重庆汽车学院-创造发明学(1)

1《发明创造学》任课教师：周康渠重庆汽车学院工业工程系2创新是一个民族进步的灵魂创新典范（日本），创新强国（美国）4月26日为世界“知识产权日”eBay网上拍卖公司国内创新教育进展3课程主要内容：n发明创造概论n思维定势n发明创造的过程n创造性思维及其培养n发明创造的基本技法n知识产权与专利4第一讲发明创造概论§1.1发明创造1、什么是发明创造？《辞海》定义：发明即“创制新的事物，首创新的制作方法”；创造即“首创前所未有的事物”。德国柯林教授的定义流传较广“所谓发明是通过技术表现出来的人的精神的创造，是征服自然或利用自然力而产生的效果”。日本1978年《专利法》中规定：“所谓发明是通过技术表现出来的人的精神的创造，是征服自然或利用自然法则对技术思想的高度创造。”5前苏联在《发现、发明及合理化建议条例》中规定：在国民经济、社会文化建设或国防的各个领域内，新的具有实质性特点并且有积极效果的解决课题的技术方案，称为发明。世界知识产权组织1979年制订的发展中国家《发明示范法》中规定：“发明是发明人的一种能在实际中解决技术领域内某一特有问题的技术方案。”6我国《发明奖励条例》规定：发明“是一种重大的科学技术新成就”，它必须同时具备三个条件：①前人所没有的；②先进的；③经过实践证明是可以应用的。重大的科学技术成就包含四层意思：第一是科学技术成就，指自然科学，不是社会科学，也不包括科学技术组织工作的成就；第二是一种科学技术成就。科学技术成就有两种，以是发现，二是发明。第三是重大的科学技术成就，是指对经济建设或对某一应用科学领域的技术发展有重大作用的科学技术成就；第四，是一种新成就。7《中华人民共和国专利法实施细则》中规定“专利法所称的发明是指对产品、方法或者改进所提出的新的技术方案。”发明是为了满足人类的需要而利用自然规律或法则所创造出来的前所未有的方式方法体系。发明的实质包含以下几个要点：发明是一种新的技术构思，一种新的技术方案，“新颖性”是它的灵魂；发明是一种创造，它不同于科学研究中的发现；发明属于技术的范畴，具有双重属性和双重因素的技术特征。（自然属性和社会属性）、（精神因素和物质因素）83、我国发明创造的范围和类型我国《发明奖励条例实施细则》规定，我国发明奖主要奖励设备、方法、物质发明以及各种已有物质、设备和方法的非传统的新用途四个方面。设备发明，是指人工制造的各种各样物品，包括装置、工具、机械、仪器仪表、用品等（塔吊、绘图规）。方法发明，是指将一个对象或物质改变成另一种状态或改变成另一对象或物质所利用的手段。物质发明，是指用化学的或物理的、机械的方法，所获得的两种或两种以上元素的合成物或化合物（人造金刚石、籼型杂交水稻、人工合成胰岛素等）。94、创造活动的基本要素四种基本要素：创造主体、创造对象、创造手段、创造环境（1）创造主体创造主体是指创造者，是产生创造行为的载体，是占主导地位的要素。(发达国家创新主体→企业；我国的创造主体→自由发明人)（2）创造对象创造对象是指创造的课题。选择。在我国，创造课题的水平通常以立项标准来衡量课题的水平课题一经确定，它又反过来影响创造主体的思维方式和对创造手段的（自然基金、省部级、横向、自选项目等）。10（3）创造手段创造手段是指进行创造活动所使用的硬手段（仪器、设备、材料、经费等）和软手段（形成创意的科学思考方法）。创造是以脑力劳动为主的实践活动，应更加关注软手段。（4）创造环境创造主体总是在一定的客观背景下表现自己的创造行为，并受到某种背景的影响，这种背景就是创造环境。创造环境的二重性：创造环境对创造主体的思维方式和运用创造手段的状况都有正负面的影响。115、发现、发明与创新之间的关系发明就是：借助一定的科学思想和技术手段创造出的新事物和新方法。发现则是：经过寻找、探索找到或看到前人从未看到过的事物。科学家的目的在于发现未知世界；发明家的目的在于创造出新的事物、新的方法、新的产品。12二者的区别在于发现是立足于弄清客观存在的事物；查明物质世界的特性、现象和规律，从而创造出新理论、新知识。