結(jié)合專業(yè)背景對(duì)全體本科生實(shí)施創(chuàng)新教育

路長 汪莉霞

摘要：對(duì)全體本科生進(jìn)行創(chuàng)新教育，擴(kuò)大創(chuàng)新人群，才能更好地實(shí)現(xiàn)“萬眾創(chuàng)新”。福布斯富豪榜也顯示，中美的富豪中都是本科學(xué)歷占絕大多數(shù)。在學(xué)生專業(yè)知識(shí)和專業(yè)背景基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新培養(yǎng)，更有利于學(xué)生理解和掌握如何進(jìn)行創(chuàng)新。結(jié)合專業(yè)課實(shí)施的創(chuàng)新教育包括以下內(nèi)容：傳播創(chuàng)新精神，結(jié)合問題分析啟發(fā)創(chuàng)新內(nèi)容，在教學(xué)中引導(dǎo)創(chuàng)新方法，通過課程作業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新思維，通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)鍛煉創(chuàng)新實(shí)踐。最終實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提升。

關(guān)鍵詞：本科;創(chuàng)新教育;專業(yè);培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G640 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2020）14-0137-05

創(chuàng)新的重要性是毋庸置疑的?，F(xiàn)代生活中涉及的各種產(chǎn)品、種種便利都是人類創(chuàng)新的結(jié)果。我們國家也形成了創(chuàng)新發(fā)展的指導(dǎo)思想，習(xí)近平總書記指出“國際經(jīng)濟(jì)競爭甚至綜合國力競爭，說到底就是創(chuàng)新能力的競爭。誰能在創(chuàng)新上下先手棋，誰就能掌握主動(dòng)。我們要大力實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，加快完善創(chuàng)新機(jī)制，全方位推進(jìn)科技創(chuàng)新、企業(yè)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、市場創(chuàng)新、品牌創(chuàng)新，加快科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，推動(dòng)科技和經(jīng)濟(jì)緊密結(jié)合”[1]?！皩?shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略決定著中華民族前途命運(yùn)。沒有強(qiáng)大的科技，‘兩個(gè)翻番‘兩個(gè)一百年的奮斗目標(biāo)難以順利達(dá)成，中國夢(mèng)這篇大文章難以順利寫下去，我們也難以從大國走向強(qiáng)國。全黨全社會(huì)都要充分認(rèn)識(shí)科技創(chuàng)新的巨大作用，把創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展作為面向未來的一項(xiàng)重大戰(zhàn)略，常抓不懈”[2]。李克強(qiáng)總理提出，要在960萬平方公里的土地上掀起“大眾創(chuàng)業(yè)”“草根創(chuàng)業(yè)”的新浪潮，形成“萬眾創(chuàng)新”“人人創(chuàng)新”的新勢態(tài)[3]。

本文闡述的創(chuàng)新包括廣義上的創(chuàng)新。在廣度上，各行各業(yè)各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域包括哲學(xué)、社會(huì)科學(xué)、文化、教育、文學(xué)、藝術(shù)、軍事、政治、經(jīng)濟(jì)、管理、法律、數(shù)理化、工業(yè)技術(shù)、生物農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、交通運(yùn)輸、航空航天、環(huán)境安全等各方面都需要?jiǎng)?chuàng)新，也都可以持續(xù)創(chuàng)新。在深度上，創(chuàng)新既包括原始創(chuàng)新、重大理論突破，也包括一般性有效的改進(jìn)、改良。

但“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”，科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明又是推動(dòng)人類社會(huì)進(jìn)步的最重要力量，因此本文闡述的高校創(chuàng)新教育又重點(diǎn)指理工農(nóng)醫(yī)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新教育。當(dāng)所有高校畢業(yè)生，乃至更廣泛的國民都具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力時(shí)，才能更有效地促進(jìn)我國發(fā)展為創(chuàng)新型強(qiáng)國。

