那些年我们一起爱过的发明

文章来源: 中国知识产权报/中国知识产权资讯网
发布时间: 2013/4/18 15:22:00

 

编者按

 

创新型人才的培育应从娃娃抓起。在创新教育大放异彩的今天,莘莘学子的发明创造梦想正在祖国各地精彩绽放。为此,本报采撷10个青少年发明创造的故事,重现那些年他们的创新足迹,展示创新教育结出的丰硕果实。

 

自清洁洗衣机:使生活更加方便

 

发明创造的灵感,有时来自于生活中的细节,但这需要细致的观察力、大胆的想象力、勤于动手的能力和坚忍不拔的毅力。北京市第十一中学的学生王鑫发明的“自清洁洗衣机”,就是这样一个典型的例子。

 

洗衣机为我们的生活带来了便利,但是家用洗衣机中的沟槽却是藏污纳垢的地方。据调查,家用洗衣机细菌超标率高达81.3%,其中霉菌检出率60.2%,总大肠杆菌菌群检出率高达100%。如果使用专用的化学清洗剂,不仅成本加大,而且需要大量的水才能将清洗剂漂洗干净,费时费水费力。

 

“如果在洗衣机夹层放入一种材料,让洗衣机在洗衣的同时自动清洗沟槽就好了。”善于思考的王鑫把自己的想法告诉了父母,得到了父母的支持。于是,王鑫就在家中开始实践自己的设想。王鑫拆开洗衣机,仔细观察内部结构,开始着手在洗衣套筒中间加清洗材料。

 

“实验并不是一帆风顺的,前后经历了很多曲折。”王鑫说,开始时用钢丝清洁球,但效果不理想,还试用了多种不同材质、比重、硬度的清洁材料,终于可以实现洗衣机在工作的同时自动清洁了,但实际运行时,清洁材料又随着洗衣机排水被冲走了。王鑫不气馁、不灰心,甚至常常忘记了吃饭和休息,除了上课和写作业,几乎将所有的业余时间都投入到这项发明的实验中。在经过反复比较、实验之后,他使用了在排水口加滤网的方法,解决了这个难题。“一种带有桶间自清洁的套桶洗衣机”就这样诞生了。

 

“这是我的第一件发明。”说起这件发明,王鑫颇为自豪,这不但解决了洗衣机沟槽清洁的难题,还具有环保、便捷、节约、安全等明显的特点。在环保性能上,用基本无害的硅胶来代替化学清洗剂,不仅减少了化学物质在衣物上的残留,而且能有效防止使用化学清洗剂对环境造成的污染;在便捷性能上,改良后的洗衣机不影响正常工作,也不需要额外的动力和清洗时间,无形中提高了效率;在节约性能上,节约了时间、材料、额外的清洗动力及人力成本;在安全性能上,使用的硅胶清洗材质不会对洗衣机内、外壁造成磨损。该发明采用简单的方法,解决了洗衣机自诞生数十年来无法进行自身清洗的老大难问题。

 

令王鑫感到很荣幸的是,这件发明在2010年北京青少年科技创新大赛决赛中获得了金奖,之后又被推荐参加了全国科技周、北京市科技周的开幕式展览,得到了有关部门及广大观众的好评。

 

“这让我认识到有实用价值的发明创造很重要,希望今后我有更多的发明创造给生活带来更多方便。”王鑫信心十足地表示。

 

点评

 

从生活实际出发,针对生活中的难题进行创新,是发明创造的根本和价值所在。自清洁洗衣机的诞生,是青少年热爱发明创造的表现,也是当代中学生聪明才智的结晶,更是当代中国青少年锲而不舍、勇于探索精神的真实反映。

 

 

 

可制冷的头盔:小发明的不凡意义

 

“我有一次骑舅舅的摩托车,为了安全起见,要戴上又厚又热的头盔,特别闷热不舒服。这就让我想到用什么方法可以让头盔降温。”上海市卢湾中学的学生刘承亮是个善于动脑筋的学生,在生活中他就喜欢观察事物,遇到不懂的现象都喜欢问几个为什么。久而久之,他善于思考、勤于思考的习惯就逐步养成了。2010年暑假,他在骑舅舅的摩托车时产生了这一大胆的想象,更为可贵的是,他没有仅停留在设想中,很快就开始着手进行这项发明创造的研究。

 

