发明创造十篇

时间:2023-03-19 21:00:57

发明创造

发明创造篇1

    【编号:284,国级,国内范围发行, 湖南师范大学主办,在《中学生理化报·高二生物版》2005年9月23日11版上刊登。2005年9月在北京K12育教信息产业集团主办的《K12全国中小学教育教学网》上发表。2005年10月在广东省汕头市教育局主办的《中小学电教网》上发表。2005年11月在福建省厦门市同安区教育局主办的《51中小学教育资源网》上发表。2005年11月在湖南省教育厅主办的《中国教育资源网》上发表。2005年11月在云南省蒙自县教育局主办的《无忧教学资源网》上发表。2005年11月在江西省南昌市中华教育资源网主办的《中华教育资源网》上发表。2005年11月在山东省济南市卓越教育资源网站主办的《卓越教育资源网》上发表。】

    “鬼斧神工”是惊叹天公造化之伟大,“巧夺天工”则是赞美人类创造能力之无穷。每一位中学生都蕴藏着强大的创造潜力,若有意识地培养自己的创造品质、发展自己的创造能力,再学会一些创造技法,一定能在创造方面有所成效。

    一、加减法

    在原有的事物上加减一些东西,可能创造出一些崭新的东西来。

    及获奖情况简介:

    【编号:284,国级,国内范围发行, 湖南师范大学主办,在《中学生理化报·高二生物版》2005年9月23日11版上刊登。2005年9月在北京K12育教信息产业集团主办的《K12全国中小学教育教学网》上发表。2005年10月在广东省汕头市教育局主办的《中小学电教网》上发表。2005年11月在福建省厦门市同安区教育局主办的《51中小学教育资源网》上发表。2005年11月在湖南省教育厅主办的《中国教育资源网》上发表。2005年11月在云南省蒙自县教育局主办的《无忧教学资源网》上发表。2005年11月在江西省南昌市中华教育资源网主办的《中华教育资源网》上发表。2005年11月在山东省济南市卓越教育资源网站主办的《卓越教育资源网》上发表。】

    “鬼斧神工”是惊叹天公造化之伟大,“巧夺天工”则是赞美人类创造能力之无穷。每一位中学生都蕴藏着强大的创造潜力,若有意识地培养自己的创造品质、发展自己的创造能力,再学会一些创造技法,一定能在创造方面有所成效。

    一、加减法

    在原有的事物上加减一些东西,可能创造出一些崭新的东西来。例如圆珠笔杆上加一个裁纸的刀或者一个小梳子,这样就成了多用笔。又如在歌曲的录音带或录像带上,把歌声减去只留伴奏声,就成了大家喜爱的卡拉OK带。

    二、扩缩法

    在原有的事物上扩大或缩小一些什么,变为创新的又一事物。例如雨伞要手来撑,特别是抱小孩的母亲在雨天感到打伞很不方便,因此有人想到把帽沿扩大,就创造出“帽伞”。又如磁带录音机录放音乐是比较方便的,但携带不是很方便,于是有人想到缩一缩,把收录音机做成“随身听”,很受人们欢迎,风靡全球。

    三、改变法

    把原来的事物,改变一下形状、颜色、音响、味道、气味,以及功能等等,也会创造出新事物。例如棉花是白色的,有人就想到培育有色棉花。又如电子钟表发明以后,有人想到制造报时钟表,也有把钟表外形改一改,变成精致的装饰钟表。再如,以前饼干总是甜的,现在就创新了,有咸的,有麻辣的,还有怪味的。再说录放机改进一下,功能变成了重复放、跟读等功能,就变成语言机。

    四、缺点改进法

    对现有的事物,找出它的缺点,改进缺点就创造出新的事物来。一把伞将各种缺点改进,每改进一种,就是一种新产品。雨伞颜色单调,大都是黑色,许多放在一起不易区别,容易拿错,改为多种颜色和图案。雨伞太长,不易收藏和携带,改为折叠式。为了挡住迎面吹来的雨,伞布遮住了视线,容易撞到别人,改伞布为透明塑料。拿东西撑伞不方便,做成自动伞。打伞时再拿东西不方便,改做帽伞,上车收伞时,雨水会滴落到别人或自己脚上,在伞顶上装个“储水器”。雨夜打伞行路,车辆不容易看到你,会发生危险,在伞柄上装上只电筒。

    五、联想迁移法

    把某件事物的原理,迁移运用到另一些事物上去,采取触类旁通的办法。例如河蚌由于砂砾刺伤而生出珍珠,有人依此而创造出人工培育方法。有人把这种方法联想到培养人工“牛黄”。“牛黄”是牛胆的结石,于是通过外科手术在牛胆中接种异物,果真得到人工“牛黄”。又如有人发现老鼠掉进氟化碳溶液里淹不死,研究其原因,原来氟化碳能溶解氧气和二氧化碳气,于是有人就联想到这与血液输氧气和二氧化碳的红血球一样,于是利用氟化碳制成“人造血”。

    六、反面求索法

    有时某一创造,正面思索得不出好结果,以至不可能得出结果,从反面思索还会有所创造。“司马光砸缸”的故事是家喻户晓。一个小朋友从假山上掉进大水缸里,不马上救他,他会被水淹死。其他小孩只从正面思考,救他出来,可人小力小,叫大人又来不及,没有办法只好哭。但是司马光却能反面思考,人救不出来,就放水吧,于是砸缸放水,小孩得救。另外大家常碰见圆珠笔漏油的问题。许多厂家研究过漏油的原因,主要是圆珠磨损后产生较大的缝隙漏油。很多厂家就从正面想法用耐磨的圆珠,结果装圆珠的套也要磨损,反正得不到解决。但是有人就反面想,磨损不可避免,一般写上25000字磨损漏油,干脆把笔芯改小,改写20000字左右换笔芯就行了。再有“吸尘器”的发明,实际上是“吹尘器”反过来的事例。最初打扫清洁的工具是“吹尘器”,结果尘土飞扬,反而不卫生。反过来变成“吸尘器”效果就非常好。