一、全體本科生創(chuàng)新教育的重要性

高校是我國人才培養(yǎng)的主要場所，當(dāng)前我國高校很重視本科生的創(chuàng)新教育。高校中開展的創(chuàng)新教育內(nèi)容包括：面向本科生開設(shè)一些創(chuàng)新課程、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班、創(chuàng)新基地班[4]，設(shè)置一些創(chuàng)新研究項(xiàng)目讓本科生申請(qǐng)參加[5]，等等。眾多學(xué)者也對(duì)創(chuàng)新教育進(jìn)行了探討。張瓊提出了創(chuàng)新教育進(jìn)課堂的改革理念[6]，部分高校探索推動(dòng)教師的科研進(jìn)展進(jìn)入本科課堂[7]，陳嘉艷討論了科研導(dǎo)師制對(duì)本科生進(jìn)行創(chuàng)新培養(yǎng)[8]，等等。但當(dāng)前高校中的本科創(chuàng)新教育仍存在不足，主要是沒有實(shí)現(xiàn)本科生全覆蓋，也不夠系統(tǒng)全面。本科創(chuàng)新教育的主要工作是為部分積極主動(dòng)的學(xué)生提供幫助，并未將創(chuàng)新教育納入全體本科生的必修環(huán)節(jié)。在高校應(yīng)進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的國家指導(dǎo)方針下，多數(shù)學(xué)校也都更側(cè)重于創(chuàng)業(yè)教育[9]。

本文提出，應(yīng)對(duì)全體本科生進(jìn)行創(chuàng)新教育，而且是系統(tǒng)全面的創(chuàng)新教育。對(duì)全體本科生進(jìn)行創(chuàng)新教育的重要性體現(xiàn)在以下幾方面：（1）本科生所具有的知識(shí)、智力、潛能是完全可以進(jìn)行創(chuàng)新的，如馬化騰、比爾·蓋茨、斯蒂芬·喬布斯、馬克·扎克伯格等本科生既是頂級(jí)企業(yè)家也是頂級(jí)創(chuàng)新人才。（2）碩士博士也都經(jīng)歷過本科階段，對(duì)全體本科生進(jìn)行創(chuàng)新教育，實(shí)際上就是強(qiáng)化了整個(gè)高等教育的創(chuàng)新培養(yǎng)體系。（3）大學(xué)畢業(yè)生是國家各行各業(yè)發(fā)展建設(shè)的中堅(jiān)力量，當(dāng)這個(gè)群體都充滿創(chuàng)新精神，具備創(chuàng)新能力時(shí)，才能使各行各業(yè)各領(lǐng)域產(chǎn)生更多的創(chuàng)新成果，才更有利于我國向創(chuàng)新型國家轉(zhuǎn)變。

對(duì)全體本科生進(jìn)行創(chuàng)新教育的重要性還體現(xiàn)在，高等教育中龐大的本科生群體在國家的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)中占據(jù)絕對(duì)重要的位置。對(duì)2019福布斯富豪榜中全部的324位中國富豪和607位美國富豪的學(xué)歷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)[10]（如表1和表2），可以發(fā)現(xiàn)中美兩國的富豪群體都是本科學(xué)歷占主導(dǎo)。富豪們都是成功的頂級(jí)商業(yè)精英和企業(yè)家，如果他們領(lǐng)導(dǎo)的企業(yè)多數(shù)是創(chuàng)新型的，那么整個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)就是創(chuàng)新型的。

為更直觀看中美兩國富豪各學(xué)歷所占比例，根據(jù)相應(yīng)人數(shù)繪制成比例圖，如圖1、圖2所示。在繪圖時(shí)去除了學(xué)歷不詳?shù)娜藬?shù)。另外，MBA沒有統(tǒng)計(jì)入碩士，而計(jì)入其擁有的其他教育學(xué)歷，主要是因?yàn)镸BA教育通常不涉及創(chuàng)新研發(fā)的內(nèi)容，通常也不會(huì)影響該富豪是否進(jìn)行創(chuàng)新研發(fā)的意愿和決策。雖然我國在2000年以前高等教育不發(fā)達(dá)，覆蓋的人群比例低，但本科以上學(xué)歷富豪仍占到約63%;在高等教育高度發(fā)達(dá)的美國，本科以上學(xué)歷的富豪占比超過了95%，這些充分說明了高等教育的重要性。從比例圖中可以看到，中美兩國富豪的學(xué)歷都是本科占主導(dǎo)。作為全球高等教育典范的美國，本科富豪占比更是超過了70%。因此對(duì)本科生創(chuàng)新教育的覆蓋程度、質(zhì)量好壞就決定了未來整個(gè)國家的創(chuàng)新態(tài)勢。