刘承亮首先想到的是家里冰箱里的热泵可以制冷,但是那么大的热泵怎么可能放在头盔上呢?一次偶然的机会,他在乘车时看见一个微型冷藏箱,里面放着的冷饮没有融化。经过一通请教询问,他弄清楚了其中的原理:微型冷藏箱里装着一个半导体的制冷片。噢!原来就是这么简单。终于,他找到了可以制作制冷头盔的关键。

 

“原理清楚了,但试验中头盔的发热问题也成为新的难题。”刘承亮介绍,用半导体的制冷片第一次制作的制冷头盔,刚开始能吹出冷风,但一会儿就因为散热问题导致头盔发热。在反复思考和实验过程中,指导老师启发刘承亮,可以在头盔内外装两组散热片与两个微型排气扇,来调节头盔内加温或减温。这么一试,果然成功了。于是,刘承亮发明的“一种能产生热能与排除热能的特殊头盔”就这样诞生了。

 

当时,刘承亮并没有停留在发明成果上沾沾自喜,而是又反复琢磨如何减轻头盔的重量。他从3个方面对头盔进行了改进。一是材料的选择上,既确保制冷和制热效果好,又使头盔不会过重;二是散热风扇的选择上,采用微型的装置,使头盔更轻;三是在电源使用上,采用可充电镍氢电池或锂电池,延长了使用时间。

 

其实,爱动脑、爱动手的刘承亮从小学三年级开始,就参加了学校组织的创新发明培训班,在老师的带领下,和创新班的其他同学一起制作小发明。几年来,他先后做出了多件小发明,得到老师、学校和社会的肯定。其中,“车用全视镜”还参加了第十七届全国发明展览会并荣获银奖,他也因此成为了上海科学会堂青少年英才俱乐部的会员。他与同学一起发明制作的“输液电加热器”,参加了第24届上海市青少年科技创新大赛并获得了一等奖。

 

机遇偏爱有准备的人。智慧与勤奋是刘承亮进行发明创造所具备的基本素质。在发明创造道路上不断取得新成绩,使刘承亮得到了极大的鼓舞,他自觉投入到发明创造活动中的积极性更高了。

 

“我正进一步研究,改进可制冷头盔装置的材质,使其更加轻巧耐用。”热爱发明创造、不断追求新高度的刘承亮在成绩面前,始终保持着不断创新、不断前进的品质。

 

点评

 

一件小小的头盔,也许在别人看来算不上什么重大的发明,但从小养成勤于思考、热爱发明创造的良好习惯却非常重要,因为在这一代青少年身上,寄托着未来建设创新型国家的希望和重任。由此,小发明、小创造也就具有了不平凡的意义。

 

 

 

行车智能监控:灵感来自细致观察

 

发明创造,有时听起来显得有些高深莫测,似乎都是专业研究机构或专业研究人员的事情,但是,对于热爱发明创造的青少年学生来说,他们的成果也并不比专业研究人员逊色。北京城市学院学生王子豪发明的“行车安全智能监控装置”,就为安全行车提供了一个具有较高科技含量的技术装备。

 

对于王子豪来说,解决行车安全,减少违章与事故的发生,就是他这件发明创造最主要的目标和功能。他曾经对交通事故的情况有所了解并进行了一番调查,发现在每年发生的大量道路交通事故中,除了事先进行纠察监督之外,没有一种可以实现综合治理的技术手段,让驾驶员较早发现隐患,进行自我纠正。于是,基于这一实际需求,王子豪将自己的想法一步步变成了自己的发明创造成果。

 

“喜爱发明创造是我的特点。”王子豪说,当学校的老师发现他这个特点后就动员他参加了机器人小组的科技创新活动。通过这项活动,进一步激发了王子豪进行发明创造活动的兴趣。从小学到高中,他不间断地参加了各类科技创新的兴趣小组活动,这些活动扩展了他的视野,同时也培养了他的分析问题和解决问题的能力。

 

