培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的探索

嚴(yán)一民, 鄔邵軼, 楊華軍

(電子科技大學(xué) 物理電子學(xué)院, 四川 成都 610054)

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培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的探索

嚴(yán)一民, 鄔邵軼, 楊華軍

(電子科技大學(xué) 物理電子學(xué)院, 四川 成都 610054)

建設(shè)創(chuàng)新型教師隊(duì)伍是大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)鍵,以教師的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維去帶動學(xué)生創(chuàng)新能力的形成和發(fā)展,能夠達(dá)到一個很好的培養(yǎng)大學(xué)生實(shí)踐能力的效果。因此,具有創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)教師對于大學(xué)生科技創(chuàng)新活動的開展是非常必要的。針對大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目實(shí)施過程及項(xiàng)目成果總結(jié),分析在培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力方面的現(xiàn)狀,提出創(chuàng)新項(xiàng)目出現(xiàn)的一些問題和如何完善改進(jìn)的一些關(guān)鍵方法及要點(diǎn)。

教師隊(duì)伍建設(shè)； 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)； 實(shí)踐能力

進(jìn)入21世紀(jì),世界經(jīng)濟(jì)已發(fā)展到全球化和科技成果產(chǎn)業(yè)化,對人才培養(yǎng)提出了新的要求。國家提出了“大眾創(chuàng)業(yè),萬人創(chuàng)新”的理念。創(chuàng)新的關(guān)鍵是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才[1]。如何培養(yǎng)出適應(yīng)當(dāng)今社會發(fā)展的優(yōu)秀的創(chuàng)新型人才,既是目前高校工作者積極探索的課題,又是創(chuàng)新型國家建設(shè)的根本要求。要提高大學(xué)生創(chuàng)新能力,除了在課堂上傳授必要的基礎(chǔ)知識,還要培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新思維,并且要利用課外時間加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)與科研能力的培養(yǎng)。

1 學(xué)生參與創(chuàng)新項(xiàng)目的現(xiàn)狀

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目對于高校學(xué)生有很大的吸引力,通過開展這項(xiàng)活動,可以使參加的學(xué)生獲得創(chuàng)新學(xué)分,并在實(shí)踐中鍛煉分析問題、解決問題及動手能力。同時結(jié)合項(xiàng)目內(nèi)容發(fā)表論文和申請發(fā)明專利,可使學(xué)生獲益匪淺，為今后科研項(xiàng)目參與、畢業(yè)設(shè)計、考研就業(yè)創(chuàng)造條件。

目前學(xué)校及各學(xué)院都很重視創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的運(yùn)行和實(shí)施。當(dāng)發(fā)布項(xiàng)目課題時很多學(xué)生都積極報名參加。根據(jù)我校情況,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目主要是面向大一、大二學(xué)生,考慮到創(chuàng)新課題需要具備相應(yīng)的專業(yè)課知識和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課操作能力,因此,將項(xiàng)目結(jié)題時間推遲到2年,充分考慮到大一學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的銜接。

2 學(xué)生參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目存在的問題與對策

2.1 不能正確認(rèn)識項(xiàng)目任務(wù)的意義

由于項(xiàng)目組隊(duì)必須3人,有些學(xué)生參加創(chuàng)新項(xiàng)目的初始想法是憑一時熱情、好奇,抱著試試的想法；另外,有些學(xué)生對于參加創(chuàng)新項(xiàng)目的真正目的和意義不明確、有些學(xué)生知識點(diǎn)和能力都較差,他們在課題組里基本沒起作用,組內(nèi)只有一個學(xué)生承擔(dān)整個課題設(shè)計制作工作,沒有形成團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢；而有些學(xué)生做到一半,中途退出，比如,在指導(dǎo)2009級的一個項(xiàng)目組時,題目已確定、合同任務(wù)書已簽、項(xiàng)目工作已做了一部分,但是這個學(xué)生項(xiàng)目負(fù)責(zé)人說要考研,因此,項(xiàng)目被擱置下來,浪費(fèi)了寶貴的時間、精力和財力，給后續(xù)工作帶來麻煩,不利于創(chuàng)新項(xiàng)目的推進(jìn)和發(fā)展。

