2021年1月第42卷第1期
湖北文理学院学报
Journal of Hubei University of Arts and Science
Jan.,2021
曹林涛，徐福卫，裴晓敏，范建辉
（湖北文理学院土木工程与建筑学院，湖北襄阳441053）
摘要：专利物化的实证与转化过程是创新的提质阶段，是专利创新教育的有益补充。基于课程的实践目标定位，设计了理论内容与实践内容。同时，通过物化实践，探讨了影响效果的决定
性因素。指出：选定结构简单的专利进行物化，辅以资金保障制、项目负责人制以及融合服务制，
有助于实现创造性实践育人效果。
关键词：创新教育；专利物化；实践教学
中图分类号:G642文献标志码:A文章编号：2095-4476（2021）01-0078-04
创新创业教育已被广泛认知与接受，不论是学校层面、家长层面、学生层面，亦或是社会层面，都认识到了创新创业教育纳入学校人才培养的重要性，并且在积极尝试各种措施，包括且不限于科技创新实践基地⑴。作为高校传统办学的延伸，实验论文、调研报告、专利申请与软件著作权登记等原属于导师、以文本内容方式记录与展示的成果已经构成创新创业教育的主要载体。传统模式相对陈旧⑵，实用性与技术性不明显。创新创业教育不能局限于撰写科技论文与专利申请，也不能局限于商业企划与开办公司。我国作为制造业大国离不开资产性技术布局与储备⑶，不仅更加需要实验室或车间，而且需要持续性地培养工匠并储备工匠人才。专利构思源于哲学与科学，具备理论基础与可行性，但是质量核心在于技术实现，也就是产品导向，这要求申请过程优先配合实验与检验，否则只会体现为创意构思。经过物化实验与检验，有望把人的脑力活动与体力活动经由物质（材料与工具措施）连接起来，实现创意构思到产品的无缝衔接，最终实现高质量人才的培育与有效产品的市场初见。由此而言，专利物化实践培养创造性人才值得期待。 一、专利物化实践教育的目标定位
大学教育强调“理论联系实际”，重视“社会实践”。几乎所有的工科教学都设置有以动手操作为措施的实践教学环节，比如机械专业的“精工实习”，土木专业的“测量实习”，都是通过“做中学”来提高内涵素质⑷。
除此之外，一般都安排有毕业前的企业生产实习。专利物化属于实践教学类课程，离不开动手操作能力的培养，但是专利作为特定的标的，这类实践课程又有其不一样的内涵，除却基本理论，更加侧重实践技能。其一，专利基础知识的科普教育，包括专利类型、专利基本属性、专利说明书或技术交底书的要素构成。这一点可以通过既有专利的类比进行挖掘。其二，专利创新意识启蒙与培育，包括为什么要创新（价值所在）以及如何去创新（措施所在）等。其三，成果转化的实验室试验环节培育（技术可行性实验室验证）。虽然当前专利证书并没有明确要求已经具体实施与实现，但是不具备实现可能的技术方案也就彻底失去了实用性。这三个目的由低到高，从科普到应用，正是专利社会功能的体现。大学生认识到专利物化实践课程的目的，或者说端正求学态度本身就是对专利认知的一个重要环节。
二、专利物化的主要教学内容
专利作为特殊的有知识产权属性的标的，具有强烈的实用性基础，但是实用性不应该停留在纸质申请或授权证书上。正如同论文应该书写在祖国大地上一样，专利的质量离不开实证与转化，最终是导向产品。
（一）物化标的选择
把特定的对象经过操作转变为实物或反映工作机理与效果的实物模型，不是一项简单的事情。这个特
收稿日期：2020-05-26；修订日期：2020-09-01
基金项目：湖北文理学院“创新创业教育”教学研究专项（校政发教[2019]26号）
作者简介：曹林涛（1978-），男，湖北谷城人，湖北文理学院土木工程与建筑学院教授，主要研究方向：道路工程。
曹林涛，等：基于专利物化的实践教学设计
