彭瀚旻 朱攀丞

[摘 要] 目前我國(guó)高等院校課程主要以基礎(chǔ)理論和專業(yè)教學(xué)為主，選修課為輔，系統(tǒng)性地培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)水平。但是，由于現(xiàn)代科技日新月異，傳統(tǒng)培養(yǎng)模式下的學(xué)生缺乏對(duì)前沿科技的直觀認(rèn)識(shí)，創(chuàng)新能力培養(yǎng)效果難以保障，無(wú)法滿足我國(guó)對(duì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)需求。因此，提出一種前沿科學(xué)技術(shù)與課堂教學(xué)相融合的創(chuàng)新培養(yǎng)方法，結(jié)合專業(yè)前沿科學(xué)技術(shù)，與課堂教學(xué)、課堂討論以及課后自學(xué)相結(jié)合，創(chuàng)新大學(xué)課堂教學(xué)的培養(yǎng)模式，創(chuàng)建前沿科技引領(lǐng)的專業(yè)知識(shí)創(chuàng)新思想培養(yǎng)體系，為我國(guó)高端技術(shù)人才培養(yǎng)方法提供新的思路。

[關(guān)鍵詞] 創(chuàng)新型人才培養(yǎng);高等教育;前沿科學(xué);課堂教學(xué)

[基金項(xiàng)目] 2016年度南京航空航天大學(xué)研究生教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“前沿科學(xué)技術(shù)與研究生教學(xué)相融合的創(chuàng)新培養(yǎng)機(jī)制研究”（2016YJXGG01）;2017年度南京航空航天大學(xué)本科教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育融合的教學(xué)培養(yǎng)模式”

[作者簡(jiǎn)介] 彭瀚旻（1984—），男，江西南昌人，工學(xué)博士，南京航空航天大學(xué)航空學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事電致伸縮、壓電作動(dòng)器和傳感器、柔性機(jī)器人的理論和應(yīng)用研究;朱攀丞（1993—），男，四川內(nèi)江人，工學(xué)碩士，南京航空航天大學(xué)航空學(xué)院2019級(jí)博士研究生，研究方向?yàn)楦哳l超聲和微型超聲設(shè)備技術(shù)及其應(yīng)用。

[中圖分類號(hào)] G645 ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2021）11-0137-04 ? ?[收稿日期] 2020-12-18

在《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》的《教育部 國(guó)家發(fā)展改革委 財(cái)政部關(guān)于深化研究生教育改革的意見(jiàn)》要求中，進(jìn)一步明確了加強(qiáng)學(xué)生課程建設(shè)的重要意義和總體要求，立足學(xué)生能力培養(yǎng)和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展并加強(qiáng)課程建設(shè)。其中，尊重和激發(fā)學(xué)生興趣、注重培育獨(dú)立思考能力和批判性思維、全面提升創(chuàng)新能力和發(fā)展能力，正是目前我國(guó)大學(xué)教育水平亟待大幅提高的關(guān)鍵方向，以滿足我國(guó)工業(yè)社會(huì)跨技術(shù)領(lǐng)域所面臨的全面發(fā)展的人才需求。但是，當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，科研論文數(shù)以百萬(wàn)計(jì)，工程技術(shù)日新月異，在新時(shí)代的技術(shù)發(fā)展面前如何利用課堂教學(xué)全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，為形成一批有效滿足大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)需求、具有較強(qiáng)專業(yè)化服務(wù)能力的眾創(chuàng)空間等新型創(chuàng)業(yè)服務(wù)平臺(tái)提供充足的創(chuàng)新性人才，仍然是高等教育亟待解決的難題[1]。傳統(tǒng)的應(yīng)試教育，學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣于知識(shí)的傳授和被動(dòng)地去接受知識(shí)。院校畢業(yè)生選擇就業(yè)為主流，重視專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)，缺乏對(duì)自身創(chuàng)新思維與能力的培養(yǎng)。學(xué)生學(xué)習(xí)理念的缺失造成學(xué)校教育工作開(kāi)展的困難。前沿科學(xué)與課堂教育相結(jié)合有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)固定課程的基礎(chǔ)上參與創(chuàng)新項(xiàng)目，以實(shí)踐帶動(dòng)學(xué)習(xí)，以學(xué)習(xí)指導(dǎo)實(shí)踐。面對(duì)日益嚴(yán)峻的就業(yè)形勢(shì)和國(guó)家對(duì)創(chuàng)新人才的需求，能更好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展。

