生命不息 创新不止

——记重庆市长寿区民间发明家张淮

黄盈明 陈龙狮

编者按张淮原本是一名尽职尽责、乡村气息浓浓的小学教师。到2019年73岁退休过了13年时,获得中国老科学技术工作者协会颁发的“2019年度中国老科学技术工作者协会奖”。他执着的追求、艰辛的付出、传奇的人生故事,值得一读。

一、举步人生坎坷路

张淮,男,1946年6月出生于重庆市长寿区葛兰镇天福寨湾。

1952年,在葛兰读小学。学习刻苦、成绩优秀、品行优良,老师喜欢他就像喜欢自己的孩子一样。

1959,张淮小学毕业,老师极力推荐他到渡舟幼师读书,希望今后能当老师。

1960年,渡舟幼师因当时自然灾害停课,张淮美好的愿望成了泡影。1963年,张淮又到葛兰中学读书3年,1966年考入长寿师范学校。命不逢时,长寿师范学校又因“文革”停课,只好闲置在家。1969年“文革”结束被分配到深山老林中的大坝中心校教化学课。只有初中文凭的张淮教化学倍感吃力,又怕误人子弟,爱好美术的张淮向领导提出改教美术课,领导非常支持。

1972年,张淮到四川美术学院函授一年。等学成归来,回校教美术课,一上就是7年。

1979年由大坝乡中心校调到天台乡中心校,继续从事美术教学工作。

1985年,张淮老师为了丰富自身的知识,花了一年的时间,自费参加人民日报新闻智力开发中心函授部举办的“新闻理论和新闻业务”的函授学习,并获得结业证书。

张淮的结业证书

同年,根据邓小平“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”的要求,学校设置了科技辅导课,张淮除了上美术课还上科技辅导课,成为第一批科技辅导员。

二、发明创造发了芽

当时的科技辅导课,是新课题。张淮老师想:“一无教纲、二无教材,怎样给学生上课呢?”心中没底,手中无策,整天紧锁眉头,冥思苦想,有时愁得抓耳挠腮,坐如针毡。

一天晚上,张淮躺在床上翻来覆去睡不着。突然,想到我国四大发明中的火药。敌国拿去造成枪炮侵略我们,我们却用来做鞭炮,不行!要抵抗敌国的侵略,祖国必须强大,祖国要强大,科技必须跟上……想着想着,爱国激情像火山爆发的岩浆喷了出来。

第二天,他在上科技课时说:“请大家把自己的直尺、圆规、三角板、量角器拿出来仔细观察、分析,在弄清楚它们各自的功能的基础上,看看能不能增加一些功能?”

六年级一班的余智翔同学举手说:“老师使用的教具三角板,两块,只能画出90度、60度、30度、45度几种角度的角和直线、三角形、四边形等。画不出5度、10度等任意角度的角及任意的三角形、四边形,画不出水平线、垂直于地面的直线、平行线等图形”。

张淮老师听了十分兴奋地说:“余智翔同学说得很好,发现了三角板有这么多的不足,如果我们用三角板能画出5度、10度等任意角度的角及任意的三角形、四边形,水平线、垂直于地面的直线、平行线等图形,那就是一个优秀的小发明……”

放学后,他把余智翔同学叫到办公室,和她一起将直尺、三角板、量角器进行反反复复的重叠、交叉,特别是在量角器的“心点”上钉上一颗铁钉,并在铁钉上套上一根细线,细线的另一端吊上一块橡皮,让量角器在立面上转动起来,橡皮却始终垂直于地面。这个结果让张淮老师兴奋不已,“啪”的一巴掌,把桌上的茶杯拍到了地上,大声吼道:“太好了”,把在场的老师和同学们吓了一大跳。