定对象可以是准专利（已经成功受理的专利申请或授权的专利，拿到了国家知识产权局的申请号或授权通知），也可以是为专利申请做准备的创意构思（待完善后提交专利申请文件）。实用新型类专利本身以结构见长，方法类的发明专利也可展现为实现结构的应用过程，同样可以作为标的。对于学生而言，如果产品结构或展示方法应用的结构模型过于复杂，实施路径相对艰难，实施可行性会被打折扣。一般而言，简单的结构或方法，比较容易成为培育性标的。打开淘宝等电商购物网站，就可以发现同类产品有很多不同卖家，只是在细节上存在差异，即替代性产品很多。一般而言，日常生活的替代性产品相对容易在模仿的基础上创新实现。由既有零部件组装新产品同样比较容易实现。现实生活中有很多产品需要多样化以满足差异化个性需求。简单的比如拖鞋，可以由不同材料与工艺制成不同款式。非洲人进口中国废旧轮胎加工成备受众欢迎的各种实用拖鞋，就是把用废旧轮胎制作拖鞋的方法予以物化实施。相对复杂的主题，比如手机或防洪围堰，也可在手机外观设计或围堰的结构组合上进行集思广益或头脑风暴。
（二）前导理论教学
在实施物化实践前，需要掌握一些基础的与专利相关的前导理论知识，可以在教室内以讲授与听讲的教学模式为主。为什么要重视创新？习总书记指出：“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑，必须摆在发展全局的核心位置。”近年来，为促进就业与高质量发展，政府推动“大众创业，万众创新”O科技发展的方向就是创新、创新、再创新。创新是一个民族进步的灵魂，创新是企业与个人高质量生存与发展的主要路径之一。可以通过现实的中美贸易战以及高科技企业或中小科技企业的生存与发展针对性地阐述创新的必要性。高科技层面，可从中兴与华为面对贸易战的应对方式进行讲解；日常生活层面，可以小龙虾清洗机或除雪机械为例进行讲解。专利与创新是什么关系？专利是能够获得保护的公开的知识产权。对于易模仿的且有市场的产品，特别需要通过专利进行有效保护。专利的分类与属性是什么？专利包括实用新型、外观设计与发明专利。在市场认知层面，发明专利的价格一般高于实用新型，但最终价值取决于市场。专利的属性具体包括实用性、新颖性与创造性，其中最难把握的是创造性。专利的组成要素是什么？专利技术交底书的撰写技巧是什么？这类知识可以拿公开的专利与专利申请的比较进行分析解说，也可以就专利申请过程中的审查意见的探究分析展开讨论式教学。若想成为专利代理人或知识产权法方面的律师，可以细致研究相关的专利法律或实施细则。
（三）物化操作实践教学
把准专利或专利申请构思物理模型化，本身就是一种科学实验与试验，可以在实验室或车间以“劳动形式”进行⑸。物化本身具备产品导向性，不是简单的重复性劳动而是探究性的创造性劳动，是人力与物质的创造性结合。物化是把传统课堂理论教学延伸到试验室与生产车间的技能操作，过程与结果看得见摸得着，更具存在感，更近实用性。物化不同于传统的实训教学与实习教学，其结果也不在指导老师的控制之下；不仅标的一般不会统一，过程与结果也都会因思想与措施的差异而带来明显的不同。这是物化探究有别于实习或实训的地方。重复他人操作，实验的成分较多；探索未知，试验的比重较大。不管实验或试验，不论原创或重现，都是针对物体进行重构，产生展示结构组成与工作机理的新物体。参照实验操作与工程施工或产品加工，需要类似实验的实验步骤进行整体层面的规划引导。大致包括以下方面:1）按照结构组成与工作机理组建物化团队，目标是形成物化团队;2）由专利大样图示转化成工程结构图示，涉及细部特征与比例（缩尺模型或足尺物件），目标是把整体结构分解为具体组成单元;3）把材料组成与要求延伸到工具与材料预处理，目标是在工具帮助下实现物的载体可行与可靠;4）针对半成品或成品，开展试验测试，目标是检验是否能实现结构功能以及可能的有益改进措施;5）产品定型后的实施过程总结与布展推介，目标是向市场推介，寻求潜在的市场转化人。创造物体以技术文案为基础，需要整合智力与物质资源（材料与工具）展现产品；创造性劳动的过程，实现了大国工匠的校园培育。
三、专利物化操作效果的决定因素分析
（—）学生负责制
好标的如同授权的专利一样，具备多个技术特征并体现多个功能，不是单一知识原理可以实现的，需要头脑风暴与交叉合作，绝不能自我陶醉与闭门造车。干成一件事仅有热情是不够的，顶层的把控不仅有助于避免预期产品落入垃圾俗套，更有助于减少缺陷，丰富产品内涵。导师均有做项目的经验与带队资历，可
