

任新年,快樂發明體系創始人,上海新紀元教育集團瑞安總校校長助理,溫州大學大學生創業導師,中國發明協會會員,2013年浙江省十大教育影響力人物;主編或參編的圖書有《創造發明我能行》《智慧之光》《快樂魔方》《快樂發明——20小時讓你成為小小發明家》;指導學生獲得300多項國家發明專利和7000多項國家實用新型專利,因創新教育成果突出,獲得“中國百佳創新名師”的稱號。
很多同學在參加創新活動時,會自覺或不自覺地用已長期形成的思維模式去看待事物,對問題不敏感,即使看出了事物的缺陷和弊端,也不知道怎樣進一步改進,因而難以有創新。其實,我們的發明老前輩很早以前也碰到過這樣的問題,但被稱為創新技法之父的美國發明家——亞歷克斯·奧斯本很巧妙地解決了這個問題。他設計了“檢核表法”,對現有事物提出了9個問題,就好像有9個人分別從9個角度進行思考。以下是筆者指導學生通過奧斯本的檢核表法設計出來的優秀創意方案。
1.現有的發明有無其他的用途(包括稍做改進后可以擴大的用途)。窗框是家家戶戶都有的,但是經過永嘉中學黃一木的改進,窗框增加了除塵的功能。黃一木發明的可自動除塵窗框,通過設置窗戶限位裝置、清潔結構,利用清灰裝置產生的震動及噴氣嘴噴氣對窗戶內部進行清理,同時結合擋板對窗框內部的封閉,能有效地對窗框內部的灰塵和垃圾進行清理。而且,本發明在開窗和關窗時均能對窗框內部的垃圾和灰塵進行清理,十分便捷。
2.現有發明能否引入其他的創造性設想,或者有沒有可以借用的其他的創造發明,有沒有在其他地方見到過類似的發明等。如果現有發明可以引入其他的創造性設想,就可以創造出新的東西來。例如,雨傘原本是相當便捷化的生活用品,人們可以隨取隨用,并且能夠隨身攜帶。而北京外國語大學瑞安附屬中學的施德浩同學卻非要把雨傘固定起來,這是怎么回事呢?原來,他看到有人在雨天一手打傘一手騎車,十分危險,就發明了一種自固定式雨傘及其固定裝置。這項發明通過滑套、活動銷、防滑墊、夾板、夾槽等構件的共同作用,能把雨傘固定在任何款式的車把上,使騎行者在雨天可把拿傘的手解放出來,用雙手握把騎車,消除了單手握把騎車帶來的安全隱患。這項發明有效地解決了雨傘和車把接連固定裝置的配置和牢固程度等問題,極大方便了雨傘的固定安裝。
3.現有的發明可否改變形狀、制造方法、顏色、音響、味道等。為了滿足倉儲和物流運輸要求,通常是將物料由流水線上的灌裝機裝入具有一定剛性的桶內,從而由包裝桶對物料實施保護。瑞安第十中學的學生朱豪琦在參觀工廠時發現:現有的液體裝桶機須對包裝桶進行去皮、稱重、裝卸等工序,操作煩瑣,灌裝操作人員的勞動強度大,灌裝時間長。為此,朱豪琦通過改變傳統液體罐裝設備結構,發明了液體定量自動裝桶裝置,可直接在裝卸托盤、貨車上裝桶,無須對包裝桶進行去皮、稱重、裝卸等煩瑣工序,大大降低了灌裝操作人員的勞動強度。裝桶自動化程度高,加液槍上配有復位裝置,灌裝人員可單獨對裝桶的開啟及灌裝速度以及急停進行控制,只需一人即可完成整個灌裝過程,縮短了灌裝的時間,節約了成本。
4.現有的發明能否擴大適用范圍。目前我們常見的路燈支撐架僅僅起到了支撐路燈的作用,功能單一。平陽中學的陳心怡同學想:許多人會在路燈下等車或等人,如何讓這段時間被好好利用起來呢?于是她發明了一種多功能趣味路燈支撐架,在傳統路燈支撐架上增設了彩燈和宣傳欄,整體設計具有很好的裝飾效果。而且宣傳板上可以張貼一些有趣的中國文化故事、生活常識或者是一些政策的宣傳等,讓在路燈底下等車或是等人的人能夠通過閱讀宣傳板上的知識消磨時間,讓等待成為一種樂趣。
