資源簡介

普 通 高 中 教 科 書
《通用技術》選擇性必修9：創造力開發與技術發明
第四章 發明成果與專利
第二節 發明成果的專利保護
教學設計
教學背景
清代文學家王國維在《人間詞話》寫道：“古今之成大事業、大學問者，必經過三種之境界：‘昨夜西風凋碧樹，獨上高樓，望盡天涯路’，此第一境也。‘衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴’，此第二境也。‘眾里尋他千百度，驀然回首，那人卻在，燈火闌珊處’，此第三境也。” 原本這三首詞寫的是兒女私情，王國維卻用創造性思維的方法，在古人的知名詞作品中巧妙地摘引出這幾段名句借用來講做學問的三種境界，不但一語中的，講得非常透徹，而且讓人印象十分深刻。
創造力開發過程是技術發明人的創造性思維過程，也是一種做學問的探索過程，其思維方法在很大程度上與王國維歸納總結出來的“成大事業、大學問者，必經過三種之境界”有一致性，也給選修這門課的同學指出了學習方法。
通用技術是以設計學習、操作學習為主要特征的基礎教育課程，技術設計的學習貫穿于整個技術學習的過程。技術的本質在于創造，在通用技術系統課程里專門設置是一門以創造為核心的課程，其目的就是有效地培養學生的創造力與想象力，培養其創造性思維能力， 從而學好通用技術的各項課程。
教學目標：
知識與技能目標:
1.學習專利申請及檢索的基本方法。
2.了解專利對發明成果的保護作用。
教學內容分析:
本書第三章則介紹了創新工具和創客文化。通過常用工具的引入，理解創新工具的豐富性和發展性。通過本章的學習，學生將回顧在進行創新作品制作時經常會使用的常用工具，懂得如何利用三維打印機、激光切割機和數控機床等創新工具進行創造性設計的物化實現的基本途徑。創客與創客文化是新生事物，創客活動離不開創新和創造性制作。本章中還介紹了創客文化及其對社會進步的影響，從而讓學生知曉眾創空間的基本概念及其存在的多種形態，能夠對創客制作實際效果進行創造性效果和實現路徑的具體分析，懂得如何像一個真正的創客那樣進行創造。
本書第四章的主題是發明成果與專利。通過案例的引入，讓學生能夠對創造成果進行實事求是的評價，懂得優化的路徑。通過對本章的學習，學生將理解保護知識產權的重要性，在保護自己的創造性成果的同時也懂得尊重他人的勞動成果，并能夠通過網絡查詢有關專利技術的資料，學會專利的申請方法和基本流程。
學情分析:
學生對技術與創造力開發的了解認識有限，面對未來，他們需要學習有關技術與創造力開發的知識。
了解發明創造的必要條件，使學生能夠有意識地運用創造性思維體驗發明創造的過程，形成積極的創造意向和興趣，培養良好的批判性思維和創造性思維等思維品質。
教學重難點:
學習專利申請及檢索的基本方法。
了解專利對發明成果的保護作用。
教學策略:
欄目“思考”“討論”“探究”“知識窗”“設計與實踐”等，要求學生開動腦筋，相互啟發，把自己代入情景之中，感受技術與創造的魅力。同時也讓學生養成良好的思維習慣，能夠對身邊的事物進行判斷和分析，設想有無改善和提高的可能性。技術的發展推動了社會的發展，在“大眾創業、萬眾創新”的今天，更需要提升和發揮我們的創造力，希望通過本書能夠讓學生理解技術，熱愛創造，擁有屬于自己的設計和作品。
教學準備:
展示用的圖片、其他技術產品、多媒體課件。
教學過程:
情景導入:
老師：本節課我們學習《通用技術》選擇性必修9：創造力開發與技術發明　第四章 發明成果與專利　第二節 發明成果的專利保護。
任何發明成果的問世，都凝聚著發明人的辛勤勞動及付出，有的發明人甚至投入畢生的時間、精力及財力來完成一項發明。如何讓發明人通過自己的發明獲得合理的回報，從而更有信心繼續從事自己的發明事業？專利就是這樣一個全世界通用的技術創新保護手段，它是創新發展的重要動力。專利制度在世界范圍內獲得了廣泛認同，進行專利申請及保護已經成為廣大科技人員的基本技能。
許多發明成果有巨大的經濟價值，發明人為了這種創造性成果付出了巨大的人力、財力、物力。發明成果應用后，往往很容易被他人濫用謀利，這對發明人很不公平，傷害了發明人利益，打擊了發明人的積極性，對社會發展很不利。因此，對發明成果理應給予必要的法律保護。申請專利的發明創造，須通過國家知識產權局的審查及授權才能得到保護。