发明则是着眼于创造出新事物和新方法。重大的科学发现将会导致一系列的新的发明。反之有价值的重大发明也可能引起科学上的重大发现。创新？13§1.2发明创造学•1创造学创造学是一门研究人类创造发明活动规律的科学。创造学就是要通过对创造发明史和当今大量的发现、发明的过程实例进行解剖、分析、研究，力求找出创造发明活动的规律，借助规律有效地进行各种创造发明。•2创造学的分支创造学已经发展并衍生许多分支领域，大体归纳为三类：①创造科学—研究创造活动，揭示创造活动和创造过程的客观规律，是对创造学的基础理论研究。14②创造性科学一研究人的创造性，开发人的创造性，培养、造就创造性人才，并为其提供理论依据。③创造工程一研究各种有效的创造发明方法，促进创造发明效率的提高，它是创造学最富于应用性的一个领域。此外，还出现了与其它科学交叉的边缘分支，如创造心理学、创造教育学、创造性开发学等等。总之，不同的岗位有不同的研究重点。153、创造学研究的内容（1）创造精神创造学研究者认为，创造者必须具有以下五种精神:①造福于人类；②敢想、敢干、敢于实践。③百折不挠；④善于发现问题、敢于创新；⑤坚持不懈、虚心好学。3P是从事科学研究的必备要素：“ｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎ（认识能力）、ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｃｅ（执著）和ｐｏｗｅｒ（力量）16（2）创造性思维思就是想；维，就是序；思维就是有次序的想一想，思索一下，思考一番。创造性思维又是扩散思维与集中思维的综合反映。（3）创造环境创造环境的好坏，对创造发明者来说，是起促进和制约的作用。17（4）创造性教育创造性教育就是通过：运用创造思维和创造技法开发人们的想象力、创造力和解决问题的能力，使人们的思维活动能够出现超出现有的知识范围，具有独创性，从而去搞革新、搞创造发明。（5）创造技法创造技法是从创造发明的活动、过程、成果中总结出来带有普遍规律的方法，到目前为止，创造技法有300多种。184、创造学研究的任务创造学的根本任务——开发人的创造力，使人类更加聪明。一个企业没有创造力，就不能发展适销对路的新产品，就在商品竞争中失去竞争力；一个国家、一个民族没有创造力，就很难繁荣，甚至会危及国家、民族的生存。（美国和中国教育官员在1979年的调查报告）19§1.3现代发明创造史人类生产力的发展史实质上就是一部发明创造的历史，人类物资文明的历史也是一部人类发明创造的历史。从历史学的角度而言，人类的发明创造活动可以分为古代、近代和现代三个时期。人类的古代发明创造活动经历了原始社会、奴隶社会和封建社会三个大的历史时代。201古代的发明创造在漫长的原始社会里，科学技术处于孕育萌发状态，发明创造活动也处于初级阶段。中国的五大发明：指南针、造纸术、印刷术、火药和针灸。①工具的演进②火的利用③制陶技术的产生④冶金技术的产生212近代的发明创造①蒸汽机的发明第一次产业革命以纺织的机械化为开端，蒸汽机的普遍应用促进了整个工业的发展。②电力的应用以电的广泛应用为标志第二次技术革命和产业革命开始了。1866年，德国工程师恩斯特．沃森．西门子制成了自激式直流发电机。22③内燃机的发明1885年，德国工程师本茨和戴姆勒二人以汽油机为动力分别独立地制成了最早的汽车。1903年，美国人莱特兄弟用一台12马力的活赛汽油发动机研制成功人类第一架飞机，开创了航空事业的新纪元。④电信的发明蒸汽机是用自然力代替了人的体力，是人类肢体功能的扩展；而电话、电报的产生是人类感官功能的延伸；计算机的应用是人类大脑的延伸。1833年德国发明家卡尔．弗里德利希．高斯和威廉．爱德华．韦伯发明了电报。可人们并不满足于编码电信的传递，还想直接通话。1876年，压力山大．格雷厄姆．贝尔获得美国电话专利。1887年托马斯．爱迪生进一步改进了送话器，最后完成了电话全套技术。233现代的发明创造19世纪40年代以后，产生了以原子能、电子计算机和空间技术为标志的第三次技术革命。