創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)及應(yīng)用

《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的建設(shè)及應(yīng)用南京市六合區(qū)玉帶中心小學(xué)黎聲華

一、《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的建設(shè)

1.《實(shí)驗(yàn)室》與《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的區(qū)別：《實(shí)驗(yàn)室》是以課程標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)，為課程內(nèi)容提供探究性教學(xué)活動(dòng)的場(chǎng)所。就技術(shù)裝備來說，已經(jīng)能滿足教育教學(xué)需要了，都達(dá)到了江蘇省科學(xué)實(shí)驗(yàn)室配備標(biāo)準(zhǔn)了?！秳?chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的建設(shè)有兩方面的目的：一是充分利用現(xiàn)有的教育資源對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行深度挖掘,使學(xué)科教育的效益最大化。例1、在教學(xué)水的蒸發(fā)有關(guān)內(nèi)容時(shí)，知識(shí)點(diǎn)是：水的蒸發(fā)快慢與溫度、蒸發(fā)面積和風(fēng)有關(guān)?！秳?chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的則要求在此基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新教育：一架天平的兩邊分別放置兩只體積、口徑等完全相同的杯子，杯內(nèi)同樣放半杯水（天平平衡）?，F(xiàn)將兩塊木片（規(guī)格、質(zhì)量相同），把其中一塊木片插入杯內(nèi)，另一塊木片搭在杯口上（天平平衡）。問：它們能長(zhǎng)時(shí)間保持平衡嗎？如果不能，那么，會(huì)向哪邊傾斜？為什么？繼續(xù)做這方面的探究，將兩只同樣長(zhǎng)短、粗細(xì)的試管，把其中一只試管插入杯內(nèi)，另一只試管搭在杯口上（天平平衡）。問：它們能長(zhǎng)上時(shí)間保持平衡嗎？如果不能，那么，會(huì)向哪邊傾斜？為什么？

