摘要：為了在高校物理專業(yè)課的教學(xué)中貫徹全面素質(zhì)教育的理念，提高學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新意識，嘗試在物理專業(yè)課的教學(xué)中引入專利教學(xué)方法，讓學(xué)生查閱、講解、討論并寫作與專業(yè)課內(nèi)容相關(guān)的專利。教學(xué)方法和考核方式的改變不但擴(kuò)展了專業(yè)課的知識內(nèi)容，而且培養(yǎng)了學(xué)生文獻(xiàn)查閱、語言表達(dá)、交流溝通和科技創(chuàng)新等相關(guān)能力。通過返還部分課堂時間給學(xué)生，讓學(xué)生成為課堂的主人，該方法調(diào)動了學(xué)生參與的積極性和主動性，既活躍了課堂氣氛，也提高了物理專業(yè)課的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：素質(zhì)教育;創(chuàng)新能力;高等教育;專利教學(xué)

中圖分類號： G 642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號： 1009-895X（2019）02-0179-03

DOI： 10.13256/j.cnki.jusst.sse.2019.02.014

Research and Practice of Introducing Patent Teaching Methods

into Physics Major Courses

KOU Zhiqi，YAN Feinan

（College of Science，University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China）

Abstract：In order to implement the concept of comprehensive quality education and improve the ability and innovative consciousness in the teaching of physics specialty courses in university，we try to introduce patent teaching method into the teaching of physics specialty courses，so that students can consult，present，discuss and write patents related to the contents of specialized courses.The change of teaching methods and assessment methods not only expands the knowledge of specialized courses，but also cultivates students’ abilities of literature consulting，language expression，communication and scientific and technological innovation.If we return part of the classroom time to the students and let them be the masters of the classroom，this method can activate the classroom atmosphere and improve the teaching effect of physics specialty courses by mobilizing the enthusiasm and initiative of students’ participation.

Keywords：quality education;innovation ability;higher education;patent teaching

素質(zhì)教育的根本目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，素質(zhì)教育的觀念早已深入人心[1]。但在很多人的觀念中仍然認(rèn)為素質(zhì)教育是義務(wù)教育的事情，與非義務(wù)教育的關(guān)系不大，這種看法有失偏頗。中共中央、國務(wù)院《關(guān)于深化教育改革全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定》明確指出：“實(shí)施素質(zhì)教育要貫穿于幼兒教育、中小學(xué)教育、職業(yè)教育、成人教育、高等教育等各級各類教育，應(yīng)當(dāng)貫穿于學(xué)校教育、家庭教育和社會教育等各個方面?！边@是對以前素質(zhì)教育界定范圍的重大突破。由于義務(wù)教育資源分配不均，很多進(jìn)入高等教育階段學(xué)習(xí)的大學(xué)生在義務(wù)教育階段并沒有體會到素質(zhì)教育的真正內(nèi)涵，進(jìn)入大學(xué)以后，在沒有了考試和升學(xué)壓力的嚴(yán)進(jìn)寬出的大學(xué)氛圍中，缺少了積極進(jìn)取的動力。他們將通過考試和修完學(xué)分作為主要目的，在很多課程的學(xué)習(xí)過程中缺乏學(xué)習(xí)的興趣，主動參與的意識不強(qiáng)。只重視知識的傳授，而輕視能力的培養(yǎng)，只重視少數(shù)學(xué)生，而輕視了多數(shù)學(xué)生，這些明顯具有應(yīng)試教育特征的現(xiàn)象在大學(xué)教育中也是屢見不鮮。在當(dāng)今社會，科技發(fā)展日新月異，社會進(jìn)步日益轉(zhuǎn)向創(chuàng)新驅(qū)動。高等教育同樣需要高度重視和發(fā)展素質(zhì)教育，大力培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的創(chuàng)新型人才，才能在激烈的國際競爭中搶占發(fā)展主動權(quán)和制高點(diǎn)，立于不敗之地。習(xí)近平總書記指出：“人是科技創(chuàng)新最關(guān)鍵的因素，創(chuàng)新的事業(yè)呼喚創(chuàng)新的人才，創(chuàng)新驅(qū)動實(shí)質(zhì)上是人才驅(qū)動?！边@些論斷深刻揭示了人才與創(chuàng)新的關(guān)系，大學(xué)生是未來科技創(chuàng)新的主力軍，加強(qiáng)高等學(xué)校創(chuàng)新人才培養(yǎng)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量已經(jīng)成為我國大學(xué)教育研究與探索的焦點(diǎn)問題[2-3]。通過多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在物理專業(yè)課中引入專利教學(xué)方法，有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動參與熱情，在完成專業(yè)課教學(xué)任務(wù)的同時，培養(yǎng)和提高了學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。