一、創(chuàng)新培養(yǎng)方法

目前，以傳統(tǒng)專業(yè)課為主的學(xué)術(shù)型課堂教學(xué)仍然以專業(yè)知識(shí)為主，雖然可以為社會(huì)各行業(yè)提供一定的專業(yè)技術(shù)人才，但并不能滿足社會(huì)所需創(chuàng)新人才的迫切需求。當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)、科技的高速發(fā)展要求執(zhí)業(yè)者能夠運(yùn)用更新更廣的前沿技術(shù)，從而進(jìn)一步提高生產(chǎn)力，完成技術(shù)革新，打破國(guó)外技術(shù)壁壘，而這一切都需要激發(fā)并培養(yǎng)具有自主創(chuàng)新能力的人才[2]。將創(chuàng)新教育融入人才培養(yǎng)，簡(jiǎn)單地在人才培養(yǎng)方案中增加創(chuàng)新課程，以理論知識(shí)介紹為主，列舉創(chuàng)新實(shí)例，屬于淺顯的引導(dǎo)教育。但是理論與舉例教學(xué)不能將理念帶入實(shí)際，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高無(wú)益，造成了邊緣教育現(xiàn)象。因此，在現(xiàn)有的教學(xué)模式中，把前沿科學(xué)技術(shù)與專業(yè)知識(shí)相融合，形成一種從專業(yè)知識(shí)到應(yīng)用，再到創(chuàng)新的培養(yǎng)模式，在激發(fā)學(xué)生研究興趣的同時(shí)培養(yǎng)其勤聯(lián)想、勤動(dòng)手、勤思考的學(xué)習(xí)模式，通過(guò)融入小組討論前沿科技的課堂教學(xué)模式，為我國(guó)大眾創(chuàng)新規(guī)劃藍(lán)圖打下堅(jiān)實(shí)的人才基礎(chǔ)。本文將以“作動(dòng)器原理及應(yīng)用”等課程為例，以實(shí)例的形式分析前沿科學(xué)技術(shù)與課堂教學(xué)相融合的創(chuàng)新培養(yǎng)方法。

