淺談職業院校學生創新能力培養

□王 洪 黃國慶

淺談職業院校學生創新能力培養

□王 洪 黃國慶

文章簡述了培養職業院校學生創新能力的緊迫性，分析了學生們創新能力不足的主要因素，列舉了大量典型的案例，探討怎樣培養職業院校學生的觀察能力、聯想能力、逆向思維能力，對職業院校在當前條件下如何培養學生創新能力提出了具體可行的建議。

職業院校；學生；創新能力；觀察能力；聯想能力；逆向思維能力

隨著科學技術的發展和人民生活水平的提高，汽車、計算機、手機等高科技產品都成了人們生活必需品。我國既是汽車消費大國，也是汽車生產大國，但汽車發動機的控制電腦（又稱ECU）都是由國外的BOS公司和德芙（DF）公司供應。同樣，作為計算機生產大國和消費大國，目前計算機的系統軟件100%都是國外軟件商提供，中國手機的芯片全由美國的高通公司供貨。尤其是重要的軍工產品中的一些核心部件，例如戰斗機的發動機、新型坦克的發動機、導彈中的接近開關、高速鐵軌焊接機的變壓器都需要高價進口。為了保障國家的經濟安全和軍事安全，我們必須盡快對以上產品及部件進行自主生產。由于職業院校的學生將逐步成為上述產品生產的主力軍，如何培養他們的創新能力將是一個緊迫而嚴峻的任務，也是關系到中華民族能否復興的歷史任務。

一、當今職業院校學生創新能力嚴重不足的主要原因

（一）中小學的應試教育環境壓抑了學生們的創新熱情，形成了傳統思維的慣性

由于每個職業院校學生從小學到初中、從初中到高中直至進入職業院校都面臨著一次又一次的選撥考試，每一次升學考試的分數是唯一的標準，他們每時每刻都被迫困在文山題海當中，尤其是高考中的部分科目及內容都需要死記硬背，學生無暇于個人創造發明的興趣，更缺少名師名家對他們創新能力的培養與提高。

（二）學校及社會的文化氛圍沒有給學生提供創新的動力

現在各種媒體尤其是網絡媒體宣傳的成功人士，很多都是靠一部電影、一首流行歌曲、一次成功的炒作而成為明星富豪，鮮有通過孜孜不倦，刻苦創新而獲得成功的例子。

（三）職業院校在培養學生創新能力方面的硬件和軟件都極度匱乏

由于大多數職業院校既沒有培養學生創新能力的專業教師，也沒有相關課程及相關書籍，很多職業院校教師未獲得專利授權，獲得過專利授權的人數不到2%,尤其是搞應用研究的教師也如此。如果老師都沒有創新出任何成果，那么讓他們來培養學生的創新能力是難以勝任的。

學生的理論課程及實驗課程未設立對學生創新能力的激勵機制和考核機制[1]。在學生上實驗課及畢業設計課時，極少讓學生自主設計實驗內容，也極少讓學生在一定范圍自主提出畢業論文的課題。學生的實驗課都是按部就班，十幾年難得一變，實驗儀器實驗教材長期不變。而且很少對學生在畢業論文或實驗中表現出來的創新思想或成果給予專門的表彰或鼓勵。此外，缺少培養學生創新能力的自治組織。學校通常有文學社、歌友會、球友會等社團組織，但少有發明協會，因此缺少發明創新的氛圍，難以凝集學生發明創造的力量，無法激發學生創新發明的熱情，無法形成創新產品雛形的合力。

二、夯實學生創新能力的基礎

針對前文所述現狀，首先對構建學生創新能力的基礎進行夯實加固使他們明白和牢記以下五方面的道理：

（一）創新的動力應是一種崇高的責任

我們每天都在享受前人或同代人的創新成果，無論是交通工具還是通訊娛樂工具，像手機、計算機、高鐵、飛機等，創新是我們回饋別人成果的義務。因此創新的動力不應僅僅來源于興趣愛好和家庭富裕的追求，更應來源于促進社會進步發展的責任，尤其是樹立學生清清白白地創造財富的觀念[2]。懂得科學技術是第一生產力。只有通過創新才能為社會提供更好更多的節能環保產品，要為中華民族的復興而創新創造，要為世界的和平發展而創新創造。