“灵感,来源于对事物的细致观察。”几年来的发明创造经历,使王子豪对灵感有着独特的见解。他认为,发明创新项目的选题过程是科研活动中最难的过程,新项目是否具有创新性,主要看它是否具备新颖性、科学性和实用性。他觉得,从这3点入手所选的项目应该是有价值的。在王子豪看来,一旦发明创造的项目确定了,用什么方法实现它呢?实现的方法是否具备科学性和先进性又是一大难题。解决此类问题,他的体会是触类旁通,采用相关领域的成熟技术,解决所需的实际问题。在“泳池溺水报警系统”项目研究中,如何采集相关信息是技术发明中的关键问题。王子豪经过学习大量的通信与控制技术知识后发现,水上通信和水下通信采用的频率不同,使用的技术也不同,如果按传统思维去集成不同频段的设备,势必造成设备量大,无法现场应用,也就不具备新颖性和实用性。经过分析和试验,他发现,利用水中电波信号传输的特点,使用无线遥控开关技术,同时与计算机控制技术进行结合,就达到了解决问题的目的。

 

类似的方法对王子豪在其他发明创造项目中的研究也给予了很大的帮助。如今,王子豪对如何进行发明创造有着比较深刻的感悟。他说,要有意识地培养坚持不懈的钻研精神,而且要有知难而上的毅力。对一个发明创造项目来说,当遇到技术难点或挫折、找不到显而易见的方法解决技术难题的时候,其中就极有可能蕴涵着技术创新点。也许此时很像走进迷宫一样,对前途一片渺茫,但如果坚持下去,不懈地钻研,一旦走出这个“迷宫”,就会品味到胜利的愉悦。

 

他对发明创造的热爱和坚持,赢得了一系列荣誉。他的发明创造项目曾经获得过全国中学组机器人搜救大赛一等奖、第三届全国中小学劳技教育创新作品大赛金奖、世界发明创新大赛银奖等。

 

“发明创造成果,来源于不懈的钻研和探索。”王子豪深有感触地表示。

 

点评

 

从社会需要出发,进行发明创造,为更多的人带来具有实用价值的技术成果,这是青少年发明创造的价值所在。尤其难能可贵的是,王子豪能数年如一日,将这种发明创造的热情注入不断的钻研和探索之中,精神可佳,值得学习。

 

 

 

助残鼠标:用创新温暖他人

 

关爱残疾人,不仅体现在营造良好的社会氛围上,如果能为他们提供一些具体的帮助则更好。清华附中学生李毅兴将这种爱心倾注到自己的发明创造中。他发明的“助残鼠标”获得了北京发明协会颁发的发明创新奖,得到了社会的承认和许多人的关注。

 

“对于发明创造,我并不陌生。”李毅兴说,他初中时曾就读于清华附中初中部,在那里参加了校机器人小组,参与了一些发明创造的项目研究,也培养了他的动手能力与创新能力。关于“助残鼠标”的发明,缘于当时一次偶然的机会。

 

“我觉得社会和谐不仅需要正常人生活得更加幸福,还需要更加关注残疾人。”李毅兴觉得,现有的助残工具虽然很多,但应该还有潜在空间。有一天,大家在学校实验室都觉得有些累了,想用电脑放点音乐。当他手握鼠标时,忽然想到,手脚不方便的残疾人怎么用鼠标?“当时灵感一下来了,发明助残鼠标的想法便从此开始变成现实。”

 

“进行发明创造,我的目的很单纯。”李毅兴说,当时搞发明创造的目的很单纯,兴趣是第一位的。假如发明创造成果能够帮助别人,当然最好不过。“北京发明创新大赛举办的时候,我的作品放在现场,展台前来了一位严重弱视的老先生,当时他听说这个发明创造项目是针对残疾人士设计的,鼓励了我们半天。”这给予了李毅兴极大的触动。“当时就觉得特别有价值,能够以发明创造的成果帮助别人,也是我很高兴的事情。”

 

    “对于发明创造,我有着深厚的感情。”李毅兴认为,当时共同在兴趣小组和发明创造大赛中认识的朋友,现在还保持着联系。相互之间的交流不仅激励着发明创造的热情,也容易激发发明创造的灵感。而参加北京发明创新大赛,不仅是对个人发明创造的奖励,而且对于以后的升学、出国深造等都十分有益。同时,发明大赛的奖金帮助他完成了助残鼠标的供电系统的改进,加强了人机适应度。改进后的助残鼠标在之后的比赛中还获得了“中国移动发明金奖”。

 

“发明创造不但可以使自己有所进步,而且还能帮助残疾人士,这也是我在发明创造活动中最大的收获。”热爱创新的李毅兴对此颇为自豪。

 

点评

 