    七、仿效摸拟法

    仿造某一事物来创造出新的事物的办法,特别是“仿生学”在创造上发挥了极大的作用。飞机的翅膀就是仿造老鹰的翅膀。模仿鹞能垂直起飞降落的功能就制出鹞式垂直起落飞机。模仿海豚造出快速潜艇。模仿乒乓球运动员打出的各种性能、角度的球型,制造出乒乓球发射机。鲁班发明的锯子,也是模仿茅草边的小齿。模仿乌龟壳的结构,而发明耐压的“薄壳结构”的大屋顶。不但生物有许多可模仿的,就是人类自己创造出来的事物,也可以模仿。例如模仿玩具竹蜻蜓制造出直升飞机。模仿心理医生对精神患者谈话方法,创造出“暗示教学法”等等。

    八、代替法

发明创造篇2

动手操作能力是技术课程培养优生的一个重要手段,是进行发明创造的前提。要想一项发明创造获得成功,必须具备哪些基本要素呢?笔者在此简述个人看法。

知识

发明创造是在前人的知识与成果的基础上,进行某些改进,使其逐步完善、提高,以适应各种新的需求;发明创造如果离开了现有的技术,或者说不继承前人的科技成果,就不可能在已有的技术水平上有所创新与发展。

有些人认为,搞发明创造靠的是灵气和运气,只要心灵手巧,加上一定的天时地利人和,即使知识不多也会有所成就。这是一种误解。笔者在教学过程中,会提醒学生,进行发明创造之前,应系统学习有关项目方面的知识。这样,通过多年的学习与积累,学生就会形成合理的知识结构。

能力

发明创造的能力,即人们通常所说的“创造力”。创造力包括创造性思维能力与意识、创造的毅力与意志、创造技巧与方法、对前人的研究成果的利用能力、组织与协调能力、动手操作能力等。

其中最关键当属创新意识。有了这种意识,才能调动各种机能,通过适当方式开发创造力,最终完成作品。发明创造应该从小处着手,从实际出发,不断获得进步提高,获得成功的愉快体验,从而形成良性循环,再向更高的目标前进。

条件

发明创造需要参与者具备内在的条件,即一定的知识和能力;此外,还需要具备外在的条件,即一定的经济基础、技术装备和社会环境。

进行发明创造需要一定的资金,进行试验需要一定的材料与设备;这些条件若不齐备,发明创造就可能半路夭折。

发明创造的成功与推广还要以一定的社会需求为条件,没有相应的社会环境,单靠发明家的个人奋斗很难成功。例如,我校学生龙超泽在2008年8月全国第二十三届青少年科技创新大赛上,凭借《叶脉网式凝雾集水装置》一举获得工程学优秀项目一等奖、英特尔英才奖,以及本届大赛的最高奖——中国科协主席奖。

辉煌背后有着常人看不到的种种困难,他个人的成功也包含了学校教师以及家长的付出,一个人单打独斗,不经过千百次的试验,成功就会渐行渐远。

信息

发明创造者必须信息灵通,准确、及时地了解有关的研究动态、社会需求动向,同类课题研究队伍的状况等信息,以保证发明创造成果的新颖性、实用性和先进性。

在瞬息万变的信息时代,“两耳不闻窗外事”,关在屋子里搞创造发明,一定会被时代抛弃。在这方面,我做了一些基础工作,如:购买了上千元的科技方面的书籍,订阅《发明与创新》、《科学大众》、《动手做》等杂志报刊,购买与科技创新有关的光盘。

发明创造篇3

今年已87岁耄耋老人刘镇宇先生,是台湾发明界的元老,被誉为“发明运动推手”。台湾现有的5个发明团体中,就有4个是他参与创办的。40多年来,他经常奔波在两岸之间,为两岸发明交流、学术研讨作出了不可磨灭的贡献。

推动科技发明是时代潮流

提到科技与发明,不得不提及“创造学”这门学问,因为它们是紧密相连的。刘镇宇老先生向《中国科技财富》介绍,创造学是研究人类创造发明活动规律的一门学科,它以创造活动、创造过程、人类创造性、创造成果、创造环境、创造人格、创造过程中的人类能力、实践经验等为研究对象和领域的一门学问。他告诉《中国科技财富》,推广创造学,开发创造力,给我们提示了两条基本原理:一创造力是人类从社会实践中获得的一种能力,是人人都具备的一种潜在能力。二、创造力和现代技能一样,是通过教育、训练而激发出来的,是在实践中不断的提高、增强而转化的成果。

提到“创造学”,刘镇宇老先生向《中国科技财富》讲诉了这样一个故事:上个世纪的30年代,美国通用电器公司发现了大学生大量增加,而科技成果却出现大量下降的现象。后来,这家公司了解到大学生在社会上没有成果的原因是,学校只给学生教授知识,学生受到的是“逻辑教育”,学校没有传授“创造方法”,而不启发研究发明,因此成果很难从大脑中脱颖而出。1936年,美国通用电气公司开设了“创造工程训练课程”,对员工进行了创造教育,第二年这个公司的专利申请量增加了三倍以上。后来,这种模式在美国得到了推广,使美国很快就形成了开发“创造学”的热潮,也促使美国的科研与经济迅速发展,成为世界上最富裕的国家。因此,刘镇宇认为,一个国家必须有先进的科学技术支撑才能强大。

为了促进发明事业的发展,自1967年军中退役后,刘镇宇老先生立即自行创办了第一个民间的研发机构――“大同世纪综合研究发展中心”。他告诉《中国科技财富》:这个发展中心是由有研发兴趣的老同事组成,是一个从事创新研发工作及推动社会的发明运动的机构。1972年1月23日,他与30余位发明人共同成立了“台湾省发明人协会”,使台湾的发明运动迅速发展起来。1980年4月份,他又亲手创立了“高雄市发明人协会”,他在创会制作的纪念小锦旗上印制着:“效法古圣先贤研发精神、重建中华科技领先地位”,意思是说我中华科技在人类史上曾是最早最领先的,今已失去了原先的地位,要大家重新争回来。

刘镇宇认为,发明就存在于日常生活中,因事物的缺陷,社会的需要,人类的希望,所以要不断发明,发明是“创造神奇一瞬间”。他说:“中国是发明的国度,中华民族有着五千年的文明史,有着发明的积累优势。21世纪是创新的世纪,是中国人的世纪,我们有十三亿炎黄子孙,如果能激励出三亿的发明家,那么中国一定强

