科技创新综合实践活动课程开设计划范本Word格式.docx
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活动室内安放的工具、设备、仪器应尽量选用安全、环保型。
学生的知识、体力、能力等还处于学习上升阶段，部分器材学生不正确使用会有一定的危险性，所以活动中必须有教师在场帮助和指导。
对于不正确行为，教师必须给予及时纠正。
严格执行活动室的规章制度。
活动时教师必须到岗尽责，认真管理和辅导；
教师要经常向新参加活动的同学介绍工具、设备、仪器操作方法、要领；
提倡学生间“以老带新”，互相合作学习。
第1章发明技法1
1.1缺点列举法1
1.2希望点列举法5
1.3设问发明法8
1.4联想发明法14
1.5组合发明法16
1.6逆向思考法21
1.7移植发明法23
1.8巧妙仿生法27
1.9废物利用法31
1.10专利发明法35
第2章全国青少年科技创新大赛获奖作品精选集40
2.1物理学---水、风力活塞式抽水泵40
2.2植物学---果品适宜储藏温度简易判定法41
2.3化学---一氧化碳清除器42
2.4计算机科学---光感笔的设计与开发43
2.5技术发明---智能饮水机44
第3章吴忠高级中学学生作品简介46
3.1简易净水器吴忠高级中学高二（6）张继旺46
3.2无污染黑板擦吴忠高级中学高二（6）刘亚楠47
3.3音乐牙刷吴忠高级中学高二（6）施进洋48
3.4《多功能的电子狗》吴忠高级中学高二（6）孙辉50
3.5易于安装的插座吴忠高级中学高二（6）孙涛51
3.6铅笔盒与书架组合吴忠高级中学高二（6）王改艳52
3.7多功能电池安装器吴忠高级中学高二（6）王立远54
3.8关于中芯笔的改进吴忠高级中学高二（6）岳玉宝56
3.9活动晾衣钩吴忠高级中学高二（10）郭亮58
3.10各种简易拆卸车圈吴忠高级中学高二10）吴会良59
吴忠高级中学学生科普活动掠影62------66
第1章发明技法
什么叫技法、大家知道，干好什么事，都要了解这件事发生、发展的过程和规律，都要掌握干好这件事的方法。
对于创造发明来说，这种方法和规律，就称为技法。
有了巧妙的发明方法和技能，还怕创造发明不成功吗？
1.1缺点列举法
日本美津浓有限公司原是生产体育用品的一家小厂为了产品畅销世界各国，厂里的开发人员到市场上去调查。
在调查中，他们发现，初学网球者在打球时不是打不到球，就是打一个“触框球”，把球碰偏了，十分头疼。
很多人都想，要是球拍大一点，兴许不会出现上述毛病。
国际网联规定，球拍面积必须在710平方厘米之下。
美津浓有限公司就专门做了一些比标准大30%的初学者球拍。
这种球拍一上市果然畅销极了。
后来他们又了解到初学者打网球时，手腕容易发生一种皮炎，这种病被人们称之为“网球腕”，发生的原因是因为腕力弱的人，在运动前没有，在打球时发生腕震而造成的。
于是，该公司又发明了减震球拍。
他们用发泡聚氨酯为材料，但是经过试验，发现打起球来软塌塌的，很容易疲劳。
又重新进行了试验，终于制成了著名的“减震球拍”，产品打进了欧美各国。
这里，他们运用了什么技法呢？
这种技法叫做缺点列举法。
什么叫缺点列举法？
从上面的实例中，我们明白，缺点列举法就是通过发现、发掘事物的缺陷，把它的具体缺点一一列举出来，然后，针对这些缺点，设想改革方案，进行创造发明。
缺点列举法是一种行之有效的发明技法。
因为任何事物都不是十全十美的，总是有优点也有缺点。
或者，今天看起来没有缺点，但是过了一个较长的时间，它的缺点却暴露出来了。
为什么事物总是有缺点呢？
（1）局限性
设计产品时，设计人员往往只考虑产品的主要功能，而忽视其他方面的问题。
比如，厨房里使用的锅，烧煮食物很方便，这是它的主要功能。
但是，当用它烧煮汤、羹类的东西，就暴露了它的局限性，因为锅的上口太宽，不便倒入小碗。
有人根据这个缺点，设计了“茶壶锅”。
这种锅的外形很别致，它是把上口宽的锅与倒水方便的茶壶巧妙地结合在一起而制成，似锅似壶，一物多用，尤其适合烧煮面食之用。
（2）时间性
有的产品刚发明时，很好看，很好用，但过些时候，看厌了，不好使了。
或者是，随着科学技术的进步，它落后了。
如日本商人酒井靠发明玩具小狗而发家。
但是，人们看久了，没有新鲜味了，有个个体户便想出一篮双狗的主意。
他把两只这样的小狗并排放在塑料小篮中，小狗前肢搭出篮缘，姿态可爱。
这个简单的发明夺了酒井的生意。
再如热水瓶吧!