发明创造,一直是人类进步的阶梯,而且,对于表达爱心、实现社会和谐也有着重要的作用,从这件助残鼠标的小发明中就可以看出这些特征。一件小小的发明,虽然不是改变时代的重大成就,但却表现了一名中学生对于残疾人士的一份爱心。从这个意义上说,发明创造对于推动经济社会发展的作用可见一斑。

 

 

 

双底节水花盆:装点美好生活

 

近年来,青少年的发明创造蓬勃开展,一批批青少年怀揣着热情走上了发明创造的道路。更为难能可贵的是,有的学生还将自己的发明向国家知识产权局提交了专利申请。北京市第二中学东城区分校初中学生罗琳方的两件小发明,就分别获得了国家知识产权局授予的实用新型专利权和外观设计专利权。

 

“我喜欢发明创造,喜欢自己动手制作。”罗琳方这样介绍着自己,讲述着自己这两件专利的由来。通过观察,她注意到,盆栽花最难的是水量控制,水少花会干死,水多又会烂根致死。传统的花盆,通常在花盆的底部有一个排水孔,浇花的时候多余的水会从排水孔流出。每年的重大节日,北京的街头通常都会摆上各种鲜艳的花儿,每天这些花都需要大量的水来浇灌,这种传统的浇水方式并不节约,还增加了园林工人的工作量。于是,她就想能不能有一种新式花盆,浇花的水不会从花盆的底下流出呢?她不但善于动脑,而且善于动手。她经过大量的实践,一步步地改进完善,一种新型的“双底多功能节水促生长花盆”终于诞生了。

 

在罗琳方的介绍中,她的发明研制过程也是颇费了一番周折的。一开始,她想到首先要解决花盆的漏水问题,要防止漏水就要把多余的浇花水保留下来,这样同时也达到了节水的目的。普通花盆要留住水,只有把花盆底部的排水孔堵上,这样虽然留住了水,但过多的水会造成植物的根腐烂,所以这种节水方法不可取,但她从中得到了一些启发。她想,如果在传统花盆下面加上一个不漏水的花盆将多余的浇花水收集起来这样就不会造成浪费。她发明的新式花盆做好了,而且具有多种功能。所谓多种功能,就是植物在土壤和水两种不同生长环境中同时生长。所谓“双底”,就是这种新型花盆具有两个底,即上底和下底,上底和下底之间的空间,形成储存水的“储水池”,同时为了实现水的循环利用,巧妙地用纱布条和吸管制成导水管,将“储水池”内的水匀量、缓慢地输向花盆的土壤中,实现了水的循环利用,从而起到节水促生长又环保的作用。

 

为了验证这种新式花盆的实际使用效果,罗琳方首先将这种新式花盆分别送给邻居叔叔、阿姨试用。实践证明,双底多功能节水促生长花盆达到了节水、环保又促生长的目的,使这项发明具有了实用价值和推广价值。之后,她的“双底多功能节水促生长花盆”获得了北京青少年科技创新大赛一等奖、北京市金鹏科技论坛一等奖。

 

“想象力是创新的力量,想象力是当之无愧的财富之源。”罗琳方以一位作家的话勉励自己和像自己一样热爱发明创造的同龄人。

 

点评

 

节水花盆虽然是件小发明,但对于青少年提高创新意识、进行发明创新起到了启迪的作用。这表明青少年发明创造同样可以为生活提供有价值的创新成果,也可以为人们的生活增光添彩。这一代青少年不仅可以掌握更多的书本知识,还具有细致的观察能力和较强的动手能力,不断将发明创造的重点转向解决实际问题上来,使发明创造的本质得到了体现。

 

 

 

 

 

干洗保障扣:小零碎儿有大作用

 

她,叫尚文坤杰,是一名年仅20岁的女大学生。她的好运令人艳羡:作为第3届北京发明创新大赛金奖获得者,受到国家领导人刘延东等的亲切接见;代表中国参加欧盟青年科学家世界大赛;中外媒体近百次采访报道……她的委屈令人唏嘘:一场以1300万的没有硝烟的战争;无数的仇视、谩骂和威胁;大量付出的时间、精力和金钱……这一切,都源于5年前1项看似巧合的发明。

 

