《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)運(yùn)用》教學(xué)方法的應(yīng)用研究

李助軍，覃鈺東，劉怡飛，陳慧，諸進(jìn)才，李兆南

（廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東廣州 510430）

2015年5月國(guó)務(wù)院下發(fā)了《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見》文件，專門就創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育要求各級(jí)政府、部門給予重視，加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)。創(chuàng)新離不開知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，“十三五”時(shí)期，知識(shí)產(chǎn)權(quán)作為我國(guó)發(fā)展戰(zhàn)略資源和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力核心要素的作用更為突出。 同年12月，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《國(guó)務(wù)院關(guān)于新形勢(shì)下加快知識(shí)產(chǎn)權(quán)強(qiáng)國(guó)建設(shè)的若干意見》。為了促進(jìn)機(jī)械類專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育及加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)教育，廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院在國(guó)家骨干高職院校等項(xiàng)目的資助下建設(shè)了《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)運(yùn)用》特色課程，該課程主要講授創(chuàng)造原理，常用的創(chuàng)新技法以及專利撰寫的相關(guān)知識(shí)。好的教材、好的教學(xué)資源需要好的教學(xué)方法才能保障教學(xué)效果，在分析傳統(tǒng)教學(xué)常見問題和高職學(xué)生特點(diǎn)后，總結(jié)多年實(shí)踐教學(xué)基礎(chǔ)，提出了“虛擬賽事、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、混合式”的教學(xué)方法，并在《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)運(yùn)用》課程應(yīng)用后取得了較好效果，可為其他高職院校機(jī)械類專業(yè)教學(xué)借鑒使用。

1 傳統(tǒng)教學(xué)方法的常見問題

傳統(tǒng)教學(xué)一般以教師在講臺(tái)上利用PPT、 案例等講授各種創(chuàng)造原理、創(chuàng)新技法為主，學(xué)生在下面聽講、記筆記。課后通過作業(yè)鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容，期末通過卷面考試進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)。 后來(lái)又發(fā)展到通過大作業(yè)代替卷面考試。這種以講授為主的教學(xué)方法，有以下弊端：（1）是一種被動(dòng)教學(xué)模式。課堂吸引力有限，學(xué)生可以認(rèn)真聽講，也可以不認(rèn)真聽講，缺乏深度參與，即沒有帶著“任務(wù)”通過“做中學(xué)、學(xué)中做”完成知識(shí)的學(xué)習(xí)，從而不利于知識(shí)的深入理解；（2）學(xué)生可以通過短時(shí)間突擊復(fù)習(xí)或者短時(shí)間完成大作業(yè)來(lái)得到學(xué)分，從而降低了學(xué)習(xí)效果；（3）以知識(shí)學(xué)習(xí)為主，實(shí)操訓(xùn)練有限，不能做到學(xué)以致用。通過傳統(tǒng)教學(xué)方法培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生，往往掌握了創(chuàng)造原理、創(chuàng)新技法的理論知識(shí)，可如何運(yùn)用這些知識(shí)解決遇到的問題就不盡人意了。《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)運(yùn)用》課程是實(shí)踐性要求較高的課程，如何通過好的教學(xué)方法提高學(xué)生參與度，把實(shí)操與理論有效結(jié)合，讓學(xué)生達(dá)到學(xué)以致用的目的就擺在了教育工作者面前。