以把多个相关的平行人员组成一个协作式团队。因标的复杂程度不同，必要时甚至可以双导师进行辅助。比如湖北文理学院的挑战杯参赛作品“用于车辆限高架的预警装置”，就由电子工程专业与道路工程专业的两位博士共同指导学生完成。新加坡科技设计大学的工程设计教育⑹也是倡导不同领域学生组成项目团队，并由两名不同专业导师辅导。学生是项目实施主体，他们必须推举出一名项目负责人，该负责人作为导师的直接联系人与沟通人，既要有担当精神，又要能带领大家发挥团队精神。项目负责人要负责实施物化，还要负责资金的申请与使用。例如细分到分项支出类别的项目预算、采购与入账等。学生的各种能力由此得到提升。
(二)资金保障制
物化属于产品试验性制作，没有资金，再强的大脑也没有重构物质产品的现实条件，这就与以PPT与板书的平面媒体教学没有本质区别一样。虽然实践教学育人不用支付学生劳务费，但是材料需要购买，工具器具需要提供，同时指导教师引导学生把创意构思转化为技术实现的脑力劳动过程需要劳务费。转化
思路不一样，原材料不一样，工具器具不一样，加上实施过程中不好把握的某些变数，试验成本也会不同。因为成本的不确定，项目负责人需在事前、事中就资金需求多次与校方职能部门进行沟通。事前协商，事中调整。调整包括技术优化，也包括过程监督。耗材种类繁多，价格不一，相对容易实现的小产品可以劳务费形式(团队劳务费或者单人次劳务费)进行支持。结果表明：沟通有助于取得必要的较大资金支持，沟通有助于职能部门对项目质量的把控；资金的投入与物化产品效果成正比，资金越充足越能趋近体现结构与功能的产品化。
(三)融合服务制
离开了材料与工具，很难把构思与专利实物化。做饭需要厨房，物化需要操作间，例如承载设备、工具、仪器的实验室、办公室、车间等。学校实验室包括省部级以上平台等都是开放性的⑴，便于设施的获取。3D 打印技术有助于低成本构架物质模型，但对于结构间的结合以及工作机理的展示有缺陷。例如湖北文理学院开发“双扇交叉型雨水篦子”时，采用3D打印技术制作了缩尺的树脂模型，每个成本在200〜300元。与此同时，与合作企业在河北邯郸制模与生产球墨铸铁的足尺产品60件，成本在2万元。模型方便携带展示与交流，但只有实物产品才能满足工程应用性展示。很显然，雨水篦子的物化融合了实验室打印与工厂车间两个平台。“2017年湖北文理学院专利物化大赛”中，部分产品实现思路很巧妙。部分同学利用淘宝网平台购买成熟产品，拆分后再进行实验室改装，较好地降低了产品实现的难度与成本。比如“可调重心的网球拍”“磁吸式手电筒”以及“自动光感伸缩雨棚”，均是对既有产品的改造式开发。
又比如产品“粉尘吸附装置”，它借助了木匠，铁艺产品借助了焊工与铁匠。总之，多平台的融合服务把学校与社会工匠或车间结合起来，实现了文本资料的实物化，更好地完成了实验室实验，有助于产品特别是实用小产品的开发与创造性培育。
专利物化由于标的明显与专利相关，更加侧重专利创新和成果转化，更好地落实了实践操作育人环节，而且把平面创新与物理实物创造结合起来，落脚点导向了产品创造。功能替代性的简单结构或方法，由于成本小、实践难度小，比较适合作为物化实践标的。导师牵头的学生负责制、有沟通的资金保障制与多平台的融合服务制是基于专利物化进行大学生创造性培育的决定因素。在充分实践基础上，进一步地制度化，有望为本科生或研究生的专利教育与成果转化入门服务，更好地完善素质教育。
致谢：感谢湖北省知识产权局高校知识产权推进工程对本项目的鼎力支持。
参考文献：
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(下转第88页)
知河南阳翟为郡望，而非籍贯。同时小传之“杭州钱塘人”未必正确，因为也有可能是丹阳人。关于褚亮的卒年，《褚亮碑》和两《唐书・褚亮传》均未载。王昶于《金石萃编・褚亮碑》的跋语中，根据《旧唐书・褚遂良传》和《新唐书•太宗纪》的相关记载，指出褚亮卒年为贞元二十一年，但是综合这两种文献，则褚遂良丁忧时间不到五月，于是《小传辨证》又引用《礼记・三年问第三十八》《全唐文》卷一七五张柬之《驳王元感丧服论》一文，以证明这一时期的居丧期为二十七月，那么褚亮之卒年应非贞元二十一年，小传云褚亮“卒年八十八”者，当误。
