[摘 要] 結(jié)合多年從事“科技創(chuàng)新”教學(xué)改革的實(shí)踐，建立了4大平臺(tái)5層次的循序漸進(jìn)且系統(tǒng)化的實(shí)踐教學(xué)體系，并采取新的人才培養(yǎng)途徑和教學(xué)運(yùn)行機(jī)制，構(gòu)建了“產(chǎn)學(xué)研一體化多層次教學(xué)”新模式，在“科技創(chuàng)新”課程教學(xué)中充分發(fā)揮了學(xué)生自主創(chuàng)新的主觀能動(dòng)性，為高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)探索一條新的改革思路。

[關(guān)鍵詞] 產(chǎn)學(xué)研；創(chuàng)新教育；科學(xué)制作；科學(xué)教育

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.41 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1005-4634（2013）04-0073-03

0 引言

科技創(chuàng)新能力是衡量社會(huì)創(chuàng)新能力的最重要指標(biāo)，依據(jù)《世界創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力發(fā)展報(bào)告（2001～2012）》 黃皮書(shū)，中國(guó)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力上升至第14位，取得了較大進(jìn)步，但與世界一流創(chuàng)新型科技強(qiáng)國(guó)依舊存在較大差距，關(guān)鍵性技術(shù)自給率低，對(duì)外技術(shù)依存度達(dá)（50～60）%之高[1]?？萍紕?chuàng)新及其產(chǎn)業(yè)化是提升國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力和實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的關(guān)鍵性因素，但中國(guó)傳統(tǒng)應(yīng)試教育在許多地方難以與培育創(chuàng)新型人才的客觀需求相適應(yīng)[2]；此外，由于諸多主客觀因素，直接將歐美國(guó)家產(chǎn)-學(xué)-研創(chuàng)新型人才培育模式應(yīng)用于中國(guó)的成功案例依舊很少[3-5]；當(dāng)今科技發(fā)展對(duì)科學(xué)教育提出了新課題，急需培育學(xué)生開(kāi)拓創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和實(shí)踐動(dòng)手技能的綜合素質(zhì)[6-8]，因此教學(xué)應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生主體能動(dòng)性即：創(chuàng)新研究型學(xué)習(xí)，學(xué)生主動(dòng)設(shè)問(wèn)和探究，掌握對(duì)信息的收集與分析，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，獲取各種知識(shí)和體驗(yàn) [9，10]。筆者在“科技創(chuàng)新”教學(xué)中多年的大量探索與實(shí)踐，并綜合分析了其它高校產(chǎn)-學(xué)-研培育創(chuàng)新型人才模式所遇到的共同軟硬件困難和當(dāng)代大學(xué)生特質(zhì)，探究出了一套“科技創(chuàng)新”系統(tǒng)化實(shí)踐教學(xué)新體系，為高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提出一條新的改革思路。

1 構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研一體化科技創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

實(shí)踐教育對(duì)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和動(dòng)手技能的培養(yǎng)產(chǎn)生著深刻影響；產(chǎn)-學(xué)-研多層次實(shí)踐教學(xué)更有利于激發(fā)學(xué)生科技創(chuàng)新的興趣、樹(shù)立正確的科學(xué)態(tài)度、加深科學(xué)知識(shí)的理解和運(yùn)用、創(chuàng)作出新穎且服務(wù)社會(huì)或個(gè)人的價(jià)值。良好的平臺(tái)是確保高素質(zhì)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)且關(guān)鍵前提，也是培育高素質(zhì)小學(xué)科學(xué)教師的根本。多年來(lái)本人在“科技創(chuàng)新”教學(xué)中進(jìn)行傳統(tǒng)課堂教學(xué)與企業(yè)管理模式兩者的有效結(jié)合，圍繞培養(yǎng)創(chuàng)新人才為目標(biāo)，進(jìn)行了一系列教育觀念、教育理論和教學(xué)方法的實(shí)踐性探索及改革，獲得了良好的成效。

1.1 建構(gòu)“科技創(chuàng)作室”實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

2012年本教學(xué)獲國(guó)家投資69萬(wàn)重建了新的“科技創(chuàng)作室”，該平臺(tái)不同于傳統(tǒng)的普通實(shí)驗(yàn)室。

1）傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課教學(xué)主要是按要求進(jìn)行規(guī)范化操作，在一定程度上難以充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。