2 “虛擬賽事、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、混合式”教學(xué)方法

對(duì)接全國(guó)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、“挑戰(zhàn)杯”“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等賽事，把“以賽促教，以賽促學(xué)”思想，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法[1]和混合式教學(xué)[2]進(jìn)行有機(jī)融合，開發(fā)了適合于《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)運(yùn)用》課程的教學(xué)方式，即“虛擬賽事、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、混合式” 教學(xué)方法。其具體操作流程如圖1 所示，教師在教學(xué)時(shí)先分組；然后每一組選擇一個(gè)“創(chuàng)新主題”，可以選擇歷屆全國(guó)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、挑戰(zhàn)杯的任一主題作為參加“虛擬創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”的題目，這一“創(chuàng)新主題”就形成了“任務(wù)”；在學(xué)習(xí)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)六大創(chuàng)造原理、18 種創(chuàng)新技法等[3]）時(shí)，學(xué)生先在線上學(xué)習(xí)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)并完成隨堂測(cè)等任務(wù)，然后線下再以學(xué)生為中心，教師指導(dǎo)學(xué)生如何運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，比如說(shuō)如何運(yùn)用所學(xué)的某種創(chuàng)新技法對(duì)“創(chuàng)新主題”進(jìn)行創(chuàng)新等；課程最終完成的是參加“虛擬創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”的作品。這樣就形成了“虛擬賽事、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、混合式”的教學(xué)方法。 這一教學(xué)方法可以改變以講授為主的教學(xué)方式，以“虛擬創(chuàng)新設(shè)計(jì)賽事”為依托，競(jìng)賽項(xiàng)目為實(shí)踐對(duì)象，以學(xué)生為主體、采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)、做中學(xué)，改變以考試為主的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)行多元化、過程考核。 循環(huán)利用就可以完成六大創(chuàng)造原理、18 種創(chuàng)新技法的學(xué)習(xí)。 運(yùn)用好“虛擬賽事、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、混合式”教學(xué)方法需要掌握以下要素。

圖1 “虛擬賽事、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、混合式”教學(xué)方法流程示意圖

2.1 分組

按“兼顧成績(jī)、自愿組合、適當(dāng)調(diào)整”原則，5~7 人一組進(jìn)行分組。 分組數(shù)量控制在10 組以下為宜，數(shù)量過多會(huì)影響線下教學(xué)時(shí)教師巡查和參與每組活動(dòng)的時(shí)間等，從而影響課堂教學(xué)效果。 每組選出一名組長(zhǎng)，然后由組員自己約定一個(gè)為了完成該課程學(xué)習(xí)任務(wù)的合作原則。這樣可以讓組員之間相互監(jiān)督，相互合作共同完成課程的學(xué)習(xí)任務(wù)。

2.2 創(chuàng)新主題

分組后，每組選擇一個(gè)創(chuàng)新主題，創(chuàng)新主題可以來(lái)自下面幾個(gè)方面：（1）從全國(guó)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽歷屆主題中選擇一個(gè)主題。 （2）可以是工作/生活/學(xué)習(xí)中最不方便，總是影響您的工作/生活/學(xué)習(xí)的工具。（3）可以是工作/生活/學(xué)習(xí)中效率較低的設(shè)備。 （4）可以是工作/生活/學(xué)習(xí)中存在危險(xiǎn)的設(shè)備。 創(chuàng)新主題的確定會(huì)經(jīng)歷“從大到小，從粗到細(xì)，從模糊到明確”過程，這需要授課教師線下指導(dǎo)每組不斷研討后才能確定。 創(chuàng)新主題確定后則在后續(xù)學(xué)習(xí)創(chuàng)造原理、 創(chuàng)新技法時(shí)都圍繞該創(chuàng)新主題進(jìn)行展開。這樣學(xué)生可以按照自己的興趣、知識(shí)結(jié)構(gòu)、知識(shí)面等選擇創(chuàng)新主題，也更能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，充分發(fā)揮每位組員的作用及團(tuán)隊(duì)合作精神。

2.3 線上學(xué)習(xí)

如圖2 所示，線上學(xué)習(xí)主要依托于智慧職教MOOC 學(xué)院進(jìn)行。 在開課之前首先要在MOOC 學(xué)院搭建好課程，包括每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的視頻、文本、習(xí)題、小測(cè)試、小任務(wù)、單元測(cè)試、考試題目等。知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系借助了“新產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)”流程，把創(chuàng)新方法與知識(shí)產(chǎn)權(quán)相融合，做到有機(jī)銜接，形成從激起創(chuàng)新興趣→創(chuàng)新思維培養(yǎng)（創(chuàng)造原理、創(chuàng)新技法）→創(chuàng)新方案→知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)全過程培養(yǎng)。 授課時(shí)教師可以通過QQ 群、微信群等先把線上學(xué)習(xí)任務(wù)推送給學(xué)生； 學(xué)生接到任務(wù)后根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)度利用電腦、手機(jī)等工具線上觀看微課視頻、閱讀學(xué)習(xí)資源、完成隨堂測(cè)試。 這樣學(xué)生就通過線上學(xué)習(xí)完成了基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)任務(wù)，對(duì)在線下如何運(yùn)用各種創(chuàng)造原理、創(chuàng)新技法做好了準(zhǔn)備，同時(shí)也給翻轉(zhuǎn)課堂、分組研討騰出了時(shí)間，給教學(xué)質(zhì)量提供了保障。