一、認識專利檢索
在申請專利之前，需要對自己的發明成果的實用性、新穎性、創造性進行自我評估，以便正確評價或改進自己的發明創造成果，提高專利申請的成功率。
1．專利查新
專利查新即新穎性檢索，指通過檢索判斷申請發明創造的技術特征是否存在于現有技術中。可從現有的專利文獻及其他技術文獻資料中，查找分析技術特征相同或相近的文獻資料。如果檢索發現技術特征已存在，則查新環節可能無法通過。但這種查新帶有很大主觀性，一般與查詢者的知識面、查詢文獻的范圍、檢索分析的方法技巧等有關。當需要有法律意義上的查詢意見時，可以由具有查新資質的權威機構按規定的流程進行查新，并出具查新意見。
2．專利申請中的其他檢索
檢索是專利審查中的關鍵環節，審查員在審查專利申請時，除新穎性外，還要根據檢索到的參考文獻，對專利申請的創造性及實用性做出分析判斷。創造性是指與現有技術相比，所申請專利的發明創造是否有顯著的技術進步，對該技術的發展是否有突破性的貢獻；實用性是指所申請專利的發明創造能否制造或者使用，能否產生積極效果。
思考
專利檢索除了能對自己的發明成果的新穎性、創造性、實用性進行自我評估，還可能有哪些好處呢？
討論
從不同網站上對同一項成果進行專利檢索，對檢索結果進行比較，討論有什么異同。
二、專利檢索的方法
專利檢索有紙件檢索、軟件檢索、網上檢索等多種方法。網上檢索具有速度快、內容新的特點，是檢索專利的主要方法。具體步驟是：①根據自己要申請的技術方案，確定好關鍵詞進行字段檢索，或者按分類進行檢索。②根據檢索結果分析兩者的相似度。③評估自己的發明創造成果是否具備專利申請要求。
我們可以在國家知識產權局網站、中國專利信息網、SooPAT專利搜索引擎等專利檢索網站上進行檢索。
知識窗
1．專利檢索與查詢系統。
國內的許多專利數據庫都提供免費的檢索服務，技術人員可以充分利用專利數據庫進行專利信息資源的利用，其中包括：國家知識產權局專利檢索與查詢系統（簡稱SIPO）、中國知識產權網（簡稱CNIPR）、專利之星檢索系統、SooPAT專利搜索引擎等。SIPO是由國家知識產權局和中國專利信息中心開發提供的專利檢索與查詢系統，該系統收錄自1985年實施專利制度以來的全部中國專利文獻，具有較高的權威性，網上數據每周更新一次，是國內最好的專利數據庫檢索系統之一。
2．專利的檢索方法。
通過專利檢索與查詢系統，我們可以進行專利檢索。以SIPO為例，注冊登錄后可以在SIPO的專利檢索頁面進行常規檢索和高級搜索。
（1）常規檢索。
在常規檢索頁面選擇合適的檢索字段，包括自動識別、檢索要素、申請號、公開（公告）號、申請（專利權）人、發明人、發明名稱等，再輸入檢索式（例如，智能手機），點擊檢索即可進行檢索。對檢索結果可以以不同顯示形式進行瀏覽、收藏或下載，也可以進一步分析、過濾或修改檢索式。
（2）高級檢索。
高級檢索提供了更為豐富的檢索入口和智能輔助檢索功能，包括范圍篩選、高級檢索、檢索式編輯區及檢索歷史等四個區域。在范圍篩選可以根據檢索需要選擇不同的國家和地區。高級檢索包含多種檢索表格項，還可以通過“配置”選擇需要的檢索表格項。高級檢索提供檢索式編輯幫助功能，可將鼠標移到檢索表格項上以獲得該檢索字段的應用說明。在高級檢索的檢索表格項填寫檢索式后，在檢索式編輯區點擊生成檢索式，再點擊檢索即可獲得檢索結果。檢索式編輯區還提供了跨語言及擴展功能，這可以幫助我們獲得更為全面的檢索信息。在檢索歷史區域，還可以點擊“引用”將檢索歷史中存在的檢索式進行邏輯運算。
思考
專利檢索能否幫助我們對自己發明創造的作品進行初步評價？
立即行動
對無人機“吊掛”改造設計進行專利查詢
要突破傳統無人機在空中的滯留時間的限制，主要有兩個途徑，增大電池容量和減少功耗，發明人周某針對后者提出一套發明方案，要無人機在空中長時間靜止停留拍攝時，讓無人機懸掛在一個合適的固定物上，這樣無人機的電機就可以停止，只要攝像機工作即可，可以大大延長無人機的工作時間（圖4-2）（參見教材P76）。
本發明創造成果與傳統無人機的最大區別就是增加一個吊掛技術模塊，傳統的無人機只能飛，而不能吊掛在高處物體上。吊掛式無人機的特征是“吊掛”，在查新時，應以“無人機”“吊掛”和“鉤”作為關鍵詞來檢索（圖4-3）（參見教材P77）。