二、結(jié)合專業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新教育

對(duì)全體本科生進(jìn)行創(chuàng)新教育有兩種方法：一是對(duì)全體本科生開設(shè)創(chuàng)新教育的通識(shí)課，二是將創(chuàng)新教育融入專業(yè)課教學(xué)。第一種方法的優(yōu)點(diǎn)是便于統(tǒng)一安排教學(xué)和教材，便于確定統(tǒng)一的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求和教學(xué)考核。缺點(diǎn)是學(xué)生較難理解和掌握，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。對(duì)于創(chuàng)新教育，除了共性的創(chuàng)新思維方法外，多數(shù)“創(chuàng)新”要與具體的創(chuàng)新對(duì)象、創(chuàng)新內(nèi)容進(jìn)行結(jié)合，否則就容易變成泛泛而談。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)一直被認(rèn)為是我國工業(yè)中的難點(diǎn)和痛點(diǎn)。如果課程中以發(fā)動(dòng)機(jī)為對(duì)象，講述發(fā)展與創(chuàng)新，那么絕大多數(shù)非發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生因?yàn)闆]有背景知識(shí)，并不容易理解發(fā)動(dòng)機(jī)具體要?jiǎng)?chuàng)新什么、如何創(chuàng)新。學(xué)習(xí)之后也僅知道現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)涉及很多學(xué)科，發(fā)動(dòng)機(jī)的追趕創(chuàng)新要解決大推力、低油耗、高穩(wěn)定性、長壽命、極端環(huán)境下持續(xù)工作等宏觀性能。但對(duì)于絕大多數(shù)非相關(guān)專業(yè)學(xué)生而言，在對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造、發(fā)動(dòng)機(jī)的復(fù)雜性都不了解的情況下，讓學(xué)生了解掌握如何進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的創(chuàng)新幾乎是不可能的。這樣課程學(xué)習(xí)后，學(xué)生仍停留在創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新概念上，即知道要?jiǎng)?chuàng)新，但創(chuàng)新能力并沒有提高。對(duì)于其他的創(chuàng)新對(duì)象也一樣，以電子產(chǎn)品的發(fā)展創(chuàng)新為例，對(duì)于絕大多數(shù)非電子相關(guān)專業(yè)的學(xué)生而言，在對(duì)電子產(chǎn)品的構(gòu)造、原理、性能、工作流程等都不了解的情況下，讓他們了解掌握電子產(chǎn)品的創(chuàng)新，這同樣是不現(xiàn)實(shí)的，也不會(huì)有好的效果。

第二種創(chuàng)新教育方法就是將其與專業(yè)背景相結(jié)合，各個(gè)學(xué)科專業(yè)開設(shè)自己的創(chuàng)新課程。國民經(jīng)濟(jì)之所以分為各行各業(yè)、各個(gè)門類體系，高等教育之所以分為各個(gè)學(xué)科專業(yè)，就是因?yàn)槿祟惖闹R(shí)體系和應(yīng)用體系越來越龐大豐富，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了個(gè)體有限時(shí)間精力所能掌握的范圍，必須進(jìn)行社會(huì)分工。個(gè)體主要進(jìn)行特定分工的學(xué)習(xí)和工作。創(chuàng)新本身就是特定分工、特定領(lǐng)域上的進(jìn)一步突進(jìn)，突破人類現(xiàn)有的認(rèn)知界限。因此，創(chuàng)新應(yīng)該是以具體學(xué)科領(lǐng)域?yàn)榛A(chǔ)，與具體專業(yè)知識(shí)相結(jié)合的創(chuàng)造。任何學(xué)科專業(yè)，學(xué)生對(duì)自己的學(xué)科背景、專業(yè)知識(shí)都是熟悉的。結(jié)合專業(yè)背景進(jìn)行創(chuàng)新教育，學(xué)生就很容易理解本專業(yè)、本行業(yè)存在的問題，易于認(rèn)識(shí)本專業(yè)、本行業(yè)所需要?jiǎng)?chuàng)新的內(nèi)容，也易于掌握實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的方法。再通過創(chuàng)新思維、創(chuàng)新實(shí)踐的教育鍛煉，就可以更有效地培養(yǎng)提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。

