发明与发明学

《发明学》安徽科技学院

郑玉莲

2015.09.08目录第一讲发明与发明学第二讲发明课题的产生方法第三讲发明课题的完成方法第四讲发明家的思维方法第五讲发明的评价第六讲专利申请材料撰写第一讲发明与发明学

一、发明二、发明学发明一、概述1、问题导入1）“钱学森之问”——为什么要创新？一、发明发明钱学森1911年生于上海，祖籍浙江省杭州市临安县，是中国杰出的爱国科学家，是航空领域、空气动力学学科的第三代挚旗人，是工程控制论的创始人。他为中国导弹制造与火箭发射做出了卓越的贡献。被誉为“中国航天之父”、“中国导弹之父”、“火箭之王”、“中国自动化控制之父”。2009年10月31日在北京逝世，享年98岁。发明这位杰出的科学家在晚年不止一次向国务院总理温家宝谈起他的忧虑——“现在中国没有完全发展起来,一个重要原因是没有一所大学能够按照培养科学技术发明创造人才的模式去办学,没有自己独特的创新的东西,老是‘冒’不出杰出人才。这是很大的问题。”发明2009年8月6日,与温总理的最后一次见面中,他依然说:“培养杰出人才,不仅是教育遵循的基本原则,也是国家长远发展的根本。”发明（一）发明创造的一般概念

发明创造是一种通过辛勤脑力劳动提出符合自然规律解决实践问题的技术方案，并通过实施来创造社会财富的活动。

这既需要创新能力，又需要实践能力，同时还缺不了创业精神。培养学生的创新能力、实践能力和创业精神是实施素质教育对高等学校提出的最本质的要求，也是我们学校正在进行的应用型本科教育的基本要求。因为应用型本科的基本内涵就是学生的创新精神和创业能力。创新能力、实践能力和创业能力的培养都与发明创造紧密相联。我校2013年发明专利申请、授权数量位居全省高校十强近日，据安徽省2013年专利申请、授权统计显示，我校2013年发明专利申请量达94件、专利授权量达16件，申报量与授权量在全省高校发明专利申请、授权量排名中分列第九、第七位。

安徽科技学院2013年专利申报情况发明（二）发明创造经历的三个认识阶段：

人类的历史就是一部发明史，自从有了人类，就不断地有发明产生，同时人们也不断的探索，试图总结发明规律，掌握发明方法，希望产生更多的重要发明，以促进人类的发展和社会的进步。但是由于历史条件的限制，也由于发明的复杂性和特殊性，长期以来人们无法认清发明的本质和规律。在漫长的人类历史上，人们对发明规律的认识经历了神创论、天才论和技能论三个阶段。1、神创论阶段

古代人们通过对自然现象的观察和发现，加上人脑的联想，产生了发明。由于当时的科学水平的限制，人们无法解释这些现象产生的原因，便认为是“老天爷”给的，在西方则认为是上帝创造了一切，是无所不能的神创造了一切。案例：新石器与金属冶炼技术的发明

远古时期，一只迅猛奔跑的野兽偶然撞在尖锐的石头上毙命。人们发现了这种现象，联想到把石块磨成尖锐形状，去与野兽搏斗，发明了新石器。

但人们不懂得力学原理，不能解释尖锐锋利的石头为什么这么有力量！只能认为是“老天爷”告诉人们的。人们发现土块掉进火中烧过后变得坚硬、不易破碎，发明了陶器；发现铜矿石掉在火中生成了铜珠，发明了金属冶炼技术发明2、天才论阶段近几百年来人类的发明大多数是以实验推理为基础而产生的，许多发明家用他们的辛勤劳动对人类做出了重大贡献（眼镜、望远镜、显微镜等的发明）。

案例：

公元1300年中国的史沆用手工磨制玻璃片，发现中心和周围厚度不同的玻璃片具有放大和缩小的功能，能够调节视力，于是发明了眼镜。

制造眼镜的技术传到了欧洲后，1608年荷兰的利佩希将人工磨制的一块双凸透镜和一块双凹透镜组合，发明了望远镜。使用望远镜，人们看到了很远的肉眼看不见的物体，望远镜的发明带来了许多天文学的发现，推动了天文学的发展。

1673年，荷兰的雷文赫克将人工磨制的凸透镜和凹透镜用一个镜筒组合起来，发明了显微镜。在显微镜下，人们看到了用肉眼看不见的微生物。显微镜的发明带来了微生物的发现，推动了微生物学的产生和发展。3、技能论阶段：

发明学的产生使人们对发明规律的认识进入了一个新的阶段：由神创论、天才论到技能论。从此发明不再是少数发明家的行为，学习发明学，掌握发明技能，人人都可以做出发明。发明（二）发明的相关知识点1、定义：人们为了满足社会需求，在已有技术的基础上通过独立的思维活动和实验，产生前所未有的、实用的新产品和新方法的过程。通过上面的定义，我们可以看出发明有以下几个特点：发明2、发明的特点：（1）发明的目的是为了满足社会需求。包括满足现时的社会需求；满足未来的社会需求和满足潜在的社会需求。（2）发明的基础是已有技术，离开已有技术的思维是幻想，幻想是不能产生发明的。