2.2 明確創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目的和意義

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐是創(chuàng)業(yè)教育的重要內(nèi)容,也是落實(shí)提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)效、全面提升創(chuàng)業(yè)者綜合素質(zhì)的基本途徑。目前高校實(shí)踐環(huán)節(jié)局限于創(chuàng)業(yè)園、創(chuàng)業(yè)競賽等方式,不但效果有限,而且僅使一部分學(xué)生受益,沒有形成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐的大氛圍。只有少數(shù)學(xué)生能夠進(jìn)入,多數(shù)學(xué)生因?yàn)楦鞣N條件限制只能成“看客”,這種方式實(shí)際上把大多數(shù)學(xué)生排斥在了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育之外。應(yīng)該加大創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的扶持力度,以便讓更多學(xué)生參與進(jìn)來。

第一,要使大學(xué)生懂得創(chuàng)新課題的參與是一次很好的實(shí)踐及鍛煉機(jī)會。

第二,通過創(chuàng)新項(xiàng)目的設(shè)計、制作,會對將來的考研、科技項(xiàng)目參與、就業(yè)及能力培養(yǎng)都有較大幫助。

第三,增強(qiáng)和提升團(tuán)隊(duì)意識。

第四,通過項(xiàng)目的學(xué)習(xí)和實(shí)踐可以從指導(dǎo)教師的思想、思維中學(xué)到分析問題、解決問題的方法和經(jīng)驗(yàn)。

國外大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面有很好的借鑒價值,例如,德國應(yīng)用科學(xué)大學(xué)(FH)加強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和科技創(chuàng)新能力訓(xùn)練,注重科技知識的應(yīng)用,傳授包括如何將一個創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為具有競爭力產(chǎn)品的技巧、能力等廣義知識,培養(yǎng)了大批具有工程師資格的高等應(yīng)用型人才[2]。

3 對教師業(yè)務(wù)素質(zhì)要求

3.1 教師創(chuàng)新與學(xué)生創(chuàng)新相互依存

對人才培養(yǎng)的關(guān)鍵因素還取決于教師的業(yè)務(wù)素養(yǎng),學(xué)生的創(chuàng)新能力及思維與教師的引導(dǎo)思維息息相關(guān)。教師在項(xiàng)目選題和技術(shù)可行性評估這些方面要具有豐富的專業(yè)知識及綜合判斷能力,這就對指導(dǎo)教師帶來了壓力和挑戰(zhàn),但是,這些也是指導(dǎo)教師必須要具備的。

在指導(dǎo)創(chuàng)新項(xiàng)目時,教師在擬定題目時除考慮到題目的難度外,還要考慮題目的先進(jìn)性、實(shí)用性、創(chuàng)新性并結(jié)合學(xué)生興趣等這些綜合因素,使學(xué)生能夠較全面掌握訓(xùn)練內(nèi)容,達(dá)到培養(yǎng)人才的目的。在具體指導(dǎo)過程中盡可能采取點(diǎn)撥式、啟發(fā)式方法。比如,在指導(dǎo)2011級創(chuàng)新項(xiàng)目“車庫定位倒車系統(tǒng)”題目時,學(xué)生對超聲波作為傳感器元件來檢測汽車與障礙物距離方位不太清楚,并在初期設(shè)計控制電路時走了些彎路,設(shè)計參數(shù)有偏差。經(jīng)教師在關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)指點(diǎn)下,學(xué)生領(lǐng)悟了其中的設(shè)計要點(diǎn),進(jìn)而在不斷對系統(tǒng)制作改進(jìn)過程中將自己的想法融入到技術(shù)創(chuàng)新中,并根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求做出了一個與真實(shí)“汽車車庫定位倒車系統(tǒng)”功能相當(dāng)?shù)目s小版實(shí)物,還撰寫出論文并發(fā)表。

3.2 加強(qiáng)學(xué)習(xí)與交流

培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新需要教師不斷地更新知識和了解當(dāng)今科技發(fā)展動態(tài),在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師隊(duì)伍中既要有科學(xué)的創(chuàng)新方法,又要有合理的知識結(jié)構(gòu)。除不定期舉辦創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目研討會、成果展示會以外,還應(yīng)該經(jīng)常派遣教師到其他院校外出學(xué)習(xí)、參觀訪問、參加學(xué)術(shù)交流,在學(xué)習(xí)交流的過程中,使各學(xué)科的知識融會貫通,優(yōu)勢互補(bǔ)。為鼓勵教師在培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力等方面的創(chuàng)造性行為和工作業(yè)績,學(xué)校和學(xué)院應(yīng)逐步完善和加強(qiáng)教師創(chuàng)新行為激勵制度。

4 培養(yǎng)創(chuàng)新思維及能力的關(guān)鍵方法及要點(diǎn)

4.1 注重實(shí)驗(yàn)方法能力培養(yǎng)

