摘要:大學生創新能力培養是高校人才培養的重中之重。結合高校課堂教學中的教學觀念、教學內容、教學方法、教學評估和實驗教學探討了大學生本科教學中創新能力培養存在的問題,并針對課堂教學和實驗教學分別提出了相應的改進對策。以科技創新競賽為依托,對大學生創新能力培養進行了初探,指出科技創新競賽能夠有效提高大學生的創新能力。
關鍵詞:創新能力;課堂教學;實驗教學;科技競賽
作者簡介:吳鳳嬌(1984-),女,陜西楊凌人,西北農林科技大學水利與建筑工程學院,講師;把多鐸(1954-),男,甘肅蘭州人,西北農林科技大學水利與建筑工程學院,教授。(陜西 楊凌 712100)
基金項目:本文系國家級農業水工程實驗教學示范中心建設項目(項目編號:AWEDF305)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)25-0042-03
創新是一個國家進步的靈魂、社會發展與進步的源泉。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》指出牢固確立人才培養在高校工作中的中心地位,著力培養信念執著、品德優良、知識豐富、本領過硬的高素質專門人才和拔尖創新人才。可見黨和國家對創新人才的重視,然而,長期以來的應試教育導致高校學生創新能力欠缺。筆者針對課堂教學和實驗教學中對大學生創新能力培養存在的問題進行分析,并提出了相應的改善措施。最后,提出以科技創新競賽為依托能有效提高大學生的創新能力。
一、培養大學生創新能力,從努力改善課堂教學做起
1.適應社會需求,轉變教學觀念
由于我國中庸保守的文化習慣,導致教育觀念比較僵化,因此教育出來的人才和國外相比缺乏創新性。如美國的一項調查表明,一般人在5歲時可具有90%的創造力,在7歲時可具有10%的創造力,而8歲以后其創造力就下降為2%了。產生這種現象的本質原因是兒童在接受教育的過程中被一些經驗性和規范性的知識束縛了思維,從而逐漸喪失了思考和想象的能力。對于高校大學生,畢業以后將在自己的工作崗位上發揮先鋒模范作用,如果高校培養出來的產品(大學生)不懂創新,那么國家何談創新呢?因此高校必須重視大學生創新能力的培養,這就對高校教師在人才培養方面提出更高的要求。
首先,師生關系應該從傳統的“上級對下級”向“民主平等”轉變。傳統的教師和學生之間并不是平等的關系,教師是上級,學生是下級,教師要求學生不能遲到、早退、講話,一旦違反了教師要求和規定的,學生將受到批評或體罰,這種做法顯然不符合時代的潮流。師生雙方都需要轉變這樣的觀念,從“上級對下級”這種不合理的關系向朋友間“民主平等”的關系轉變。例如,教師講錯了要敢于承認,學生指出錯誤教師不要覺得沒有面子,俗話說“人非圣賢,孰能無過?”。積極勇敢地承認自己的錯誤,學生不會覺得這個教師知識水平不高,而會覺得這個教師民主友好。北京市一項對1200人的調查顯示,教師在課堂上出現了錯誤,敢于當堂糾正老師錯誤的學生只有5.5%。學生不敢指出老師的錯誤,這嚴重阻礙了學生創新能力的發展。教學活動是師生雙方進行的一種心靈與心靈之間的溝通交流,師生雙方應該共同調節相互關系和相互作用,營造和諧的課堂氣氛,使教師和學生都敢于和樂于與對方互動,形成師生互動、生生互動的良好氣氛,教師不再是高高在上的主宰者,學生也不再是被動的學習對象,大家是平等友好的朋友。
其次,教師應該引領學生從固守成規向獨創性和開拓性思維轉變。在教學過程中,首先是教,其次是學,這就要求教師一定要做好引路人。傳統的教與學之間,教師按照書本給學生講課,完成自己的教學任務,學生機械地記憶書中的公式和內容。創新型的教學觀念要求教師除了給學生講授書本中現有的知識外,還應當重視學生評判性思維和科研創新能力的培養,使得學生基于課本知識的學習外敢于超越課本,獨立思考并提出自己對新問題的看法。教師如果發現學生的想法確實很好,可以和學生進行深一步的交流和討論,引導學生在核心期刊或是高水平雜志上發表論文,申請專利,學生取得一些初步成績后在以后的科研創新上會更有動力。
2.更新教學內容,與時代相呼應
現在的課堂內容中存在明顯的“窄”與“舊”,在知識經濟時代如何使課堂內容以最簡潔的容量涵蓋最豐富的知識是必須重視的問題。
