大學生科技創(chuàng)新和專利撰寫能力培養(yǎng)模式探析

摘要：國家力量的核心支撐是科技創(chuàng)新能力，專業(yè)創(chuàng)新思維訓練是我國高等院校科技創(chuàng)新培育計劃中的一門重要課程，而發(fā)明創(chuàng)造和專利撰寫能力則是大學生在科技創(chuàng)新實踐中應(yīng)予以培養(yǎng)的重要能力。將“專業(yè)創(chuàng)新思維訓練”和專利撰寫結(jié)合起來，以思政為激勵，問題為引導，撰寫為凝練，促進拓展學生的創(chuàng)新思維，既可以在實踐中增強學生的科技創(chuàng)新本領(lǐng)，也可使學生掌握專利撰寫的技能，從而提高大學生綜合素質(zhì)，促進新時代創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：科技創(chuàng)新；創(chuàng)新思維；思政激勵；專利撰寫

中圖分類號：F27"""""" 文獻標識碼：A""""" doi：10.19311/j.cnki.16723198.2025.13.035

0 引言

當今世界，創(chuàng)新驅(qū)動成為許多國家謀求競爭優(yōu)勢的核心戰(zhàn)略［1］。科技創(chuàng)新能力已成為一個國家實力最關(guān)鍵的體現(xiàn)。國家的發(fā)展和社會的進步，都離不開科技創(chuàng)新。高校作為發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的先行地和推動中國式教育現(xiàn)代化的試驗區(qū)［2］，對大學生科技創(chuàng)新能力日益重視，一些與科技創(chuàng)新相關(guān)的課程陸續(xù)開設(shè)，專業(yè)創(chuàng)新思維訓練就是其中的一門。這門課程注重于從思維訓練的角度對大學生的科技創(chuàng)新能力進行培養(yǎng)，結(jié)合每個具體專業(yè)，涉及創(chuàng)新思維、創(chuàng)新技法、技術(shù)系統(tǒng)的進化、發(fā)明原理與應(yīng)用等方面的內(nèi)容［3］。需要注意的是，講授本課程的教師如果習慣于傳統(tǒng)的教學方法，只是照本宣科地在理論上對教材中的知識點進行逐一講解，不能或難以與發(fā)明創(chuàng)造的實際工作結(jié)合起來，會導致一些學生對本課程的作用提出質(zhì)疑，感覺本課程的學習與以后的工作發(fā)展與個人前途關(guān)系不大，從而對課程喪失興趣，甚至產(chǎn)生抵觸情緒，嚴重影響了本課程的教學質(zhì)量和教學目的達成。

針對以上問題，本文對專業(yè)創(chuàng)新思維訓練這門課的教學工作進行了改進。基于馬扎諾提出的學習要經(jīng)過自我系統(tǒng)、元認知系統(tǒng)和認知系統(tǒng)［4］，本課程將專業(yè)創(chuàng)新思維訓練和專利撰寫結(jié)合起來，以思政為激勵（自我驅(qū)動），自我為認知（自我成長），問題為引導（元認知系統(tǒng)），撰寫為凝練（認知系統(tǒng)），將創(chuàng)新實踐落地并加以深化，以謀求“專業(yè)創(chuàng)新思維訓練”課程能夠切實幫助學生學以致用，提升其科技創(chuàng)新能力（見圖1）。

1 激勵大學生進行科技創(chuàng)新的思政和自我認知驅(qū)動

這一課程內(nèi)容包括以史為鑒、以例為引和以人為鏡3個環(huán)節(jié)，從宏觀歷史角度、中觀環(huán)境角度到微觀自我角度，激勵科技創(chuàng)新（見圖2）。

1.1 以史為鑒，建立大國工匠的使命感和自豪感

在開課初期，以史為鑒，聯(lián)系案例闡述我國在科技落后時期被動挨打的局面，提出我國許多產(chǎn)業(yè)至今仍處于全球價值鏈的中低端，一些關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人，發(fā)達國家在科學前沿和高技術(shù)領(lǐng)域仍然占據(jù)明顯領(lǐng)先優(yōu)勢，我國引領(lǐng)未來發(fā)展的科學技術(shù)儲備亟待加強［1］。富有創(chuàng)造力的莘莘學子是未來的大國工匠，國家予以殷切的期待，號召學生們勇于創(chuàng)新，積極創(chuàng)新。

