理工科大學(xué)生基于專(zhuān)業(yè)課程教育培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

孫敬 劉德華 程亮

摘要：本文探討依據(jù)大學(xué)生已有成熟課程體系和專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，以專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)開(kāi)展大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的方法，主要表現(xiàn)為加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)能力學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生完善的思維模式、建立基于問(wèn)題導(dǎo)向的思維模式產(chǎn)生創(chuàng)新思想、輔以全面素質(zhì)教育來(lái)產(chǎn)生具有強(qiáng)大意志的創(chuàng)業(yè)精神。

關(guān)鍵詞：大學(xué)生；創(chuàng)新能力；培養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）23-0061-02

一、引言

目前大學(xué)生雙創(chuàng)教育在各類(lèi)大學(xué)，甚至中學(xué)開(kāi)展得如火如荼，許多學(xué)校先后建立大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心、大學(xué)生科技實(shí)驗(yàn)中心、聘請(qǐng)校外指導(dǎo)教師、建立相應(yīng)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程體系等，工作很多，但實(shí)際效果還不理想[1]。

二、模型建立過(guò)程的系統(tǒng)思維培養(yǎng)

在日常教學(xué)過(guò)程中，對(duì)于理工科學(xué)生，為了解決所學(xué)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的問(wèn)題或?qū)W習(xí)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)，都存在建立不同類(lèi)型模型的過(guò)程，從而學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)。下面探討如何通過(guò)專(zhuān)業(yè)課程中的模型建立來(lái)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。模型建立過(guò)程剖析：我們以石油工程專(zhuān)業(yè)的滲流力學(xué)課程中涉及的模型建立來(lái)解剖模型建立過(guò)程。模型建立過(guò)程一般分以下幾個(gè)階段：（1）確定研究對(duì)象；（2）確定建立模型的目的和要求；（3）研究各物理量的條件和情況；（4）推導(dǎo)數(shù)學(xué)模型，建立相應(yīng)的方程或方程組；（5）確定未知數(shù)（因變量）和其他物理量之間的關(guān)系；（6）確定未知數(shù)（因變量）和其他物理量之間的關(guān)系；（7）確定所建模型的適定性。

（一）模型建立過(guò)程對(duì)系統(tǒng)思維的培養(yǎng)

教師通過(guò)模型建立過(guò)程的精細(xì)描述和解釋?zhuān)幸媾囵B(yǎng)學(xué)生全面系統(tǒng)完整的思維模式，得到認(rèn)識(shí)問(wèn)題和解決問(wèn)題的全過(guò)程。大學(xué)生不同專(zhuān)業(yè)和不同課程中均涉及模型建立，模型建立過(guò)程和思維具有通用性、科學(xué)性以及普適性，是一般構(gòu)成科學(xué)理論創(chuàng)新的有效途徑。通過(guò)多次反復(fù)和不同課程的培養(yǎng)，學(xué)生的思維模式建立對(duì)創(chuàng)新思維培養(yǎng)有積極的促進(jìn)意義。

（二）模型建立過(guò)程對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)建模過(guò)程，在建立具體方程時(shí)給出不同表達(dá)方式，或通過(guò)不同假設(shè)來(lái)給出描述方程等均為創(chuàng)新過(guò)程。在不同課程學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師對(duì)建模過(guò)程的詳細(xì)講述是非常必要的，不同課程研究不同對(duì)象，這樣得到系統(tǒng)的思維模式，從而使學(xué)生學(xué)到創(chuàng)新的原始能力。

三、問(wèn)題導(dǎo)向創(chuàng)新能力培養(yǎng)

要推動(dòng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，就要強(qiáng)化問(wèn)題意識(shí)，要堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向。

（一）建立善于提出問(wèn)題的反向思維能力

問(wèn)題導(dǎo)向就是以解決問(wèn)題為方向，少做與問(wèn)題關(guān)聯(lián)不大、不做與問(wèn)題無(wú)關(guān)的無(wú)用功。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中做到問(wèn)題導(dǎo)向必須采用以下方式：（1）要準(zhǔn)確凝練提出問(wèn)題，提出的問(wèn)題要科學(xué)，同時(shí)還要具有吸引力，要生活化和趣味化，要引起學(xué)生注意和思考。（2）采用啟發(fā)的方式提出問(wèn)題，讓學(xué)生在現(xiàn)有知識(shí)體系下能夠去深入思考，這才能起到培養(yǎng)創(chuàng)新能力的效果。（3）交互式提出問(wèn)題，適當(dāng)導(dǎo)向。課堂教學(xué)交互式是提高學(xué)生注意力的好方法，讓學(xué)生自己主動(dòng)提出問(wèn)題，同時(shí)給出問(wèn)題的解決思路和方法，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)就開(kāi)始了。

