張耀娟 李冬梅 劉曉波 胡艷娟

(北華大學(xué)機械工程學(xué)院,吉林吉林132021)

高等院校理工科學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

張耀娟 李冬梅 劉曉波 胡艷娟

(北華大學(xué)機械工程學(xué)院,吉林吉林132021)

在社會與科技高速發(fā)展的今天,應(yīng)該培養(yǎng)高等院校理工科學(xué)生的創(chuàng)新能力,而創(chuàng)新能力在本質(zhì)上要求學(xué)生必須具備破舊、立新、實踐、區(qū)別等能力,必須具備質(zhì)疑、想象、空間構(gòu)思、系統(tǒng)分析等素質(zhì),這就要求高等學(xué)校及教師要通過課堂授課、課后引導(dǎo)及校園環(huán)境的優(yōu)化等途徑來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

高等院校理工科學(xué)生;創(chuàng)新能力;培養(yǎng)

一、創(chuàng)新能力的內(nèi)涵

創(chuàng)新從其字面意思來看就是創(chuàng)造和更新,它是針對舊事物、舊習(xí)慣、舊思維和舊的管理與工作方法而言,它是破舊立新的過程,但并不是所有的破舊和立新都是創(chuàng)新。我們所說的創(chuàng)新是一種本質(zhì)的改變和進步,是一種上升趨勢的改變,是符合社會發(fā)展與實際情況的一種改變,是符合自然規(guī)律的一種改變。而從創(chuàng)新的過程來看,創(chuàng)新一般要包括三個過程:一是破舊,即打破舊思維,舊習(xí)慣,敢于質(zhì)疑看似權(quán)威的說法和理論,這是創(chuàng)新的第一步,也是創(chuàng)新的起點,如果我們只是人云亦云,亦步亦趨,完全遵循權(quán)威的理論,不敢有絲毫的懷疑,那么我們只是一個知識的傳聲筒和本本主義者,根本談不上創(chuàng)新;二是立新,即改變舊的思維習(xí)慣與工作方法,建立新的思維習(xí)慣與工作方法,找到解決問題或處理事情的新的途徑,從而使我們的工作獲得突破,獲得本質(zhì)的進展,從而建立起新的理論體系和工作方法;三是檢驗,即把我們所建立的新理論和新方法拿到具體工作實踐當(dāng)中去檢驗,如果符合實際,達到了預(yù)期的效果,就說明我們的創(chuàng)新是符合實際的,是符合社會和自然規(guī)律的,是真正意義上的創(chuàng)新,如果不符合客觀實際,就需要我們看一看是在細節(jié)方面出了問題,還是我們的創(chuàng)新從根本上來看就是不成立的,如果是前者,那么我們就需要調(diào)整細節(jié),如果是后者,我們就需要從立新方面進行全盤的調(diào)整。因而,所謂的創(chuàng)新能力就是指人在認識、改造自然界和人類社會過程中所必須具備的破舊能力、立新能力、實踐能力與區(qū)別能力。隨著經(jīng)濟與科技的發(fā)展,世界各國的人們越來越認識到創(chuàng)新的重要性,越來越重視人才創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因而對于大學(xué)教育來講,其中的一項基本任務(wù)就是要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,使學(xué)生能夠適應(yīng)現(xiàn)代社會對人才的需要。

二、學(xué)生必備的創(chuàng)新素質(zhì)

要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,就需要培養(yǎng)學(xué)生在創(chuàng)新時所必須具備的素質(zhì)。不同的人有不同思維習(xí)慣和思維模式,一般來講文科學(xué)生更擅長于想象思維,更喜歡直觀地去認識事物,理工科學(xué)生更擅長于邏輯思維和抽象地去認識事物。這就需要我們在教育過程中要有針對性地加強學(xué)生創(chuàng)新思維所必須具備的創(chuàng)新素質(zhì)訓(xùn)練。對于理工科學(xué)生來講,一般要具備以下的創(chuàng)新素質(zhì):

