▲發(fā)明
什么是發(fā)明? 應用自然規(guī)律解決技術(shù)領(lǐng)域中特有問題而提出創(chuàng)新性方案、措施的過程和成果。發(fā)明的成果或是提供前所未有的人工自然物模型,或是提供加工制作的新工藝、新方法。機器設(shè)備、儀表裝備和各種消費用品以及有關(guān)制造工藝、生產(chǎn)流程和檢測控制方法的創(chuàng)新和改造,均屬于發(fā)明。
▲發(fā)明的產(chǎn)生
每一個時代的技術(shù)發(fā)明都與當時的社會生產(chǎn)力水平和科學技術(shù)狀況密切相關(guān),并且取決于發(fā)明者的素質(zhì)、能力和思維方式。
滿足并符合社會需要是作出技術(shù)發(fā)明的基本條件。社會需求的增長提出新的技術(shù)目標。原有的技術(shù)手段同新的技術(shù)目標的矛盾,推動和激勵發(fā)明。在技術(shù)活動中,由于知識和經(jīng)驗的積累、綜合,也會導致創(chuàng)新的技術(shù)構(gòu)想和發(fā)明,新的技術(shù)成果又能引發(fā)出新的需求,并有助于新發(fā)明的推廣應用。
發(fā)明是創(chuàng)造性的腦力勞動,新的技術(shù)方案往往要經(jīng)過多次、幾十次乃至幾百次的試驗,克服許多困難和挫折才得以形成。勇于獻身、堅忍不拔、刻苦鉆研和勤于實踐,是發(fā)明者的基本素質(zhì)。
新的技術(shù)構(gòu)思和技術(shù)方案的提出,以深刻理解已有技術(shù)的機制和洞察其癥結(jié)為前提,而深刻的理解和洞察力取決于充實的知識背景。隨著技術(shù)發(fā)明難度的增大,對知識的需求程度也愈高,不僅要有一般專業(yè)知識、跨專業(yè)知識,還要有雄厚的基礎(chǔ)科學理論知識和數(shù)學知識。
發(fā)明就是要標新立異乃至異想天開,把似乎不可能的事轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實,而不拘泥于陳規(guī)。創(chuàng)造性思維能力的發(fā)揮,在醞釀形成新設(shè)想的過程中有特殊重要的意義。想象、猜測 、直覺、靈感與創(chuàng)造密切相關(guān)。
一種技術(shù)目標可能以不同的技術(shù)手段達到。為實現(xiàn)某種功能要求的技術(shù)發(fā)明,往往也有幾種方案,每種方案又可能包括若干可供選擇的子方案。發(fā)明者既要有廣闊的視野,又要善于根據(jù)功能價值關(guān)系、資源環(huán)境等綜合因素,對多種技術(shù)方案作出比較、篩選和驗證。形成和確定新的技術(shù)方案,要以科學的思維方法為指導。技術(shù)發(fā)明的經(jīng)驗總結(jié),有助于科學技術(shù)方法論的完善和應用。
▲發(fā)明的意義
發(fā)明的意義:能動地認識自然和改造自然,不斷地有所發(fā)現(xiàn)、有所發(fā)明,是人類的本質(zhì)特征。人類利用天然條件創(chuàng)造了勞動手段和工藝,并在發(fā)明器物的過程中意識到外部世界的性質(zhì)和自身的力量。
發(fā)明是技術(shù)和生產(chǎn)活動的起點,有了打制石器、人工取火的發(fā)明和應用,才開始了人類的物質(zhì)生產(chǎn)和社會生活的歷史。技術(shù)變革和技術(shù)進步,生產(chǎn)力和人們生活水平的提高,社會歷史的發(fā)展,都離不開發(fā)明創(chuàng)造。古代社會的進步依賴于石器的磨制、冶銅煉鐵、制陶曬磚和養(yǎng)蠶織絲等發(fā)明。18世紀的產(chǎn)業(yè)革命,發(fā)端于新的紡織機、蒸汽機的發(fā)明。電子計算機和一系列現(xiàn)代發(fā)明,從根本上改變了人們的勞動方式、生活狀況和社會面貌。人類的文明史首先是一部發(fā)明創(chuàng)造史。
歷史上的發(fā)明家對自己創(chuàng)造性活動的社會意義往往是不清楚的。他們在改進已有的器物或工藝時大都從切身的需要出發(fā),沒有也不可能充分認識到所作出的發(fā)明的重大價值和應用后果。而且,他們通常是以業(yè)余的方式從事發(fā)明創(chuàng)造的。在近代特別是現(xiàn)代,人們?nèi)找婷鞔_地認識到發(fā)明的重要性,用懸賞的辦法征求發(fā)明,用專利制度鼓勵和保護發(fā)明,發(fā)明成為專門的職業(yè)。發(fā)明家有了自己的開發(fā)研制機構(gòu)和交流成就的組織,發(fā)明創(chuàng)造規(guī)律性的研究受到重視,發(fā)明創(chuàng)造教育和發(fā)明方法的培訓得到普及?,F(xiàn)代的技術(shù)發(fā)明在自覺性、質(zhì)量和數(shù)量上都有了很大提高。
技術(shù)發(fā)明要利用自然知識和科學原理,并要依靠生產(chǎn)和工程上的技術(shù)革新才能發(fā)揮作用。與發(fā)明相比,科學研究對物質(zhì)生產(chǎn)更有指導意義和現(xiàn)實意義。但科學必須經(jīng)過發(fā)明才能成為技術(shù),技術(shù)必須有發(fā)明才能成為新的生產(chǎn)力,技術(shù)思想、技術(shù)方案是由知識過渡到實踐的中介,是科學轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力和工程應用過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
▲發(fā)明的思路
在發(fā)明一種東西之前,一定要有發(fā)明的思路和需求,有些發(fā)明人進行發(fā)明創(chuàng)造時,很擔心自己的發(fā)明價值不大。這確實是個問題,即使有經(jīng)驗的發(fā)明家也有這樣的問題,經(jīng)常會發(fā)生這樣的情況:那些被看好的產(chǎn)品上市后竟賣不出去,而那些不看好的產(chǎn)品卻供不應求并有著良好的市場前景。電話、磁帶錄音機、汽車等產(chǎn)品剛發(fā)明時都被認為是沒有市場的產(chǎn)品,電話發(fā)明還被當時歐洲最權(quán)威的電氣工程師說成是“沒用的發(fā)明,連小孩的玩具都不如”。出現(xiàn)這種情況很正常,好的發(fā)明和一些偉人一樣,不是輕易能看出來的;相反,那些看上去很像才的人很可能不是人才。偉大的愛迪生曾被他的老師認為是腦子有毛病的人。自古就有真人不露相的說法,確實是人不可禮貌相,海水不可斗量。
雖然很多發(fā)明的市場前景難以預料,但成功的發(fā)明有它的發(fā)展規(guī)律。我們認為,降低產(chǎn)品制造成本并使其實用是很重要的發(fā)明思路,產(chǎn)品的制造成本要低,使用性能要好。降低產(chǎn)品制造成本是非常重要的發(fā)明手段,我們可通過改進產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)來降低產(chǎn)品的制造成本,這是最有效的方法。我們身邊有很多產(chǎn)品設(shè)計不合理,并且制造成本很高,材料也沒用到點子上。如果我們針對這些產(chǎn)品進行改進就容易獲得有價值的專利。
