培養工科院校大學生自主創新能力的教學模式初探

呂嘉櫪 龔國利 舒國偉

本文為陜西科技大學教學改革與研究重點項目《生物工程領域具有創業能力人才培養模式的改革和實踐》（編號：15XJG006）

【摘 要】 工科院校大學生創新能力的強弱直接關系到國家未來工程技術類科學技術的持久發展。針對工科院校大學生自主創新能力培養過程中存在的問題，應構建以“課堂溯源教學激發創新精神、實驗驗證激發創新思維、文獻尋蹤激發自主創新、參與科教活動哺育自主創新、參與競賽活動實現自主創新”的教學模式。將知識創新和技術創新有效銜接，強化學生的參與、投入及自主創新的主體地位。

【關鍵詞】 工科院校;大學生;自主創新能力培養;教學模式

一、引言

自主創新能力是國家競爭力的核心。一個國家只有擁有強大的自主創新能力，才能在激烈的國際競爭中把握先機、贏得主動。中央提出要堅持把推動自主創新擺在全部科技工作的突出位置，是順應形勢要求的，是國家的重大戰略抉擇。黨的十七大報告提出“提高自主創新能力，建設創新型國家，是提高綜合國力的關鍵”。 而大學生尤其是工科大學生作為國家未來科學技術發展的主心骨，其創新能力的強弱直接關系到國家未來科學技術的持久發展。鑒于此，培養高校工科大學生創新精神、創新意識，提高其自主創新能力，是一件關乎國家長遠發展的大事。[1-5]因此，如何培養工科大學生創新精神和創新能力，是教學研究與改革的熱點問題之一。自主創新在過程上包括兩個方面，一是知識創新，二是技術創新。知識創新是著重對自然界的研究并獲得新發現，具有基礎性特點，主要以大學和科研院所為主體;技術創新則是著重將基礎科學研究成果轉化為技術服務人類，強調成果的應用性，它往往以企業為主體。知識創新和技術創新的有效銜接就在于兩個創新主體的有機結合。以工科為主的教學研究型或研究型大學，培養應用型人才是學校的人才培養目標。在教學中初步探索研究了以學生為中心，從課堂理論教學出發，到與實際生產有機結合，將知識創新和技術創新有效銜接，以培養大學生的自主創新能力的教學模式，取得了一定效果。以下加以詳細論述。

二、方法構建

1、以課堂溯源教學激發創新精神

科學的結論都凝聚著眾多科學家探索的歷程。追溯這個歷程，體驗他們探索發現和思想形成的精彩過程，才能達到清楚地解釋全部情況，才能真正掌握和透徹理解。這就是溯源法教學的內涵。[6-8]它能引發學生興趣，主動獲取知識，引起爭論、思考、交流、討論，從而激發學生的創新精神。在微生物學學科的歷史發展過程中，有豐富多彩的科學探索與研究故事。教學中從實際生產的問題出發，追根溯源，使學生了解其發展至今的全過程，再根據學生的知識經驗、能力水平等因素，抓住學生思維活動的焦點，篩選溯源問題材料，創設情境，激發學生的興趣和探索欲望，逐步引發學生主動發現問題、提出值得研究的課題。例如，微生物學中的原理、規律、方法、人物、產品等都可以溯源。但不能都溯源，更不能隨機性地確定溯源對象，溯源的問題要以實際應用出發，以能激發學生的求知欲望、主動參與學習的興趣、激發思維的靈活性和創造性為目的進行追根溯源。為此，根據教學經驗，溯源的內容側重于從具體發酵食品等產品出發進行知識溯源，將微生物理論與食品工業生產實踐連成一條線，以溯源問題為切入點，擴延貫穿于實驗、科研、生產、創業、就業、就業后再創業等過程，環環相扣，相輔相成。

2、以實驗驗證激發創新思維

實驗教學在培養學生自主能動性和創新性方面發揮著重要作用。[9]實驗模擬訓練是再現科學家探索和發現的生動過程，使學生接觸和運用了前人經過大量的科學實踐證明了的行之有效的科學研究的方法與思路，這樣學生在得到知識的同時，也受到了科學方法的熏陶浸染。從而訓練了學生的科學方法，培養了學生勤于思考、勇于探索以及發現不足，不斷追求創新的科學態度與科學精神。配合課堂溯源教學，凝練出實驗模擬訓練的內容及操作過程，舉一反三進行試驗驗證。實驗模擬訓練的內容設置主要包括溯源驗證實驗、改進提高實驗以及應用設計性實驗等三個方面。