例2、在教學(xué)光的分散與合成時(shí)，我們都要做實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生明白：讓多種顏色的色盤轉(zhuǎn)動(dòng)以后，就會(huì)合成一種光。在一個(gè)盤子上按區(qū)域涂上七（多）種顏色，如果讓它快速轉(zhuǎn)動(dòng)起來，這七（多）種顏色就會(huì)合成一種顏色。那么，能不能讓一個(gè)涂上七（多）種顏色的盤子快速轉(zhuǎn)動(dòng)后，顏色仍然是分散的，不會(huì)合成？你能在一個(gè)盤子上涂上七（多）種顏色，如果讓它快速轉(zhuǎn)動(dòng)起來，這七（多）種顏色有的能合成，有的顏色仍然是分散嗎？二是對(duì)實(shí)驗(yàn)室提出了進(jìn)行創(chuàng)新教育的要求，為實(shí)驗(yàn)室增加了新的功能，把實(shí)驗(yàn)室作為學(xué)校進(jìn)行創(chuàng)新教育的平臺(tái)；培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力與技術(shù)素養(yǎng)的重要場(chǎng)所；學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，進(jìn)行探究與創(chuàng)造活動(dòng)的重要陣地；引領(lǐng)學(xué)生通過創(chuàng)造性設(shè)計(jì)、操作性動(dòng)手動(dòng)腦實(shí)踐活動(dòng)，獲得知識(shí)、技能、創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐能力的重要基地。由此可見：《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》比《實(shí)驗(yàn)室》內(nèi)容更豐富、更廣泛、更開放，它不僅注重知識(shí)和技能訓(xùn)練，還注重創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。從這個(gè)意義上來說，從事《實(shí)驗(yàn)室》工作的教師和管理員已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榭萍驾o導(dǎo)員了?，F(xiàn)有的《實(shí)驗(yàn)室》的建設(shè)已經(jīng)不能滿足《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的需求了，完全有必要對(duì)《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》進(jìn)行建設(shè)。2.《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的建設(shè)的意義：⑴是素質(zhì)教育的需要；⑵是學(xué)?？萍冀逃男枰虎鞘桥囵B(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要；⑷是加快教育現(xiàn)代化教育進(jìn)程的需要；⑸是學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的需要；⑹是學(xué)校和教師的發(fā)展的需要。3.《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的建設(shè)目標(biāo)：⑴有人性化的學(xué)習(xí)環(huán)境與空間，營(yíng)造出一個(gè)能激勵(lì)學(xué)生想象力和動(dòng)手動(dòng)腦激情的氛圍，主題能突出操作實(shí)踐和創(chuàng)造力，開發(fā)內(nèi)容能突出想象力、激情和創(chuàng)造的欲望，能將人文與科技融為一體。豐富的工具設(shè)備、櫥窗內(nèi)的產(chǎn)品、模型，墻面的標(biāo)語(yǔ)與科技圖片等組成的學(xué)習(xí)與創(chuàng)造平臺(tái)和諧統(tǒng)—。⑵有為學(xué)生開展操作性實(shí)踐活動(dòng)和創(chuàng)造性探究活動(dòng)的工具(機(jī)械的、手工的、智能的、數(shù)字的、電教的等)，有相關(guān)的閱覽刊物與教學(xué)資源，有小組合作研討、交流的學(xué)習(xí)設(shè)備與條件。⑶有傳播科學(xué)知識(shí)與技術(shù)、科學(xué)思想與精神、科學(xué)方法與態(tài)度、人文思想與科技文明等相關(guān)主題的科普走廊或圖片資料，形成科普傳播的教育陣地。⑷有科學(xué)的管理制度和評(píng)價(jià)方法，有利于促進(jìn)科技輔導(dǎo)員、教學(xué)與管理人員提高科技教育自覺性和主動(dòng)性；有利于提高科技輔導(dǎo)員、教學(xué)與管理人員自身的素養(yǎng)、興趣、能力和職業(yè)精神。4.《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的建設(shè)原則：⑴科學(xué)性原則；⑵實(shí)用性原則；⑶安全性原則；⑷創(chuàng)新性原則；⑸節(jié)約性原則；⑹滿足普及活動(dòng)的原則；⑺高效的原則；⑻簡(jiǎn)潔、方便的原則；⑼節(jié)能、環(huán)保的原則；⑽軟件與硬件相配套的原則。5.《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的建設(shè)方法：⑴《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的建設(shè)經(jīng)費(fèi)應(yīng)納入到年度技術(shù)裝備項(xiàng)目預(yù)算中，通過方案立項(xiàng)，由上級(jí)主管部門對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備與產(chǎn)品項(xiàng)目進(jìn)行撥款。對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備與產(chǎn)品，原則上由學(xué)校自行解決。⑵《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的建設(shè)方案：學(xué)校可根據(jù)本校的具體情況，研究建設(shè)方案。但要注意做到五個(gè)結(jié)合：—是與綜合實(shí)踐課程相結(jié)合；二是與學(xué)校的科技活動(dòng)相結(jié)合；三是與學(xué)校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)相結(jié)合；四是與校本課程、辦學(xué)特色相結(jié)合；五是與學(xué)生和學(xué)校所處的社會(huì)與自然環(huán)境、生活環(huán)境、地方經(jīng)濟(jì)相結(jié)合。⑶《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的重點(diǎn)在于創(chuàng)新，學(xué)校可以側(cè)重自己的發(fā)展方向，建設(shè)出特色鮮明的《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》。⑷《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的建設(shè)主要依靠發(fā)揮學(xué)校的創(chuàng)造性與主動(dòng)性來開展自主建設(shè)，特別是要發(fā)揮教師的創(chuàng)造性和主動(dòng)性，要建設(shè)出具有個(gè)性化特色的實(shí)驗(yàn)室。6.《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的建設(shè)要求：一是滿足學(xué)生科學(xué)課程教育教學(xué)的需要；二是滿足學(xué)生開放性的創(chuàng)造活動(dòng)（自主發(fā)明創(chuàng)造或開展科學(xué)研究）；三是滿足學(xué)生拓展視野的需要。⑴建筑面積：《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的建筑面積，要依據(jù)《南京市辦學(xué)條件標(biāo)準(zhǔn)》確定?？筛鶕?jù)學(xué)校具體情況和項(xiàng)目要求適當(dāng)增加或減少面積。⑵硬件設(shè)備：《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的硬件設(shè)備應(yīng)該在科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)施、器材配備的基礎(chǔ)上增加。不作統(tǒng)—標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)量的規(guī)定，應(yīng)由學(xué)校依據(jù)建設(shè)方案確定相關(guān)的硬件設(shè)備。硬件設(shè)備一般包括三個(gè)方面：—是動(dòng)手操作的工具、設(shè)備和操作臺(tái)等，如機(jī)械設(shè)備、電動(dòng)工具等；二是小組合作交流、研討的平臺(tái)，如桌椅、白板、電腦、投影設(shè)備等；三是模型模具、科普實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)耗材等。⑶軟件資源：《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的軟件資源不規(guī)定統(tǒng)—的標(biāo)準(zhǔn)與內(nèi)容，要依據(jù)建設(shè)方案確定配置相關(guān)的軟件資源?！秳?chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》軟件資源應(yīng)包括四個(gè)方面：一是師資，學(xué)校要采取一切措施和方法，加強(qiáng)對(duì)科技輔導(dǎo)員、教學(xué)與管理人員的培訓(xùn)，使之適應(yīng)和滿足學(xué)校科技教育活動(dòng)的需要；二是期刊讀物、圖片資料；三是其他能為學(xué)習(xí)服務(wù)的材料；四是科普知識(shí)傳播圖片、畫廊。⑷環(huán)境建設(shè)：《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的室內(nèi)環(huán)境,可做—些布置與裝飾，以利學(xué)生創(chuàng)造與學(xué)習(xí)。環(huán)境建設(shè)可與科普知識(shí)傳播的圖片資料的建設(shè)相結(jié)合，與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的側(cè)重發(fā)展方向、內(nèi)容相結(jié)合。⑸教師建設(shè)①科技輔導(dǎo)員、實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理人員的基本素質(zhì)要求：有敬業(yè)精神；有較強(qiáng)工作責(zé)任心；具有正確的人生觀和價(jià)值觀；具有較高的職業(yè)道德表現(xiàn)；一定的文化知識(shí)水平；具有再學(xué)習(xí)和應(yīng)用簡(jiǎn)單科技產(chǎn)品的能力；具有一定的閱歷和經(jīng)歷；具有一定的分析問題和解決問題的能力；具有一定的口頭和文字表達(dá)能力；具有一定的動(dòng)手操作和演示能力；具有一定的觀察和想象能力；具有一定的模仿和創(chuàng)新能力，總之一句話：應(yīng)挑選本校德才兼?zhèn)洹⒆顑?yōu)秀的教師擔(dān)任。（因?yàn)樘暨x一位優(yōu)秀的語(yǔ)、數(shù)、外教師較容易，挑選一位優(yōu)秀的科技輔導(dǎo)員卻很難。）②科技輔導(dǎo)員、實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理人員的任務(wù)與職責(zé)：組織學(xué)生開展科技教育活動(dòng)；指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究、科學(xué)實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)；指導(dǎo)學(xué)生開展科技創(chuàng)新、發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)；指導(dǎo)學(xué)生撰寫科技小論文；對(duì)學(xué)生科技知識(shí)的學(xué)習(xí)、科技活動(dòng)的成果進(jìn)行正確的評(píng)定與評(píng)價(jià)。③科技輔導(dǎo)員、實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理人員的培養(yǎng)：培養(yǎng)目標(biāo)：能勝任科學(xué)教育工作，能熟練掌握實(shí)驗(yàn)器材和設(shè)備的使用方法，能指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)和探究活動(dòng)，能組織、開展本校的科技教育活動(dòng)。培養(yǎng)方法：參加有關(guān)單位或部門組織的培訓(xùn)，外出參觀、學(xué)習(xí)，請(qǐng)專家進(jìn)行指導(dǎo)，自學(xué)。④科技輔導(dǎo)員、實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理人員工作量的介定：不能簡(jiǎn)單地看他上多少節(jié)課，要看他做了多少事；要考慮外出參觀學(xué)習(xí)、聯(lián)系工作等活動(dòng)計(jì)入工作量；要將其對(duì)學(xué)生的集體輔導(dǎo)與個(gè)別輔導(dǎo)計(jì)入工作量；要將其對(duì)學(xué)生的校內(nèi)輔導(dǎo)與校外輔導(dǎo)計(jì)入工作量；既要看到其顯性勞動(dòng)量，又要考慮隱性勞動(dòng)量。⑤科技輔導(dǎo)員、實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理人員的使用與管理：科技輔導(dǎo)員應(yīng)作為學(xué)校中層干部使用與管理，應(yīng)享受中層干部待遇；要尊重科技輔導(dǎo)員的勞動(dòng)，要充分發(fā)揮他們的聰明才智；要為他們的學(xué)習(xí)、培訓(xùn)、工作提供較好的環(huán)境和條件；學(xué)校對(duì)教師進(jìn)行考核時(shí)，應(yīng)把教師指導(dǎo)學(xué)生開展科普活動(dòng)、科技創(chuàng)新、科技競(jìng)賽、發(fā)明創(chuàng)造以及研究性學(xué)習(xí)等成果作為一項(xiàng)重要內(nèi)容，除對(duì)教師進(jìn)行物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)、精神鼓勵(lì)外，還應(yīng)作為評(píng)優(yōu)、晉級(jí)的優(yōu)先條件。⑥科技輔導(dǎo)員、實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理人員的績(jī)效評(píng)定：要看結(jié)果，更重過程；要有成果，更重科學(xué)思想的形成、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)和動(dòng)手能力的提高；要培養(yǎng)精英，更要面向全體，大家參與是最好的實(shí)績(jī)⑹活動(dòng)建設(shè)：①科普活動(dòng)，②科技活動(dòng)，③小課題研究，④科技專欄，⑤科技競(jìng)賽、比賽，⑥校本科技教材等。二、《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的應(yīng)用