总是用锅烧开了水，再倒进热水瓶去。
随着科技进步，现在可用电热器直接对热水瓶里的水加热、烧开，更方便了。
因此，只要我们处处留神，时时观察，产品的缺点是不难发现的。
应用缺点列举法进行创造发明，有哪些要领呢？
（1）敢于质疑 发现缺点
人常有一种惰性，对于正在使用着的东西，看久了，习惯了，就认为理该是这样。
比如家用小铁铲，祖祖辈辈已经使用几十年了，人们认为它的结构是天然合理的，常常看不到它的缺点，即使看到了，也认为“就是这个样”。
山西太原市的中学生王刚，突破人们思维的框框，善于发现，敢于质疑，大胆革新。
他说：
“我家有把小铁铲，用来铲垃圾或蜂窝粉等东西。
铁铲铲了东西，但不容易端平，于是小铲里的东西常常往下掉，总是铲不干净。
有时，用手或扫帚压住铲里的东西，拿着又很别扭。
“铁铲的缺点被王刚发现了，发明点选准了。
他便进行设计、实验。
他找了一根较粗的、比小铁铲柄长的铁丝，一端按小铁铲铲面的大小，做成环形。
环形的下端敲扁向下折成90°
角，如图2所示。
最好能在环形铁丝边沿装一块薄铁皮，成勺形。
铁丝的另一端绕一圈后，缚在小铁铲把柄的端头。
这样，当铁铲铲上东西后，用手捏紧把柄与铁丝，使铲与罩合拢，铁铲里的东西就再也掉不下来了。
当松开铁丝时，铁丝向上弹起，铲里的东西很方便地倒出来。
（2）调查研究 列举缺点
我们对产品不可能件件都使用过，而使用过这些产品的人，对产品的优点、缺点是最清楚的。
因此，我们要到最有发言权的使用者那里听取意见，并亲自体验，了解缺点的症结所在。
30多年前，日本有个名叫鬼冢喜八郎的人听他的一位朋友说：
“今后体育要大发展，运动鞋是不可缺少的。
”于是，他决定跨入生产运动鞋这一行业。
他想，要在运动鞋制造业中打开局面，一定要做出其他厂家没有的新型运动鞋。
同时，他想，任何商品都不会是完美无缺的，如果能抓住哪怕针眼大的小缺点进行改革，也能研制出新产品来。
这样，他便选了一种篮球运动鞋进行研究。
他先访问优秀的篮球运动员，听他们说目前篮球鞋的缺点。
几乎所有的篮球运动员都说，现在的球鞋容易打滑，止步不稳，影响投篮的准确性。
他还和运动员一起打球，亲身体验到这一缺点。
于是，他围绕打滑这一缺点进行革新。
有一天他在吃鱿鱼时，忽然看到鱿鱼的触足上长着一个个吸盘。
他想，如果把运动鞋底做成吸盘状，不就可以防止打滑了吗？
他就把运动鞋原来的平底改成凹底。
试验结果表明，这种凹底篮球鞋比平底的在止步时要稳得多。
鬼冢发明的这种新型的凹底篮球鞋，逐渐排挤了其他厂家生产的平底篮球鞋，成了独树一帜的新产品。
（3）做好记录随时备查
发现缺点，并不就能搞出发明，有时要等待很久，联想或灵感使你想出一个发明。
因此，做好记录，随时备查是很重要的。
科学家们常说，最淡的墨迹胜过最好的记忆。
这话是千真万确的，是经验之谈。
这是说，记录能帮助你记忆。
再者，发明者对物品所列举的缺点不可能都是很成熟的观点，都能演绎成发明命题。
然而，记录得多了，增加了发明选题的灵活性，设计成熟方案的可能性增加了。
日本有一位名叫斋藤的卡车司机，习惯于做记录。
一天行车途中，因汽油用完而向过路的汽车索油。
当时，他没有抽油的工具，只得对着橡皮管用嘴吸。
人在途中，不可能就去研究发明方案，他便做了记录。
事隔很久，他看到了这条记录，又联想到在橡皮管上安上个泵就可以代替嘴吸了。
后来，他发明了输送汽油的蛇管泵，并获得了发明奖。
请你发明设计
怎样改进蚊香？
在炎热的夏天，讨厌的蚊子，嗡嗡之声扰人不得安宁。
