何江斌 陈国升
摘 要： 课堂探讨式教学与专利研发相结合的教学模式，旨在探索在课堂授课中融入相关专利内容的探讨与研发、培养学生的思考能力、活跃课堂教学、启发学生的思维碰撞与创新创业。在教学实践中，提倡教师“专利式”备课和学生“专利式”预习，精心设计课堂教学中每一个知识点与专利相关问题的探讨式教学，鼓励学生课后组织探讨、参与专利研发和创新创业竞赛，提高学生的自学能力和探索能力，并取得一定的经验，可供以后的桥梁与隧道类课程或其他类似课程借鉴。
关键词： 专利式备课 探讨式教学 专利研发 教学模式
“桥梁施工与维护”“隧道施工与维护”等桥梁与隧道类课程，是包括铁道工程技术、高速铁道工程技术、铁路桥梁与隧道工程技术、城市轨道交通工程技术、道路桥梁工程技术专业在内的铁道工程专业群的专业核心课程。自2016年以来，为了践行“大众创业，万众创新”的精神[1]，我院桥梁与隧道课程教学团队进行了课堂探讨式教学与专利研发相结合教学模式的研究与实践，旨在探索在桥梁与隧道类课程中融入相关专利内容的探讨与研发、培养学生的思考能力、活跃课堂教学、启发学生的思维碰撞与创新创业。在教学实践中，提倡教师“专利式”备课和学生“专利式”预习，精心设计课堂教学中每一个知识点与专利相关问题的探讨式教学，鼓励学生课后组织探讨、参与专利研发和创新创业竞赛，提高学生的自学能力和探索能力，并取得了一定的经验，可供以后的桥梁与隧道类课程或其他类似课程借鉴。
一、教师“专利式”备课和学生“专利式”预习
（一）结合课程授课知识点，教师进行“专利式”备课。
首先，课程团队定期组织团队教师进行研讨，学习和研讨最新的桥隧结构设计、桥隧施工工法、桥隧检测设备与检测技术、桥隧结构运营维护常见问题，研讨有可能进行专利研发的项目并尽可能罗列;其次，授课教师进行课堂教学设计，确定如何在课堂授课中引入专利研发与创新知识点，如何组织学生在课堂上进行探讨，如何组织学生进行“头脑风暴式”发言;再次，授课教师将前一次课或前一学期循环授课的课堂探讨内容或成果融入下一次课或下一学期的备课中，确保探讨式教学与专利研发相结合模式的连续性。
（二）思考工序项目工作过程中有可能提出研发的专利，预设专利研发项目。
职业院校的教师多来自企业，是拥有教学与执业资格的“双师”，教师对所授课程的具体工序项目较熟悉。在备课时，教师需仔细梳理每一个工序步骤，对工序步骤中可能出现的问题进行假设，并预设好是否可以针对出现的问题研发对应的专利，避免学生对相关问题不熟悉而无法进行“头脑风暴式”发言探讨。
（三）组织和鼓励学生进行“专利式”预习。
在一堂课结束后，授课教师可将下一次课需要预习的内容和预设好的专利研发项目布置给学生预习，并可在课后利用QQ群或微信群组织学生进行“预热”讨论，促使学生提前预习课本内容、网上查询相关专业资料。
二、课堂探讨式教学与专利研发相结合教学模式的授课实施
（一）专利研发项目在知识点讲解前提出的模式。
授课教师在授课时，在讲解相关知识点前向全班学生“抛出”预设好的专利研发项目，在授课过程中充分吸引学生的注意力、调动学生的思考。在相关知识点讲解结束后，可立即组织学生进行探讨，加深学生对相关知识点的理解，并从学生的探讨式发言中吸取专利研发的设计灵感。例如，在进行“垂直导管法水下混凝土灌注工艺”教学时，结合郑州黄河公铁两用桥主桥长大钻孔桩施工技术[2]（17-19），授课教师在讲解前抛出了预设好的“一种水下混凝土灌注前导管渗水检测装置、一种泥浆比重快速检测装置、一种确保钢筋笼保护层厚度的装置”专利研发项目。在这种模式的探讨式授课过程中，学生会对相关工序步骤进行多听、多想、多说，加深学生对该知识点的理解，教师从这些学生的探讨中吸取专利研发的设计灵感。这种模式适合一些结构或工艺步骤较复杂的知识点授课。
（二）专利研发项目在知识点讲解过程中提出的模式。
授课教师在课堂授课时，在相关知识点的授课过程中，突然向全班学生“抛出”预设好的专利研发项目，并立即组织学生进行“头脑风暴式”发言探讨。例如，在进行“使用串筒或溜槽灌注有一定高差的混凝土”教学时，授课教师突然“抛出”了预设好的“一种保证混凝土不离析的串筒装置、一种快速安装和调节高度的混凝土溜槽装置”[3]（45-47）专利研发项目，由于该项目工艺较简单，学生不需要过多思考，在“头脑风暴式”发言探讨中，学生们提出了“串筒可设置成倒梯形防止混凝土离析、串筒每隔一定距离增设一个混凝土储料斗防离析、类似混凝土泵车机械臂一样的溜槽装置、可折叠式溜槽装置”等新奇的想法。在这种模式的探讨式授课过程中，学生不易受“教师权威”的影响，充分表达出各种奇思妙想，不仅活跃课程、促進教学，而且让教师得到不少专利研发的设计灵感。这种模式适合一些结构或工艺步骤较简单的知识点授课。
（三）专利研发项目在课堂小结中提出的模式。
授课教师在课堂授课结束前5分钟—10分钟，向全班学生“抛出”预设好的专利研发项目，再组织学生进行探讨式发言，把探讨式发言作为此次课的课堂小结。例如，授课教师在完成“后张法简支梁预应力张拉”课堂授课后，向全班学生“抛出”了预设好的“一种预应力钢束穿束装置、一种快速安装张拉千斤顶装置、一种张拉力语音播报装置”[4]（92-95）等专利研发项目。学生在针对这些教师预设的专利研发项目进行探讨式发言时，无形中由学生们对此次课进行小结，同时让教师得到了专利研发的设计灵感。这种模式适合整堂课工艺连续的知识点授课。
（四）召开专利研发项目课后研讨会的模式。
授课教师在授课结束后，利用课后时间，组织学生对预设的专利研发项目进行研讨，吸收部分学生进入已有的专利项目研发小组，或新组建专利项目研发小组。在此种模式的研讨或后续专利项目的研发中，不仅可以促进学生自主学习相关专业知识、培养学生动手能力和操作技能，还可以在学生群体里传播创新和竞赛的动能。
