Саратовский государственный технический университет
"УТВЕРЖДАЮ" Декан ФЭТиП « »__________ 2006 г. |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
3.3.1.1 "Защита интеллектуальной собственности и патентоведение"
по специальности 221000.62 «Мехатроника и робототехника»
Факультет электронной техники и приборостроения
Кафедра «Системы искусственного интеллекта»
Курс - 4
Семестр - 8
Всего часов - 68 час.
Лекции - 34 час.
Самостоятельная работа - 34 час.
Зачет - 8 сем
Экзамен
Программа одобрена методической комиссией по специальности 2103.00
протокол от 01.01.2001 г.
Председатель УМКС, зав. кафедрой СИИ, проф.
Саратов 2006 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ
1.1. Цель преподавания дисциплины
Одно из последствий научно-технической революции состоит в ускоренном росте потребности в новых технических решениях (ТР) на уровне патентоспособных, эта потребность (число новых ТР) в настоящее время удваивается через каждые 3-4 года. В связи с этим во многих областях техники природно-одаренные изобретатели перестали справляться с быстро растущей «горой» задач.
Цель и задачи предлагаемого курса – широкое обучение навыкам, постановка и решение изобретательских и рационализаторских задач, возникающих в процессе проектно-конструкторских разработок, при технологическом освоении новых изделий, их эксплуатации и ремонте и т. д. Такое обучение возможно и необходимо.
По мнения ряда авторитетных педагогов, обучение методам технического творчества (ТТ) и поискового конструирования (ПК) заметно повышает творческий потенциал каждого человека. Конечно, у природно-одаренных людей при одинаковом обучении со всеми, творческий потенциал остается относительно более высоким. Если говорить конкретнее, то самое важное последствие обучения заключается в выявлении и раскрытии творческих наклонностей и способностей, о которых многие обучаемые не подозревают ( и может быть до конца своей жизни не узнали бы!). Обучение ускоряет приобретение опыта и мастерства природно-одаренных (в смысле ТТ) студентами и инженерами. Для людей, имеющих слабые природные задатки, обучение дает в руки инструмент и навык, которые позволяют успешно решать довольно широкий круг задач ТТ и ПК.
1.2 Задачи изучения дисциплины
В результате изучения данного курса студент должен знать:
основы ТТ и ПК;
эвристические методы ТТ;
методы ПК.
В результате изучения дисциплины студент должен уметь:
организовать ТТ и коллективе;
ставить задачи поиска улучшенного технического решения;
оформлять заявку на предполагаемое изобретение;
классифицировать творческие решения на рационализаторские предложения и предполагаемые изобретения;
составлять ТЗ на улучшение технического объекта, анализировать полученные решения и выбирать наилучшее, применяя средства ВТ.
1.3 Рекомендации по изучению дисциплины
1.3.1. Курс «Защита интеллектуальной собственности и патентоведение" имеет ряд принципиальных отличий от традиционных учебных дисциплин. В связи с этим, во-первых, рекомендуется особое внимание уделять индивидуальному обучению, семинары проводить в академических подгруппах, а еще эффективнее в четверть-группах по 7-9 человек. Во вторых, после решения учебных задач необходимо решать реальные задачи, имеющиеся на базовых предприятиях.
При изучении курса необходимо одинаковое внимание уделять эвристическим методам ТТ и машинным методам ПК. Однако в первую очередь обучаемые должны овладеть эвристическими методами.
В настоящей программе предлагается небольшой по объему часов курс, В третьей части рекомендуется в первую очередь изучить методы, для которых имеется программное обеспечение или автоматизированная система ПК. Имеет также смысл изкчение курса с перерывом: первая часть дается на 2-3 курсах, а вторая – при изучении специальных дисциплин и выполнении курсовых и дипломных проектов, что следует учесть при корректировке учебного плана после апробации комплексной программы ЦИПС.
1.3.2. Тематика курса и разработка про часам
№ | Наименование темы | Количество часов | |
лекции | семинары | ||
1 | Введение | 1 | |
Часть 1. Теоретико-методические основы технического творчества и поискового конструирования | |||
2 | Основные инвариантные понятия техники | 1 | |
3 | Анализ технических объектов | 1 | 1 |
4 | Критерии развития технических объектов | 1 | |
5 | Конструктивная эволюция технических объектов | 1 | 1 |
6 | О красоте окружающей среды и эстетическом воспитании инженеров | 1 | |
Часть 2. Эвристические методы технического творчества | |||
7 | Методы мозговой атаки | 1 | 1 |
8 | Постановка и анализ задачи поиска улучшенного технического решения | 1 | - |
9 | Методы эвристических приемов | 1 | 2 |
10 | Морфологический анализ и синтез технических решений | 1 | 2 |
11 | Основы патентовенения | 5 | 5 |
Часть 3. Методы поискового конструирования | |||
12 | Синтез физических принципов действия по заданной физической операции | 1 | 1 |
13 | Морфологический анализ и синтез, физический принцип действия | 1 | 2 |
14 | Метод поиска рациональных технических решений на И-ИЛИ-графах | 1 | 1 |
Итого | 18 | 16 |
2.1. Содержание учебных занятий
2.1.1. Введение /1, 4, 9, 10, 13, 15, 21, 28, 29, 31/ - 1 час.