下面筆者結(jié)合所教的消防工程專業(yè)具體談?wù)勅绾芜M(jìn)行創(chuàng)新教育。

三、傳播創(chuàng)新精神，從專業(yè)背景開始

大學(xué)生都應(yīng)該了解專業(yè)背景、行業(yè)背景，這是學(xué)習(xí)的歸屬感所在。學(xué)科專業(yè)、行業(yè)的發(fā)展歷史實(shí)際上就是不斷創(chuàng)新、改進(jìn)的歷史。面對(duì)未來的發(fā)展趨勢和發(fā)展問題，應(yīng)重點(diǎn)向?qū)W生傳輸創(chuàng)新理念和創(chuàng)新精神。

以消防工程為例，相應(yīng)的行業(yè)背景就是我國的火災(zāi)安全形勢。圖3—圖6分別是我國近20年的火災(zāi)發(fā)生起數(shù)、直接經(jīng)濟(jì)損失、死亡人數(shù)和受傷人數(shù)[11]的統(tǒng)計(jì)。

從圖3—圖5可以看出我國的火災(zāi)安全形勢仍是比較嚴(yán)峻的，火災(zāi)發(fā)生起數(shù)和直接財(cái)產(chǎn)損失近幾年都出現(xiàn)了猛然增加，火災(zāi)死亡人數(shù)近幾年也出現(xiàn)了反彈。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市的人口密度、財(cái)富密度、能源電力的使用負(fù)荷、建筑的高度復(fù)雜度等都在不斷加大。這些因素都使得火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)不斷增加，消防安全面臨的新問題也不斷出現(xiàn)。面對(duì)新形勢新問題，應(yīng)該主要采用創(chuàng)新的方法來解決，而不是依靠限制建高樓、限制電力使用、限制材料使用等措施。管理上要?jiǎng)?chuàng)新，使建筑的管理、可燃材料的管理、火源的管理、消防設(shè)施的管理、人的管理等更合理、更科學(xué)、更有效。消防知識(shí)傳播教育上要?jiǎng)?chuàng)新，更有效地增強(qiáng)了人們的消防意識(shí)，提升了消防認(rèn)知，更有效地進(jìn)行了火災(zāi)防范?？萍忌弦?jiǎng)?chuàng)新以預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生，包括建筑內(nèi)材料的阻燃、非燃化，電氣、火源的安全防護(hù)等?？萍忌弦?jiǎng)?chuàng)新以應(yīng)對(duì)火災(zāi)的危害，包括更先進(jìn)的火災(zāi)探測技術(shù)、火災(zāi)撲滅技術(shù)、排煙防護(hù)技術(shù)等。總之，在新時(shí)代的背景下，需要向?qū)W生傳播這樣的創(chuàng)新理念：面對(duì)問題主要不是采用限制措施，而應(yīng)通過方方面面的創(chuàng)新來解決，這是創(chuàng)造更幸福生活和實(shí)現(xiàn)強(qiáng)國之夢(mèng)的必由之路。