一是要指導(dǎo)教師確立對人才培養(yǎng)的高度責(zé)任感；二是要對學(xué)生做創(chuàng)新課題樹立信心,明確目的和意義,正確引導(dǎo)對待科學(xué)研究的態(tài)度以及創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng),加強(qiáng)與學(xué)生溝通了解,在遇到知識和技術(shù)問題,多提問和采取啟發(fā)式方法；三是要對學(xué)生自主能力、組織能力、溝通表達(dá)能力、思維能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)精神等培養(yǎng)[3]。

創(chuàng)新不但可以培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識、協(xié)作精神和解決實(shí)際問題的綜合能力,而且可以活躍校園文化,倡導(dǎo)學(xué)習(xí)、合作、競爭、向上的校園氛圍,提升學(xué)生綜合素質(zhì)和科學(xué)素養(yǎng),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)教育教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量[4]。

提高大學(xué)生科技創(chuàng)新能力,除了在課堂上接收各種新知識,培養(yǎng)創(chuàng)新思維外,還要利用課外時間加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),在實(shí)驗(yàn)中親自實(shí)踐、觀察思考,學(xué)會主動應(yīng)用書本理論知識去理解實(shí)驗(yàn)中的問題。例如,在2011級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目“光控自動窗簾軌設(shè)計”對外界雜光形成的干擾如何解決,這就要求反復(fù)做實(shí)驗(yàn)觀察一些干擾信號,然后采取補(bǔ)償措施加以消除,以此達(dá)到參數(shù)設(shè)計要求,再比如窗簾軌道設(shè)計涉及到機(jī)械傳動機(jī)構(gòu),要將書本知識靈活運(yùn)用到設(shè)計實(shí)踐中,根據(jù)要求順利完成硬件實(shí)物,并發(fā)表出一篇高水平的論文。

4.2 充分運(yùn)用科技文獻(xiàn)查閱開闊視野

學(xué)會應(yīng)用查閱科技文獻(xiàn)資料和借鑒先進(jìn)的科技成果和方法,了解國外研究動向以及最新的科技成果,開發(fā)學(xué)生的潛能,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)觀以及獨(dú)立思考和獨(dú)立判斷的能力,促進(jìn)學(xué)生將書本、課堂知識與科研實(shí)踐相結(jié)合[5]。例如,在2009年10月“空間光—光纖高效耦合系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計與制作”“激光三維成像關(guān)鍵技術(shù)仿真”“大口徑卡塞格倫光學(xué)天線設(shè)計及其熱變形分析” 中的“空間光—光纖高效耦合系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計與制作”獲得國家大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計劃[3]。又例如2007年承接的中國航天科技集團(tuán)第五研究院504所光學(xué)天線研制項(xiàng)目,并將其中子項(xiàng)“光學(xué)天線性能仿真分析”讓基礎(chǔ)好、能力強(qiáng)的本科學(xué)生參與,在項(xiàng)目方案設(shè)計中其創(chuàng)新點(diǎn)是:當(dāng)兩光學(xué)天線未對準(zhǔn)時,其在接收端的探測器上接收到的功率會有所衰減,由測得的功率衰減與天線間偏離角度的關(guān)系,即可推出偏離角度,進(jìn)而判斷天線光軸的偏離。因此,需建立系統(tǒng)的理論模型,以實(shí)現(xiàn)在工程應(yīng)用中光學(xué)天線的自動偏軸識別與對準(zhǔn)調(diào)節(jié)[6]。讓學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施當(dāng)中充分查閱文獻(xiàn)，了解該領(lǐng)域研究的情況和成果。

4.3 加強(qiáng)文理滲透

創(chuàng)新需要廣泛的知識基礎(chǔ)。大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)主要是通過富有彈性的課程體系和教學(xué)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)的。專業(yè)的課程設(shè)置要具有前沿性。課程設(shè)置要跟上時代變化的步伐,這樣學(xué)生才能了解學(xué)科發(fā)展的前沿與動向。要注重自然科學(xué)知識與人文科學(xué)知識相互滲透[7]。隨著知識越來越專業(yè)化,科技和人文信息量越來越大,狹窄的知識面使學(xué)生的思維模式僵化,影響著自身創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此,理工科學(xué)生對人文科學(xué)領(lǐng)域的知識要有一定的了解,以此來優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)。

4.4 增加專業(yè)選修課程比例

適當(dāng)增加選修課程的比例,學(xué)生可以根據(jù)自身對某些知識的渴求狀況進(jìn)行合理的選擇,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造寬松的環(huán)境?，F(xiàn)在的課程設(shè)置往往注重基礎(chǔ)課和專業(yè)課兩大塊,而忽視了學(xué)生的興趣、愛好和學(xué)生的創(chuàng)新能力。可以在一些有較強(qiáng)應(yīng)用的專業(yè)軟件方面開設(shè)選修課程,以便讓學(xué)生掌握使用并對研究的問題進(jìn)行軟件仿真。

