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本教材是在融合国内外创新创业教育的前沿研究理论和研究成果的基础上编写的，体现了“三创”融合教育理念，目的是为了满足创新创业教育的现实需求，满足高校创新创业课程的建设需要。本教材首先介绍了创意设计和专利保护的基础知识，以及创意设计思维、进行创意设计的方法；然后从产品设计的角度出发，介绍了提出创新方案、进行产品创新和开发、利用游戏化思维进行产品设计的方法；接着介绍了如何将创意设计应用于商业模式创新；最后详细介绍知识产权和专利保护等方面的内容，并给出了一些大学生申请专利的案例。

目　　录
第1章　绪论	（1）
1.1  新时代背景下的创新创业教育	（1）
1.1.1 “大众创业，万众创新”的时代号召	（1）
1.1.2  基于新工科的工程教育改革	（2）
1.1.3  创新创业教育的目标和要求	（3）
1.2   创造力与创意思维的概念	（4）
1.2.1  创造力	（4）
1.2.2  创意	（6）
1.2.3  思维	（7）
1.2.4  创意思维	（8）
1.3  我国专利知识产权保护政策	（10）
1.3.1  知识产权战略与国家核心竞争力	（10）
1.3.2  我国知识产权战略的基本思路	（11）
1.3.3  大学生专利保护政策和途径	（12）
第2章　什么是创意设计思维	（15）
2.1  创意设计思维概述	（15）
2.1.1  创意设计思维的概念	（15）
2.1.2  创意设计思维的特点	（16）
2.2  创意设计思维的发展由来	（17）
2.3  影响创意产生的关键因素	（18）
2.3.1  个体因素	（18）
2.3.2  环境因素	（19）
2.3.3  组织因素	（20）
第3章　如何进行创意设计	（23）
3.1  创意设计的基本理念	（23）
3.1.1  以人为本	（23）
3.1.2  思维的整合	（24）
3.1.3  建立原型	（24）
3.2  创意设计的目标和作用	（24）
3.2.1  创意设计的目标	（24）
3.2.2  创意设计的作用	（25）
3.3  创意设计的实践	（26）
3.3.1  创意设计的实践流程	（26）
3.3.2  创意设计的实践工具	（27）
3.3.3  创意设计的实践策略	（30）
3.4  创意设计的模式	（32）
3.4.1  IDEO模式	（32）
3.4.2  D. School模式	（34）
3.4.3  SAP模式	（35）
第4章　如何提出创新方案	（39）
4.1  创新方案的生成	（39）
4.1.1  概述	（39）
4.1.2  问题的提出和定义	（39）
4.1.3  从创意设计到创新	（40）
4.2  因果分析	（41）
4.2.1  因果分析的概念	（41）
4.2.2  因果分析的主要内容	（41）
4.3  功能分析	（43）
4.3.1  功能与功能分析的定义	（43）
4.3.2  功能模型的构建	（45）
4.3.3  裁剪	（47）
第5章　如何进行产品创新与开发	（51）
5.1  技术产品的创新	（51）
5.1.1  产品创意与创新	（51）
5.1.2  产品创新的相关要素	（52）
5.1.3  产品创新的过程	（53）
5.2  产品创新分析工具	（54）
5.2.1  需求进化分析	（54）
5.2.2  卡诺分析	（57）
5.3  产品设计与开发	（59）
5.3.1  产品设计	（59）
5.3.2  产品开发	（60）
5.4  市场调查与评估	（63）
5.4.1  市场调查的定义	（63）
5.4.2  市场调查的方法	（63）
5.4.3  市场调查的作用	（64）
第6章  如何利用游戏化思维进行产品设计	（67）
6.1  游戏化思维的概念	（67）
6.1.1  工具化思维的局限性	（67）
6.1.2  功能游戏	（68）
6.1.3  游戏化与游戏化思维	（70）
6.1.4  游戏化实践的类型	（70）