(一)質(zhì)疑的精神

對于大多數(shù)理工科學(xué)生來講,由于從小學(xué)到大學(xué),學(xué)習(xí)了許多的公理與定理,培養(yǎng)了嚴格遵循公理與定理的思維習(xí)慣,更容易形成思維定式。做事情,丁是丁,卯是卯,不知道變通,從而不敢對前人的認識和看法提出自己的質(zhì)疑,不敢打破舊的思維習(xí)慣,不敢對新方法和新技巧進行嘗試,從而使自己陷入思維誤區(qū)和學(xué)習(xí)誤區(qū),這樣就很難能有新突破,有大成就。這就需要教師加強對學(xué)生質(zhì)疑精神的培養(yǎng),要讓學(xué)生相信許多的公理和定理只是在我們現(xiàn)有認識基礎(chǔ)上,在特殊的條件下才能夠成立的,換了條件,人類認識的突破,都會打破舊公理和定理認識的局限。所以,一切的東西只有在自己弄明白,弄清楚的情況下才能夠相信,不要盲目地相信權(quán)威,要能夠敢于質(zhì)疑前人的、權(quán)威的看法,要能夠發(fā)現(xiàn)一些特例,能夠?qū)ζ溥M行深入地研究,從而找到規(guī)律。在講課當(dāng)中,也要讓學(xué)生敢于提問,敢于發(fā)表自己的看法與見解,不要對學(xué)生的看法給予打壓,而應(yīng)該是鼓勵,從而為學(xué)生質(zhì)疑精神的培養(yǎng)創(chuàng)造良好氛圍。在過去的教育中,我們一般比較重視對學(xué)生解決問題能力的培養(yǎng),而忽略對學(xué)生提出問題能力的培養(yǎng),而從科學(xué)發(fā)展本身來看,解決問題能力固然重要,而提出問題能力同樣重要,在某些條件下,甚至比解決問題能力更重要。這就需要加強對學(xué)生質(zhì)疑精神的培養(yǎng),只有敢于質(zhì)疑,敢于提問,遇到問題多問幾個為什么,我們的認識才能更深入,更全面,才能敢于沖破舊思維和舊方法,從而尋找新的方法,培養(yǎng)新的思維習(xí)慣。

(二)想象能力

聯(lián)想公司有一句著名的廣告詞:“如果沒有聯(lián)想,世界將會怎樣”,生動地表明了聯(lián)想能力即想象能力的重要性。人類的發(fā)展離不開想象能力,它是人類不斷進步的重要方法。對于大多數(shù)理工科學(xué)生來講,邏輯思維能力很強,而想象能力相對較差,這就會給理工科學(xué)生的創(chuàng)新帶來很大的障礙。各種物理模型的建立都離不開想象能力,如原子模型的創(chuàng)立就需要豐富的想象能力。而現(xiàn)在科技發(fā)展越來越細致化,越來越多元化,學(xué)科的交叉也越來越頻繁,許多新興的學(xué)科,往往都是多學(xué)科的交叉,如神經(jīng)語言學(xué),就是語言學(xué)與神經(jīng)醫(yī)學(xué)的交叉,這都需要學(xué)習(xí)理工科的學(xué)生要具備較高的想象能力,想象能力差的學(xué)生很難在理工科方面獲得較大的突破和成就。這就需要我們在教學(xué)中要充分培養(yǎng)學(xué)生的想象能力,讓學(xué)生通過想象,把抽象的內(nèi)容具體化,把看似沒有關(guān)系的內(nèi)容聯(lián)系起來,從而找到事物之間的相互關(guān)系。讓學(xué)生嘗試著用其它學(xué)科的知識來解決另外一個學(xué)科的問題,從而拓展學(xué)生思路,鍛煉學(xué)生想象能力。

(三)空間構(gòu)思能力

空間構(gòu)思能力是想象能力的一種,對于理工科的學(xué)生來說,它是必不可少的能力?？臻g構(gòu)思能力是指學(xué)生能夠把理論化的內(nèi)容在空間當(dāng)中得以復(fù)原和想象出來,或者把自己的想法在空間中構(gòu)擬出來,從而知道自己在做相應(yīng)的理論推導(dǎo)中,哪一方面出現(xiàn)了問題,從而能夠找到一個恰當(dāng)?shù)胤椒右越鉀Q,或者是通過空間的構(gòu)擬來推導(dǎo)出相關(guān)的理論。在理工科的創(chuàng)新中,要經(jīng)常使用到這種能力。如學(xué)生在設(shè)計某一個新的機器的時候,應(yīng)該能夠在頭腦中構(gòu)擬出這種機器的三維立體圖形,能夠想象出每一個部件放在什么地方比較合適,起到什么作用,能夠更加的優(yōu)化,從而達到創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