点上蚊香固然不错，但烟气缭绕，很呛人。
再者，可利用蚊子的趋光性而避光，但是晚上又不能不点灯。
最近市场上出售“电子蚊香”就是一块ＰＴＣ材料制成的加热器上放置一片含有除虫菊脂的药片，受热时挥发出清香的气味，达到驱蚊的目的。
但也有缺点，它增加了电能的消耗。
上面列举了这些缺点，请你设法改进一下。
怎样克服筷子难夹球形物的不足？
筷子是人手的延长，经常使用筷子对锻炼小脑有好处。
但筷子也有缺点，难夹豆子，花生之类的球形食物。
你能否在这个古老的发明上再做出新的改进？
1.2希望点列举法
达·
芬奇是15世纪的意大利人。
他曾希望人们能利用自己的力量飞上天。
于是，他从愿望出发，设计了一种人力飞机，让人扒在上面，手脚一齐用力，使装有羽毛的飞机两翼像鸟一样，扑动并飞翔起来。
尽管他的这个设计没有成功，但他希望用人力来实现飞行的愿望，经过人们几百年的努力，终于成功了。
现在的人力飞机不仅能飞起来，而且能飞过英吉利海峡。
达。
芬奇的愿望实现了。
芬奇的发明技法叫什么呢？
就称为希望点列举法。
希望点列举法就是发明者根据人们提出来的种种希望，经过归纳，沿着所提出的希望达到的目的，进行创造发明的方法。
希望点列举法不同缺点列举法。
后者是围绕现有物品的缺点提出各种改进设想，这种设想不会离开物品的原型，因此，它是一种被动型的创造发明方法，而希望点列举法则是从发明者的意愿提出各种新的设想，它可以不受原有物品的束缚，因此，它是一种积极、主动型的创造发明方法。
现在，市场上许多新产品都是根据人们的“希望”研制出来的。
例如，人们希望茶杯在冬天能保温，在夏天能隔热，就发明了一种保温杯。
人们希望有一种能在暗处书写的笔，就发明了内装一节五号电池、既可照明又可书写的“光笔”。
在研制一种新的服装时，人们提出的希望有：
不要钮扣，冬天暖夏天凉，免洗免熨，可变花色，两面都可以穿，重量轻，肥瘦都可以穿，脱下来可作提物袋等等。
现在，这些愿意大多数都在日常生活中变成了现实。
应用希望点列举法进行创造发明，有哪些要领呢？
（１）我们的希望是指社会的希望、大众的希望。
因此，我们要向社会了解、向大众了解他们的希望是什么？
比如，随着社会主义市场经济的发展，人们希望有迅速传递住处的工具诞生。
于是发明家发明了“传呼机”。
为了满足不同人的希望，发明了中文显示传呼机，用汉字显示简短电文、预报气象；
字符显示传呼机，以字母显示传呼住处急救传呼机，供老年心脏病、高血压患者使用，发病时可按键发出求救信号；
红外传呼机，常用在餐厅餐桌上，通过发射红外信号告诉服务台派人去服务……
（２）要随时注意观察周围的事物，处处留心有“希望”。
郑州七中一年级的温智红想到小孩子端凉水瓶倒水很不安全，提出了不用倒水能喝到水的发明课题：
“自动出水瓶”。
他在凉水瓶上装一个软木塞，软木塞上钻两个孔，插入两根玻璃管，一根接近瓶底，叫出水管，另一根短的叫进气管。
进气管口下头接一根不长的软皮管，从侧面切开一个１０毫米的口子，下头用圆木棒堵死，这是进气阀。
再找一个软塑料玩具，头上钻一个小进气孔，去掉圆哨，插在玻璃管上当作打气的球。
当要喝水时，用指头按住小孔，来回地捏玩具，瓶内气压增高，水就会从出水口自动流出。
这个发明课题就是温智红观察到小孩子倒水不安全而希望能安全喝水而来的。
在提希望点时要注意可能性和科学性，不要像科学幻想那样脱离现实太远。
（１）可能性
提希望点时要瞻前顾后。
“瞻前”，是指所想到的希望点是否已有前例。