愛迪生一旦發(fā)明成功,馬上會想辦法使其規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化,把成本降下來。他發(fā)明的產(chǎn)品大多價格低、耐用、操作方便。愛迪生的電燈發(fā)明是很典型的降低成本例子,第一批燈泡每只生產(chǎn)成本約1.25美元,愛迪生為了和煤氣燈等照明用具競爭,第二年就把生產(chǎn)成本降到每只1.10美元,第三年降到50美分,第四年降到37美分。隨著燈泡銷量的增加,最后他使每只燈泡的制造成本降到了22美分。到了這一步,愛迪生就取得了巨大的成功,這時他就賣掉制造權(quán),去進行其它的發(fā)明創(chuàng)造。
▲發(fā)明的特點
發(fā)明不同于科學發(fā)現(xiàn),發(fā)明主要是創(chuàng)造出過去沒有的事物,發(fā)現(xiàn)主要是揭示未知事物的存在及其屬性。
發(fā)明是新穎的技術(shù)成果,不是單純仿制已有的器物或重復前人已提出的方案和措施。一項技術(shù)成果,如果在已有技術(shù)體系中能找到在原理、結(jié)構(gòu)和功能上同一的東西,則不能叫做發(fā)明。
發(fā)明不僅要提供前所未有的東西,而且要提供比以往技術(shù)更為先進的東西,即在原理、結(jié)構(gòu)特別是功能效益上優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。發(fā)明總是既有繼承又有創(chuàng)造,在一般情況下大都有先進性。
發(fā)明必須是有應用價值的創(chuàng)新,它有明確的目的性,有新穎的和先進的實用性。發(fā)明方案既要反映外部事物的屬性、結(jié)構(gòu)和規(guī)律,又體現(xiàn)自身的需要。發(fā)明者創(chuàng)造出新產(chǎn)品、新工藝前,已在觀念中按功能要求預構(gòu)所設(shè)計的對象,并在發(fā)明過程中不斷地按優(yōu)化的功能目標來完善其方案。
發(fā)明又區(qū)別于實際生產(chǎn)和工程中的現(xiàn)實技術(shù)或現(xiàn)場技術(shù)。發(fā)明要有應用前景和可能應用的技術(shù)方案和措施,一項發(fā)明能否被應用于生產(chǎn)過程或工程活動,還取決于它是否能納入已有的技術(shù)系統(tǒng)或引起已有技術(shù)系統(tǒng)的革新,以及資金、設(shè)備、人力、材料、管理和市場諸方面的條件。有了發(fā)明,未必就一定有相應的產(chǎn)品或工藝,未必就能解決生產(chǎn)和工程中的實際問題。只有把發(fā)明轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品研制、工藝試驗,轉(zhuǎn)化為技術(shù)革新、試生產(chǎn)、批量生產(chǎn)和推廣應用,才能成為現(xiàn)實技術(shù)。
▲發(fā)明的類型
發(fā)明的類型按創(chuàng)新程度不同,發(fā)明可以分為兩大類。
①開創(chuàng)性技術(shù)發(fā)明。這種發(fā)明,其新技術(shù)方案所依據(jù)的基本原理與已有技術(shù)有質(zhì)的不同,又稱基本技術(shù)發(fā)明。如蒸汽機技術(shù)的發(fā)明開創(chuàng)了熱能向機械能的轉(zhuǎn)化,在基本原理上區(qū)別于僅有機械能轉(zhuǎn)化的簡單機械。立足于電磁感應原理的電力技術(shù)的發(fā)明開創(chuàng)了電能與機械能的相互轉(zhuǎn)化。從利用鏈式核反應原理到利用核聚變反應原理,可取得開創(chuàng)性的核技術(shù)發(fā)明。近代和現(xiàn)代的開創(chuàng)性技術(shù)發(fā)明大都以科學原理的突破為條件,自覺地應用新的科學原理來解決技術(shù)問題??茖W上的許多重大突破,將會導致技術(shù)上的開創(chuàng)性發(fā)明。
②改進性技術(shù)發(fā)明。這種發(fā)明是在基本原理不變的情況下,對已有技術(shù)作程度不同的改變和補充,又稱改良性技術(shù)發(fā)明。如電燈中用鎢絲代替碳絲,用充氬代替真空,都是依據(jù)電熱發(fā)光的同一原理。高壓蒸汽機、汽輪機和多缸蒸汽機的發(fā)明,都是對蒸汽機技術(shù)的改進。改進性技術(shù)發(fā)明以開創(chuàng)性技術(shù)發(fā)明為基礎(chǔ),開創(chuàng)性技術(shù)發(fā)明靠改進性技術(shù)發(fā)明得到完善和發(fā)展。改進性技術(shù)發(fā)明可能以新的科學發(fā)現(xiàn)為前提,但在很多情況下是靠長期的經(jīng)驗積累和經(jīng)驗摸索。沒有科學原理的根本性突破,也可能做出有重大價值的改進性技術(shù)發(fā)明。改進性技術(shù)發(fā)明與開創(chuàng)性技術(shù)發(fā)明的區(qū)分是相對的。
開創(chuàng)性技術(shù)發(fā)明往往導致技術(shù)系統(tǒng)的根本性變革,其意義重大。在技術(shù)發(fā)明中,數(shù)量最多的是改進型的。完善與基本技術(shù)有關(guān)的材料、結(jié)構(gòu)、工藝和功能都會導致改進性技術(shù)發(fā)明。把一種基本技術(shù)移植、應用于多種對象,通常要求改變基本技術(shù)的某些環(huán)節(jié),派生出另一些發(fā)明,這屬于應用改進型技術(shù)發(fā)明。把多種已有技術(shù)結(jié)合起來組成一個前所未有的系統(tǒng),實現(xiàn)某種新的功能,往往也需要對已有技術(shù)作改進而產(chǎn)生一些發(fā)明,這屬于綜合改進型技術(shù)發(fā)明。對產(chǎn)品的形狀、構(gòu)造乃至外觀設(shè)計上的創(chuàng)新和改進,有時也具有發(fā)明的性質(zhì)。
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▲發(fā)明課題選擇的一般原則
青少年技術(shù)發(fā)明的課題種類雖然不多,范圍也較狹窄,但他們發(fā)現(xiàn)的問題,提出的發(fā)明課題卻是五彩繽紛的,在這眾多的課題中選擇哪一項呢?選好的課題,有助于發(fā)明的成功。
在選擇發(fā)明課題時,應注意以下幾個原則。
第一,選擇身邊常遇到的問題作為發(fā)明。從青少年日常生活、學習、工作、游戲、走路、旅行、勞動當中尋找選擇課題,對目前人們使用的用具,文具等,想一想怎樣能提高效率?質(zhì)量怎樣能更好?怎樣減少故障?怎樣可以更安全?怎樣可以使價格更便宜?怎樣用起來更方便?等等。選擇身邊常遇到的問題,就便于青少年的觀察,分析課題既明確又具體,也便于構(gòu)思、設(shè)計,也容易成功。
第二,選擇課題要從主客觀實際條件出發(fā)。青少年技術(shù)發(fā)明最后的成果是要以實物形式出現(xiàn),并能在實踐中使用。這不僅需要青少年的構(gòu)思、設(shè)計,還要經(jīng)過青少年自己動手去制作、實驗等過程。因此在選擇課題時一定要考慮青少年是不是具備完成這項發(fā)明課題的條件。某些課題所需的知識和技術(shù)雖然能通過學習得來,但是這個目標不應距離青少年本身的科學文化知識基礎(chǔ)太遠,否則,他們在短時間內(nèi)無法掌握所需知識和技術(shù),這個課題就難以堅持下去。同時還要考慮到工具、儀器、設(shè)備、經(jīng)費等條件。凡是超越了實際的可能,盡管這個發(fā)明課題很吸引人,也要實事求是地將其舍棄,免得白白浪費時間和精力。
