基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實驗項目選題策略

王清政 景 波 高生平 李 會

(南京工業(yè)大學(xué)浦江學(xué)院 大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中心，江蘇 南京 211134)

0 引言

社會對創(chuàng)新型人才的需求越來越大，這對高校提出了更高的要求[1]。人才是創(chuàng)新的核心要素，創(chuàng)新驅(qū)動實際上是人才驅(qū)動，培養(yǎng)創(chuàng)新人才是時代賦予教育的重要使命?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020)》提出，要提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，遵循教育規(guī)律和人才成長規(guī)律，深化教育教學(xué)改革，創(chuàng)新教育教學(xué)方法，探索多種培養(yǎng)方式，形成各類人才輩出、拔尖創(chuàng)新人才不斷涌現(xiàn)的局面。教育部高度重視并不斷加強各級各類創(chuàng)新教育工作，為努力提高創(chuàng)新人才培養(yǎng)水平，采取了一系列措施。

2007年初，教育部組織試點實施“國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃(National University Student Innovation Program)”項目，讓大學(xué)生系統(tǒng)的參加科學(xué)研究和發(fā)明創(chuàng)造，從而提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力[2]。該計劃是高等學(xué)校本科教學(xué)“質(zhì)量工程”的重要組成部分，是國家創(chuàng)新教育的落腳點，該計劃的啟動和實施，旨在探索并建立以問題和課題為核心的教學(xué)模式，倡導(dǎo)以本科學(xué)生為主體的創(chuàng)新性實驗改革，調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，在校園內(nèi)形成創(chuàng)新教育氛圍，建設(shè)創(chuàng)新教育文化，全面提升學(xué)生的創(chuàng)新實驗?zāi)芰3]。全國有多所大學(xué)陸續(xù)實施了國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃，一般是在教師的指導(dǎo)下，以學(xué)生為主體組建創(chuàng)新團隊，選題，確定實驗方案，開展實驗，最后進行成果總結(jié)，其中成果一般以報告、論文、專利形式呈現(xiàn)。整個過程選題是關(guān)鍵，選題的成功與否直接影響項目能否順利進行。據(jù)調(diào)查，大多數(shù)學(xué)生擔(dān)心選題不成功導(dǎo)致創(chuàng)新性實驗項目不能順利實施。因此，在選題過程中要充分考慮創(chuàng)新性、可行性、科學(xué)性、需要性以及學(xué)生的自身條件(知識儲備、動手能力)等各方面因素， 能夠讓學(xué)生積極主動參與進來，達到真正培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的[4]。

1 選題過程中激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新積極性

大學(xué)生是一個思維活躍的群體，很多奇思妙想在大學(xué)階段噴薄而出，這些奇思妙想往往蘊含著無限的可能。施教者要不斷啟發(fā)學(xué)生，鼓勵學(xué)生，給他們提供機會創(chuàng)造平臺展示自己的靈感甚至變?yōu)楝F(xiàn)實。不管他們提出的想法有多么離奇荒誕不著邊際，都不應(yīng)該被制止。在選題過程中要堅持學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)地位，充分調(diào)動學(xué)生的積極主動性，不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新意識，使他們敢于創(chuàng)新。經(jīng)調(diào)查，很多學(xué)生的想法得不到指導(dǎo)教師的重視，學(xué)生的積極性受到很大打擊，不愿意積極主動創(chuàng)新，而只是一味地被動接受指導(dǎo)教師“攤派”的課題任務(wù)。這樣的選題方式起不到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。為了盡可能避免在選題過程中出現(xiàn)以上問題，南京工業(yè)大學(xué)浦江學(xué)院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中心在自己的門戶網(wǎng)站上專門開辟了一個課題征集平臺，每個學(xué)生都可以在平臺上提交自己的課題。把這些課題進行收集整理和可行性論證，充分聽取學(xué)生的想法和思路，引導(dǎo)學(xué)生去查閱相關(guān)經(jīng)典文獻和該領(lǐng)域的最新研究成果，深入思考確定研究方案，讓這些想法變成具體的課題，撰寫選題報告。通過這種方式，學(xué)生的創(chuàng)新積極性得到了充分的調(diào)動，查閱資料的能力也得到了加強，進而提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力，從而創(chuàng)新能力得到提高。

2018年，團隊指導(dǎo)學(xué)生成功申報的一項江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新課題(管道精靈機器人)，其選題過程是：該學(xué)生在平臺留言提出自己想做一個無人機相關(guān)的創(chuàng)新課題，但是他的想法基本沒有創(chuàng)新點，經(jīng)過悉心指導(dǎo)和學(xué)生查閱相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)大型輸油輸氣管道也需要機器人管理維護，學(xué)生結(jié)合自己的專業(yè)確定選題。在該項目的實驗過程中，學(xué)生團隊發(fā)表論文1篇，申請專利1項，培養(yǎng)優(yōu)秀畢業(yè)生2名。