”。

在刘镇宇老先生看来,推动科技发明是时代的潮流,是当今每个华夏儿女的使命。因此,刘镇宇老先生提出了“扩大的推行发明运动,激励出三亿个发明人,中国定强,加速重返世界科技领先地位,指日可期”的口号,旨在推动海峡两岸发明事业的发展。

为两岸发明事业不辱使命

刘镇宇老先生为实现“中国重返世界科技领先地位”的目标,他从北到南走遍了沿海各省、市,受到了有关的科技部门、发明协会、职工协会的欢迎,并与多个省、市单位签署了共同推行发明运动的合作协议书和备忘录,他还多次参加大陆举办的相关发明运动活动。

1999年5月,刘镇宇应邀访问“青岛市科学技术协会”,并发起了共同推行发明运动的合作建议;2001年5月,他邀请青岛科协韩美莲副主席率团来台访问,加强两岸发明实业交流与研讨,从此他展开了发明运动活动。2002年初,刘镇宇应邀参加在北京举办的“京台科技论坛”,并在致词时再次就喊出了“扩大的推行发明运动,激励出三亿个发明人,中国一定强,重返世界科技领先地位,指日可期!”的口号,颇受当时与会的领导及贵宾的赞赏。刘镇宇告诉《中国科技财富》,他还通过刊登广告、发表文章、到处演讲等方式宣传发明创造的重要性,激励国人积极投身发明事业,为国家的强大做出应有贡献。

在2005年广州科协举办的“穗港澳台应用科技展示会”上,刘镇宇应邀率领台湾41件产品参加展出。在展示会的座谈会上,他又次呼吁中国要重返世界科技领先地位,并与广州科协签署了“共同推行发明运动的备忘录”。2006年6月份,他与福建省总工会发明协会签署了创办“618职工项目创新发明展,同时与福州市发明协会签署了“共同合作推行发明运动协议书”。2008年6月21日,他应泉州市职工技术协会邀请,到泉州访问,并与该会赖畅水会长签署了“共同合作推行发明运动协议是书”,同时接受该会聘为“荣誉会长”之职衔。2009年6月与新疆昌吉自治州总工会杨向泽主席签署共同推行发明运动协议书,这是他的发明运动由沿海各省深入内陆的开始。通过这些活动加强了两岸发明事业的交流与研讨,也促进了两岸的经济发展。

发明创造篇4

   《中华人民共和国专利法》规定“两个以上单位或者个人合作完成的发明创造、一个单位或者个人接受其他单位或者个人委托所完成的发明创造,除另外有协议的以外,申请专利的权利属于共同完成的单位或者个人。”这一法律规定,受委托完成的发明创造,如果在委托合同中没有约定或者约定不明确的,申请专利的权利属完成专利的单位或者个人;如果双方在委托合同中有明确的约定,申请专利的权利的归属,依约定履行。

    确定申请权的归属,应明确是个人完成的还是履行职务完成的。如果受委托方是法人,而完成发明创造的人是受委托方的工作人员,完成的发明创造是利用法人单位的技术资料和人力、财力资源,则该发明创造是职务行为,申请专利权的权利应归受委托的单位而不是具体的发明创造人,但是,具体的发明创造人可按规定获得奖金和报酬,并且可署上个人的姓名。如果受委托方是个人(含二人以上),则申请权归个人所有。

    在一般情形下,委托方向受托方委托,都是由委托方提供技术数据、资料、资金、报酬,而受托方只是按照委托方提供的技术数据和资料在资金允许的范围内进行发明创造,双方的权利义务比较复杂,对于发明创造专利申请权,应当依照《中华人民共和国合同法》的规定订立书面的委托合同,明确双方的权利、义务,减少专利纠纷的发生。

发明创造篇5

一、运用偶然发现法寻找课题

偶然发现法顾名思义就是偶然的发现。如果你对偶然的发现、突发的奇想不去思考,这些发现、奇想就会像闪电一样一闪即逝,不会有什么结果。但是我们必须明白,现实生活中的所有现象都有它存在的道理,偶然出现的事物也有它的道理,只要我们抓住不放,那就可以通过它发现这些道理搞出一些发明来。水龙头对于我们来说是最常见的,好像没有什么可发明的,但就是有人在水龙头上大做文章。那就是昆明的姜立人先生,他运用偶然发现法发明了“向上喷水的水龙头”。在一次淋浴时,他拿着淋浴喷头为自己冲澡,淋浴器喷出的水直接喷在了他的脸上,好舒服呀!哎,平时洗脸时也这样喷一喷多好。于是他开始研究,终于发明出了“向上喷水的水龙头”。经过试验,“向上喷水的水龙头”洗脸时的用水量只有平时用水量的五分之一,能够节约大量的水。他的这一产品已经远销欧美等30 多个国家,实现了产业化。

二、运用联想发明法寻找课题

有的发明是靠联想成功的。福建省德化县尚思小学李永明同学发明的“售票窗口防盗镜”就是一个典型的联想发明的例子。俗话说,说者无心,听者有意。他的一位叔叔从外地回来和他爸爸闲谈,说这次回来在车站买票时被小偷掏了腰包。站在衣柜前系红领巾的他,从镜子中看到身后的一切物品,由此他联想到能否用镜子把身后的人物反射到购票人眼前,起到警示作用。后来,他经过多次的实验,并在老师的指导下,终于利用镜子的反射原理发明出了“售票窗口防盗镜”。

三、运用问题探究法寻找课题

苍蝇这个小东西真讨厌,它是传染疾病的罪魁祸首,但也真怪,它经常接触各种细菌自己却为什么不会得病呢?睡觉可以解除疲劳,恢复精力,那整天在水里悠闲游荡的鱼类也睡觉吗?……日常生活和学习中,你肯定会有一些不懂的问题,你能不能把它作为小论文的研究对象呢?例如:福建省德化县尚思小学五年级学生苏明伟,一天和几个同学一起在家附近的竹林里玩,为竹子里面究竟是空的还是装有什么东西而争论不休。细心的苏明伟一直把这个问题记在心里,他课余查资料,做实验,用大量证据得出了结论:竹子里面不是空的,装有空气,有氧、氮、二氧化碳等气体。由此写的《竹子里面有什么》小论文荣获了学校科技小论文竞赛一等奖。