几千年来，嫦娥奔月的故事只能是神话，因为它脱离了已有技术的基础。阿波罗登月工程把人类送上了月亮，是因为它在已有技术的基础上，用组合的方法把多种已有技术组合在一起，产生了登月方法的发明。我们把嫦娥一号卫星送到月亮附近，是因为我们在30多年航天技术的基础上，做出了月亮探测卫星的新发明。明朝中叶，明代小说家吴承恩编撰而成的经典小说《西游记》老少咸宜，脍炙人口。之所以受到人们的广泛喜爱，是因为小说中除塑造了孙悟空这个本领高强，勇敢和正义，甚至有些顽皮的可爱形象之外，还应用了大量浪漫表现思想，对人类的未来进行了美好的想象：孙悟空能腾云驾雾，上天入海，一个筋斗十万八千里（飞机和潜艇）；孙悟空与妖怪搏斗时当人手不够时拔根毫毛吹口仙气就变出无数个孙悟空（克隆技术）；智取芭蕉扇（纳米技术）；死人复活（冷冻医学）；女儿国（无性繁殖）等。由于发明是在已有技术的基础上产生的，所以人们掌握的已有技术知识越宽，他所能够做的发明范围也就越宽。

大学生在学习和掌握了渊博的知识以后，能够做出更多更重要的发明，为人类作出更大的贡献。因此，学生时代，努力学习，掌握专业知识，是对学生最起码、最根本的要求。发明（3）发明是过程，是产生新产品和新方法的过程。这个过程必需的行为是独立的思维活动和实验。没有人们独立的思维活动，没有实验过程，就没有发明。独立的思维活动包括逻辑思维和非逻辑思维。实验则是用逻辑思维去探索、去验证。人们发明过程中的思维是逻辑思维与非逻辑思维的综合运用。（4）发明的结果是新产品和新方法。发明的结果必须符合三个条件：前所未有的是指创造性，实用的是指实用性，新是指新颖性。（5）发明是技术，是产生新产品和新方法的技术。发明与其它技术不同，别的技术是人们操作己有的产品和使用已有的技术方法。例如驾驶汽车，操作计算机，画图等。唯独发明则是改变已有的产品和方法的技术。国家的真正资源在于国民的发明创造能力。社会的最高经济效益取决于国民的发明创造能力。所以发明是每一个人都应该学习和掌握的技术。作为一个新时代的大学生，应该在掌握现代高科技技术和方法的基础上，作出领先世界的新发明，为建设我们的伟大祖国贡献力量。发明3、创造发明的意义1）宏观（1）发明是推动人类历史前进的强大动力，人类的历史就是一部不断发明创造的历史。发明（2）人类的历史雄辩的表明，对人类影响的重大发明产生在哪个国家，哪个国家就会迅速崛起、经济腾飞，处于世界领先地位。发明2)微观（1）企业发展的核心竞争力2012年７月６日至７日在北京举行全国科技创新大会。温家宝总理指出，深化科技体制改革的中心任务，是解决科技与经济结合问题，推动企业成为技术创新主体，增强企业创新能力。这是一项事关国家长远发展的基础性、全局性、战略性重大任务。企业强则国家强。发明（2）发明也会给个人带来工作机遇和巨大的财富。比尔盖茨豪宅豪宅俯视图豪宅侧视图面临大海的客厅豪宅夜景比尔盖茨豪宅：1据凤凰卫视报道，盖茨从1990年开始，花了七年时间、6000万美金与无数心血，建成这幢独一无二的豪宅，占地约两公顷，建筑物总面积超过6130平方公尺(1854坪)。根据金恩郡2002年的地政资料，盖茨的家园(土地与建筑物)总值约1.13亿美金；每年缴纳的税金超过一百万美元，是美国国民年平均收入的25倍。过道比尔盖茨豪宅：2盖茨的家是智能化的典范，随处可见高科技的影子。整个建筑根据不同的功能分为12个区，通道出口处都装有机关：来访者通过出口，就会产生其个人信息，包括他的指纹等，这些信息会被作为来访资料储存到计算机中。大门装有气象情况感知器，可以根据各项气象指标，控制室内的温度和通风的情况。电脑住宅门口，安装了微型摄像机，除主人外，其他人欲进入门内，必须由摄像机通知主人。每个来宾必须佩戴专门的胸针，别小看它，如果没了它，访客就会被系统确认为入侵者，计算机就会通过网络报警。这个胸针还告诉房屋的计算机控制中心，你对于房间温度、电视节目和电影的爱好。所以，一旦房间内的电视和音乐被选定后，它们会随着人们从一个房间，就算是在水池中，也会从池底“冒”出如影随形的音乐。房屋的安全系数也能得到足够保证。