在選題過程中，要創(chuàng)造機會和平臺充分發(fā)揮學(xué)生的積極主動性，讓學(xué)生充分參與而指導(dǎo)教師避免過度參與，更不能將自己課題中的子課題直接作為學(xué)生的創(chuàng)新課題，只有這樣才能夠釋放學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[5]。

2 選題過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

創(chuàng)新人才的培養(yǎng)要注重培養(yǎng)學(xué)生對周圍事物有敏銳的感知能力、觀察能力和思考能力，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。能發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新點的能力實際上是創(chuàng)新思維能力。有一位教授看到田埂護邊上的稻子長得更好，帶領(lǐng)著自己的團隊研究此現(xiàn)象。實際上這是一個適度虧缺的問題[6]。如果把這個問題引申到養(yǎng)殖業(yè)中，如何利用適度虧缺喂養(yǎng)家禽牲畜可以成長得更好？繼續(xù)引申到營養(yǎng)學(xué)，人類如何適度虧缺可以讓身體更健康？所以，留意現(xiàn)實生活中發(fā)生的問題或者已經(jīng)存在的現(xiàn)象，往往能夠得到一些具有創(chuàng)新性的課題。

為了在選題過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，2020年，團隊在南京工業(yè)大學(xué)浦江學(xué)院開展了“五個一”活動，即要求學(xué)生堅持“每日一設(shè)想，每日一觀察，每周一交流，每學(xué)期一創(chuàng)意，每人一項專利”。具體地，每名學(xué)生觀察周圍的事物每天提出一個設(shè)想并記錄下來，每周把自己的設(shè)想跟同學(xué)和老師進行交流，每學(xué)期提出一個創(chuàng)意，把創(chuàng)意結(jié)合相關(guān)專業(yè)申請一項專利。全校有2000多人參加了“五個一”活動，提交新設(shè)想，新創(chuàng)意40000多個，一些有價值的創(chuàng)意擬將申請專利。通過該活動，學(xué)生的創(chuàng)新思維能力有顯著提升，在創(chuàng)新性實驗項目的選題中，創(chuàng)新點有明顯增多。

3 注重選題內(nèi)容的科學(xué)性和創(chuàng)新性，與創(chuàng)新能力培養(yǎng)相結(jié)合

在選題過程中，指導(dǎo)教師要做好把關(guān)工作，將選題內(nèi)容的科學(xué)性和創(chuàng)新性與培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力相結(jié)合。第一，指導(dǎo)學(xué)生把項目具體化、可操作化。對于大多數(shù)本科生而言，他們的知識儲備有限，科研能力和創(chuàng)新能力有待提高。雖然有些學(xué)生通過前面的選題策略，基本確立了選題，但距離真正可操作的項目還有一定距離。有些選題太大，有些違反基本的科學(xué)原理，有些違反道德法規(guī)等。例如，有一名學(xué)生想設(shè)計一款真正的“永動機”，這早就被證明違反科學(xué)原理，是不可能實現(xiàn)的。還有學(xué)生想研究一把萬能鑰匙，這違反社會公德。所以指導(dǎo)教師要把學(xué)生的這類選題轉(zhuǎn)化，使之具體可操作。第二，控制難度。過難的題目，對于本科生來說，根本無從下手，過簡單的題目，又很難起到培養(yǎng)創(chuàng)新能力的作用。因此，指導(dǎo)教師通過與學(xué)生互動，充分了解學(xué)生的興趣、知識儲備、時間安排等各方面的情況，從而把題目的難度控制在合理的范圍內(nèi)。第三，手把手帶領(lǐng)選題。也有些學(xué)生通過前面的方法依然沒有選題思路，這時，指導(dǎo)教師可以指定一些題目供參考，甚至可以從自己的科研項目中分出一部分來?？傊诖髮W(xué)生創(chuàng)新性試驗項目的選題過程中，指導(dǎo)教師要做到責(zé)任心和耐心，讓每一位學(xué)生都能夠得到鍛煉成長。