四、創(chuàng)新內(nèi)容的啟發(fā)，從問題分析中引出

在強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新的今天，本科生對(duì)于“什么是創(chuàng)新”通常都會(huì)有所了解，但對(duì)于具體“創(chuàng)新什么”，即具體要?jiǎng)?chuàng)新的內(nèi)容在認(rèn)識(shí)上還是比較模糊的。創(chuàng)新的內(nèi)容包括以下類型：第一類是問題導(dǎo)向，在人類生產(chǎn)、生活、實(shí)踐中會(huì)存在各種各樣的問題，這些問題的解決就構(gòu)成了創(chuàng)新的目標(biāo)內(nèi)容。第二類是人類的向往、科學(xué)幻想、各種設(shè)想、暢想等，這些也可以構(gòu)成創(chuàng)新的目標(biāo)內(nèi)容。如，人像鳥兒一樣在空中飛翔的夢(mèng)想，像嫦娥一樣的奔月神話以及各種科幻小說的場景等都構(gòu)成了創(chuàng)新的內(nèi)容，并在人類的創(chuàng)新實(shí)踐中一一實(shí)現(xiàn)。第三類是基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)規(guī)律的突破，包括宇宙的奧秘、自然的規(guī)律、微觀世界的特征等。第三類創(chuàng)新是最難的，這類創(chuàng)新一旦獲得突破，人類將獲得巨大的進(jìn)步。迄今，人類所有發(fā)明應(yīng)用都基于基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)規(guī)律的認(rèn)識(shí)與突破。

對(duì)于大多數(shù)專業(yè)和行業(yè)而言，進(jìn)行創(chuàng)新的內(nèi)容通常都是第一類和第二類。以消防工程領(lǐng)域?yàn)槔齺碚f明需要?jiǎng)?chuàng)新什么。第一類內(nèi)容是問題導(dǎo)向。2009年2月中央電視臺(tái)新址北配樓發(fā)生火災(zāi)，北配樓的高度達(dá)到159米，而當(dāng)時(shí)消防車的最大滅火高度才達(dá)到80多米，因此對(duì)于超出高度的火災(zāi)根本無能為力，這也是央視大樓火災(zāi)燒了6個(gè)多小時(shí)才被救滅的原因。在超高層建筑日益增多的今天，研制適合我國城市超高層建筑的高性價(jià)比滅火消防車就是重要的創(chuàng)新內(nèi)容之一。2008年1月烏魯木齊德匯廣場發(fā)生火災(zāi)，最終燒了22個(gè)小時(shí)，整棟大樓付之一炬?；馂?zāi)完全失控的原因有以下幾個(gè)方面：第一，樓內(nèi)的滅火系統(tǒng)未能將初期火災(zāi)撲滅;第二，消防通道被占用，消防車未能及時(shí)開進(jìn)來滅火;第三，嚴(yán)寒中室外消火栓被凍住，消防車除自帶水量外，未獲得消火栓水源的持續(xù)補(bǔ)充。那么，這里面涉及的所有問題都可以是消防領(lǐng)域需要解決的創(chuàng)新內(nèi)容。再如，我國經(jīng)常有消防員在救援中犧牲。一個(gè)重要的原因就是消防員佩戴的防毒面罩不能完全隔離外界有毒煙氣，消防員在火場搜救過程中因吸入過量煙氣而犧牲。因此，研發(fā)密封隔離性良好的防毒面罩也是重要的創(chuàng)新內(nèi)容。第二類內(nèi)容是新的設(shè)想。例如，消防員進(jìn)行滅火主要依靠消防車的水柱，一旦起火高度超過了水柱能到達(dá)的高度，那么就會(huì)無能為力了?？梢栽O(shè)想新的滅火方法：利用無人機(jī)群循環(huán)不斷地向火源發(fā)射高效滅火彈來滅火。此時(shí)，無人機(jī)群的有序工作，高效滅火彈的研制，準(zhǔn)確定位射向火源等就是需要?jiǎng)?chuàng)新的內(nèi)容。

以上消防問題和創(chuàng)新內(nèi)容對(duì)于消防工程專業(yè)的學(xué)生而言，就很容易理解和掌握。同樣，其他專業(yè)的學(xué)生對(duì)于其本專業(yè)領(lǐng)域的問題和創(chuàng)新內(nèi)容也都很容易理解和掌握，從而讓學(xué)生在了解“什么是創(chuàng)新”的基礎(chǔ)上理解“創(chuàng)新什么”。