請根據上述提示對無人機改進方案進行檢索，可將“吊掛”“鉤”更換成其他同義詞或近義詞分別檢索，并分析檢索結果，提出哪些關鍵詞檢索到的結果與所申請專利的技術特征最相近，從中領會掌握專利檢索中關鍵詞的使用技巧。
三、專利申請
在將發明創造申請為專利的過程中，其中最關鍵的環節就是專利說明書的撰寫。要對發明創造進行分析，把關鍵的技術特征提煉出來，按專利說明書的要求進行撰寫。
案例
無線擊劍專利申請
作為奧運會項目的擊劍運動風靡全國，但擊劍裝備十分昂貴，而且擊劍者劍柄上要拖著長長的連著計分器的電線，非常不方便，造成擊劍運動很難普及。深圳某中學的3位小創客看到這個問題，一起動腦動手發明了“無線擊劍”發明裝置，將有線的數據傳輸電纜，改為無線信號傳輸系統，解決了信號的傳輸問題。這是一種低成本的可以不受場地限制的普及性擊劍方案，有巨大的技術價值及市場應用價值。3位小創客想要給這項技術發明申請專利，他們找學校老師咨詢了專利代理機構，認為符合專利申請條件。在專利代理機構安排的專利代理人的指導下，按如下方式進行了專利申請：
1．提供發明技術特征完成交底材料。
將自己的無線擊劍的發明技術特征提煉并總結完善，主要是如何在劍上實現無線數據傳輸的技術特征，寫成發明交底書。
2．委托撰寫專利說明書。
委托專利代理人撰寫專利說明書，并與代理人不斷溝通，完善符合發明技術特征的專利說明書。
3．提交專利申請。
向專利代理人提供必要的其他申請人信息，及專利申請的必要選擇項目，完成專利請求書的填寫，由代理人提交專利申請。
在申請專利前，要確定專利申請的類型。本案例中的擊劍裝置可以分別申請3種類型的專利：擊劍無線數據傳輸技術可以申請發明專利，對劍體及保護頭盔的結構上的改進可以申請實用新型專利，對劍體及保護頭盔的外部造型可以申請外觀專利。
并不是任何發明創造都可以申請專利，專利法對專利申請的范圍及條件有嚴格的限制。在專利申請前要判斷自己的發明創造是否符合專利申請條件。本案例的無線擊劍發明是一個典型的對現有技術進行重大改進的發明技術方案，可申請專利。
知識窗
1．專利的概念。
專利二字，從字面可以理解為專有的權利和權益。現特指發明創造的人獲得的國家對發明創造成果進行了認可的一種權利。專利可分為3類：發明專利、實用新型專利、外觀專利。
2．專利的申請條件及授權條件。
有些技術成果是專利法意義上的發現成果，不是發明類成果，不能申請專利。這里的發現是指自然界客觀存在的物質或自然規律被人認識，如牛頓的許多重大定律。而發明是指人類運用自然規律或科學原理，提出一項新的創造性的技術方案。國家授予發明創造的成果專利權須具備新穎性、創造性、實用性3個特性。
3．專利申請及審查過程。
當完成自己的發明創造成果，及時申請專利保護能最大限度地保護自己的勞動成果。
首先我們要確定自己申請的專利類型，然后整理相關資料，委托具有知識產權代理證書的機構或自己個人向國家知識產權局提交專利申請文件。
國家知識產權局受理申請人的專利申請文件后，會經過初審階段，然后公布專利文件，發明專利還需要進行實質審查，最后對專利授權。
思考
在準備專利說明書時，如何提取發明創造中的技術特征？
四、專利的保護作用
發明成果是發明人付出艱苦努力和汗水換來的，可以給社會及他人帶來巨大的物質及精神財富，發明人值得社會尊重，應對其發明成果給予必要的保護。
案例
花100萬元買回自己的發明技術
某洗衣機廠為縮短洗衣時間，降低洗衣機能耗，組織科研力量，對其機械控制部分加以改進，研制出新的控制部件，但原廠商沒有及時申請專利。一名產品測試人員竊取到全部的技術資料，以他同學的名義搶先申請了專利，隨后辭職離去。
就在該廠商新產品研發工作完畢，新產品即將上市之時，卻接到了專利侵權警告書，警告書是那個已辭職的員工聯合一家律師事務所寫的，他要求該廠商支付其專利費200萬元，方可使用本該屬于廠商自己的新技術，否則將與之對簿公堂。該廠商苦于沒有研發過程記錄，缺乏能夠證明其先期投入新品研制并做好生產準備的必要證據，只得私下協商，以支付對方100萬元專利獨占許可使用費的方式達成協議。
