化工創意教育-創造力與創意設計

化工創意教育

-創造力與創意設計

馬振基 教授

國立清華大學化工系

2005年中國化學工程學會年會

2005年11月19日

Outline

Outline

• 台灣化工產業的發展趨勢

• 台灣化工產業永續經營的策略

• 創造力教育

- 歐. 美. 日

- 台灣–創造力白皮書

- 中國大陸

• 化工–『創造力與創意設計』課程與教材

• 結論

台灣化工產業的發展趨勢

資料來源：工業局

(2003年美元對新台幣匯率1:33.95； 2004年美元對新台幣匯率1:33.04)

一、化學工業概況

我國化學工業發展現況

我國化學工業發展現況

0.8％

19.2萬美元

177 億美元

146 億美元

820 億美元

42 萬人

19,625家

2004年

2003年

項

目

0.8％

研發費用占營業額比率

15.9萬美元

受僱員工平均年產值

164 億美元

出 口 值

140 億美元

進 口 值

662 億美元

產

值

41.5 萬人

從業人員

19,325家

廠 家 數

IDB

資料來源：中華民國工業生產統計月報; 工研院IEK-ITIS計畫(2004/10)

二、化學工業各分業產值結構

IDB

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

新

台

幣

十

億

元

1999

2000

2001

2002

2003

2004

_{年 度}

塑膠製品

橡膠製品

石油煤製品

醫藥化學品

特用化學品

高分子材料

人造纖維

肥料

石化中間體

基礎化學原料

造紙印刷化學品

23%

15%

1,621

1,951

1,833

1,897

2,248

2,773

說明：1.新台幣對歐元匯率為38.1：1計算

2.上述未列入韓國，2002年韓國石化工業產值為220億美元

資料來源：CEFIC ，工研院化工所整理

4050

1780

1424

901

860

₆₈₄

590 539

467 411 395 356

145

83 61 56 45 28

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

億

歐

元

美國 日本 德國 法國 大陸

義大利

台灣 英國

比利時西班牙 愛爾蘭

荷蘭 瑞典 丹麥 芬蘭

奧地利葡萄牙

希臘

三、我國化學工業在全球之地位

IDB

產品

ABS

玻纖布

CD-R光碟片

DVD-R光碟片

TPE

PTA

PU合成皮

聚酯絲

聚酯棉

尼龍絲

產量/值

153萬公噸

3億4,200萬元

59.2億片

5.2億片

37.5萬公噸

408萬公噸

8,181萬碼

155.5萬公噸

87.5萬公噸

46.9萬公噸

占全球百分比

24.3%

41%

64%

75%

13.8%

14.4%

14.5%

12.1%

9.4%

11.9%

世界排名

第一位

第一位

第一位

第一位

第二位

第二位

第二位

第二位

第二位

第三位

¾ 在特用化學品方面：長興的乾膜光阻、聚合國際的N次貼、台灣永光的反應

性染料等規模均分別占全球之第一、第二、 第三位 。

¾ 在奈米材料方面：慶祥光波的遠紅外線粉體及應用、長興的CMP研磨液

、

信通的機車觸媒轉換器等均行銷全球。

¾ 在製程方面：台塑六輕為全球單線最大輕油裂解廠，李長榮化工擁有全球唯

一連續式異戊四醇 (Pentaerythritol)製程，規模為全球第三大

、

單線最大。

四、主要化工產品之世界排名

（2003年）

IDB

排名 公司 化學品銷 售額(百萬 美元) 成長率 (%) 化學品占總 銷售額比重 (%) 化學品 獲利 成長率 (%) R&D 費用占 化學品銷售額 比重(%) 1 Dow Chemical 32,632 18.2 100.0 2,082 78.7 3.0 2 BASF 30,769 1.7 81.5 1,727 -20.4 2.9 3 DuPont 30,249 13.2 99.9 N/A N/A 4.5 4 Bayer 21,568 -2.0 66.7 -1,533 N/A 6.0 5 Total 20,197 -7.6 17.1 631 -28.2 N/A 6 ExxonMobil 20,190 23.0 8.5 1,432 72.5 N/A 7 BP 16,075 23.0 6.8 568 10.3 N/A 8 Shell 15,186 32.2 7.5 -209 N/A N/A 9 Mitsubishi Chemical 13,216 5.6 79.6 648 21.4 N/A 10 Degussa 12,930 -2.9 100.0 745 40.0 3.1 11 Akzo Nobel 10,750 -4.7 72.8 741 -19.0 3.4 12 SABIC 10,314 29.0 82.7 3,016 55.5 N/A 13 China Petroleum Chemical 9,744 27.9 18.2 261 262.2 N/A 14 ICI 9,558 -4.5 100.0 644 -20.6 2.6 15 Mitsui Chemicals 9,395 3.5 100.0 465 -4.5 3.4 16 Formosa Plastics Group 8,499 27.4 52.7 1,410 36.1 N/A 17 Dainippon Ink Chemicals 8,405 1.3 100.0 378 9.1 1.6 18 General Electric 8,371 9.4 6.2 803 -28.6 10.6 19 Air Liquide 8,360 7.3 88.0 1,421 4.1 1.2 20 Sumitomo Chemical 8,043 4.7 80.5 300 -6.4 6.9