接下来,他辅导余智翔同学完成了如图所示的带重力角度指示器和指南针的绘图仪。图中,三角板上设置了两个360度的量角器,一个量角器的心点上装了一颗活动的重力指针,这颗重力指针在立面上作图时,无论三角板怎样转动,它都始终垂直于地面,根据这个特点,该三角板便可轻而易举地在黑板上画出5度、10度等任意角度的角及任意的三角形、四边形、水平线、垂直于地面的直线、平行线等图形。另一个量角器的“心点”上安装的是一个指南针,它能在平面上画出5度、10度等任意角度的角及任意的三角形、四边形。老师上课,只带一块三角板就够了,而且功能多出四、五倍,速度提高二倍以上。

带重力角度指示器和指南针的绘图仪

这是他辅导的第一件学生发明项目,1987年获得国家专利,在第三届全国发明展览会上获得金牌,当年获得宋庆龄基金会唯一的一块“宋庆龄儿童发明奖专项奖”奖牌。发明创造在张淮的心底像一颗种子——在这里生根、发芽、开花、结果。

为此,长寿县委在县委大礼堂召开了对张淮老师的表彰大会。县委书记李科宣读表彰决定,并奖励现金200元。台上台下掌声雷动、赞叹不已,县文教局分管科技发明的副主任但光碧接着宣布:“凡是张淮老师辅导的科技作品,到全国各地参展所发生的费用由县教委承担,并破格享受2‰工资晋级待遇。”重庆市教育局、重庆市青少年科技活动中心等六部门联合授予张淮老师“重庆市优秀科技辅导员”称号。

重庆市优秀科技辅导员

三、心血铸就发明路

从此,张淮科技辅导的信心更足了、决心更大了,同学们兴趣更浓了。

1988年,张淮辅导张卫华同学发明了“多功能圆规”。而这个发明源于一个梦……

一天,张卫华同学对张淮老师说:“我梦见我的三角板从中间断成两块,有叮点儿连着,我将断了的三角板立起来画出了大小不等的好多好多的圆。我想能不能发明一个多功能圆规?”

张淮听得津津有味说:“真还是个美梦,说不定能梦想成真呢!”

张淮按照梦中的情形,辅导他完成了图1所示的第一个多功能圆规的发明,该发明采用两块头部呈圆形的尺子,圆形上设有360度量角器刻度,圆形中心为穿孔,厚度只有尺子厚度的一半,两块尺子用空心铆钉连接在一起,可灵活转动,形成任意的夹角或伸展为直尺,直尺的尾部一块上设有圆规脚,另一块上设有画线笔。该多功能圆规具有直尺、三角板、量角器、圆规的全部功能。美中不足的是:量角器刻度盘太小了,灵敏度、精确度不高。

图1:多功能圆规

张淮又辅导张卫华同学完成了如图2所示的第二件发明。

图2:几何作图王

该发明由横向尺和纵向尺两部分组成,横向尺上设有画线脚、滑槽、对顶角角度指示线。纵向尺上设有圆规脚(圆规脚上设有椭圆套线穿入孔)、手柄、180度量角器(量角器心点处设有螺纹柱)、稳位卡、椭圆套线收卷器。横向尺的滑槽套在纵向尺的心点处的螺纹柱上,用螺帽将它们连成一体。连接好后,横向尺在稳位卡的配合下,与纵向尺呈相互垂直状态。这时,通过滑进滑出,可确定圆的半径,画出任意的圆,也可引出椭圆套线,确定长半轴、短半轴,按椭圆的标准方程绘制椭圆,还可等分线段、画平行线、正方形、长方形等。当横向尺离开稳位卡后,便可围绕中心点处的螺纹柱左右转动,形成任意的夹角,夹角的度数就是角度指示线重叠在量角器上的度数,即对顶角相等的原理,从而画出任意的角、三角形、四边形、多边形……没想到真还梦想成真了呢(网上输入“几何作图王”视频,便可见到它创造的奇迹)!师生俩高兴得跳起八丈高。

1990年,张淮又辅导张鹏程同学发明了编码杆秤。这编码杆秤是怎样发明成功的呢?