四、运用逆向思维法寻找课题

逆向思维法是指为实现某一创新或解决某一用常规思路难以解决的问题,而采取反向思维寻求解决问题的方法。世界上的许多问题,不可能都用一种思想去解决,不能像做四则运算那样,总是顺向思维。有时我们也要用到逆向思维,用“反一反”的方法去寻找发明的课题,说不定就会有意想不到的课题产生。如:金属腐蚀是一种坏事,但人们利用金属腐蚀原理进行金属粉末的生产,或进行电镀等,无疑是逆向思维法的一种应用。

五、运用“克隆”发明法寻找课题

指导学生仿照他人的作品,诸如外形、结构、性能、功能等方面,“克隆”出千千万万个相同式样的作品。一时找不到发明课题,不妨到商场、超市去逛一逛,或者看电视、听广播、上网、旅游,或者阅读报纸杂志等。这样可以开阔眼界,活动脑子,带着创造的意识去“捡”,可能就会突然蹦出一个绝妙的发明课题来。如:有一名学生在电视里看到这样一则新闻:某地民政局给每一位盲人发一根“导盲棍”。这个学生由这一例子受到启发:不妨给聋人也来一个标志,这样就可以减少一些交通事故。像这种由此及彼的发明,我们可以把它称为“克隆”法或者类比法。

六、运用头脑风暴法寻找课题

发明创造篇6

    我国专利法保护的发明创造包括:发明,实用新型和外观设计。

    (1)发明:发明是指对产品、方法或其改进所提出的新的技术方案。我国专利法规定,可以取得专利权的发明有两类,一灰是产品发明,一类是方法发明。

    (2)实用新型:所谓实用新型是指对产品的形状、构造或其组合提出的合于实用的新方案。实用新型专利只适用于产品,不适用于工艺方法。

    例如:关于机床外型的新设计是产品形状的设计;把旧式电话中分开的受话筒和送话筒合为一体,是对产品结构的新设计;把改革电话机外型和拨号键盘的设计结合起来,就是对电话机形状和构造的结合作出的新设计。 (3)外观设计:它是指对产品的外型、图案、色彩或它们的结合作出的富有美感并适用于工业上应用的新设计。外观设计必须附着在产品上,如果离开产品而单独存在,就不成其为专利法上的外观设计;外观设计只限于产品外观的艺术设计,而不涉及产品的技术性能。

发明创造篇7

开宝八年(975年),宋太祖赵匡胤在讲武殿亲自主持殿试,经过层层选拔上来的举子们都在考场集中精力作策论,就在大家苦思幂想之际,王嗣宗和陈识完成了答卷,一同起身交卷,而且答卷都非常优异,但是状元只能有一个,一道难题摆在了宋太祖面前。如果要换成别的主考官可就束手无策了,可是却难不倒曾导演过“黄袍加身”和“杯酒释兵权”的宋太祖。宋太祖灵机一动,计上心来,高声说道:“你们两人打架,谁赢谁就是状元,我打架在行,就亲自当裁判。”于是王、陈二位儒生在大庭广众之下,赤膊上阵,就像蒙古族的摔跤一样,扭打在一起。二人你来我往,拳打脚踢,战了几个回合,不分胜负。可也巧,陈识由于平时用脑过度,未老先衰,败顶成了秃子,帽子在头上晃来晃去戴不稳。陈识爱面子,不想让自己的秃顶示于众人,便不时地用手去扶帽子,这样就分散了比武的精力。王嗣宗抓住机遇,趁陈用手正帽之际,以迅雷不及掩耳之势,飞起一脚,将陈识踢翻在地。宋太祖见状,连声叫好,宣布王嗣宗为新科状元,即史上著名的“手搏状元”。

曹彬:缓刑的发明者

据说,缓刑制度起源于英国,由英国法官希尔所创。又说起源于美国,1878年,美国的马萨诸塞州通过了第一部正式的缓刑法规。其实,早在我国的北宋时期,开国名将曹彬就发明过“缓刑”。

曹彬任节度使知徐州时,他手下有一个年轻的官吏犯了法,案件都已经查实了,本应处罚20大板。可是曹彬就是对此事不闻不问,也不处罚,好像没有发生什么事的样。曹彬一向执法严明,对下属更是要求极严格,从来不纵容,所以大家都对此事感觉奇怪,百思不得其解:为什么在这件事上想当和事佬呢?一年之后,曹彬忽然下令将那个下属抓了起来,打了他20大板,说这是对他上年所犯罪行的惩罚。对他的这一做法,大家更是如坠云雾之中,问他:“既然此人是一年前犯的罪过,而且当时即已查实,为什么当时不处理,偏要等一年后才处罚呢?”曹彬解释道:“一年前,此人的罪刚查实的时候,我了解到他才娶了媳妇,如果那时处罚他,打他板子,他的父母一定会认为是新媳妇给他带来的厄运,那就会对新媳妇早骂晚打,新媳妇也会觉得自己命不好,无脸见人,也许会发生什么意外之事,他的婚姻也就完了。但是国法军纪又不能废,所以我对他的处罚缓一年执行。”众人一听,都对曹彬表示佩服,称赞他的“缓刑”用心良苦。被处罚的年轻人不仅没有对他怀恨在心,而且还感恩戴德地感谢他。

文天祥:下盲棋的开山鼻祖

发明创造篇8

关键词:高校;师资;创新;培养;发明创造 

中图分类号:G451.2 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)11-0012-02 

一、前言 

现代社会是创新型社会,在这样的大环境下,发明创造的重要性非常明显,其在高等学校的教育中的必要性和紧迫性,成为了教育界的共识。高等教育区别于小学及中学教育最大的特点是其专业性与高深性,从国家的统计来看,大多数的创造发明均来自高等教育中或者是受过高等教育的人[1]。因此,在高等教育阶段注重培养大学生发明创造能力,无论是对于学生个人、教师及学校自身、社会发展、国家前途来说,都是非常重要的。在信息时代,电气信息类的创造发明,更显得与人接近,而且涉及范围非常广,比如家电、手机、电脑以及其他电子产品。在目前竞争激烈的环境中,技术一直在发展,但在发展中会遇到较多的技术瓶颈,需要更多的技术创新,需要更多的发明创造类型的人才,才能立到不败之位。在高等教育阶段,如果能构建成功的大学生发明创造能力培养模式,对这个社会和国家的促进作用,是不可估量的。 