Понятие интеллектуальной собственности; авторское право, смежные права; интеллектуальная промышленная собственность; региональные патентные системы; всемирная организация интеллектуальной собственности (ВОИС); международные конвенции по вопросам интеллектуальной собственности; патентное законодательство России; объекты интеллектуальной собственности.
Часть 1. Теоретико-методические основы технического творчества и поискового конструирования
2.1.2 Основные инвариантные понятия техники /1, 22, 25, 26, 30/ - 1 час.
Директивные документы правительства по вопросам изобретательства и ускорения технического прогресса. Необходимость изучения основ технического творчества и поискового конструирования. Цели изучения курса. Какие принципиальные отличия эвристические методы ТТ и методы ПК. Чем отличается курс основ ТТ и ПК от традиционных учебных курсов. История создания, развития и обзор методов ТТ и ПК. Каким методам рекомендуется в первую очередь обучать. Перспективы развития методов и средств ТТ и ПК. Рекомендуемая литература по изучению основ ТТ и ПК.
Требования к инвариантным понятиям техники. Техническая система и технический объект(ТО). Иерархия описаний ТО: потребность – функция, физическая операция, конструктивная структура (ФС), структура физических операций, физический эффект, физический принцип действия, техническое решение, проект. Иерархия задач выбора проектно-конструкторских решений. Окружающая среда для ТО. Список требований и параметры ТО. Критерии развития и список недостатков ТО. Модели ТО (мысленные или интуитивные, математические, физические). Законы и закономерности техники. О нечеткости введенных понятий.
2.1.2. Анализ технических объектов /1, 22, 2/ - 1 час
Методика построения конструктивной ФС ТО. Методика построения потоковой ФС и структуры физических операций. Методика построения физического принципа действия ТО.
На семинарах каждый обучаемый для конкретного ТО строит конструктивную и потоковую ФС, структуру физических операций, физический принцип действия.
2.1.3. Критерии развития технических объектов /2, 6/ - 1 час
Требования к критериям развития ТО. Классификация критериев развития. Функциональные критерии (производительность, точность изготовления и измерения др.). Технологические критерии (трудоемкость изготовления, имеющиеся технологические возможности; коэффициент использования материала и др.). Экономические критерии (расход материала и энергии, габаритные размеры и др). Антропогенные критерии (эргономичность, безопасность для людей и окружающей среды, красота окружающей среды).
2.1.4. Конструктивная эволюция технических объектов /7,10, 17. 20, 21/ - 1 час
О необходимости изучения и анализа истории техники и технического прогресса. Методика анализа и описания конструктивной эволюции класса ТО. Выявление устойчивых критериев и закономерностей развития класса ТО. Формулировка эффективных правил преобразования прототипов в улучшенные технические решения.
На семинарах выполняют работу по описанию конструктивной эволюции ТО.
2.1.5. О красоте окружающей среды и эстетическом воспитании инженеров /5, 12, 16/ - -1 час.
Три типа красоты. Внутреннее и внешнее восприятие красоты человеком. Три способа и три канала эстетического воспитания и воздействия. Система эстетического воспитания в домашний период и ее нарушение в период интенсивной механизации иавтоматизации производства. Эстетический критерий развития техники. Функциональное совершенство и красоа ТО. Использование критерия красоты в техническом творчестве и поисковом конструировании.
Часть 2. Эвристические методы технического творчества
2.1.6. Методы мозговой атаки /7. 8, 15, 31/ - 1 час
История возникновения методов мозговой атаки (МА). Теоретические предпосылки. Область применения методов МА. Метод прямой мозговой атаки (формулировка задачи, формирование творческой группы, правила для участников сеанса МА, обязанности председателя в сеансе МА, организация проведения МА, запись и оформление результатов МА). Метод обратной МА. Метод теневой МА. Комбинированное использование методов МА: двойная прямая МА, обратная и прямая МА. Прямая и обратная МА, МА с оценкой идей. Методические и учебные задачи.
На семинарах решают две задачи: одну методом прямой МА, другую методом обратной МА.