2）“科技創(chuàng)作室”實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)多由學(xué)生自己命題，自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)、組裝調(diào)試和克服制作過(guò)程中的難題，老師主要起畫(huà)龍點(diǎn)睛和啟發(fā)作用，這對(duì)于提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手和創(chuàng)新能力有著極其重要的實(shí)際意義。如圖1所示，“科技創(chuàng)作室”的設(shè)計(jì)充分且合理考慮到教學(xué)與實(shí)踐空間相互配合，構(gòu)建分為四大區(qū)域：課堂教學(xué)區(qū)、制作區(qū)、創(chuàng)新作品陳列區(qū)、創(chuàng)新培訓(xùn)組件及高級(jí)數(shù)控區(qū)（含機(jī)器人創(chuàng)作）。課堂教學(xué)區(qū)：用于創(chuàng)作的課堂討論，并在室內(nèi)張貼獲得諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)家簡(jiǎn)況、當(dāng)前國(guó)內(nèi)外前沿且尖端的科技成果和學(xué)生創(chuàng)作中的風(fēng)采圖片并有配套解說(shuō)，以此凸顯科技創(chuàng)新的魅力。制作區(qū)：配備有各類(lèi)科技制作器材，如車(chē)床、銑床等，并在室內(nèi)張貼各機(jī)床的操作規(guī)范、流程和安全注意事項(xiàng)等。創(chuàng)新作品陳列區(qū)：展現(xiàn)以往學(xué)生各類(lèi)最具創(chuàng)新的作品和輔助的科技模型（船、車(chē)和航模），以示范效應(yīng)來(lái)促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的激發(fā)和培養(yǎng)。創(chuàng)新培訓(xùn)組件及高級(jí)數(shù)控區(qū)：開(kāi)設(shè)有創(chuàng)新探究的模塊作品；數(shù)控機(jī)床編程設(shè)計(jì)主要用于各類(lèi)復(fù)雜且精密加工。

1.2 組建“科技創(chuàng)新”教學(xué)團(tuán)隊(duì)和獨(dú)立工作室

該平臺(tái)由理化生地和科學(xué)教育專(zhuān)業(yè)的學(xué)科帶頭人綜合組建一個(gè)獨(dú)立工作室，方便于座談、網(wǎng)絡(luò)在線形式答疑學(xué)生所遇到的各類(lèi)科學(xué)問(wèn)題，教學(xué)資源共享和學(xué)科間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

1.3 構(gòu)建課外科技創(chuàng)新開(kāi)放性平臺(tái)

整合校外科學(xué)教育資源，建立科技館所與校內(nèi)科技創(chuàng)新課程相銜接的長(zhǎng)效機(jī)制。通過(guò)聽(tīng)取講座和組織參觀科技館、自然地質(zhì)館、科協(xié)等科普教育基地來(lái)增強(qiáng)大學(xué)生科技創(chuàng)新素質(zhì)；同時(shí)積極鼓勵(lì)大學(xué)生參加各類(lèi)科技創(chuàng)新大賽，如：全國(guó)“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽，大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性計(jì)劃項(xiàng)目，中國(guó)科技創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽和全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐等。

1.4 構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研大學(xué)生科技創(chuàng)新激勵(lì)平臺(tái)

該平臺(tái)不同于目前其他高校與企業(yè)共建的產(chǎn)學(xué)研一體化合作培育模式，本平臺(tái)的宗旨為：“實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新思維的產(chǎn)品化和商品化，不以盈利為最終目的，致力于最大程度啟發(fā)和激勵(lì)大學(xué)生的創(chuàng)新能力”。以網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)店、網(wǎng)站和博客）和電話作為創(chuàng)新產(chǎn)品推廣的主要途徑，這可有效減輕資金的前期投入壓力，發(fā)揮學(xué)生人數(shù)多的宣傳和推廣優(yōu)勢(shì)，借此方便學(xué)生獲得更多向外界展示自我科技創(chuàng)新風(fēng)采和創(chuàng)新能力的機(jī)會(huì)，與對(duì)商品改進(jìn)有意向的企業(yè)或個(gè)體客戶(hù)建立雙向互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自我創(chuàng)新的市場(chǎng)價(jià)值。具體流程：前期分析-創(chuàng)新樣品-網(wǎng)絡(luò)推廣-客戶(hù)意見(jiàn)反饋-創(chuàng)新作品改進(jìn)-客戶(hù)特色需求-訂單-客戶(hù)交付5%訂金-制作-快遞發(fā)貨-驗(yàn)貨-付清剩余貨款（貨物不合格要求全部退貨退款）。

2 以實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)為依托推出產(chǎn)學(xué)研多層次創(chuàng)新教育模式，培育高素質(zhì)創(chuàng)新人才

2.1 科學(xué)班級(jí)管理軟件

采用VB6.0，Matlab7.0與Excel混合編程開(kāi)發(fā)了一套“科技創(chuàng)新”班級(jí)管理軟件，見(jiàn)圖2。對(duì)班級(jí)平時(shí)紀(jì)律、耗材、創(chuàng)意和成績(jī)等信息進(jìn)行有效的管理，VB創(chuàng)建交互式友好界面與整個(gè)程序的控制流程，Matlab用于計(jì)算和圖像化處理，Excel實(shí)現(xiàn)各數(shù)據(jù)的直觀保存，即：依據(jù)程序來(lái)管理教學(xué)，監(jiān)督和評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，是大學(xué)生各項(xiàng)科技創(chuàng)新有序開(kāi)展的基本制度保證。

2.2 借鑒企業(yè)模式設(shè)置班委職務(wù)