(四)系統(tǒng)分析能力

學(xué)生還應(yīng)該具備系統(tǒng)分析能力。任何事物的存在都是在特定系統(tǒng)中的存在,都是在特定條件下的存在,學(xué)生應(yīng)該能夠抓住不同條件和結(jié)果之間的關(guān)系,了解造成結(jié)果偏差的不同因素,從而能夠更加全面地、深入地去考察事物,從而進行理論的、方法的、實踐的創(chuàng)新,能夠更好地、高效地去解決問題和認識事物。但對于大多數(shù)理工科學(xué)生來說,往往對知識的掌握是不成系統(tǒng)的,是零碎的,這樣就很難構(gòu)擬和形成系統(tǒng)性的分析能力。這就要求教師在授課當(dāng)中,要有意識地去鍛煉學(xué)生的系統(tǒng)分析能力,要提醒學(xué)生注意所得到的結(jié)論是在哪些條件下才能成立的。而教師的授課也應(yīng)該成為一個系統(tǒng),應(yīng)該在上課的時候,將本課程的總體系統(tǒng)給學(xué)生進行介紹,然后再一一講述,從而讓學(xué)生知道本門學(xué)科的發(fā)展和演化,從而使知識系統(tǒng)化,思維系統(tǒng)化。

(五)扎實的理論基礎(chǔ)和超強的動手能力

前面我們所講的是作為一個理工科學(xué)生在進行創(chuàng)新時應(yīng)該具備的特殊素質(zhì),但這些特殊的創(chuàng)新素質(zhì)是建立在基礎(chǔ)素質(zhì)之上的,無論是什么樣的創(chuàng)新者都應(yīng)該具備扎實的學(xué)科理論和超強的動手能力等基本素質(zhì),對于理工科的學(xué)生來講,更是如此。只有對本學(xué)科,本專業(yè)的基本理論知識掌握的牢固和深入,我們才會在此基礎(chǔ)上進行破舊立新,如果我們本身對專業(yè)知識學(xué)得不怎么樣,那想要創(chuàng)新,就只能是紙上談兵,不切實際了。因為你根本沒有了解自己的專業(yè)和學(xué)科,沒有了解它的優(yōu)點和缺點,那如何進行創(chuàng)新呢。超強的動手能力更是學(xué)習(xí)理工科學(xué)生所必須具備的,因為理工科的許多理論需要實踐去檢驗,需要通過實驗來驗證,沒有超強的動手能力,做起實驗來,往往會出現(xiàn)這樣或者那樣的錯誤,也就很難達到預(yù)期的效果。

三、學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的途徑

正如上面我們談到的那樣,要想培養(yǎng)理工科學(xué)生的創(chuàng)新能力,就必須加強理工科學(xué)生相關(guān)素質(zhì)的培養(yǎng),但如何加強對理工科學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)呢?對于高等學(xué)校的教育來講,要加強理工科學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)可以通過以下一些途徑:

(一)課堂教學(xué),是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的主陣地

課堂教學(xué)是現(xiàn)在高等教育最為主要、最為普遍的教育方式,教師傳授知識,學(xué)生學(xué)習(xí)知識,大多數(shù)還是通過課堂教學(xué)來實現(xiàn)的。因此,想要提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,就需要學(xué)校和教師要緊緊抓住課堂教學(xué)這個主陣地,在課堂教學(xué)中有意識地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,提高學(xué)生的創(chuàng)新意識。具體來說,就需要教師在備課環(huán)節(jié)、教學(xué)方法的設(shè)計、課堂的實際教學(xué)中都要貫穿創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)。教師在備課的時候,除了考慮課堂需要傳授的知識,還要考慮在傳授知識同時,如何培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,如學(xué)生的質(zhì)疑精神,學(xué)生立新能力等,都要做到心中有數(shù),然后在上課的時候要有意識地引導(dǎo)。在教學(xué)方法上,教師要對課堂教學(xué)過程進行設(shè)計,每一個知識點如何講授,每一個問題如何提出,如何能夠引起學(xué)生的興趣,引起學(xué)生的思考與質(zhì)疑,如何能夠讓學(xué)生參與到問題的討論當(dāng)中去,如何能夠讓學(xué)生闡述自己的看法與認識等,進行深入思考,并通過不同的授課方法,來調(diào)動課堂氣氛,達到培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì)目的。在課堂教學(xué)中,教師還要具有一定的靈活性與敏感度,要能夠針對學(xué)生的回答來引出新問題,讓學(xué)生深思,讓學(xué)生思維能力與創(chuàng)新能力得到鍛煉。只要學(xué)校和教師在日常的課堂授課中重視對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),緊緊抓住課堂這個培養(yǎng)創(chuàng)新能力的主陣地不放,學(xué)生的創(chuàng)新能力就會得到逐步地提高,從而使學(xué)生終身受益。

