小学生研制鲁班锁获国家专利

发布时间:2017-09-18 期号:

  北京考试报讯(记者 安京京) 一把把精致的鲁班锁,玩起来不仅有趣,还能锻炼思维。在朝阳区实验小学的校园里,不少学生玩的鲁班锁竟然是自己做的,更有小学生制作的鲁班锁获得国家专利。

  日前,朝阳区实验小学毕业生杨家林、邱禾佳和程可欣收到一份沉甸甸的开学礼:历时两年多,他们在小学四年级完成的课堂学习作品———3D打印鲁班锁获得国家知识产权局颁发的外观设计专利证书。

  鲁班锁是中国一种古老的儿童益智玩具,相传由春秋战国时期的鲁班发明。它与九连环、华容道、七巧板同为中国民间的四大传统智力玩具,距今已有几千年的历史。在朝阳区实验小学,老师经常推荐这些传统益智玩具给学生。不少学生因此生出了研究益智玩具的兴趣。

  2014年起,朝阳区实验小学引进3D打印机,开设了3D打印综合实践课供学生选择。在3D打印课上,学生商量利用3D打印机打印一些中国传统益智玩具。他们自发组成小组,对3D打印益智玩具展开探究。

  “鲁班锁你中有我、我中有你,体现团结和包容。鲁班锁也是中国传统文化的重要组成部分。”3D打印课老师张蕾介绍,让学生研究并制作鲁班锁,不仅可以更好地理解鲁班锁的榫卯结构,也可激发他们的创新思维,传承中国优秀传统文化。

  杨家林、邱禾佳、程可欣三名同学对鲁班锁非常感兴趣。虽然现在三名同学都已升入中学,但对小学时期制作鲁班锁的经历还是历历在目。邱禾佳说:“我们查资料发现,鲁班锁其实利用的是榫卯原理,有9块结构。”他们在研究中发现,鲁班锁中有3块结构是固定的。因此,他们精简了结构,设计了6块结构的“鲁班锁”。不过,“鲁班锁”也不是那么容易制作的。“我们一开始做就失败了,打印出‘初稿’发现,在榫头和榫槽处没有留出多余的空间,致使鲁班锁并不能严丝合缝地拼接起来。”

  经过数次调整,两个月后,小伙伴们终于利用3D打印技术,做出了完美的作品。他们制作的鲁班锁也赢得了同学的喜爱,被誉为“最适合小学生玩的鲁班锁”。

  在前期查阅资料的过程中,三名同学对鲁班锁的外观构造等有了深入了解,当他们的鲁班锁制作出来后,发现和传统的鲁班锁有很大不同。现在市场上的六块鲁班锁榫卯结构复杂而且每块的独立性过强,制作工艺麻烦,拼插步骤复杂,没有示意图几乎无法完成。而学生设计的鲁班锁,整合鲁班锁内部榫卯结构,既锻炼脑力又能自主研究完成鲁班锁形态,是市场上鲁班锁的简化。这种简化能让年龄小的孩子更容易上手,更有兴趣玩。于是,他们就和老师、家长商量,能否申请专利小发明并提出申请。“没想到经过几轮的资料提交,两年之后,学生的鲁班锁成功获得外观设计专利。”张蕾说。

  朝阳区实验小学党总支书记胡爱国介绍,学校自2010年开始启动课程改革,目前已初步形成以“幸福教育”为理念的课程体系,除语、数、英学科外的其他课程,学生可从一年级就开始参与自主选择课程及任课老师,如体育学科开设了篮球、足球、游泳、武术等;音乐学科开设了唱游欢乐谷、太鼓达人、电子管风琴等;美术学科开设了服装达人、衍纸花语、艺版艺眼等;科学学科开设了炫酷的小马达、奔跑的小车、美妙的八音盒等;综合实践学科开设了趣味3D打印、传统手工艺、厨艺小当家等。

  多元可选课程促进了学生成长。据不完全统计,2013年至2017年,学校获得10项国家级奖励、35项市级奖励;学生获得482项国家级奖励、664项市级奖励。除鲁班锁专利外,学生获得的专利项目还有:柔性夹具、环保捕鼠筒、自动浇花器和自动浇花架、密封装置、冷暖箱。

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