高校是一个庞大的群体组织,主体是教师和学生,学校的环境及设施是基础条件,教师作为知识的传播者及人生引领者,对大学生发明创造能力的发展起着关键的作用。培养学生,要从教师开始,培养对创新具有启发意义的师资队伍,高校可以从以下几个方面来构建这样创新型的师资队伍[2,3]。 

二、师资队伍的组建 

(一)组建多支合理的科研学术团队 

一般一个高校分为不同学院,学院再分为不同学科,比如和电气信息相关的学科有光电类、微电子类、自动化类、通信类等,而其中一类中,可能有多个教研室,教研室中的教师和学生就是我们常说的科研团队。在这些教师中,我们很有必要根据职称、研究的方向、年龄等组建科研学术团队。在职称方面,根据教授、副教授、讲师等按一定比例组建,教授和经验丰富的教师可以起到团队领头人的作用,把握科研的主要方向、创新的来源,可以通过项目申请等获得更多的经费支持。副教授则是团队力量的中坚,他们既有一定的科研经验,又具有比较旺盛的精力可以投入科研中去,愿意带领学生一起前进。讲师和其他一些年轻的老师,他们是团队新鲜的血液,在人生的起点,他们往往具有非常强劲的动力,是科研的主力军,且更易和学生在一起学习、努力,愿意和学生一起发挥能力、解决实际问题。在研究方向方面,一般为了增加科研的力量,都是同一个方向的老师组成一个队伍,另外在复杂的研究方向中,也会存在各个方向的教师,比如有关机器人的研究,涉及机械及自动化、计算机、电子传感器等各个方面,各方向的教师要合理安排,做到分工明确、通力合作,利于发挥各位教师的最佳水平。 

组建学术团队除了人员安排,还要包括科研方式、成果资料库等的统筹。科研方式、成果资料是伴随科研团队成长的技术结晶,能够有效地指导新人,只有这样才能保证团队研究的延续性,并为后续师资力量和学生提供参考。在有高年级、具有一定项目经验的人带领下,新的学生学习新方向、进入课题则相对容易。同时,成果资料将是后人研究的基础,后人可以站得更高,看得更远,更容易激发创新思维。 

(二)组建一支大学生学科竞赛、科研立项团队 

每年在全国、各省范围内,不同机构都会组织不同等级、不同方向的学科竞赛,这是锻炼学生非常好的平台[4,5]。学生是学科竞赛的主力军,特别是在本科阶段,如果不主动参与各种竞赛,学生的实践机会相对较少,专业技术方面得不到提升。通常,学科竞赛是自由参与,属于团队之间的竞争,在指导教师的带领下,在竞赛准备、进行过程中学生既能锻炼自主学习能力、提升个人技术水平,还能发展团队合作精神。 

除了学科竞赛之外,学生还能有机会参与国内或省内组织专门提供给学生申请的科研项目,特别是大学生创新实验项目,在大学中,它是各种发明创造诞生的重要平台。高校培养发明创造的人才,不仅要注重提升项目中的技术和创新意识,还要教会学生进行项目申报、项目计划及项目实施等步骤的方法和方式,让学生得到全面成长。 

在学生进行竞赛和科研项目时,作为领路人的一般是具有较丰富教学工作经验和科技创新实验指导工作经验的教师。在各个学校,都应该培养这样一批专门指导学生的教师,在指导学生的同时,教师个人也得到不断的发展。 

(三)组建专利机构团队 

专利是发明创造能力的重要评价标准,专利的数量在一定程度上可以反映一个学校的科研水平。在现代社会,高校作为主要的基础科研单位,同时也是诸多专利产出的平台;而作为专利的拥有者,不仅是教师,还可以是学生。一个学校要产出更多的专利,必须组织承担专利教育任务的教师,培养本校教师及学生的专利意识与申请技巧;开设机构专利事务、进行专利管理。 

在组织专利申报的过程中,要努力提高学校专利的水平,不能因为一味追求数量导致专利泛滥,在注重技术创新的同时,需要精益求精。 

(四)组建激励学生宣传部门 

学科竞赛、创新项目等是大学生发明创造的重要途径,但有的同学不了解或者没有深入去认识,从而忽略去参与,失去许多锻炼的机会[6,7]。高校要培养学生的发明创造能力,首先要让他们知道通过何种途径去锻炼,其次才是如何发展。作为教育单位,高校有义务让学生从多个途径得到全方位的发展,在发明创造这方面,应该加大学科竞赛、创新项目的宣传,阐明其在学生阶段学习中的重要性,激发更多人的兴趣,适当降低参与的门槛,让更多的同学能参与发明创造活动。 同时,应该建立健全的奖励机制,在学生获得发明创造的奖项时,不仅仅是奖金、评奖加分等的鼓励,更应该从其他方面给予更多的支持,比如可以减少一定的学分可以毕业,这样学生可以有更多的参与竞赛的时间。完善的奖励机制,可以激励更多学生参与,在不断的积累当中,可在学校范围内逐渐形成浓郁的发明创造氛围,高校可以培养更多的创新型人才、输出更多的成果。 

三、培养学生的创造能力 

培养学生的创造能力是创新教育的核心,在当前的社会形势和要求下,培养学生的创造能力具有非常重要的意义。传统的教学方式,教师是教学过程的中心,学生只是被动地接受知识。教学过程是从教学内容出发的,是教师到学生的单向过程,教学效果表现为知识量的积累。另外,教学方法对完成教学目标有重要的意义,在教学方法上教师要激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性,善于揭露矛盾和分析矛盾,真正激发学生的创造性思维,培养学生的创造能力。引导学生用正确的学习方式去学习,以问题的形式将学习内容呈现出来,使学习的过程成为发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的过程,提高学生的自主学习能力。这种学习方式有利于学生创造能力的形成与发展,对培养未来需要的创新人才具有重要的意义。此外,高校以及社会也要创造一定的环境,提高学生的创造能力。 

四、结束语 

高校培养发明创造型人才,首先要从师资队伍出发,组建和发明创造配套的教师团队,包括科研项目类教师队伍、学科竞赛指导老师,专利管理教师团队,宣传团队,为学生的创新活动提供良好的条件。 

参考文献: 

[1]丁坚勇,华小梅.不断创新实践教学模式,提高本科教学质量[J].电气电子教学学报,2010,32(1):101-103. 