一天,张鹏程同学去买斤瓜子,回家复秤只有八两。他告诉了张淮老师,张淮便叫他再去观察卖瓜子的人是怎样将八两变成一斤的。

张鹏程观察后说:“卖瓜子的人有两个一大一小的秤砣,张淮老师说:“哦,他用换秤砣的手段坑害顾客,可恶!”

于是,他便辅导张鹏程同学发明出了编码杆秤。如图所示:

张淮辅导张鹏程同学发明的编码杆秤

他们发明的编码杆秤,将秤杆一分为二,上边是秤杆,下边是条形秤砣,秤杆上面开了一条滑行槽,条形秤砣挂在秤杆的滑行槽上前后滑动,条形秤砣扣在秤杆上,在合缝处编上号码,一杆秤一个号码,该号码一半在秤杆上,一半在条形秤砣上,不法商家再也无法坑害消费者了。

在全国青少年科技活动领导小组办公室编著的《第5届全国青少年发明创造比赛获奖作品集》中,编辑对此评论:“杆秤这种计量工具,使用的时间不下千年了,其携带不便的缺点很多人有所体会。尤其近年来出现的利用换砣坑人的问题,很多人深受其害。一般人面对这个问题的态度不过是摇头叹息而已,而张鹏程小同学却能以极敏锐的观察力抓住这个选题,这是难能可贵的。他用相当巧妙的设计,把秤杆和秤砣铰合在一起,把传统的杆秤来了一番革命性的变更,其思维是大胆奔放的。从这项成果,我们看到了中国青少年的聪明才智,也看到了几十年的创造教育的可喜成果——孩子们的创造意识、创造精神的确大有进步。张鹏程同学发明的编码杆秤,起到了防止‘短斤少两’维护消费者利益的作用……”

1990年,葛兰镇文办为了让张淮的科技辅导发挥更大作用,将他调到了葛兰中学。

张淮在葛兰中学又辅导任利武发明了“防盗暗锁”,赵兴友发明了“前后照可变向手电筒”,王刚发明了“显量喷雾器”以及数十位同学发明出了近百项专利……

显量喷雾器产品

四、著书育人积厚德

1992年,张淮被中国发明协会创造学研究委员会吸收为会员,他撰写的论文《青少年发明创造的方法初探》在创造学研讨会上交流时,引起专利文献出版社记者张德伟的高度重视,他鼓励张淮把论文写成书。

学校领导和县教委领导非常支持,张淮雷厉风行,4个月写出了《青少年发明创造途径》书稿,经专利文献出版社审核决定出版。

县教委决定,该书的印刷费由县教委承担,并将该书作为全县科技课教材使用。

该书出版后,获四川省教育厅“普教科研成果二等奖”,重庆市人民政府“优秀科研成果优秀奖”。重庆市教育学会李宗涛老师以《培养天才的头脑——浅评<青少年发明创造途径>》为题写道:

“中国专利文献出版社出版了我市中学教师张淮主编的《青少年发明创造途径》一书,是编者们结合自身多年的教学实践,在既无教学大纲,又无教材,更无兄弟学校类似课程可以借鉴的情况下,编写成的一本对青少年进行发明创造教育的教科书。书的问世本身就是编者们的发明和创造。多少年来,广大教师都力求通过自己的教学,培养学生的求异思维、创造思维、想象思维,也收到了不同程度的效果。但一直没有专门的课程,也没有专门的教材,更没有理想的成效。

长寿县葛兰中学以张淮为首的教师们,大胆地走出片面追求升学率的误区,挂起了“长寿县发明创造学校”的牌子,勇敢地为“面向现代化,面向世界,面向未来”培养人才,开出了《发明创造》的专业课程,如今已结出硕果:该校学生的发明项目已有12项获国家专利,在国内国际的发明展赛中,获省级以上奖牌26枚。其中,国家级以上金牌6枚,他们还夺得过宋庆龄儿童发明奖及国际专业展金奖。这些殊荣的本身,就是《青少年发明创造途径》这本教材最好的注脚。”

