淺析創新教育于專業教育之中
時間:2022-10-10 04:35:14
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摘要:創新教育是以培養學生的創新意識、創新精神和創造能力為基本價值取向的教育。本文針對目前高校創新教育與專業教育結合不緊等問題,在剖析創新教育內涵的基礎上,圍繞如何提高學生創新能力,提出了基于專業課程教學和實踐的創新教育模式,為高校創新創業教育改革提供思路和參考。
關鍵詞:創新教育;創新思維;創新能力;專業教育
一、時代呼喚創新教育
創新是人才必須具備的核心素質,是企業發展的競爭優勢,是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發達的不竭動力。2005年7月29日,著名科學家錢學森曾向同志進言:“現在中國沒有完全發展起來,一個重要原因是沒有一所大學能夠按照培養科學技術發明創造人才的模式去辦學,沒有自己獨特的創新的東西,老是‘冒’不出杰出人才。這是很大的問題。”“錢學森之問”已成為中國教育事業發展的一道艱深命題。2010年6月23日,教育部在天津大學召開“卓越工程師教育培養計劃”啟動會,聯合有關部門和行業協(學)會共同實施的“卓越工程師教育培養計劃”,其目的就是通過培養造就一大批創新能力強的各類型卓越工程師,來提高我國的自主創新能力,降低關鍵技術和核心技術的對外依存度,增強國家的核心競爭力,使“中國制造”轉向“中國智造”或“中國創造”,實現創新型國家的戰略目標的根本任務。2015年3月13日的《國家中長期人才發展規劃綱要(2010-2020年)》就明確指出,要把培養創新型人才作為高等教育的一項重要目標。2015年5月13日的《國務院辦公廳關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》明確提出,到2020年要建立健全課堂教學、自主學習、結合實踐、指導幫扶、文化引領融為一體的高校創新創業教育體系,人才培養質量顯著提升,學生的創新精神、創業意識和創新創業能力明顯增強,投身創業實踐的學生顯著增加。2015年6月國務院審議通過了《關于大力推進大眾創業萬眾創新若干政策措施的意見》,強調要大眾創業,萬眾創新,打造發展新引擎。從我國目前創業教育的實踐來看,現有的創新創業教育實踐主要集中在高等教育領域。2016年12月26日,教育部公布了全國首批深化創新創業教育改革示范高校名單,我省廈門大學、福州大學和廈門理工學院三所高校成功入選。
時代呼喚創新教育,要全面推進創新創業,就應將創新教育貫穿于學生在學校里包括課堂教學、課外活動和社會活動在內的一切活動的始終,使學習知識與提高創新創業能力緊密結合,互相促進。針對目前高校創新創業教育存在的教學方式方法單一、與專業教育結合不緊以及針對性實效性不強等問題,本文結合筆者二十多年的教學實踐和心得,就如何結合課程教學對學生進行創新思維訓練,培養學生的創新意識和創新思維提出一些建議,希望能起到拋磚引玉的作用。
二、創新教育的內涵
所謂創新教育是指以培養人的創新意識、創新精神和創新能力為基本價值取向,使整個教育過程被賦予人類創新活動的特征,達到培養創新人才和實現人的全面發展為目的的教育。
1.創新意識。創新意識是人們在認識、思想、意念上不斷追求進步、追求革新、追求卓越的一種持之以恒的精神態勢,是在充分認識創新的重要性的基礎上,對待創新的一種自覺的、主動的態度。形成創新意識的因素有理想愿望、價值追求、興趣愛好、求知欲望、好奇心態等,這些因素是喚起創新需要、產生自覺性行為、激發創造性潛能的重要推動力量,是引發創新思維的前提條件。