(二)課后的引導(dǎo),是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑

學(xué)生除了平常上課之外,還有大量業(yè)余時間,這些業(yè)余時間對于學(xué)校和教師培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力也是非常重要的。這就需要學(xué)校和教師要把對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)延伸到課堂教學(xué)之外。具體來說,有以下一些方法:一是教師可以每一堂課布置一個富有趣味,引人深思的題目,讓學(xué)生在業(yè)余時間能夠通過相互的討論,查找資料等方式進行研究,找到答案。二是設(shè)立導(dǎo)師制度,即每一個學(xué)生都給指定一個學(xué)術(shù)導(dǎo)師,這個導(dǎo)師主要由教師或者研究生來擔(dān)任,學(xué)生遇到什么學(xué)術(shù)的問題,都可以向這個導(dǎo)師詢問;而導(dǎo)師也要每一個月根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容給其布置一個課題,讓他在月底的時候向?qū)焻R報其研究的結(jié)論,在這樣的過程中,就使的學(xué)生的創(chuàng)新能力得到了加強。三是充分利用信息技術(shù),加強對學(xué)生的引導(dǎo)。教師要把自己的手機,電子郵箱或者博客地址給學(xué)生,讓學(xué)生有什么問題,可以隨時和自己聯(lián)系,教師要及時地通過博客或者電子郵件給予解答。教師可以專門開設(shè)一個學(xué)習(xí)博客,在這個博客上與學(xué)生交流,在交流中要注意拓寬學(xué)生思路,讓學(xué)生的創(chuàng)新能力得以加強。

(三)優(yōu)良的校園環(huán)境,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的必要條件

一個學(xué)校的環(huán)境主要由兩部分構(gòu)成,一部分是軟件,如這個學(xué)校的學(xué)習(xí)氛圍、師資力量等;一部分是硬件,如這個學(xué)校的校舍建設(shè)、實驗設(shè)備等。對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力來說,這兩個方面都是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的必要條件。如果整個學(xué)校形成了良好的學(xué)習(xí)氛圍、學(xué)術(shù)氛圍和創(chuàng)新的氛圍,在這樣學(xué)校學(xué)習(xí)的學(xué)生自然就會對自己的專業(yè)充滿熱愛,會充分發(fā)揮自己的潛力,進行創(chuàng)新。學(xué)?？梢栽O(shè)立各種學(xué)生學(xué)術(shù)社團,讓他們對相關(guān)的問題進行研究,從而讓每一個學(xué)生都能夠找到自己的興趣點和創(chuàng)新點。學(xué)校還需要積極引進一些具有影響力的專家和學(xué)者,或者定期請一些名家給學(xué)生開設(shè)各種學(xué)術(shù)講座,介紹自己研究成果和研究方法,以及自己在哪些方面進行了創(chuàng)新,和自己創(chuàng)新的過程。從而在整個校園形成良好的研究與創(chuàng)新的氛圍。學(xué)校要加大在硬件方面的投入,建設(shè)優(yōu)美富有人文氣息的校園,并加大實驗室的建設(shè),建設(shè)更多的實驗室,更換先進的實驗設(shè)備,并給大多數(shù)學(xué)生提供課余到實驗室做實驗的機會,從而使他們能夠有更多的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新。

正如江澤民強調(diào)的那樣:“創(chuàng)新是一個民族的靈魂,是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力,也是一個政黨永葆生機的源泉。”對于現(xiàn)代的大學(xué)生來說,創(chuàng)新能力是他們能夠在工作崗位上不斷取得進步,不斷超越自我的根本。因此,作為高等學(xué)校,作為高等學(xué)校的教師必須在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力上不斷地開拓進取、奮勇前進。

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張耀娟(1981-),女,北華大學(xué)機械工程學(xué)院教師,吉林大學(xué)機械科學(xué)與工程學(xué)院在讀博士研究生,主要從事機械工程教育教學(xué)研究。