第一,課堂內容太窄。國家對于大學生培養的要求是寬口徑和多面手的綜合復合型人才,希望大學生踏上工作崗位后能夠很快運用自己所學領域以及相關領域的知識解決實際問題。但是,當前培養出來的人才知識面窄,遠遠不能滿足要求。以電氣工程與自動化專業為例,學電氣工程的不懂自動化,學自動化的不懂電氣工程,導致既懂電氣又懂自動化的人才極度缺乏,而在工程實踐中這兩部分往往緊密相連。這就要求高校在人才培養的過程中要重視學生在交叉學科知識面的拓展,可以在選修課方面給學生更大的自由的選擇空間,在人力、物力等硬件條件滿足的條件下,若能跨學科、跨學院選課,學生能夠選擇自己感興趣的學科,也能拓展學生的知識面,為綜合復合型人才的培養打好基礎。除了專業知識,也要加強學生的人文素質培養。在美國,無論是哈佛大學、耶魯大學這樣的綜合性大學,還是麻省理工學院這樣的專科性院校,都非常注重學生的人文素養,注重科學教育與人文教育的融合才能培養出真正的創新人才。
第二,教學內容陳舊也是影響大學生創新能力培養的一個很重要方面,包括教材陳舊、內容重復等。一方面,有的教師選擇的教材一用就是十幾年,在網絡如此發達和知識更新如此快速的時代,顯然不能滿足學生對新知識的要求。例如,教材中有些數據還是過去很多年前統計的,現在早已發生了很大的變化,但是有些教師不注意及時更新,還是用過去的數據。另一方面,同樣的知識在不同的課堂上要講好幾遍,嚴重影響了學生的學習興趣和創新意識。例如,拉普拉斯變換的內容在“數字信號處理”、“復變函數”和“信號與系統”等多門課程中重復講授。
筆者在教學工作中努力把相關學科理論和技術的最新進展融入課程教學中,以新的知識和成果的補充大大提高了同學們的創新意識和跟蹤科技發展的能力。通過在課堂教學中引入大量工程實例充實教學內容,堅持理論聯系實際,提高了學生的學習興趣和學習效果。
3.鉆研教學方法,提高課堂效果
當前高校采用的教學方法往往是老師課堂灌輸、學生被動聽課,有的老師甚至照本宣科,大大減弱了學生的學習積極性。[1]針對上述問題,教師應當重視啟發式教學,充分考慮學生的特點,從提高學生學習興趣入手激發他們的求知欲望,變學生被動聽課為主動思索。
另外,教師授課雖然引入了多媒體輔助教學,但多媒體課件都是大段的文字敘述,沒有動畫,只是把黑板變為了屏幕,多媒體流于形式,沒有很好地發揮多媒體的作用。在多媒體應用方面,教師應該注意線條粗細、不同顏色之間的搭配。好的多媒體課件應該是講課內容隨著動畫的出現而出現,使得老師、學生、多媒體課件三位一體。當然,也要注意多媒體課件不能過于花哨,以免學生應接不暇,其結果是教師花費了大量的精力和時間卻沒有取得很好的效果。
教師還可以將實物演示、參觀實習、學生分組討論等多種教學方法引入課堂,避免形式過于單一,最大限度地加深學生對新事物的認識和理解,激發學生的自主創新意識,提高課堂效果。
4.突破傳統教學評估,重視學生的創新意識
高校傳統的教學評估一般有一套固定的模式,教什么考什么,多以閉卷考試為主,期中考試、期末考試、平時作業、點名等這些形式化及規范化的考核方式不利于學生創造性思維的培養。學生為了考高分完全成了應試教育的犧牲品,出現很多高分低能的學生。創新課的考核應該突破傳統的教學評估方式,應該大力倡導學生對考核的自主性和參與性,從而激發學生的學習熱情和創新精神。例如,教師可以采取讓學生在課堂上作報告的方式對學生進行考核,將其作為對學生總考核的一部分。至于報告的小專題內容,教師可以根據不同學生的特點指定相應的專題,也可以引導學生自主選擇。因為要在課堂上獨立作報告,提高了學生的參與性,學生也會積極認真地分析思考,查閱相關文獻,大大強化了學生的自主創新意識。
上述考核評估方式力圖通過增強學生的自主性和參與性來強化學生的自主創新意識,讓學生從中感覺到愉悅,不是將考核當成一種心理負擔,而是當成表現自我能力的良機。
二、培養大學生的創新能力,實驗教學以學生為本
實驗環節是教學過程中的一個非常重要的環節,正所謂實踐是檢驗真理的唯一標準。學生通過理論知識的學習只是明白了知識之間的前因后果,對所學的知識有了感性的認識,但要從感性上升到理性,還需要實驗環節來檢驗。[2]但是當前高校的實驗教學存在許多問題,實驗項目多是驗證性實驗,實驗還沒有做,學生已經知道結果了,這將嚴重影響學生獨立思考的能力和創新思維,將學生的思維限制在一個定勢上,導致了當前出現實驗課紀律松散、學生得過且過的不良現象。有的學校硬件條件不足,導致多個學生共用一臺實驗儀器,積極性比較高的學生會主動動手操作,有些內向的學生或在惰性思維的驅使下成為旁觀者,這就造成了當前培養的大學生工作以后不能適應實踐要求高的崗位的局面。