1.2 以例為引，建立科技創(chuàng)新和專利申請的榮譽感

結(jié)合案例，對學生闡明：一名擁有授權(quán)專利的大學生，在認知格局上會得到很大提升，無論是對今后的工作發(fā)展和學業(yè)上的繼續(xù)深造都會獲益匪淺。作為一名本科生，科技創(chuàng)新實踐（發(fā)明創(chuàng)造+專利申請）可以較大地提升其學習和研究能力，使其更有能力參加各種競賽，增長閱歷，積累個人成果；作為一名研究生，科技創(chuàng)新實踐（發(fā)明創(chuàng)造+專利申請）可以較大地提升其科研能力，使其科研之路走地更順暢；作為一名技術(shù)創(chuàng)新人才，特別是持有專利的技術(shù)人才，可以用知識產(chǎn)權(quán)獲得股份、股權(quán)，成為企業(yè)的股東等。因此，對于人生的規(guī)劃，科技創(chuàng)新實踐無疑是大學生個人發(fā)展的一條上升通道。

1.3 以人為鏡，建立自我認知，揚長避短

1.3.1 以人為鏡，排除畏難情緒

針對很多學生對科技創(chuàng)新有畏難情緒，對自身能力信心不強等問題，結(jié)合真實案例（本專業(yè)本科生的創(chuàng)新實踐活動和所獲得的專利證書等）向?qū)W生闡明雖然在很多高等院校，搞發(fā)明創(chuàng)造和申請專利的主要群體多是教師、博士和碩士研究生，但大學生搞科技創(chuàng)新和在此基礎(chǔ)上進行專利申請是完全可行的。此外，可以強調(diào)高校對大學生的科技創(chuàng)新活動均秉承支持態(tài)度，且有各種獎勵措施，例如在獎學金評選中加分，或設(shè)置了一些專項獎勵等。因為培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)業(yè)能力，既是高校人才培養(yǎng)目標的重要組成部分，也是加快推動社會經(jīng)濟發(fā)展、促進就業(yè)創(chuàng)業(yè)的關(guān)鍵所在［5］。

1.3.2 以人為鏡，建立自我認知

教師結(jié)合案例，揭示專業(yè)特色，闡明創(chuàng)新類型，組織學生結(jié)合個人專長，挖掘自身潛力，建立自我認知。具體可以利用翻轉(zhuǎn)課堂模式，每個人結(jié)合自身優(yōu)勢，選擇適合自身的創(chuàng)新案例進行闡述，在活動過程中深化對于創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技法的理解，同時加強自信心，潛移默化地形成“他能行，我也行”的心理暗示。

2 激勵大學生進行專業(yè)創(chuàng)新思維的問題引導

專業(yè)創(chuàng)新思維的問題引導過程應(yīng)該分為兩個步驟：第一是發(fā)現(xiàn)一個問題；第二是想到一個點子。

2.1 發(fā)現(xiàn)問題

在專業(yè)創(chuàng)新思維訓練的課程教學中，可以引導學生挖掘日常生活中的難點和痛點作為發(fā)明創(chuàng)造的起始點，即發(fā)現(xiàn)問題。這種方式容易上手，可以促進學生盡快地進入創(chuàng)新思維的發(fā)現(xiàn)問題環(huán)節(jié)。對于專業(yè)知識的引入則不宜操之過急，在學生能夠熟練進行創(chuàng)新思維后，可以逐步引導或引入專業(yè)知識點。

2.2 點子“閃現(xiàn)”

在課堂教學中普遍存在一個情況，就是很多學生都能很快進入發(fā)現(xiàn)問題環(huán)節(jié)，提出生活中存在的各種問題，例如一件產(chǎn)品使用中出現(xiàn)的不方便問題，但怎樣才能讓其使用更方便，對于學生卻是難點。針對這一情況，可以組織學生集思廣益，例如采用連連問的得分游戲，即一個學生提問，相鄰學生作答，回答出的學生以中間答不出的學生人數(shù)計總得分，或以搶答方式形成他幫我，我?guī)退拇竽X風暴模式，以群體活動激發(fā)、加強創(chuàng)新思維，促進點子“閃現(xiàn)”。

3 激勵大學生進行專業(yè)創(chuàng)新思維凝練的專利撰寫

在發(fā)現(xiàn)問題和點子“閃現(xiàn)”的基礎(chǔ)上，引導學生進行專利撰寫，促進“點子”的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)，并進行方案推演，進一步深化專業(yè)創(chuàng)新思維。