（二）建立解決問(wèn)題思想途徑

創(chuàng)新能力的反應(yīng)表現(xiàn)在對(duì)問(wèn)題實(shí)際抓得準(zhǔn)，同時(shí)具有解決問(wèn)題的能力和處理好問(wèn)題的思路。培養(yǎng)解決問(wèn)題的思維能力需要從以下幾個(gè)方面著手：（1）使學(xué)生學(xué)會(huì)梳理現(xiàn)有知識(shí)來(lái)認(rèn)識(shí)解決問(wèn)題的可能性，應(yīng)用已經(jīng)獲得的知識(shí)能力來(lái)分析論證和改進(jìn)提出新問(wèn)題的解決方案。（2）培養(yǎng)學(xué)生具有豐富的想象能力。想象力也是實(shí)施創(chuàng)新發(fā)明必須具有的基本素質(zhì)，想象力是創(chuàng)新的源泉。（3）培養(yǎng)學(xué)生善于應(yīng)用關(guān)聯(lián)方法和其他學(xué)科等知識(shí)解決本學(xué)科和本工程領(lǐng)域的問(wèn)題。常言到“觸類(lèi)旁通”，表明很多處理問(wèn)題的思路和技巧是有通用性的，這樣便可以產(chǎn)生創(chuàng)新，多學(xué)科的融合、多種技術(shù)的換位應(yīng)用均容易產(chǎn)生創(chuàng)新。

（三）討論與分享過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

討論和分享過(guò)程是指學(xué)生就自己已經(jīng)掌握的知識(shí)，或自己對(duì)處理問(wèn)題的思考以及創(chuàng)新，與其他人進(jìn)行討論、學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)共同提升。在討論與分享的過(guò)程中需要注重以下方面：（1）討論與分享問(wèn)題要集中。不能發(fā)散討論交流，否則沒(méi)有收獲，也不便于解決問(wèn)題和創(chuàng)新，在討論過(guò)程中教師必須合理引導(dǎo)。（2）注意分組合理性。一是參與討論組的人員不能太多，同時(shí)不能太少，人少了不同觀點(diǎn)、意見(jiàn)和想法自然也少了，相互影響力不夠，問(wèn)題交流也不全面。一般來(lái)說(shuō)，5—20人為宜。（3）教師要合理引導(dǎo)。學(xué)生對(duì)問(wèn)題的討論不能漫無(wú)邊際，過(guò)于發(fā)散，因此，需要教師進(jìn)行合理引導(dǎo)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)聚焦問(wèn)題。

四、基于實(shí)踐環(huán)節(jié)的創(chuàng)新能力培養(yǎng)

（一）課程實(shí)驗(yàn)對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

課程實(shí)驗(yàn)是指專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中按照學(xué)習(xí)知識(shí)要求設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)課程，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要來(lái)源于學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)的知識(shí)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的是幫助學(xué)生深入理解知識(shí)、熟悉所學(xué)知識(shí)的物理現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)實(shí)驗(yàn)課程可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[2]。課程實(shí)驗(yàn)要滿足以下幾個(gè)方面的要求：（1）實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)合理。理工科大學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程最多的是大學(xué)物理，或有的專(zhuān)門(mén)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)。專(zhuān)業(yè)課程實(shí)驗(yàn)課程一般不多于10次，每次能夠在2小時(shí)左右完成，過(guò)多、過(guò)長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)不利于學(xué)生學(xué)習(xí)和創(chuàng)新培養(yǎng)。（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)精細(xì)，學(xué)生親自動(dòng)手。教師要詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)流程和主要事項(xiàng)，讓學(xué)生自己操作和記錄。在學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)流程完成實(shí)驗(yàn)后允許學(xué)生自由探索，對(duì)于那些可以改變實(shí)驗(yàn)參數(shù)或流程的實(shí)驗(yàn)，要讓學(xué)生在安全許可的條件下開(kāi)展。（3）教師指導(dǎo)學(xué)生寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告可以反映學(xué)生的總結(jié)能力、寫(xiě)作能力和實(shí)驗(yàn)過(guò)程觀察能力，教師應(yīng)該按實(shí)驗(yàn)要求給出報(bào)告模板，要求學(xué)生寫(xiě)出相關(guān)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生思考、觀察、總結(jié)等方面的能力。

