物联网工程专业大学生发明创新及能力培养

摘 要 分析国内促进大学生发明创新的举措及不足之处，结合郑州轻工业大学物联网工程专业的人才培养目标，提出了大学生发明创新及技能培养的课程。详述了课程的六个模块、课程实施的注意事项及实施效果，以及后续的研究计划。具有一定和合理性和较强的可行性，提升了学生的实践创新能力，为打造优势学科提供了支撑。

关键词 物联网工程 课程 发明创新 专利

中图分类号：G642                                   文献标识码：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

物聯网工程涉及计算机应用、网络工程、电子等学科知识，为了培养具备坚实专业理论基础、合理知识结构、较强的动手实践能力和主动创新能力的物联网专业人才，要求学生能够具备运用现代信息技术获取相关信息的能力，针对物联网领域的复杂问题，开发与使用恰当的平台、技术及工具。[1]同时大多高校开设信息检索及专业英语等课程，指导学生调研物联网科技的文献。[2]专业学生综合素养较高高，具有创新创业的内在潜能，通过专利知识普及与技能培养，增强发明创新的知识储备，促进大学生群体的双创行为，既缓解就业的压力，又为产业升级和经济转型提供动力。[3-4]

开设发明创新的课程，运用各种信息化教学手段和方法指导各个教学环节，使学生掌握发明和创新的路径和方法;培养学生分析、解决问题的能力，为日后从事科研以及开拓新技术领域，打下坚实的基础。

1 国内促进大学生发明创新的举措

肖睿阳等结合问卷和网络调查分析大学生申请发明专利的情况，设计并实施面向大学生的知识产权能力培养的路径和方案，并通过对比实验验证其有效性。[5]徐道春等阐述大学生进行设备技术发明的方法论，要求学生明确自己的志向，学会将难题分解后逐个攻克;要善于发现问题和需求，大胆构思创新性解决方案;要掌握重要文件的撰写技巧，重视知识产权的保护。[6-7]池金谷等从观念氛围、培养方向、保障机制、教育形式等方面对发明创造教育实践体系的构建进行了探讨。[8]

虽然我校物联网工程专业学生积极参加了物联网创新创业大赛等活动，但在发明创新方面还存在以下问题。（1）对发明创新的认识不足，普遍缺乏学习的积极性和主动性;（2）师资要求高，部分教师对具有一定创新思维能力的学生难以提供及时有效的指导;（3）缺乏案例教学及实践环节，学生对专利的撰写及申请流程不了解。亟需开发行之有效的发明创新课程，探索既能强化创新能力培养，又能分阶段开展的可执行模式。

2 发明创新课程的设计及实施

2.1 课程的设计

通过发明创新课程的系统学习，增强高校学生的创新创业能力，培养适应创新型国家建设需要的高水平人才。课程分以下六个模块进行。

（1）了解伟大的发明创新及其重要意义，熟悉崇尚发明创新的著名公司的研发实践，了解科研领域的重要发明，为以后的工作及研究提供广阔的视野。

（2）发明创新的来源。掌握学习、思考、质疑的能力，学会使用类比，超越物联网工程领域，借鉴其他领域的经验。了解创新者的远见，想象产品在未来的发展及演变，社会及经济结构的变化对产品的影响。

（3）历史上重要的发明。了解前人智慧，熟悉相关领域伟大发明的故事，通过研究近现代发明实例，启迪发明创新的思想。

（4）专利的开发与转化。了解政府、产业、金融等主题的配合、协同和促进，如何进行协同创新。如何实现协调、组织、黏合、反馈、集成等。了解企业孵化器、产学研合作平台、新技术推广示范基地等机构。

（5）了解知识产权行业。对国家知识产权局及专利事务所等机构有初步了解;熟知商标、专利、版权等知识产权，具备基础的知识产权维权等知识储备。

（6）发明专利申请。通过实例分析，熟悉发明专利的撰写;熟悉专利的受理、初审、公布、实质审查和授权等流程，以及对审查意见通知书如何进行答复。

2.2 课程的实施

发明创新课程覆盖面广，在实施过程中需要授课教师做好充足的准备，对知名高科技公司的发明创新进行资料搜集，能重点发掘其中的创新理念及趣闻轶事，对于提高学生的学习兴趣、激发创新思维及提高课堂授课效果具有促进作用。在发明创新来源方面，可对发生在身边的发明创造进行评析，讲述来龙去脉;要求学生进行相关思考，并留作课后作业。

