我对高中物理研究性学习和科技创新小发明的探究
摘要：高中物理课程是初中物理基础知识的升华，其物理知识更加细致也更加繁杂，很多知识内容不再停留于简单的概念知识，雨是让我们能够以物理知识为基础进行思考和研究。作为一名高中学生我在物理学习过程中发现物理知识中的研究性的学习内容以及利用知识点开展技能创新发明对我们学习物理的积极意义，它能够有效地帮助我们更好地掌握知识并学以致用。
关键词：高中物理 研究性学习 科技创新 小发明
进入到高中物理学习，对于日常我们经常见到的物理现象有了更深入的了解，通过老师的讲解和分析让我们明白了日常生活中一些常见事物的物理原理，使我们能够更容易的掌握物理知识和概念，并能将这些知识进行关联和研究。通过将自身所学的知识融入到创新发明，能够让我们所掌握的知识得到更好地应用，同时一些小发明也能够为我们的生活提供助力。
一、课堂上的变化
以前我对物理课堂的认知很简单，就是传统意义上的概念教学。老师在上面讲述概念，我们被动的听课。偶尔会做一些小型的试验课程，让我们了解物力概念的原理。但往往都是老师在上面演示，我们在下面观看。实际动手的机会很少，这样也造成了我们对老师所讲的内容缺少了直观的体验和感受。和传统的教条式讲解来说，我认为这种演示型的讲述方式已经有了很大的提升。
进入高中学习之后，在物理课的学习过程中我发现老师在讲解时已经不再是转述概念。我们不仅有了自主操作和进行物理实验的机会，而且老师也给了我们更多的自主空间，让我们依据课程的内容以及我们的需要、兴趣和自己现有的能力进行知识的聚合和延伸，进而自发的组织学习活动[1]。在整个学习的过程中我感到自己的主动意识更加强烈了，同时也会自主结合所学知识和经验来开展研究性的学习，结合物力知识来解决我们实际生活中的问题。教学课堂上的我们不再是被动的学习，而是凭借自己的兴趣和主动意识来自发地进行探索及研究。这对于学习物理这门课程来说无疑像是爱丽丝梦游的体验，因为在课堂上我们会有无数种设想，每一种设想都能够让我们获得不同的结论，既惊奇又有趣。
二、老师的变化
高中物理教学课程中老师似乎不再以自己为主体，相反他们经常会给我们提一些问题或者是设计一些研究性的课题，然后不断地引导我们去结合课本上的物理知识以及生活中的常识去思考、去发问、去验证并得出相应的结论。这种课堂教学方式，让我们成了一个个小小的探险家，而他所设计的内容就是我们要去达成的目的地。
三、学习研究
高中物理课程中有一些概念看起来很简单但却并不容易理解，我们以高一课程中的动量守恒定律为例。它的概念很简单，但对于刚开始接触高中物理知识的我们来说，这个概念字面意思我们都明白，但是却无法掌握其实际的意义。
简单的来说它也可以理解为是一个物体在没有任何外力作用下，其内部之间的动量是在相互交换的，无论其如何交换但是其总动量值恒定不变。
在这一段简单的概念阐述中涉及了方向、外力以及系统组成。课堂学习中老师在讲解时给我们举了“光滑面两球相撞”的案例[2]。让我们能够联系实际生活中的一些事例去了解动量恒定的概念。当然最简单，也是大家都经历过的就是吹气球案例，当我们吹完一个气球，然后不扎口将其放开，气球就会满屋子的乱飞，直到气球内部的空气全部跑光。在这一过程中我们可以理解为不断被抛射的是气球内部的空气分子，当这些分子从狭窄的气喷口中喷出来时，其余的部分也会向相反的方向推进。实际上这一动量守恒原理也可以运用到火箭发射的过程中，甚至我们可以模拟火箭的发射制作一些相似的试验课程。
在学习电磁知识的时候，我们了解到电磁波是存在于我们日常生活中的一种看不见和无法触摸的物质。为了能够更好地理解电磁波概念以及其所具有的作用，我们开展了以下几项研究性的学习
研究性学习一：为了更好地了解电磁波的存在和作用，我们想到了利用手机来发现电磁波以及其所产生的影响和作用。通过将拨通的手机放置在收音机的周围，我们能够发现，当手机接近收音机时就会出现一定程度的杂音[3]。而造成这种杂音的原因就在于手机通信过程中存在的电磁波。在试验过程中我们发现，电磁波所产生的干扰与手机和被干扰物体之间的距离和方向有关系。
研究性学习二：对于课堂中对电磁波能够产生屏蔽效果的内容，如果只是读课本概念就很难理解物质对电磁波的影响，所以我们想到使用金属盒子来进行测试。我们找到了一个金属材质的盒子，将手机放进盒子里并打开盖子，使用另外一个手机进行呼叫，发现此时盒子中的手机能够联通。而当我们将饭盒的盖子盖上之后，再进行呼叫就会发现被呼叫手机已经提示无法接通。通过试验研究我们可以得出金属物质对电磁波会产生一定的屏蔽效果。当然除了金属之外，能够对电磁波产生干扰的物质还有哪些?这些都是我们可以进行分析和探究的。
既然电磁波能够受到金属等的干扰，那么我们可以借助电磁波的特点制作屏蔽电磁信号的一些小发明。利用电磁波的传导属性和其所受的干扰物质制作出抗干扰模型。利用对电磁波知识概念的了解，使电磁波能够更好地为我们服务而不仅仅是被动地接受它。
在学习过程中我们并没有因电磁波这种抽象复杂的概念而感到学习的困难，反而是在不断的探究和学习过程中不断地了解它的存在，它的作用以及如何更好地利用它[4]。在這样的学习过程中物理知识似乎不再是一门非常难的课程，反而它在不断地引导着我们去探索，去发现。将那些原本复杂的物理知识变得更容易理解了，而且我们也在过程中逐渐学会如何更好地应用这些知识，甚至开始结合自己的观点去进行创造和发明。
四、结束语
高中物理探究性学习的方式给我们带来了全新的体验，让我们感受到物理课程不再是复杂难懂的抽象感念。相反，课堂中我们在研究学习时将一个个抽象的内容变成了能看得见的物理现象。同时利用这些学习的内容进行创新让我们觉得更加有意义和有动力。
参考文献
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作者：王鹏森
2000年以来，辽宁省在注重培育企业自主知识产权、增强老工业基地的核心竞争力、培育全民知识产权意识的同时，在狠抓青少年创新教育，培养青少年发明创造的兴趣等方面做了许多工作，取得了一些成绩，全省中小学生和大学生的知识产权意识有了很大提高，创新型教育也取得了可喜进展，突出表现在以下几个方面。
形成抓好青少年创新教育的合力
一是按照分工齐抓共管。知识产权教育要从娃娃抓起。2000年以来，辽宁省知识产权局在认真抓好企事业单位自主创新和知识产权工作的同时，十分注重调动社会各方面力量一起抓好全省中小学生和大学生的知识产权意识培育和创新教育。为此，连续几年和团省委，省科协、省教育厅联合发文，按照各自的分工，利用各自的行政资源和管理优势，齐抓共管，共同抓好中小学生知识产权教育。
二是激先励优，调动中小学校创新教育的积极性。每年的“4·26”世界知识产权日期间，联合对创新教育做得比较突出的中小学校的辅导员、创新成果优异的中小学生进行表彰，极大地激励了中小学生在校学习期间的创新意识，培养了他们的动手能力。
三是抓典型，树立创新教育的样板。重点抓好沈阳市、大连市、鞍山市，盘锦市团市委、教育局，以及沈阳工业大学、大连理工大学等高等院校的创新教育和知识产权教育，支持它们开展形式多样的创新活动，培育小发明家、小科学家活动。各市知识产权局还会同当地教育局、团市委一道发文，组织好青少年创新教育。沈阳市、大连市团市委还在青少年宫专门设有兴趣小组，组成青少年发明协会，设有专门的老师主抓这方面的教育。为了搞好中小学生发明成果申请专利工作，支持团市委的兴趣小组、发明协会和各市专门的专利代理机构建起协作关系，对中小学生课余时间的创新小制作。小发明，及时帮助他们申请专利，极大地调动起中小学生的发明创新热情。
盘锦市教育局局长魏书生是全国闻名的创新教育倡导者和专家，在他的主持下，盘锦市的中小学生创新教育开展得如火如荼。盘锦市中小学校创新教育成果荣获教育部、团中央的表彰，他本人也成为全国优秀教育工作者。
出台政策激励青少年发明创造
