結(jié)合課程教學(xué)的工科學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索與思考

蔡杰++楊宏旻

摘 要：當(dāng)前工科學(xué)生能力培養(yǎng)的一個重要內(nèi)容是學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，因此如何在教學(xué)及科研環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力成為擺在大學(xué)工科教師面前的一個重要課題。該文作者從自身教學(xué)實踐出發(fā)，就如何在課程教學(xué)中培養(yǎng)工科學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力以及使用所學(xué)理論解決工程實踐問題的能力問題提出了一些自己的看法與思考。

關(guān)鍵詞：工科學(xué)生 教學(xué)實踐 實踐創(chuàng)新能力

中圖分類號：O35 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（b）-0199-02

Exploration and Thought of Training of Innovation Ability of Student of Engineering Incorporating Course Teaching

Cai Jie Yang Hongmin

（Nanjing Normal University， Nanjing Jiangsu， 210042， China）

Abstract：Currently training of innovation ability is one of the key contents of ability training of students of engineering， so how to cultivate the innovation ability during the teaching and research has been an important topic for the university teachers. Aiming at this real demand， on the basis of our teaching practice， the authors of this paper proposed some opinions and thoughts on improving the capability of practice and innovation and the capability of solving practical engineering problems using theoretical knowledge during the course teaching.

Key Words：Students of Engineering； Teaching practice； Capability of practice and innovation

工科是一門實踐性非常強的學(xué)科，工科教育的目的在于培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的，能夠使用所學(xué)知識解決生活、生產(chǎn)實踐中具體問題能力的高級人才[1-5]。但是，中國長期以來的應(yīng)試教育模式，極大地傷害了工科實踐創(chuàng)新能力，如何在大學(xué)階段培養(yǎng)工科學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力是擺在中國大學(xué)教育面前的現(xiàn)實問題。工科學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)滲透于課堂教學(xué)、實踐教學(xué)等各個教學(xué)環(huán)節(jié)。作者長期從事工科的一線教學(xué)改革實踐，在教學(xué)實踐中積極探索培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力以及解決工程實際問題的能力[6-9]。作者就自己在主講《燃燒理論與污染控制》《傳熱學(xué)》等課程的教學(xué)實踐過程中如何培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力的體會談一點自己認(rèn)識與思考。

1 夯實學(xué)生的理論知識基礎(chǔ)

創(chuàng)新是建立在擁有非常扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)之上的創(chuàng)新，因此，首先在教學(xué)過程中夯實工科學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識。目前，不少高校的各種大學(xué)生創(chuàng)新實踐計劃都安排在大學(xué)二年級第一學(xué)期，但這個階段學(xué)生對自己的專業(yè)還沒有清晰的認(rèn)知，專業(yè)知識也非常缺乏，他們提出的一些想法與計劃甚至違背基本的科學(xué)規(guī)律與專業(yè)知識理論，因此進(jìn)行與專業(yè)知識相關(guān)的各種創(chuàng)新實踐訓(xùn)練比較困難。因此，在工科學(xué)生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)問題上，首先立足于幫助引導(dǎo)學(xué)生充分學(xué)習(xí)掌握相關(guān)的專業(yè)知識，讓他們在擁有較豐富的專業(yè)知識的基礎(chǔ)上學(xué)會發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)生活中存在的問題并根據(jù)所學(xué)專業(yè)知識分析并解決這些問題。