例如,2015“基于大功率LED散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計”這個題目包含的知識結(jié)構(gòu)有光學(xué)、光學(xué)器件,并采用了三維模型設(shè)計軟件Pro/Engineer 5.0和流體傳熱分析軟件FloEFD PRO12.1,由于學(xué)生以前未學(xué)過應(yīng)用這些軟件,因此花費(fèi)了較多時間和精力。

4.5 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室開放環(huán)境與儀器資源平臺建設(shè)

實(shí)驗(yàn)是科技創(chuàng)新實(shí)踐不可缺少的手段,但是目前我國高等教育存在的普遍問題就是重理論、輕實(shí)驗(yàn),學(xué)生除了完成規(guī)定的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作以外,由于理論課程安排較多,時間分配不合理,因此,幾乎在實(shí)驗(yàn)應(yīng)用方面動手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會很少,導(dǎo)致在項(xiàng)目實(shí)施過程中動手能力及分析問題、解決問題能力差[8]。就單位情況而言,還沒有一個真正意義上的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,例如,在設(shè)計“新型空氣恒溫箱的設(shè)計”項(xiàng)目時,沒有恒溫箱設(shè)備測試物理參數(shù)；在設(shè)計“激光致聲水下目標(biāo)探測”項(xiàng)目時,需要高精度和高頻數(shù)字示波器進(jìn)行測試，但這種測試儀器也沒有得到解決。當(dāng)然有些部門雖然有可以測試的相關(guān)儀器,但是,這些研究團(tuán)隊(duì)的儀器設(shè)備擔(dān)心外用損壞,影響科研是不能借用的。有些儀器長期擱置不用,浪費(fèi)了資源。從這些例子來看,學(xué)校和相關(guān)部門應(yīng)該對儀器設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)籌考慮,合理配置,使資源有效利用[9]。

基于上述所言,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)應(yīng)給以適當(dāng)?shù)慕?jīng)費(fèi)補(bǔ)助,購置必要的儀器和耗材等,提高實(shí)驗(yàn)應(yīng)用及第二課題教學(xué)的力度,其基本要求就是要推行真正意義的開放型創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。一方面實(shí)驗(yàn)室要充分利用現(xiàn)有條件,把一些好的實(shí)驗(yàn)儀器資源提供給學(xué)生,另一方面要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)儀器管理,不要擔(dān)心儀器損壞,盡可能為學(xué)生提供一切方便條件和良好的服務(wù),使學(xué)生可以隨時使用每一個實(shí)驗(yàn)室以及儀器設(shè)備,做自己想做的課題和實(shí)驗(yàn)。

5 結(jié)語

通過創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目幾年的實(shí)踐,已發(fā)表論文15篇,其中核心期刊發(fā)表4篇,申請發(fā)明專利2項(xiàng),授權(quán)專利1項(xiàng),取得了較好的成績,同時也推動了創(chuàng)新項(xiàng)目的良好發(fā)展,并從中體會到人才培養(yǎng)并非簡單之事,也不是一朝一夕就能做到,而是要長期不斷地探索、積累、改革和發(fā)展,也需要方方面面的協(xié)同與配合。

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Exploration on cultivating students’ innovative practical ability

Yan Yimin, Wu Shaoyi, Yang Huajun

(College of Physical Electronics,University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu 610054,China)

Building an innovative teachers’ team is the key to college students’ innovative ability training, teachers’ innovation consciousness and innovative thinking to drive the formation and development of students’ innovative ability, which can achieve a good effect of cultivating college students’ practical ability. Innovative experience of teachers for college students to develop the science and technology innovation activities is very necessary. For college students’ innovative entrepreneurial project implementation and project results summary, analysis on the current situation of training college students’ innovative ability, this article puts forward some problems in the innovation project and how to improve the key method and key points.

construction of teachers’ team; innovation and entreneurship; practical ability

10.16791/j.cnki.sjg.2016.11.050

2016-06-14

電子科技大學(xué)教改基金項(xiàng)目

嚴(yán)一民(1960—),男,四川成都,高級工程師,研究方向?yàn)殡娮有畔⒐こ膛c聲學(xué)技術(shù).

E-mail：yanymcd@163.com

N45；G424.22

B

1002-4956(2016)11-0196-03