（二）扎實的基礎知識和良好的合作精神是提高創新能力、取得創新成果的必要條件

隨著科學技術的長久發展，人類積累了大量寶貴的經驗和科研成果。如果不能扎實嚴謹地吸取前人的方法技巧和知識，就會將前人的覆轍當做自己的創新，就會事倍功半。另外還要有民主謙虛的創新風格，聽得進同行的批評意見，甚至是反對意見，虛心學習同行的創新技巧和經驗，改進同行的不足，避免閉門造車，不斷探索，用實踐檢驗自己的主見。

（三）任何創新的成功都是持之以恒的結果

無論是當代數學家陳景潤的創新，還是愛迪生對燈泡的發明，都經過了數以千次的失敗、數年的刻苦鉆研才獲得成功。不要樂觀于一夜成功成名，太容易取得的成功只是曇花一現，靈感僅光顧于冥思苦想而有所準備的人。正如愛因斯坦所說：“成功是99%的汗水加1%的靈感。”

（四）科學創新的過程既是一種辛勤的勞動，也是一種美好的精神享受

創新工作是一種持之以恒的艱苦勞動，正像球場上激烈的奔跑，巧妙的傳遞，精彩射門。盡管汗流浹背，險象環生，但對球迷和球員來說卻是一場精神盛宴，是一種美的享受與驚嘆。科研創新的同學們也要有一種超級球迷的精神，既為創新成果歡呼雀躍，也要會享受創新的過程、創新的技巧與靈感。在遇到困難時一定要堅信“世上無難事，只要肯攀登”。

（五）教育同學們為了創新的成功，經得住名與利的誘惑

在現代校園的學習及生活中，學生也會受到不健康文化的侵擾，有時正當的利益也會受到損害。讓同學們既學會正確的維護自己的利益，也學會寬容別人的過失，排除生活中形形色色的干擾，不要陶醉于一點小小成功所帶來的名利，要聚精會神孜孜不倦地從事創新工作，并在科研工作中做到勞逸結合。

三、培養學生創新能力的核心要素

在夯實學生創新能力基礎后，一定要在培養創新能力的核心要素方面真抓實干。由于創新能力主要由觀察能力、聯想能力、批判能力或逆向思維能力構成，因此提出以下三方面的建議和實例。

（一）對觀察能力培養的典型實例

任何事物的創新都離不開觀察，觀察就是直觀細致地學習別人的長處。認真仔細地發現產品的缺陷，它是一切創新的起點，所有靈感的觸發點。筆者從實例來說明觀察能力對創新所起的作用。

實例一：求數列 1，2，3，4，……97，98，99，100的和。當年數學家高斯在讀小學時，就通過觀察發現以上數列中第N項與數列中倒數N項的和為常數101，這樣1至100的自然數之和就輕而易舉的計算出來了。

實例二：工廠里現在使用的普通鋸條（圖一）是單邊有齒，當它磨損后，就報廢處理。若使用雙面鋸條（圖二），因為其兩邊都有齒，使用率將提高一倍，因此使用成本將減少近一倍。

圖1 普通鋸條

圖2 雙面鋸條

實例三：挽救了無數人生命的重要藥品青霉素的發明，也是弗萊明通過觀察細菌的繁殖而發現的。因此觀察能力是一切創造能力的基礎。所以觀察力的培養對形成創新能力至關重要。

（二）關于聯想能力的培養和相關實例

對所有研究的事物具有較好觀察力之后，就要對事物進行創新，而創新思維就離不開聯想，通過聯想能力的培訓使學生體會到洋為中用，古為中用，“他山之石可以攻玉”的道理。對某個科學難題的解決不僅要借用該科學發展史上的典型技巧，還要善于引進交叉科學及其他科學的知識和方法，這樣才能使創新上一個新的臺階。

例如，在對大面積農田噴藥施肥時，如聯想到無人機的功能，采用GPS導航，遙控無人機進行噴藥施肥，則比人工或農用飛機更加節能高效安全。又例如，煤礦工人在坑道挖煤時，既辛苦又危險，如采用機器人作業，應該是切實可行的方案，這樣既能提高工作效率又能避免人身傷亡。這樣的例子很多，因此在仔細觀察了事物的難點和缺陷后，組織和鼓勵同學們拓展思路，聯想其他學科的知識和方法來解決創新難點，就一定會收到“柳暗花明又一村”的效果，使奇思異想層出不窮，科學難題迎刃而解。