2.創新精神。創新精神屬于科學精神的一個方面,是指具有獨立思考,能在現有知識、技能及經驗的基礎上,大膽質疑,提出新思路、新辦法的思維能力和進行改革、創新的興趣、決心和膽量,直接影響創新能力的培養和提高。
3.創新能力。創新能力是指人們在現有知識和技能的基礎上,通過創新性的思維活動,發現新問題,提出解決問題的新思路、新途徑,并通過創造性的實踐活動,產生新產品、新技術或新方法的能力。具體而言,創新能力至少應該包括發現新問題和新事物的能力,提出解決新問題的思路或方案的能力,將思路或方案付諸實踐并取得創新性成果的能力。創新能力是一種復雜能力,主要是由知識視野、創新意識、創新思維、創新技能和創新素質等要素相互作用而形成的綜合能力。
三、創新思維的特征及構成
創新思維是從獨特的視角發現新問題,用新穎的思路解決該問題,以期獲得創新性成果的思維活動,具有求異性、靈活性和開放性等特征。具體而言,創新思維是以創新人才已掌握的知識和經驗為基礎,在強烈的創新意識的驅使下,對各種信息進行處理、分析和提煉,從與眾不同的角度發現或提出問題,并綜合運用各種思維方式,分析構成問題諸多因素間的相互關系,抓住錯綜復雜問題的主要矛盾,提出解決問題的前所未有的思路、途徑或方法的復雜的思維過程。現代思維科學研究結果表明,創造性思維是多種思維形式的結晶。在人的創造活動中起主要作用的是:發散思維、形象思維、直覺思維、邏輯思維、辯證思維和橫縱思維等[9]。創新思維本身并不構成單獨的思維方式,它是寓于各種思維方式之中或是多種思維方式的有機組合,從而產生創新性成果的綜合的、高級的思維。在教學上,針對不同的課程內容,采用恰當的教學方法,不僅可以提高課堂教學質量,還能培養和鍛煉學生的創新思維能力。
四、發掘學科知識的思想性,激發學生的自我創新意識
學校的基本活動是教學活動,這個特點決定了教師接觸學生的機會較多,對學生的學習動機、學習態度、興趣愛好等都有不同程度的了解,因此要充分發掘學科知識的思想性,利用課堂教學環節,在傳授學科知識的同時,教育學生樹立為中華民族偉大復興而發奮學習的良好素養,把愛國主義教育與創新教育結合起來,可使新時期高校思想政治教育搞得更加生動、扎實、有效。例如,在《成型過程測量控制技術》課程教學中,當講到“測量”的概念(以同性質的標準量與被測量進行比較,并確定對標準量的倍數或幾分之幾)時,提到有三類參考標準(理論真值、指定真值和實際真值)。為了便于學生理解,在以“圓周率π”為例來講解“理論真值”的同時,介紹了祖沖之的偉大貢獻以及與“圓周率π”相關的研究歷史和最新進展。之后在以“北京時間”為例講解“指定真值”時,特地介紹了“北京時間”的由來和我國授時中心的建設歷程(著名的“326工程”),以及當年同志婉拒赫魯曉夫提議援建授時中心時說的一句話,“中國必須有中國自己的標準時間,中國的時間不能掌握在外國人手里”,使學生深刻體會到標準時間在現代化建設中的重要地位。再如在講授《C語言程序設計》中的“循環結構”時,以“素數問題”為例,在介紹相關算法及其編程思路的同時,還介紹了“哥德巴赫猜想”以及我國數學家陳景潤在“哥德巴赫猜想”問題上所做出的突出貢獻(“陳氏定理”);在講到如何實現“二維數組”輸入和輸出時,聯系學生高中學過的“二項展開式系數”問題,就以“楊輝三角”為例進行講解,對學生進行愛國主義教育和創新精神教育。在課程教學過程中,結合實例,用贊美的言語講述中華民族在各方面對人類文明所做出的重大貢獻,可以激發和增強了學生的民族自豪感和自信心,激勵學生不斷地深入探索,增強自我創新意識,為中華民族的偉大復興而努力學習。