發明創造成果是一種重要的無形資產，發明人冒著失敗的風險，投入巨大的人力、物力、財力去研究探索。研究成功的發明成果，可以給社會和他人帶來巨大的實用價值及收益，理應受到法律保護，為此大部分國家制訂了知識產權保護法律。
人們應該主動尊重、保護發明者的勞動創造成果，只有這樣才能激發發明者的創新創造動力，激發全社會的創新熱情。
發明人應該提升專利保護意識，在自身權益遭到侵害時，積極運用法律武器，主動保護自己的創造成果。
五、專利申請的利與弊
將發明成果申請專利后，可通過法律手段進行保護，并向使用專利的機構及個人收取專利許可費，獲得經濟收益。通過專利申請形成無形資產是最有效的技術成果保護手段。
案例
通過專利運營獲得巨大收益
某科技公司是國內較早涉足移動存儲領域的公司，在業界率先推出閃存盤（俗稱U盤），并在國內外申請了大量專利，與存儲領域內知名的公司簽訂了專利許可協議，多年以來專利許可費收入為其貢獻了最高比例的利潤，大大超過了公司生產銷售實體產品的利潤。
該公司十分重視自己技術創新能力，積極在全球進行專利部署，在移動存儲多個領域內形成了基礎性專利。該公司在維護專利權利方面也取得了很好的成績，通過專利訴訟、協商談判等方式維護自己的專利權，取得良好的效益。
思考
專利保護可以成為企業的主要收入來源，這有什么前提？
申請專利對發明人也有不利的一面，在專利申請后，技術方案必須完全公開，而且專利的保護期有限，發明專利保護期最長20年，實用新型專利及外觀專利保護期最長10年。
專利申請需要很高的成本，一個發明創造往往要申請多個專利才能達到較好的保護效果，專利申請授權后，每年要交年費，這要申請人具有一定的經濟實力才能承擔。
知識窗
如何在前述的“立即行動”中的吊掛式無人機改造設計方案的查詢基礎上進行專利申請？
1．對無人機發明方案查新中遇到的問題進行處理。
通過“無人機”“吊掛”“鉤”等關鍵詞檢索，查詢他人有無申請過相同或相近技術方案的專利，也可以通過圖書館、互聯網查詢其他人是否發表過這類技術方案。如果未檢索到相同或相近的技術，就可以準備專利申請，否則就對本發明創造的技術方案進行調整，再進行檢索，直到無相同或相近方案為止。
2．專利申請流程以及辦理途徑。
（1）確定本發明創造的吊掛式無人機內容是否屬于可以申請專利的內容。
（2）確定發明創造的主要技術特征“吊掛”式無人機，可以申請哪一種專利類型，即發明專利、實用新型專利、外觀專利3種類型中的哪一種。
（3）準備專利申請文件，包括吊掛式無人機的專利請求書、撰寫說明書的技術交底材料。
（4）委托專利代理機構或他人撰寫出符合專利申請條件的專利說明書，并填寫其他申請材料，然后向知識產權局提出專利申請。
申請專利是一種嚴格的法律程序。一般情況下委托專業的專利代理事務所，如果申請人自己能夠撰寫專利說明書，熟悉專利申請流程，也可以直接完成申請流程。
3．專利申請提交后的工作。
經確認的專利文件經過整理提交后，知識產權局就對所提交的專利申請安排審查員進行審查，審查期間審查員會向申請人發出各類審查意見通知書，申請人在規定的時間內按要求完成答復。下面是專利申請的審查過程示意圖（圖4-4）（參見教材P81）。
通過上述的專利申請事前準備和專利提交，專利申請人即可完成一件專利申請。
學習評價
　　　　　　　　　評價內容 評價方式
自評 互評 師評
能對發明成果進行利弊分析并提出優化方案
理解倫理道德與發明成果的關系
了解專利申請及檢索的基本方法
了解專利對發明成果的保護作用
嘗試進行專利檢索和申請
說明：A—優秀，B—良好，C—合格，D—待改進
通過本章的學習，你的核心素養得到了哪些發展？
課后作業
習 題
嘗試對你的作品進行專利申請，體驗專利申請的過程。
板書設計
第四章 發明成果與專利
第二節 發明成果的專利保護
一、認識專利檢索
二、專利檢索的方法
三、專利申請
四、專利的保護作用
五、專利申請的利與弊教學反思
通用技術
選擇性必修9：創造力開發與技術發明
普 通 高 中 教 科 書
主 編 劉瓊發
副 主 編：李 榕 周衛星 朱美健 席春玲
本 冊 主 編：肖 萍
編 寫 人 員：陳曉民 顧文揚 陳 威 趙忠華
宋向明 梁劍文
廣東教育出版社
廣東科技出版社

展開更多......

收起↑