大學生科技創新和專利撰寫能力培養模式探析

摘要：國家力量的核心支撐是科技創新能力，專業創新思維訓練是我國高等院校科技創新培育計劃中的一門重要課程，而發明創造和專利撰寫能力則是大學生在科技創新實踐中應予以培養的重要能力。將“專業創新思維訓練”和專利撰寫結合起來，以思政為激勵，問題為引導，撰寫為凝練，促進拓展學生的創新思維，既可以在實踐中增強學生的科技創新本領，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，促進新時代創新人才的培養。

關鍵詞：科技創新；創新思維；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，創新驅動成為許多國家謀求競爭優勢的核心戰略［1］。科技創新能力已成為一個國家實力最關鍵的體現。國家的發展和社會的進步，都離不開科技創新。高校作為發展新質生產力的先行地和推動中國式教育現代化的試驗區［2］，對大學生科技創新能力日益重視，一些與科技創新相關的課程陸續開設，專業創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新能力進行培養，結合每個具體專業，涉及創新思維、創新技法、技術系統的進化、發明原理與應用等方面的內容［3］。需要注意的是，講授本課程的教師如果習慣于傳統的教學方法，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，不能或難以與發明創造的實際工作結合起來，會導致一些學生對本課程的作用提出質疑，感覺本課程的學習與以后的工作發展與個人前途關系不大，從而對課程喪失興趣，甚至產生抵觸情緒，嚴重影響了本課程的教學質量和教學目的達成。

針對以上問題，本文對專業創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過自我系統、元認知系統和認知系統［4］，本課程將專業創新思維訓練和專利撰寫結合起來，以思政為激勵（自我驅動），自我為認知（自我成長），問題為引導（元認知系統），撰寫為凝練（認知系統），將創新實踐落地并加以深化，以謀求“專業創新思維訓練”課程能夠切實幫助學生學以致用，提升其科技創新能力（見圖1）。

1 激勵大學生進行科技創新的思政和自我認知驅動

這一課程內容包括以史為鑒、以例為引和以人為鏡3個環節，從宏觀歷史角度、中觀環境角度到微觀自我角度，激勵科技創新（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，提出我國許多產業至今仍處于全球價值鏈的中低端，一些關鍵核心技術受制于人，發達國家在科學前沿和高技術領域仍然占據明顯領先優勢，我國引領未來發展的科學技術儲備亟待加強［1］。富有創造力的莘莘學子是未來的大國工匠，國家予以殷切的期待，號召學生們勇于創新，積極創新。

1.2 以例為引，建立科技創新和專利申請的榮譽感

結合案例，對學生闡明：一名擁有授權專利的大學生，在認知格局上會得到很大提升，無論是對今后的工作發展和學業上的繼續深造都會獲益匪淺。作為一名本科生，科技創新實踐（發明創造+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，科技創新實踐（發明創造+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；作為一名技術創新人才，特別是持有專利的技術人才，可以用知識產權獲得股份、股權，成為企業的股東等。因此，對于人生的規劃，科技創新實踐無疑是大學生個人發展的一條上升通道。

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

1.3.2 以人為鏡，建立自我認知

教師結合案例，揭示專業特色，闡明創新類型，組織學生結合個人專長，挖掘自身潛力，建立自我認知。具體可以利用翻轉課堂模式，每個人結合自身優勢，選擇適合自身的創新案例進行闡述，在活動過程中深化對于創新思維和創新技法的理解，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創新思維的問題引導

專業創新思維的問題引導過程應該分為兩個步驟：第一是發現一個問題；第二是想到一個點子。

2.1 發現問題

在專業創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明創造的起始點，即發現問題。這種方式容易上手，可以促進學生盡快地進入創新思維的發現問題環節。對于專業知識的引入則不宜操之過急，在學生能夠熟練進行創新思維后，可以逐步引導或引入專業知識點。

2.2 點子“閃現”

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現問題環節，提出生活中存在的各種問題，例如一件產品使用中出現的不方便問題，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計總得分，或以搶答方式形成他幫我，我幫他的大腦風暴模式，以群體活動激發、加強創新思維，促進點子“閃現”。

3 激勵大學生進行專業創新思維凝練的專利撰寫

在發現問題和點子“閃現”的基礎上，引導學生進行專利撰寫，促進“點子”的結構呈現，并進行方案推演，進一步深化專業創新思維。

3.1 專利的要求

發明創造和由其轉化的專利均需滿足三個必備條件：新穎性，創造性和實用性［6］。

在專利撰寫之前，應讓學生了解專利的特點，即專利撰寫實質上是對于創新思維進行凝練，使創新思維得到提升、建構與深化，并促進了思維主體的創新邏輯思辨能力的提升。在課堂教學中應重點強調這3個特點，它們既是發明創造的基本特征，也是專利申請的基本要求。新穎性是指該發明或者實用新型不屬于現有技術；創造性是指與現有技術相比，具有突出的實質性特點和顯著的進步。實用性是指發明創造能夠在工農業及其他行業的生產中大量制造，并且應用在工農業生產上和人民生活中，同時產生積極效果［6］。針對這3個特點，尤其要強調新穎性和創造性，其次才是實用性，過于強調實用性有可能會挫傷學生的創新熱情，起到打擊其積極性的負面效果。此外，在課堂教學中也應排除一些束縛創新思維的錯誤概念，例如對于發明創造，很多學生以為必須要有已經生產出來的產品，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 專利撰寫與創新思維的凝練