五、改革教學內容和教學方式,寓創新思維訓練于專業課程教學之中
課程體系和教學內容決定著人才培養對象所具有的知識、能力和素質的結構和內涵,因此,需要構建科學合理的課程體系并改革教學內容,使其有利于和支持學生創新意識的形成、創新思維的訓練、創新技能的獲得和創新素質的養成。
1.建立教學內容更新機制,為學生提供與時俱進的創新教育素材。課程教學內容能夠引發學生探索新事物的沖動,形成常態化的創新激情。需要指出的是,在教學內容的更新中,尤其需要重視選擇創新能力培養所需要的內容。一方面,可根據不同學科的發展前沿以及企業對相關學科知識的要求,確定教學內容的更新周期,及時地淘汰過時的知識,將先進的工程理念、最新的工程技術、最新的研究成果充實到課程教學內容當中,保持教學內容的有效性、先進性和開放性,使學生了解所學學科的發展動向、掌握新的學科知識、接觸新的研究成果。尤其要注重工程領域的創新性成果,如新技術、新產品、發明專利等,根據學生的層次和需要整理這些成果的創新思路、創新過程、創新方法,歸納和總結出具有啟發和借鑒意義的經驗和教訓。另一方面,要注重那些有待發現、潛在的和尚未解決的工程問題,提出發現、分析和解決這些問題的思路和途徑的建議或意見,啟迪學生運用已經掌握的知識自主探究、創新性地應對這些問題。例如,在材料成型專業的《學科導論》課程教學中,從大家司空見慣的圓珠筆入手,通過觀看央視《對話》欄目組拍攝的“圓珠筆挑戰高端制造”視頻,結合國內高端制造領軍人物代表的現身說法,讓學生深刻領會到“沒有先進的材料成形技術,就沒有現代制造業”。在《液態成型工藝》課程教學中,圍繞“高性能航空發動機單晶葉片成形技術”問題展開討論,激發學生的學習興趣和創新意識,使學生深刻認識到在高端制備制造領域,盡管已取得長足的進步,但仍處處受制于人,要想改變這種局面,就必須走自主創新之路。在專業課程教學中,充分利用與時俱進的創新教育素材對學生進行創新教育,有利于學生創新意識的形成、創新思維的訓練、創新技能的獲得和創新素質的養成。
2.講究教學策略,引導學生獨立思考,培養學生的創新思維能力。教師在課堂上要要講究教學策略,如通過問題導引,在提問和互動過程中有意識的引領學生進行獨立思考,活躍學生的思維狀態,這樣不僅可以提高課堂教學質量,還能培養和鍛煉學生的創造性思維。例如,在《算法與數據結構》課程教學中,對一些抽象的概念,可采用詩句、成語或俗語等進行形象生動的描述,有助于培養學生的形象思維能力。如用“前無古人,后無來者”和“前呼后擁”來描述“線性表”。用“盤古開天、一脈相承、兒孫滿堂”來描述“樹”的概念。用俗語和曹植的七步詩來概括“樹與二叉樹的轉換方法”。即把樹轉化成二叉樹是“兄弟聯手,長兄為父,順風轉舵(順時針繞根旋轉45度)”;二叉樹還原成樹是(“回頭是岸”、“本是同根生,相煎何太急”)。分別用“肩并肩”和“手拉手”來描述“順序存儲與鏈式存儲”的區別。用“老鷹抓小雞”游戲描述“單鏈表”,用“丟手絹”游戲描述“循環鏈表”。在講述“算法的時間復雜度和空間復雜度”問題時,就引導學生進行辯證思維,即要運用對立統一觀點看問題,既要看到事物之間的對立,也要看到事物之間的統一和在一定條件下事物之間的相互轉化。在《C語言程序設計》課程教學中,針對“形式參數”與“實際參數”概念抽象難懂的問題,采用擬人手法和成語進行形象化教學:這兩個家伙出生不同,命也不同。實際參數是指調用函數時函數名后面括號中的參數,它總是“利用別人”(調用形式參數),更可惡的是“過河拆橋”(一旦調用完畢,釋放形式參數的存儲單元);形式參數是指定義函數時函數名后面括號中的參數,它都是“被人利用”(被實際參數調用),更可悲的是“人財兩空”(一旦調用結束,隨即被釋放存儲單元)。