6.1.5  游戏化设计的要素	（71）
6.2  游戏化系统的用户动机	（72）
6.2.1  内在动机与外在动机	（72）
6.2.2  自我决定理论	（73）
6.2.3  用户动机理论对游戏化设计的启示	（74）
6.3  游戏元素	（76）
6.3.1  基本元素：PBL	（76）
6.3.2  游戏化系统的元素体系	（79）
6.4  游戏化系统的构建方法	（81）
6.4.1  第一步：明确商业目标	（82）
6.4.2  第二步：划定目标行为	（82）
6.4.3  第三步：描述你的用户	（83）
6.4.4  第四步：制订活动周期	（84）
6.4.5  第五步：不要忘记乐趣	（86）
6.4.6  第六步：测试、使用及迭代	（86）
第7章  如何将创意设计应用于商业模式创新	（89）
7.1  创意设计与商业模式创新	（89）
7.1.1  规划创意设计的商业前景	（89）
7.1.2  探索商业模式创新的思路	（90）
7.2  什么是商业模式	（91）
7.2.1  商业模式的概念	（91）
7.2.2  商业模式构成要素	（91）
7.2.3  成功的商业模式特征	（93）
7.3  几种常见的商业模式类型	（94）
7.3.1  直销商业模式	（94）
7.3.2  长尾商业模式	（95）
7.3.3  免费商业模式	（96）
7.3.4  开放式商业模式	（98）
7.4  商业模式创新的概念	（98）
7.5  商业模式创新设计方法	（99）
7.5.1  商业模式画布	（100）
7.5.2  商业模式轮	（102）
7.5.3  商业模式创新导航	（106）
7.5.4 “四核心”商业模式	（109）
第8章  如何运用知识产权保护你的创意	（111）
8.1  知识产权的概念	（111）
8.1.1  世界知识产权组织所划的范围	（111）
8.1.2  世界贸易组织所划的知识产权范围	（112）
8.1.3  关于知识产权的其他划分与结论	（113）
8.2  知识产权的特点	（114）
8.3  知识产权的类型	（117）
8.3.1  专利权	（117）
8.3.2  商标权	（120）
8.3.3  版权	（122）
8.4  我国知识产权战略	（123）
8.5  专利保护的途径	（124）
第9章  如何申请专利	（129）
9.1  专利数据库与专利信息检索	（129）
9.1.1  常用专利数据库	（129）
9.1.2  专利信息检索的主要方法	（134）
9.1.3  关于专利情报的检索	（134）
9.2  发明、实用新型专利申请文件的基本内容、撰写要点与书写规范	（137）
9.2.1  发明、实用新型专利申请文件的基本内容	（137）
9.2.2  发明、实用新型专利申请文件的撰写要点	（140）
9.2.3  发明、实用新型专利申请文件的书写规范	（148）
9.3  外观设计专利申请文件基本内容与撰写要点	（148）
9.3.1  外观设计专利申请文件的基本内容	（148）
9.3.2  外观设计专利申请文件的撰写要点	（149）
第10章  大学生创意设计专利案例	（151）
10.1  发明专利案例	（151）
10.1.1  案例1：物联网智能数据网关系统的实现方法	（151）
10.1.2  案例2：一种LED触摸电子琴及检测方法	（162）
10.1.3  案例3：一种LED光线传感器及检测方法	（166）
10.1.4  案例4：一种基于递归简化可视图的环境建模方法	（168）
10.1.5  案例5：一种使用红外线照射腕部韧带的手指动作检测装置及方法	（173）
10.1.6  案例6：一种用于监测控制救援无人车的系统及其方法	（177）
10.2  实用新型专利案例	（181）
10.2.1  案例：光温感应窗帘	（181）
10.2.2  案例：新型智能垃圾箱组	（183）
10.2.3  案例：一种智能导引装置	（184）
附录A  常用的专利检索数据库汇总	（187）
参考文献	（191）

