彭楚才 羅華 李斌 王光輝

【摘要】創(chuàng)新是當今社會發(fā)展的主旋律，而創(chuàng)新能力培養(yǎng)也是教育工作重要任務和挑戰(zhàn)。本文從創(chuàng)新能力的定義出發(fā)，分析了創(chuàng)新能力培養(yǎng)的四個基本要素。通過分析目前材料力學教學的現(xiàn)狀，探討了教育現(xiàn)代化背景下材料力學教學過程中實現(xiàn)課程思政與創(chuàng)新能力培養(yǎng)融合的可行性方法。

【關鍵詞】教育現(xiàn)代化? 創(chuàng)新能力? 課程思政

【基金項目】湖南理工學院教學研究改革項目（2019B05）;《材料力學》課程思政項目（湖理工政通〔2020〕9號）;湖南省普通高等學校教學改革研究項目（HNJG-2020-1328）;湖南省課程思政建設研究項目（HNKCSZ-2020-0867）;湖南理工學院校級教學研究改革項目《產教融合背景下地方本科院校土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式探索與實踐》（湘教通[2019]291號）;南湖學院院級教研教改課題《教育現(xiàn)代化背景下材料力學教學中的實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)探究》（院教字〔2021〕37號）。

【中圖分類號】G642.0 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）10-0164-02

《中國教育現(xiàn)代化2035》提出要加強創(chuàng)新人才特別是拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，加大應用型、復合型、技術技能型人才培養(yǎng)比重。加強高等學校創(chuàng)新體系建設，建設一批國際一流的國家科技創(chuàng)新基地，加強應用基礎研究，全面提升高等學校原始創(chuàng)新能力[1-2]。目前各大高校主要通過“挑戰(zhàn)杯”“互聯(lián)網(wǎng)+”“創(chuàng)青春”等各種創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽來激勵學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)熱情，通過實踐類學科競賽以及本科生科研訓練項目來提高學生的專業(yè)創(chuàng)新能力[3]。雖然這些競賽類項目已經(jīng)開展多年，但是“賽”和“教”是分離的，尤其是有針對性地對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)還很缺乏，怎樣提高創(chuàng)新能力培養(yǎng)的系統(tǒng)化和普及性是進一步教學改革的方向。本課題將對材料力學教學中的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式進行探索，注重課程思政元素的融入，讓課堂教學更立體，綜合素質的培養(yǎng)更全面。

一、創(chuàng)新能力的構成要素

創(chuàng)新能力是各種實踐活動領域中不斷提供具有經(jīng)濟價值、社會價值、生態(tài)價值的新思想、新理論、新方法和新發(fā)明的能力。從不同的側重和表述來對創(chuàng)新能力進行闡釋可以劃分為三種觀點[4]：第一種觀點認為創(chuàng)新能力包括創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技能等三部分，核心是創(chuàng)新思維。第二種觀點認為創(chuàng)新能力表現(xiàn)為兩個相互關聯(lián)的部分，一部分是對已有知識的獲取、改組和運用;另一部分是對新思想、新技術、新產品的研究與發(fā)明。第三種觀點認為創(chuàng)新能力應具備基礎性、工具性、專業(yè)性、綜合性等四類知識。綜上分析，創(chuàng)新的本質就是創(chuàng)造新的思想，并將其付諸實踐創(chuàng)造新的事物，因此培養(yǎng)創(chuàng)新能力可以從認知基礎、創(chuàng)新思維能力、非智力因素、創(chuàng)新實踐能力四個方面開展。

其一，認知基礎。創(chuàng)新不是無源之水，不是無根之木，它是在已有事物或已有需求的基礎上進行的改進或創(chuàng)造。豐富的知識、技能和實踐經(jīng)驗積累是創(chuàng)新的源泉。知識面越廣，對事物的認知越透徹，其產生新思想、新觀點的可能性就越大，也更容易產生高價值的創(chuàng)新。

其二，創(chuàng)新思維能力。創(chuàng)新思維是相對于傳統(tǒng)思維而言的，它是指以新穎獨創(chuàng)的方法解決問題的思維過程，通過這種思維能突破常規(guī)思維的界限，以超常規(guī)甚至反常規(guī)的方法、視角去思考問題，提出與眾不同的解決方案，從而產生新穎的、獨到的、有社會意義的思維成果。常運用的創(chuàng)新思維有逆向思維、發(fā)散思維、聯(lián)想思維、縱深思維、系統(tǒng)思維等。

其三，非智力因素。這里的非智力因素主要包括兩方面：一方面是內在的求知欲望、興趣、熱情、品德、信念等，它們影響著創(chuàng)新行為的產生和維持，對創(chuàng)新思維起著定向、定性和引導的作用。另一方面是外部的創(chuàng)新環(huán)境與氛圍，人的社會屬性決定了人的認知行為的產生和突破往往是在特定的背景環(huán)境下產生的，所謂時勢造英雄，外部環(huán)境對創(chuàng)新行為起著重要的協(xié)調和激勵作用。