在对近现代的发明创造进行授课的过程中，可对发明家所处的历史环境及其兴趣爱好进行点评。此外，可加入如《制造的原理》等系列英文视频短片，动态展示物品制作的工序，更直观的促使学生了解工业生产和科技进步，具有更加震撼的授课效果。

在专利的保护与转化方面，可结合企业参观考察的方式，邀请企业的专业人员讲解，对学生理解政策、产业、金融等领域的配合、协同和促进具有很大的帮助，对于大学生今后从事专业工作及科技研发，都具有很好的指导意义。

在专利的撰写方面，要求每个学生各自选择一个现有的发明专利，从专利检索、布局、挖掘、技术领域、背景技术、发明内容及具体实施方式等方面进行详细的分析，并做成学习报告，时间允许的话，挑选具有代表性的案例让学生在课堂进行讲述。

增强学生的分析能力，促进课堂教学及知识点的掌握。在授课期间，教师衔接理论与实践教学，亲自把控课堂设计的各个环节，分阶段分步骤的实现教学目标。建立详细的日志文档，针对问题进行精准指导。

2.3 课程的实施效果

学生参与课程的学习，有助于实施普惠教育。课程对专业基础、知识储备及学习能力的要求不高，以激发学生的创新思维、了解发明创新的路径为主，学生都能有所收获，增强了发明创新的能力和信心。多位学生受到启发，结合专业及兴趣参加物联网设计大赛等科技活动并取得了奖项;部分同学参加院系教师的科研项目，申请并授权了多项实用新型专利。

通过实例讲解、视频教学、参观考察及撰写分析报告等多种教学模式，促进了实践与理论教学。课程内容覆盖物联网工程专业的部分核心知识，学生通过实践中理解并积累了发明创造的经验，实现边做边学、互相促进的目标。实行严格的授课安排，及时关注学生的心态变化，打造融洽互助的氛围，后续也可以考虑团队合作的方式，不断提高学习热情和创新意识。

3 结论

物联网工程专业发明创新课程经过不断改进，取得了令人满意的效果，理论联系实际，具有一定的趣味性和参与性，探索出一条实践教学道路，课程的设计安排难度适中、内容丰富、工作量饱满，激发了学生学习热情和创新意识，有助于创新能力的养成。后续计划围绕专利代理师及专利审查员进校园、发明专利的申请与孵化、互联网+知识产权模式等方面展开研究，努力提升课程的复杂度和完成度，进一步加强学生创新思维与实践能力的培养，拓展创新创业的覆盖广度，更好的发挥高校的引导作用。

參考文献

[1] 邵云飞，穆荣平，李刚磊.我国战略性新兴产业创新能力评价及政策研究[J].科技进步与对策，2020（2）：66-73.

[2] 周端，杨忠，徐楠，等.物联网工程专业文献检索教学与实践[J].物联网技术，2019.9（9）：119-120.

[3] 张辉，牛訦琛.实施创新性实验计划提升大学生专利创新能力[J].高教学刊，2015（15）：27-28.

[4] 王骐，王青萍，王怀兴.理工科专业多元化实践型教学模式的探讨[J].职业时空，2011（06）：80-81.

[5] 肖睿阳，任伟，牟扬，等.大学生发明专利能力培养分析[J].中国高校科技，2019（S1）：55-58.

[6] 徐道春，伍广成.针对机械类专业大学生的设备技术发明方法论的初探[J].中国林业教育，2018.36（3）：25-28.

[7] 张勇，刘水长，明兴祖，等.大学生培养导师制提升专利发明能力研究与实践[J].中国发明与专利，2015（12）：6-9.

[8] 池金谷，赵海莹，徐志玲，等.大学生发明创造教育体系构建的探讨[J].宿州教育学院学报，2013.16（06）：68-70.