武汉市江汉区北湖是尚文坤杰的家乡。在一个洗衣店家庭里成长起来的她,一直对衣物清洁技术充满好奇。当时,店里的很多顾客经常因怀疑衣物是否干洗而发起争执。眼见诚信经营的父母受人责难,尚文坤杰决心研发一种判别标识,用事实来说服那些有意刁难的顾客。经过多次实验和改进,一个神奇的纽扣诞生了,其中纽扣内的判别物质为极小的圆珠型颗粒,遇手工水洗就会变成糊状结块,遇机器水洗就会消失。通过判别真假干洗功能,达到预防假干洗的目的。接着,尚文坤杰一口气提交了9件发明专利申请,获得1件实用新型专利。

 

20092月,尚文坤杰填补了假干洗检测领域技术空白的“干洗保障扣”获得第3届北京发明创新大赛金奖,随后引起各大媒体的关注和转载。干洗纠纷常年位居全国各地消费领域十大投诉之一,国务院三部委发令,假干洗属于欺诈行为,罚款高至3万元,但是一直以来苦于缺少技术检测,罚单形同虚设。尚文坤杰的发明,不经意间引发了一场洗衣行业的打假风暴。

 

2011年底,山东卫视连续10天进行济南干洗大调查,测评结果称假干洗高达90%,引起民众广泛关注。随后,300家干洗店联合作出诚信干洗的保证。20123月,山东卫视特邀尚文坤杰进行追踪调查。令尚文坤杰没有想到的是,在她和山东卫视记者利用“干洗保障扣”抽查的5家“诚信干洗”企业中,4家的结果显示为假干洗。

 

无独有偶,华商报也利用尚文坤杰的发明作为检测手段。该报记者到西安市内10家干洗店要求干洗,结果6家是水洗的。该报还将“干洗保障扣”与民间的“卫生纸”“橡皮筋”方法做了对比实验,结果显示只有“干洗保障扣”才能真实准确地反映衣服是否真干洗。

 

几年来,尚文坤杰的“干洗保障扣”成为打假利器,在全国各大城市近百次联手记者明查暗访,引起了强烈的社会反响。她的邮箱中接到了大量的合作信、感谢信……而在洗衣业的交流论坛上,她被数百个干洗店老板贬为“叛徒”,谩骂和威胁不绝于耳。起初,尚文坤杰害怕、委屈,甚至哭泣,在家人和老师的劝解和支持下,她渐渐学会平静对待。

 

“如果连我都害怕,那么谁还会站出来抵制洗衣业的潜规则呢?”尚文坤杰向中国知识产权报记者表示,“诚信干洗是我的发明初衷,消灭投诉是我的打假愿望,维护消费者权益是我的光荣使命。”来自一个干洗店家庭的她,始终怀揣着一个梦想,立志做个对社会有奉献的年轻人。

 

点评

 

19岁的年纪里,尚文坤杰瘦弱的双肩承担着很多原本不应该由她来承担的重担。每个人的梦想都值得尊敬,何况这是一个立志用发明来造福社会的年轻人。她已经坚持了5年并将继续坚持下去的梦想,足以唤起更多为理想而奋斗的人,与她一起发扬创新精神,勇担社会责任,守卫诚信,重铸公义。

 

 

 

身体状态监测装置:守护空巢老人

 

在中国人民大学的校园里,刘雨盈只是一名人力资源管理专业的大二新生,而在北京青少年科技创新大赛的赛场上,她已经是3次闯入决赛的“常客”了。初中和高中都就读于人大附中的她,在一门科技选修课上,开始喜欢上了发明创新。 勤于观察、善于思考、强于实践,刘雨盈的发明之路就这样启程了。

 

刘雨盈的第一个发明缘起于一条因家用电器未及时关闭而引起火灾的新闻。如果有一个自动监测电表电压的小装置,当大于设定电压值的时候自动提醒,不就可以避免灾难发生了吗?想到这里,刘雨盈马上动手尝试,“智能安全用电提醒器”就这样诞生了。刘雨盈也因此而收获了她的第一件发明专利。

 

在众多的发明创新里,令刘雨盈最难忘的当属“老人身体状态监测装置”。当时,一则“空巢老人死亡数月,发现时只剩皑皑白骨”的新闻深深触动了她。“现在老龄化这么严重,谁来保护独居的老人?”刘雨盈多方查阅资料,想到设计一种随身佩戴的报警器,来监测老人的身体运动状态。一旦发生“摔倒”等危险动作,该报警器会自动通过语音和短信报警。同时,这个装置也可以接收电脑发送回来的小信息,如添加衣物等。