1.器材的使用⑴會(huì)用：教學(xué)、管理人員又熟悉器材的性能特點(diǎn)，要熟練掌握操作方法。（今年市技術(shù)裝備處將組織全市科學(xué)教師開展實(shí)驗(yàn)技能大賽）⑵能用：要對(duì)器材和設(shè)備進(jìn)行正常的維護(hù)，使之始終處于可使用狀態(tài)。⑶用足：根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要，最大限度的利用器材和設(shè)備進(jìn)行教學(xué)。⑷用好：最大限度的發(fā)揮器材和設(shè)備教育、教學(xué)功能，保證效益最大化。2.創(chuàng)新教育的實(shí)施《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》建設(shè)的核心就是為了創(chuàng)新。創(chuàng)新已經(jīng)成為時(shí)代的主曲調(diào)?！敖ㄔO(shè)創(chuàng)新型社會(huì)”目標(biāo)的提出，就向?qū)W校提出培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的要求，創(chuàng)新型人才需要?jiǎng)?chuàng)新的學(xué)校，創(chuàng)新的老師用創(chuàng)新的方法去培養(yǎng)。創(chuàng)新教育的方法介紹：①創(chuàng)新案例啟發(fā)：略②填空題習(xí)題：根據(jù)規(guī)律在括號(hào)內(nèi)填上數(shù)字29252117（）

