隨著現代科學技術的迅猛發展,對大學生進行科技創新能力的培養已變得愈來愈重要。然而,現階段高校教學在很大程度上依然采用傳統的課堂教學方式,難以給大學生提供有效的創新思維空間。許多學生將大量的時間花費在重復閱讀與溫習上,即使他們具有挖掘自身能力的良好愿望,卻也難以找到有效的突破口。那么,怎樣引導大學生進行科技創新,如何培養能適應社會發展的、具有創新思維與創新能力的科技人才,這是擺在我們面前的一個重要研究課題。
課程設置的調整和教學方法的改革
是培養大學生科技創新能力的前提
課程內容是保證專業培養目標得以實現的基礎,教學方法則是達到教學目的的有效手段。貫徹到具體的教學活動中,可采取以下幾種方式。
1.開展社會實踐活動。實踐出真知。社會實踐可以開闊學生視野,培養學生的實際工作能力和實際運用能力。因此,學校可根據學生的專業特長,組織他們利用節假日走向社會,從事實踐活動,如社會調查、社會科技咨詢、社會公益活動,參與工礦企業生產中的實際問題研究,并寫出總結、調查報告或科研論文。
2.吸收大學生參加教師的科研工作。吸收大學生參加教師科研,既能發揮他們在科研中的作用,充當科研助手,又有利于培養他們的科研素質,提高他們的科技創新能力。一些學習成績優異的學生,既可作為助手參加教師的課題研究,教師亦可將科研課題的部分內容或部分實驗交給學生,并盡量做到與學生的專業知識相吻合。這樣,在教師的引導下,實施“傳、幫、帶”,使學生有機會和研究人員接觸,在研究中學習,在學習中研究,使學生從被動接受知識變為主動研究問題。
3.開展知識講座和科技征文活動。開展知識講座和科技征文活動,有利于吸引廣大學生共同參與,以形成一種良好的科研風氣。因此,學校可開設課外專題講座,請專家學者介紹本門學科當前的研究現狀和存在問題,并組織學生討論這些問題,各抒己見。也可邀請國外學者講學,專門為大學生作某一領域的科普報告。同時,學校的一些職能部門,也可根據實際情況,適時舉辦征文比賽、課外科技制作活動,讓全校學生都有機會參與,使他們的才能得到發揮,蘊藏的能量得到釋放。此外,還可開展一些校際間的課外科技制作活動,做到互相學習,互相借鑒,發揮優勢,彌補不足。
4.建立大學生科技創新基地。學校可以從實際出發,根據自身的科研能力,與一些企業“聯姻”,使之成為大學生參加科研工作的基地。學生可以利用基地的設備和條件,從事科研工作或生產實踐,并把科技成果直接轉化為生產力,為企業提供服務。
培養大學生的批判精神和好奇心
是大學生科技創新的思想源泉
科學知識是積累性的,科技創新離不開對前人知識的繼承。正如牛頓所說,他之所以站得比別人更高,是因為他站在巨人肩上的緣故。但科學的繼承,還包含著對前人知識予以批判基礎上的另辟蹊徑。哥白尼的日心說,徹底推翻了托勒密的地心說而給科學乃至社會帶來了一場革命;愛因斯坦的相對論,否定了牛頓的絕對時空概念而確立了新的時空觀,從而給科學的發展帶來了劃時代的進步。正是從愛因斯坦的相對論對牛頓絕對時空觀的否定中,哲學家波普爾提出,科學發展的關鍵并不在于證實而在于“證偽”某一種理論。科學理論總是推測性的,只能通過不斷的“嘗試”、“排錯”和“反駁”、“否證”,一步步向真理逼近。因此,科技創新離不開批判精神,正是在批判性繼承中強烈的思想撞擊,才足以迸發出真理的火花。
那么,怎樣才能確立科學的批判精神呢?這首先要求我們轉變教育思想和改革教學方法,不能只滿足于向學生傳授現有的知識,而是應當注重培養學生對現有知識的鑒別、篩濾和批判能力;徹底改變教師照本宣科、學生死記硬背的“填鴨式”教學方式,努力研究師生共同探索新知識的教學方法;同時注意啟迪學生的逆向思維,培養他們從事科技工作不可或缺的“懷疑性”氣質。此外,科技創新的起點是興趣,科技創新的“支柱”是好奇心,好奇心又是創造型人才進行科技創新的重要條件。科技創新的重要特點是探索性和創造性,沒有好奇心,探索和創造就無從談起。