在專業創新思維訓練課中引入專利內容，有助于學生創新思維的提升、創新思維的具象建構、創新思維的深化和創新邏輯思辨能力的提升。

3.2.1 專利撰寫對于創新思維的提升

專利的非顯而易見性是指發明創造必須是在既有之技術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，依據這一準則，促進學生針對“點子”進行提升，并提出將專業理論知識與點子相結合是改善“顯而易見性”的良方，倒逼學生自主地對于專業知識進行深度學習，從而方便引入“點子”。

3.2.2 專利撰寫對于創新思維的具象建構

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。在課堂教學中會發現，當學生有了點子或對“點子”進行深化之后，最難做的一步就是基于“點子”的建構，即設計一種能夠實現的具體結構。有些學生缺少對于具體結構的構思，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計，引導學生進入狀態。

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

具象建構這一環節可以應用課程設計的方式，讓同學們基于深化的“點子”自行擬定設計任務書，做個小設計，進一步將創新思維落于實處。

3.2.3 專利撰寫對于創新思維的深化

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

3.2.4 專利撰寫對于創新邏輯思辨能力的提高

專利的撰寫是理清創新思維邏輯關系的一個過程，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，而他們的創新邏輯思辨能力則會得到提升。例如權利要求書中權利要求1和后面的權利要求之間一般都是從屬關系，較少出現并列關系。有的同學喜歡將每條權利要求寫成并列關系，來降低難度。這時，教師應引導學生，對專利內容進行強有力的歸納和總結，提煉權利要求1，將最重要的創新點都納入其內。

3.3 專利撰寫與創新實踐綜合能力的提升

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

3.3.1 設計與制圖能力

專利設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、系統圖等。專利的結構設計對大學生的空間感知、空間結構設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節，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權局的專利查詢網站和各種中外文論文的數據庫等，提升其科學研究的能力。

此外，在教學過程中發現，有些學生在查新過程中查到了與自己的構思相類似的產品，于是便否定其專利價值。這時，老師應針對專利的具體情況，指導學生對先前的構思進行一定的修改，回避與已有文件的相似之處，對專利進行進一步地改進，使創新性再次得以體現，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，結合課程總結，教師可以針對性地鼓勵一些專利成果優秀的同學積極申報專利，繼續在課外進行拓展指導［7］。一方面使專業創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新方面得到國家認可，從而擁有較大的獲得感，激發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，教師應對學生予以關注和扶植。在教學過程中發現，有些學生對于這個專利申請后的補正環節不太重視，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。教師應及時提醒學生高度重視，在積極和代理人詳細溝通的基礎上逐條進行修改。尤其是對于關鍵之處，例如是否具有創新性方面，需要詳細研究對比文件，根據對比文件的內容，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下去，爭取專利的最后授權。

4 結束語

專業創新思維訓練這門課或類似課程在大多數高等院校均有開設。如何上好這門課，達到對大學生科技創新能力的培養目標，仍然處于探索階段。在專業創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容。在創新思維訓練上以課堂教學為主，在創新綜合能力培養上應以成果為導向，將教學指導依托專利申報延續下來。這一做法既能夠拓展學生的創新思維，也可以在創新實踐中增強學生的創新綜合能力，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，促進新時代創新人才的培養（見圖3）。

參考文獻

［1］中華人民共和國國務院.國家創新驅動發展戰略綱要[S].北京：中華人民共和國國務院，2016.

[2]王江，李亞員.新質生產力賦能中國式教育現代化的路徑研究[J/OL].長春大學報，2024，（10）：5054[20241220].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/22.1283.G4.20241219.1535.022.html.

[3]周蘇. 創新思維與科技創新[M].北京：機械工業出版社，2017.

[4]李麗.新聞傳播人才應用文寫作及深度學習能力培養模式探析——智能傳播背景下[J].現代商貿工業，2025，（01）：229231.

[5]蘇小楠.大學生創新創業能力現狀及培養途徑研究[J].現代職業教育，2024，（36）：177180.

[6]全國人民代表大會常務委員會.中華人民共和國專利法[S].北京：全國人民代表大會常務委員會，2021.

[7]弓煊，白雪峰，盧旭盛.新工科背景下電工電子技術實驗課程改革與探索[J].現代商貿工業，2025，（01）：266268.