2.1.7. Постановка и анализ поиска улучшения технического решения /1. 3. 7, 9, 21, 31/ - 1 час
Область применения предлагаемой методики. Описание проблемной ситуации. Описание функции (назначения) технического объекта (ТО0. Выбор прототипа. Составление списка недостатков прототипа. Предварительная формулировка задачи. Анализ функций прототипа и построение уточненной функциональной структуры. Анализ функций вышестоящей по иерархии системы. Выяснение причин возникновения недостатков. Выявление и анализ противоречий развития ТО. Уточнение списка прототипов и формирование идеального технического решения. Улучшение других показателей ТО. Уточненная постановка задачи. Методические примеры.
На семинарах каждый обучаемый выполняет постановку реальной изобретательской или рационализаторской задачи.
2.1.8. Методы эвристических приемов / /- 1 час
Метод «проб и ошибок». Как возникают эвристические приемы (ЭП). Определение эвристического приема. Чем отличаются начинающие изобретатели от опытных. Что представляет собой метод ЭП и рекомендации по его использованию. Межотраслевой фонд ЭП. Основные группы ЭП: количественные изменения, преобразование форм и структуры ТО, преобразования в пространстве и во времени, преобразование движения и силы, преобразование материала и вещества, приемы дифференцирования и интеграции, использование профилактических мер и резервов, преобразования по аналогии. Формирование индивидуального фонда ЭП. Методические примеры постановки и решения задач.
На семинарах сначала решают учебные задачи, а затем каждому обучаемому дается реальная задача. Оформляют эскизы и описания лучших ТР и указывают их недостатки.
2.1.9. Морфологических анализ и синтез технических решений /30 31/ - 1 час.
История возникновения морфологических методов (ММ0. Ф. Цвинки – создатель ММ. Постановка задачи. Построение конструктивных функциональных структур. Составление морфологических таблиц (заготовка формуляра таблиц, заполнение морфологической таблицы, выявление эффективных комбинаций альтернатив). Выбор наиболее эффективных ТР (определение числа возможных ТР, сокращение числа альтернатив в столбцах и числа столбцов). Сокращение множества возможных вариантов ТР путем исключения наихудших комбинаций элементов. Выбор наиболее эффективных вариантов ТР. Методические примеры постановки и решения задач.
На семинарах рассматривают одну учебную и одну реальную задачу. Составляют описания и эскизы для лучших найденных ТР и указывают их недостатки.
1.2.11. Основы патентоведения /24 25/ - 5 час
Изобретение; права изобретателей и правовая охрана изобретателей; заявка на изобретение и ее экспертиза; товарные знаки и экспертиза заявки на товарный знак; права владельцев и правовая охрана товарных знаков; промышленные образцы; заявка на промышленный образец и ее экспертиза; права владельцев и правовая охрана промышленных образцов; международная торговля лицензиями на объекты интеллектуальной собственности; виды лицензионных соглашений; франшиза; договор коммерческой концессии; исключительная лицензия; социологические аспекты интеллектуальной собственности.
Авторские свидетельства и патенты. Рационализаторские предложения. Права и льготы авторов изобретений и рационализаторских предложений. Описание изобретений, в иды формул изобретений, признаки новизны изобретений. Системы классификации изобретений и патентные фонды. Поиск прототипа изобретения. Составление заявок на изобретение. Переписка с комитетом по делам изобретений. Порядок подачи и рассмотрения рационализаторских предложений.
На семинарах составляется заявка на изобретение или рационализаторское предложение по результатам одной из решенных реальных задач.
Часть 3. Методы поискового конструирования
2.1.12. Синтез понятий физического эффекта (ФЭ), совместимости ФЭ, физического принципа действия (ФПД). Физической операции. Информационное и программное обеспечение автоматизированной системы. Примеры решения задач.
При наличии технических средств программного обеспечения (ПО) выполняется лабораторная работа, в которой по заданной физической операции ЭВМ синтезирует 3-4 варианта ФПД преобразователя. Обучаемый проводит анализ и проверку полученных ФПД на качественную и количественную совместимость. Для допустимых вариантов разрабатывают упрощенный эскиз технического решения и описывают принцип его работы. Указывают возможную область применения полученного преобразователя. При отсутствии ПО проводятся семинары.
2.1.13. Морфологический анализ и синтез ФПД /1 22 26/ 1 час
Построение для заданного прототипа конструктивных и потоковых функциональных структур, структур физических операций. Составление улучшенных функциональных структур, Составление смешанных морфологических таблиц. Выбор наиболее эффективных ФПД. Разработка эскизов ТР. Информационное и программное обеспечения автоматизированной систем ы поиска улучшенных ФПД. Примеры решения задач.
На семинаре на основе заданного прототипа и технического задания разрабатывают улучшенные ФПД и ТР.