第三,選擇課題要專一并且簡單易行。青少年的發(fā)明是在課余時間進行的。精力和時間都很有限,這就決定了在一段時間里選擇發(fā)明課題要專一,從一事一物去構(gòu)思,從一點一滴做起。這樣容易成功。
提倡選擇課題要專一易行,并不是說青少年的發(fā)明水平就一定很低。正因為它專一易行,青少年可以發(fā)揮想像力強,不受舊框框限制的長處,在構(gòu)思上多下功夫,同樣可以搞出高水平意義的大發(fā)明來。
▲確立發(fā)明題目時應堅持的四個基本原則
一項新發(fā)明的能否取得成功,能否最終被人們認可并得到實施、創(chuàng)造出可觀的價值,發(fā)明題目的確立在其中起到了至關(guān)重要的作用。
在與一些發(fā)明人交流和檢索專利文獻時,通常發(fā)明一些發(fā)明人耗費數(shù)年心血和大筆資金所完成的設(shè)計巧妙、構(gòu)思新穎,看似很郵件優(yōu)秀的新發(fā)明卻得不到應有的回報,不被社會認可和投資商的重視,即便自己籌集將產(chǎn)品開發(fā)出來,其產(chǎn)品也往往不能被市場接受,使自己或企業(yè)蒙受很大的損失,這其中固然有社會一時對那些具有超前性的原創(chuàng)性發(fā)明的重大意義理解接受不了而導致發(fā)明本身被忽視的成分存在,但我想更多的原因在于發(fā)明人在確立發(fā)明題目時過于盲目,發(fā)明選題的方向出現(xiàn)偏差,導致發(fā)明本身存在致命缺陷,而最終導致該發(fā)明不具備開發(fā)推廣的價值。
比如一些所謂的發(fā)明與人類的基本道德準則相抵觸,違背了人類的道德準則,那么不管這項發(fā)明多么先進都不能被社會所認可,也不能被光明正大的實施而取得成功,如果發(fā)明人不顧道德規(guī)范的約束而強行時時其所謂發(fā)明,不僅不會被社會廣泛接受,而且會受到社會的譴責甚至會被捕判刑。比如目前受到各國政府禁止和譴責的克隆人技術(shù)就屬于違背人類最基本道德準則的所謂發(fā)明,再如象一些網(wǎng)絡(luò)黑客在進行網(wǎng)絡(luò)犯罪時所采用的新方法也因與人類的基本道德準則和法律相抵觸而為正義社會所不容。還有部分所謂的新發(fā)明因違背自然和社會的客觀規(guī)律而不再具有價值,比如永動機的設(shè)計方案就屬于這種范疇。
有一類發(fā)明雖然不予人類最基本的道德準則和客觀規(guī)律相抵觸,但與社會發(fā)展的需求不吻合,所發(fā)明出來的東西也同樣不具有價值,無法最終取得成功,比如我曾接觸我一發(fā)明人花費十年的心血發(fā)明出一種治療天花的新方法,可當他完成這項發(fā)明的時候,國際衛(wèi)生組織已經(jīng)證實,導致這種疾病發(fā)病的病毒已經(jīng)從地球上消失,不再會有患詞類病的病人。再如一些發(fā)明人所發(fā)明的對已經(jīng)淘汰的機器設(shè)備的改進方案(如老式蒸汽機的改進方案等),都因與社會發(fā)展的需求不吻合而無法取得成功。
還有一類發(fā)明不存在以上兩方面的問題,但因受種種條件的制約而不具備商業(yè)開發(fā)價值或發(fā)展空間十分狹小而同樣無法取得成功,比如有人曾試圖發(fā)明一種在火星進行種植的方案,但因受實現(xiàn)條件的制約難以實現(xiàn)而不具有商業(yè)開發(fā)價值,這樣的發(fā)明至少在較少的一個時期內(nèi)無法取得成功。
因而,筆者認為,一項發(fā)明要想取得最終的成功,在確定發(fā)明題目時,就應慎重考慮,不能出現(xiàn)偏差,至少要符合以下四項基本原則:
a.符合人類最基本的道德準則和客觀規(guī)律。b.社會發(fā)展迫切需要或?qū)⒁枰.有巨大的商業(yè)開發(fā)價值。d.技術(shù)或產(chǎn)品有廣闊的應用和發(fā)展空間。
▲如何才能找到比較合適的發(fā)明主題?
首先在生活中要做個有心人。在日常生活中,我們常常遇到一些操作不便、令人厭煩,甚至常會帶來許多麻煩的用具。比如,氣動熱水瓶,它的誕生是為了解決兒童使用普通熱水瓶不安全的問題而研制生產(chǎn)的。兒童用普通熱水瓶容易將熱水瓶打翻,因為控制不好出水量,很容易被熱水燙了手腳。顯然氣動熱水瓶解決了這個問題,兒童不需使熱水瓶傾斜,就可以使熱水流出,另外出水量也比較容易控制。但是氣動熱水瓶又出現(xiàn)了新的麻煩。一是要用力才能將水壓出,對孩子來說一只手的力氣不夠,就得雙手同時用力壓。這樣盛水杯只好放在桌子上了,由于壺嘴離杯口距離太長,水流出來后往往向四周發(fā)散,濺到杯子外面,甚至濺到孩子身上。二是用氣壓瓶壓出的水很濁,水堿太多,不能馬上喝,要等一段時間,這也使人感到很不方便。能發(fā)現(xiàn)生活的不便不是很困難的事,重要的是動動腦子,隨時做些記錄。許多人對不好使的用具,有這樣或那樣問題的物品,隨手丟掉,不想辦法改進它的設(shè)計、提高它的性能,當然就不會有新的發(fā)明。
發(fā)明不在大小,只要是通過自己的思考,提出解決問題的方法或設(shè)計是合理的,并取得了好的效果,那么這就是發(fā)明了。
發(fā)明的題目不是憑空想出來的,它來源于生活。你在家里、學校、或是做任何事情的時候,要善于觀察和發(fā)現(xiàn),慢慢養(yǎng)成習慣,做到眼勤、手勤、嘴勤。用不了太長的時間,你就會積累相當數(shù)量的有實用價值的問題。你的問題、感受,或是改進的方案、想法等要隨時記在紙上。因為,許多問題不可能馬上找到解決的方法,有些問題甚至不能馬上找到原因,需要經(jīng)過一段時間思考,請教老師或是專業(yè)人員幫助。記好筆記是很重要的,它既可以幫助自己回憶和思考,也可以給別人思考的線索和信息。
其次,要將你所列的問題進行分析思考并及時記錄下來。因為,在你確定發(fā)明題目時,不能完全憑自己的感覺、自己的興趣,而要依據(jù)你已有的科學知識和你的直覺判斷,特別對缺乏實際動手經(jīng)驗的同學來說尤其重要。用知識分析問題時,要力求把解決問題的思路理清楚:根據(jù)你學過的什么道理,根據(jù)現(xiàn)有的什么條件,經(jīng)過你的設(shè)計、改進的方案去實施,應該有什么現(xiàn)象出現(xiàn),獲得怎樣的結(jié)果。
經(jīng)過多次、反復地思考,會鍛煉你的邏輯判斷能力,這也是一種科學的思維方法。側(cè)重因果關(guān)系的推理判斷,應注意重點放在原理和主要部件的構(gòu)造上,在細節(jié)上不必太花精力。通過上述的分析思考,就可以比較客觀、合理地找出幾個確有可能解決的問題。
最后,在分析思考的基礎(chǔ)上,用手頭可以找到的材料,粗粗地實驗一下,估計一下實際操作中可能遇到的麻煩和問題,以及處理的方法和對策。在有了一定的實際操作經(jīng)驗和思考判斷之后,確定進行的題目,將成功的可能性最大限度地保留,其余的先放一放。
如果同時有幾個問題都可能解決,那么究竟先選擇哪個好呢?