（1）现代通信技术的发展1)从真空管到晶体管1906年，美国李．德福雷斯特发明了真空三级管，为美国海军成功地制造了一台大功率的无线电台，于1916年首次播放新闻节目。1966年集成电路电视问世。242)从短波通信到微波通信1920年人们发现电离层对无线电短波的反射作用，使无线电的通信距离大大增加。1935年发明了可在雾中和夜间观测障碍物和舰船的雷达，并在第二次世界大战中得到了应用。目前，微波接力通信已广泛应用于国际通信，并向宽频带和高频方向发展。253)从地面通信到卫星通信19世纪60年代以后，无线电通信进入卫星通信时代。卫星通信就是把同步定点卫星发射到高空轨道来传播各种信息。1964年，美国发射成功了地球同步通信卫星，开始了人类卫星通信的新纪元。1984年和1986年，中国成功地发射了两颗同步通信卫星，1988年又成功地发射了一颗实用通信卫星。26（2）原子能技术的发展爱因斯坦的质能关系式E=mc2为原子能技术的发展奠定了理论基础。美国在1945年试验成功了第一颗原子弹，1952年进行了第一次氢弹实验。1949年前苏联第一颗原子弹爆炸成功，1953年第一颗氢弹爆炸成功。我国1964年进行了第一颗原子弹实验，1967年又进行了第一颗氢弹实验。27（3）电子计算机的发展计算机是20世纪最重大的科技成果之一，是对人的智力的一次解放。电子管时代；晶体管时代；集成电路时代；大规模集成电路时代；智能计算机时代。284）空间技术的发展1957年，前苏联把重83.6kg的人造地球卫星送入空间轨道。1958年美国的人造卫星也上了天，并于1960年回收了人造卫星上弹回来的回收仓。1961年，前苏联成功地发射了第一颗载人卫星，宇航员加加林在地球空间轨道上运行100分钟后安全返回地面。1960年美国制订了“阿波罗”登月计划（2万多家公司、120所大学，耗资250亿＄）。1969年，“阿波罗”宇宙飞船把2名宇航员送上了月球，在月球上漫游了2小时21分钟。2003年，我国神州五号载人飞船航天成功，在空间21小时。29过去千年中比较重要的22项技术发明序号年代内容说明11024纸币北宋“官交子”发行21117指南针用于航海朱彧《萍洲可谈》中的记载31132管状火器枪炮前身，宋金德安府之战中陈规采用41455古登堡印刷圣经真正有实用价值的活字印刷51535欧洲人首尝烟草法国探险家从北美新大陆带回欧洲3061543人体解剖维萨留斯《论人体结构》是年出版71610望远镜用于天文观测伽利略以此作出了六大发现81656机械钟惠更斯造成首座机械摆钟91826照相尼厄普斯拍摄的第一张照片非常模糊101830铁路是年9月15日首次通车，盛大仪式上不幸撞死一名国会议员。111844电报莫尔斯电报和电报机121859石油具有商业价值的石油31131867炸药诺贝尔的发明141876电话贝尔的发明151895电影法国鲁米埃尔兄弟向观众播放电影161895X射线伦琴的发现。两个月后杂志上就刊登了关于X射线的诗歌。171901无线电马可尼的试验。第一次信号只是字母S。181903飞机莱特兄弟在北卡罗莱纳海滩的飞行201928青霉素苏格兰医生亚历山大·弗莱明发现。他后来以此得诺贝尔医学奖。211939电脑IBM公司的产品221945原子弹1945年8月6日：广岛32第一讲小结§1.1发明创造发明创造的概念我国发明创造的范围和类型创造活动的基本要素发现、发明与创新之间的关系§1.2发明创造学创造学的概念及其分类创造学研究的任务§1.3现代发明创造史33第二讲思维定势1、思维定势概念思维定势就是人们反复思考同类问题，在头脑中形成的一种固定的思维程序和思维模式，若再遇到类似问题，思维活动便会自然地沿着形成的思维程序和思维模式进行思考。心理学研究认为，思维定势是心理活动的一种准备状态，是过去的感知影响当前的感知。3435361组成的最大数是1，两个1组成的最大数是11，三个1组成的最大数是111，四个1组成的最大数是多少？37实例1：让一个人连续多次看两个大小