[2]朱旭东.教师专业发展理论研究[M].北京:北京师范大学出版社,2011:94. 

[3]顾明远.教师教育改革与发展[C].国际教师教育论坛论文资料集,2005. 

[4]沈梦月.大学生教育创新能力的培养浅议[J].科教文汇,2009,(02):51. 

[5]朱纯,陈健.基于创新实践能力培养的研究性实验教学改革探索[J].2012(1):21-22.

发明创造篇9

/

关键词:化学实验改进;创造发明法;化学实验教学

文章编号:1005–6629(2014)1–0055–04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

我国著名化学家戴安邦先生曾说:“化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式。”可见实验是化学的灵魂,是体现化学魅力和激发学生学习兴趣的主要源泉;实验教学更是培养和发展学生思维能力和创新能力的重要方法和手段。然而课堂教学中个别演示实验由于受实验器材、方法、步骤、季节等因素的制约,导致实验操作复杂、现象不明显等。改进实验目的是使实验操作简单明了、实验现象直观明显、实验结论易于揭示化学本质。一线教师认为教材中的经典实验改进特别困难,是高不可攀的,然而笔者经过多年在发明创造方面的尝试和研究,发现改进实验与发明创造存在许多共性特点,可以运用发明创造技法中的缺点列举法、逆向发明法、组合发明法、变化发明法、联想发明法等方法改进实验装置,优化实验方案,合理设计实验教学。不仅能提高实验教学的有效性,也能摆脱一线教师对改进实验的神秘感,激发改进实验的兴趣。

1 运用缺点列举法改进实验

缺点列举法是针对一个产品(部件)进行的,任何产品无论它设计得多么合理,制造得如何精致,一旦它交付生产或使用就会显露出某些方面的不足,这是一个客观的规律。缺点列举法的一般操作步骤是先确定主题,然后列举该主题的缺点,再根据缺点来考虑改善方法[1]。对于改进实验,首先通过实验操作和失败的原因分析,尽快地寻找它的不足之处,并予以罗列,然后根据这些不足,寻找合适的器材、方法或步骤等方面加以代替,从而形成新的改进实验。

案例1 借用指星笔点燃白磷,测定空气中氧气的体积分数

1.1 教材实验的缺陷

如图1所示的装置是测定空气中的氧气含量的实验装置[2]。在实验中发现存在如下的缺陷:①经常会出现各装置间连接处的气密性、将点燃后的红磷快速伸入到集气瓶时的气密性等原因出现漏气而导致失败。②该装置由于要将红磷先取出点燃,点燃后又要将红磷伸入集气瓶并塞紧橡皮塞,这一过程会让氧气进入,从而使测量值偏离真实值。③将红磷移出到集气瓶外点燃,后又移入瓶内,会造成教室内空气污染。

1.2 实验改进方法

实验原理:白磷的着火点低,同时指星笔的激光功率大,采用指星笔的强激光可直接透过集气瓶的玻璃对准白磷,从而引燃白磷。

1.2.1 改进点:用指星笔直接点燃白磷,无需打开装置。

实验步骤及现象:

(1)根据图2搭好装置,并检查气密性。

(2)取少量的白磷放于燃烧匙内,塞紧橡皮塞。

(3)打开指星笔,将激光的焦点对准白磷,片刻间可使白磷燃烧。

(4)待冷却后,打开止水夹,测定进入集气瓶内的水位。

1.2.2 实验优点

(1)操作简便且节省时间。白磷着火点低,易点燃,可有效缩短演示时间。

(2)能有效避免因燃烧匙取出、放入带来的气密性问题,有效保证实验成功,有利于提高测定数据的准确性。

(3)这种点燃方式体现化学的生活化与趣味性,材料源于生活,知识又能运用于生活,有利于激发学生的兴趣。

(4)指星笔价廉、易得,可重复利用;还可以用于物理的光学实验中。

(5)由于装置一直处于密封状态,生成的五氧化二磷不会泄漏到空气中,能有效保障学生的安全,具有保护学生的作用。

总之,缺点列举法是一种易理解、易操作、易见效的改善方法。它的优点是只要找出原有事物的一个缺点,就能加以改进,从而取得令人满意的效果。因此教师在演示实验失败时要及时分析原因,寻找实验的不足之处进行改进。

2 运用逆向发明法改进实验

逆向发明法是一种运用逆向思维的发明方法,即人们通常所说的“反过来想”、“反其道而行之”。由于人们习惯于常规的正向思维,往往需要用智慧来突破常规思维,从而达到出其不意的效果。在实验中,有时会遇到难题,绞尽脑汁也想不出好办法来,这时不妨从问题的相反方向倒过来去思考,即运用“逆向思维法”,或许会使你顿开茅塞。

案例2 质量守恒定律的实验改进

2.1 教材中的实验思路及缺陷

教材的设计思路是让学生先通过观察红磷与氧气的燃烧实验,然后去分析哪些物质参加了反应、生成了哪些物质,最后通过分析推理得出各反应物与生成物之间的质量关系,从而得出质量守恒定律。然后又通过硫酸铜与氢氧化钠、盐酸与碳酸钠这两个学生较陌生的化学反应加以验证规律的合理性。在这种思路下学生的思维是被动的。若我们把教材的实验处理逆向思考,效果却完全不同。

2.2 质量守恒定律实验逆向改进

实验原理:用电子天平称量反应前后的质量。

2.2.1 改进点一:开放体系下,反应后物质的质量增加的实验

实验一:镁条燃烧实验

(1)取一段20厘米长的镁条,把它卷起来形成椭圆形的镁盘。

(2)在电子天平上放一个烧杯、一张石棉网,并将镁条放于上面,称出质量。

(3)取下石棉网,用钳锅钳夹取镁条,用酒精灯引燃镁条并立即放到石棉网上,罩上大烧杯,避免生成的氧化镁粉末扩散引起质量减少,同时防止空气污染。

(4)等镁条熄灭后,把石棉网放到电子天平上称量,并对比反应前后的质量变化。

思考与讨论:镁条在空气中燃烧,燃烧后的质量为什么会增加?