2.1.14. Метод поиска рациональных технических решений на И-ИЛИ-графах /1 14 19/ - 1 час
История возникновения метода и его применения. Область применения. Построение обобщенного дереве ТР заданного класса ТО.. Составление требований к ТР заданного класса. Построение матрицы соответствия качественной модели оценки ТР. Возможности программного обеспечения и задачи, решаемые с помощью автоматизированной системы поиска ТР. Примеры подготовки вторичной информации и решения задач поиска ТР.
Проводится два семинара, Первый – по подготовке вторичной информации для заданного класса ТО. Второй включает этапы: Подготовка технического задания; получении е с помощью ЭВМ вариантов ТР; анализ полученных решений м выбор наилучшего ТР. Указывают недостатки выбранного ТР.
2.2.Примерный перечень тем семинаров
1. Анализ технических объектов – 2 час.
2. Описание конструктивной эволюции технических объектов – 1 час.
3. Решение задач методом прямой и обратной мозговой атаки – 1 час.
4. Решение реальных задач эвристическими приемами – 1 час.
5. Анализ и оформление лучших технических решении й -2 час.
6. Морфологический анализ и синтез технических решений – 2 час.
7. Составление заявки на рационализаторское предложение – 1 час.
8. Организация патентного поиска – 1 час.
9. Составление заявки на предполагаемое изобретение – 5 час.
10. Синтез физических принципов действия по заданной операции - 1 час.
11. Основы машинного морфологического анализа и синтеза ФПД – 2 час.
12. Подготовка ТЗ и выбор наилучшего решения при ПК – 1 час.
Л И Т Е Р АТ У Р А
1. Автоматизация поискового конструирования (под ред. ) – М.: Радио и связь, 1981.
2. , О квалиметрии. – М.: Стандарты, 1973.
3. Альтшуллер изобретения. – М.
4. Альтшуллер как точная наука. – М.: Сов. Радио, 1973.
5. Безмоздин -конструкторская деятельность человека. – Ташкент: Фан, 1975.
6. Борисов методология конструирования машин – М.: Машиностроение, 1978.
7. Методологические основы научного управления изобретательством. – Рига: Лиесма, 1974
8. Основы эвристики для изобретателей, 4. 1,2: - Рига Знание, 1977.
9. Рождение изобретательских идей. – Рига Лиесма, 1976
10. Тайны изобретательства. – Рига Лиесма, 1973.
11. Воинов поискового проектирования. Учебное пособие. Горький: ГТУ, 1982.
12. Гаврилюк культура и социальный прогресс. – Киев: Наукова думка, 1978.
13. , , Половинкин поискового конструирования. – Весник АН СССР, 1979.
14. , , Соболев синтеза технических решений. М.: Наука, 1977.
15. Джонс ДЖ. Инженерное и художественное конструирование. Пер. с англ. – М.: Мир, 1976
16. Проектирование систем: изобретательство, анализ, принятие решений. Пер. с англ. – М.: Мир, 1969.
17. , Половинкин подход в анализе развития некоторых объектов техники. Матер. Всесоюз. Научно-практической конференции «Проблемы развития и повышения эффективности научно-технического творчества трудящихся» ч. 1, М.: 1979.
18. Кантор и польза. – М.: Искусство, 1967.
19. , Махотенко о конструировании атомной техники (Системно-морфологический подход в конструкции). – М.: Атомиздат, 1981.
20. , Половинкин ретроспективного анализа эволюции лесной техники. В кн.: Автоматизированное конструирование в приборостроении. Межвуз. Сб., ГГУ, Горький, 1978.
21. Методы поиска новых технических решений. Под ред. . – Йошкар-Ола: Маркнигоиздат, 1976.
22. Никитин новых технических решений узлов локомотивов. – Брянск: БИТМ, 1982. – 100 с.
23. 23. , Картавов анализ систем. - Киев: Наукова думка, 1977.
24. Открытия, изобретения и рационализаторские предложения. (Нормативные акты). – М.: ЦНИИПИ, 1974.
25. Патентоведение. Под ред . – М.: Машиностроение, 1976.
26. , , Зверева -физический метод поискового конструирования. (Учебно0методическое пособие). – Иваново, ИЭИ, 1983.
27. Половинкин данных по физическим эффектам. – Техника и наука, № 12, 1981.
28. Поспелов Д. А. О проблеме применения ЭВМ в поиске новых технических решений. – В кн.: Методы поиска новых технических решений. – Йошкар-Ола: Маркнигоиздат, 1976.
29. Как изобретать? Пер. с англ. – М.: Мир, 1980.
30. Основы общей методики конструирования. – Л.: Машиностроение, 1969.
31. , Данченко технического творчества. Учебное пособие. – Днепропетровск: ДИИ, 1980, 1983.
32. Эвристические методы в инженерных разработках. Пер. с нем. Под ред. Половинкина. – М.: Радио и связь; 1984. – 144 с.