資料來源：C&EN/JULY.2004

五、台塑首度進入全球前20大

IDB

資料來源：2004 Interbrand調查

六、缺乏自有品牌及通路

2004年台灣十大國際品牌價值

註

：

全球第 100大之品牌價值為23.57億美元

9.63

1.95

研華

ADVANTECH

10

N/A

2.12

友訊

D-Link

9

9.71

2.15

合勤

ZyXEL

8

12.73

2.69

明基

BenQ

7

35.03

2.39

巨大

Giant

6

7.99

2.77

正新

MAXXIS

5

3.63

3.54

康師傅

Master Kong

4

24.40

6.39

宏碁

Acer

3

13.62

8.19

華碩

ASUS

2

18.83

9.09

趨勢

Trend Micro

1

成長率

（％）

品 牌 價 值

（億美元）

公司名稱

品

牌

排 名

台灣化工產業永續經營的策略

■

提升技術層次

■

邁向創新研發

提高附加價值

■

開展全球運籌

工業未來發展方向：

工業未來發展方向：

邁向價值鏈兩端以提升附加價值

技術升級

創新研發

研

發

設

計

附

加

價

值

製

造

裝

配

物

_流

品

_牌

創

新

產業

價值鏈

全球運籌

組

件

行

_銷

關鍵零

IDB

資料來源：施振榮 先生

Key factor : 創造力 Creativity

─創意 Novel Idea

─創新 Innovation

─創作 Invention

歐

歐

.

.

美

美

.

.

