案例3 带有保护机构的甲虫捕捉观察器
许哲浩
带有保护机构的甲虫捕捉观察器由许哲浩同学发明。许哲浩同学荣获第15届中国青少年创造力大赛金奖(参赛编号201901091),参赛时就读于北京市八一学校,现就读于重庆大学机械工程专业。发明指导教师:罗凡华。
一、轻松发明方案
(一)发明名称:带有保护机构的甲虫捕捉观察器
(二)发明方案附图
(三)发明方案附图各组成部分说明
各组成部分名称:1.有交错的连杆;2.固定转轴;3.固定用连接块;4.透明保护壳体;5.凸透镜观察器;6.固定指环;7.圆保护挡板。
补充说明:凸透镜镜面上标有长度与角度刻度,便于测量;由于甲虫幼虫多呈盘曲状,不易直接测量体长,所以镜面上还标有阿基米德螺线,便于测量。
发明的背景及意义:现今,爬宠文化开始流行起来,越来越多的人选择饲养爬行动物和甲虫作为宠物。况且,在甲虫的世界中,仍有很多种类的习性连相关科研人员也知之甚少。此发明的目的在于帮助虫友以及科研人员在保证个人安全的情况下,对甲虫进行观察记录并采集数据。由于甲虫幼虫有强有力的口器,并且有的成虫还有钩爪和强有力的大颚,所以即使甲虫以腐殖质为食,人类在对其进行采集和研究时还是有被伤害的风险。这便是此发明可解决的问题与发明背景。
二、轻松发明方法
(一)创造法名称:分析倒推创造法
(二)分析倒推创造法原理
数学逻辑方法中的分析法是指将命题通过“欲证……则等价于证……”层层倒推,将复杂问题简化。发明的过程也是一样,当发明任务过于复杂时,可通过思维分析将任务倒推,化繁为简,从而最终达到以简单方法应对复杂任务的目的。
(三)分析倒推创造法应用要领
采用分析倒推创造法将复杂问题简单化的关键便是找到利于倒推的切入点。为此,要全面地考察发明任务中的每一个元素,择优选择切入点。就像解题时采用的辅助线一样,同一题采用不同辅助线难度会大不相同,所以要找到合适的切入点才能达到化繁为简的目的。
三、轻松发明思想
(一)发明家的思维模式
发明家往往思维灵活,这关乎两方面:其一,发明家要在遇到障碍时跳出自己的思维怪圈与思维定式;其二,发明家要对发明任务进行灵活的分析倒推与转化,从而将复杂任务简单化。因此,思维灵活,必不可少。
(二)发明家的行为模式
人类的发明大多都是为满足人类的生活需求,所以,我认为发明家切不可苦坐室中思考,而是应该走出去体验生活。在生活中,发明家会遇到有待解决的问题;在劳动中,发明家会收获灵感……这些都是发明家最需要的,可以促进他们产生新的发明。
(三)参赛者的发明梦想
我希望能用我的发明保护我们的地球以及这个蓝色星球上的美妙生命。这个星球上的所有生命同属一个命运共同体,只有通过发明保护好大家,才能更大限度地保护我们人类自身。
(四)罗老师点评
许哲浩同学发明的带有保护机构的甲虫捕捉观察器,为什么与众不同?其发明思维路线图是什么?在我看来,爱思考是发明思维的起点,善于观察生活中的细节是发明创造的路线图。
超市里可以买到的商品,是不会成为自己的发明创造的。但是,将超市里的商品买回来,进行再组装、再改进,就可以产生发明创造,更重要的是,可以赋予这个创意设计一些新的用途。
捕捉器、观察器,都是常见的产品,如何设计出一个新产品,许哲浩同学的发明项目是一个很好的范例。
带有保护机构的甲虫捕捉观察器就是运用类似剪刀、盒子、放大镜等物品,实现特需功能的观察,并且具有一定的新颖性,如果将这个方案增加一些计时器、电子显示装置就更好了。
关于发明创造分为设计绘图阶段、申请专利或不申请专利(技术保密)阶段、推广应用阶段、生产制造阶段、销售使用阶段等。我们的学生,一般很容易完成设计阶段,但后面的几个阶段的实现会有一些困难。本书案例都是在第一阶段。我们希望许哲浩同学能够完成发明创造的全部阶段,并在未来有更多的发明创造成果。