一是在省政府出台的《辽宁省知识产权战略纲要》中，明确指出将知识产权教育纳入学生素质教育体系。制定并实施中小学知识产权启蒙和基础知识教育计划，将知识产权内容纳入中小学教育课程体系。开展大、中、小学生发明创造竞赛活动，培养学生的创新观念和知识产权意识。
二是各市也根据各自的实际情况出台具体激励政策。阜新、营口、葫芦岛等市和沈阳建筑大学、大连理工大学出台的知识产权战略纲要或实施意见中。为鼓励青少年发明创造的热情，制定了实行中考加分和在校大学生申请专利给予资助的奖励政策。
三是多部门齐抓共管。鞍山市知识产权局与市教育局、市科协、市团委等单位出台了一系列鼓励、促进青少年学生搞发明创造和申请专利的政策。例如，鞍山市知识产权局联合市教育局出台了《鞍山市青少年知识产权意识培养实施方案》及《关于鼓励青少年学生搞发明创造和申请专利的通知》。一系列激励政策使得鞍山市青少年的专利申请量大幅提高。据不完全统计，每年鞍山的专利申请中，来源于青少年科技发明的申请约占15%，达每年300余件。鞍山14岁的初明明获得25项国家专利，新华通讯社《内部参考》对其进行了专栏报道。
为青少年发明创造提供经费保障
营口市政府设立营口市青少年发明创新基金，用于青少年发明创造工程活动经费。累计表奖营口市青少年发明创造工程先进集体8个、营口市青少年优秀发明创造先进个人39人、营口市青少年发明创造工程优秀组织者6人、营口市青少年发明创造工程优秀辅导教师14人，为获奖单位及个人颁发奖状，奖品和证书。
盘锦市从2000年开始，为组织师生参赛、赛后表彰及为学校配置相应的制作工具、材料等，累计投入资金300多万元人民币，以每年6个百分点的速度增长。
提高青少年的发明创造意识
一是开展了形式多样的知识产权教育，把小发明，小创造，美术小制作、科技创新同知识产权教育相结合。全省各市教育主管部门，在省教育厅的要求下将知识产权教育和基础教育结合起来，有的与研究性课程结合，渗透到物理、化学、生物等课程教育中去，把知识产权教育引向深入。大连市知识产权教育普及率城市学校达80%，农村学校达30%。沈阳市知识产权局联合团市委，市教育局等举办沈阳市青少年发明创造大赛活动，向全市大、中、小学生下发50余万份沈阳市青少年发明创造大赛申报表，206所学校参与此项活动，有18532人的设计方案获得科技创新优秀设计奖，并有430多项参赛作品申报国家专利。从2005年至今，沈阳市围绕科技支持经济，科技惠及民生、依靠科技对应危机等热点问题，举办全市大、中、小学生科技成果作品展示，科技创新知识竞赛等多项活动，提高青少年科技创新意识，为建设创新型城市营造了良好氛围。
二是省知识产权局连续几年与团省委、省科协在全省开展小发明家评选活动，极大地调动了中小学生的创新热情。在中小学生中广泛开展评优活动，调动中小学生的创新积极性。阜新市2005～2010年连续举办青少年“创新之星”评比活动，并对在义务教育阶段获得国家专利证书，获得“辽宁省科技创新之星”荣誉称号及获得省级以上青少年科技创新大赛一等奖以上的考生，实行中考加5分政策;对获得“阜新市科技创新之星”荣誉称号、获得省级以上青少年科技创新大赛二、三等奖及获得市级青少年科技创新大赛一等奖以上的考生，实行中考加3分政策。
三是开展创新和知识产权科普教育。省知识产权局在每年的“4·26”世界知识产权日活动中，与当地教育主管部门和团市委对创新教育搞得比较好的学校，特别是大中专学校，开展知识产权讲座，激发学生的知识产权意识。鞍山、营口等市通过举办青少年发明创造知识讲座，提高青少年发明创造的思想意识，让学生上台讲演自己的创新发明思路与设想，提高学生发明创造的积极性、主动性。
四是注重抓好青少年知识产权辅导员队伍建设和培育。建设一支有水平，有能力、合格的青少年知识产权培育辅导员队伍，是搞好创新意识教育的关键。这几年来省知识产权局还会同团省委在全省中小学校中注重抓好大队辅导员和从事创新教育的老师的培养，在不断提高师资水平的基础上，狠抓辅导员队伍建设，使辅导员教师队伍在数量上和质量上满足开展各种活动的要求。省知识产权局领导还亲自为中小学生创新辅导员开展知识产权专题讲座与宣讲，提高了中小学校主抓这方面工作的辅导员的使命感和责任感。此外，省知识产权局还邀请国家著名的中小学生创新教育专家来辽宁讲课，通过各级各类不同内容不同方式的培训，提高教师的自身理论素养和实践能力。
五是在专交会上设立专门的展区，促进中小学生创新成果的转化。辽宁省从2000年开始在大连举办中国国际专利技术与产品交易会(简称专交会)，至今已连续举办7届，每届都在专交会上设立免费的大中小学生专利展区，让他们的创新成果、获得的专利以及小发明、小创作进行展示和交易，极大地激发了中小学生和在校大学生的创新热情。这也成为每年专交会的亮点，有些青少年的发明创造还在专交会上成交，将中小学生和在校大学生创新成果转化为现实生产力。
六是创设中小学生创造发明服务窗口。近年来，针对辽宁省中小学生专利申请中经常发生的非正常申请现象，省知识产权局会同国家知识产权局进行了专门调研，指导此类问题发生比较多的市，注重引导、规范中小学生专利申请的程序和收费。另外，省知识产权局在沈阳专利代办处设立窗口，对中小学生发明创造和申请专利等问题开展专项咨询、指导和服务。开辟中小学生专利申请绿色通道，凡是中小学生申请的专利，第一时间接待，第一时间审阅，第一时间答复，第一时间上报，第一时间反馈，发现问题及时纠正，同时将有关政策落到实处，充分发挥政策的激励效应。
作者：胡嘉禄
四月二十七日，我随达县教育系统的领导和老师们一同前往成都，参加“教育发现杯”全国高效课堂(成都)课博会。四月的成都，天气是火辣辣的热，参会领导和老师们的心情也如天气一样异常兴奋，我就更不用说心中的这份期待了。有了这份热切的期盼，那两天半的时间也就在不知不觉中飞快的度过了，欣赏专家们的渊博学识，感叹专家们对教育的热爱和执着追求，几十位名师的现场献课和指导、解疑释惑，更是让我们一线的老师受益匪浅。下面我把这两天我印象最深的报告和课堂观摩做一个小小的回顾，总结。
一、专家的引领，我们的成长
1、“以人为本，关注生命”的杜郎口中学
杜郎口中学崔其升校长一身正气，以身作则，还学校正气、正义，强调领导的资格、风格、人格和品格。试想：每年一千多节课的听课是何等的不可思议?当校长还亲自担任班主任是对教育何等的热爱?学校管理小到一颗螺丝钉，一个馒头，一两个学生。那是何等的精细?学校没有规章制度，他的“用眼睛思考，用脑子做事”，“发现问题，及时解决问题”的管理办法得到与会同行的一致赞同。杜郎口中学的办学思想，改革理念，我想仅仅凭我们一两天的学习，是怎么也理解不透的。为了能更全面的学习他们的经念，我特地还买了一本李炳亭专家所著的《杜郎口旋风》，以方便自己学习，更想把这种教育思想带回南坝小学，让我们这个集体也至少能感受到外面教育同行们对课改的努力以及他们努力的方向，以争取在我们自己的课堂上哪怕有一丝丝的改变，我们的学生哪怕有一点点的进步，我们也倍感欣慰。
2、“过一种幸福完整的教育生活”的武侯实验中学
踏进武侯实验中学的大门，迎面扑来的是一种现代化教育的气息：气派的教学楼，标准的塑胶运动场，一流的学生公寓，现代化的图书馆、室内体育馆，干净的学生食堂。校长李镇西是著名的教育家，他的报告《做幸福教师，留温馨记忆》无不渗透着学校管理和教育的人文情怀，他站在教育家的高度把校训定为：让人们因我的存在而感到幸福!他强调在孩子们的学生时代，老师有责任给所有学生的未来留下充满人性的温馨的记忆。他认为最好的教育莫过于示范，(向老师看齐)，最好的管理莫过于感染。他从教多年，哪怕是现在当校长，他也从来都是班主任(现在是高中三个班的副班主任)。
在他的引领下，武侯实验中学的图书可以是开放式管理，课堂也完全参照杜郎口中学一样拆除了讲台，学生的感悟能和名人名言一同镌刻在铜牌上供其他学习，教室的窗台下张贴着学生各式各样的海报。整个校园没有一处不是时刻在彰显着学生的自信，老师的幸福。
领导的全力倾注和老师的细心呵护也许就是武侯实验中学学生的最大幸福吧!