日

日

創造力教育

國外大專院校創造力教育發展現況分析

• Baffalo state college

• Center for studies in Creativity

• University of California Santa Barbara

• College of Creativity

• Harvard University

• Harvard Project Zero

• Duke University

• Duke Creative Leadership Program

• Syracuse University

• Matting and Framing Techniques

• Watercolor Painting for Beginners

• Toronto University

• Creative Writing Courses

• University of Massachusetts

創造力教育

創造力教育

中國大陸

中國大陸

北京清華大學化工系副主任 - 趙洪 教授

中國化工高等教育學會常務理事

─研究型人才具備創新能力的前提是對科

學知識的系統了解和對科學前沿的把握

＊

系統設置專業方向課程

＊

教師要教學科研相結合

北京化工大學化工學院院長

-吳祥芝 教授

─富有求實、創新和合作精神，

具有一定的國際交流能力

北京石油化工學院副院長 - 郭文莉 教授

─創新教育體系

建立培養創新精神和創新能力的創新教育體

系；建立創新教育實踐基地；建立管理體制。設立

《技術創新概論》

、

《創造力開發》

和一周的

《創

新設計》

，以及創新教育基地的課外科技活動和參

加經常的學術報告等。

北京清華大學化學系-洪嘯吟 教授

─創新意識之培養與解決實際問題的能力

創新意識解決實際問題能力之培養，不是

靠某種書本實現的，除了要求學生要有深厚的

基礎知識外，主要靠教師的言傳身教，例如課

堂教學應結合創造發明的實際例子來啟發學生

想像力(好奇心和興趣)，鼓勵學生提出問題，

不迷信不隨從，有自信；也應使學生知道實驗

和觀察及由此及彼的思考是創新的主要途徑。

廣博的知識是重要的基礎。

〝授人以漁〞

而非

〝授人以魚〞

，是培養學生能力的最佳方式。

創造力教育

創造力教育

台灣

創造力教育白皮書

創造力與創新能力均為重要議題

行政院「知識經濟」相關建議

89年

90年

「知識經濟發展方案」

「新世紀人力發展方案」

「第六次全國科學技術發展會議」

「科技人才培訓及運用方案」

近年教育政策報告與建議

90年

85年

87年

89年

教育改革總

諮議報告書

國民中小學九年

一貫課程總綱

創造力與創意設計

教育師資培訓計劃

全國教育評估指標

創造力教育91-94年度

中程發展計畫

教育改革之檢

討與改進會議

規劃過程

了解現狀

建立願景

發展規劃原則

發展策略

擬定先期行動方案

時程 — 民國90年2月~12月

發出10000份問卷，回收4000餘份

訪談100餘位教師及行政人員

與300位教育工作者舉辦座談

內部研究會議20餘次

召開諮詢會議，100多名專家學者與會

規劃過程

研究團隊

成員

服務單位

工作要點

吳思華

鍾蔚文

簡楚瑛

詹志禹

吳武典

馬振基

李明芬

吳靜吉

政大商學院

政大新聞系

政大幼教所

政大教育系

師大特教系

清大化工系

師大社教系

學術交流基金會

計畫整合

計畫整合

幼兒教育

小學教育

中等教育

大專院校

創造性的社會學習與行動

國際創造力教育

國際現況分析

• 創造力已成為各國發展重點

• 政府民間學術機構均共同參與推動

• 創意不僅是教學也是生活

我國現況分析

• 創造力發揮之社會條件已成熟

但認知仍嫌偏狹與不足

• 相關政策多但欠缺整合與宣導

• 推動創造力之行政資源不足

願景

創造力國度

Republic Of Creativity

生活態度

_學習環境

文化氛圍

知識資本

產業形貌

豐碩厚實

可親可近

終身學習

勇於創造

創新多元

積極分享

尊重智財

知識密集

尊重差異

活潑快樂

培養終身學習、勇於創造的生活態度

提供尊重差異、活潑快樂的學習環境

累積豐碩厚實、可親可近的知識資本

發展尊重智財、知識密集的產業形貌

形成創新多元、積極分享的文化氛圍

願景

打造創造力國度~Republic Of Creativity

推動原則

掌握創意本質

活化行政機制

營造體制生態

回歸人本精神

全觀原則

整合原則

銜接原則

賦權原則

結構原則

生態原則

動機原則

親近原則

融入原則

體驗原則

健全生態文化

策略

活化行政機制

強化學校經營

加強課程教學

先期行動方案

一、創意學子栽植列車

二、創意教師成長工程

三、創意學校總體營造

四、創意生活全民提案

五、創意智庫線上學習

六、創意學養持續紮根

教育部顧問室創造力相關計畫

推動時程圖

89

04

90

06

90

02

90

05

90

12

91

01

創造力與創意設計教育師資培訓計畫 – 工程領域

教材形成期

推廣期

90

07

商學領域

規劃期

計畫執行期

創造力教育政策白皮書

制定期

創造力教育

中程發展計畫

89

04

90

06

90

02

90

05

90

12

91

01

創造力與創意設計教育師資培訓計畫 – 工程領域

教材形成期

推廣期

90

07

商學領域

規劃期

計畫執行期

創造力教育政策白皮書

制定期

創造力教育

中程發展計畫

創造力與創意設計教育師資培訓

計畫

工程領域計畫結構圖

3.師資培訓

競賽主題

4.課程開設，活動推廣

2.網站建立，資料流通

創意成果保護

(大綱、投影片、講義）

創意團隊

1.教材形成

創意技法

創意激發

化工

電機

機械

土木

我國大專院校創造力教育發

展現況分析

‧ 教育部塑造知識創新的教育環境

– 89年推動創造力與創意設計師資培訓計畫

– 90年推動兩項計劃:

