实施过程中可能遇到的各种困难、挫折和失败。只有经受住了这些挫折和失败，克服了各种困难，才可能完成发明项目设计方案的物化而获得成功。例如，蔡颖同学在实施她的“蔡氏固体密度瓶”发明构思方案过程中，以坚韧的毅力和勇气，经受了数十次失败，并在我的指导下，克服了实施过程中遇到的很多困难，才最终获得了第七届全国青少年发明创造比赛金奖、美国“IET”基金会“逢荃奖”和“亿利达”青少年发明一等奖。
　　上面只是讨论了发明项目设计的一般程序，具体的发明项目设计的程序还要复杂得多、丰富得多。其中的奥妙还有待于我们初学者亲身去体验、去探索，才能真正了解到真实、详尽的发明项目设计的一般程序和方法。