企業(yè)模式班委職務(wù)見(jiàn)圖3，班長(zhǎng)負(fù)責(zé)信息通知和考勤；副班長(zhǎng)負(fù)責(zé)班費(fèi)管理；組長(zhǎng)負(fù)責(zé)本組的各項(xiàng)工作；工具員負(fù)責(zé)制作工具和器械的保管；耗材采購(gòu)員負(fù)責(zé)臨時(shí)耗材購(gòu)買(mǎi)；材料配發(fā)員負(fù)責(zé)制作前將材料分發(fā)給每組組長(zhǎng)；安全監(jiān)督員負(fù)責(zé)制作中安全督導(dǎo)；推銷(xiāo)員團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)創(chuàng)新產(chǎn)品的市場(chǎng)推廣、銷(xiāo)售的整個(gè)過(guò)程，原創(chuàng)者也可在推銷(xiāo)中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。此管理模式責(zé)權(quán)分明，從人力、財(cái)力和物力方面和產(chǎn)、銷(xiāo)構(gòu)建一條完整的創(chuàng)新思路轉(zhuǎn)換鏈，使得每位學(xué)生都能明白和懂得“干什么、誰(shuí)干、怎么干、何時(shí)干、何處干”，以確保學(xué)習(xí)高效和管理有序。

2.3 多層次創(chuàng)新教育模式的具體實(shí)施

根據(jù)大學(xué)生不同教育階段和個(gè)人獨(dú)特學(xué)習(xí)特點(diǎn)或特質(zhì)，實(shí)行分層次、循序漸進(jìn)的創(chuàng)新教育培養(yǎng)模式，見(jiàn)圖4。大致分為五個(gè)階段：第一階段：（1）詳述幾大經(jīng)典科技創(chuàng)新案例，激發(fā)學(xué)生領(lǐng)悟科技創(chuàng)新帶來(lái)的無(wú)限魅力；（2）解疑幾例日常生活中所遇問(wèn)題或目前某產(chǎn)品的缺陷，提出幾種有效的解決方案，以此來(lái)啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，勤發(fā)現(xiàn)、勤思考和勤實(shí)踐；本階段老師旨在發(fā)揮啟發(fā)引導(dǎo)作用。第二階段：讓學(xué)生自行去發(fā)現(xiàn)和記錄下自己或他人身邊所遇到的科學(xué)疑問(wèn)或某商品的缺陷，并展開(kāi)自己對(duì)問(wèn)題的理解和初步提出自己的解決方案或改進(jìn)措施；然后課堂內(nèi)集體討論并做可行性分析，鼓勵(lì)和組織學(xué)生開(kāi)展專(zhuān)題研究，提出最終切實(shí)可行且創(chuàng)新的解決思路和方案，充分發(fā)揮社會(huì)助長(zhǎng)效應(yīng)；此階段主要培育大學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、創(chuàng)新解決問(wèn)題的能動(dòng)性，學(xué)生起主體作用。第三階段：將創(chuàng)新方案轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，制作中學(xué)生自行設(shè)計(jì)與制作、組裝調(diào)試、驗(yàn)證其質(zhì)量和效能的有效性；此過(guò)程學(xué)生所遇難題，老師應(yīng)積極發(fā)揮其引導(dǎo)和協(xié)助角色，鼓勵(lì)學(xué)生敢于克服困難和發(fā)揮正能量，這有利于培育大學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐動(dòng)手能力。第四階段：創(chuàng)新產(chǎn)品的市場(chǎng)性展示及推廣并配套網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)，也可電話和直接面對(duì)面向就近區(qū)域內(nèi)的其他高校學(xué)生或他人做宣傳性推廣，收集反饋意見(jiàn)，作進(jìn)一步整理分析，使得創(chuàng)新產(chǎn)品更趨完善和實(shí)用性，更貼近消費(fèi)者需求。第五階段：針對(duì)客戶(hù)對(duì)創(chuàng)新產(chǎn)品需求的數(shù)量和規(guī)格，進(jìn)行創(chuàng)新產(chǎn)品的市場(chǎng)銷(xiāo)售，外地客戶(hù)通過(guò)快遞郵包發(fā)貨，本地客戶(hù)可以考慮上門(mén)送貨，客戶(hù)驗(yàn)貨核對(duì)后，付清剩余貨款，并獲得客戶(hù)的反饋意見(jiàn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

產(chǎn)學(xué)研多層次實(shí)踐教學(xué)體現(xiàn)了激勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新的基本思路，在借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家培養(yǎng)創(chuàng)新型人才和筆者大量探索實(shí)踐中取得良好效果的基礎(chǔ)上而提出的教學(xué)新模式，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新思維的產(chǎn)品化和商業(yè)化，以此來(lái)激勵(lì)大學(xué)生創(chuàng)新的源動(dòng)力，該研究對(duì)培育大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力、強(qiáng)化動(dòng)手技能和合作精神提供了參考建議，具有一定的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。

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