当主人需要时，只要按下“休息”开关，防盗报警系统便开始工作；当发生火灾等意外时，消防系统可自动报警，显示最佳营救方案，关闭有危险的电力系统，并根据火势分配供水。游泳场客厅一角客厅楼梯客厅背投电视客厅装饰墙比尔盖茨豪宅：3进入会客大厅，最醒目的是墙壁上400英寸的背股式电视，这里大到足够举行一场150人的鸡尾酒会。智能豪宅里惟一带有传统意味的事物是一棵140岁的老枫树。比尔•盖茨非常喜欢它，于是，他对这棵树进行24小时的全方位监控，一旦监视系统发现它有干燥的迹象，将释放适量的水来为它解渴。比尔盖茨豪宅：4盖茨的豪宅智能化程度最高的部分首推会议室，这个房间可随时高速接入互联网，24小时为盖茨提供一切他需要的信息。盖茨可以随时召开网络视频会议，与幕僚商议微软大事。同时，这个房间内的计算机还可以通过遍布整个建筑物内的传感器，自动记录整座住宅的动静。餐厅冰箱比尔盖茨豪宅：5厨房内，装有一套全自动烹调设备。而厕所里安装了一套检查身体的电脑系统，如发现异常，电脑会立即发出警报。主人在回家途中，浴缸已经自动放水调温，做好一切准备迎候。地板能在6英寸的范围内跟踪到人的足迹，在有人时自动打开照明，离去的同时自动关闭。盖茨的商业级厨房可为100多人提供饮食服务。当然，也有一个可容纳24人的专用餐厅来享受壁炉晚餐。盖茨在回家的途中，就可以通过智能住宅系统遥探家中的一切，包括让浴池的水自动调温、嘱咐厨房的工作人员准备晚饭等等。上下班使用的汽车比尔盖茨豪宅：6如此强大的功能，但你却看不见屋内有任何电缆，因为长达53公里长的电缆全部被埋在地板下方。而地板也不仅是起装饰作用，它是一个巨大的传感器：当有人走进房间时，地板会根据阳光的强度，来调节房间内的灯光亮度以及空气温度、湿度。发明比尔.盖茨所拥有的巨额财产来源于微机操作系统和互联网的创造发明。比尔•盖茨是微软公司主席和首席软件架构师。微软公司在个人计算和商业计算软件、服务和互联网技术方面都是全球范围内的领导者。如果你的办公桌上有一台个人电脑、里面几乎都装有微软的操作系统。比尔•盖茨使个人计算机成了日常生活用品，并因而改变了每一个现代人的工作、生活乃至交往的方式。因此有人说，比尔•盖茨对软件的贡献，就像爱迪生之于灯泡。在2008年6月截止的上个财年，微软公司在78个国家和地区开展业务，全球的员工总数超过91000人，公司当年的收入达620亿美元。发明4、发明的分类（1）按发明的性质分类：可分为开拓性发明和改进性发明。开拓性发明：在技术史上未曾有过先例的全新的一种技术方案，为人类科学技术在某个时期的发展开创了新纪元，这种发明称为开拓性发明。改进性发明：在原有产品，技术基础上，对其功能、外形等改进，称为改进性发明。发明（2）按发明形态分类：可分为方法发明和产品发明。方法发明是指发明的是一种技术方法。产品发明是指发明的结果是一种产品。有的发明既是方法发明，又是产品发明。发明（3）按专利分类：中国专利法所称的发明是指发明，实用新型和外观设计三种。发明：是对产品、方法或对其改进所提出的新的技术方案。实用新型：是指对产品的形状、构造或其结合所提出的适合实用的新的技术产品。外观设计：是指对产品的形状、图案或其结合，以及色彩与形状，图案的结合做作的富有美感并适于工业应用的新设计。发明5、发明的过程（1）发明课题的产生；（2）发明技术问题的解决；（3）发明评价和保护；（4）发明的实施。以电灯发明过程为例发明（1）发明课题的产生；早期的煤油灯发明（2）发明技术问题的解决；爱迪生和他发明的电灯发明（3）发明评价和保护；发明爱迪生发明电灯的专利证书发明4、发明的实施。现在的电灯泡发明学1、发明学定义发明学是一门研究发明家、发明产生的基础、发明的过程和规律、发明的保护和实施的科学。第一讲发明与发明学2、发明学的作用

一是使发明知识系统化，便于人们系统学习发明学知识；二是把人类神秘的发明劳动变为操作和技能。学习发明学，人人都能掌握发明技能，做出发明。具体而言：发明学（1）有利于总结人类过去的社会、科学、经济发展的原因，揭示人类社会进步的原因；（2）有利