供你取舍的原則是:
1.實際而且最需要,最有用。
2.材料容易找到,做起來比較容易。
3.整個操作過程安全。
4.尚未被別人解決或至今為止還沒有解決好。
發(fā)明的第二步是進行實際制作。題目確定之后。就要著手確定具體制作方案,包括各零件的材料、形狀、尺寸、加工方法以及各零件組合成一體時,相互間的銜接方式。
對完成的設(shè)計方案,一定要仔細地核查,對每一個數(shù)據(jù)要反復驗算,確實保證設(shè)計中沒有遺漏、矛盾、不詳之處。這一過程也許很繁瑣,但是千萬不可忽視。以往有這樣的教訓,設(shè)計思想是可行的,實施過程中沒有詳盡地設(shè)計好,光憑著想當然去做,結(jié)果零件做出來之后,不合適,反復地改,或是零件之間配合不行??傊?,每個環(huán)節(jié)粗心疏漏,都可能影響發(fā)明的效果。所以,為了保證不返工,節(jié)省時間和精力,最好先把零件的草圖畫出來,所有尺寸都標好,零件的裝配圖也不可缺少。這些工作都完整無誤地完成之后,就可以開始進行單一零件的制作和加工了。
最后,還要對整體結(jié)構(gòu)進行調(diào)試和美化。制作過程中,要本著安全、牢固的原則,同時也要考慮到美觀大方。
▲如何抓住發(fā)明特性
如何抓住發(fā)明特性,是搞發(fā)明的人共同遇到的問題。
一、熱情是發(fā)明的動力,只有熱衷于工作,熱衷于,熱衷于事業(yè)才能有所發(fā)明,它促使人們動腦筋想問題。如果毫無思想壓力,無所事事的人根本談不上什么發(fā)明。對自己的事業(yè)、工作、理想應有遠大的志向。
那么用什么標準才能從眾多的事物中找到自己需要的項目,這要根據(jù)自己的知識面,因人而異,大體有以下幾項:便宜、省工、實用、美觀、時興。用這些標準來衡量時,要注意不要只站在自己的立場上考慮問題,而主要是為他人著想。
二、尋找降低成本的辦法
要想使自己的發(fā)明獲得最大成功,就要降低成本、減少工序、節(jié)能降耗等多種措施。
三、要滿足他人的要求,才能受到眾人的歡迎,只有滿足以上條件,才能被人接受。
任何事物,都有困難成為技術(shù)革新的對象,即使最簡單的生活用品也不例外,每樣東西都有可能有缺陷,長處背后或許還有弱點,缺陷的改進、弱點的克服這就是發(fā)明的產(chǎn)生。
▲發(fā)明創(chuàng)新的四個階段
第一階段:模仿階段(英文immatation)
這個階段是最初始的創(chuàng)新,站在巨人的肩上才能看得更遠,方法是以模仿別人的設(shè)計和產(chǎn)品為主。優(yōu)點是:投入少、見效快、成功率高。缺點是:容易成為被告。成果的專利申請應以外觀設(shè)計為主。
第二階段:改良階段(英文innovation)
這個階段是在別人的基礎(chǔ)上,加以改進、改良或合成、拆分、組合來產(chǎn)生新的構(gòu)思、設(shè)計。優(yōu)點是:投入較少、見效比較快、成功率比較高。缺點是:新構(gòu)思、設(shè)計的創(chuàng)造性因素不是很高。成果的專利申請以使用新型為主。
第三階段:創(chuàng)新階段(英文creation)
這個階段是在仔細研究別人現(xiàn)有產(chǎn)品及現(xiàn)有專利資料的基礎(chǔ)上,提出獨特的解決方案來產(chǎn)生新的構(gòu)思、設(shè)計。優(yōu)點是:投入適中、見效還比較快、成功率也比較高。缺點是:需要有綜合知識結(jié)構(gòu)的團隊來產(chǎn)生新構(gòu)思、設(shè)計,創(chuàng)造性屬中等。成果的專利申請以使用新型為主,對比較有突破的新構(gòu)思、設(shè)計可以同時申請發(fā)明專利。
第四階段:發(fā)明階段(英文invention)
這個階段是在仔細研究別人現(xiàn)有產(chǎn)品及現(xiàn)有發(fā)明專利資料的基礎(chǔ)上,點子創(chuàng)意網(wǎng)
http://www.795.com.cn/提出顯著的、突出的解決方案來產(chǎn)生新的構(gòu)思、設(shè)計。優(yōu)點是:成果的創(chuàng)造性最大,經(jīng)濟效果最高;缺點是:需要有綜合知識結(jié)構(gòu)的優(yōu)秀團隊來產(chǎn)生新構(gòu)思、設(shè)計,投入人、財、物都較大。成果的專利申請以發(fā)明專利為主,設(shè)計可以同時申請使用新型專利。
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▲用檢核表法引出發(fā)明課題
請你對具體的物品,比如手電筒,用檢核表法進行檢查思考,看看能不能引出有意義的發(fā)明課題。
繼續(xù)閱讀其他由檢核而引起的發(fā)明,從而對檢核表法進一步有所了解。檢核表法可以檢核各方面的內(nèi)容,也可以是對任何物品進行思考分析引出發(fā)明,所以是一種綜合的創(chuàng)造發(fā)明技法。學生可以練習如手電筒,通過檢核表法能否檢核出新的發(fā)明思路。
針對現(xiàn)有的各項產(chǎn)品或發(fā)明,例如手電筒
1、還有無其他的用途,包括稍做改革可以擴大的用途?
做其他用途:信號燈、裝飾燈;
2、能不能引入其他的創(chuàng)造性設(shè)想,或借用、代替?
增加功能:加大反光罩,增加燈泡亮度;
3、能不能改變形狀、制作方法、顏色、音響和道等?
改一改:改燈罩、改小電珠和用彩色電珠等;
4、能不能擴大使用范圍,延長使用壽命?
延長使用壽命:使用節(jié)電、降壓開關(guān);
5、能不能縮小體積、減輕重量或分割化小等?
縮小體積:1號電池→2號電池→5號電池→7號電池→8號電池→鈕扣電池;
6、能不能找到代用品?
代用:用發(fā)光兩極管代小電珠;
7、能不能更換一下型號、順序?
換型號:兩節(jié)電池直排、橫排、改變式樣;
8、能不能顛倒過來用?
反過來想:不用干電池的手電筒,用磁電機發(fā)電;
9、能不能和其他產(chǎn)品(發(fā)明)組合在一起?