3、从”狂人”的“狂语”中感悟教育的真谛
李炳亭专家、“高效课堂”山东片区首席记者，他妻子曾打趣地问他：“离了你，地球不会转吗?”而他却说：“离了我地球照样会转，但是我不放心”。一句趣话引得全场哄堂大笑。就是这样一个“狂人”，对教育却有着他独特的思考，他认为教育的问题就是课堂的问题，课堂如何高效，如何减负?他连问三个问题：1、学习何时成为负担的?2、减负是减量吗?网吧游戏是否需要减负?(不是量的增减，而是下功夫如何增趣)3、教师需要减负吗?教师是董存瑞吗?(学生老师两败俱伤，教得累，学得累)，他强调没有教师的解放岂有学生的解放?更强调让一个人呆在一个不成长不进步的环境里，就是最大的野蛮和假慈悲。学生的生命就是由许多个45分钟组成的，做教师的就是要为学生的生命负责，这是为人师最基本的职责。他极力推行杜郎口中学的高效课堂改革，坚持认为凡是学习发生的地方都叫课堂，凡是学生的需要都是课程，一切课程都需要服从儿童的需要。他倡导高效课堂就是相信学生、解放学生、利用学生、发展学生。总之一句话：信仰学生。他的一分钟学会课改，我认为还是有较强的操作性：(把上课比喻成开车)1、点火，发动汽车(意在老师就是一个点火者，要充分的激励学生);2、起步(按照流程要求操作，组织自学、对学、群学);3、抓住方向盘(围绕导学案和目标展开课堂活动);4、踩刹车(总结反馈)。
听了他的报告，我深深地感到：教学确实需要反思和方法的总结。如果我们自己不去想怎么做，那么别人总结的方法我们何尚又不可用呢?
4、丰富多彩的学生活动让孩子们幸福的成长
山东昌乐二中的生气和活力简直让一味追求升学率的应试教育无处遁形：他校每期进行65公里拉练(老师和学生共同参加，第二天总结汇报，然后资料整理编册)，每位学生学会一样乐器(定期和国外友好学校联谊演出)，学校有自己的美食节、读书节，蔬菜种植大棚，春秋组织学生参观文物古迹。学生社会实践活动太多了，数不盛数。
就是这样一所好学校，他们的校长却还是认为他们的教育活动就是“一个不完美的人带着一群不完美的人在共同成长”。所以我想只要我们自己努力了，尽力了，也就无悔了!但是我们是否努力过，尽力过呢?
二、畅游课堂超市 ，领略别样风采
你们也许是第一次听说“课堂超市”吧?我也是第一次参加这种形式的课堂观摩活动。一天的时间里组委会一共安排了77节观摩课，从小学到高中各个学科都有，每个时段上课的教室全开放，你可以在这个教室听这节语文课的引入部分，然后你又可以出来到其他教室听数学或英语等，每个教室没有讲台，学生全是六人一小组合作学习，课堂上学生不用举手发言，只要你与讲解的同学有不同看法，就可以站起来进行反驳，直到谁把谁说服为止。老师站在一旁有时就像一个旁观者，看着听着学生与学生的辩论。在这种看似杂乱无章的课堂上，其实每个学生都是老师，他们想着，说着，听着，有时还动手操作，每个学生只要你想说都有机会上台(讲解得好的学生还会获得其他同学的掌声)。这节课要掌握的知识点以及重难点，在学生的争辩中绝大部分学生是掌握了的，(这一环节也就是我们常说的要解放学生的手，解放学生的口，让他们积极地动脑思考)。高效课堂的反馈也很有特色：学生在黑板上写出这节课你学到了什么?还有什么困惑?黑板边站不下，你还可以在地板上写。(武侯实验中学的操场边还有专门供学生练粉笔字的小格子地板)我们所观摩的课完全不同于我们平时的课堂，课堂形式变了，老师的角色变了，学生真正动起来了。那这种模式的教学会影响学生的考试成绩吗?这也是杜郎口中学刚开始推行“高效课堂”之初所有家长的担心，十年过去了，现在全国积极推行这种典型的教学模式，成效是显而易见的。我们试想：学生爱学了，乐学了，成绩会下降吗?
三、现实思考
1、我们所观摩的课堂，都是四五十人的相对小班教学，学生人数少，老师自然好操作一些，每个学生课堂上的表现机会自然也就多一些。
2、面对课改畏手畏脚，放不开。
3、加强职业道德修养，努力先做合格的老师，再争做课改的带头兵。
作者：柏江
《发明创新理论TRIZ》课程结业论文
基于TRIZ理论的计算机辅助
创新设计方法探讨
基于TRIZ理论的计算机辅助创新设计方法探讨
1 引言
创新是企业得以生存和持续发展的内在动力，是当今之企业核心竞争力的重要标志。在知识经济时代，世界科技的发展将更加迅速，产品的技术含量不断提高，产品生命周期将更加缩短。一个新产品的设计过程，包括许多复杂推理及作出决定的过程。产品创新意味着需要更多的跨学科的知识结构、更复杂的技术支撑和更完善的创新理论。
目前，软件在产品的分析、计算、绘图以及制造等方面发挥了很大的作用，但在产品创新构思阶段，更多、更重要的是非数据计算的通过想象、推理和判断来解决的创新活动，现有CAD软件不能支持概念设计阶段的创新活动，更不可能支持创新设计，因此，一个能支持产品创新设计的模型、方法和相应的计算机软件系统，将有助于产品创新设计技术的发展。
2 创新设计和计算机辅助创新技术的概念
2.1 创新设计的定义
产品创新设计是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术成果(含理论、方法和技术原理)进行创新构思，设计出具有科学性、创造性、新颖性及实用性的产品的一种实践活动，是创造具有市场竞争优势商品的过程。
2.2 计算机辅助创新的定义
计算机辅助创新(Computer-Aided Innovanovation)简称(CAI)，该技术是近年来在欧美迅速发展起来的新技术。它集发明问题解决理论(TRIZ) ,现代设计方法学、本体论、语义处理技术以及计算机软件技术为一体，填补了CAX领域的技术空白，成功地把信息化技术应用到了产品生命周期的最前端。在产品研发过程的开始，尤其在概念或方案设计阶段，提供先进的创新理论、方法及多学科知识的支持，使研发人员能够有效地运用创新的科学规律，打破思维定势，全面地分析问题，从不同学科领域中借鉴有效的技术和方法，从而构建出科学的创新设计方案，优化研发进程，减少后期的重复开发和资源浪费。
正像CAD计算机辅助创新技术可以将多个领域的科学知识有机地综合起来，有助于设计者拓宽思考空间，打破思维定势，引导设计者综合应用各学科的知识，获得突破性的创新知识，为产品创新源源不断地提供富有创造性的设计方案，成为企业提高新产品开发能力和经济效益的重要手段。3 计算机辅助创新设计系统的实现
3.1 TRIZ理论
TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)是“发明问题解决理论”俄文的缩写，是研究创新的科学规律的理论。它是由前苏联发明家G.S.Altshuller在1946年创立的。TRIZ理论的基本原理是：①所有具有某种功能的技术系统都是按照相同的规律进行演化和发展的;②在一个技术系统的发展过程中，对系统中任何一部分进行改进，将会导致与系统中其他部分发生冲突。解决这一冲突，可使系统整体性能得到改善，重复这个过程，使系统更接近理想状态。
20世纪90年代开始，TRIZ理论研究与实践在美国、欧洲、日本和韩国迅速发展，应用也遍及许多领域。例如，将TRIZ工具应用到安全气袋设计，开发者通过应用TRIZ工具发现问题之后产生的突破性方案和处理其中的冲突，把TRIZ进化模式加到他们当前技术知识去发现新的可能解。
3.2 计算机辅助创新设计系统的实现
目前已有的CAD软件不能为设计者提供产品创新支持，开发CAI软件具有广泛应用前景。
基于TRIZ理论的CAI软件在发达国家的企业，特别是大企业应用效果较好，已成为
CAI软件开发的一个热点。美国Inventionmachine及Ideation International基于TRIZ理论分别开发了商品化软件Tech0ptimizer及Innovation WorkBench(IWB) ;德国的TriSolve：公司2001年推出了基于TRIZ理论的CAI软件TirSolver2.1;荷兰的Insytec B.V 公司开发了TRIZ Explorer(tm)软件;新的软件还不断出现。这些软件使TRIZ中的概念、原理、工具与知识库紧密结合，应用这些软件设计者能充分利用优秀的工程设计实例，为正在开发中的产品提供设计参考，使设计快速、有效、高质量地完成。
计算机辅助产品创新设计有三个基本条件：一是有一个方法论;二是有一个足够大的信息空间以充分获取适用的知识和激发创新灵感;三是有一个符合创新设计思维方法的辅助设计系统。
计算机辅助创新设计系统一般都包含以下几个模块：项目导航、技术系统分析、问题分解、解决方案、创新原理、专利查询、方案评价和报告生成、知识库扩充、专利申请等模块。计算机辅助创新设计系统的流程图如图1所示。
图1 计算机辅助创新设计系统流程图
3.2.1 项目导航