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③口算題習(xí)題45×18=81045×16=720④判斷題練習(xí)：（要求判斷正誤并說明理由）

電燈突然不亮了，那一定是停電了。

用扇子扇火苗，火會(huì)被越扇越旺。

一個(gè)漁人經(jīng)常在一條河里捕魚，而他每次捕到的魚都在一斤重以上。所以他說“這條河里沒有一斤重以下的魚”。你認(rèn)為他的話對(duì)嗎？為什么？⑤思考題練習(xí)：天氣熱了，要想降低人體的溫度有哪些方法？

天氣冷了，要想增加人體的溫度有哪些方法？

樹上有10只鳥，被打死1只，還有幾只？

一盤蚊香被點(diǎn)燃以后，會(huì)出現(xiàn)哪些現(xiàn)象？

⑥模仿創(chuàng)新能力訓(xùn)練模仿能力也是一種創(chuàng)新能力。要想創(chuàng)新必須有消化、吸收的能力。只要突破常規(guī)，人人都能創(chuàng)新。(引進(jìn)投入與創(chuàng)新產(chǎn)出比例：日本為1∶8；美國(guó)為1∶5；中國(guó)為1∶0.4)模仿創(chuàng)新是一種最簡(jiǎn)單、最直接、收效最快的創(chuàng)新方法，它比創(chuàng)造要容易得多。選定課題方法：1堅(jiān)持否定態(tài)度：不承認(rèn)最好，只有更好，相信世界上沒有完美無缺的事物，因此，任何事物都是人們革新的對(duì)象；2挑毛病、找缺點(diǎn)。只要在人們?nèi)粘W(xué)習(xí)、生活、工作、勞動(dòng)當(dāng)中，對(duì)使用的東西從不省力、不節(jié)能、不美觀、不耐用、不省料、不輕巧、不省時(shí)、不便宜、不安全、不衛(wèi)生等方面發(fā)現(xiàn)去尋找、發(fā)現(xiàn)缺點(diǎn)，然后用自己學(xué)過的科學(xué)知識(shí)和技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，創(chuàng)造出新成果，最后進(jìn)行作品制作、專利申請(qǐng)、曾經(jīng)比賽。指導(dǎo)小學(xué)生進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造最好從模仿創(chuàng)新開始。⑦實(shí)踐題（動(dòng)手做）有一個(gè)六面體的盒子，在六個(gè)面上分別標(biāo)上“1、2、3、4、5、6”，現(xiàn)在是“3”朝上，如果將其拋到地上，一定讓“3”朝上，可以有哪些方法？

