物聯網工程專業大學生發明創新及能力培養

摘 要 分析國內促進大學生發明創新的舉措及不足之處，結合鄭州輕工業大學物聯網工程專業的人才培養目標，提出了大學生發明創新及技能培養的課程。詳述了課程的六個模塊、課程實施的注意事項及實施效果，以及后續的研究計劃。具有一定和合理性和較強的可行性，提升了學生的實踐創新能力，為打造優勢學科提供了支撐。

關鍵詞 物聯網工程 課程 發明創新 專利

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2020.09.026

Abstract Analysis of domestic initiatives and shortcomings to promote innovation and innovation of college students， combined with the goal of personnel training in the Internet of Things Engineering of Zhengzhou University of Light Industry， proposed a curriculum design for innovation and skill training of college students. The six modules of the course， the precautions and effects of the course implementation， and the follow-up research plan are detailed. It has a certain degree of rationality and strong feasibility， which enhances the students' practical innovation ability and provides support for creating superior subjects.

Keywords Internet of Things Engineering; courses; invention and innovation; patent

物聯網工程涉及計算機應用、網絡工程、電子等學科知識，為了培養具備堅實專業理論基礎、合理知識結構、較強的動手實踐能力和主動創新能力的物聯網專業人才，要求學生能夠具備運用現代信息技術獲取相關信息的能力，針對物聯網領域的復雜問題，開發與使用恰當的平臺、技術及工具。[1]同時大多高校開設信息檢索及專業英語等課程，指導學生調研物聯網科技的文獻。[2]專業學生綜合素養較高高，具有創新創業的內在潛能，通過專利知識普及與技能培養，增強發明創新的知識儲備，促進大學生群體的雙創行為，既緩解就業的壓力，又為產業升級和經濟轉型提供動力。[3-4]

開設發明創新的課程，運用各種信息化教學手段和方法指導各個教學環節，使學生掌握發明和創新的路徑和方法;培養學生分析、解決問題的能力，為日后從事科研以及開拓新技術領域，打下堅實的基礎。

1 國內促進大學生發明創新的舉措

肖睿陽等結合問卷和網絡調查分析大學生申請發明專利的情況，設計并實施面向大學生的知識產權能力培養的路徑和方案，并通過對比實驗驗證其有效性。[5]徐道春等闡述大學生進行設備技術發明的方法論，要求學生明確自己的志向，學會將難題分解后逐個攻克;要善于發現問題和需求，大膽構思創新性解決方案;要掌握重要文件的撰寫技巧，重視知識產權的保護。[6-7]池金谷等從觀念氛圍、培養方向、保障機制、教育形式等方面對發明創造教育實踐體系的構建進行了探討。[8]

雖然我校物聯網工程專業學生積極參加了物聯網創新創業大賽等活動，但在發明創新方面還存在以下問題。（1）對發明創新的認識不足，普遍缺乏學習的積極性和主動性;（2）師資要求高，部分教師對具有一定創新思維能力的學生難以提供及時有效的指導;（3）缺乏案例教學及實踐環節，學生對專利的撰寫及申請流程不了解。亟需開發行之有效的發明創新課程，探索既能強化創新能力培養，又能分階段開展的可執行模式。

2 發明創新課程的設計及實施

2.1 課程的設計

通過發明創新課程的系統學習，增強高校學生的創新創業能力，培養適應創新型國家建設需要的高水平人才。課程分以下六個模塊進行。

（1）了解偉大的發明創新及其重要意義，熟悉崇尚發明創新的著名公司的研發實踐，了解科研領域的重要發明，為以后的工作及研究提供廣闊的視野。

（2）發明創新的來源。掌握學習、思考、質疑的能力，學會使用類比，超越物聯網工程領域，借鑒其他領域的經驗。了解創新者的遠見，想象產品在未來的發展及演變，社會及經濟結構的變化對產品的影響。

（3）歷史上重要的發明。了解前人智慧，熟悉相關領域偉大發明的故事，通過研究近現代發明實例，啟迪發明創新的思想。

（4）專利的開發與轉化。了解政府、產業、金融等主題的配合、協同和促進，如何進行協同創新。如何實現協調、組織、黏合、反饋、集成等。了解企業孵化器、產學研合作平臺、新技術推廣示范基地等機構。