與其他組合:帶手電收音機、帶手電的鐘等。
設(shè)計制作特殊用途手電筒(如可任意調(diào)節(jié)燈頭角度的手電筒),準備材料或配套材料,如教材上的附圖制作一個燈頭可任意彎折的手電筒。
延伸活動:看懂一個學生設(shè)計的“浴缸溫度計”,了解他的選題、解決方法和填申報表的方法;用檢核表法對某一物品進行檢核思考,選擇一個發(fā)明設(shè)計的項目,提出一個發(fā)明設(shè)想,填寫一張申報表。有條件就參加當?shù)氐膭?chuàng)造發(fā)明設(shè)計競賽。計競賽只需提設(shè)想,不必做作品。要正確填寫表格,學習如何準確地表達自己的設(shè)想,要讓別人看得懂,理解、認識你的設(shè)想的重要意義。
請你用檢核表法對你周圍的某一物品進行檢核思考,選擇一個發(fā)明設(shè)計的題目,提出一個發(fā)明設(shè)想,并試著如上表一樣填寫申報表。如有可能,請參加你們地區(qū)的青少年創(chuàng)造發(fā)明設(shè)計比賽活動。
舉一反三活動:用檢核表法引
出的發(fā)明課題,爭取畫出設(shè)計圖后,準備好制作材料,做成一件小發(fā)明作品,再填寫好空白表格,如有參賽條件爭取參加當?shù)嘏e辦的創(chuàng)造發(fā)明競賽。
▲怎樣區(qū)別發(fā)明和發(fā)現(xiàn)
發(fā)明和發(fā)現(xiàn)是含義不同的兩個概念,盡管它們相互間有聯(lián)系。但畢竟不是一件事。
什么是發(fā)現(xiàn)?發(fā)現(xiàn)是人類認識世界的過程,是通過人的視覺、味覺、觸覺等感覺器官直接感知到或借助于儀器感知到世人尚未感知到的自然現(xiàn)象,并從中找出自然規(guī)律。例如,1666年,英國科學家牛頓借助三棱鏡在他的住所進行了著名的色散實驗,發(fā)現(xiàn)白光是由赤、橙、黃、綠、青、紫等不同顏色的光組成的。這就是發(fā)現(xiàn)。而發(fā)明則不同。認識世界并不是我們的最終目的,最終目的是要改造世界。發(fā)明則是人類改造世界的一種重要手段。發(fā)明不像發(fā)現(xiàn)那樣主要是依靠感官去認識世界,而主要是依靠感官去認識世界,而主要是依靠人的大腦,借助一定的科學思想和技術(shù)手段,去構(gòu)思并依靠雙手造就出我們這個世界上還沒有的嶄新的物品和未曾有過的新方法。發(fā)明是一種技術(shù)性強的腦力勞動,因此人們時常在“發(fā)明”之前冠以“技術(shù)”,說明“技術(shù)發(fā)明”。
有一個很生動的例子,請你判斷一下,是發(fā)明還是發(fā)現(xiàn)?據(jù)報導,美國太空總署進行一次難題招標,內(nèi)容是設(shè)計一種超級太空筆。要求這種筆能在真空狀態(tài)下使用,而長時間不用上墨汁,必要時還能倒著書寫。于是,熱情的美國人上上下下都在討論著這支太空筆。許多專家和設(shè)計者更是各顯神通,拿出了不少的圖紙與實施方案,但那復雜的結(jié)構(gòu)使得招標委員會望筆興嘆。一天,太空總署又收到一個包裹,當工作人員打開一看,怔著了,好大一會,才啞口然大笑,拍手稱好。這包裹是一位小學生寄來的,里面裝有一打鉛筆和一張紙條,紙條上寫著:試試看鉛筆如何?顯然,這位聰明的小學生只是發(fā)現(xiàn),而不是發(fā)明。
▲▲▲發(fā)明活動輔導的含義
輔導是幫助和指導的意思。在技術(shù)發(fā)明活動中“輔導”有著啟發(fā)、示范、幫助、評估分析和引導提出新目標的含義。
啟發(fā)。通過講述發(fā)明活動的意義,激發(fā)青少年發(fā)明創(chuàng)造的興趣,使他們樂意參加發(fā)明活動,自覺接受創(chuàng)造思維和發(fā)明技法的啟蒙教育,增強創(chuàng)造精神和意識。
示范。在活動中運用成果作為可供青少年學習的典范,使他們從中得到教益。
幫助。當青少年在活動中遇到困難,要給他們出主意、指方向,并給予精神上和物質(zhì)上的支援。一方面是精神上的鼓勵,使他們增強戰(zhàn)勝困難的勇氣;另一方面要在技術(shù)、材料等條件上給予具體支持。但這些幫助不應包辦代替。
評估分析。協(xié)助青少年對課題進行選擇,對成果水平、質(zhì)量進行評價,使之更符合“四性”標準。
引導提出新目標。在青少年完成一個課題后,要引導他們在此基礎(chǔ)上向更高、更新的目標探索,不斷增強他們的創(chuàng)造精神和創(chuàng)造能力。
當然,發(fā)明的輔導與其他科技活動的輔導,有很多近似之處,但是最需要強調(diào)的是輔導工作要圍繞著精神和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)來進行。
▲發(fā)明活動的輔導原則
科技輔導員、教師、學生家長在輔導青少年的科學探索和技術(shù)發(fā)明活動時,要遵守以下原則。
1、 以學生為主體的原則
技術(shù)發(fā)明活動同其他科技活動一樣,要以學生為主體:就是活動由青少年自辦,內(nèi)容形式由青少年自選,組織工作由青少年自理。
青少年的發(fā)明活動更加強調(diào)以學生為主體,這是由這類活動的特點決定的。既然是青少年的技術(shù)發(fā)明活動,就應當發(fā)揮青少年的主動性,而不應由成年人包辦代替,青少年是活動的主人,科技輔導員要正確地輔導、指導,注意他們不同的年齡特征,愛好特長,啟發(fā)他們的發(fā)明興趣和主動精神。
2、 注意培養(yǎng)創(chuàng)造精神與創(chuàng)造能力的原則
青少年開展技術(shù)發(fā)明活動不同于成年人之處在于,成年人比較注重技術(shù)發(fā)明在生產(chǎn)建設(shè)中的效益和經(jīng)濟價值,而青少年的發(fā)明活動要注重對青少年創(chuàng)造精神和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。青少年參加的發(fā)明比賽,只是為促進這類活動的一種方式,不是活動的目的。不應當只注意有多少項目得獎,更不應使青少年追求個人名利,弄虛作假,從而偏離了這項活動的正確方向。
3、 理論同實踐相結(jié)合的原則
在輔導青少年技術(shù)發(fā)明活動中要把對他們進行理論教育同帶領(lǐng)他們參加發(fā)明實踐結(jié)合起來。
發(fā)明要有創(chuàng)新,如果沒有一定的科學理論去指導,就很難成功。前人在研究這類活動中總結(jié)了許多寶貴的經(jīng)驗和理論,如唯物辯證法、創(chuàng)造思維、邏輯思維等等,這些理論對青少年有著重要的指導作用。要把這些理論傳授給青少年,還要引導他們學習有關(guān)的科學知識。
發(fā)明是實踐性很強的活動,脫離發(fā)明的實踐去講理論,難以達到活動的目的,也難以獲得成功,更不容易引起青少年的興趣。只有把兩者有機地結(jié)合起來,根據(jù)實踐的需要學習有關(guān)理論,用有關(guān)的理論指導和幫助青少年解決實踐中遇到的問題,從而也使青少年認識到理論與實踐相結(jié)合的重要性。
▲發(fā)明活動的輔導方法:傳授發(fā)明技法
前面已介紹了10種常用的發(fā)明技法。在向青少年傳授這些技法時要使他們?nèi)菀捉邮芎屠斫?,使他們運用起來靈活方便,得心應手。
下面對10種發(fā)明技法在向青少年傳授和輔導時應該注意的使用方法,適用范圍,注意事項,心理因素等加以介紹。
(1) 缺點列舉法。輔導青少年使用缺點列舉法時可以從以下三方面入手。