3、以文獻尋蹤激發自主創新

溯源教學探究的是知識的形成過程，內含趣味無窮的知識淵源， 資料之始，豐富多彩， 軼事趣聞頗多， 通過文獻尋蹤不僅使學生能夠掌握一定的文獻資料查閱能力，而且能讓學生體驗過程、引發爭論、產生興趣，自主的去不斷獲取相關知識。從而激發學生的創新靈感和自主創新欲望。加之，溯源的問題必然涉及到一些歷史上大膽創新、勇于探索、堅持實踐、堅持真理、刻苦鉆研、百折不撓、精益求精的科學創造與發明的實例，學生必然從中受到啟發激勵和潛移默化，這對培養學生求真、崇善、創美的科學品質和健全的人格，磨練意志，將自主創新想法落實到實處有重要的推動作用。

4、以參與科教活動哺育自主創新

（1）開展學術活動：一方面組織學生參與各種學術活動，如小組論壇、師生論壇、前沿論壇、導師論壇、專家論壇、院士論壇、峰會、年會、專業學術會議等;另一方面組織學生針對溯源問題進行專題講座;同時激勵學生參與教師的科研課題、成果、專利等的申報、審批、實施、驗收、鑒定等全方位的工作。努力營造和諧包容的創新氛圍，鼓勵勇于創新、大膽質疑、寬容失敗、敢為人先的拼搏精神，使學生的創新思維、創新精神和創業靈感在課外得以延伸和強化。實踐證明，科研學術活動對學生的自主創新性有重要的促進作用 。[10-11]

（2）開展教學改革活動：組織學生積極參與課堂教學過程和校內外舉辦的各種創新教育項目，通過溯源內容學生試講、課堂專題討論等，體現以“學生為中心、成果為導向，持續改進”的教學理念，以學生的能力培養為主線，以提升學生學業成果和確保課程教學目標的有效達成為目標，以信息化教學手段應用為支撐，科學合理設計教學環節，優化教學過程，將過程考核評價與終結考核評價有機結合，實現對學生學習成效的全面評價。

（3）搭建與共享創新平臺：充分利用與政府、企業合作的實習基地、工程中心、測試平臺、實驗平臺等，為哺育學生技術創新提供創新環境保障。近年來我們搭建的共享創新平臺有：國家農產品加工技術研發中心——西部特色果品資源加工及綜合利用專業分中心、 國家羊乳制品加工技術研發專業中心、陜西農產品加工技術研究院、陜西省食品工程技術研究中心、陜西省中藥生物技術研究中心、陜西省名牌專業“食品科學與工程”等，并在校外十幾家企事業單位搭建了實踐創新平臺。研究表明，這些共享平臺為學生自主創新能力的培養發揮了重要的作用。[12-13]

（4）設立創新基金：為提高學生的積極性，學校、學院和教師科研教學團隊均設立了各種不同形式的獎勵基金，激發學生自主創新的積極性和能動性，為哺育學生自主創新提供資金保障。

5、以參加競賽活動實現自主創新

“互聯網+”在培養學生自主創新性方面發揮著越來越重要的作用。[14-18]教學中探索了主要以“互聯網+”等各種大學生創新創業大賽為契機與橋梁，使學生和教師在實踐和真實對抗中共同拔高自主創新能力。在創新創業大賽中，學生通過查閱資料、選題、成立團隊、成立公司、確定主打產品、研發產品、企業調研、市場調研、產品宣傳、撰寫商業計劃書、參加創業計劃競賽等系列活動，實現自主創新目標。

三、應用價值

其一，堅持育人導向、能力導向、實踐導向和創新導向的評價原則，體現了知識、能力、素質、綜合發展的教育理念，注重增強學生的實踐能力、創造能力、就業能力和創業能力，特別是強化自主創新能力的教學思想。