“顾后”，是指所选题目是否与当时的技术水平相适应，自己能否有完成的可能性。
著名发明家爱迪生曾运用希望点列举法选定一个崭新课题：
声动马达。
他设想，声音是能量的一种表现形式，将噪音收集存储起来，通过一个转换系统，将它转变成机械能，使机器运转。
这个设想虽然合情合理，但这个选题在当时受到技术水平的限制，却无法实现。
（２）科学性
提希望点要符合自然规律。
超越自然规律的任何设想，都是要落空的。
自古以来有许多人希望自己长生不死，还有些人以“长生不老药”作为发明的研究课题。
在很久以前，有人曾研究发明“永动机”，设想在没有温度差的情况下，在海水里不断吸取热量，再把这些热量转变成机械能，制成一部发动机。
试想，这些违反自然的“发明”能成功吗？
希望快速画角平分线？
画角平分线，一般的方法要利用直尺和圆规。
在缺少工具的情况下怎么办？
有人将画有角的纸对折，让两角边重合，则该折痕就是角平分线。
但是，这种方法不巧妙。
你能想出巧妙的办法吗？
希望使胶水在瓶中流动得快些
胶水是一种流动性很差的胶体。
当胶水用得所剩无几时，再用它，则要倒转瓶子，耐心地等待它慢慢流出，令人着急。
希望在不稀释胶水的条件下，能使胶水的流动速度快些。
1.3设问发明法
设问发明法也称聪明的办法、检核表法。
它享有创造技法之母的称号。
夜光粉是一种用量少用途不大的发光材料，多用于钟表和仪表。
现在有人提出，它能有更大的用途吗？
这个设问，诱人研制成夜光纸，可以裁剪成任何形状贴在夜间黑暗环境中，指示开关位置所在，既方便，又安全。
可贴在火柴盒上、煤油灯座上、山区公路转弯处、楼梯扶手处等等。
这种发明技法叫设问发明法。
设问发明法根据需要解决的问题，或需要创造发明的对象列出有关问题，然后一一核对思考，促进创造发明。
可以设问现有的发明有无其他用途？
能否引入其他创造性设想，或替代，或借用？
现有发明可否改动一下？
可否缩小、减轻、分割？
可否扩大用途，延长寿命？
可否更换型号或顺序？
可否颠倒过来？
有无替代用品？
现有的几种发明是否可以组合一起？
……从这段设问中可以获得解决问题的方法和创造发明的设想。
设问发明又称检核表法，在实践中有哪些具体方法呢？
我国的创造学专家根据美国著名的创造学奠基人奥斯本的检核表法，通过实践和研究，总结出一套具有中国特色的检核表法，即十二个“聪明的办法”。
（1）加一加
把一件物品加大一点，加长一点，加高一点，或者把功能增多一点，使物品在形态上、功能上、尺寸上有所变化，有利于使用。
例如，把变通的印刷铅字加大一点，成为大号字，便于老年人阅览。
把变通雨伞加大一点，成为海滨游泳场的晴雨两用伞。
铅笔和橡皮原来是分开的两件东西，美国威廉发明了橡皮头铅笔，这也是加一加的方法。
帽子和衣服加在一起，有了带帽子的风雪大衣。
X射线照相装置同电子计算机加在一起，成为“CT扫瞄仪”，使诊断脑内疾病和体内癌变等具有特殊效能。
（2）减一减
把一件物品减小一点、减轻一点、减低一点，使它的形态、功能发生变化。
例如，电子管改成集成块，体积缩小了。
钢铁架帆布帐篷改为充气塑料帐篷，重量大大减轻了。
近视眼患者带上眼镜很不方便，发明微型隐形镜片，装在眼睛内，更方便了。
（3）扩一扩
把一个物品放宽一点，扩大一点，使它的功能产生明显的变化。
例如，放大镜、显微镜、宽银幕电影、投影电视，都是运用扩一扩的技法。
上珠算课，教师向全班同学演示怎样拨珠运算，制作一个大算盘，挂在黑板上，全班同学都看得清清楚楚。
（4）缩一缩