前    言
2015年5月，国务院办公厅印发《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》，提出了创新创业教育改革的阶段性目标：2015年起全面深化高校创新创业教育改革；2017年取得重要进展，形成科学先进、广泛认同、具有中国特色的创新创业教育理念，形成一批可复制可推广的制度成果，普及创新创业教育，实现新一轮大学生创业引领计划预期目标；到2020年建立健全创新创业课堂教学、自主学习、结合实践、指导帮扶、文化引领融为一体的高校创新创业教育体系。
为了满足创新创业教育的现实需求，满足高校创新创业课程的建设需要，在融合国内外创新创业教育的前沿研究理论和研究成果的基础上，基于“三创”融合教育理念，我们编写了面向高校大学生的《创意设计与专利保护》教材。
本教材的特色主要体现在，基于创意创新创业的“三创”融合教育理念，以启发式、探究式教学思想构建教材体系，以创新思维、创意设计、专利保护为教材内容主线，将基于问题的启发式学习和探究式的教育理念引入教学中，帮助形成“独立思考→提出问题→分析问题→创造性地解决问题”的渐进式教学方式，进而培养学生的创新意识、创业精神、创新实践能力。
 
1．以“三创”融合教育理念为主线
“三创”融合教育理念基于从创意到创新，再到创业的内在联系，将提出问题作为产生创意的源泉，认为新思想、新想法、新思维是新产品或新服务出现的源泉。创意是创新创业的基础，是产生新颖性和创新性想法的过程，如果没有创意作为基础，则很难开展创新创业实践活动。创新是在创意基础上的提升，由新想法、新思维转化为发明创新的实现和产品、技术的检验。创业以产品、技术和服务的商业化为主要目的，在创新的基础上进行商业计划和企业筹建。
“三创”融合教育理念体现了从创意产生到创新实践，再到创新成果知识产权保护的完整的创新创业教育思想。本教材基于“三创”融合教育理念，针对创新人才培养的现实需要，对从创意到创新，再到创新成果知识产权保护的每一部分，都确立了各自不同的教学目的和教学内容。
本教材以创意思维、创新设计、产品设计与开发、创新成果的专利保护为主要内容，旨在帮助学生构建创造性思维意识和思维方式，着重培养学生发现问题、独立思考问题和创造性思维的能力，同时使学生具备基本的知识产权保护意识，以及专利申请和保护的基本知识。
2．采用问题启发式教学方式
本教材采用问题启发式教学方式。概括说来，问题启发式教学方式是将具体问题情境化，以学生为中心的教学方式，认为问题是学习的起点，注重学生的已有知识、小组合作和教师的指导或促进在学习中的作用。
根据问题启发式教学方式，本教材以创意思维、设计思维为引入点，以问题为导向，以发现问题为路径，以学生为中心，逐步引导学生发现问题、思考问题并解决问题，培养学生的创意思维能力、设计思维能力、发现问题的意识和独立思考意识，引导学生循序渐进地结合问题思考、构建知识框架，促进学生在由问题组成的背景下进行理论学习，开展创新实践并形成专利成果。
本教材针对创新创业教育教学的现实需要，改变传统教学方式，引导学生对问题进行深入研究、讨论，找到问题的关键所在，通过帮助学生剖析问题的成因走向，引导学生学会独立思考问题、分析问题，进而创造性地解决问题，使学生能够建立知识链条、形成解决问题的具体方案，并通过强调实践环节，进一步突出实践训练和实际问题的解决，为学生的后续学习和创新实践打下坚实基础，避免盲目地学习和实践。
3．采用探究式教学方式
在教材体系的构建过程中，采用探究式教学方式，结合CDIO（构思、设计、实现、运作）教育理念，鼓励学生在“做中学”，在实践中探究问题，在理论与实践训练中，逐步培养和提高学生的创新实践能力、解决问题能力和开拓能力。以“创意思维的产生→创意设计方案提出→创意设计方法应用→创造性地解决问题→专利知识产权保护”为思路，让学生以自主实践结合知识学习的方式进行知识学习和创新实践训练，不仅重视学生的相关理论内容的掌握，更加关注学生自主学习、自主实践能力和解决问题能力的培养。本教材的内容遵循人才培养的客观规律，各章节理论内容和知识点循序渐进，从简单到复杂，从认知到实践再到创新。
从基本理论知识学习到创新实践，再到创新成果的专利保护，这条主线贯穿于整个教学和学习过程。同时，通过将探究性的问题作为教学内容的引入点，在教学中将创意思维、项目设计和实践训练等环节有机结合起来，让学生在理论知识的学习和应用之间形成良性互动。
4．采用案例式教学方式
在专利知识产权保护相关章节，采用案例式教学方式，以各专业的优秀大学生专利作品为案例，将理论与实践结合起来，介绍专利申请知识和各类别专利申请策略，让学生在实际的案例中理解课堂讲授的理论知识，将实际问题的解决与理论知识的学习结合起来，同时也关注了各学科专业之间的集成与融合。本教材中的案例，既重视各个专业案例的融合，又强调不同学科、领域、专业之间的交叉。本教材的内容体现综合性、交叉性、系统性的特点，可充分挖掘学生的跨学科学习潜力和创新潜能。  
本教材由张崴、冯林担任主编，李航、陈奡册、吴振宇担任副主编，赵延广、耿兴华、高涵、韩影、高昕睿等参与了各章节的编写工作。其中，张崴负责全书统稿，第1章、第2章由张崴、冯林负责编写，第3章、第4章、第5章由张崴负责编写，第6章由李航负责编写，第7章由陈奡册负责编写，第8章、第9章、第10章及附录由张崴、冯林、李航、吴振宇、赵延广、耿兴华、高涵、韩影、高昕睿负责编写。
本教材相关的在线开放课程“创新创业基础”已在智慧树平台上线，其数字化资源可作为本教材的补充，可供读者开展翻转课堂、混合式学习等。本教材适合高校各个专业各个年级的大学生阅读，既可作为大学生创新创业通识课程的教材，也可作为创新创业实践强化班的基础课程教材或企事业单位的员工培训用书。
本教材的出版得到了教育部2018年全国高校毕业生就业创业研究课题（18JYCY09）、科学技术部创新方法工作专项“多层次多模式的高校创新方法人才培育体系建设与示范”项目（2017IM030100）、大连理工大学教材建设出版基金项目（JC2018004）的资助。
在编写过程中，教材参考了大量的国内外研究文献、书籍及网络资料，在此一并致谢。由于编者水平有限，书中难免存在疏漏和不当之处，敬请指正。

编　者  
2019年8月

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