 

在第一代装置中,刘雨盈请同学们模仿老人的动作以测量实验数据,然而年轻人的动作再慢,也不会和老年人一样,因此只能报废。在一家老人院的支持下,刘雨盈历经3次测试,终于使数据准确率达到90%以上。在北京青少年科技创新大赛的初赛和复赛中,刘雨盈的装置收到各种疑问。“老人视力不好,看不清信息怎么办?”“这个东西老人没拿住,掉在地上怎么办?”面对每一个疑问,刘雨盈都想方设法予以改进,终于,第4代装置获得北京青少年科技创新大赛一等奖,顺利晋级全国决赛。然而比赛当天,刘雨盈再次遭遇难题。

 

为了证明装置的可行性,评委不允许她用大型娃娃进行演示,刘雨盈只能亲自上场。站立、平躺,演示顺利进行。然而在“摔倒”环节,装置却不报警了。刘雨盈明白,她的“假摔”加速度还不够大。为了不让一年的辛苦白费,身穿衬衫和短裙的她只能咬牙真摔了。现场的参赛选手和观众纷纷拿来垫子铺在地上,围成一圈为她加油。然而由于冲力太大,每一次倒下去,垫子都会散开,刘雨盈的膝盖和手臂很快嗑出了血。终于,不懈的努力换来了成功,评委决定重新为她的装置打分。刘雨盈也因此获得了全国青少年科技创新大赛二等奖。

 

“就是因为这次经历,比赛结束时,我们几个参赛选手成了好朋友。展览时互相帮忙,比赛时互相鼓劲,至今两年了还在保持联系。对发明创新共同的热爱,让我们走到了一起。”面对中国知识产权报记者的采访,刘雨盈的脑海里满满的都是回忆,“我想,这就是‘那些年我们一起爱过的发明’吧。”

 

点评

 

为独居老人设计保护装置,这在老龄化社会压力凸显的当今中国尤其具有现实意义。刘雨盈的观察、思考和解决问题的能力,在同龄人中显然是略胜一筹,这无疑是发明创造的经历为她积累的宝贵财富。在科技创新之路上的付出和收获,必将成为刘雨盈青春岁月里最美的印记。

 

 

 

“课车”:神奇代步工具

 

提起校车,大家可能都不陌生,这是一种专为学生打造的交通工具。但是您听说过“课车”吗?在北京市延庆县第四中学初三(6)班辛宇航的手中,就诞生了这样一款专为残疾学生制作的代步工具。在第33届北京青少年科技创新大赛的决赛现场,这款颇具特色的“课车”着实吸引了不少参观者驻足。这项发明成果的背后,凝聚着辛宇航探究科学、动手创新的梦想。

 

从小热爱手工制作的辛宇航,一有时间就埋头“研究”家里的家具和电器。在初中同学的眼中,辛宇航更是一个动手能力超强、创新意识浓厚的“小发明家”。在辛宇航的班级上,有一名身患小儿麻痹症的学生,由于下肢功能障碍给学习和生活带来许多不便,家长不得不长期在校陪读。辛宇航看在眼里,痛在心上,萌生了为这名同学制作一款既能学习又能行走的多功能车的设想。

 

为此,辛宇航参加了学校组织的“生命科学研究所”活动,以“科技助残,为残疾学生解决学习生活不便”为课题展开研究。在科技课老师的辅导下,他开始设计方案、绘制图纸,最终将桌椅和代步车合理组合在一起。课桌设有前后滑动的滑道,座椅则可以升降、旋转,保证了使用者上下方便、挪动自如。同时,“课车”底座下有4个万向轮,利用摇摇车的运动原理,可以前进后退及刹车停止。

 

制作完成后,辛宇航迫不及待地把这款多功能“课车”送给那位同学试用。当下课铃声响起,以前独自在角落里看书的伙伴坐上“课车”和他们一起做游戏时,同学们都开心地笑了。看着自己的发明创新给班上同学带来的方便和快乐,辛宇航心里感到前所未有的欣慰。但接着,一件让辛宇航紧张的事情来了。原来,不善言谈的他要带着这款“课车”参加北京青少年科技创新大赛了。

 