由于“液晶顯示技術(shù)原理及應(yīng)用”和“LED制造技術(shù)與應(yīng)用”這兩門專業(yè)課程與專業(yè)基礎(chǔ)課不同，沒有深奧難懂的理論計(jì)算，主要涉及相關(guān)器件原理及技術(shù)應(yīng)用，與我們的日常生活息息相關(guān)，因此選擇這兩門專業(yè)課作為實(shí)踐的對象。專利文獻(xiàn)是科研成果的重要體現(xiàn)，其數(shù)量和質(zhì)量也代表了一個國家的綜合國力或者一個企業(yè)的科研實(shí)力，其中專利文獻(xiàn)作為技術(shù)信息最有效的載體，包括了90%～95%的世界科學(xué)技術(shù)信息，相對于其他文獻(xiàn)形式，專利文獻(xiàn)更具有新穎性、創(chuàng)造性和實(shí)用性，通過查閱專利文獻(xiàn)，有助于提高科研項(xiàng)目的研究起點(diǎn)和研究水平[4-5]。

一、教學(xué)方案設(shè)計(jì)

（1）查閱文獻(xiàn)環(huán)節(jié)。科學(xué)研究的過程就是在吸收和借鑒別人研究成果的基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行新探索的過程。通過查閱文獻(xiàn)，我們可以了解現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)問題，借鑒方法，開拓思路。與科研論文相比，查閱專利文獻(xiàn)并不需要深厚的理論基礎(chǔ)，更適合本科生。在專業(yè)課的教學(xué)過程中，上課之前，學(xué)生自己通過相關(guān)網(wǎng)站或者圖書館查閱與本課程相關(guān)的授權(quán)專利文獻(xiàn)，最好是發(fā)明專利，仔細(xì)閱讀，弄清楚該專利要解決的問題和采用的方法，從查閱的專利文獻(xiàn)中選取2篇最有價(jià)值的做成PPT文件，留待下次上課親自講解。每次上課，安排2～3人進(jìn)行專利講解10～20分鐘。

（2）PPT演示環(huán)節(jié)。一般來說，理工科的大學(xué)生不會專門開設(shè)辦公軟件這門課，但辦公軟件的操作和使用卻是日常生活和工作中必不可少的能力，經(jīng)常遇到很多大學(xué)生對Word，Excel和PPT軟件的基本操作都沒有掌握的情況。教師們會要求學(xué)生將自己查閱的文獻(xiàn)做成PPT在課堂上演示給其他同學(xué)，演示過程中對專利要解決的問題、解決的方法和方法的優(yōu)缺點(diǎn)做出詳細(xì)講解。演示和講解也是一個交流和傳播的過程，講解效果的好壞不但與上課之前是否經(jīng)過充分準(zhǔn)備有關(guān)，也與個人的表達(dá)能力和心理素質(zhì)密切相關(guān)。而個人的表達(dá)能力和心理素質(zhì)通過反復(fù)的鍛煉是可以不斷提高的。

（3）相互提問環(huán)節(jié)。在求知的過程中，學(xué)與問是相輔相成的，要想求得真知就必須養(yǎng)成勤學(xué)好問的好習(xí)慣，正所謂“君子學(xué)以聚之，問以辯之”“理不辯不清，道不辯不明”，很多人生的道理或者重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)都是在爭辯中變得越來越清晰，越來越明朗。經(jīng)不起爭論的理論算不上真正的理論，提不出問題的人只能說明你缺乏思考。所以在一位學(xué)生講完專利之后，教師們會要求別的學(xué)生針對這個專利講解提出問題，引導(dǎo)他們針對這一問題進(jìn)行討論。在辯論和討論的過程中，同學(xué)們進(jìn)一步加深了對該專利內(nèi)容的理解，進(jìn)而提出自己的想法和建議。

（4）考察方式環(huán)節(jié)。在應(yīng)試教育中，考試分?jǐn)?shù)是評價(jià)教育質(zhì)量的唯一標(biāo)準(zhǔn)，但是在素質(zhì)教育中，考試只是作為檢查教學(xué)效果的一種手段。雖然素質(zhì)教育也同樣需要考試，但考試內(nèi)容和考試方式可以略有變化。教師們對課程學(xué)習(xí)效果的檢查方式是開卷形式，在課程結(jié)束的時候，每個同學(xué)選擇一個與該課程相關(guān)，而且自己感興趣的技術(shù)問題，利用學(xué)到的專業(yè)知識，參考其他文獻(xiàn)中的工作，提出自己的解決辦法，或者提出相關(guān)技術(shù)的一個具體應(yīng)用，將自己的想法寫成一個專利文件。通過對學(xué)生提出想要解決的問題的重要程度，解決問題的方法是否具有創(chuàng)新性和可行性，以及書寫格式是否規(guī)范等三個方面進(jìn)行評判，給出最后的考試成績。這樣的考核方式避免了學(xué)生考前死記硬背知識點(diǎn)，考后又全部忘光的通病，減輕了學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)，同時又增強(qiáng)了學(xué)生應(yīng)用知識的能力，做到所需即所學(xué)，所學(xué)即所用。