‧撰寫創造力教育政策白皮書，從整體制度層面規劃創造力政策。

‧提出創造力中程計劃（91-94年度）

‧ 行政院國家科學委員會促進產學合作及導引學術充沛研

發成果至產業界

– 民國七十七年國科會工程科技推展中心，推動專利申請之業務

– 八十八年一月「科學技術基本法」

– 八十九年底補助六所大學與中央研究院，協助發展成為區域性的

技術移轉中心

學

界

科

專

應用研究補助

產

業

研

發

補

助

產

學

合

作

學界科專

教育部

學程改進

提昇教師、學生

創造力

創造力訓練營

重新教育大專教師

　培育具創造力之人才

　研發具智慧財產之創新研發成果

技術移轉

大專院校

_經濟部

國科會

基礎研究補助

產學合作補助

產業界

化工

化工

–

–

『

『

創造力與創意設計

創造力與創意設計

』

』

課程與教材

小組成員

馬振基 教授

清華大學化學工程學系

TEL：03-5715131-3694

謝國煌 教授

台灣大學化學工程學系

TEL：02-23627688

江文彥 教授

大同大學化學工程學系

TEL：02-2592525-3488

韓錦玲 教授

宜蘭技術學院化學工程學系

TEL：039-357400-703

林維新 先生

經濟部智慧財產局

TEL：02-27361944

游永誼 先生

光德智慧財產事務所

TEL：02-27328315

張文吉 博士

清華大學技術移轉中心

TEL：03-5731297

陳致源 先生

工研院材料所

TEL：03-5914088

化工課程教材編撰

本書編著之目的在於彙集與

「化工、化學、材料」

等相關之創意設

計發明案例與提升創造力方法之資訊。首先介紹創造力之培育、創意之

激發與發明之關是，簡述一般創意基本法則與各種創意設計技法，並說

明以

「化工原理」

為基礎之創意設計法及化工創意之工程設計方法。再

輔以過去化工、化學、材料相關之發明案例加以探討分析，並介紹創意

團隊之組成、分工及國內著名化工相關之創業及研發團隊簡述，其組織

及領導者及成就。智產權之條例對化工創意設計者極為重要，本書特別

闡述「化工創意與智財權之條例」，本書並彙集黎文龍教授提供之

「化

工創意競賽主題」

供參考，並提出一些專題供學習、綀習。

本書之編撰乃各位編者同心辛苦努力完成之心血結晶，經過一年多

來的砌磋討論，終於成冊。承蒙教育部補助部份經費，提供編者們資料

收集、文獻查考、文書處理、開會、參訪等各項所需及協助，特此申謝

。

非常成謝清華大學技術服務中心張文吉博士，化工系陳致源、吳振

利、吳岱霖、謝仁傑、林妍君、詹育仁等同學協助編排、打字、校對等

工作。

本書念促付梓、遺漏、疏忽之處尚祈先進不吝指教。

計畫目的

‧ 創新是每一個時代的需要，亦是國家永續發展的原動力，

「創造力與

創意設計教育師資培訓」

計畫的主要目的在於，培訓工程領域大專校

院教師，了解有關創造力與創意設計教育的重要，編撰有關創造力與

創意設計教育的教材，開授有關創造力與創意設計教育的課程，推動

有關創造力與創意設計教育的活動，培養跨世紀的高級科技人才，以

符合國家經建發展的需求。

‧ 本項計畫乃是

「創造力與創意設計教育師資培訓」

計畫中，有關「教

材編撰」工作項目之『化工』及『創意設計成果保護』小組的推動計

畫 ，其目的在於編撰『創造力與創意設計教育師資培訓計畫----化

工部份』之教材，介紹有關化工方面之創造力培養，激發，創意設計

技法及創意性工程設計方法，並融入化工相關之發明個案介紹，創意

設計過程中可能產生之成果與相關智慧財產權之保護，使培訓學員能

充分瞭解有關化工創造力與創意設計教育及創意成果之保護。

第一章

第一章

創造力的培育、創意的

_{創造力的培育、創意的}

激發與發明

激發與發明

1.0前言

1.1創造力的定義

1.2創造的性質

1.2.1 創造性思考

1.2.2 創造歷程

1.2.3 創造能力

1.3創造的人格特徵

1.4培育創造力的教學原則

1.4.1 創造力發展的影響因素

1.4.2 培育創造力的教學原則

1.4.3 阻礙創造力的幾項因素

1.5結論

1.6參考文獻

第二章

第二章

創意基本法則及創意設

_{創意基本法則及創意設}

計技法

計技法

2.0前言

2.1創意的基本原則

2.2發明的秘訣與準則

2.3創意思考訓練法

2.3.1創造發明的原動力－想像與聯想

2.3.2增強創造力的基本方法

2.4創意設計技法

2.5結論

2.6參考文獻

第三章

第三章

以化學工程原理為基礎

_{以化學工程原理為基礎}

之創意設計法

之創意設計法

1. 創新化工單元操作（物理變化）

2. 改良化工單元程序（化學反應）

3. 利用質能平衡而達創意

4. 結合有機、無機、或物理化學原理而合成新化學品

5. 運用反應動力學及觸媒設計新製程

6. 利用熱力學與分子設計法創新分子結構

第四章

第四章

化學工程創意工程設計