其二，開展以“課堂溯源教學激發創新精神、實驗驗證激發創新思維、文獻尋蹤激發自主創新、參與科教活動哺育自主創新、參加競賽活動實現自主創新的教學模式是教學方法的創新。實踐表明，切實可行，成效顯著。

其三，教學型或教學研究型院校科研基礎與能力相對較弱，經費支持和科研環境比較有限，是制約培養學生自主創新能力的瓶頸。探索的這個教學模式對教師和學生具有極大的挑戰性，教師和學生能在不斷挑戰中迅速成長、進步與提升，是自主創新人才培養的有效途徑。

其四，教學模式適應于現代人才市場發展的需要，能有效實現教育目標。以課堂溯源教學為切入點、擴延貫穿于實驗、科研、生產、創業、就業、就業后的再創業，有利于自主創新型人才的培養和可持續發展，具有很強的實效性。

四、結束語

構建以“課堂溯源教學激發創新精神、實驗驗證激發創新思維、文獻尋蹤激發自主創新、參與科教活動哺育自主創新、參加競賽活動實現自主創新的教學模式，將知識創新和技術創新有效銜接，強化學生的參與、投入意識，真正落實學生的主體地位，讓學生在研究中學會求知、學會創造。并通過師生交流的協同作用以及與其他同學間的相互促進作用，達到發展自身、主動實現自身預定目標的目的。教學模式簡約、實用，易于操作，易于推廣，是教學型或教學研究型院校提高教育教學質量的有效手段與途徑。自實施以來，取得了良好效果，使教學水平邁上了新的臺階。對于高等院校自主創新能力的人才培養具有積極的指導與借鑒意義。

【參考文獻】

[1] 劉子青.淺談大學生自主創新能力現狀及應對措施[J].教育教學論壇，2017（20）96-97.

[2] 孫洋.新時代大學生創新能力的培養與思考[J].長春教育學院學報，2014.30（23）73-74.

[3] 劉偉鋒.自主創新能力培養與實踐[J].繼續教育研究，2014（4）112-113.

[4] 范淇元.大學生創新能力培養模式的探索與實踐[J].課程教育研究，2015（17）8.

[5] 王洪忠，陳學星.創新能力培養[M].北京：中國海洋大學出版社，2008.8.

[6] 張信軍.注重“溯源”教學 培養創新思維[J].物理通報，2001（10）24-25.

[7] 彭小明.“溯源教學法”淺談[J].麗水師專學報（社會科學版），1994（3）48-50.

[8] 彭小明.“溯源教學法”再探[J].麗水師專學報（社會科學版），1994（4）84-86.

[9] 趙存友，王本永，侯清泉.專業基礎課程學生自主創新實踐能力培養研究[J].黑龍江教育：高教研究與評估，2011（8）96-97.

[10] 馮濤，秦永左，楊光.科技創新實踐體系下的大學生自主創新能力培養研究[J].科教導刊（旬刊），2014.2（中）238-240.

[11] 李華，肖文香，朱健銘.基于科研項目的大學生自主創新能力培養探討[J].廣西教育，2015（6）4-5.

[12] 陳小橋，隋竹翠，周立青.加強開放式實驗平臺建設提高大學生自主創新能力[J].實驗技術與管理，2016.33（7）1-3.

[13] 冉陸榮，徐楊，何建篤.大學生自主創新能力制約因素及提升路徑研究[J].創新與創業教育，2016（1）81-83.

[14] 楊玨，張文明.以科技競賽為載體提升大學生創新實踐能力[J].中國高等教育，2014（20）30-32.

[15] 周圣涵.依托科技競賽的工科大學生科技創新能力培養[J].文學教育（下），2016（8）143-145.

[16] 付坤，凌振寶，王金國.高校工科大學生自主實踐創新教育的探索[J].實驗室研究與探索，2015.34（4）196-198.

[17] 常曉，管亞軍，潘玉芹.工科大學生創新精神和創新能力的培養[J].科技創業月刊，2017（9）57-58.

[18] 劉芬，陳忠林，孫璐.“互聯網+”視域下大學生創新創業能力培養[J].中國成人教育，2017（18）75-77.

【作者簡介】

呂嘉櫪（1964—）女，陜西三原人，任職于陜西科技大學食品與生物工程學院，教授，從事微生物學教學與研究.