（三）關于對逆向思維能力的培養和相關實例

當學生具有較強觀察能力和聯想能力后，在對懸而未決的科學難題進行求解創新時，還需要“不破不立”的勇氣和逆向思維能力。

例如，在文藝復興時期，亞里士多德一致認為越重的物體下落的越快，但伽利略卻用比薩斜塔實驗否定了亞里士多德的理論，并奠定了物理學的重要定律，牛頓第一定律。在20世紀初，科技界對邁克爾遜莫雷干涉實驗無法解釋，年輕的科學家愛因斯坦否定了牛頓力學在高速參照系中的準確性，提出在任何運動參照系中，測量的光速不變，由此創立了相對論理論，解答了邁克爾遜莫雷實驗現象為人類科學作出了重大貢獻。著名物理學家李振道、楊振寧對弱β衰變中宇稱不守恒定理的發現，就是逆向思維取得成功的生動例子，在20世紀五十年代，人們一直認為β衰變中，宇稱也要守恒，這是此前許多實驗驗證的自然規律，但無數次β衰變的實驗結果都否定了宇稱守恒，當時無數次實驗都不能驗證宇稱守恒，此時楊振寧、李振道大膽地提出了在弱β衰變中，宇稱不守恒，隨后被吳健雄的實驗所證明，并輕而易舉地解釋了許多物理現象并獲得諾貝爾獎。因此，對久攻不破的科學難題除了仔細觀察，充分聯想各種已有的知識和方法外，還應對傳統的思想與方法進行逆向思維與批判，這往往能幫助科學創新在轉折點上取得突破，因此要培養學生攀登科學高峰時要有“問蒼茫大地，誰主沉浮？”的英雄氣魄，同時還要敢于質疑傳統理論與思想，更要勇于創新自己的觀點和思想。

四、對不同年級學生的創新能力培養應有不同的重點

在對學生創新能力的核心要素培養時，應對不同的年級提出不同的要求，不同專業的學生，其側重點也不同。

（一）一、二年級創新能力培養的重點和實例

在一年級或二年級期間，著重讓學生認真學習基礎知識及基本方法，主要讓學生對書上的定理進行一些創新的證明。對近代科學技術發展進程中涌現出來的大科學家、大發明家的傳記進行研讀，并總結他們研究方法的特點，發現自己的長處與短處，做到揚長避短地選擇未來的研究方向[3]。例如著名的物理學家狄拉克有著很高的數學技巧，他總能把晦澀難懂的量子物理理論，用一串簡潔的狄拉克符號表示出來。著名的核彈專家費米在測量核彈沖擊波強度時，能巧妙地用核爆時的紙張移動距離來估算強度。著名科學家愛因斯坦根據質能公式，預測了人類應用核能的前景，因此要求學生自己去總結這些科學家的經驗技巧，同時讓學生對一些重大的科學問題提出自己的解決思路，例如，當激光武器出現時，應該研究一種反射激光的材料，用它來構建衛星或導彈的外殼，達到反激光的功能。當動車時速超越每小時300公里，空氣阻力占總阻力的92%以上，可否將火車設計成跑車那樣，當高速運動時，火車車廂收縮變矮，空氣阻力大幅減少。

（二）三年級創新能力培養的側重點和實例

在學生升入三年級時，可讓學生創新性地設計一些產品，并對產品性能進行一些科學計算，特別強調將它們與市場上的同類產品，在功能、能耗、成本、使用壽命等方面進行比較和估算。例如，讓學生設計飲料瓶和茶杯，使它們具有市場上同類產品一樣的容量，但使用材料更少。即用數學方法計算容器在容積相同時，哪種形狀的表面積最小，這樣既節省了材料，又減輕了重量，也減少了垃圾，真正做到了節能環保。