這里有一截管子，中間是空的。管子的中間位置有兩個(gè)孔（處在上下對(duì)稱位置）（人手伸不進(jìn)去，）（實(shí)物演示）。你能用一根線從兩孔之間穿連在一起嗎？（人手指頭也不能直接將線穿入孔內(nèi)）說說你能有幾種辦法將它穿上？小學(xué)二年級(jí)學(xué)生在做滾嘩啦圈游戲。所有學(xué)生在做相同的幾個(gè)動(dòng)作：將嘩啦圈向遠(yuǎn)處滾去；兩個(gè)孩子相對(duì)滾；一邊向前走，同時(shí)用手滾動(dòng)嘩啦圈前行；有的讓嘩啦圈繞著身體轉(zhuǎn)動(dòng)。我問學(xué)生，還可以有哪些玩法？

若想讓一次性水杯在一個(gè)平面呈直線滾動(dòng)，有哪些方法?（因?yàn)楸邮且活^大，一頭小，所以滾動(dòng)時(shí)就不能呈直線）要計(jì)算出一個(gè)不規(guī)則的土豆的體積，除了把它放在有刻度的容器內(nèi)計(jì)算以外，還可以用什么辦法來計(jì)算？

有一個(gè)立方體的表面涂黑了。假設(shè)將它縱切、橫切成二十七塊小立方體。問：符合下列條件的各有多少塊？三面涂黑的（）塊二面涂黑的（）塊一面涂黑的（）塊全部沒有涂黑的（）塊給每人發(fā)幾張紙，看誰(shuí)造出的橋承受的力最大。

給每人發(fā)給同樣多的吸管，看誰(shuí)造出的橋承受的力最大。

給每人發(fā)有1張紙，看誰(shuí)制作出的模型投出去的距離遠(yuǎn)；再看誰(shuí)制作出的模型在空中滯留的時(shí)間長(zhǎng)。創(chuàng)造學(xué)有兩個(gè)基本原理：一是創(chuàng)造力人皆有之，二是創(chuàng)造力可以開發(fā)。每個(gè)具有正常思維的人都具有創(chuàng)造力，都具有創(chuàng)新發(fā)明的潛質(zhì)。

學(xué)生創(chuàng)造作品介紹：容易拉斷的膠帶多頭蚊香汽車防追外尾裝置伸縮式車廂固體蔬菜拉絲器多方迎風(fēng)換氣窗海水淡化制鹽裝置太陽(yáng)能熱水器上水自動(dòng)關(guān)閉裝置三、《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的管理

1、《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》應(yīng)由具體分管的領(lǐng)導(dǎo)、科技輔導(dǎo)員、或相應(yīng)的管理機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)管理。2、建立具體、規(guī)范的管理制度，建立管理人員的考核辦法，并有效地開展考核，制定《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》工作指導(dǎo)意見，指導(dǎo)管理人員與學(xué)生共同有效地用好《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》，確保《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的作用與效益發(fā)揮。3、發(fā)揮專業(yè)老師與《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》工作人員的能動(dòng)性、創(chuàng)造性，每學(xué)期舉辦形式多樣的、內(nèi)容豐富的技能創(chuàng)造與創(chuàng)新競(jìng)賽、比賽活動(dòng)。4、《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的教學(xué)與活動(dòng)要做到時(shí)間落實(shí)、器材落實(shí)、場(chǎng)地落實(shí)、人員落實(shí)。5、做好《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室》的資產(chǎn)管理。具體要求見現(xiàn)行的“管理制度”。附：

小學(xué)科技創(chuàng)新室技術(shù)裝備方案

專利的三種類型：

發(fā)明創(chuàng)造、實(shí)用新型、外觀設(shè)計(jì)。

發(fā)明創(chuàng)造類專利保護(hù)年限為20年實(shí)用新型類、外觀設(shè)計(jì)：專利保護(hù)年限為20年發(fā)明創(chuàng)造類專利申批時(shí)間是4---5年實(shí)用新型類專利申批時(shí)間都要大約是1年四、專利申請(qǐng)的方法：