在講授《液態成型設備》課程中的“除塵方法”時,通過啟發式教學,聯系日常現象,引導學生就“除塵方法”進行發散思維。即由“灑水掃地”引出“濕法除塵”;由“電視或電腦屏幕易沾灰塵”引出“靜電除塵”;由“口罩護口”引出“過濾除塵”;由“桌面積塵”引出“重力除塵”;由“河床旋渦使人溺水”引出“離心除塵”。通過上述啟發式教學,不僅使課程內容形象生動且通俗易懂,還有助于培養學生進行依靠思維形成靈感或頓悟,增強學生的形象思維能力。
3.強化創新實踐過程,提升學生的創新技能。創新實踐是在創新意識驅動下,在創新思維引導下,運用所擁有的知識和視野,并在創新素質的作用下,通過對工程項目或工業產品的改造、研究、設計、開發等的反復的實踐和不斷的嘗試,使得創新能力得到培養和發展的過程。事實上,創新實踐過程對繼續豐富知識和開闊視野、強化創新意識、訓練創新思維、熟練創新技能、提高創新素質具有至關重要的作用,是創新能力形成和提升的關鍵。當前,高校創新實踐過程主要包括創新性實驗、科研創新訓練項目(SRTP)、畢業論文(設計)、創新創業競賽活動以及社會調研等,它們之間相輔相成,從不同的角度共同為學生創新能力的培養發揮作用。學生參與創新實踐不僅能夠使得所學的知識得到實際應用并予以鞏固,掌握各種研究方法和手段,而且能夠形成創新意識、訓練創新思維、開發創新潛能、提升創新素質,培養分析問題能力、實際動手能力和創新性地解決問題的能力[1]。在課程教學過程中,結合學科前沿和工程實際,開展創新性實驗,可激發學生通過實驗探究未知世界的興趣愛好,變被動的、循規蹈矩的驗證型實驗為學生自主、教師引導的創新型實驗,充分調動學生自主構思、自主設計、自主創新的積極性和主動性。在科研創新訓練項目和畢業論文(設計)環節,可將企業工程實踐中出現的生產、技術、管理等方面的新問題,將社會對工程項目、工業產品和工程技術等提出的新要求進行整理和提煉,轉化為訓練項目,提高學生解決實際工程問題的創新能力。
此外,利用學分獎勵機制,積極引導學生參加各類創新競賽活動,這是培養學生創新能力的有效途徑之一。目前創新競賽活動有國家級、省級和校級三個層次。其中具有代表性的國家級創新競賽活動有:“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽、全國大學生電子設計競賽、全國大學生結構設計競賽、全國大學生機械設計創新大賽以及以“節能減排、綠色能源”為主題的,體現新思維、新思想的實物制作(含模型)、軟件、設計和社會實踐調研報告等作品的大學生節能減排社會實踐與技能競賽等。總之,在創新實踐過程中,要充分發揮學生的主觀能動性,尊重學生的興趣愛好,促進學生的個性化發展。教師在參與創新實踐教育過程中對學生遇到的問題和困難及時予以指導和幫助,保證創新實踐教育活動有序高效地開展,促進學生創新能力的不斷提升。
六、結語
高校實施創新教育是知識經濟時代的要求,也是一項極其復雜的系統工程,需要廣大教育工作者在教學實踐中不斷探索和總結。作為高校教師,要率先轉變教學理念,創新教育方法,把培養學生的創新意識和創新思維作為突破口,通過一系列創新實踐,逐步提升學生的創新能力,為國家培養更多優秀的高素質創新人才,為實現創新型國家的戰略目標的根本任務貢獻自己的一份力量.
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作者:魏喆良 單位:福州大學機械工程及自動化學院
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