五、創(chuàng)新方法的引導(dǎo)，與專業(yè)知識(shí)內(nèi)容相結(jié)合

現(xiàn)代社會(huì)的各種產(chǎn)品、成果都是創(chuàng)新的結(jié)果。介紹本專業(yè)領(lǐng)域成果的實(shí)現(xiàn)方法和研發(fā)途徑——?jiǎng)?chuàng)新方法，學(xué)生會(huì)更容易理解和掌握。了解了創(chuàng)新方法，就是了解了如何進(jìn)行創(chuàng)新。一般而言，創(chuàng)新方法包括智力激勵(lì)法（也稱頭腦風(fēng)暴法）、形態(tài)分析法、列舉法、類比法、綜攝法、組合法、設(shè)問法等[12]。智力激勵(lì)法也可理解為群策群力、全面思考、深入思考。仍以消防工程領(lǐng)域?yàn)槔?，除了上面第四部分列舉的一些創(chuàng)新內(nèi)容，消防工程方面還有哪些需要重點(diǎn)解決、創(chuàng)新的內(nèi)容呢？讓學(xué)生分析、討論各個(gè)火災(zāi)案例，找出其中的問題，總結(jié)出需要?jiǎng)?chuàng)新的內(nèi)容和方向——這就屬于智力激勵(lì)法。再如，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是基本的消防設(shè)施，其主要作用是探測火災(zāi)和啟動(dòng)控制其他消防設(shè)施。目前常用的火災(zāi)探測器主要有三種，即感溫探測器、感煙探測器和火焰圖像探測器，分別探測火災(zāi)中的高溫特征、煙氣遮光特征和可見光火焰圖像特征。那么除了以上三種探測器，是否還可以研發(fā)其他火災(zāi)探測器呢？進(jìn)一步考慮火災(zāi)中的特征，根據(jù)火焰紅外光譜輻射、紫外光譜輻射特征可以研發(fā)相應(yīng)的火焰探測器，根據(jù)火災(zāi)中都會(huì)產(chǎn)生CO（一氧化碳）、CO2（二氧化碳）的特征，可以研發(fā)相應(yīng)的CO探測器、CO2探測器等，這種根據(jù)對(duì)象的形態(tài)特征進(jìn)行創(chuàng)新的方法屬于形態(tài)分析法。再如，上面第四部分提到研制無人機(jī)發(fā)射的高效滅火彈，目前還是一種設(shè)想，并沒有實(shí)際產(chǎn)品。如果研發(fā)這種滅火彈采用哪種滅火原理才能實(shí)現(xiàn)小體積小質(zhì)量而更高效呢？是像水那樣進(jìn)行冷卻，還是像干粉那樣進(jìn)行化學(xué)抑制，還是像CO2那樣隔氧窒息，還是像沙子覆蓋那樣隔離呢？或是幾種方案的結(jié)合呢？——這種思路就屬于列舉法。

不管是哪一個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，在本專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，結(jié)合本專業(yè)的例子，學(xué)生就很容易理解和掌握各種創(chuàng)新方法。

六、激發(fā)創(chuàng)新思維，通過課程大作業(yè)進(jìn)行培養(yǎng)

傳統(tǒng)的課程作業(yè)主要是為了鞏固和運(yùn)用已有知識(shí)，無關(guān)創(chuàng)新。在新時(shí)代的背景下，應(yīng)該使本科生學(xué)會(huì)創(chuàng)新。根據(jù)本專業(yè)領(lǐng)域存在的全新問題，設(shè)計(jì)課程大作業(yè)，讓學(xué)生去完成。這個(gè)作業(yè)當(dāng)然不設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)答案，主要考查學(xué)生的創(chuàng)新性、思考的深度廣度、作業(yè)完成的認(rèn)真程度等。為體現(xiàn)重要性，作業(yè)的成績要在總成績中占較大的比重。一般的創(chuàng)新教育主要是教師教、學(xué)生學(xué)。而通過課程大作業(yè)則可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，讓學(xué)生思考什么是創(chuàng)新、創(chuàng)新什么、如何創(chuàng)新，從而使“創(chuàng)新”成為學(xué)生的能力。大作業(yè)的設(shè)計(jì)既要是本領(lǐng)域未解決的新問題，又要是學(xué)生在現(xiàn)有專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)上能有所思考、有所作為的問題。