其四，創(chuàng)新實踐能力。創(chuàng)新實踐能力包括動手操作能力、語言表達能力、人際交流能力、環(huán)境適應能力、組織管理能力、心理承受能力、團隊協(xié)作能力等。在社會化分工越來越精細，交流越來越密切的今天，往往重大的創(chuàng)新突破都是團隊交流合作所碰撞出的智慧火花。因此，任何創(chuàng)新都不是一蹴而就的，創(chuàng)新性想法要演變成新思想、新技術、新產品，都需要在不斷的實踐中去驗證和完善。

二、材料力學課堂教學的現(xiàn)狀

材料力學是土木工程專業(yè)相當重要的一門專業(yè)基礎課，將高等數(shù)學、理論力學等學科基礎課過渡到結構力學、鋼結構等專業(yè)課，起著承前啟后的關鍵作用。材料力學課堂教學在培養(yǎng)學生的工程創(chuàng)新思維、工程問題處理能力以及工程職業(yè)精神和品德方面可以發(fā)揮重要作用。目前高校材料力學的教學存在的問題[5]：

1.教學內容缺創(chuàng)新。材料力學屬于比較傳統(tǒng)的理論課程，課堂教學多以知識講解和習題訓練為主，在課堂上很多老師年年都用著同一個教案和課件在教學。雖然有一些教師嘗試將實際工程問題引入到課堂教學，但是工程問題往往只是作為一種概念引入，缺乏深度地創(chuàng)新開發(fā)，其內在教育價值還沒有充分發(fā)掘，與知識點以及課程思政元素的融合也還不夠深入。

2.教學方式太傳統(tǒng)。2020年的新冠疫情加速了線上教育資源建設的進度，線上線下聯(lián)合教學為拓展教學新形式創(chuàng)造了條件。然而，線上資源的建設還處于起步階段，而且小組研討式教學、情境式教學、翻轉課堂等教學方式在實際的理論教學過程中并沒有得到普遍應用。

3.教學實踐滯后于教學理念。雖然秉持以生為本，我們提出了很多新的教學理念，但是教學實踐與教學理念脫節(jié)。雖然現(xiàn)在通過打造“金課”建設了一批精品課程，但是這些線上精品課程一方面覆蓋面還比較窄，另一方面還只是處在資源建設階段，在實踐中取得的教學成效并不大，難以真正解決讓學生從“要我學”向“我要學”的轉變。我們一直提倡要授人以漁，但何曾想過，不知魚味何曾想要魚，更勿論想要被授之以漁。因此新的教學理念也應從實際出發(fā)，在更廣泛的實踐中去完善。316269DF-501A-4410-851B-AE44F7F4AB8D

4.能力培養(yǎng)針對性不強。培養(yǎng)學生科學思維、工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，具有土木工程師的職業(yè)道德和行為規(guī)范是材料力學的培養(yǎng)目標之一。我們一直在強調培養(yǎng)學生的綜合能力，但是我們的教學往往還是籠統(tǒng)地進行知識傳授，對于知識點或者教學環(huán)節(jié)所對應的具體能力培養(yǎng)目標我們很少去進行精準的把控。大部分課堂的創(chuàng)新能力和職業(yè)道德培養(yǎng)還只是出于口號狀態(tài)，并沒有針對性地落實到具體的每一個教學環(huán)節(jié)中。

三、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)思路

目前我們教學過程中面臨的很大挑戰(zhàn)就是傳統(tǒng)思維的束縛，包括對老師教學的束縛和對學生學習的束縛。因為力學是一門非常經(jīng)典的傳統(tǒng)學科，很多教學思維和教學體系都已經(jīng)完全成型了，要突破很難，所以創(chuàng)新需要很大的勇氣和毅力。在教學任務不減，課時量一再被壓縮的今天，怎樣提升材料力學課堂教學的質量，將思政元素和創(chuàng)新元素融入到課堂教學中，是力學教師們所面臨的挑戰(zhàn)，可從以下幾方面改革：

首先，從非智力因素入手，將喚起學生好奇與創(chuàng)新興趣的培養(yǎng)放在首要地位。我們要構建一個活躍的課堂氛圍，調動學生的思維活躍性。面向教育現(xiàn)代化，如果僅靠嚴格的管理制度去約束學生學習，會讓學生的天性被壓抑住，那么他們的思維也難以真正活躍起來。而如果完全開放，全靠學生自覺學習，也是不現(xiàn)實的。從力學的角度可知，從高中階段的高壓學習氛圍中走出來，如果一次性將外部的束縛都去掉，會形成強勢的反彈，大部分學生的自制力都不足以抵擋這股反彈力，容易翻跟頭。所以我們應當以合適的教學模式來進行管理?？梢圆捎梅纸M教學法，將分組教學法貫穿材料力學的理論和實踐教學環(huán)節(jié)中，通過適當?shù)募顧C制和小組互動來營造一個輕松趣味的課堂，讓年輕人在團隊競爭與合作中點燃學習和創(chuàng)新的熱情，引導學生從“要我創(chuàng)新”走向“我要創(chuàng)新”。其次創(chuàng)新是把雙刃劍，如果你創(chuàng)新的是“營養(yǎng)”，那么它能讓這個世界更加美好，也能幫你在前進的道路上披荊斬棘;如果創(chuàng)新出的是“病毒”，也可能會給這個社會帶來無限的危機，讓你在歧途中越陷越深。所以正確地引導創(chuàng)新，讓學生明白“為什么要創(chuàng)新”“為誰創(chuàng)新”是高校創(chuàng)新教育的核心目標之一。我們要將課程思政元素融入課堂，這種融入應當身教勝于言傳，給學生創(chuàng)造判斷、選擇和討論的空間，讓學生自己來感悟和體會自然哲學和社會哲學的魅力。引導學生形成積極的人生觀、價值觀和社會責任感，為創(chuàng)新指引正確的方向。