3.1 專利的要求

發(fā)明創(chuàng)造和由其轉(zhuǎn)化的專利均需滿足三個必備條件：新穎性，創(chuàng)造性和實用性［6］。

在專利撰寫之前，應(yīng)讓學生了解專利的特點，即專利撰寫實質(zhì)上是對于創(chuàng)新思維進行凝練，使創(chuàng)新思維得到提升、建構(gòu)與深化，并促進了思維主體的創(chuàng)新邏輯思辨能力的提升。在課堂教學中應(yīng)重點強調(diào)這3個特點，它們既是發(fā)明創(chuàng)造的基本特征，也是專利申請的基本要求。新穎性是指該發(fā)明或者實用新型不屬于現(xiàn)有技術(shù)；創(chuàng)造性是指與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步。實用性是指發(fā)明創(chuàng)造能夠在工農(nóng)業(yè)及其他行業(yè)的生產(chǎn)中大量制造，并且應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上和人民生活中，同時產(chǎn)生積極效果［6］。針對這3個特點，尤其要強調(diào)新穎性和創(chuàng)造性，其次才是實用性，過于強調(diào)實用性有可能會挫傷學生的創(chuàng)新熱情，起到打擊其積極性的負面效果。此外，在課堂教學中也應(yīng)排除一些束縛創(chuàng)新思維的錯誤概念，例如對于發(fā)明創(chuàng)造，很多學生以為必須要有已經(jīng)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，才能夠申請專利，其實并非如此，這一點需要學生的了解，才能打破桎梏，打開思維，大膽地進行嘗試，思考并提出新的點子。

3.2 專利撰寫與創(chuàng)新思維的凝練

在專業(yè)創(chuàng)新思維訓練課中引入專利內(nèi)容，有助于學生創(chuàng)新思維的提升、創(chuàng)新思維的具象建構(gòu)、創(chuàng)新思維的深化和創(chuàng)新邏輯思辨能力的提升。

3.2.1 專利撰寫對于創(chuàng)新思維的提升

專利的非顯而易見性是指發(fā)明創(chuàng)造必須是在既有之技術(shù)或知識上有顯著的進步，而不能只是顯而易見的改良［6］。老師在指導學生進行專利要求書的初步撰寫時，依據(jù)這一準則，促進學生針對“點子”進行提升，并提出將專業(yè)理論知識與點子相結(jié)合是改善“顯而易見性”的良方，倒逼學生自主地對于專業(yè)知識進行深度學習，從而方便引入“點子”。

3.2.2 專利撰寫對于創(chuàng)新思維的具象建構(gòu)

在專利要求書的初步撰寫后，引導學生對于“點子”進行具象建構(gòu)。在課堂教學中會發(fā)現(xiàn)，當學生有了點子或?qū)Α包c子”進行深化之后，最難做的一步就是基于“點子”的建構(gòu)，即設(shè)計一種能夠?qū)崿F(xiàn)的具體結(jié)構(gòu)。有些學生缺少對于具體結(jié)構(gòu)的構(gòu)思，難以畫出一張圖來反映“點子”。這時，老師可以介入部分初始設(shè)計，引導學生進入狀態(tài)。

此外，需要跟學生強調(diào)，結(jié)構(gòu)設(shè)計不能過于簡單，這是基于“點子”的非顯而易見性而來的。而需要注意的是，在教學中應(yīng)對學生強調(diào)專利撰寫并不要求全面詳細地展示出每一處細節(jié)，而只需充分描述其主體結(jié)構(gòu)即可。很多學生以為專利的結(jié)構(gòu)必須事無巨細，從而造成結(jié)構(gòu)設(shè)計難度的提升，這一點應(yīng)在教學指導中幫助學生規(guī)避。此外，有些學生僅用一張草圖去描述自己對于一件產(chǎn)品的構(gòu)思，這是遠遠不夠的。在這方面，教師在課程中應(yīng)該通過對一些已授權(quán)專利的講解，使學生明白如何去設(shè)計結(jié)構(gòu)，應(yīng)達到什么深度，方便學生認識專利應(yīng)具有的清晰的文字和圖形描述。

具象建構(gòu)這一環(huán)節(jié)可以應(yīng)用課程設(shè)計的方式，讓同學們基于深化的“點子”自行擬定設(shè)計任務(wù)書，做個小設(shè)計，進一步將創(chuàng)新思維落于實處。

3.2.3 專利撰寫對于創(chuàng)新思維的深化

在“點子”的提升和創(chuàng)新思維的具象建構(gòu)基礎(chǔ)之上，學生的創(chuàng)新思維得到了大幅度的深化，整體性和系統(tǒng)性均得到了加強。教師可進一步引導學生對權(quán)利要求書進行修正，并基于發(fā)明創(chuàng)造的具體結(jié)構(gòu)，進一步構(gòu)思創(chuàng)新結(jié)構(gòu)實施和使用的方案，撰寫專利說明書。

3.2.4 專利撰寫對于創(chuàng)新邏輯思辨能力的提高

專利的撰寫是理清創(chuàng)新思維邏輯關(guān)系的一個過程，在這個過程里邏輯方面的瑕疵會凸顯出來，就需要學生不斷地思考和修正，而他們的創(chuàng)新邏輯思辨能力則會得到提升。例如權(quán)利要求書中權(quán)利要求1和后面的權(quán)利要求之間一般都是從屬關(guān)系，較少出現(xiàn)并列關(guān)系。有的同學喜歡將每條權(quán)利要求寫成并列關(guān)系，來降低難度。這時，教師應(yīng)引導學生，對專利內(nèi)容進行強有力的歸納和總結(jié)，提煉權(quán)利要求1，將最重要的創(chuàng)新點都納入其內(nèi)。