项目导航模块主要是研发人员对项目和问题初始情境进行描述，支持导人多幅图像方便对问题的理解和描述。在项目导航中管理整个的创新问题求解流程。
3.2.2 技术系统分析
技术系统分析模块主要是研发人员通过对技术系统进行分析，建立功能模型来理解一个系统;并通过系统分析找出当前系统的不足，定义系统存在的问题。
技术系统的功能模型主要描述四部分内容：零部件、(系统/产品)对象、超系统、有用或有害功能。各零部件部件在系统中具有不同的角色，包括能量源、能量传递(传导器)、能量转换(转换器)、能量放大(放大器)、工具、控制工具、传感器、信号比较器、编码/解码器、记忆单元、信号指示器、容器等。各模块之间通过某种连结完成特定功能，这种连结通过线条表示，主要分为主能量流(mainline)，控制流(control line)，结构流(case lines) ，和有害能量流(undesirable line)。
通过系统建模，便于研发人员全面系统了解技术系统的工作原理以及各组成部分的功能角色，为研发人员交流讨论提供了共同语言，它也是一种结构化的技术系统方案描述方式，有利于创新成果的知识表达和将来的知识重用。
技术系统的系统分析通过所建功能模型的分析和评价，可以有效地揭示并解决技术系统中存在的问题，从而进一步提升和改进技术系统功能。基于所建功能模型，自动生成一系列要解决的问题，帮助研发人员找出当前系统的不足，支持已有系统的改进和新系统的设计。
3.2.3 问题分解
运用三轴问题分析法、系统层次轴和因果关系轴等方法对初始问题进行分析与重定义，将复杂的工程问题分解成为多个子问题。帮助用户发现隐藏在表层问题背后的真正问题。
3.2.4 解决方案
实践证明 ，研发人员遇到的80%的问题其实在其它领域已经被解决。解决方案模块帮助用户及时发现已有的成功的解决方案，提供给用户在原有方案基础上快速寻求自己问题的合理解决办法。计算机辅助创新软件中的解决方案大部分是基于对欧美高水平发明专利的分析，形成涵盖众多领域的创新方案知识库。运用语义处理技术和本体论技术，构建起描述工程领域知识的本体论词典，提供包括语法扩展、语义扩展、本体论扩展和关键词在内的多种查询方式。基于本体论的直接问题求解，利用本体论对创新方案知识库进行搜索，提供给用户直接的可付诸实施的解决方案。
3.2.5 创新原理
在技术系统的改进和设计过程中，通常会出现改进某一特性导致其他特性恶化的情况，即出现矛盾。创新原理为研发人员解决技术系统中存在的矛盾提供了方向和思路。该模块提供研发人员基于TRIZ理论的启发式问题求解。创新原理是在大量专利分析研究基础上总结出来的、解决不同工程领域矛盾问题的有效工具。每个创新原理中均包含数个来自于专利的实例帮助用户理解和使用。
3.2.6 专利查询
基于专利知识解决实际问题是一种重要的创新方式。计算机辅助创新软件提供专利查询技术，即通过一种语义扩展方式，对一个具体问题，能够提供不同相关程度的专利信息，为创新问题解决提供更加全面的知识支持。专利查询支持在线对美国、欧洲和日本专利局数据库的自动查询。工程师可以根据自己需要，选择合适的专利，加人到自己的解决方案中，还可以在此基础上进行语义提取和整理，添加到系统的解决方案知识库中，使得系统知识库更加强大和专业。
3.2.7 方案评价
计算机辅助创新软件提供了两种解决方案评价模式：客观评价和主观评价。客观评价是基于每个解决方案来自的专利的引用次数来确定。如果一个专利被引用次数越多，就说明这个专利越基础、越适用、越重要。
解决方案的主观评价分为两种：基于参数评价模型的单专家评价和多专家评价。这两种评价方式首先要构建一个评价参数模型，评价参数包括正面参数和负面参数，正面参数就是
值越大越好的参数，例如噪声减小的程度;负面参数就是值越小越好的参数，例如解决方案实施的成本和时间。在参数模型中也可以按照每个参数的重要程度设置每个参数的权重。而多专家评价则需要在此基础上还要构建专家组模型，包括参与评价的专家信息，根据他们的评价意见对最终结果重要性分别设定其权重。
3.2.8 报告生成
计算机辅助创新软件根据用户的不同需求提供不同的报告生成模板。在生成的报告中可以包含整个问题的求解流程，如项目的管理信息，问题分解，找到的多个候选方案，方案评价等内容。
3.2.9 知识库扩充
一个企业的持续成功依赖于有效地利用和管理智力资产。计算机辅助创新软件提供创新方案库扩充功能。用户可以将自己经过长期的业务实践而掌握的专业知识、成功的经验甚至失败的教训按照一定的格式组织起来，并构建其中的本体关系，让宝贵的企业经验从个体的知识变成公有的、可以共享的、有组织的知识，让中、青年研发队伍有效地继承学习老专家的经验，为进一步的创新提供巨大的知识源泉，实现智力资产在企业内部的有效管理和传递。
3.2.10 专利申请
知识经济时代，智力资产已经成为企业最重要的资源。智力资产保护也成为企业最关心的问题。计算机辅助创新软件提供有专利生成模板，支持申请的辅助生成。针对用户最终形成的解决方案，提供了快速生成专利申请报告的模板，满足用户申请专利的需要。同时还提供新颖性检(Invention Originality Query)功能。可以根据专利分类号/索引，专利索引等进行查询，以查找与所要申请的专利相关的专利号和已有专利。
4 计算机辅助创新设计方法应用探讨
计算机辅助创新设计平台能够使研发人员者在短时间内了解并掌握最先进的创新理论和方法，以全新的思维方式分析问题。在此平台上，研发人员能打破思维定势，根据行业特点，为企业量身定制符合实际情况的创新能力拓展训练平台。但该平台能否使企业在短期内提高全员创新能力还取决于以下几个方面的因素：
4.1 完善的创新能力培训模式
计算机辅助创新设计平台是一种计算机支持的数字化学习与培训平台。要想使研发人员尽快用起来，必须加强TRIZ理论为代表的发明创造方法学及其他常用设计方法学的理论培训、案例讲解、练习巩固、实战演练和水平测试。采用循序渐进的学习方法，以帮助学员更好的理解创新原理，提高学习效果。
4.2 扩展知识库所须的人力和物力投入
计算机辅助创新软件的一个重要特点就是开放性，即它是一个可以扩展的知识平台。企业如能投人一定的人力和物力把自己行业领域知识中的成功经验和案例，甚至失败教训植人到知识库中，不仅可实现知识的积累、共享和重用，防止智力资产流失，而且将大大提高新产品研发速度，缩短研制周期。
4.3 健全企业技术创新的激励机制
为提高广大科技人员技术创新的积极性，企业要有健全的技术创新激励机制。在对研发人员技术创新绩效正确评价的基础上采取适当的激励措施。激励措施可分为三类：物质激励、精神激励和情感激励。物质激励是最重要的激励手段。物质激励也可根据实际情况采用资金、科技股份、出国培训等手段。但物质激励也有一些缺陷，美国管理学家皮特曾指出，重赏会使大家彼此孤立，影响工作的正常开展。而且大部分研发人员都非常重视企业的发展前景、团队工作气氛及领导的管理风格，因此精神激励和情感激励也是必不可少的。
5 结束语
本文简述了创新设计和计算机辅助创新设计的概念，阐述了计算机辅助创新设计系统的模型和模块功能，对计算机辅助创新系统的应用进行了探讨，为工程技术领域新产品的创新提供了新的设计方法，也为计算机辅助创新软件的推广和应用打下良好的基础，有利于设计人员在产品的概念设计、方案设计阶段高效率、高质量地提出创新设计方案，从而达到提高产品竞争力的目的。
中国发明创新创业中心：探索“硅谷之路”
发布时间:2012年11月17日 16:00 | 进入三农论坛 | 来源：南方网 | 手机看视频
中国发展模式的瓶颈
根据今年10月份刚刚公布的中国宏观经济数据，CPI指数停留在1时代，PMI指数回升到枯荣分界线以上，这让处在低迷状态下的中国经济看到了一丝曙光。
改革开放三十多年以来，中国以人口红利，城镇化建设，中国制造出口贸易将中国打造成了“世界工厂”。凭借着这种模式，中国在全世界创造了经济发展的奇迹，超越日本成为了世界第二大经济体。
但随着2008年的金融危机击碎了虚拟经济与产业经济“头重脚轻”的资本泡沫，美国这架世界经济的发动机熄了火。贸易保护主义重新兴起，人民币面临升值压力，美国开启了印钞机，一轮又一轮的量化宽松政策杯水车薪，使刚刚面临复苏的新兴市场又承受着输入型通胀的压力，现状是严峻的。
前不久，中科招商总裁单祥双在投中集团年会上更是指出自己在温州调研目睹震惊的一幕，曾经中国加工出口业最繁荣的基地，现在“一片狼藉”，百分之五六十的企业难以为继。中小企业面临生产成本提升，订单减少，资金短缺，流动性的危机。
拉动中国经济的传统三驾马车都出现了问题，中国经济处在一个历史关键的时刻，经济增速放缓已经成为不争的事实，下一步发展的关键是产业结构的转型和升级，促使这种转变发生的源动力又在何方?