2.4 線下教學(xué)

線下教學(xué)主要圍繞： 解答線上學(xué)習(xí)遇到的共性問題；串講創(chuàng)造原理或創(chuàng)新技法的使用流程、注意事項(xiàng)，專利撰寫方法中的重點(diǎn)和難點(diǎn)； 分組運(yùn)用創(chuàng)造原理或創(chuàng)新技法對(duì)“創(chuàng)新主題”進(jìn)行創(chuàng)新，并糾正運(yùn)用時(shí)的一些錯(cuò)誤、遇到的共性問題等。具體線下教學(xué)可以按如圖3 所示的流程進(jìn)行：（1）課程開始時(shí)用幾分鐘時(shí)間反饋一下學(xué)生線上學(xué)習(xí)的情況，解答線上學(xué)習(xí)遇到的共性問題及簡(jiǎn)單介紹本次課的教學(xué)安排；（2）用10~15min左右時(shí)間串講這一次課的學(xué)習(xí)內(nèi)容及分組研討的內(nèi)容、要求及討論完后提交的材料；（3）給出20~25min，各組在組長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)下運(yùn)用所學(xué)創(chuàng)新方法對(duì)主題進(jìn)行創(chuàng)造，同時(shí)授課教師到各組巡查，隨時(shí)提供個(gè)別化指導(dǎo)，共同解決遇到的問題，看各組是否按照各種創(chuàng)新方法的要領(lǐng)進(jìn)行研討、找出不規(guī)范的地方、存在的問題；（4）用10~15min 時(shí)間進(jìn)行分組匯報(bào)，重點(diǎn)簡(jiǎn)要匯報(bào)運(yùn)用創(chuàng)造原理或創(chuàng)新技法對(duì)“創(chuàng)新主題”進(jìn)行創(chuàng)造所提出的創(chuàng)新點(diǎn)；（5）用10min 左右時(shí)間，對(duì)各組在運(yùn)用各種創(chuàng)新技法中存在的問題進(jìn)行講解、糾正和點(diǎn)評(píng)等；（6）留出3～5 分組發(fā)布課后任務(wù)、線上學(xué)習(xí)任務(wù)等。

圖2 課程構(gòu)架

圖3 線下教學(xué)基本流程

2.5 考核方式

采用多元化、過程考核來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果，分值主要由線上學(xué)習(xí)成績(jī)和線下學(xué)習(xí)成績(jī)組成。 線上學(xué)習(xí)成績(jī)主要包括參與度（50%）、測(cè)驗(yàn)（15%）、作業(yè)（15%）、網(wǎng)絡(luò)考試成績(jī)（20%）組成；線下學(xué)習(xí)成績(jī)主要由上課考勤和“虛擬創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”作品成績(jī)組成。“虛擬創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽” 作品評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)主要參考機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和專利文件說(shuō)明書要求制定，具體如表1 所示。

3 應(yīng)用實(shí)踐效果

2018年，在廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院2 個(gè)班進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。 結(jié)果顯示，學(xué)生參與度較傳統(tǒng)教學(xué)方法得到了明顯提升，課后調(diào)查顯示學(xué)生滿意度達(dá)100%，均覺得這種教學(xué)方法比其他教學(xué)方法更能吸引人，更能學(xué)以致用，上課也較為輕松；同時(shí)學(xué)生的作品質(zhì)量得到了大幅度提升，約有50% 的“虛擬創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽” 作品申請(qǐng)了實(shí)用新型專利。 目前該課程得到了2019年“廣州市高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育建設(shè)項(xiàng)目”的資助，也是國(guó)家備選資源庫(kù)建設(shè)課程之一。

表1 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

4 結(jié)語(yǔ)

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育需要好的教學(xué)方法，實(shí)踐證明“虛擬賽事、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、混合式”教學(xué)方法能突出各種創(chuàng)造原理、 創(chuàng)新技法實(shí)際運(yùn)用能力的培養(yǎng)，更能讓學(xué)生帶著“任務(wù)”，通過“學(xué)中做、做中學(xué)”深度參與學(xué)習(xí)，同時(shí)也能培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。