2.2.2 改进点二:开放体系下,反应后物质的质量减少的实验

实验二:蜡烛燃烧实验

将一支小蜡烛点燃后放到烧杯中燃烧,将整个烧杯置于电子天平上,观察电子天平示数的变化。

思考与讨论:蜡烛点燃后,为什么质量会减少?

追问:如果反应中气体不跑到空气中,那么化学反应前后各物质的质量总和会发生怎样的变化,你如何设计这个实验?

2.2.3 改进点三:密闭体系的质量变化实验

思考与讨论:如果我们让它们都处于密闭的体系中,那么反应前后的质量会发生怎样的变化?

实验三:用电子天平替代托盘天平进行红磷燃烧前后的质量变化实验

思考与讨论:其他的化学反应是不是也符合这样的规律?

2.3 改进实验优点

(1)利用电子天平替代托盘天平,使用方便、测量准确,同时节省大量的时间。

(2)通过让学生体验开放体系(烧杯、试管等)中反应后质量增加或减少了,能有利于学生思考造成变化的原因可能是反应物或生成物的种类发生了变化。这种思考能有效地引发学生对反应前后质量变化的质疑,从而引导学生对实验的深入分析。同时通过逆向思维深入引导,让学生设计实验,探究在一个比较合理的封闭体系中进行的反应的质量是否发生变化,从而形成对“定律”的有力支持,同时为了使规律更具普遍性,通过多次实验进行规律验证,让学生进一步认识规律。

总之,逆向改进实验是相对运动的动静逆向转换、同物相反性能的逆向转变、事物正反面的逆向转化、过程顺序的逆向转换、事物过程的反向转换、空间位置逆向转换、时间反演和从有到无的逆向转变。改进者要从多方面去思考问题,充分运用逆向求解的方法。

3 运用组合发明法改进实验

组合发明法是将相同或不相同的事和物,经适当的组合而创造出另一种新事物,并且会产生难以预料的作用。在一些实验中,教师可根据需要,把不同的器材或方法有机地结合,就能改进出新实验。组合方法并不是简单的相加或叠加,它需要把现有的知识、技术、工艺和智慧进行合理的综合开发,从而在原有实验的基础上,创造出新的实验,这才算是实现了组合方法的真谛。

案例3 揭示与体验原子内部结构的实验

3.1 教材中的原子结构模型建立思路及缺陷

卢瑟福做α粒子散射实验探索原子的内部结构,建立原子核式模型。但是由于学生认知水平不足和缺乏对微观世界的体验,所以对该实验方法的认可和实验结论的认同都达不到理想的效果。

3.2 教学过程的改进

3.2.1 改进点一:在方法上体验——敲碎核桃取核桃肉进行模拟实验

提问:核桃内部的果肉营养丰富,美味可口,但外壳坚硬无比,你会用什么办法判断核桃内部的核桃仁的形状?

模拟实验一:教师给每一位学生发一颗核桃,让学生体验击碎核桃外壳观察核桃仁。

提问:原子很小,那有什么办法了解原子内部的结构呢?

3.2.2 改进点二:在实验效果上体验——撞击的效果模拟实验

实验原理:原子内部的结构实际是一个化学的黑箱问题,为了揭示其内在的结构,需借助一定的方法和工具打开原子。你认为可以通过什么方法打开原子?

模拟实验二:

(1)当我们用铅球直接去撞击小钢球,观察实验现象?

(2)当我们用小钢球直接去撞击铅球,观察实验现象?

思考与讨论:若用带正电的α粒子撞击金属箔,发现有极少数的α粒子发生了较大角度的偏转。则说明了原子内部的原子核具有怎样的特点?

模拟实验三:

如图3装置,用小钢球直接撞击旁边用纸做的圆,观察实验现象。

学生小组讨论:若用带正电的α粒子撞击金属箔,发现多数的α粒子穿过金属箔后仍保持原来的运动方向,说明了原子核外有一“很大”空间。原子内存在一些电子,这些核外的电子围绕着原子核做圆周运动。

3.2.3 改进点三:视频还原真实实验——卢瑟福实验

多媒体播放α粒子轰击原子实验。

思考与讨论:请根据图4的原子模型原子的内部结构是怎样的?请说明你的依据?

3.2.4 改进点四:请你来谈谈你对认识原子结构的感受

小结:让学生知道建立模型是一个不断完善、不断修正的过程。使学生体验、学习化学家提出问题、建立假设、修正模型的研究方法。

3.3 实验优点

(1)有利于让学生学会方法的迁移。

撞击坚硬核桃的方法与卢瑟福用α粒子轰击原子的方法,以及后来玻尔的研究方法,现代科学家用更高的能量来轰击原子发现夸克的方法具有相似性,让学生真正体验了科学家研究方法的巧妙之处。复杂的科学方法与生活中的打击核桃取果肉的方法一致,从而使课堂生活化,通俗易懂,从而使课堂教学生动、活泼,同时打破科学研究的神秘感。

(2)有意识地增加实验的力度,让学生主动地参与,并积极体验实验的乐趣。

用金属球分别撞击铅球和白纸模拟实验,不但令学生眼前一亮,而且有助于学生对知识的理解和对问题的解答,很大程度上提高了学生的学习兴趣,充分调动起学生的质疑热情,也体验了科学研究方法的趣味性、科学性、巧妙性。

4 运用移植发明法改进实验

移植发明法是将某个领域内的原理、技术、方法、材料和结构引用到另一个领域内进行研究的方法。移植发明法一般有两条途径:一条是将原理、方法应用于具体事物;另一条是为解决正在研究的问题,寻求可以移植的原理、方法。在实验改进中,我们可以将原理或方法相同的器材相互取代,从而简便有效地改进实验。

案例4 利用打气筒定性判定空气中二氧化碳的体积分数

4.1 教材中实验的缺陷

在教材中要粗略测定空气中二氧化碳的体积分数(如5)时,为了能让空气直接进入集气瓶,教材是利用针筒把空吸入到澄清石灰水中,针筒抽气一次后,又要拆下,重新连接能再抽一下,这种操作非常麻烦且效果极不理想。