科技创新引领变革
从历史上看，由秦代开始，冶金业发展促使了铁制农具的发明，应用于农业领域极大促使了封建社会的生产力;都江堰水利工程的诞生孕育了富饶的成都盆地，使其成为了天府之国。汉代造纸术的诞生，让文化知识的得以更快速的传播。在经济大繁荣的宋代，活字印刷术的推广，指南针应用于航海技术，火药之发明，火焰器之使用，天文时钟，水力纺织机等技术的出现，使当时的外贸，文化传播，生产加工业蓬勃兴起，宋朝的经济总量超过当时全世界的百分之五十以上。伟大的发明改变了整个世界事物的面貌。
马克思在《机械、自然力和科学的运用》中指出：“火药、指南针、印刷术这是预告资产阶级社会到来的三大发明。火药把骑士阶级炸得粉碎，指南针打开了世界市场并建立殖民地，而印刷术则变成新教的工具，总的说来变成科学复兴的手段，变成对精神发展创造必要前提的强大杠杆。”
反观西方资本主义的发展史，三次工业革命从生产力领域使社会发生了巨大变革，推动了产业革命和社会格局的变化。每一次重大变革无不伴随着伟大发明的诞生。蒸汽机的诞生开启了工业化大生产的篇章;电力的应用催生了第二次工业革命;原子能，计算机，生物技术为代表的第三次工业革命使经济发展向知识密集型，资本密集型转变。
历史一次次证明，科学技术和发明创造是推动社会经济转型和产业调整的根本动力。而诞生了四大发明的中国与历史上工业大化发展一次次失之交臂，直接造成了近代史的落后挨打的局面。
在新中国诞生后的改革开放浪潮中，改革开放政策和国外先进技术的引入使我们快速实现了科学技术的硬件积累，造就了经济发展的奇迹。但软件的积累却不是一朝一夕能够完成。
自主创新能力的缺乏使我们成为了技术的模仿和抄袭者，研发创新能力的缺失使中国的产业结构基本停留在劳动密集型产品的外贸出口，以及加工制造的领域。在微笑曲线的两段，高附加值的研发和销售瓜分了产业链条的大部分利润，依靠生产力及原材料成本优势的生产加工使中国产业竞争力只能停留在依靠规模化扩大利润的模式。而随着中国人口红利的逐渐消失，世界原材料成本不断上涨等因素，这些优势逐步消失殆尽。自主研发的突破带动科技创新就成了下一步的关键问题。
产业资本与发明的对接
目前我国民间发明成果的产业化、市场化转换率低是一个现实问题。
我国每年支持科技研发和自主创新的经费投入并不算小。据科技部业内人士介绍，仅科技部每年向社会无偿投入的支持科技产业研发经费超过百亿，国家财政部等政府部门支持中国战略新兴产业的发展计划“十二五”期间每年社会投资超过近万亿。但是这些资金只能流入具有一定规模实力的国有企业和民营企业，研究所，科研中心，支持大型项目。最缺乏资金的民间发明缺少融资渠道。
卖房搞发明、吃咸菜搞发明，这在民间发明者中绝对不少见。中国发明协会秘书长鹿大汉曾表示，非职务发明人(指民间发明人)大约有5%的专利技术能够得到转化，比职务发明人的专利转化率要低很多。群众性的“金点子”，尽管不少极具创意，但很难得到市场承认，而发明人自己常常是“单兵作战”，经济实力单薄，自然无法长期支持。
一个不可忽视的现实是，到目前为止我国还没有专门针对非职务发明人的政策支持。虽然有一些部门的创新基金允许“任何人”申请，但民间发明人的申请成功概率很低。一些地方成立了专利技术展示交易中心、技术市场等，目的都是为民间发明搭建转化平台，但实际效果并不理想，民间发明人很难得到资金资助。
反观美国的硅谷的商业运作模式给我以极大启发。硅谷主要以大学或科研机构为中心，科研与生产相结合。其以一流大学斯坦福、加州大学伯克利分校等世界知名大学为依托，以高技术的中小公司群为基础，利用风险资本使科研成果迅速转化为生产力或商品，形成高技术综合体。这种学术研究中心，中小企业，风险投资聚集的知识密集型地区，资本对于科研成果的支持和孵化起到了关键作用。风险资本不仅对发展前途的高技术公司提供必要的资金支持，而且还提供管理和技术方面的咨询，使其可以成功孵化为商业项目，并通过再融资不断快速发展壮大。仅仅几十年的发展，硅谷成为了世界上最著名的创业者天堂，并诞生了思科、英特尔、惠普、苹果，Facebook等世界最伟大的企业。
中国的硅谷何时诞生?
中国也不乏知识密集型的科研中心和大学聚集地，北京的中国村聚集了清华、北大等顶尖高校和互联网、IT类高新技术产业，但为何却不能诞生像硅谷中走出的伟大的企业?
中国最大的股权投资基金之一中科招商董事长单祥双认为，根本原因还是在于社会资本的利用率太低。大型企业可以得到银行，国家财政，地方政府的支持和补贴，但是小微企业，民间发明人不可能通过这种渠道来融资，但恰恰是这一庞大的群体才是中国未来自主创新最有生命力的群体。如何有效利用市场资本来解决融资难的问题?
2012年11月12日，在江苏省昆山市举办第七届国际发明展览会上，中国发明协会与中科招商投资管理集团有限公司联合成立了“中国发明创新创业中心”。该中心主要运作模式为由中科招商发起设立10亿元规模的天使投资基金，10到100亿规模的风险投资/股权投资基金，对发明协会下所汇聚的广大民间发明创造提供全方位的投融资，创业培训，增值服务等多方面的服务，从而使具有广泛应用前景的发明技术得到专业的商业孵化，成为一个个创业项目，并发展壮大。
中国发明协会是在国家主席胡锦涛、党和国家其他领导人、中科院院士及社会活动家等联合倡议下于1985年成立于北京，其创立宗旨是为了鼓励民间发明创造，推动现代化发展和科技进步。但发明协会从创立起由于经费限制，只能对民间发明给予部分经费，奖励奖金等支持，无法真正孵化创业项目，大规模推动科技成果的市场转化。
中科招商董事长单祥双介认为，中科招商与发明协会的合作，真正促成了金融、政府、产业项目的对接，整合三方的强大资源，就可以诞生成功的商业孵化平台，给中国的发明创新和科技发展真正的推动。中国发明创新创业中心将以北京为总部，在全国一线省会城市成立区域创新中心，并且计划在符合条件的全国其他各省市设立分中心，形成全国性服务网络，为发明创业项目提供资金支持、产业资源对接、市场拓展等延伸服务。
单祥双认为，发明创新创业中心的风险投资基金负责资本一端，面临的问题是寻找优秀的投资项目实现资本的增值;而发明协会的另一端则是广泛的社会发明成果，他们如同一粒粒散落的珍珠遍布民间，有的虽然本身资质很好，但是没有好的渠道被资本发现。发明创新创业中心本身将会成为一个新引力巨大的“磁铁”，将优质的项目聚集到一起，并吸引了市场资本的投入。此外，民间的发明大量聚集到创业中心这个平台后，有望汇聚成一个完整的产业链条，从发明的上游研发，到下游应用的发明成果，通过创业中心整合到一起，成为一股强大的合力，这样将成倍的放大投资价值。
据了解，创业中心还将成立配套的创新创业大学，对发明人，创业者提供创业辅导，管理培训，投融资培训等一系列服务，真正实现一个科技成果从商业化，产业化，市场化，成为创业项目，并发展壮大。中科招商将依托在中国资本市场运营十二年的专业投资经验，给予被投项目一系列的增值服务，除融资外，还将包括管理、财务、法律咨询，利用本身的强大资源网络介绍与发明成果相关的上下游产业成为供应商或客户，拓展项目的业务渠道，打通产业链等。
单祥双认为，发明创新创业中心的模式一旦得以成功复制，将是对中国区域经济和发明创新活动具有很大的推动作用。单祥双有句名言“这个世界不缺少钱，不缺少市场，不缺少好的项目，只是缺乏有效的资源整合”，他认为在资源整合的过程中各方都实现了价值的提升，那么这个模式就是成功的。中国下一步转型的关键是创新和创业，中科招商希望以自己的探索开辟一条成功的商业模式，使创新创业得到真正的结合和带动。
中国的“硅谷”何时会诞生?我们拭目以待
曲阜师范大学科技传媒学会活动策划书
创
新
发
明
大
赛
策
划
书
1策划人：***2012年5月19日曲阜师范大学科技传媒学会
一、 活动名称：
参考名称：创新发明大赛、异想天开发明大赛、奇思妙想(发明)大赛
二、 活动背景：
众所周知，创新是一个民族兴旺发达的不竭动力，国家鼓励人们，尤
其是高校大学生进行科技创新活动。与此同时，广大学生在学习生活中积累起了一定的科学知识，拥有了科技创新的基础，并拥有对创新的激情，在日常生活也会有很多灵感，这些灵感可能还不够完整与成熟，但却是难能可贵的新鲜创意。目前。我们学校还没有举办过类似的活动项目，为我们广大同学的发明创造性活动提供展示与学习的平台。这是本次活动举办的背景。
三、 活动目的及意义：
本次活动，目的旨在为广大同学提供一个契机，充分激发同学们的创
新意识和创造性思维，展现自己的创新能力，并在我们学会的帮助下将自己的想法付诸实施，由想法变为专利。意义旨在培养大家的创新意识，并为真正有创新想法的同学提供展示交流的平台。
四、 活动目标：
本次活动目标一是发现同学中的新奇想法与创意，并将其变为真正的
科技成果。二是调动起广大同学的创新意识，并在日常生活中实践开来。
五、 活动开展：
1) 活动宣传：提前一周在学校北门张贴宣传海报，并安排人员在北门
开设报名 地点和表格发放处。各位部长负责在自己班
里和院里进行宣传。由商家作为冠名商，制作横幅，在
学校进行大力宣传。
2) 参赛对象：在校大一学生及所有对创新发明感兴趣的其他年级各专
业学生(优先调动信传学院的大一学生)。
3) 活动时间：项目提交时间：2012年5月25日至31日;
项目初赛时间：2012年6月 1日至3日;
复赛现场讲解时间：2012年6月4日;
结果公布时间： 2012年6月 6日
4) 项目提交方式：学生以填写《创新发明大赛项目填报表》(见附录)
的形式上交自己的参赛作品。上交方式：手写表格形式，
表格由学会负责打印与在发放，在学院内表格填写完成
后交给各班学习委员，非信传院上交到11级教本一班**
处(联系电话：182*****389)。建议非信传院学生以电
子表格的形式上交。电子表格的形式上交(电子表格到