1994年2月17日,该书评发表在《重庆日报》第7版,引起社会强烈反响。

五、别具一格授“金招”

1994年,重庆市教委组织全市科技辅导员到葛兰中学听张淮讲“电的用途”辅导课,一节课提问43次,举手回答的学生总人数达400余人次。43名同学的回答中,只有3名同学回答错误。市教委几位专家感慨地说:“听了几十年的课,从来没有听到像今天这样生动活泼、效果特别好的课”。课后,重庆市教委在葛兰中学挂上了“重庆市创造教育实验基地”的牌子。

1994年,长寿县教委、县科委在实验二小召开科技工作会议,安排他对全县科技辅导员上一堂科技辅导课。会后,他与科技辅导员们长期保持着沟通交流,有问必答,有求必应。协助进修校的陈德明、实验二小的文伟、实验三小的张秀红、葛兰镇中心校的喻一峰、金山小学的王文利等10多名科技辅导员获得了10多项国家专利。

20年后,即2014年,张淮又被重庆师范大学物理与电子工程学院聘为“特聘专家”,为“国培计划”2014农村中小学教师短期集中培训项目——“初中科技辅导员”进行了一天的培训。多位学员在学习心得中对当天的培训给予了很高评价。

重庆师范大学聘书

六、转化专利闯南北

1996年,为转化专利项目,张淮停薪留职11年。他一边搞专利项目产品开发,一边搞发明创造,开发出了几何作图王、滑板柜式课桌、带过滤网的升降火锅3个专利项目产品。其中,学生用品“几何作图王”,一共开发了4次,第三次开发的产品通过了重庆市教科所组织的专家鉴定,获得重庆市教科所数学专业委员会的推荐,重庆市教学仪器管理处将其编入教学仪器配备目录。

教学仪器配备目录

产品上市后,重庆市、成都市两个教育服务中心,贵州省、云南省两个教学仪器管理处,重庆朝天门文化用品公司,分别与开发商签订了各自省、市及重庆朝天门文化用品市场的总经销合同。上海市教育服务中心、浙江省教学仪器管理处分别表达了强烈的总经销意愿。重庆市第一中学、第八中学、第五十三中学等的数学教研组允许学生自愿购买,重庆市部分文化用品商店予以销售。“几何作图王”成了当时销售非常红火的专利产品。

“滑板柜式课桌”,在抖音平台上点击量83.8万人,点赞3.8万人次。

央视新闻频道、经济频道,重庆电视台、深圳新闻网对“旋转式立体停车架”进行了专题报道,《重庆晚报》在重庆高交会期间进行了大篇幅报道。

央视新闻频道报道“旋转式立体停车架”

北京电视台、湖北电视台对“高楼防震防火逃生不倒翁”进行了专题报道,湖北电视台将其作为《冲出危机》栏目第一期的第一个案例。

2012年,重庆市退(离)休教师协会在看了《重庆晚报》对张淮的报道后,在简报上以《老有所为的典型 学习的榜样》为题,介绍了张淮的先进事迹。

张淮为感谢重庆市退(离)休教师协会的关爱,拜见了马中和主任,送上他编写的《青少年发明创造途径》一书,马主任鼓励张淮继续发挥余热,争取再写书回报社会。

张准老师与马中和主任在一起

张淮当时已退休,没有讲台,表示在写书时案例不充分。马主任立即打电话给市教科所,让他们为张淮提供讲台,对学生进行科技辅导。市教科所先后联系了石新路小学、重庆37中,綦江中学,张淮以科技辅导员身份对这些学校选出的发明爱好者进行科技辅导,历时半年,辅导蒋波、李玉龙、黄亚东等20多位同学发明出了具备获得国家专利的20多个项目。