_{化學工程創意工程設計}

方法

方法

1.現存問題、現象的解決

（Existing Problem、Phenomenon）

2.新材料的需求

（New Materials）

3.新製程的需要

（New Processes）

4.相關產業(電子、半導體、生化、生醫、航太、微

機電…)之延伸應用

（Extended Application）

5.新興產業（資訊、環境材料…）之開拓

（Frontier Utilization）

第五章

第五章

創意團隊之組成與分工

_{創意團隊之組成與分工}

1.0創意團隊之特性

1.1個人創意與團隊創意

1.2 團隊之基本概念

2.0團隊之組成與分工

2.1 團隊之組織

2.2 團隊之分工

2.3 團隊領導者之特性

2.4 團隊之目標

3.0化工創意、創業組織之組成與分工

3.1由相似化工專長（領域）之人員組成

3.2由不同工程或學科專長之人員組成

3.3依設計、反應、測試、試車、放大、量產….等不同職責分工

3.4依不同職位、工作（管理階層、研發部門、Sales、

Marketing…..等）背景而分工

3.5創業過程

第五章

第五章

創意團隊之組成與分工

_{創意團隊之組成與分工}

4.0台灣著名化工產業之創業、研發團隊，組織及領

導者案例

4.1 大同公司及尚志化工的研發團隊

4.2 長春公司

4.3 大連公司

4.4 長興化工

4.5 聚合國際公司

4.6 台塑公司

4.7 奇美公司

5.0結論

6.0參考文獻

第六章

第六章

化學工程、化學、材料

_{化學工程、化學、材料}

相關之發明案例討論分析

相關之發明案例討論分析

1.化工產品、製程

2.化學藥品、反應

3.高分子材料（塑膠、橡膠、複合材料）

4.生醫、生化材料

5.半導體、光電、電子、資訊

6.航太、車輛

7.環境、能源

8.其他

第七章

第七章

化工創意與智慧財產權

_{化工創意與智慧財產權}

保護

保護

1.專利法保護

a.申請前的考量

b.專利申請文件之一般

規定

c.專利說明書之撰寫

d.專利審查流程

e.專利審查要件

f.優先權主張

g.專利審查答辯

h.專利權維護

i.範例

2.著作權法保護

3.營業秘密法保護

4.商標權法保護

5.其他

第八章

第八章

化工創意競賽主題規劃

_{化工創意競賽主題規劃}

第九章

第九章

專題練習

專題練習

第十章

第十章

參考文獻

參考文獻

智慧財產權

小組成員

馬振基 教授

清華大學化學工程學系

TEL：03-5715131-3694

蔡明誠 教授

台灣大學法律系

TEL：02-23519641-495

馮震宇 教授

中原大學財經法律學系

TEL：03-4563171-5506

林維新 先生

經濟部智慧財產局

TEL：02-27361944

游永誼 先生

光德智慧財產事務所

TEL：02-27328315

張文吉 博士

清華大學技術移轉中心

TEL：03-5731297

陳致源

工研院材料所

TEL：03-5914088

二、智慧財產權簡介

2.1 專利法

2.2 著作權法

2.3 商標法

2.4 營業秘密法

2.5 專門技術

2.6 積體電路電路布局保護法

三、科技基本法

3.1 我國科技基本法簡介

四、專利法

4.1 發明與新型專利申請

4.1.1 專利構成要件

4.1.2 研究及工作記錄簿的使用

4.1.3 專利構想記錄

4.1.4 專利申請前的考量

4.1.5 專利申請文件之一般規定

4.1.6 專利說明書之撰寫

4.1.7 專利審查流程

4.1.8 專利審查要件

4.1.9 優先權主張

4.1.10專利審查答辯

4.2 創意設計成果與專利之相關性

4.3 專利之侵害

4.4 專利受侵害時之救濟方法

五、著作權法

5.1 著作權保護重點

5.2 著作權之引用與防範

5.3 創意設計與著作權之相關性

六、商標法

6.1 商標申請

6.2 創意設計與商標之相關性

七、營業秘密法

7.1 營業秘密保護重點

7.2 創意設計與營業秘密之相關性

八、美國商業間諜法

8.1 美國商業間諜法簡介

九、積體電路電路布局法

9.1 積體電路電路布局保護法申請

9.2 創意設計與積體電路電路布局之相關性

十、公平交易法

10.1 公平交易法規範重點

10.2 公平交易法與創意設計之保護

10.2.1侵害他人營業秘密之行為

10.2.2仿冒他人商品或服務表徵之行為

10.2.3不實或引人錯誤廣告之行為

10.2.4其他足以影響交易秩序之行為

10.3 公平交易法之侵害救濟

十一、結論

Peter Drucker

(1909.11.19 ~ 2005.11.12)

‧創新就是創造一種資源

‧不創新，就滅亡

結論

結論

化工─永續

工程

產業

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