科技传媒学会QQ群中下载)发送邮件到。
5) 复赛比赛地点：SA10
16) 联系方式：182*****512*** 、187*****007**
六、 比赛具体安排：
1、各环节负责人：宣传环节：宣传部部长
组织环节：组织部部长
赞助：外联部部长
评比环节：技术指导中心
2、评审方式：初赛评审参考指标：项目新颖性(40%)、项目可实现性
(30%)、填写项目完整性(20%)、其他因素(10%)。
复赛：复赛采用选手现场演示或者解说的形式。
评审指标：初赛所用标准占复赛标准考量的80%，另20%
为选手现场演示或者解说精彩程度。
3、奖励方式：一等奖 一名————证书+奖品+为其免费撰写专利申
请书(代理机构撰写费用为1300元左右、由于申请书
要求严格，撰写很费功夫)
二等奖 二名————证书+奖品
三等奖 三名————证书
七、 经费预算：
活动需要物品：印制填报表的A4纸500张：500份×0.1元=50元宣传海报：
奖品+证书：
100元300元
教学目标
、知识与能力
知道雕版印刷术的发明和唐末印刷业的发展情况，认识雕版印刷业对世界文明发展的贡献。
知道火药的发明及其在军事上的最初运用。
知道世界上保存完好、最古老的石拱桥——赵州桥，以及它的设计者李春;了解赵州桥设计的巧妙之处。
2、过程与方法
通过观看视频、阅读教材等来体会雕版印刷的过程和火药的发明。并通过思考讨论认识雕版印刷、火药对世界文明发展的贡献。
观察有关赵州桥的图像资料，了解赵州桥的基本设计原理。
3、情感态度与价值观
通过认识雕版印刷术和火药的发明对世界文明发展所起的积极作用，培养民族自信心和自豪感，激发科技精神和创新意识。
通过对赵州桥的学习，体会中国古代劳动人民的智慧和创造力。
教学重点
雕版印刷术、火药的发明及其对世界文明发展的贡献是本的教学重点。
教学难点
对火药作用的正确认识。
对赵州桥设计原理的理解
教学过程
(导入新)
观看图像资料，图像资料中反映了什么历史事?XX年9月2日21时，‘‘长征二号”F型火箭把“神州七号”飞船发射上空。
“长征”系列火箭代表了我国现代火箭的水平，而火箭这个名词在中国古代就有，那古代的火箭与现代的火箭有何区别呢?导入新。
(新学习)
一、雕版印刷
观看视频，阅读文40页，，思考下列问题
、雕版印刷术是什么时间发明的?
2、雕版印刷术是受什么启发而发明的?
3、唐代的印刷中心在哪里?
4、现存最早的有明确时间记载的印刷品是什么?
学生回答有关问题，教师强调《金刚经》画面精美，线条流畅，墨色均匀清晰，印刷技术已很纯熟。说明唐末印刷业已经比较发达了。
探究：
教师引导学生探究雕版印刷术的三个步骤。
想象讨论：
你能想像一下雕版印刷术出现后会给社会和文化带来哪些变化?
二、火药
观看图像资料，从本中找出相应的答案。
、从视频中可以知道火药的发明和什么有关系?第一本记载火药的书是何人所写?(要求学生简单了解火药的配方)
2、火药发明后主要应用在哪一方面?举例说明。
(教师补充介绍古代火箭的基本用法)
3、唐代火药用于军事的重要意义：火药应用于军事的巨大作用是大大提高了战斗力。
探究
唐末用于军事上的火箭与现代航天发射的火箭有何异同?
三、世界建筑史的奇迹——赵州桥
阅读教材，整理下列问题的答案。
、赵州桥的设计者是谁?
2、是什么构造?
3、它的历史地位如何?
4、对世界建筑有什么贡献?
思考讨论：(结合视频)
赵州桥的设计巧妙在哪里
练一练(内容见)
归纳总结：
本主要学习了雕版印刷、火药和赵州桥三个内容。
雕版印刷和火药的发明，是唐代人民在前人的基础上，发挥自己智慧的结果，他们的发明促进了社会的进步和人类文明的发展。赵州桥是世界建桥史上的一个奇迹，它充分显示了中国古代劳动人民的智慧。
余探究：
古代桥梁主要有梁桥、拱桥和索桥三种(见每一得)。请你找一找、画一画家乡的桥梁。
一、 单选题(题数：50，共 50.0 分) 1 TRIZ理论的来源使用的工具不包括()。 1.0 分
A、
39*39矛盾矩阵
B、
40个创新原理
C、
演绎法则
D、
技术系统进化法则
正确答案： C 我的答案：C 2 根据报告，美国的创业者创业年龄主要集中在()。 1.0 分
A、
20岁前
B、
20-35岁
C、
30-35岁
D、
35-44岁
正确答案： D 我的答案：D 3 我国1985年颁布的《专利法》规定的专利垄断期限是()。 1.0 分
A、
12年
B、
13年
C、
14年
D、
15年 正确答案： D 我的答案：D 4 在九屏幕法中，位于屏幕中间的是()。 1.0 分
A、
系统的过去
B、
超系统的未来
C、
子系统
D、
当前系统
正确答案： D 我的答案：D 5 我国创业企业倒闭率比世界平均水平()。 1.0 分
A、
高两倍
B、
低两倍
C、
高一倍
D、
低一倍
正确答案： C 我的答案：C 6 国际标准的专利文献著录中，56对应的项目是()。 1.0 分
A、
国家专利局名称
B、
参考文献
C、
申请号
D、
审查员
正确答案： B 我的答案：B 7 下列运用机械振动原理的是()。 1.0 分
A、
试验中运用缓冲溶液
B、
降落伞设置备用伞包
C、
超声波清洗眼镜
D、
使用模具进行制造
正确答案： C 我的答案：C 8 以下不属于智力活动规则和方法范畴的是()。 1.0 分
A、
编写菜谱
B、
疾病的诊断手册
C、
计算机程序
D、
编排字典
正确答案： B 我的答案：B 9 全国专利代理人资格考试每年举行一次，一般在()月进行。 1.0 分
A、
9月
B、
10月
C、
11月
D、
12月
正确答案： C 我的答案：C 10 如果没有发明专利去创业的话需要建立一个()为主的团队。 1.0 分
A、
产品研发
B、
营销或策划
C、
客服
D、
融资
正确答案： B 我的答案：B 11 下列不属于我国专利申请重点程序的是()。 1.0 分
A、
申请
B、
再审
C、
无效
D、
复审
正确答案： B 我的答案：B 12 一项专利正式的国家申请需要同时取得()和()。 1.0 分
A、
申请日、申请号
B、
申请名称、申请日
C、
申请号、申请名称
D、
申请期限、申请号
正确答案： A 我的答案：A 13 对产品方法进行改进和完善应申请的专利类型是()。 1.0 分
A、
实用新型
B、
小发明
C、
外观设计
D、
发明
正确答案： D 我的答案：D 14 专利申请国际化会遇到什么困难?() 1.0 分
A、
申请国的语言障碍
B、
申请国的法律障碍
C、
申请时间问题
D、
以上都是
正确答案： D 我的答案：D 15 聚酯弹性体的制备方法属于()。 1.0 分
A、
外观设计
B、
实用新型
C、
发明
D、
科学发现
正确答案： C 我的答案：C 16 直升机的螺旋桨工作是运用了()原理。 1.0 分
A、
预先防范原理
B、
空间维数原理
C、
重量补偿原理
D、
机械振动原理
正确答案： C 我的答案：C 17 草坪剪草机的自锐系统运用的是()原理。 1.0 分
A、
复制原理
B、
分离原理
C、
抽取原理
D、
抛弃或者再生原理
正确答案： D 我的答案：D 18 中华民国政府对外观设计专利的保护期限是()。 1.0 分
A、
10年
B、
20年
C、
15年
D、
5年
正确答案： D 我的答案：D 19 ()通过网站上的工业产权数字图书馆将专利信息免费提供给全世界读者。 1.0 分
A、
美国
B、
意大利
C、
日本
D、
中国
正确答案： C 我的答案：C 20 外观设计类专利申请中不需要哪项材料?() 1.0 分
A、
请求书
B、
图片
C、
简要说明
D、
权利要求书
正确答案： D 我的答案：D 21 根据报告数据，美国前500家高增长创业公司的创始人中，获得学士学位的比例是()。 1.0 分
A、
50%以上
B、
70%以上
C、
80%以上
D、
95%以上
正确答案： D 我的答案：D 22 根据2012年世界知识产权组织权威发布的报告，()成为专利申请第一大国。 1.0 分
A、
美国
B、
日本
C、
澳大利亚
D、
中国
正确答案： D 我的答案：D 23 下列不属于解决物理矛盾的方法的是()。 0.0 分
A、
空间分离
B、
时间分离
C、
条件分离
D、
条块分离
正确答案： D 我的答案：C 24 以下体现企业发展方向的是()。 1.0 分
A、
企业产品
B、
企业服务
C、
企业性质
D、
企业战略
正确答案： D 我的答案：D 25 世界上第一部具有现代意义的专利法是()。 1.0 分
A、
《物权法》
B、
《保险法》
C、
《垄断法》
D、
《竞争法》 正确答案： C 我的答案：C 26 在创业必备的素质中，对创业者来说要求最高的是()。 1.0 分
A、
创业知识
B、
创业人格
C、
创业意识
D、
创业心理品质
正确答案： B 我的答案：B 27 数据显示，中国中小企业平均的寿命是()。 1.0 分
A、
1年不到
B、
1-2年
C、
不超过3年
D、
3-5年
正确答案： C 我的答案：C 28 对大公司来说，PCT申请的最大优势在于()。 1.0 分
A、
递交申请材料方便
B、
获得国家检索报告
C、
争取更多翻译时间
D、
充分进行市场调研
正确答案： D 我的答案：D 29 坦克的抗打击能力对应的工程参数不包括()。 1.0 分
A、
强度
B、
结构的稳定性
C、
重量
D、
平衡能力
正确答案： C 我的答案：C 30 下列不属于发达国家利润获取方式的是()。 1.0 分
A、
卖标准
B、
卖技术
C、
卖专利
D、
出卖原材料
正确答案： D 我的答案：D 31 ARIZ算法的第五步是()。 0.0 分
A、
问题模型分析
B、
确定物质和场资源