（三）畢業設計時學生創新能力培養的重點和實例

在學生畢業設計或實習時，可讓學生在做畢業設計論文時，直接去相關企業進行調研，了解產品生產的全過程和產品的性能，認真分析產品的缺點，并提出改革創新的方案[4]。例如現在很多汽車的油量表都只顯示油料占總油箱的體積的百分比，從未標識油料的體積。如果將油量表的格子直接標成油料體積的升數，將更好地提醒駕駛員節油行駛，更方便地掌握汽車還能行駛的里程。

五、根據學生的專業不同可組織他們對本專業的科技發明產品進行評價和創新

湖南有個叫賀亮才的企業家，他發明了一種防撞保險杠，當汽車速度小于50公里/小時行駛時，如發生相撞，保險杠能吸收絕大部分碰撞能量，起到保護車輛和人員的作用。此時可引導同學們仔細觀察該裝置和結構，并計算它的防撞強度，并對材料的形狀和強度提出優化方案，并結合國外最先進車型的潰散式吸能模型提出改進方案。河北石家莊有個企業家發明了一種高壓“水刀”，它能方便快速地切割裝有易燃易爆物品的金屬容器，可引導流體力學專業的同學對它進行改進，仔細分析他目前為什么不能對厚度很厚的混泥土和石材進行切割，要怎樣改進才能切割上述材料。

總之，讓不同專業的同學具有對本專業產品進行創新的初步能力。

六、學校對創新能力培養的措施

在前面敘述了學生創新能力培養的五個方向，學校可在更多方面采取支持措施。盡管許多大學對學生創新能力培養的重要性都有共識，但要馬上給學生提供高水平的創新能力培養教材絕非易事。因此建議職業院校學生可嘗試以下措施：

可將中國發明網中的創造發明技法下載下來，然后組織相近專業的老師，借鑒國內外創新能力培訓教材，精選充實成書，介紹給同學們閱讀。

可開課引導同學們觀看中央電視臺10套 “我愛發明”的節目，并對節目中的產品進行分析討論，提出改進優化的建議，仔細觀摩和總結每個發明人對產品逐步改進直至完善的全過程，使自己在發明中少走彎路。

對每兩年一次的中國國際發明博覽會和每年一次的中國深圳高新技術交易會安排專業教師進行現場攝像，然后播放給同學們看，讓同學們了解科學技術的前沿，學習科學工作者對創新產品的奇思妙想，激發學生的創新熱情。

對一些實驗課或工業技術課在考試考查時，要求學生自主創新的題目占有一定比例，并對好的創新思路與方法給予加分鼓勵[5]。

對學生申請專利給予一定費用的資助和獎勵，對創新能力強的學生派專業老師給予重點輔導使他們盡快實現自己的創新成果。也讓這類學生給其他同學傳授創新經驗，在學生中成立創新協會，定期請創新有成的專家給學生們作學術交流報告，對比較完美的發明產品派專人協調支持，使它盡快進入市場[6]。

總之，只要我們找準學生創新能力不足的原因，告誡學生創新的責任和艱辛，鼓勵他們積極地投身到創新活動中，學校和教師對學生創新能力的培養做到因人施教，讓學生們形成喜歡創新。善于創新的氛圍，使我國職業院校學生的創新能力得到顯著的提高，盡快產生一批高水平的創新成果。

[1]施菊華.學生創新能力培養機制的構建與實施[J]．重慶工學院學報（社會科學版），2009（5）:179-181.

[2]喬海曙.大學生的創新能力培養研究綜述[J].大學教育科學，2008（1）:20-23.

[3]岳曉東.大學生創新能力培養之我見[J].高等教育研究，2004（1）:84-91.

[4]李元松.關于大學生創新能力的幾點思考[J].化工高等教育，2007（4）:10-14.

[5]哈艷.理工科應用型人才創新能力培養途徑[J].河北大學學報（哲學社會科學版），2010（5）:134-137.

[6]黃牧怡.談大學生創新能力培養的三個系統[J].江蘇高教，2009（3）:79-81.

G715

A

1001－7518（2015）35-0082-04

王洪（1962－），男，江西南昌人，南昌大學副教授，研究方向為高等物理學教學；黃國慶（1970-），男，江西鷹潭人，南昌大學講師，研究方向為天文物理學。

責任編輯 秦紅梅