使一个物品的体积缩小一点，缩短一点，给人使用带来方便，或者改变它的功能。
例如，制造压缩饼干、袖珍收音机、袖珍雨衣等，书籍的缩印本、袖珍词典等。
一位医师设想了利用气球作为疏通血管的工具。
把气球缩得很小（直径只有几毫米），把它系在一个特制的导管的一端插入病人的动脉血管，当它探到被脂肪阻塞的地方时，就给小气球充气，小气球膨胀后，就挤压清除了沉积在那里的脂肪，使血液正常地疏通。
（5）变一变
改变物品的形状、尺寸、颜色、味道、音响等，引起人们新的感觉，更有使用价值，更受消费者欢迎。
例如，服装的面料、款式、颜色、图案的变化。
圆形铅笔变为六角形、扁圆形，不易滑手，不易从桌上滚下。
圆珠笔从单色变为双色、三色等。
（6）改一改
改进物品原来的形状、性能、结构，使之出现新形态、新的功能。
例如，对雨伞的改进。
为了防止容易拿错，让伞布增加颜色和图案。
为了防止风雨时伞布遮住视线，改用透明的塑料作伞布。
为了撑伞时拿东西方便，设计成可戴在头上的帽式雨伞。
还有，带“储水器”的伞，带照明的伞，等等。
再如，拨环式电话机改为按键式电话机；
单放机改为收音机；
单卡改为双卡……，使产品朝着自动化、微型化、效率化、轻便化、简单化、省力化方向发展。
（7）拼一拼
把一个物品与另一个物品拼起来。
这和“加一加”有相同之处，但又不完全相同。
这里指的是一种到多种规律的合并，一种到多种功能的合并。
例如，有的小刀把刀、指甲剪、开啤酒瓶的起子合并在一起。
有的组合家具，这样一并可以坐，那样一并可以睡，再一种摆弄可作写字台等等。
（8）学一学
通过学习、模仿别的产品的形状、结构、颜色、性能、规格、功能、动作来实现新的发明。
例如，鲁班被草划刮破了手，他模仿茅草边缘的小齿，发明了锯。
有一位小发明家发明了方便的淘米器。
平时淘米时，倒水很麻烦，一不小心，米就会流失。
看了米筛做得密不易漏米，学着做个半圆形的铁丝网，罩在淘米桶上就不会使米流失了。
（9）代一代
代是指代用，材料的代用，方法的代用，商品的代用。
工具的代用。
例如，以塑料代钢，以喷塑代电镀，以集装代散装。
运用代一代可以生产出许多新的产品。
（10）搬一搬
把物品的某一部件搬动一下，产生一种新的物品。
例如，把电视机上的拉杆天线“搬”到圆珠笔上去，发明了可伸缩的“圆珠笔教棒”。
在黑板上用三角板画图形不方便，一位同学在三角板的三个顶角各装一个小铁珠，这样，当三角板在黑板上移动时，减小了摩擦。
（11）反一反
把某一事物的形态、性质、功能反一反，发明出新的物品。
许多新产品往往是上与下、里与外、左与右、前与后、横与竖反一反。
例如，皮革里外反一反，成为翻毛制品。
平时人们穿拖鞋只能朝一个方向穿进去，如果脱拖鞋时把拖鞋放倒了，那么，到要穿的时候，又需要把它摆正才能穿。
能否做到反方向也能穿呢？
日本横山康子发明了两面都能穿的拖鞋。
这种拖鞋只是把拖鞋的十字搭攀移到中央就行了。
（12）定一定
定指的是规定、约定。
为了解决某一问题，或改进某一件东西，为了提高学习、工作效率和防止可能发生的事故或疏漏，需要做出一些规定。
例如，为了使交通有秩序，防止事故发生，发明了信号灯。
规定黄灯亮时，车辆停止行驶，已经越过停车线的车辆可以继续行驶；
红灯亮时，禁止车辆通行；
绿灯亮时，车辆通行。
再如，医师测定病人的体温要用温度计，温度计刻度的规定，是瑞典科学家摄尔休斯的一大创举，他规定水结冰时的温度（冰点）为零度，在一个标准大气压下沸水的温度（沸点）为100度，中间分为100等分，每一等为1度。