“作動(dòng)器原理及應(yīng)用”課程主要講授微型作動(dòng)器在生物醫(yī)療、太空飛船以及微加工系統(tǒng)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景、基礎(chǔ)知識(shí)和運(yùn)用技術(shù)，尤其強(qiáng)調(diào)科學(xué)前沿對(duì)學(xué)科領(lǐng)域的引導(dǎo)作用。課堂教學(xué)通過(guò)新型微型作動(dòng)器與傳統(tǒng)的作動(dòng)器的對(duì)比，從當(dāng)代工業(yè)需求出發(fā)向?qū)W生闡述技術(shù)發(fā)展內(nèi)在動(dòng)力，教授學(xué)生科技發(fā)展離不開(kāi)需求牽引的相關(guān)認(rèn)知。例如，前者（新型微型作動(dòng)器）發(fā)展出具有輕質(zhì)量、小體積以及高機(jī)動(dòng)性等優(yōu)點(diǎn)，這是因?yàn)樘厥獾墓ぷ鳝h(huán)境需求，特別是在狹小、高低溫以及有毒的環(huán)境中應(yīng)用要求，才使新型微型作動(dòng)器近年來(lái)在技術(shù)方面蓬勃發(fā)展，是前沿科技的引領(lǐng)方向之一;而后者（傳統(tǒng)作動(dòng)器）主要解決傳統(tǒng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)領(lǐng)域問(wèn)題，具有大的推力和效率。此外，基于不同的機(jī)械特性，向?qū)W生講授微型作動(dòng)器的分類方法，包括壓電作動(dòng)器、電磁作動(dòng)器、形狀記憶合金作動(dòng)器和人工肌肉等，吸引學(xué)生理解工業(yè)新技術(shù)的主要來(lái)源之一是新型智能材料的發(fā)展，通過(guò)課后布置學(xué)習(xí)文獻(xiàn)內(nèi)容，鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)前沿科學(xué)文獻(xiàn)的能力。此外，課堂教學(xué)選取壓電作動(dòng)器作為最具代表性的前沿技術(shù)成果為例進(jìn)行重點(diǎn)講授，它具有高輸出力、優(yōu)秀的控制性能以及穩(wěn)定性的特點(diǎn)，并且與其他種類的作動(dòng)器相比，壓電作動(dòng)器還具有較高的精度、更緊湊的結(jié)構(gòu)、更高的功率質(zhì)量比和較低的電磁噪音的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使得壓電微型作動(dòng)器具有了優(yōu)異的性能和易于微型化的特點(diǎn)。這種前沿科技中重點(diǎn)領(lǐng)域關(guān)鍵知識(shí)和技術(shù)的詳細(xì)講授可以讓學(xué)生舉一反三，從課堂中感受并學(xué)習(xí)到科研的步驟與理論方法。除上述基礎(chǔ)理論和設(shè)計(jì)方法外，課堂上筆者還重視應(yīng)用背景的全面闡述，以電磁電機(jī)100多年的發(fā)展歷史為例，吸引學(xué)生了解前沿科技的背景內(nèi)涵與發(fā)展脈絡(luò)，通過(guò)縱向發(fā)展和橫向?qū)Ρ认驅(qū)W生揭示各類檢測(cè)、探測(cè)裝備以及人工智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)中作動(dòng)元器件需要更優(yōu)異的操作性和更強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)能力，且已經(jīng)難以滿足短、小、輕、薄、低噪聲、無(wú)電磁干擾等新要求。而隨著組分設(shè)計(jì)、成型技術(shù)的進(jìn)步，壓電材料的功率密度和機(jī)電耦合效率大幅提升，促進(jìn)了新型作動(dòng)器——超聲電機(jī)的發(fā)展，使超聲電機(jī)的眾多優(yōu)點(diǎn)被發(fā)掘，它不再是傳統(tǒng)意義上的電機(jī)，在許多領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用已經(jīng)顯示出其具有的定制性屬性，與當(dāng)代應(yīng)用系統(tǒng)及其負(fù)載相結(jié)合進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮超聲電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于應(yīng)用系統(tǒng)的性能提升和整體優(yōu)化，具有重要意義[3]。通過(guò)上述背景闡述，筆者摒棄了傳統(tǒng)的教育課程的表面化以及傳統(tǒng)專業(yè)基礎(chǔ)課程的單方向灌輸教學(xué)模式的機(jī)械化，以前沿技術(shù)背景需求為脈絡(luò)，引導(dǎo)學(xué)生全面理解前沿科技的發(fā)展需求，發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)的思想活力，建立將專業(yè)教育與前沿科學(xué)相結(jié)合的課程，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，最重要的是提高學(xué)生理解前沿創(chuàng)新需求動(dòng)力來(lái)源。