3.3 專利撰寫與創(chuàng)新實踐綜合能力的提升

在專業(yè)創(chuàng)新思維訓練課中引入專利內(nèi)容，還有助于學生創(chuàng)新實踐綜合能力的提升，包括設(shè)計與制圖能力、查新能力和科技問題的交流和決策能力。

3.3.1 設(shè)計與制圖能力

專利設(shè)計附圖是對專利的清晰描述，包括三視圖、剖面圖、局部放大圖、原理圖、系統(tǒng)圖等。專利的結(jié)構(gòu)設(shè)計對大學生的空間感知、空間結(jié)構(gòu)設(shè)計能力和計算機繪圖能力的提升具有促進作用。

3.3.2 查新能力

查新對于專利是極其重要的一個環(huán)節(jié)，沒有進行查新的專利，其價值存疑。教師可以引導學生對自己撰寫的專利進行查新，評估其價值。查新需要瀏覽專利、研究論文、網(wǎng)站文章、報紙雜志等，這一過程可以促進學生熟悉國家知識產(chǎn)權(quán)局的專利查詢網(wǎng)站和各種中外文論文的數(shù)據(jù)庫等，提升其科學研究的能力。

此外，在教學過程中發(fā)現(xiàn)，有些學生在查新過程中查到了與自己的構(gòu)思相類似的產(chǎn)品，于是便否定其專利價值。這時，老師應(yīng)針對專利的具體情況，指導學生對先前的構(gòu)思進行一定的修改，回避與已有文件的相似之處，對專利進行進一步地改進，使創(chuàng)新性再次得以體現(xiàn)，然后再次進行查新。

3.3.3 科技問題的交流與決策能力

在課程教學后，結(jié)合課程總結(jié)，教師可以針對性地鼓勵一些專利成果優(yōu)秀的同學積極申報專利，繼續(xù)在課外進行拓展指導［7］。一方面使專業(yè)創(chuàng)新思維訓練這門課的影響不囿于課堂，能夠真正促進學生的創(chuàng)新實踐能力；另一方面也可以促進學生通過這門課在科技創(chuàng)新方面得到國家認可，從而擁有較大的獲得感，激發(fā)后面來上這門課的學生的學習熱情。學生在決定是否要申報自己的專利時需要與老師進行充分溝通，增強自己的科技交流和決策能力。

如果學生決定申請專利，由于專利申請人并非專利法方面的專業(yè)人員，一般情況下，教師可以引導學生尋找代理公司，請具有相似專業(yè)背景的代理人進行改寫之后，再提交給國家專利局。一個好的專利代理人能夠提出修改意見，判斷該專利的授權(quán)前景。在這一過程中，學生需要與代理人進行充分溝通，進一步增強自己的科學交流和決策能力。

此外，針對于專利提交后的動態(tài)，教師應(yīng)對學生予以關(guān)注和扶植。在教學過程中發(fā)現(xiàn)，有些學生對于這個專利申請后的補正環(huán)節(jié)不太重視，處理過于隨意，甚至完全交給代理人去處理，導致專利補正失敗，整個申請功虧一簣。教師應(yīng)及時提醒學生高度重視，在積極和代理人詳細溝通的基礎(chǔ)上逐條進行修改。尤其是對于關(guān)鍵之處，例如是否具有創(chuàng)新性方面，需要詳細研究對比文件，根據(jù)對比文件的內(nèi)容，就事論事，擺事實講道理。在補正過程的文本撰寫中，措辭一定要誠懇謙虛，但絕不能失去自信心，因為申請人的目的是以理服人，說服審查員和專家，爭取讓審查員和專家改變自己的認知，才能將審查工作繼續(xù)下去，爭取專利的最后授權(quán)。

4 結(jié)束語

專業(yè)創(chuàng)新思維訓練這門課或類似課程在大多數(shù)高等院校均有開設(shè)。如何上好這門課，達到對大學生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目標，仍然處于探索階段。在專業(yè)創(chuàng)新思維訓練這門課中引入專利知識，以思政激勵，問題引導，撰寫凝練作為課堂的主要學習內(nèi)容。在創(chuàng)新思維訓練上以課堂教學為主，在創(chuàng)新綜合能力培養(yǎng)上應(yīng)以成果為導向，將教學指導依托專利申報延續(xù)下來。這一做法既能夠拓展學生的創(chuàng)新思維，也可以在創(chuàng)新實踐中增強學生的創(chuàng)新綜合能力，同時也可使學生掌握專利撰寫的技能，從而提高大學生綜合素質(zhì)，促進新時代創(chuàng)新人才的培養(yǎng)（見圖3）。

參考文獻

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