这就是摄氏温度计使用的“温标”，记为“C”。
请你观察周围的物品，其中哪些是用聪明的方法发明的？
用了哪一种方法？
这种方法对你有什么启发？
自由发明
观察周围的物品，哪些地方需要改进、革新？
请你巧妙而灵活地运用“聪明的办法”进行创造发明。
为了节省空间，增加灵活性，请运用“缩一缩”的方法，发明一种折叠用具。
可用画图说明，也可以用纸板制成模型。
1.4联想发明法
瑞士工程师乔治.德梅斯特拉尔很喜欢打猎。
每次打猎回来总发现有一种大蓟花粘在他的衣服上，粘得很紧，不易摘下。
他逐渐对这种长有倒刺的野花发生了兴趣。
有一次，他摘下一朵花放在显微镜下观察，发现花上长有许多小钩子。
原来是这种小钩子紧紧地粘住了布料！
由此，他联想到，假如在布上放置一些类似的小钩子，不就能够将两片布牢固地粘合在一起吗？
经过反复思索，德梅斯特拉尔认为自己的设想是符合实际的。
于是，他采取分析和类比的方法，经过8年的研究实验，终于制造出由两条尼龙带组成的尼龙搭扣。
具体结构是：
在一条尼龙带上布满小钩，另一条上布满小圈，将二者相对挤压就能牢牢地粘合一起了。
这项发明是在1957年完成的，相继在许多国家获得专利权
这种创造发明技法叫联想发明法，也叫想象法。
它是把与发明对象不同领域中的事物与发明联系起来的思考方法。
所谓联想，就是把头脑中不相关的事物重新进行组合。
联想发明法有两种方式：
（1）随机联想法
随机联想不是出乎意料之中，而是出于意料之外，即人们常说的：
踏破铁鞋无觅处，得来全不费功夫。
由随机联想所做出的发明或发现，通常叫做“机遇”。
北京市铁六中黄建川同学，15岁时发明“爬楼梯车”。
有一次，他看到小狗上楼梯，十分轻松、灵巧。
于是，联想到搬运重物上楼却十分吃力，能否把小狗上楼梯的动作运用到运重物上楼梯呢？
经过思考和试验，发明了“爬楼梯车”。
狗和车本来毫不相干，他怎样把它们联想一块呢？
关键在于“爬楼梯”这三个字。
狗能爬楼梯，车能不能？
狗能爬楼梯的动作，车能不能学？
这些联想推动着董建川深入研究，他发明的“爬楼梯车”，运重物上楼时，先把小车前轮推近楼梯，压下扶手，前轮悬空，被橡皮筋拉起，再推进小车，使前轮搭在上面的楼梯上；
再提起扶手，后轮悬空，后轮被橡皮筋拉起，稍向前稚，
爬楼梯车
使后轮搭在上一级楼梯上……。
这样一级一级地爬，小车就爬上楼去了。
随机联想能很快地促进一种新发明，而且往往是在没有命题的情况下一举构思成功的。
但是，不要由此产生一种误解，认为搞发明要靠碰机会，甚至“守株待兔”坐等“机遇”的到来。
俗语说得好：
“机遇偏爱有准备的头脑”。
只有有心人，时时思新索奇，处处接收新信息才能捕捉转瞬即逝的“机遇”。
否则，发明的“机遇”撞到鼻尖上，也会失去的。
（2）强制联想法
严格来说，强制进行的联想才可称作一种独立的创造发明的构思方法。
随机进行的联想只是配合其他发明构思方法的一种辅助手段。
因为随机联想不是对准发明目标有目的、有步骤地去联想，而是偶然受到某种表象的刺激突然联想到某一重大问题及其解决方案。
强制联想法是对照发明命题在构思其具体结构时，开动自己的思维机器，捕捉一切与本发明结构有关的表象和发明目标的要求或特性联系到一起去联想。
台湾省少年朋友翟梅发明下雨自动关窗户装置，是通过强制联想法构思成功的。
她的发明过程是这样：
首先通过窗户自动关闭这一要求联想到弹簧门，即应有一
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