第一,可以利用課外時間或假日到商場、商店去,選擇一兩個柜臺的商品做一次調(diào)查。這樣不僅可以了解到新商品的信息,還可以在調(diào)查分析的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)某些商品存在的缺點和不足,從而確定自己發(fā)明的課題。
第二,要隨時留意自己日常使用的物品存在哪些不足的地方,隨時留意周圍的人們對使用某種物品的反應。
第三,定期或不定期的召開“信息火花會”,把所見所聞和所用的物品進行議論,交換自己對所發(fā)現(xiàn)問題的看法,以便抓住發(fā)明的課題。
使用好缺點列舉法,關(guān)鍵在于不斷克服安于現(xiàn)狀、得過且過,湊湊合合的惰性心理。
(2)探索需要法。怎樣探索人們的需要,選擇發(fā)明目標呢?除了善于觀察生活中的各種問題,積極了解人們對所使用物品的意見,主動調(diào)查產(chǎn)品在實際中應用的情況以外,還可以召開“需要、希望陳述會”,請到會人員圍繞一定的主題,陳述、列舉自己的需要和希望,然后收集起來進行綜合分析。人們在努力追求無限美好的未來的征途中,會產(chǎn)生無數(shù)希望和要求,希望能導致發(fā)明。這些希望和要求就成為發(fā)明創(chuàng)造的基礎(chǔ)。
(3)聯(lián)想發(fā)明法。要想學會運用相似聯(lián)想、接近聯(lián)想和對比聯(lián)想。首先,要善于掌握事物之間的聯(lián)系,引起聯(lián)想,啟迪自己的發(fā)明思路。世界上的許多事物都是互相聯(lián)系的,它們一般都有共同之處,只要我們掌握了它們的關(guān)系,由此及彼地產(chǎn)生相似的聯(lián)想,就能找出解決問題的辦法。其次,要善于從相近事物之間,透過現(xiàn)象分析找到其中隱蔽的接近之點,進行接近聯(lián)想。此外,有些看來毫不相干甚至完全相反的事物,也可能產(chǎn)生對比聯(lián)想,在進行發(fā)明的時候,有時也可以用到。
聯(lián)想可以使青少年接收到更多信息的啟示,激發(fā)靈感、加速發(fā)明的進程。要想做到善于聯(lián)想,就要有廣博的學識,豐富的閱歷,并要勇于突破傳統(tǒng)思想和習慣勢力的束縛。
(4)檢核表法。檢核表法適用范圍較廣,這里著重介紹改變、放大、縮小的使用方法。 改變,可以把所使用的、所見到的現(xiàn)有產(chǎn)品的形狀、花色、聲響、氣味、滋味、觸感、結(jié)構(gòu)、部件、溫濕度等現(xiàn)狀,來一番變化改革。甚至故意違背習慣,努力從各角度去想一想變化改革的后果,想一想是不是經(jīng)過變化改革之后,會使一些現(xiàn)存的東西增加了功能,使用更方便,降低了成本,更符合人們的需要,成為一件新的東西,這就導至了發(fā)明。
放大,可從以下幾個方面去打開思路:擴大面積;延伸長度;加大寬度;延長時間;加高高度;加大厚度;合并同類,增加功能;增加配料。
縮小,隨著科學技術(shù)的日益發(fā)展,某些東西變得越來越小巧、輕便。可考慮:縮小積體;減輕重量;省略與減少;刪減分解;縮短長度;折疊卷繞。
(5)信息交合法。
第一步,定中心。將新研究的事物,物體或產(chǎn)品圈起,確定它的時間點、空間點、也就是確定它的位置。如,研究筆,則將筆圈起來,確定它的某時間、某地點的0坐標,如圖。
第二步,劃標線。從0坐標開始,根據(jù)中心信息的需要,劃幾條坐標線,準備串聯(lián)有關(guān)信息序列。如:構(gòu)造、功能、材料,等等。
第三步,注標點。就是信息標上注明有關(guān)信息點,如筆桿、筆帽、裝飾、贈品等等。
第四步,相交合。以一條線上的信息為母本信息,以另一條標線上的信息為父本信息,相交可產(chǎn)生子信息,即新信息、新產(chǎn)品、新品種。如鐵質(zhì)筆與電子交合為鐵質(zhì)電子筆;塑料與裝飾交合為塑料裝飾筆,再與溫度交合,則為表示溫度的塑料筆。
(6)智力激勵法。智力激勵法會議一般只有五六個人參加,多到十幾人,以便大家都有充分發(fā)言的時間,會議時間掌握在20分鐘至1小時之間,會議的目標要比較明確,所討論的問題不宜復雜,與會者只需打開思路去尋找解決方法,而不必花很多時間去分析問題本身,要將大問題分割成若干小問題之后才適宜于采用這種技法。
(7)無窮組合法。運用無窮組合法可從以下幾個方面想一想,打開發(fā)明的思路。用具組合。把做同一類事情或從事相近工作的、用處不同的幾種用具或工具組合起來,產(chǎn)生一種新型的作用方便的用具或工具。
功能組合。把兩種或兩種以上不同功能的物品組合起來,或者修改后組合起來,產(chǎn)生出具有新功能的新物品來。
材料組合,把不同性質(zhì)的原料、材料組合起來產(chǎn)生新的物品。
大小組合。在原有的比較大的物品上再增添上一個或幾個比較小的物品,從而使原有的大物品成為具有新功能和新用途的新物品。
節(jié)約組合。一些有部分零件相同的物品,如果把它們分開制造,難免要多用一些零件,使物品的成本增加,從節(jié)約的原則出發(fā),把幾種物品組合起來,使它們相同部分共用一套零件,這樣就降低了成本,而功能又沒有減少。
巧妙地利用無窮組合的技法去發(fā)明,將有助于打開發(fā)明思路。然而世界上的事物有千千萬萬,如果把它們一樣一樣地不加選擇地加以組合,那是不科學的,在運用組合技法搞發(fā)明的時候,應當注意組合的目的性。通過組合要提高效率;充分利用空間;通過組合要使事物互相補充,和諧一致,要注意物品之間相互的適應性,應以提高事物原有的品格為前提,通過組合,要達到擴大用途,增加功能,增加效益和節(jié)約的目的。
(8)類比借鑒法。在運用類比借鑒的方法搞發(fā)明時,可以從以下幾個方面試一試。
仿生類比借鑒。在進行發(fā)明創(chuàng)造時,人們常常模仿各種生物來設(shè)計自己的發(fā)明。
直接類比借鑒。就是發(fā)明者從自然界里或是從已經(jīng)有的發(fā)明成果當中,找出那些同自己的發(fā)明項目相類似的事物,拿過來直接加以借鑒。直接類比借鑒方法,比憑空想像去構(gòu)思設(shè)計,就容易得多了。
因果類比借鑒。兩個或者更多的事物之間,可能在性質(zhì)、功能、結(jié)構(gòu)等方面存在著類似的前因后果關(guān)系。可以根據(jù)一個事物的因果關(guān)系,推論出另一個事物的因果關(guān)系,并且由這里產(chǎn)生出新的發(fā)明構(gòu)想。
象征類比借鑒。可以在發(fā)明項目上加一定的象征性,也就是使設(shè)計的一些東西能夠表示出某種思想、感情,使這項發(fā)明具有一些獨特的風格。
類比借鑒法在使用的時候還要注意:第一,要善于發(fā)現(xiàn)相似的現(xiàn)象,尋找相似的原因,借助相似原因進行發(fā)明創(chuàng)造,因為相似的現(xiàn)象往往有相似的原因。第二,要善于類比借鑒相似事物的相似結(jié)構(gòu)和原理;第三,要善于類比借鑒相似事物的功能和作用。運用相似事物的原有功能和作用,也可以產(chǎn)生具有新用途和新功能的發(fā)明來。
(9)倒轉(zhuǎn)逆向法。采用倒轉(zhuǎn)逆向法時,可以有下面三種考慮:第一,反轉(zhuǎn)型。指從已有事物的相反方向,通過逆向思維,遇到困難,使發(fā)明停滯不前時,可以把思考的重點從一個方面轉(zhuǎn)向另一個方面,往往會找到一條新思路;第三,缺點逆用。利用事物的缺點,化弊為利的創(chuàng)造思路。