以消防工程領(lǐng)域的問題為例，煙氣的毒性非常強(qiáng)，火災(zāi)死亡人員中60%以上是因?yàn)槲霟煔庵卸径斐傻?。?dāng)煙氣中CO濃度達(dá)到1%，人員在其中呼吸只要1—2分鐘就會(huì)致死。與CO毒性相當(dāng)?shù)倪€有NH3（氨氣）、HCI（氯化氫）、SO2（二氧化硫）、C3H6O（丙醛）等氣體。比CO毒性更強(qiáng)的還有HCN（氰化氫）、COCI2（光氣），在1—2分鐘內(nèi)的致死濃度HCN為0.2%，COCI2為0.025%?；谶@樣的專業(yè)知識(shí)，就很容易理解人員在火災(zāi)中死亡、消防員在火場救援中犧牲，主要是因?yàn)槲胗卸緹煔?。存在的問題是目前的防毒面罩密封隔離性不強(qiáng)，使得消防員在救援過程中容易吸入有毒煙氣。針對(duì)這一問題，讓學(xué)生查資料寫出如何創(chuàng)新研發(fā)密封隔離性更好的火災(zāi)救援防毒面罩。

可供參考的思路是，采用各種創(chuàng)新方法來進(jìn)行研發(fā)設(shè)想。（1）設(shè)問法，如何更密封呢？思考采用更好的密封膠。在現(xiàn)有的各種膠水的基礎(chǔ)上，開發(fā)一種對(duì)人體皮膚無害的膠，用于防毒面罩開口部分的密封，實(shí)現(xiàn)與人體皮膚的完全貼合，不漏氣。這種膠在火場中不會(huì)失效，要脫下面罩時(shí)還需要有相應(yīng)無害的試劑使其失效脫離皮膚。（2）類比法，像正壓防水防煙一樣，消防員在背氧氣瓶的同時(shí)附有正壓裝置，使面罩內(nèi)保持正壓，外界的煙氣就無法進(jìn)入。（3）綜攝法，仿效太空服設(shè)計(jì)密封服來取代面罩，封閉包裹消防員的全身，這樣就不漏氣了。還有組合法以及上文第五部分提到的其他創(chuàng)新方法，等等。當(dāng)然這些設(shè)想還只是第一步，還要進(jìn)一步思考這些設(shè)想如何去實(shí)現(xiàn)。要研發(fā)產(chǎn)品還要考慮多種現(xiàn)實(shí)問題，包括是不是適合人體，是否方便救援，是否適合火場環(huán)境，是否可靠或存在較大風(fēng)險(xiǎn)，是否經(jīng)濟(jì)可行，等等。

在調(diào)研作業(yè)提交后，還要通過對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行總結(jié)點(diǎn)評(píng)啟發(fā)來鼓勵(lì)優(yōu)秀的學(xué)生，開闊學(xué)生的思路，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的思維。

七、創(chuàng)新實(shí)踐，通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)進(jìn)行鍛煉

在日常教育中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，在課堂教學(xué)上指導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生掌握創(chuàng)新內(nèi)容、創(chuàng)新方法，通過未解決新問題的大作業(yè)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。但要實(shí)現(xiàn)完整的創(chuàng)新教育，還要讓學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐，從而更好地培養(yǎng)和提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。這可以通過設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)來完成。要體現(xiàn)創(chuàng)新，就要求實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是未解決的問題;而要使學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐，也需要在他們的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)。