為了更好地培養學生的動手實踐和創新能力,有必要進行實驗創新。教師在指導學生的實驗環節中,要引領學生多做一些開放性實驗,使學生由被動的學習者變為學習的主體,學生不再是單純的實驗操作者,而是實驗構思和設計的主導者以及實驗過程的控制者。當然這也對教師提出了更高的要求,要善于營造民主寬松的學習氛圍,尊重學生獨立的個性,以促進和激勵學生的創新能力為主導對學生進行考核。西安交通大學的“黑匣子”實驗教學方法值得借鑒,學生對于實驗會得到什么樣的結果是未知的,自然會激發學生探索新知識的興趣,拓寬學生視野,提高學生實踐技能。即便是對于驗證性實驗,也要告訴學生實驗結果沒有對錯,若實驗結果與所學理論之間偏差較大,重在分析原因,而不是湊數據隨意捏造實驗結果,只要是經過獨立分析和思考的都是一份好的實驗報告。
針對硬件資源不足,一方面學校相關部門應該加強硬件配備,另一方面如果短時間內硬件資源還不能配套,教師也可以將學生分組分時間段安排實驗,保證每一位學生都能親身獨立地完成實驗任務,當然這樣做會增加教師的工作強度和工作時間,但卻真正做到了以學生為本。
三、以科技創新競賽為依托,提高大學生的創新能力
通過實驗教學環節,學生的動手實踐能力以及分析解決問題的能力得到了培養,又有前期課堂理論知識的學習支撐,若教師能夠引領學生參加科技創新競賽,例如中國機器人大賽、挑戰杯等,將對學生的創新能力、品格塑造產生極大的促進作用。[3]
首先,通過參加科技創新競賽有利于學生創新能力的培養。面對一項新的任務,學生將需要自己去查閱新的理論和技術資料,嘗試去發現問題并解決問題。在這個過程中,需要教師做好引路人,積極地引領學生進行開拓創新,激發不同學生的潛質,鼓勵他們從不同的角度去分析和思考新問題。學生一開始學習新理論和新知識是很難的,覺得有很多不懂的地方,教師要鼓勵學生,萬事開頭難,要獨立勇敢地闖過第一關。在2012年指導學生參加中國機器人大賽暨Robocup公開賽中,筆者初步取得了一些成績。在機器人自由體操比賽項目中,除了要完成一些規定的鞠躬、前滾翻、后滾翻、倒立、劈叉等動作外,還有一套自編動作需要參賽隊伍自己編制,這部分占評分很大的比重。筆者積極引導學生從機器人平衡性和穩定性等方面考慮,最后學生編制了非常出色的動作“龍騰中國”,機器人側身立地,舞動全身,猶如巨龍飛舞,象征中國騰飛,為中國的奧運健兒加油,最終該代表隊以炫麗的動作編排、穩健的現場表現在自由體操比賽中勇奪冠軍。另外一個參賽隊伍的學生編制了模仿“杰克遜滑步”的舞蹈動作,其代表隊獲得季軍。學生參加的其他機器人比賽項目獲得一等獎一項、二等獎三項、三等獎一項。學生取得了一些成績后,覺得自己的付出得到了回報,學生就有了成就感,也為其以后參加科研創新訓練樹立了信心。[4]
其次,通過參加科技創新競賽非常有利于塑造學生堅韌的品格。科技創新競賽的競爭是非常激烈的,這就要求每一個參賽隊員都要付出巨大的努力。有的時候連吃飯的時間都沒有,有的時候連續幾個晚上只能睡兩三個小時,能夠在這種高強度的工作中堅持下來的學生在身心各方面都得到了極大的磨礪,不怕臟、不怕苦、不怕累,在以后的學習和工作中定能成為所在工作崗位的拔尖領軍人物。
四、結論
筆者從教學觀念、教學內容、教學方法、教學評估和實驗教學入手探討了大學生本科教學中創新能力培養存在的問題,并分別提出了相應的改進對策。在改善課堂教學方面,指出應該從轉變教學觀念、更新教學內容、鉆研教學方法、優化考核方式來適應國家對創新人才的培養要求。在實驗教學方面,重點強調了以學生為本,教師應該從改善實驗內容、實驗方式著手,激發每一位學生的實驗學習興趣和參與意識,提高學生的自主創新能力;同時,相關部門應該加強硬件配備力度。最后,筆者以科技創新競賽為依托,對大學生創新能力培養進行了初探。指出參加科技創新競賽將非常有利于對學生創新能力的培養,并對學生的品格塑造產生很大的促進作用。
總之,高校大學生創新能力的培養需要大量的人力、物力,國家已經將創新提到一個前所未有的高度,接下來就需要高校重視、教師用心,努力改善課堂教學和實驗教學的每一個環節,積極引領學生參加科技創新競賽。只要上下齊心,全體共同努力,就一定能為國家培養出更優秀的拔尖創新人才。
參考文獻:
[1]李宗利.農業水利工程專業人才培養模式實踐與探索[J].高等農業教育,2012,(6).
[2]李紅陽.高校實驗教學示范中心建設與創新型人才培養[J].實驗技術與管理,2010,(9).
[3]李偉偉.基于科技競賽的理工科大學生創新能力培養[J].中國電力教育,2011,(4).
[4]吳曉雨.用科研實踐提高本科生教學質量和創新能力[J].中國電力教育,2012,(34).
(責任編輯:王祝萍)