(10)擴展用途法。運用擴展用途法去發(fā)明可以參考以下幾點:第一,經(jīng)常思考一種物品在不同的場合下會有什么新的用途,是產(chǎn)生新發(fā)明的簡便方法;第二,從一種物品所具有的用途,去擴展它的用途,也可能會有新的發(fā)明產(chǎn)生;第三,經(jīng)常注意研究廢棄物品的新用途,也是取得發(fā)明成功的有效方法;第四,對原有物品的性能稍加改變,擴展這種物品的新用途,也可以產(chǎn)生新的發(fā)明。
在傳授、輔導發(fā)明技法時,要多例舉青少年成功的發(fā)明項目所用的思維方法,參考一些有關(guān)的書刊,如《你想做個小發(fā)明家嗎》(科學普及出版社出版)等,運用青少喜聞樂見的語言和方式以提高輔導的效果。
▲發(fā)明活動的輔導方法:保護未成年人的知識產(chǎn)權(quán)
發(fā)明活動的輔導方法:保護未成年人的知識產(chǎn)權(quán)
隨著青少年的發(fā)明活動的蓬勃開展,發(fā)明項目大批涌現(xiàn),許多比較好的發(fā)明參加了各種比賽,受到表彰。但也有些青少年發(fā)現(xiàn)自己的發(fā)明在參加了比賽,展覽幾個月以后,有些發(fā)明項目就由工廠生產(chǎn)出了產(chǎn)品,在商店里出售了。這當然是一件好事,因為它有用了。但是有些廠家把青少年的發(fā)明說成是他自己的發(fā)明。這是一種不道德的行為,甚至是違法的行為,是無償占有青少年發(fā)明成果和知識產(chǎn)權(quán)的行為。
《中華人民共和國法通則》規(guī)定的知識產(chǎn)權(quán)(如專利權(quán)、發(fā)現(xiàn)權(quán)等)也使未成年人的智力成果和榮譽權(quán)不受侵犯。從1985年4月1日開始實施《專利法》,1985年1月,國務(wù)院公布了《關(guān)于技術(shù)轉(zhuǎn)讓的暫行規(guī)定》。在這以后,有關(guān)這方面的法規(guī)越來越趨向完善?!秾@ā窙]有年齡、性別、健康狀況等條件的限制,青少年的發(fā)明權(quán)益當然也要受到法律的保護。所以,不但要輔導青少年會搞發(fā)明,還要輔導他們學習有關(guān)法規(guī),懂得用法律保護自己,懂得怎樣去申請專利和進行技術(shù)轉(zhuǎn)讓。
《專利法》和《關(guān)于技術(shù)轉(zhuǎn)讓的暫行規(guī)定》公布實施,為保護青少年發(fā)明的權(quán)益提供了法律依據(jù)。獲得國家專利證書是一個比較高的榮譽,具有法律效力。一項發(fā)明只要申請了專利,進行技術(shù)轉(zhuǎn)讓,就可以依靠法律、經(jīng)濟、行政等手段,進行保護和管理,再也不會被人隨意攫取了。但是,任何一項優(yōu)秀發(fā)明,如果不申請專利,即使被別人抄襲,發(fā)明者也無話可說;如果別人仿照這項發(fā)明,申請了專利,那么這項發(fā)明成果就可以成為別人的了。
要實事求是地確定發(fā)明人和專利申請人。發(fā)明人有權(quán)申請專利,在被授予專利權(quán)后,對被授的專利項目有署名等權(quán)利。在技術(shù)轉(zhuǎn)讓以后又是直接的受益者。專利申請人可以是發(fā)明人,也可以是發(fā)明人以外的其他人或單位,但是必須征得發(fā)明人的同意甚至簽定必要的協(xié)議書。在專利被授權(quán)后,專利申請人就是專利權(quán)人,享有專利權(quán)。因此必須實事求是地確定發(fā)明人和專利申請人,以免引起糾紛,有些發(fā)明是學生以自己的構(gòu)思、自己的設(shè)計為主,在科技輔導員的輔導下完成的,這樣就應該恰當?shù)卦u價科技輔導員的辛勤勞動??萍驾o導員在申請專利和轉(zhuǎn)讓技術(shù)的時候,可以同青少年一起做為發(fā)明人或是專利申請人。與此同時還要教育青少年正確對待榮譽,合理處理技術(shù)轉(zhuǎn)讓費的收入。
科技輔導員更要尊重青少年的知識產(chǎn)權(quán),保護未成年人的合法利益:一項青少年發(fā)明的成功,主要發(fā)明人當然首先是搞這項發(fā)明的學生,而不應當是科技輔導員,否則就不能稱為青少年的技術(shù)發(fā)明活動。當然,在發(fā)明過程中如果科技輔導員對青少年的輔導、幫助起了關(guān)鍵性的作用,也應給以恰當?shù)脑u價。可以在征得學生發(fā)明人和他法定監(jiān)護人的同意后(也可以簽定必要的協(xié)議書),一起作為發(fā)明人或?qū)@暾埲?。如果科技輔導員在整個發(fā)明過程中沒有起過關(guān)鍵性作用,就不應當署名。并且按照這個原則去處理專利申請技術(shù)轉(zhuǎn)讓的費用問題。
▲發(fā)明活動的輔導方法:培養(yǎng)良好的習慣
要培養(yǎng)青少年敏銳地觀察周圍事物,善于思考,勤于思考,好奇心強,并隨時作記錄和掌握信息、積累資料的好習慣。
(1)敏銳地觀察周圍事物。新的發(fā)明、新的設(shè)計、新的構(gòu)思,大多數(shù)是由于受到某種啟示形成的,任何人受到的任何一種啟示,又都是受到他周圍的事物、環(huán)境等的影響,觸發(fā)了靈感而產(chǎn)生的,而這靈感的觸發(fā),又往往離不開對周圍事物、環(huán)境等敏銳觀察。因此,觀察就成為人們產(chǎn)生發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的重要源泉。
觀察要做到“四要”。
第一,觀察要有目的。要明確觀察什么。觀察主要是弄清所觀察事物的特性、特點和原理。這樣才能發(fā)現(xiàn)事物最本質(zhì)的特征,也才有可能進一步發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,進而提出“怎么辦”,產(chǎn)生出發(fā)明創(chuàng)造的欲望。
第二,觀察要仔細。要善于發(fā)現(xiàn)某種事物現(xiàn)象的某些微小變化,不放棄任何一點值得探求的線索,這樣才會發(fā)現(xiàn)原來以為已經(jīng)很熟悉的事物的一些新特征,才能提出問題,產(chǎn)生發(fā)明創(chuàng)造的熱情。
第三,觀察要深入。觀察時不僅要用“放大鏡”看問題,還要用“顯微鏡”看問題,要從外部深入到內(nèi)部去觀察,這樣才能發(fā)現(xiàn)常見事物的內(nèi)部特征、事物的本質(zhì),才能啟發(fā)靈感,產(chǎn)生發(fā)明創(chuàng)造的新課題。
第四,觀察時要有比較。通過深入的觀察比較兩種事物之間的特征和它們之間的聯(lián)系,發(fā)現(xiàn)其中的不同點和相同點,并且通過比較、挑選,淘汰那些不切實際的、暫時達不到目的的、不具備發(fā)明基本特征的構(gòu)思。
(2)勤于思考善于思考。一個發(fā)明的構(gòu)思,往往是受到某種事物的某點啟示才形成的,而能不能受到某種事物的啟示,又決定于能不能在觀察的基礎(chǔ)上,經(jīng)過正確的思考,形成發(fā)明創(chuàng)造的構(gòu)思。換句話說,對同一事物,許多人對它進行了觀察,但是,有些人能夠產(chǎn)生發(fā)明創(chuàng)造的構(gòu)思,有些人卻不能形成發(fā)明創(chuàng)造的構(gòu)思,回答不了“做什么”和“怎么做”。他們的區(qū)別就在于是不是善于思考和勤于思考。