2 結(jié)合專業(yè)基礎(chǔ)知識提出開放性問題

2.1 在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力

沒有問題的思考是瞎想，沒有目的的行為是盲動。創(chuàng)新能力培養(yǎng)的前提是發(fā)現(xiàn)問題能力的培養(yǎng)，只有善于發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)生活實踐中存在的這樣那樣的問題，才能積極探索解決問題的方法，才能激發(fā)自己的創(chuàng)新熱情。作者在教學(xué)實踐中非常注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力，每一個知識點的出發(fā)點都是生產(chǎn)生活實踐中的具體問題。比方說，為什么煤氣灶是先打火后開氣閥？這是日常生活中極其普通的現(xiàn)象，但許多學(xué)生卻不知道原因，也從未曾關(guān)注過這個問題，但不用說關(guān)注其背后的《燃燒學(xué)》相關(guān)知識。作者在授課時，先將問題拋給學(xué)生，通過提問讓他們關(guān)注這個問題，并由此展開，繼續(xù)發(fā)現(xiàn)類似的生活生產(chǎn)中的燃燒現(xiàn)象與應(yīng)用。然后再切入相關(guān)知識點的講解。之后再回到該現(xiàn)象，讓學(xué)生根據(jù)相關(guān)知識分析現(xiàn)象背后的原因。最后，再給學(xué)生安排課后作業(yè)，讓他們觀察日常生活中其他的燃燒現(xiàn)象，并試著找尋各燃燒現(xiàn)象或燃燒設(shè)備存在哪些不足，如是否燃燒效率不高，是否燃燒污染物無法有效控制等。從而既能幫助學(xué)生有效掌握知識點，又能激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的能力。

2.2 加強對拔尖人才的挖掘與培養(yǎng)

創(chuàng)新不是所有人的創(chuàng)新，創(chuàng)新應(yīng)當(dāng)是少數(shù)人的創(chuàng)新[10]。因此，在教學(xué)實踐過程中，找尋并發(fā)掘一些對科研創(chuàng)新有熱情、會鉆研，未知欲旺盛，并且學(xué)有余力的學(xué)生，對他們進(jìn)行重點培養(yǎng)是非常重要的。對于那些熱衷于創(chuàng)新發(fā)明，喜歡自己琢磨、喜歡刨根問底的學(xué)生，要多加關(guān)注。對他們提出的各種各樣的想法和思考，即使是非常幼稚或荒誕不經(jīng)的，都需認(rèn)真對待，不能打擊他們的積極性。對于那些不切實際的、違背科學(xué)規(guī)律的思考，要進(jìn)行有效的引導(dǎo)，使得他們的想法和思考符合客觀規(guī)律、有效立足于專業(yè)知識，從而能夠做出真正有效的創(chuàng)新成果。創(chuàng)新不能有硬性要求和指標(biāo)，不能因為創(chuàng)新的內(nèi)容很簡單就認(rèn)為沒有必要和意義，這是不對的。大學(xué)階段的簡單的創(chuàng)新實踐是將來從事更高水平創(chuàng)新實踐的早期階段，只有經(jīng)過不斷地培養(yǎng)和鍛煉，積累足夠的知識和經(jīng)驗，才能夠更好地掌握創(chuàng)新的實施方案與思維方法。

2.3 指導(dǎo)學(xué)生將專業(yè)課程進(jìn)行有機串聯(lián)

創(chuàng)新的核心要點之一就是有效串聯(lián)各學(xué)科知識領(lǐng)域，在學(xué)科交叉領(lǐng)域找到新的思想的火花。對于學(xué)生而言，在專業(yè)知識尚未豐富、專業(yè)素養(yǎng)比較缺乏的前提下提多學(xué)科交叉是沒有任何意義的，甚至是錯誤的。但是，多學(xué)科交叉這個思想需要有，需要加以培養(yǎng)。通過各課程之間的有機串接，幫助學(xué)生理順各課程之間的內(nèi)在聯(lián)系與區(qū)別，從而融會貫通各課程教學(xué)內(nèi)容，形成清晰的學(xué)科知識結(jié)構(gòu)體系。在這個過程中，培養(yǎng)學(xué)生找尋各門課程的交叉點，啟發(fā)學(xué)生在各課程交叉點找到新的認(rèn)知點，從而進(jìn)一步加深他們對整個學(xué)科體系的理解，并培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)新問題的能力。比方說，《工程熱力學(xué)》《傳熱學(xué)》兩門學(xué)科，一門學(xué)科著眼于系統(tǒng)從一個平衡態(tài)到另一個平衡態(tài)的過程上熱量傳遞的多少，而另一門學(xué)科則著眼于熱量的傳遞過程。通過這兩門課程的共性與差異的比較，使學(xué)生理解掌握熱量傳遞方向、熱量傳遞方式的具體規(guī)律和內(nèi)涵，并可以進(jìn)一步延伸到《燃燒學(xué)》相關(guān)知識點。這樣使學(xué)生在深入學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時，創(chuàng)新能力也得到了很大的提高。