二、教學(xué)實(shí)踐效果

（1）創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的鍛煉和培養(yǎng)。創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神的培育是一個長期的過程。創(chuàng)新精神的實(shí)質(zhì)就是解放思想，實(shí)事求是，追求真理，勇于批判。在課程開始的時候，學(xué)生們還是習(xí)慣以前的學(xué)習(xí)方法，對課本和文獻(xiàn)里面的知識只是被動的接受，對里面存在的問題缺乏質(zhì)疑的勇氣，只是為了講解而講解，很難發(fā)現(xiàn)問題，提出的問題也很淺顯。通過多次進(jìn)行課堂引導(dǎo)和討論，同學(xué)們逐漸能夠發(fā)現(xiàn)其他文獻(xiàn)中不嚴(yán)謹(jǐn)或錯誤的地方，敢于提出質(zhì)疑，甚至提出自己的見解。這對每個同學(xué)來說，都是一種進(jìn)步。盲目崇拜，只會讓自己固步自封，只有敢于打破桎梏，才有可能實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。通過查閱文獻(xiàn)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了很多教科書上不會提到，但是現(xiàn)實(shí)中卻存在的問題，結(jié)合其他人的工作，他們也提出了一些自己的解決方法，有多名同學(xué)已經(jīng)開始嘗試申請發(fā)明專利，部分發(fā)明專利已經(jīng)被授權(quán)，例如：“自散熱LED燈及其散熱結(jié)構(gòu)”（授權(quán)公告號：CN 105135256 B）;“散熱裝置”（授權(quán)公告號：CN 105135390B）;“自動報(bào)警井蓋裝置”（申請?zhí)枺篊N 201710182546.7）等等。通過引入專利教學(xué)，同學(xué)們解放了思想，了解了創(chuàng)新的意義，領(lǐng)會了創(chuàng)新的精神，鍛煉了創(chuàng)新的能力，親力親為，獨(dú)立探索并開始自身的創(chuàng)新實(shí)踐，用自己所學(xué)的科學(xué)知識為社會創(chuàng)造了價(jià)值。通過講解專利文獻(xiàn)，讓同學(xué)們在學(xué)會尊重別人創(chuàng)新勞動成果的同時，也增強(qiáng)了對自我創(chuàng)新成果的保護(hù)意識。

（2）主動參與意識的提升。

楊江南在《教學(xué)反思：高分與素質(zhì)并重的學(xué)習(xí)方法》一書中提到：教育不可能教給學(xué)生一切，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力是成功教育的根本，基本素質(zhì)的培養(yǎng)是素質(zhì)教育唯一正確的出發(fā)點(diǎn)[6]。在以教師為主體的課堂教學(xué)中，學(xué)生很難參與其中，課堂沉悶的同時，教學(xué)效果也會大打折扣。通過專利講解的方式，將部分課堂時間交還給學(xué)生，提高他們的課堂參與意識和參與的主動性，在活躍了課堂氣氛的同時，學(xué)習(xí)效果也得到大幅提升。課本知識有遲滯性，有些同學(xué)為了更清楚地講解專利文獻(xiàn)，在講解之前主動查閱了在專利和課本中都沒有提到的最新技術(shù)。例如在液晶顯示技術(shù)原理及應(yīng)用的課程中，有些同學(xué)特意增加了量子點(diǎn)顯示技術(shù)和Micro LED顯示技術(shù)等新型顯示技術(shù)的內(nèi)容，擴(kuò)展了大家的知識范圍，也發(fā)現(xiàn)了自己的興趣所在。真正的教育是自我教育，而自我教育的直接動力是每個人的主觀能動性?？萍嫉陌l(fā)展日新月異，知識的更新更是一日千里，因此，倡導(dǎo)尊重，發(fā)揮和完善學(xué)生的主動參與意識對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和未來發(fā)展都是至關(guān)重要的。

除此以外，學(xué)生們在查閱文獻(xiàn)、口頭表達(dá)、交流溝通等方面的能力也都有了很大提升。絕大多數(shù)的同學(xué)都是第一次走上講臺，在眾人面前做演示和講解，緊張是難免的，手足無措者有之，大汗淋漓者有之，聲如細(xì)絲者有之。不過通過多次的鍛煉，部分學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)的答辯中已經(jīng)可以做到氣定神閑，胸有成竹了，這些都是經(jīng)過多次鍛煉以后表達(dá)能力獲得提升的結(jié)果。

三、結(jié)束語

在世界各國人才爭奪日益激烈的背景下，我國比以往任何時候都更加重視人才。人才是創(chuàng)新實(shí)踐的主體和主導(dǎo)者，也是科技創(chuàng)新的根基和關(guān)鍵。以灌輸、說教和被動接受為特征的應(yīng)試教育在我國高等教育中依然存在，只有改變束縛學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力發(fā)展的教育觀念、教育模式，改進(jìn)教學(xué)方法，以學(xué)生為中心，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，才能實(shí)現(xiàn)全面的素質(zhì)教育。

參考文獻(xiàn)：

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[6] 楊江南.教學(xué)反思：高分與素質(zhì)并重的學(xué)習(xí)方法[M].北京：光明日報(bào)出版社，2013.

（編輯： 程愛婕）

收稿日期： 2017-11-27

基金項(xiàng)目： 上海理工大學(xué)教師教學(xué)發(fā)展研究項(xiàng)目（CFTD193007）

作者簡介： 寇志起（1977-），男，副教授。研究方向： 物理教學(xué)與研究。E-mail：kzq77@aliyun.com