善于思考就是用良好的思考方法去思考。良好的思考方法有以下幾種。
不抱成見的思考方法,在人們的頭腦里,常常有許多無形的框框。這些框框是由于多年來的習慣形成的,它影響著人們的思考。所以,在觀察事物的時候,應當丟掉框框,丟掉先入為主的成見,從新的角度去思考,特別是要能夠提出問題。因為當對一些習以為常的現(xiàn)象提出問題,用一些傳統(tǒng)的道理又不能自圓其說的時候,就促使人們用新的事實、新的道理、新的辦法去回答這些問題,這就是發(fā)明創(chuàng)造的開始。自古以來,科學上的突破,技術(shù)上的革新,無一不是提出問題開始的。提出問題以后,突破原有觀念的框框,產(chǎn)生一些萌芽的、幻想的、甚至是一些模棱兩可的念頭,也可能會給人們以啟示。要知道:打開一切科學的鑰匙毫無疑義的都是問號。
博采廣選的思考方法。在思考的時候,有一個不太好的習慣,就是往往只在是與非二者之間找答案。在發(fā)明創(chuàng)造這個領(lǐng)域里,并不是只有是與非兩種情況,常常還有第三、第四、第五種答案,而且這種答案有可能是正確的。要改變單一的思考方法,改變“答案唯一”的習慣。就要從多方面、多種角度,多種層次考慮多種解決問題的辦法,廣泛地進行探討,選擇最好的方法。
全面細致的思考方法。就是在思考的時候,要把有關(guān)的各個方面,不論大小,不論巨細,認真地想一想。還要注意了解一些不同的意見、想法,要把有關(guān)的前因后果,特別是要預想到可能出現(xiàn)的后果,從這個后果的形成過程,反推到前因,仔細地思考“前因”的方方面面,形成新的構(gòu)思。
重點突出思考的方法。人們常說,牽牛要牽牛鼻子,解決矛盾要抓住主要矛盾。在思考時要全面細致,要博采廣選,更重要的是要找出重點,要突出重點,集中自己的注意力,深入思考,首先解決主要問題。不要被那些一般的感覺和非主要的問題分散了注意力。
要勤于思考,首先要克服一個“懶”字,只有克服“懶”字,才能勤于思想,才能發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,才能產(chǎn)生創(chuàng)造的熱情和靈感。
要引導青少年每天都擠出一定時間去進行思考和研究問題。并且要鼓勵他們毫無顧慮地獨立思考,有了數(shù)量才會有質(zhì)量。開始想出的辦法不一定很高明,這是正?,F(xiàn)象,千萬不能由此而失去信心。想多了,有了一定的數(shù)量,就會從豐富的數(shù)量當中產(chǎn)生出好的方案來。
(3)增強好奇心,隨時做記錄。發(fā)明家們常常把好奇心當作探索發(fā)明的向?qū)?。因為觀察與思考都要有興趣,有人說,創(chuàng)造成果=創(chuàng)造精神+創(chuàng)造力。興趣不僅是培養(yǎng)人們創(chuàng)造精神的起點,也是創(chuàng)造力發(fā)展必不可少的前提條件。有了興趣,而且到達了入迷的程度,就能促使人們認真觀察、積極思考,而興趣的基礎(chǔ)之一就是好奇心。好奇心可以促使青少年經(jīng)常保持旺盛的精力,強烈的求知欲望和創(chuàng)造欲望。好奇心也可以引發(fā)人們對周圍事物的興趣,找到探索和發(fā)明的起點,進而產(chǎn)生興趣、志向和理想,并且百折不撓,主動進取。好奇心越強,越能引發(fā)人們?nèi)ベ|(zhì)疑,去追求,去觀察,去探索,興趣也會越來越濃厚,成功的可能性也越大。
怎樣培養(yǎng)好奇心呢?
第一,遇到新的事物,要有興趣,親眼看一看,張嘴問一問,動手摸一摸,親身試一試。
第二,對報紙、雜志、廣播、電視上介紹的新科學、新知識、新發(fā)明、新商品信息、要主動搜集。
第三,積極參加學校組織的各種科技活動,如“科學月”活動,“小星火計劃”活動,“小革新星期日”和科技發(fā)明比賽等活動。
第四,積極參觀一些展覽,如技術(shù)革新展覽會、發(fā)明展覽會、專利成果展覽會、科學討論會等,不要錯過開闊眼界的好機會。
如果說,增強好奇心可以促進思考,燃起青少年發(fā)明的火花,那么,隨時隨地做記錄,卻是發(fā)明成功的起點。隨時做記錄,就是要把發(fā)現(xiàn)的問題同平時涌現(xiàn)出來的各種構(gòu)思,隨時記錄在筆記本上,把迸發(fā)出來的火花保留下來成為日后探索和發(fā)明的“線索”。隨時隨地做記錄,是世界上所有科學家、發(fā)明家的習慣。偶然萌發(fā)的啟示、靈感,如果不及時記錄下來,時間一長就可能被遺忘,新的靈感和構(gòu)思就會被阻塞。這樣的損失是很難彌補的。只有把浮現(xiàn)出的啟示、靈感、構(gòu)思一一記錄下來,隨時再翻出來看一看,想一想,很可能會引發(fā)新的靈感和構(gòu)思。所以,應當引導青少年隨身攜帶筆記本,記錄可以啟示靈感和構(gòu)思,養(yǎng)成隨時隨地做記錄的好習慣。
(4)掌握信息積累資料。信息是具有新內(nèi)容,新知識的消息,它包括資料、情報、書刊、文件等等。信息是人們認識某個事物,解決某個問題時必不可少的東西。人類是通過信息來認識世界的,信息給人們提供知識和智慧,它也給人們提供材料的物質(zhì),提供動力的能量,統(tǒng)稱為人類社會的三大支柱。隨著社會的發(fā)展,時間的推移,它所占的地位越來越重要。搞發(fā)明就更離不開信息了。
青少年在進行發(fā)明的時候,主要應該掌握以下幾種信息。
第一種信息是新知識、新技術(shù)。這里所說的新信息,指的是青少年還不了解的,不知道的知識。對于中小學的同學來說,信息應該還包括課內(nèi)的知識和課外知識。哪怕是那些暫時還不能直接應用的,也要注意掌握和積累,以后有可能從中得到啟示。
第二種信息是人們的需要。包括青少年自己的需要。掌握人們生活、學習、勞動需要的信息,能夠激發(fā)探索和發(fā)明的欲望,選擇好目標。
第三種信息是掌握已有的事物。在發(fā)明以前,要認真仔細地研究相類似的事物,搜集有關(guān)信息,越多越好。從中吸取它們的長處,發(fā)現(xiàn)它們的短處,完善自己的構(gòu)想、設(shè)計、實驗。
掌握信息和積累資料的方法是很多的,除了引導學生學好課內(nèi)的知識以外,還有:認真閱讀課外書籍,閱讀報刊和新技術(shù)、新產(chǎn)品的資料等;經(jīng)常收聽廣播,收看電視;有計劃地利用節(jié)假日進行科學考察;參觀科技展覽會、動植物園;游覽市場;積極參加各種類型的科技講座和科普報告會:經(jīng)常和老師、同學、家長在一起交談,集體研究,討論等等。
在運用這些方法掌握信息和搜集資料的時候,還要注意兩個方面的問題。
第一是要有目的性。有針對地去掌握和搜集信息,從而豐富知識,活躍思想,啟迪智慧;鍛煉創(chuàng)造意識,觸發(fā)發(fā)明激情,提供創(chuàng)造構(gòu)思。
第二是要講究方式。把得到的信息都整理成資料、卡片,這是一種基本功。
▲發(fā)明活動的輔導方法:非智力因素的培養(yǎng)
技術(shù)發(fā)明活動中,對青少年來說在成功和失敗的問題上,不僅是創(chuàng)造力的角逐,也是對他們進行非智力因素的考察。發(fā)明的最危險的敵人是膽怯、倦怠、缺乏自信心,興趣狹窄和性格上的片面性與狹隘性。這一切不僅會磨滅想像力和獨創(chuàng)精神,同時也會給創(chuàng)造性活動造成種種妨礙。因此要特別注意對青少年進行意志、理想、信念、情感、科學品質(zhì)等等非常智力因素的培養(yǎng),使他們在活動中始終堅持強烈的探索和發(fā)明的欲望,旺盛的斗志,克服困難的勇氣和積極進取的精神,具有真正的科學家的風度。