陳祝明

（電子科技大學 電子工程學院，四川 成都 611731）

新生研討課對大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索

陳祝明

（電子科技大學 電子工程學院，四川 成都 611731）

創(chuàng)新思維與發(fā)明方法是一門針對大學新生開設的課程。該文就該課程對大學新生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進行了探索，從主題確立、思維碰撞和知識拓展三個層次分別給出教學過程中呈現(xiàn)的實際案例，最后總結了教學的實踐經(jīng)驗和需要注意的問題。實踐表明大學新生通過主題確立增強了觀察與思考能力、培養(yǎng)了創(chuàng)新意識；通過交流討論培養(yǎng)了團隊協(xié)作意識和口頭表達能力；通過總結提煉和報告撰寫培養(yǎng)了創(chuàng)新技能。該文對大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進行了有益的探索。

新生；研討課；創(chuàng)新能力；TRIZ理論

大學新生面對新的校園生活及校園環(huán)境，如何在進入大學教育之初調(diào)整個人狀態(tài)和行為，盡快完成自身角色的轉變，以更好地完成大學學業(yè)并實現(xiàn)綜合能力的提升，是學校、老師和學生都要共同面對的問題。

大學新生角色的轉變可分為3個方面：1）學習和受教育方式的轉變；2）生活、學習方式的轉變；3）綜合能力的轉變。首先，學習及受教育方式的轉變，是指大學新生由高中學習轉變?yōu)榇髮W教育的過程中面臨著各種學習方法、受教育方式、教學內(nèi)容方面的轉變；其次，生活學習方式的轉變，主要是指面臨更多對自主性、綜合性要求較高的能力，學生要完成生活學習方式的轉變才能更好地融入大學生活；最后，綜合能力的轉變是指大學教育需要學生以更加多元化的理論、思維、分析等能力來支持，才能更好地適應大學學習［1］。因此，為了幫助剛進入大學的新生適應全新的環(huán)境，順利完成由中學階段向大學階段的過渡，為培養(yǎng)學生的專業(yè)興趣和科學研究能力而開設的新生研討課應運而生。

新生研討課由哈佛大學于1959年首創(chuàng)，清華大學于2003年11月引入國內(nèi)后首先推行，隨后浙江大學、復旦大學、上海交通大學等國內(nèi)名校紛紛嘗試，取得了良好效果。新生研討課以其鮮明的教學特點和獨特的教育價值已經(jīng)成為高校本科教學改革的亮點［2］。新生研討課的教育目標脫胎于研究型大學“教學與研究相結合”的教育思想，其核心是認為大學中所有成員都是學習者、發(fā)展者和解釋者，主張學生一旦進入大學，大學的主要努力方向就是使他們能夠成為參與發(fā)現(xiàn)、解釋和創(chuàng)造新知識或形成新思想的人。問題意識是創(chuàng)新意識的源泉，合作意識與能力及實踐意識與能力是培養(yǎng)創(chuàng)新能力和鍛煉創(chuàng)新人格的關鍵［3］。把問題性、合作性與實踐性融為一體的教學與研究相結合的方式是培養(yǎng)創(chuàng)新意識、創(chuàng)新人格和創(chuàng)新能力的最佳途徑［4－5］，電子科技大學新生研討課“創(chuàng)新思維與發(fā)明方法”的開設正是秉承這一思路展開的，旨在從大一新生階段就開始培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力。

1 大學新生創(chuàng)新能力的現(xiàn)狀淺析

創(chuàng)新能力一般是指人們根據(jù)一定的目標任務，提出新理論、新構想或發(fā)明新技術、新產(chǎn)品，從而創(chuàng)造性地解決問題的能力。創(chuàng)新能力包含創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新技能以及創(chuàng)新精神等幾個方面的內(nèi)容［6］。

針對大學生的創(chuàng)新能力，很多學者都開展了相應的研究。對于大學新生，目前多數(shù)都具有出生于獨生子女家庭和成長于應試教育環(huán)境兩個明顯的時代特征。這些時代特征在創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力方面表現(xiàn)為以下3點［7－8］。

1）好奇心強，但創(chuàng)新意識貧乏。

大學新生通過中學教育已有了一定的知識和經(jīng)驗的積累，具有強烈的好奇心，并對事物因果關系的規(guī)律性探索越來越感興趣，獨立思考、獨立判斷的能力已初步形成。但由于受應試教育大環(huán)境的影響，其好奇心沒有得到很好地保護，從而無法進一步將其培養(yǎng)為創(chuàng)新意識。具體表現(xiàn)為：只是在單純的好奇上停滯不前，不愿意或者不敢于標新立異，更談不上提出新觀點、新方法，并為解決新問題和創(chuàng)造新事物而努力。