2019年，團隊指導(dǎo)學(xué)生成功申報一項大學(xué)生創(chuàng)新課題(一種化工小車裝置)。學(xué)生通過查閱資料發(fā)現(xiàn)氫能是很有潛力的綠色能源，氫能的利用在未來會很有前景。他們計劃制作一臺以氫能驅(qū)動的化工小車，但是氫能的儲存是世界性難題，對學(xué)生來說是不可能完成的任務(wù)。經(jīng)過反復(fù)討論和查閱相關(guān)資料，學(xué)生跳過了氫氣儲存環(huán)節(jié)，采用即時制氫即時使用的模式，并且發(fā)明了精巧的車載制氫裝置。該裝置通過科學(xué)的化學(xué)反應(yīng)過程和精確的反應(yīng)物配比計算，可以精確控制化工車的行駛距離。創(chuàng)新性明顯，同時具有科學(xué)性，深受專家的好評。在該項目的實施過程中，學(xué)生團隊已經(jīng)申請專利2項。

科學(xué)性和創(chuàng)新性是科研選題的生命線，指導(dǎo)教師在指導(dǎo)學(xué)生選題時，不能違背科學(xué)發(fā)展的一般規(guī)律，要實事求是地開展科學(xué)研究。在研究過程中遇到問題時，要想方設(shè)法去解決問題，尤其是對一些技術(shù)的改進往往就是創(chuàng)新點[7]。

4 注重選題內(nèi)容的實踐性和可行性，與學(xué)生實踐能力培養(yǎng)相結(jié)合

選題內(nèi)容的可行性是指課題完成的可能性，包括團隊成員的知識能力、技術(shù)能力和協(xié)調(diào)能力等軟件方面，也包括實驗的場地、實驗的儀器設(shè)備、相關(guān)實驗的材料等硬件方面，同時，要考慮到完成課題所需要的時間。選題內(nèi)容的需要性指所選擇課題完成的可能性和所得成果的社會需求性[8]。將選題內(nèi)容的需要性和可行性與培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力相結(jié)合?？茖W(xué)發(fā)展的原動力是社會的需要。我們身邊的各種不方便的事情或者痛點都是急需要解決的問題，社會對這些問題的解決有迫切的需要性，因此具有潛在的應(yīng)用價值。指導(dǎo)教師在指導(dǎo)學(xué)生選題時要引導(dǎo)學(xué)生分析評價選題的需要性。

在選題內(nèi)容的需要性和可行性方面，指導(dǎo)教師要鼓勵學(xué)生積極查閱資料。資料是前輩們研究的成果和智慧的結(jié)晶，在此基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新，其內(nèi)容的需要性和可行性更容易把握。但是查閱資料不可漫無目的，這樣既浪費時間也打消積極性。要想獲得更好的效果，在查閱資料時應(yīng)注意一下幾點：首先，選擇和自己專業(yè)相關(guān)的資料，了解自己的專業(yè)領(lǐng)域有哪些方向。其次，最好閱讀紙質(zhì)的資料，經(jīng)驗表明紙質(zhì)資料更容易使人獲得靈感。再次，要想找到創(chuàng)新性的課題需看不同主題的文章，因為創(chuàng)新點很多來源于學(xué)科交叉點甚至是別的學(xué)科。最后，要準(zhǔn)備好紙筆，隨時記下自己的想法。通過查閱資料，慢慢積累，在選題的時候可以做到得心應(yīng)手。作為指導(dǎo)教師要培養(yǎng)學(xué)生查閱資料的習(xí)慣，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注自己相關(guān)專業(yè)需要解決的熱點問題和動態(tài)，在此基礎(chǔ)上尋找創(chuàng)新點，提高創(chuàng)新能力。

2020年，團隊指導(dǎo)學(xué)生成功申報的一項大學(xué)生創(chuàng)新課題(磁能發(fā)電技術(shù)理論研究)，是研究能源的利用方面的課題。能源的問題一直是社會需要解決的重要問題，因此具有需要性。電磁理論也是比較成熟的科學(xué)理論，因此課題也具有較強的理論可行性，課題申報成功。

5 結(jié)語

本文總結(jié)了以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目的的大學(xué)生創(chuàng)新性試驗項目的選題策略。在選題過程中要以學(xué)生為主體，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，要能夠聯(lián)系實際，懂得利用資料。指導(dǎo)教師要對課題整體把握，使之符合創(chuàng)新性、可行性、科學(xué)性、需要性等原則，使高校通過大學(xué)生創(chuàng)新性試驗項目培養(yǎng)出具有創(chuàng)新思維的創(chuàng)新型人才。

創(chuàng)新性實驗項目的選題對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)至關(guān)重要。正確的選題可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力和實踐創(chuàng)新能力。在選題過程中，指導(dǎo)教師要充分調(diào)動學(xué)生的積極主動性和創(chuàng)造性，引導(dǎo)學(xué)生刻苦鉆研、認(rèn)真思考，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。