在教學(xué)的后半部分，學(xué)生將學(xué)習(xí)如何報(bào)告他們的發(fā)現(xiàn)，包括書(shū)面報(bào)告和口頭報(bào)告。他們首先要寫(xiě)一篇關(guān)于參觀實(shí)驗(yàn)室的觀后感的文章，有時(shí)會(huì)讓他們互相打分，并根據(jù)同學(xué)的評(píng)論點(diǎn)評(píng)報(bào)告。自我評(píng)分有兩個(gè)目的：第一，給學(xué)生一個(gè)機(jī)會(huì)，讓他們知道在自己和別人的文章中應(yīng)該尋找什么亮點(diǎn);第二，確保每個(gè)學(xué)生準(zhǔn)備一份報(bào)告且至少兩份草稿。筆者發(fā)現(xiàn)最難教的概念之一是“僅僅因?yàn)楣β史糯笃髯x數(shù)為100 V并不一定意味著實(shí)際輸出電壓是100 V”。筆者發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)這一事實(shí)的最有效的方法之一是讓學(xué)生自己操作實(shí)驗(yàn)，這樣他們就可以看到實(shí)驗(yàn)設(shè)備輸出的不準(zhǔn)確性。然后通過(guò)課堂上實(shí)驗(yàn)小組成員的口頭陳述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，來(lái)反映學(xué)生在學(xué)習(xí)前沿科學(xué)技術(shù)及科研能力培養(yǎng)上的學(xué)習(xí)障礙。而有時(shí)口頭表述遇到的阻礙卻可能是如今的工科學(xué)生最常見(jiàn)的問(wèn)題，盡管他們?cè)趯W(xué)術(shù)研究方面可能非常能干，但他們往往缺乏溝通技巧把他們的成果推廣給那些沒(méi)有相關(guān)學(xué)術(shù)背景的人。我們通過(guò)多次口頭報(bào)告和一次書(shū)面報(bào)告訓(xùn)練來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，同時(shí)課堂討論讓學(xué)生們明白如何進(jìn)行良好的溝通，以及團(tuán)隊(duì)合作中口頭溝通的重要性，因此，期末專題的目標(biāo)是提高他們研究和學(xué)習(xí)總結(jié)的能力。我們?yōu)轫?xiàng)目定義一個(gè)共同的主題，學(xué)生可以討論主題的任何方面，由于這些項(xiàng)目是開(kāi)放式的，往往會(huì)產(chǎn)生令人驚訝的結(jié)果。例如，有一年的主題是壓電作動(dòng)器在生物醫(yī)療方面的應(yīng)用，學(xué)生通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)知道了生物醫(yī)學(xué)工程離不開(kāi)對(duì)細(xì)胞的加工、傳遞、分離和融合，以及細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)（細(xì)胞核、染色體、基因）的轉(zhuǎn)移、重組、拉伸、固定等操作。對(duì)只有幾個(gè)微米的細(xì)胞來(lái)說(shuō)，關(guān)鍵動(dòng)作是接近細(xì)胞時(shí)的精細(xì)微調(diào)，要求分辨率達(dá)幾十納米，要完成以上操作，需要很高定位精度和精細(xì)操作能力的驅(qū)動(dòng)裝置。目前這些工作主要依靠受過(guò)專門(mén)訓(xùn)練的技術(shù)人員手工完成，工作效率很低，成功率也很低。學(xué)生積極查找文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)位移分辨率高、響應(yīng)快的超聲電機(jī)可以成功地解決這一難題，其中有的同學(xué)舉例日本研制的三維微操縱系統(tǒng)，其用于操作白細(xì)胞。人的白細(xì)胞直徑大約10 μm，該系統(tǒng)的定位精度可以達(dá)到0.1 μm，工作范圍可達(dá)到586 μm×586 μm×52 μm，部分證明了采用壓電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可以提高效率，簡(jiǎn)化操作，實(shí)現(xiàn)生物工程的自動(dòng)化。學(xué)生通過(guò)把相關(guān)內(nèi)容整理并分享匯報(bào)給了課堂上的其他同學(xué)，雖然達(dá)不到期刊發(fā)表的質(zhì)量（少數(shù)情況下除外），但是這些報(bào)告清楚地表明了學(xué)生的所學(xué)所想、科研感受以及科研能力的培養(yǎng)效果。毫無(wú)例外，這些報(bào)告提供了前沿科技的背景知識(shí)，并讓學(xué)生對(duì)這個(gè)方向的發(fā)展進(jìn)行了深入分析。所有小組都在外界幫助最小的情況下進(jìn)行了充分的探究，并將獲得的知識(shí)信息進(jìn)行了比較。學(xué)生很欣賞這種自由而熱烈的討論，他們傾向于花額外的時(shí)間在前沿新穎的事物中，以嘗試更多的新奇的科技知識(shí)學(xué)習(xí)及其應(yīng)用方法。這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力有極大的助力。

二、前沿科技與課堂教育相融合

學(xué)生教育是國(guó)家創(chuàng)新體系中最重要的創(chuàng)新執(zhí)行主體，是國(guó)家創(chuàng)新體系的原動(dòng)力之一，而最前沿的科學(xué)技術(shù)則是這一動(dòng)力的源泉，沒(méi)有國(guó)際的學(xué)術(shù)眼光與前沿課題的討論就沒(méi)有學(xué)生的開(kāi)拓創(chuàng)新精神。美國(guó)科學(xué)研究與學(xué)生教育一體化的高等教育體制為大學(xué)發(fā)展科研和學(xué)生教育創(chuàng)造了優(yōu)良環(huán)境，也逐漸成為美國(guó)學(xué)生教育的突出特點(diǎn)，這與德國(guó)教育家洪堡在19世紀(jì)初所倡導(dǎo)的教學(xué)與研究相統(tǒng)一的思想相一致。2013年，我國(guó)清華大學(xué)的袁本濤教授指出我國(guó)學(xué)生教育科類結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、科技發(fā)展之間存在著顯著的協(xié)調(diào)性特征，各產(chǎn)業(yè)和科技的發(fā)展會(huì)顯著促進(jìn)各科類學(xué)生教育的發(fā)展，三者自發(fā)地產(chǎn)生糾偏機(jī)制對(duì)各科類學(xué)生教育和各產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度進(jìn)行調(diào)控，同時(shí)因素間呈現(xiàn)顯著的兩兩互動(dòng)作用。因此，為滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的要求，與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的先進(jìn)前沿科學(xué)技術(shù)務(wù)必添加到學(xué)生教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，使學(xué)生畢業(yè)后能迅速融入先進(jìn)技術(shù)開(kāi)發(fā)與研究工作當(dāng)中，為相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供可靠的人才保障。