2）思維敏捷，但缺少創(chuàng)新思維方法。

大學新生們隨著知識和經(jīng)驗的不斷積累，想象力逐漸豐富起來，思維能力尤其是邏輯思維能力有了很大程度的發(fā)展，思維也較敏捷。但作為大學新生，其知識主要源于高中的數(shù)理基礎，深度和寬度不夠，在思維方式上多表現(xiàn)為單一性思維和直線式思維，思考問題時缺乏靈活性和全面性。

3）缺乏團隊合作精神和工作協(xié)調(diào)能力。

作為大學新生，進入大學時焦慮和擔心的問題依次是：人際交往、水土不服、獨自離家和專業(yè)不適應。作為獨生子女一代，以自我為中心的意識很強，再加上智能手機的普及，其行為方式和思維方式都發(fā)生了很大的變化。以前很多需要靠人與人溝通來解決的問題，現(xiàn)在都變成了人與機器的溝通，反映在創(chuàng)新活動方面表現(xiàn)為團隊合作精神和工作協(xié)調(diào)能力的缺乏。

2 新生研討課培養(yǎng)創(chuàng)新能力教學實踐

電子科技大學開設的新生研討課創(chuàng)新思維與發(fā)明方法的教學設計，正是針對上述大學新生創(chuàng)新意識的現(xiàn)狀展開的，具體分為確立主題、思維碰撞和總結提煉3個階段。

2.1 發(fā)現(xiàn)問題，確立主題

怎樣設計研討的主題，才能有效地結合大學新生的特點和研討課的要求，是創(chuàng)新思維和發(fā)明方法課程教學設計成敗的關鍵。為了有效地激發(fā)新生的研討興趣，改變其被動的學習和思維方法，創(chuàng)新思維和發(fā)明方法課程第一堂課的目標就設計為引導學生自己來確立研討的主題。

研討主題引導的策略主要在兩個方面：1）引導學生關注日常生活和學習中覺得還不盡如人意的地方；2）將學生關注的問題引導到與科學技術有關的問題上。

以2015年開設的創(chuàng)新思維和發(fā)明方法課程為例，為了營造討論氣氛，討論分為小組進行，討論議題不設邊界。討論的后期，請各組派出代表將其小組共同認可的議題寫到黑板上；然后給出理由，并接受其他小組的質(zhì)詢；最后大家共同表決選出進一步深化討論的主題。課堂上大家討論并選出了以下10個主題。

1）如何突破手機小鍵盤、小屏幕的限制？

2）如何提高校園自行車的防盜性能和使用率？

3）如何防止傘面上的雨水濕滑室內(nèi)地面？

4）如何解決黑板書寫和擦除時產(chǎn)生的灰塵？

5）嗅覺是否可傳播？

6）如何解決黑板反光的問題？

7）如何防止水杯內(nèi)高溫水燙嘴？

8）如何防止話筒嘯叫？

9）怎樣設計一個用于圖書館自動放回圖書的機器人？

10）物品丟失及時檢測與報警的方法。

由于上課的對象是新生，受其被動學習習慣的影響，剛開始學生一般都有無從下手的感覺，因此在主題討論的過程中，教師的引導是非常關鍵的。如在實踐中，由于上課當天正值下雨，教學樓入口門廳非常濕滑，于是有意識地將學生的思維引導到這個問題上，學生自然地就如何防止傘面上的雨水濕滑室內(nèi)地面的問題展開了熱烈的討論。

2.2 分析問題，思維碰撞

發(fā)現(xiàn)問題只是研討活動的開始，分析問題和思維碰撞才是研討效果的關鍵所在。首先教師要為學生營造一個寬松的研討氛圍，在學生研討過程中注意觀察，并給予必要的介入和指導。教師在引導過程中要注意兩點：1）不能受傳統(tǒng)課堂講授習慣的影響，把自己的觀點和結論直接告訴學生；2）不能輕易否決學生的觀點，讓學生失去研討的興致。因此，在教學設計與引導時，教師讓學生有獨立思考、自主分析問題的空間，也要為學生提供充分研討和交流的機會。