《小传辨证》引证广博，于对比合勘中细心辨识的这一特点，除了前所举例子外，其考证之精审，还在文中的细微处多有体现，正因此，人们在《小传辨证》中经常看到“欠精审”“有欠精审”等字样。而这也是本书对于作者小传原文中一些不充分或模糊的记载皆作进一步之考证，使作者小传的内容更为精准的原因之所在。如卷三五六“王邕”小传,《小传辨证》考证钱起和王邕同时进士及第，而傅璇琮先生《唐代诗人丛考•钱起考》考证钱起为天宝九年进士，则王邕亦然。而小传说王邕“天宝间进士”者，显然是不确切
的，因此应加以改正。这样的例子俯拾即是，卷三九九“尹畅”小传、卷四o三“张萱”小传等，即皆属如此，不一一列举。又如卷三七三“苏源明”小传，原文仅云:“天宝中进士”，《小传辨证》则考证出其除了第进士外，还曾登“射策乙科”。卷四三四“萧定”小传原文云:“历袁州润州刺史”，《小传辨证》则将两《唐书・萧定传》合勘，指出萧定曾任职六州刺史，小传则省略了“信、湖、宋、睦”四州刺史，应据补。卷五二四“穆质”小传原文仅云:“举贤良方正”，《小传辨证》则根据《旧唐书•穆质传》、柳宗元《祭穆质给事文》，指出萧定于贞元元年，以“贤良方正能直言极谏”而“擢第三等”，进一步细化了原小传的内容。又小传原文仅云“出为开州刺史”，《小传辨证》根据柳文，增补其时间当为“元和五年或其后”，这些皆可补小传之阙。
综上所述,《小传辨证》建立在丰富的材料基础之上，考证精审，不仅为使用《全唐文》作者小传者提供了一份可靠而翔实的资料，同时其在考辨过程中对所涉及的诸多文献进行纠谬，也具有重要的学术意义，此书当为研究唐代文人者案头所必备之书。此外，本书撰写中所体现出的广博之涉猎、勤奋刻苦之精神、读书和研撰相结合的方式等，都是非常值得我们学习的。
但该书也有一些小的遗憾。女口《全唐文》卷二七八“刘秀”传，据王昶《金石萃编》卷六十九《凉州卫大云寺古刹功德碑》开首第一行“前倾修文阁学士刘秀撰”考订《全唐文》小传有误，似不太准确。原因是，初盛唐无'修文阁学士”，唐中宗神龙二年(706)四月，复置。景云二年(711)三月，又改为昭文馆。两《唐书・中宗纪》《唐六典》卷八、《通典》卷二一、《唐会要》卷六四等，多有记载。且，王昶以“阁
”称“馆”，亦通。
(责任编辑：倪向阳)（上接第80页）
Design of Practice Teaching Based on Patent Materialization
CAO Lintao,XU Fuwei,PEI Xiaoming,FAN Jianhui
（School of Civil Engineering and Architecture,Hubei University of Arts and Science,Xiangyang441053,China）
Abstract:Patent application has become common in universities,and patent materialization is of quality improvement.Based on the practical goal of the course,the theoretical content and practical content were designed.At the same time,through the practice of materialization,the decisive factors affecting the effect were discussed.It can realize the educating goal of creative practice to materialize the patent with simple structure,with the help of fund guarantee system,the project leader system and the integrated service system.
Key words:innovative education；patent；materialization；practice teaching
（责任编辑：刘应竹）
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