在筆者所教授的“作動(dòng)器原理及應(yīng)用”課堂中，筆者以智能變體飛行器的研究為切入點(diǎn)，借用“智能變體飛行器”的應(yīng)用背景使學(xué)生依次學(xué)習(xí)了新型智能材料、新型作動(dòng)器、激勵(lì)器和傳感器的相關(guān)知識(shí)，并指導(dǎo)學(xué)生如何將每一部分相關(guān)知識(shí)綜合應(yīng)用到微型飛行器的研究。例如，一款叫作“微星”號(hào)的微型無(wú)人機(jī)，其設(shè)計(jì)重量是100克，總電功耗是15瓦，機(jī)身自重為7克，處理/存儲(chǔ)電子組件重量6克，照相機(jī)/鏡頭總重4克。上課時(shí)，多角度引導(dǎo)學(xué)生思考，其重量設(shè)計(jì)依據(jù)是什么？利用何種力學(xué)知識(shí)、電子與控制系統(tǒng)知識(shí)可以優(yōu)化結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)并改良飛行特性？理論依據(jù)是什么？課后讓學(xué)生自行研讀相關(guān)文獻(xiàn)，并在課堂上積極討論，包括微型無(wú)人機(jī)中的微機(jī)電（MEMS）技術(shù)包含哪些范疇，智能蒙皮有哪幾種設(shè)計(jì)理論和方法、MEMS的控制導(dǎo)航系統(tǒng)原理如何，等等。極大地激發(fā)了學(xué)生對(duì)前沿科技的學(xué)習(xí)興趣，并把復(fù)雜知識(shí)化整為零，循循善誘，通過(guò)課堂講授與課后自學(xué)的方法逐步讓學(xué)生掌握牢固的相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)與方法。