以教學樓門廳濕滑問題為例，在教學設計時就考慮了從整個問題形成的全過程著手，從雨傘和地面兩個角度來引導學生思考和分析問題。從實踐效果來看，學生通過相互討論和交流，提出了很多解決思路，比如：

1）設計一個傘套機給雨傘加上不透水的傘套；

2）將雨傘設計為反向收折的結構；

3）在門廳為雨傘設計一個脫水裝置；

4）設計一種不粘水的新型傘布；

5）雨傘高速旋轉或振動以脫水。

由此可見了，學生分析問題的思路基本上都集中在雨傘的角度上。為此，課堂上教師通過發(fā)散方式，逐步幫助學生將思維引導到地面的角度，并鼓勵學生現(xiàn)場通過智能手機查詢，結果很快學生就分享了兩種新的解決思路：①在門廳采用吸水地磚主動吸收雨水；②采用加熱的防滑地板將雨水蒸發(fā)。

新生研討課從表面上看，學生很忙，教師很輕松，而實際上為了及時有效地控制課堂場面、引導學生參與討論，教師一方面需要耳聽八方，另一方面又要精力高度集中，思維高速轉動；否則，新生研討課的師生互動就會脫節(jié)，課堂研討效果就會大打折扣。

2.3 總結提煉，拓展知識

研討活動的最后階段是組織學生進行主題交流和總結提煉。主題交流的目的是在通過研討的過程培養(yǎng)學生發(fā)散思維能力和分工協(xié)作能力的基礎上，一方面是通過小組內(nèi)部的總結和主題凝練來培養(yǎng)學生的收斂思維能力；另一方面是通過全班性的主題來培養(yǎng)學生的創(chuàng)意分享精神和口頭表達能力。最后由教師對課堂進行全面總結，總結時首先對學生的討論和交流進行充分肯定，以建立學生的自信，增強課堂討論的氛圍；其次通過對不同解決思路的對比總結，協(xié)助學生將其提煉為一種實現(xiàn)技術，并以此為基礎，對相關知識進行拓展講授。課后，要求學生根據(jù)所總結技術的要點進行查新，并按查新報告的規(guī)范格式撰寫查新報告，以科學客觀地評估所提方案的創(chuàng)新性，并通過文字描述、數(shù)字表格等方式來進一步培養(yǎng)自己的書面表達能力。

圖1 九屏幕法在黑板粉塵問題上的思維拓展

以解決黑板粉塵這一問題為例，學生討論時分成了幾種不同的思路，有借用白板思路從粉筆設計的角度考慮的，有借用吸塵器思路從黑板擦拭的角度考慮的，也有借用磁性書寫板的角度從粉筆和黑板整體結構來考慮的。主題交流時，采用了每個小組選派一名代表主講，其余人適時補充的方式，并鼓勵其他學生進行質(zhì)疑和提問，最后由任課教師進行總結。教師在總結學生解決思路的基礎上，結合《TRIZ理論及應用》中的九屏幕創(chuàng)新思維方法［9］，對黑板這一教學設備的發(fā)展過程進行了歸納，同時引導學生對其未來的發(fā)展趨勢進行了預測，從而讓學生以切身的案例感受了九屏幕法時空思維的魅力，如圖1所示。

在這一教學案例中，本文首先將學生提出的研討主題“黑板粉塵問題”歸結到教學設備的范疇，依據(jù)TRIZ理論中九屏幕法的思維方式，從時間維度上講述從黑板到白板，再到投影儀和交互白板的發(fā)展過程，并向學生強調(diào)在這一發(fā)展過程中，不僅有效地解決了黑板粉塵的問題，還充分結合了計算機技術發(fā)展的成果，利用音視頻增強了課堂的生動性；從空間維度上將學生思維從投影儀這一當前系統(tǒng)拓展到子系統(tǒng)和超系統(tǒng)的范疇，并從投影儀燈泡的發(fā)展過程引導學生思考光源技術的發(fā)展趨勢，從超系統(tǒng)的角度將學生思維從教學設備進一步拓展到課堂這一更大的范疇，從而引出了當今最為熱門的虛擬現(xiàn)實（VR）技術，并引導學生充分想象和預測了虛擬課堂這一新趨勢可能帶來的各種教學變革。