C、
运用知识库
D、
调用物场的资源
正确答案： C 我的答案：D 32 技术系统所有进化法则的基础是()。 1.0 分
A、
克服管理冲突
B、
实现进化完备
C、
提高理想度
D、
实现动态平衡
正确答案： C 我的答案：C 33 在《魔鬼经济学》中，黑帮作为一个职业是()。 1.0 分
A、
高风险高收益
B、
高风险低收益
C、
低风险高收益
D、
低风险低收益
正确答案： B 我的答案：B 34 大学生创业前应做的准备包括()。 1.0 分
A、
个体的准备
B、
团队的准备
C、
市场的准备
D、
以上都对
正确答案： D 我的答案：D 35 下列关于几位创业者的说法中，不正确的是()。 1.0 分
A、
乔布斯、比尔·盖茨、扎克伯格都是辍学生
B、
拉里·佩奇当年独立创立了谷歌
C、
乔布斯除创立了苹果公司外，还创立了Pixar
D、
扎克伯格创立了Facebook
正确答案： B 我的答案：B 36 2009年，国外企业来华专利申请排名第一的是()。 1.0 分
A、
松下电器
B、
索尼
C、
飞利浦
D、
三星
正确答案： B 我的答案：B 37 下列专利中，属于法国专利的是()。 1.0 分
A、
尼龙
B、
智能卡
C、
晶体管
D、
透明胶带
正确答案： B 我的答案：B 38 创新创意大赛需要填知识产权状况是为了明确()。 1.0 分
A、
专利权所有人
B、
专利想法的来源
C、
专利能否投产
D、
专利的价值
正确答案： A 我的答案：A 39 专利领域中，核心专利是指()。 1.0 分
A、
一项专利能够创造大量的经济价值
B、
一项专利被很多专利引用和改进
C、
跨国大公司申请的专利
D、
生活中运用最多的专利
正确答案： B 我的答案：B 40 保健品行业的商业模式是()。 1.0 分
A、
技术导向型
B、
团队合作型
C、
渠道型
D、
商业模式型
正确答案： C 我的答案：C 41 专利文献中，专利申请日的识别代码是()。 1.0 分
A、
19.0
B、
21.0
C、
22.0
D、
23.0
正确答案： C 我的答案：C 42 以下哪个国家没有自己的专利分类号?() 1.0 分
A、
美国
B、
日本
C、
中国
D、
欧洲
正确答案： C 我的答案：C 43 三点式汽车安全带的发明最早出现在()公司。 1.0 分
A、
奔驰戴姆勒公司
B、
奔驰梅赛德斯公司
C、
沃尔沃公司
D、
大众公司
正确答案： C 我的答案：C 44 专利分类号中，部的下一级分类是()。 1.0 分
A、
大组
B、
大类
C、
组
D、
主组
正确答案： B 我的答案：B 45 2011年全球市值最高的上市公司是()。 1.0 分
A、
埃克森美孚公司
B、
洛克菲勒公司
C、
摩根斯坦利公司
D、
苹果公司
正确答案： D 我的答案：D 46 下列不属于专利文献信息要素的是()。 1.0 分
A、
谁
B、
何时
C、
多少
D、
何地
正确答案： C 我的答案：C 47 下列情况可能造成企业资金链断裂的是()。 1.0 分
A、
企业不挣钱赔钱
B、
资金周转不过来
C、
A、B选项都不对
D、
A、B选项都对 正确答案： D 我的答案：D 48 分割原理体现了为解决物理矛盾而进行的哪种分离?() 1.0 分
A、
时间分离
B、
条件分离
C、
空间和条件分离
D、
整体与部分分离
正确答案： C 我的答案：C 49 下列不属于逻辑思维创新方法的是()。 1.0 分
A、
科学推理型
B、
组合型
C、
联想型
D、
有序思维型
正确答案： C 我的答案：C 50 我国提出建设创新型国家是在()。 1.0 分
A、
2004年
B、
2005年
C、
2006年
D、
2007年
正确答案： C 我的答案：C
二、 判断题(题数：50，共 50.0 分) 1 国外一般在申请专利之前就发表论文。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 2 在九屏幕法中，不需要考虑超系统与子系统的过去。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 3 在我国的专利无效审查体系当中，使用过的文献不可以再用。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 4 创新就是发明创新产品。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 5 在欧美发达国家，很多专利发明都用来设置贸易壁垒。() 1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 6 日韩公司在ipad生产中获得的利润分配比例要小于中国公司。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 7 在医药领域，日本的发明专利要高于欧洲。() 1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 8 吉列剃须刀第一次销售时就卖出了9万把剃刀和1240万张刀片.() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 9 根据推定有效性，有了发明要尽快走法律程序确定专利权。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 10 创新创意大赛的成功，离不开团队成员心血和精力的极大付出。() 1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 11 我国的使用新型和外观设计的发明专利说明书都没有审查员签字。() 1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 12 直角方形烧杯要普遍比圆形烧杯结实。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 13 拥有强烈创业意识的人，会对创业充满自信，一次就能成功。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 14 所有国家对专利的受理都采用谁先申请谁就获得专利权的原则。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 15 在苹果与三星的诉讼过程中，美国苹果企业力争寻找妥协点。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 16 在数码影像方面做得最好的公司都是在新技术研发方面取得了最好的成绩。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 17 只有与硬件相结合，计算机程序才能获得实用性。() 1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 18 本国公司申请了美国和加拿大的童锁专利后，美国政府要求进口彩电必须具备童锁功能。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 19 对技术系统进行分析时，要着重分析其主要功能，辅助功能可以被分离在技术系统之外。() 1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 20 根据技术系统进化的方向，所有设备的零件数目从一开始就在逐渐减少。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 21 圆珠笔笔杆与笔芯的设计体现了抽取原理。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 22 整个技术系统的进化速度取决于系统中各项子系统发展的平均速度。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 23 延迟审查制度使专利申请在较长时间内处于能否授权的不稳定状态。() 1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 24 一个创新的组合应该使得它的功能超出部分功能之和。() 1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 25 金鱼法是TRIZ理论中强化思维定势的一种方法。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 26 天使投资在投资项目时的两种思路，一是看重公司，二是看重产品。() 1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 27 在《专利法》中，发明创造是发明专利的一种形式。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 28 微软研发的显示屏、键盘分离的平板电脑体现了技术系统的进化法则。() 1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 29 TRIZ是基于知识的、面向人的解决发明问题的系统化方法学。() 1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 30 PCT出具的检索报告可以作为各国的参考，并不起决定作用。