（二）工程實(shí)踐對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

工程實(shí)踐是指工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在實(shí)習(xí)工程、野外和工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)習(xí)。在工程實(shí)踐中，學(xué)生把自己所學(xué)知識(shí)用于實(shí)踐，以此來(lái)鞏固提高自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中可以充分認(rèn)識(shí)所學(xué)知識(shí)的具體物理意義或?qū)嶋H含義，加深對(duì)理論知識(shí)的理解，同時(shí)了解專(zhuān)業(yè)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，了解到知識(shí)的原創(chuàng)和應(yīng)用價(jià)值，這樣就認(rèn)識(shí)到創(chuàng)新的意義。同時(shí)，學(xué)生也可以在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，產(chǎn)生創(chuàng)新興趣[3]。通過(guò)工程實(shí)踐來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力主要注意以下幾個(gè)方面：（1）實(shí)踐內(nèi)容的合理設(shè)計(jì)，要有詳細(xì)的實(shí)踐指導(dǎo)書(shū)。（2）配備良好的實(shí)踐指導(dǎo)教師。學(xué)生實(shí)習(xí)安排在實(shí)際工作現(xiàn)場(chǎng)，面對(duì)的是處理現(xiàn)場(chǎng)工作，學(xué)生此前不熟悉，需要專(zhuān)門(mén)的實(shí)踐教師來(lái)具體指導(dǎo)，講解生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)際現(xiàn)象問(wèn)題等。（3）實(shí)踐總結(jié)要做扎實(shí)。工程實(shí)踐一般是時(shí)間最長(zhǎng)的課題外實(shí)踐，學(xué)生親密接觸生產(chǎn)實(shí)際，一定會(huì)有很多不同的收獲，通過(guò)總結(jié)來(lái)提升創(chuàng)新能力培養(yǎng)，一方面要求學(xué)生提交實(shí)踐總結(jié)報(bào)告，另一方面還要組織學(xué)生分組討論交流，分享收獲。

（三）創(chuàng)新實(shí)踐對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

要合理安排創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，才能真正激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，否則容易產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，創(chuàng)新實(shí)踐培養(yǎng)過(guò)程需要注意：（1）導(dǎo)師合理規(guī)劃。一般來(lái)說(shuō)，創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)在學(xué)生大三以后開(kāi)始最好，那時(shí)候?qū)W生已經(jīng)掌握了基本的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，導(dǎo)師根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)掌握情況，對(duì)創(chuàng)新實(shí)踐的參加次數(shù)、參加實(shí)踐類(lèi)型（項(xiàng)目、論文、發(fā)明專(zhuān)利等）等進(jìn)行合理安排。不能盲目安排創(chuàng)新實(shí)踐，以免收獲不佳。（2）學(xué)生量力而行。創(chuàng)新實(shí)踐實(shí)際是創(chuàng)新工作的開(kāi)始階段，需要學(xué)生在具有良好專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平和能力的前提下開(kāi)展工作，包括撰寫(xiě)論文、參加大創(chuàng)項(xiàng)目等。學(xué)生在選擇創(chuàng)新實(shí)踐內(nèi)容時(shí)要依據(jù)自己的能力和可能完成的情況確定，同時(shí)需要找輔導(dǎo)導(dǎo)師。

五、結(jié)束語(yǔ)

大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)是一項(xiàng)重要工作，需要從學(xué)校課程教學(xué)體系等各方面全面完善培養(yǎng)機(jī)制和模式，同時(shí)也要基于課程本身的知識(shí)體系來(lái)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重點(diǎn)是以知識(shí)體系學(xué)習(xí)和構(gòu)建為基礎(chǔ)，輔以合適的創(chuàng)新實(shí)踐，同時(shí)要具使學(xué)生具有學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，然后學(xué)生才會(huì)產(chǎn)生創(chuàng)新思維能力。同時(shí)，需要注意的是，教師的言傳身教、合理引導(dǎo)、嚴(yán)格要求、條件保障等因素，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力都具有重要作用。

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