仍以消防工程專業(yè)為例，火災(zāi)越早發(fā)現(xiàn)就越容易被撲滅，現(xiàn)實(shí)中90%以上的火災(zāi)都是在早期就被撲滅了，避免了大的災(zāi)害。目前火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)通常對(duì)一根蠟燭火是探測發(fā)現(xiàn)不了的。常用的感溫探測器和感煙探測器都安裝在天花板或吊頂上，當(dāng)?shù)竭_(dá)探測器的煙氣溫度達(dá)到70℃或遮擋住相當(dāng)一部分光線時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)才能探測感知。報(bào)警系統(tǒng)不能探測蠟燭火一方面是因?yàn)樘綔y器的靈敏度不夠，另一方面是在應(yīng)用中因避免靈敏度太高而頻繁出現(xiàn)誤報(bào)警。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)要求如下：在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有火災(zāi)探測、報(bào)警設(shè)備的基礎(chǔ)上，進(jìn)行創(chuàng)新改造和研制，使得新系統(tǒng)探測到蠟燭火并報(bào)警。

對(duì)于以上創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)可行的一個(gè)思路是采用更高靈敏度的元件，同時(shí)調(diào)低報(bào)警觸發(fā)的門檻，比如當(dāng)溫度傳感器測到的溫度比環(huán)境溫度高10℃，同時(shí)用火焰探測器探測到火焰光譜時(shí)就報(bào)警。當(dāng)然這種方案設(shè)計(jì)不好時(shí)，對(duì)于蠟燭火未必能報(bào)警。同時(shí)調(diào)低報(bào)警觸發(fā)門檻還會(huì)帶來一個(gè)新問題，誤報(bào)率攀升——這在工程上也是不允許的。比如陽光照射就可能會(huì)導(dǎo)致誤報(bào)警，再比如長時(shí)間開燈也可能會(huì)導(dǎo)致誤報(bào)警。既要靈敏地識(shí)別火焰，同時(shí)又能排除其他情況所導(dǎo)致的誤報(bào)警是本創(chuàng)新的難點(diǎn)。

創(chuàng)新實(shí)踐的內(nèi)容設(shè)計(jì)，除了與專業(yè)課內(nèi)容緊密相關(guān)外，也可以根據(jù)教師的最新研究進(jìn)展進(jìn)行設(shè)計(jì)。這樣學(xué)生也可以了解最新的研究動(dòng)態(tài)，了解高校研究的開展方法和創(chuàng)新方向。需要考慮的是，這樣的實(shí)踐內(nèi)容設(shè)計(jì)通常存在一個(gè)問題，那就是學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備不夠，還需要大量時(shí)間進(jìn)行文獻(xiàn)的調(diào)研閱讀，也還需要更多時(shí)間講解研究的意義、研究的方法和研究的目標(biāo)。但這作為創(chuàng)新教育的一部分也是可行的。

對(duì)于創(chuàng)新實(shí)踐，多數(shù)學(xué)生可能會(huì)做得不夠好，創(chuàng)新本來就不容易。但肯定也會(huì)有少數(shù)學(xué)生進(jìn)行認(rèn)真的探索，選擇合適的創(chuàng)新方法，取得較大的進(jìn)展。通過分享這些實(shí)踐內(nèi)容，會(huì)使學(xué)生的創(chuàng)新能力和認(rèn)知獲得大幅的提升，也為眾多學(xué)生開啟了一扇創(chuàng)新之門。此外，還要鼓勵(lì)和創(chuàng)造條件讓更多學(xué)生參與創(chuàng)新項(xiàng)目，以讓學(xué)生獲得更多的鍛煉機(jī)會(huì)，提高學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力。還要投入更多的資源與條件，盡量讓每個(gè)學(xué)生都可以做創(chuàng)新性的畢業(yè)論文，進(jìn)一步完善本科生創(chuàng)新教育的全員培養(yǎng)。

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Abstract：To be more conducive to achieve "mass innovative"，we should carry out innovative education for all college students and expand the innovative population.The Forbes Billionaire List also shows that most of the billionaires in China and the United States have bachelor's degrees.It is easier for students to understand and master how to innovate basing on their specialized knowledge and background.The contents of innovative education combined with major courses include the following：disseminating innovative spirit，inspiring innovative content in problem analysis，guiding innovative methods in teaching，cultivating innovative thinking through assignments，and practicing innovative practices through designed experiments.Finally，the students' innovative ability can be cultivated and improved.

Key words：bachelor;innovation education;major;cultivation