（5）了解知識產權行業。對國家知識產權局及專利事務所等機構有初步了解;熟知商標、專利、版權等知識產權，具備基礎的知識產權維權等知識儲備。

（6）發明專利申請。通過實例分析，熟悉發明專利的撰寫;熟悉專利的受理、初審、公布、實質審查和授權等流程，以及對審查意見通知書如何進行答復。

2.2 課程的實施

發明創新課程覆蓋面廣，在實施過程中需要授課教師做好充足的準備，對知名高科技公司的發明創新進行資料搜集，能重點發掘其中的創新理念及趣聞軼事，對于提高學生的學習興趣、激發創新思維及提高課堂授課效果具有促進作用。在發明創新來源方面，可對發生在身邊的發明創造進行評析，講述來龍去脈;要求學生進行相關思考，并留作課后作業。

在對近現代的發明創造進行授課的過程中，可對發明家所處的歷史環境及其興趣愛好進行點評。此外，可加入如《制造的原理》等系列英文視頻短片，動態展示物品制作的工序，更直觀的促使學生了解工業生產和科技進步，具有更加震撼的授課效果。

在專利的保護與轉化方面，可結合企業參觀考察的方式，邀請企業的專業人員講解，對學生理解政策、產業、金融等領域的配合、協同和促進具有很大的幫助，對于大學生今后從事專業工作及科技研發，都具有很好的指導意義。

在專利的撰寫方面，要求每個學生各自選擇一個現有的發明專利，從專利檢索、布局、挖掘、技術領域、背景技術、發明內容及具體實施方式等方面進行詳細的分析，并做成學習報告，時間允許的話，挑選具有代表性的案例讓學生在課堂進行講述。

增強學生的分析能力，促進課堂教學及知識點的掌握。在授課期間，教師銜接理論與實踐教學，親自把控課堂設計的各個環節，分階段分步驟的實現教學目標。建立詳細的日志文檔，針對問題進行精準指導。

2.3 課程的實施效果

學生參與課程的學習，有助于實施普惠教育。課程對專業基礎、知識儲備及學習能力的要求不高，以激發學生的創新思維、了解發明創新的路徑為主，學生都能有所收獲，增強了發明創新的能力和信心。多位學生受到啟發，結合專業及興趣參加物聯網設計大賽等科技活動并取得了獎項;部分同學參加院系教師的科研項目，申請并授權了多項實用新型專利。

通過實例講解、視頻教學、參觀考察及撰寫分析報告等多種教學模式，促進了實踐與理論教學。課程內容覆蓋物聯網工程專業的部分核心知識，學生通過實踐中理解并積累了發明創造的經驗，實現邊做邊學、互相促進的目標。實行嚴格的授課安排，及時關注學生的心態變化，打造融洽互助的氛圍，后續也可以考慮團隊合作的方式，不斷提高學習熱情和創新意識。

3 結論

物聯網工程專業發明創新課程經過不斷改進，取得了令人滿意的效果，理論聯系實際，具有一定的趣味性和參與性，探索出一條實踐教學道路，課程的設計安排難度適中、內容豐富、工作量飽滿，激發了學生學習熱情和創新意識，有助于創新能力的養成。后續計劃圍繞專利代理師及專利審查員進校園、發明專利的申請與孵化、互聯網+知識產權模式等方面展開研究，努力提升課程的復雜度和完成度，進一步加強學生創新思維與實踐能力的培養，拓展創新創業的覆蓋廣度，更好的發揮高校的引導作用。

參考文獻

[1] 邵云飛，穆榮平，李剛磊.我國戰略性新興產業創新能力評價及政策研究[J].科技進步與對策，2020（2）：66-73.

[2] 周端，楊忠，徐楠，等.物聯網工程專業文獻檢索教學與實踐[J].物聯網技術，2019.9（9）：119-120.

[3] 張輝，牛訦琛.實施創新性實驗計劃提升大學生專利創新能力[J].高教學刊，2015（15）：27-28.

[4] 王騏，王青萍，王懷興.理工科專業多元化實踐型教學模式的探討[J].職業時空，2011（06）：80-81.

[5] 肖睿陽，任偉，牟揚，等.大學生發明專利能力培養分析[J].中國高校科技，2019（S1）：55-58.

[6] 徐道春，伍廣成.針對機械類專業大學生的設備技術發明方法論的初探[J].中國林業教育，2018.36（3）：25-28.

[7] 張勇，劉水長，明興祖，等.大學生培養導師制提升專利發明能力研究與實踐[J].中國發明與專利，2015（12）：6-9.

[8] 池金谷，趙海瑩，徐志玲，等.大學生發明創造教育體系構建的探討[J].宿州教育學院學報，2013.16（06）：68-70.