如何向众多评委和观众讲解自己的发明成果呢?这对于平时讲话还算流利,但是一到公开发言场合就紧张的辛宇航来说,不亚于一场重大挑战。面对困难,辛宇航没有退缩,他开始一遍遍地精心设计和演练。作品的设计背景、设计理念、制作过程、使用效果,他不厌其烦地请老师点评,回到家数十次对着镜子练习。比赛当天,辛宇航的同学们惊奇地发现,一贯在班级发言中前言不搭后语的他,竟然在大庭广众之下清楚地介绍了自己的作品,不禁再次对这个“小发明家”另眼相看。

 

“发明创新会影响学业吗?”马上面临中考的辛宇航,面对中国知识产权报记者的提问是这样回答的:“虽然科技创新作品的制作过程占用了一些时间,但是我掌握了探究性学习方法。同时,科技创新也让我找到了更多的快乐和自信。所以,我是科技创新教育的受益者。”辛宇航说,学业再紧张,他也不会忘记他的创新梦想。未来,他会继续留心观察生活中的细节,创作出方便大众生活、具有社会价值的作品。

 

点评

 

什么样的教育,才是为祖国下一代负责的教育?可以说,辛宇航的成长故事为我们提供了一个极佳的范例。从辛宇航的故事里,我们看到了一个乐于助人、勤于钻研的“小发明家”的身影。这样一个创造力和责任感兼具的中学生,是大力推行科技创新教育的成果。

 

 

 

导盲棍:爱心涌动出新意

 

提起“贺礼”这两个字,武汉大学机械设计专业的同学们首先想到的一定会是班里那个创意十足的男孩的名字。自认为是个“理工男”的贺礼,从小就对机械情有独钟。早在高中时,“电源分离式电风扇”“内藏式扳手”“按压式水龙头”等一系列新奇念头就已经在他脑海中萌发,但苦于无法用图形技术进行展示和表达,这些发明创新只能停留在草稿纸上,更没法提交专利申请。

 

正因为如此,贺礼选择了机械设计专业,在一步步的课程学习中,将脑海中的发明创意与实际生活紧密联系起来。为了设计一个新型扳手,他花了半个月的生活费购买了800多篇专利文献,终于写出一份像样的专利申请书。第一次提交专利申请即获成功,给贺礼带来了更多的信心。随着眼界逐渐开阔,技术逐渐成熟,贺礼也迎来了他的发明高峰期。仅大二和大三期间,贺礼就获得了7件实用新型专利权。

 

一个偶然的机会,贺礼在学校旁边的马路上看到一个盲人拿着导盲棍在街上行走。贺礼本想上去帮忙,但突然陷入思索:这样不停地用棍子来回晃动,能有多大效果呢?如果是大小不同的坑,能判断出来么?如果是有障碍物,他们又如何知道怎样绕过去?贺礼又想到,盲道建设还很不完善,对于那些视力障碍人士,如何尽可能简单快速地获取脚下的道路信息,或许是他们失去视力后最迫切的需求。

 

回到学校后,贺礼马上开始进行专利检索,他发现,很多前辈的导盲技术方案虽然先进,但很少有已经制作出实物的,而已经有样品的又过于昂贵,对复杂环境的识别能力也需要改进,很难普及使用。贺礼下决心,要设计1款实用性强、价格便宜的导盲棍。为了对视力障碍有更准确的感受,贺礼到处搜寻关于盲人的资料,甚至利用砖块、墙角以及排水沟模拟复杂的路况。在数百次摸索后,贺礼逐渐理会出盲人对道路环境进行判断的逻辑方式,但是设计方案还是迟迟想不出来。

 

那段时间,贺礼都有些走火入魔了,一天到晚苦思冥想。突然有一天,正在做家务的贺礼被手中的拖把吸引了,这不就是一根天然的“导盲棍”吗!剩下的问题就是怎么实现对沟壑与凸起障碍物的识别。贺礼想到了连杆机构中最常用的曲柄滑块机构。在曲柄底端均匀分布5个同样的滑块机构,顶端增加一个万向轮,这样就可以将地面高低起伏情况传递到手掌中了。最终,他的设计成功实现,并且得到了北京青少年科技创新大赛唯一的最佳创意奖。

 