张淮还被重庆市发明协会创新教育研究中心聘为研究员,先后到王朴中学、巴南中学,渝北区、九龙坡区、云阳县三个区县的职教中心等10余所学校举办创新讲座,收获了20多项学生发明。

重庆新洁净清洗技术服务有限公司是当时市内最大的保洁服务公司,聘请张淮为科技顾问。在一年多的时间里,张淮与该公司员工一起研发出了抓手式卫生拖把、带伸手胶条的玻璃双面清洁器、多功能拖把、伸手式拾物器、保洁行业工具箱5项发明,获得了国家专利。

重庆新洁净清洗技术服务有限公司聘书

该公司还以“未来菁英”为题,举办了两期暑假培训班,请张淮为来自重庆巴蜀中学、南开中学、重庆市第一中学、重庆29中、重庆巴川中学等20余所重点学校的优秀代表进行为期一天的科技辅导。在短短的一天里,辅导29个学生获得了可以获得国家专利的项目。江北报记者以《民间发明家面授发明秘诀》为题作宣传报道,受到众多读者关注。

重庆江北报报道

至此,张淮老师收获了50多位学生的优秀发明案例。

用了3个月时间完成了第二本书《青少年发明创造实用技法》的写作。他把书稿送到重庆大学出版社,经过审查,准予出版。

该书出版后,重庆市辅仁中学、市37中、市11中等学校将其作为科技课的教材。《重庆教育》杂志、《少年先锋报》分别对该书作宣传报道。

1998年,应重庆市长寿区关工委邀请,张淮加入科技辅导团后,先后对长寿区实验一小、二小、三小、双龙中学、重庆远恒佳等20余所中小进行了科技辅导。2021年,75岁的张淮被中共长寿区委宣传部、区关工委评为“先进个人”。

长寿区委宣传部、区关工委颁发的荣誉证书

七、心血浇出丰硕果

张淮一心扑在科技发明事业上,用心血浇灌出了累累硕果。

1987年至1996年,张淮辅导学生发明了100多个项目。其中,获得国家专利11项,省级以上奖牌36枚,县、市级证书60多本。带重力角度指示器和指南针的绘图仪、多功能圆规、编码杆秤、急救针、防盗暗锁、前后照可变向手电筒、显量喷雾器、单珠算盘、线段及角等分坐标绘图仪、全方位角度测绘规尺、活动坐标量画尺规11个项目获国际金牌奖1枚、铜牌奖1枚;国家级金牌奖5枚、铜牌奖4枚,专项奖牌2枚;省级金牌奖7枚、银牌奖3枚、铜牌奖5枚。未获国家专利,获县、市、省级、国家级、国际级奖的有20多项。

中国老科学技术者荣誉证书、奖章

2019年,张淮获中国老科学技术工作者协会颁发的“2019年度中国老科学技术工作者协会奖”及奖章。

张淮与辅导学生所获得的100多项专利中,有5项专利得到成功开发,“滑板柜式课桌”获中国创新设计最高奖“红星奖”。

“红星奖”奖章

张淮还辅导9位老师和两家企业获得20多项专利。

八、无私奉献传佳话

张淮心中装的是责任,肩上扛的是情怀。他用艰辛丈量了发明路的长度,他用大爱拥抱了发明路的宽度,他用智慧提升了发明路的厚度。

在发明创造过程中,缺乏材料、工具,张淮就采取土法上阵。动员学生把家里的篾刀、斧头、锯子,拿到学校当工具用。自己也把家里的东西拿来做配件,实在没有就自己掏钱购买。学生赵兴友发明“带气枪的螺杆式升降自行车坐垫”,做模型时需一些配件材料,张淮就把自家彩电天线、螺丝帽给了他。发明“前后照可变向电筒”需有机玻璃、扳手,张淮又拿钱给他买。当时像这样的支助,大约用去千多元。可当时他上有年迈的父母、下有未成年的4个孩子,就靠他和妻子每人每月30多元的工资收入维持生活,连一碗炸酱面都舍不得吃,竟然把住房卖了用来购买发明创造的材料,租了一间很窄的房屋。大哥含着泪说:“兄弟,你这是何苦哦?”学生们更是感激涕零掏心掏肺地说:“老师,您为了辅导我们搞发明创造,连自己的窝都买了,你的大恩大德,我们啷个报答哟!”