() 1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 31 PCT申请只需要用母语递交一次申请。() 1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 32 著名公司Thermos的设立与真空瓶专利的申请关系密切。() 1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 33 小人法是为了解决系统中某些组件互相矛盾的问题。() 1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 34 百叶窗是分割原理运用的具体实例。() 1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 35 TRIZ理论主要应用于军事、航天 航空领域。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 36 英国工程师瓦特发明了蒸汽机。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 37 在苹果与三星发生诉讼之战之前，二者处于和谐的商业合作状态。() 1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 38 冰箱内抽屉的分离设计是局部质量法的充分体现。() 1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 39 组建创业团队时，最好兼顾各个学科的成员以保证公司的顺利运行。() 1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 40 曲面化原理增强了坦克的抗打击能力，但是无法解决重量的问题。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 41 专利权在英国工业革命之前就已经正式确立。() 1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 42 专利权起源于资本主义社会的财产权。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 43 动植物品种是美国《专利法》保护的对象。() 1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 44 从文献检索中发现A公司申请了与B公司业务接近的专利，说明专利文献能够泄露人力资源信息。() 1.0 分 正确答案： × 我的答案： × 45 从美国500位高增长创业公司创始人的经历来看，大学成绩是最重要的。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 46 专利制度的核心是在垄断的基础上做到公开。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 47 如果一个产品的外观设计申请数量远远多于发明的申请量，一般就会引起价格战。()1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 48 在专利申请日至专利授权日期间，专利处于一种非保护状态。() 1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √ 49 事先防范原理又可以称为预先作用原理。() 1.0 分
正确答案： × 我的答案： × 50 当有用功能无限趋向大，资源消耗趋近于0时，技术系统的理想度是最高的。()1.0 分
正确答案： √ 我的答案： √
第7课 重大发明与科技创新
教学目标
(1)知识与能力
①知道世界上保存完好、最古老的石拱桥--赵州桥，以及它的设计者李春;了解赵州桥设计的巧妙之处。
②知道雕版印刷术的发明和唐末印刷业的发展情况，认识雕版印刷业对世界文明发展的贡献。
③知道火药的发明及其在军事上的最初运用。 (2)过程与方法
①通过课余活动加深对家乡桥梁的认识。 ②通过观察图片动手实践来体会雕版印刷的过程。 ③通过讨论，认识雕版印刷、火药对世界文明发展的贡献。 (3)情感态度价值观
通过本课学习，培养学生的民族自信心和自豪感，树立科学精神和创新意识，并体会中国古代劳动人民的智慧和创造力。
教学重难点
教学重点：雕版印刷术、火药的发明及其对世界文明发展的贡献。这是课程标准明确提出的要求。同时印刷术是我国古代的四大发明之一，它不仅促进了文化的传播，而且也推动了世界文明的历史进程。火药的发明与应用也促进了人类历史文明的进程。
教学难点:对赵州桥设计原理的理解。因为赵州桥的设计原理涉及到数学、物理学中力学的原理等知识，七年级学生较难理解。
教学方法与手段
1.托尔斯泰说过："成功的教学需要的不是强制，而是激发学生的学习兴趣。"从激发学生的目的出发，启发诱导学生思考、讨论，使学生参与到教学中来，真正发挥学生的主体作用，对学生的想法、意见给予充分肯定，从而激发学生学习历史的兴趣。
2.多元智力理论认为人类的智力是多元的，学生个体之间存在智力差异，要求教学上以最大程度的个别化方式来进行，即提倡：个性化教学。在教育中考虑学生个人的强项，使用不同的教材或手段，使每一个学生都有学会教学内容的机会，让学生有机会将学到的内容向他人展示，使学生的全脑智能都得到最大限度的发展。因此本节课要让学生充分利用身边的资源，利用萝卜、橡皮等道具体验历史学习。
3.建构主义理论认为在历史学习中应提供主动建构的时间和空间，教学不是简单的知识传递，而是学生主动建构的过程。根据这一理论在课堂上要提供平台给学生展示和讨论，利用多媒体辅助教学，展示图象、音像、文字资料，丰富教学资源，在有限的时间里达到突出重点、突破难点、启发思维的目的。力图创造良好的教学情境，圆满完成教学任务。因此本节课主要采用问题教学法、体验式教学法、探究式教学法，加强学科渗透，增强学习历史的现实性。
4.根据学生的一般认知规律，我将本节课的教学过程做了稍微调整：先讲"赵州桥"，接下来再讲"雕版印刷术"和"火药"。 创设情境，导入新课(3分钟)
展示图片(穆阳石拱桥、玉林亭桥)预设两个问题：问题一：同学们，你们见过图片中的这些桥吗?它们在哪里?问题二：从建筑材料来看它们是什么类型的桥呢?学生通过看图，自然得出答案(石拱桥、木桥)。再进一步预设：那么你们小学语文课本中有没有学过类似的课文呢?(学生自然会说出课文《赵州桥》)生成这节课的第一个学习内容。这节课我们就一起来学习隋朝时修建的赵州桥。这样由近及远，环环相扣，导入新课教学。
讲授新课(30分钟)
(一)赵州桥
第一环节：首先展示图片"古今桥姿 赵州桥"，播放有关赵州桥的音像资料，采用观察法体会赵州桥的艺术美。
第二环节：采用探究式学习方法，引导学生观察图片中赵州桥的结构，预设问题：(1)为什么赵州桥被誉为"世界建桥史上的一个奇迹?"(2)赵州桥的设计巧妙在哪里?学生通过阅读、进一步探究，生成答案：主要阐明平拱式大拱和两个敞肩式小拱的作用。(同时播放有关暴雨时赵州桥的泄洪能力的音像片段，运用直观的教学方法就很好地解决了本课的难点问题)
第三环节：引导学生观察图片，对赵州桥进行评价。(通过这项活动既可以让学生对所学知识进行总结，又可以让学生体会中国古代劳动人民的智慧和创造力。)
(过渡)赵州桥是隋朝的科技成就，那么作为中国封建王朝的隆盛时代唐朝，它的科技成就有哪些呢?(雕版印刷术、火药)对了，中国古代的四大发明中印刷术和火药都是在唐朝发明的。接下来我们来关注一下唐朝的科技成就!
(二)雕版印刷术组织学生模拟雕版制造与印刷过程，把准备好的橡皮、萝卜、土豆等不同材料，根据雕版印刷术的方法，试着用小刀刻上几个字，模拟一下印刷的过程，然后将作品向全班同学进行演示。并在制作过程中思考：①制作雕版时应注意什么?②一个优秀的雕版需要哪些技术做支持?一边做一边体会古代劳动人民的聪明才智。
课程标准要求认识雕版印刷业对人类文明发展的贡献，但教科书正文部分并没提及，为解决这一问题，组织学生开展一个活动，在相同的时间内写同样的内容，比较用笔写的字数多，还是印的字数多，并谈一谈活动后的感受。通过活动中的比较，让学生认识雕版印刷术的发明，其主要作用在于提高了成书效率，从而加快了文化的传播速度，提高了人文素养，最终为人类社会的发展的起到了极强的推动作用。
(三)火药
第一环节：首先点明火药的发明情况，(展示《炼丹引爆图》)突出孙思邈的贡献。引导学生联系实际思考：火药的用途有哪些?让学生在学习课本知识的同时还了解国家对烟花爆竹的燃放规定，加强学生的安全意识教育。
第二环节：其次重点介绍火药的作用主要体现在军事运用上。(展示图片：火箭唐末用于军事上、古代的"火箭"、等)引导学生思考课内"想一想"唐末用于军事上的火箭与现代航天发射的火箭有何异同?学生通过思考、讨论、总结，最终得出结论。通过结合课本知识，联系实际，培养学生民族自信心和自豪感，加强学生爱国主义教育。
巩固小结
为使学生对所讲内容有一个明确完整的概念，强调重点和难点，必须做好课堂总结。这里可以采用串讲的形式，在教师的引导下，整理本节课的基本线索，结合教学板书，巩固知识。 课余探究：(找一找、画一画)
古代桥梁主要有梁桥、拱桥和索桥三种(见每课一得)。请你找一找、画一画家乡的桥梁。可以使学生加深对本课知识点的掌握，又加强了自主探究能力的培养。
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