其次，擴展學生的知識儲備空間。創(chuàng)新的知識積累可以概括為基礎知識、專業(yè)知識、工具性知識或方法論知識以及綜合性知識這四類。雖然我們進入了信息爆炸時代，但是爆炸的信息更多的是娛樂信息和新聞信息。對于專業(yè)領域的這四類知識學生往往接收得比較慢。因此，在課堂教學之外，我們需要向學生提供一些獲得基礎知識和專業(yè)知識的渠道和平臺。推薦給他們專業(yè)領域的數(shù)據(jù)庫、公眾號、視頻等優(yōu)秀的資源。讓學生了解最前沿和最實際的工程問題和科學技術，從這些信息中吸取創(chuàng)新的源泉。方法論知識和綜合性知識比較抽象，它的獲取往往需要從兩個方面著手：一是系統(tǒng)地傳遞給學生這些方法的基本概念;二是在課堂的教學中充分運用這些知識，通過言傳和身教并重，幫助學生更好地理解這些知識，并提煉成自己的行為習慣。

再次，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。創(chuàng)新思維大家都有，但是大部分人沒有學會運用和進一步訓練開發(fā)，有意識地去培養(yǎng)創(chuàng)新思維。老師在教授新知識的時候要訓練大家的觀察能力和模仿能力。模仿是通過實踐去理解知識，而在深刻地理解后才有更好地運用和創(chuàng)新。在教學資源的創(chuàng)建過程中要鼓勵原創(chuàng)，教師應該以身作則，在將熱點工程實例與教學內容相結合的過程中，引導學生將工程案例簡化成力學模型進行計算，培養(yǎng)學生的分析能力、信息提取能力和聯(lián)想能力。習題練習我們應當鼓勵少題多法，要打擊盜版，在解題方法上鼓勵和提倡多元化，引導學生將逆向思維、發(fā)散思維、聯(lián)想思維、縱深思維、系統(tǒng)思維等融入到解題的方法中，將創(chuàng)新思維培養(yǎng)成一種思維習慣。

最后，積極引導創(chuàng)新實踐。材料力學的創(chuàng)新實踐可以通過三個方面來實現(xiàn)：其一是習題創(chuàng)新和解題方法創(chuàng)新。習題練習要注重背景介紹，將學生及其周圍熟悉的各種元素融入到題中，在解決問題的同時，增強學生的帶入感。其二是實驗課上的實踐創(chuàng)新。我們鼓勵設置開放性實驗，并給有需求的學生開放實驗室，為學生實踐創(chuàng)新提供必要的資源保障。其三是學科競賽的創(chuàng)新應用，結構設計競賽是與材料力學相對應的一個很好的實踐創(chuàng)新平臺，一方面我們應鼓勵學生積極參與，同時我們可以將比賽設計中的各種優(yōu)秀設計案例融入到課堂教學中，讓學生更好地理解運用知識來實現(xiàn)創(chuàng)新。

四、總結

創(chuàng)新并不神秘，它是基于解決問題和需求所進行的實踐活動，它的形成過程也是有規(guī)律可循的。我們談創(chuàng)新不是要完全打破傳統(tǒng)思維，而是要在傳承經(jīng)典的同時，去探索新的知識和將傳統(tǒng)的知識發(fā)揮出新的活力?！皢柷堑们迦缭S，為有源頭活水來?！蔽覀兊慕虒W應該敢于創(chuàng)新，善于創(chuàng)新，這樣高校教學的這汪清泉才能始終充滿活力。我們應該牢牢把握住創(chuàng)新能力培養(yǎng)的四要素，將課程思政與創(chuàng)新能力培養(yǎng)融入到材料力學教學環(huán)節(jié)中。要充分利用理論課，實驗課以及學科競賽，通過教學資源創(chuàng)新，教學方法創(chuàng)新以及教學理念創(chuàng)新來營造一個良好的創(chuàng)新學習與實踐環(huán)境，全力構建面向現(xiàn)代化的材料力學創(chuàng)新型教學體系。

參考文獻：

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