2016年6月10日,张淮将自己与厂家联合开发生产的1万套“几何作图王”专利产品和自己编辑出版的《青少年发明创造实用技法》书300套(价值15万元),无赏捐赠给了长寿区红十字会。红十字会立即将产品和书送到20多所中小学校。学生们拿着产品和书爱不释手,情不自禁地拍手叫好,有个学生感激涕零地说:“张老师真了不起,发明出来的东西好实用哦!”一位老师说:“这产品和书凝聚着张淮老师艰辛的心血、展现了张淮老师聪明的智慧、放飞了张淮老师满满的大爱、体现了张淮老师高尚的情怀,我们要永远记住他!”

长寿电视台、《长寿日报》做了专题报道,张淮的无私奉献受到社会各界称赞。

九、老当益壮创奇效

1983年至今,张淮老师从37岁身强力壮的年轻小伙,变成77岁满脸皱纹的耄耋老人,他用执着送走了40个春夏秋冬,他和他辅导的学生发明加在一起,获得了百多项专利,荣获过百多个国际、国家、省级金奖、银奖、铜奖,他上过国家、省、市、区(县)电视台,他获得“中国老科学技术工作者”称号,他为长寿地区培养了众多的小发明家,硕果累累、誉满民间。

部分专利证书

让他感到特别欣慰和骄傲的是:2016年与长寿中学高中数学教师喻小波共同研发的“圆锥曲线绘图仪”。圆锥曲线绘图仪是在一块普通的小黑板上设置了四组可伸缩的套线,根据这个套线可在这个黑板上画圆,画椭圆,画双曲线,画抛物线,而且画椭圆、双曲线、抛物线,完全能按各自的标准方程进行作图,而且作图方法十分简单,同学们一看就懂,一用就会。

“圆锥曲线绘图仪”模型图片

2017年9月,张淮带着他制作的模型前往教育部教育技术装备与发展中心进行汇报。分管领导王相钥老师在听完介绍和演示后,称赞“该项目确实是一项好发明、好专利、好教具,应该抓紧进行开发和利用,让其为教育教学服务”。

而今,他又发明了获得二项国家专利的“奇效婴儿床”项目,与重庆普雅花智能家居有限公司联合开发,生产出了符合QB 2453 1—1999国家轻工行业标准要求的产品。2023年2月1日,长寿电视台作了专题报道,引起了人们高度关注。

联合生产出来的“奇效婴儿床”产品

许多单位的领导、专家、学者对张淮“生命不息,创新不止”的精神给予高度赞扬,对张淮老当益壮、大爱无疆的情怀给予充分肯定。

目前,张淮仍在发明创造的道路上奋斗不息!

作者简介

黄盈明,男,汉族,1951年8月生,中共党员,中国曲艺家协会会员,重庆市曲艺家协会会员,重庆市民间文艺家协会会员,重庆市长寿区名人事业促进会顾问,长寿区民间文艺家协会副会长,长寿区老年书画研究会秘书长。曾在《曲艺》《重庆文艺》《重庆艺术》《巴渝文化》《巴人》《长寿文艺》、华龙网、四川省情网、方志四川等期刊及网站、新媒体平台刊发作品及获奖。与人合作编辑过《长寿民歌选》《长寿曲艺作品选》等书籍。

陈龙狮,老红军、八一将士、中央特科功臣陈昌之子,重庆市长寿区名人事业促进会顾问,军挎记者。

来源:四川省地方志工作办公室

作者:黄盈明 陈龙狮

供图:白应琴