3 實踐經(jīng)驗總結

新生研討課的實質(zhì)是學生圍繞問題而展開學習，并貫穿于教學的全過程，其重要目的在于讓學生在主動參與的過程中進行學習，在探討問題的活動中交流思想、分享知識、了解獲取知識的途徑、掌握文獻檢索的方法和收集整理文獻的技能，最終的目標是使學生在研討過程中學會獨立思考和創(chuàng)新思維［10］。這種教學策略既注重學生的獨立思考，又引導學生分享交流，通過思維碰撞來拓展自己的思維空間。本文在這一實踐過程中，總結了以下3點體會。

3.1 研討主題從學生中來，到學生中去

新生研討課的關鍵在于研討的主題，而主題確立又依賴于問題場景的創(chuàng)設，只有富有啟發(fā)性、思考性、探索性和創(chuàng)造性的問題才更適合于新生研討。教師首先應將學習內(nèi)容置在問題場景之中，引發(fā)學生的認知沖突，使之產(chǎn)生疑問，進而提出要解決的問題，形成了教師設問和學生設問相結合的局面［11－12］，將課堂討論的氣氛充分地調(diào)動起來。最后協(xié)助學生確立進一步深化研討的主題。

3.2 研討過程有收有放，把握好課堂研討的節(jié)奏

發(fā)現(xiàn)問題只是研討活動的開始，分析問題才是新生研討課的重點。教師既要為學生提供寬松的研討環(huán)境，讓學生能夠充分地自主討論，還要給予學生必要的針對性指導和幫助，以有效地把握好課堂研討的節(jié)奏。在教學設計與引導時，教師要基于學生，并高于學生，將學生發(fā)散性的思路提煉為一種工程技術方案，從而讓學生在發(fā)散思維的基礎上，學會收斂思維。

3.3 組織好主題交流，調(diào)整好交流氣氛

主題交流是研討過程中學生分享研討成果，融合學生集體智慧的關鍵環(huán)節(jié)，組織時可能遇到各種難以預測的問題，因此特別考驗教師臨場的隨機應變能力。從本文的實踐來看，要注意處置以下3種常見的現(xiàn)象。

1）有些學生受知識面的影響，信心勃勃地上臺分享發(fā)言，結果被其他學生的尖銳質(zhì)詢當頭一棒，變得不知所措，這時教師就要及時找出學生的不同點，特點是潛在的閃光點，給予充分的鼓勵。

2）有的學生想法不成熟，講的過程中出現(xiàn)卡頓的尷尬場面，這時，教師要及時進行補充和圓場。

3）有的學生思維發(fā)散，開始漫無邊際地跑題，教師就要委婉地介入，引導其回歸正題。

4 結束語

創(chuàng)新思維與發(fā)明方法課程已經(jīng)開設了3屆，采用30人小班教學，16學時，考核方式采用課堂口頭報告與課后書面報告相結合的方式。從學生的評教結果來看，新生研討課創(chuàng)新思維與發(fā)明方法教學效果不錯，得到了學生的認可。大學新生在這一課程中，通過主題確立增強了觀察與思考的能力，培養(yǎng)了創(chuàng)新意識；通過交流討論培養(yǎng)了團隊協(xié)作意識和口頭表達能力；通過總結提煉和查新報告撰寫培養(yǎng)了創(chuàng)新技能。該課程為大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進行了有益的探索。

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Exp loration on the Cultivation of Undergraduates Innovative Ability by the Freshman Sem inar

CHEN Zhuming
（School of Electronic Engineering，University of Electronic Science and Technology of China，Chengdu 611731，China）

＂Innovative thinking and inventivemethod＂is a course for college freshmen.This paper explores the cultivation of in novation ability of college freshmen in this course，and gives the practical cases presented in the actual cases in the teaching process from the three aspects of theme establishment，thinking collision and knowledge expansion respectively.Finally，it summarizes the practical experience of teaching and the concerned problems.Practice shows that freshmen through the theme establishment to enhance observation and thinking ability，cultivate the sense of innovation，through communication and discussion to develop the sense of team work and verbal skills，and through the summary and reportwriting to train innovation skills.This papermakes a useful exploration on the cultivation of college students＇innovative ability．

freshman；seminar；innovative ability；TRIZ theory

G642.0

A

10.3969／j.issn.1672－4550.2017.03.002

2017－03－16；修改日期：2017－04－05

電子科技大學新生研討課立項建設經(jīng)費資助。

陳祝明（1966－），男，博士，教授，主要從事雷達系統(tǒng)和雷達信號處理方面的研究工作，以及“創(chuàng)新思維與發(fā)明方法”“數(shù)字無線電系統(tǒng)基礎”等課程的教學工作。