3 將課程教學(xué)與各實踐創(chuàng)新計劃有機結(jié)合

將課程教學(xué)與實踐創(chuàng)新計劃有機結(jié)合是培養(yǎng)工科學(xué)生創(chuàng)新能力的重要手段和方法。目前，全國各級教育機構(gòu)、各高校均建設(shè)有各種類型的大學(xué)生科研創(chuàng)新計劃以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。但是，很多科研創(chuàng)新計劃往往流于形式，導(dǎo)師出題很隨意，學(xué)生實施也很不用心，項目草草開始、草草結(jié)束，學(xué)生的科研創(chuàng)新能力并沒有得到提高。為達(dá)到良好的實施效果，各科研創(chuàng)新計劃必須與課程教學(xué)緊密結(jié)合，科研創(chuàng)新的題目必須緊密圍繞課程教學(xué)，不然科研創(chuàng)新就會成為無源之水?？蒲袆?chuàng)新題目的確定應(yīng)當(dāng)以使學(xué)生最大程度地實踐所學(xué)專業(yè)知識理論為先導(dǎo)，以能夠激發(fā)學(xué)生在項目實施過程中發(fā)現(xiàn)新問題、找到新方法，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力作為落腳點。在項目實施過程中，導(dǎo)師應(yīng)當(dāng)及時啟發(fā)學(xué)生運用所學(xué)知識解決面臨的各種問題，尤其是專業(yè)問題；應(yīng)當(dāng)指導(dǎo)學(xué)生閱讀、查閱更多的專業(yè)資料，專業(yè)文獻(xiàn)，不斷提高學(xué)生的理論水平與理論素養(yǎng)。

4 建立校外實習(xí)基礎(chǔ)，實施雙導(dǎo)師制

工科的特點就是與工程生產(chǎn)實踐緊密結(jié)合，實踐性較強。因此，一方面要充分利用校內(nèi)原有的實習(xí)工廠以及工程訓(xùn)練中心，安排低年級學(xué)生完成金工實習(xí)和熱工實習(xí)；另一方面，熱工專業(yè)應(yīng)當(dāng)與地方熱工企業(yè)建立合作關(guān)系，建立熱工校外實習(xí)基地，定期安排學(xué)生進(jìn)行實習(xí)。與此同時，為彌補校園教學(xué)過程中存在的理論性強、實踐知識相對匱乏的現(xiàn)實，應(yīng)當(dāng)在校外實習(xí)其他聘請校外導(dǎo)師，請校外導(dǎo)師給學(xué)生介紹工程實踐中的專業(yè)知識。通過校外實踐活動，使學(xué)生掌握當(dāng)前工程領(lǐng)域的最新技術(shù)成果、最新設(shè)備型號，以及技術(shù)、設(shè)備、管理等方面存在的不足。通過這些實踐環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對技術(shù)發(fā)展有比較清晰的認(rèn)識，進(jìn)而推動他們利用所學(xué)專業(yè)知識去分析思考如何解決這些問題，或者解決這些問題的技術(shù)發(fā)展方向，從而培養(yǎng)他們的實踐創(chuàng)新能力。

5 結(jié)語

作者從自身的教學(xué)實踐出發(fā)，就如何在教學(xué)過程中培養(yǎng)工科學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力談了一些自己的感想，主要內(nèi)容可以概括為以下幾點：（1）有效培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力，首先要讓學(xué)生學(xué)好書本知識，夯實理論基礎(chǔ)；（2）要想培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，就要在教學(xué)過程中注重學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力；（3）必須選擇性地培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力的工科學(xué)生；（4）培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新力，需要將課程教學(xué)與實踐創(chuàng)新計劃有機結(jié)合。

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