4.2 改进点:利用双用打气筒可重复打气,改进实验

为了减小拆装气筒的麻烦,可移植双用打气筒(可连续性打气)进行多次重复打气(如图6),直到澄清石灰水变浑浊。

4.3 实验优点

移植双用打气筒,这种操作简便且利用生活中常见的物品(常见用于给气球充气的工具),这不仅拉近学生与生活的距离,有利于学生的切身体验,更重要的是增加了学生的学习兴趣;并且通过让学生不断地往复抽气才能使澄清的石灰水变浑浊,从而让学生真正体验到空气中二氧化碳的体积分数是非常小的。

总之,如果使用移植发明法进行改进实验,对于教师来说,关键是要扩大知识面,做生活中的有心人。不断用新的知识来充实自己,从而能使自己的思路豁然开朗,很快就能找到解决关键问题的办法。

5 运用变化发明法改进实验

变化发明法是改变原有事物的器材药品材料、颜色、气味、形状、声音、体积、重量、用途,从而产生新的思维,形成新的实验效果。在化学实验中,个别实验现象不明显的,可以采用一些新的实验加以替代或寻求器材、方法上的变化,从而达到理想的实验效果。

案例5 验证二氧化碳能灭火的阶梯实验

5.1 教材中实验的缺陷

如图7,在验证二氧化碳灭火的实验中,教材中采用向盛有高低两层燃着的蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳的方法,观察到底层的蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭,从而说明二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧,密度比空气的密度大。但在进行该实验时,有时因倾倒角度选择不好或倾倒时不小心经常会使上层蜡烛先熄灭,从而导致实验失败。

5.2 改进方法

(1)变化一:如图7,在集气瓶口处放一玻璃片,阻止流出的二氧化碳直接倒向上方那支蜡烛。

(2)变化二:如图7,在烧杯内放一漏斗,直接将二氧化碳倒入到漏斗中。

(3)变化三:如图7,取两只烧杯进行对比实验。把二氧化碳从集气瓶中倒入其中的一个烧杯中,然后用两支燃着的蜡烛分别伸入两个烧杯中,其中倒入二氧化碳的烧杯中蜡烛立即熄灭,没倒二氧化碳的烧杯中蜡烛继续燃烧,对比效果非常明显。这既说明二氧化碳密度比空气的密度大,又说明二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧。

总之,变化发明法,为创造者提供了施展才华的广阔天地,变化的思路和方法给各个课堂带来效益,给学生带来欢乐和愉快,也带来方便和享受。

6 运用联想发明法改进实验

联想发明法就是由某种事物联想起和它有关的事物。通常联想有三种方法,即在空间或时间上接近的事物形成接近联想;有相似特点的事物形成类似联想;有对立关系的事物形成对比联想。在实验改进中,若个别实验的成功率较低,实验可见度较低,我们可联想到与该器材、方法、功能十分相似的事物,最终加以取代。

案例6 还原性铁粉在空气中燃烧

6.1 教材中实验的缺陷

铁丝在氧气中燃烧是初中化学的经典实验,但是该实验对铁丝选择要求较高,且需要在纯氧中燃烧。由于物质反应的快慢跟颗粒的大小有关,颗粒越小,反应越快。通过联想,能否直接将铁丝用还原性铁粉来代替呢?

6.2 改进点

将滤纸用手撕成0.5厘米宽的纸条,用酒精灯点燃一张滤纸;用镊子夹住另一张滤纸条的一端,伸入还原铁粉中均匀搅拌,使滤纸条上粘满细铁粉,取出后,用酒精灯点燃滤纸。

实验现象:对比两张滤纸的燃烧现象,滤纸条上的铁粉在空气中剧烈燃烧,燃烧产生的火星纷纷掉落,犹如天女散花。

6.3 实验优点

该实验操作简单、现象明显,不仅能帮助学生理解氧气的化学性质,而且能给学生产生强烈的视觉冲击,增强学生学习的兴趣和热情。若把该实验与铁丝在氧气中燃烧条件、现象作对比分析,可以加深对化学反应本质的理解。

正如数学家华罗庚所说:科学的灵感,决不是坐等可以等来的。如果说,化学上的发现有什么偶然机遇的话,那么这种“偶然机遇”只能给那些有科学素养的人,给那些善于独立思考的人,给那些具有锲而不舍精神的人。一线教师只要细心洞察,合理迁移,勤思考,多动手,大胆尝试,积极探索,定能以新颖独创的方式创造出更直观、形象、可见度高的实验,让教材中的经典实验始终闪烁着理性思维的亮光,焕发出新的生命活力。

参考文献:

发明创造篇10

【标题】 中国专利局、外交部、国家科委颁发《关于我国学者在国外完成的发明创造申请专利的规定》的通知

【时效性】 有效

【颁布单位】 中国专利局\外交部\国家科委

【颁布日期】 19860201

【实施日期】 19860201

【失效日期】

【内容分类】 专利申请审批程序

【文号】 (86)国专发法字第13号

【名称】 中国专利局、外交部、国家科委颁发《关于我国学者在国外完成的发明创造申请专利的规定》的通知

【题注】

【章名】 全文

1.为维护我国的正当权益,避免耽误我国在外的访问学者、进修生、留学生等(下称我国学者)在国外完成的发明创造申请专利的时机,上述发明创造申请专利事宜由我国驻外使馆科技处或分管科技工作的其他处(下称使馆科技处)负责管理。国内归口单位是中国专利局。

2.我国学者在国外期间作出的发明创造,若根据所在国的专利法及有关规定,明显属于职务发明创造的,经报使馆科技处核实后,可按照所在国的法律规定,由我国学者在外工作所在的单位申请专利。

若非明显属于职务发明创造的情况,应力争我方的专利申请权或共同申请权;必要时使馆科技处应及早同国内有关主管部门联系,酌定处理办法。

3.若明显属于非职务发明创造的,应报使馆科技处酌定其经济意义等情况,准其直接在国外申请专利。然后根据情况办理国内申请或向第三国申请专利。申请所需要的外汇,原则上在国外自行解决,确有困难,可以和国内派出部门联系解决或向中国专利局申请专利基金。

4.在国外取得的专利权,应根据中国专利法及实施细则的有关规定、确定其归属问题。

5.中外科技合作项目中,中方人员在国外作出的发明创造,除另有协议外,申请专利的权利属于中方人员的国内派出单位;并可根据情况,报使馆科技处,准其直接在国外申请专利或先在国内申请专利。