掌握正確的選題方法和途徑
是大學生科技創新的基礎
英國著名科學家貝爾納認為:“課題的形成和選擇,無論作為外部的經濟技術要求,抑或作為科學本身的要求,都是科研工作最復雜的一個階段,一般說來,提出課題比解決課題更困難……所以評價和選擇課題便成了研究戰略起點。”因此,我們應當教導學生研究科研戰略,講究科研方法,力求選題正確,選題恰當,選題最佳。
在科研選題中貫徹和堅持創新原則,具體講,有如下方法和途徑:
1.到學科發展的前沿處選擇課題。著名物理學家李政道說過:隨便做什么事情,都要跳到前線去,問題不是怎么趕上,而是怎么超過,要看準人家站在什么地方,有些什么問題不能解決,不能老是跟,否則永遠跑不到前面去。這是科學家的切身體會,也是科學家取得創新成就的經驗之談。
2.到原有理論與新實驗事實相矛盾處選擇課題。理論總要不斷接受實踐的檢驗,傾聽實踐的呼聲。原有理論一旦解釋不了新的事實就會暴露出它的局限性。這時,如果我們抓住時機,敢于進行突破舊理論的新探索,往往就能夠取得重大的創新突破。1905年,26歲的愛因斯坦抓住了光的波動理論與光電效應實驗事實之間的矛盾,運用普朗克的能量子假說,研究了光電現象,提出了光量子理論,在人類認識史上第一次揭示了微觀客體的波粒二象性。
3.到科學知識不一致處、學科交叉處或科學知識空白區選擇課題。各種不同觀點、不同學派之間的矛盾,為科研提出了新的課題,預示著新的方向。兩學科的交叉滲透處,往往孕育著新的學科;科學知識上的空白區,是科學發展中可望最大收獲的領域。諾伯特·維納和他的同事們正是在數學、物理學、自動控制、電子技術、神經生理學等學科相互滲透的邊緣地帶,開拓了一個嶄新的研究領域,創建了令人矚目的控制論。
4.到生產第一線選擇課題。“科學的發生和發展一開始就是由生產決定的。”亟待解決的重大科學技術問題,一般都是由第一線的生產實踐和社會實踐提出的。所以,古今中外許多著名的科學家都十分重視社會實際需要的課題。著名數學家歐拉,因制造海洋船舶的需要而研究力學,成為分析力學的創始人之一;為了用天文方法來決定船只在海洋中的位置,他研究月球運動并寫出了《月球運動理論》等科學著作;為了天文觀察的需要,他研究了光學及望遠鏡等,從而取得了多方面的成就。
5.到自己最感興趣處選擇課題。對研究課題興趣濃厚,就會以不懈的毅力和極大的主觀能動性滿腔熱情地去工作。巴甫洛夫強調:“科學是需要人的高度緊張性和很大的熱情的。”選擇興趣最濃的課題去做,有利于早出成果和人才。阿普頓研究放射性,但不愿下功夫去做,而是對無線電更感興趣,于是,便以極大的熱情投入到感興趣的無線電的研究,終于發現了電離層,榮獲了諾貝爾獎。
6.到無人問津處選擇課題。有的課題雖然暫時未被重視,無人問津,但它可能有潛在的意義。1962年在劍橋大學攻讀博士的約瑟夫森預言:當兩塊超導體實現弱連接時,會出現一種新的物理現象。他的研究成果,寫成僅有兩頁的論文發表在雜志上,當時并未引起人們的重視,有些專家、學者還竭力反對這篇論文的觀點。1963年,約瑟夫森的理論預言被實驗所證實,從此,局面完全改觀,物理學家之所以對這一新物理效應感興趣,是因為它能把量子力學效應在宏觀尺度上簡單明了地反映出來。總之,在科研工作中只要做好選題準備,堅持選題的科學原則,特別是選題的創新原則,堅持科研選題服務于我國經濟建設的實際需要,就一定能做到選題正確,選題恰當,選題最佳,就一定會在科學研究中有所發現,有所前進,有所創新。