经过一段时间的“疯狂”设计,贺礼发现,自己的能力还有局限,只有深入学习更多的专业知识,才能使自己的设计更具含金量。目前,贺礼又积累了5个最新的设计方案,他希望通过不断修正和完善,把自己的设计推广到社会生活中,真正发挥它们的价值。正如他对中国知识产权报记者所说,发明创新的能力,并不是由多少件专利去衡量的,而是体现在如何合理运用每一个设计解决实际问题。

 

点评

 

仔细观察不难发现,优秀的机械发明专利,无不蕴含着精巧的机械结构和浓郁的“工匠情结”。没有对机械的痴迷,没有“理工男”那样的狂热和严谨,就不可能诞生那些改善我们实际生活的发明创新。贺礼所选择的这条道路,也是无数发明者所走过的道路。希望更多专业知识的积累,能让贺礼的发明创造之路越走越宽广。

 

 

 

动感单车:踏出青春激情

 

在付天启的眼中,一有空就带着他搞发明的爸爸,是个无所不知的“大孩子”。在爸爸眼中,8岁就提交5件专利申请的付天启,则是个聪明能干的“小大人”。这些年来,父子俩可没少在发明创新上动脑筋,他们的生活充满了对科技世界的探索和乐趣。

 

夏天来了,爸爸带上付天启在草坪上扔飞盘。天色渐渐暗下来,看不清飞盘的付天启只能扫兴而归。付天启边走边说:“要是咱们能在飞盘上装上小灯泡就好了。”爸爸说:“好主意,咱们回家试验一下。”回到家,付天启和爸爸一起在飞盘上刻出5个均匀的小洞,插上发光二极管,再把胶水涂在接触点上,一个“炫彩飞盘”就研制成功了!后来,这个“炫彩飞盘”参加了第4届北京发明创新大赛,并获得了优秀奖。捧着奖状的付天启,别提有多神气了!

 

热爱运动的付天启,每到周末就约上小伙伴去打羽毛球。爸爸总是先买上二三十瓶矿泉水放在场地边上。付天启注意到,矿泉水瓶经常会搞混,半瓶水就这样扔掉了。如何方便快捷地记住自己喝了哪瓶水呢?在小伙伴罗天一的启发下,付天启与爸爸紧张地投入研发。他们设计出了一种可识别矿泉水瓶,瓶身处印有8个银色涂层,刮开其中一个,即可看到与标识相同的颜色。喝水时只需记住自己刮开的标识,就能找到自己喝过的那瓶水啦。可不要小看了这个标签,连今年全国两会代表委员喝的瓶装水,都用到了相关技术呢!

 

健身房里,付天启和爸爸在教练的带领下热火朝天地骑着“动感单车”,车轮飞快地旋转着。恰好那几天,电视里正在播放国外风力发电的纪录片,付天启一眼就看到风力发电旋翼,既然风力发电机的旋翼能发电,那么“动感单车”的车轮也一定能够发电吧。付天启把这个想法告诉了爸爸,爸爸高兴地说:“你的设想很好,咱们来做个模型,看看到底能不能发电。” 他们买了自行车模型和手动发电的手电筒,又买来了测试电流的万用表。付天启将手电筒中的定子固定在自行车模型后轮的轮轴上,轻轻地转动脚蹬子,万用表的数字动了一下,有电了!

 

爸爸告诉付天启,即使每天骑车两个小时,发电量也不足1度,这样就没有什么实际应用价值了。那么怎样才能提高发电量呢?付天启从此开始经常观看科普电视节目,看到电视里的太阳能发电站,他眼前一亮。如果将太阳能发电加到自行车发电装置中,那样发电量不就能大大增加了吗?在爸爸的指导下,1件“家庭综合发电装置”就这样诞生了。这种发电装置可以将自行车发电和太阳能发电的电能储存在蓄电池中,经过逆变器,电压升为220V,驱动家用电器工作,还可以给自行车配备液晶面板,显示产生了多少电能,极大地激发了锻炼身体的热情。

 

点评

 

孩子的健康成长,离不开良好的家庭教育。虽然所有父母都希望孩子聪明好学,但不是每位家长都能抽出时间陪孩子一起搞研究、做设计。其实,在科学方法和创新能力培养方面,来自家庭的熏陶至关重要。希望每个热爱发明创新的“小大人”背后,都有像付天启爸爸那样的“大孩子”的鼓励和支持。(记者  赵建国  王 宇  采写)

 

(感谢中国发明协会、北京发明协会对本版报道的帮助)

 

 

 

(编辑:刘珊)

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