5.現有的發明可否縮小體積、減輕重量或者分割變小等。例如,對于投影盒來說,尤其是全息投影盒,不僅需要投影效果好,且需要方便攜帶,然而現有的投影盒不僅功能較單一,且不方便客戶攜帶,導致投影盒的應用受到一定的局限。劉佳青同學通過縮小投影盒體積,改變投影盒結構,設計出了便攜式投影盒。這款便攜式投影盒能通過特定結構實現轉動桿調節投影膜的角度,進而改變投影效果,且能通過擋塵裝置實現擋塵。
6.現有的發明有無代用品。例如,人們常用的衣架大多是固定不可折疊的,這種衣架不僅占據衣柜的空間大,而且在使用上也會有很多的不便。為此,瑞安市上海新紀元高中的余昕儒同學設計了一種新型折疊式衣架。這款新型折疊式衣架的架骨與掛鉤之間均為鉸接并交于一點,架骨上鉸接有支撐桿,支撐桿與支撐桿之間均為鉸接并交于一點,這不僅使衣架具有了折疊的功能,衣架的結構也簡單化了,使衣架更輕巧,使用更加方便。
7.現有的發明能否更換一下型號或更換一下順序等。如仙人球換盆時我們通常會先將仙人球從舊花盆里取出。然而仙人球長滿刺,換盆并不方便,薛韓濱同學針對這一問題,想出了將花盆脫離仙人球的方法。他設計了一種塑膠材質的軟花盆,移栽時,只要把塑膠軟花盆往下反向翻出,就能實現仙人球與花盆的分離,很方便。
8.現有的發明是否可以顛倒過來用。例如,出去旅游時大家都在考慮要不要帶水杯:帶水杯會覺得太重,拿著不方便;不帶水杯口渴的時候又要去買瓶裝水,浪費錢還不環保。浙江大學附屬中學丁蘭校區的潘趙翔同學針對這個問題,反向思維,設計了一種可壓縮的兩用水杯。雖然市面上已有可壓縮的水杯,但這些可壓縮的水杯結構均較為類似,都是直上直下的結構,收縮起來會形成圓餅的狀態,功能及結構都較為單一。而潘趙翔設計的壓縮水杯,將上杯體和下杯體設置為可壓縮的結構,不使用時可將上杯體和下杯體壓縮,以減少杯體所占空間;杯體設置為上下對稱結構,且兩端往中間逐漸變小;將杯體拉伸后,注入水,可以作為啞鈴使用;中間部分體積較小,方便手握,在運動的過程中不易脫手。這種壓縮水杯不僅可以作為水杯使用,而且可以作為啞鈴使用,設計很巧妙!
9.現有的幾種發明是否可以組合在一起。例如,瑞安市上海新紀元高中的任浩楠同學發明了一種多功能環保健身按摩椅,就是將多種現有按摩椅和小錘子結合在一起而發明的。這款多功能環保健身按摩椅在背頸部、腰部和腳部均安裝有滾輪,可以通過連桿或扶手來操控滾輪轉動,達到按摩的效果;與凸輪相連的小錘子可以敲打小腿,放松肌肉;與彎管相連的活動裝置可以鍛煉手臂肌肉;椅腿設計成“Z”字形,結構穩定,安全可靠。
在創造發明過程中,若根據奧斯本檢核表逐項思考,就會引導我們進行創新思維,從而提出新的設想和創意。由于奧斯本檢核表運用順藤摸瓜的自問自答形式,因此創造發明的目標更明確。在自問自答的過程中,可以引導我們發散性思考,從以上9個設問的角度幫助我們思考,也可從中挑選一兩個問題集中精力進行思考。這樣,就可以使我們思路更開闊、想象更豐富。只要我們掌握了奧斯本檢核表法,就可以使我們盡快地集中精力朝著設問所提示的目標和方向進行創造發明。
(編輯Seven)