國(guó)內(nèi)外前沿科學(xué)技術(shù)對(duì)比的講授方式用以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也是行之有效的方法之一。以仿生撲翼為例，筆者舉例美國(guó)AeroVironment公司的“Nano Hummingbird”，該機(jī)翅膀采用中空的碳纖桿材料作為骨架，表面是網(wǎng)孔纖維，翼面材料為聚氟乙烯薄膜。它能像真蜂鳥(niǎo)那樣拍打翅膀?qū)崿F(xiàn)空中的盤(pán)旋運(yùn)動(dòng)，甚至還能表演后空翻飛行和某些高難度的特技動(dòng)作。通過(guò)無(wú)線飛行遙控器，該蜂鳥(niǎo)飛行機(jī)器人可以按照指令進(jìn)行精確飛行，并能通過(guò)機(jī)載計(jì)算機(jī)進(jìn)行速度和角度修正。另外，機(jī)器人還配備了攝像機(jī)，音視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳給操作員，可進(jìn)行狹小空間的測(cè)量和監(jiān)控。上述精彩且有趣的視頻，在課堂上牢牢吸引了學(xué)生的目光，激發(fā)了學(xué)生的好奇心理。課后，鼓勵(lì)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)查找文獻(xiàn)資料，尋找對(duì)比國(guó)內(nèi)外研究成果，有的同學(xué)舉例指出北京航空航天大學(xué)是國(guó)內(nèi)較早展開(kāi)撲翼飛行機(jī)器人研究的高校之一，在仿蜜蜂、蝴蝶等微型飛行器的仿生力學(xué)方面取得了一定突破，在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)學(xué)分析上也取得了一定的成果，并成功研制了飛行樣機(jī);還有的同學(xué)闡述了西北工業(yè)大學(xué)對(duì)撲翼飛行器的氣動(dòng)特性和流場(chǎng)進(jìn)行了較深入的研究，并建立了國(guó)內(nèi)第一個(gè)微型飛行器專用風(fēng)洞;以及有的同學(xué)利用自己專業(yè)研究方向的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，介紹了南京航空航天大學(xué)的撲翼飛行機(jī)器人研究團(tuán)隊(duì)深入研究了仿鳥(niǎo)復(fù)合震動(dòng)撲翼的氣動(dòng)特性，并研制了了幾種不同尺寸和布局形式仿鳥(niǎo)撲翼機(jī)器人樣機(jī)，并試飛成功，其技術(shù)指標(biāo)甚至已經(jīng)部分達(dá)到美國(guó)“Microbat”的水平。通過(guò)精彩的視頻、自發(fā)地研究熱情以及課堂熱烈的討論，可以讓學(xué)生感受到我國(guó)前沿科學(xué)技術(shù)在科研人員的忘我努力下呈現(xiàn)出的突飛猛進(jìn)的態(tài)勢(shì)，一舉改變中華人民共和國(guó)成立后的科技落后狀態(tài)，現(xiàn)在部分領(lǐng)域甚至已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平，這一點(diǎn)極大地激發(fā)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和研究的熱忱，開(kāi)拓了學(xué)生的科研視野。但是，不可否認(rèn)的是，在很多前沿領(lǐng)域，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)與有些國(guó)家相比，依然存在一定差距，讓學(xué)生直面科學(xué)困難，了解世界前沿科技的發(fā)展脈絡(luò)和趨勢(shì)，通過(guò)國(guó)內(nèi)外對(duì)比啟發(fā)學(xué)生的科研思維是課堂教學(xué)的有效手段之一。同時(shí)，筆者通過(guò)課后作業(yè)，讓學(xué)生自己收集近年來(lái)作動(dòng)器在工業(yè)、軍事、航天或者醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用案例，直面我國(guó)技術(shù)的不足之處，了解前沿科技的瓶頸問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生在未來(lái)學(xué)習(xí)、科研和工作中的勇于挑戰(zhàn)、勇于擔(dān)當(dāng)?shù)拈_(kāi)拓創(chuàng)新精神。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，學(xué)生的創(chuàng)新教育必須建立在專業(yè)課程基礎(chǔ)之上，以專業(yè)為基礎(chǔ)，將創(chuàng)新教育融入課程教學(xué)之中。因而在現(xiàn)有的教學(xué)模式中，把前沿科學(xué)技術(shù)與專業(yè)知識(shí)相融合，形成一種從學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)到應(yīng)用、再到創(chuàng)新的培養(yǎng)模式，在激發(fā)學(xué)生研究興趣的同時(shí)培養(yǎng)其勤聯(lián)想、勤動(dòng)手、勤思考的學(xué)習(xí)模式。著重開(kāi)展前沿科學(xué)技術(shù)的課堂講授與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，從科普到精準(zhǔn)，從交叉學(xué)科領(lǐng)域到學(xué)術(shù)專業(yè)范疇，將科研與教學(xué)相結(jié)合，構(gòu)建以研究為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)模式，增進(jìn)師生互動(dòng)和研討，培養(yǎng)判斷運(yùn)用思維，鼓勵(lì)學(xué)生參與科研創(chuàng)新活動(dòng)，掌握創(chuàng)新必需的基本技能，最終把前沿科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于高等教育的學(xué)生培養(yǎng)當(dāng)中去。

參考文獻(xiàn)

[1]宋華，張瑩，趙鳳偉.應(yīng)用型本科院校產(chǎn)學(xué)研合作人才培養(yǎng)的研究與實(shí)踐[J].中外企業(yè)家，2019（9）：171.

[2]侯靜，賀軍濤.學(xué)科前沿與基礎(chǔ)教學(xué)相融合的研究生課程教學(xué)[J].高等教育研究學(xué)報(bào)，2006（1）：67-68.

[3]趙淳生.超聲電機(jī)技術(shù)與應(yīng)用[J].壓電與聲光，2009，31（1）：148-148.

Innovative Training Method of Combining Frontier Science and Technology with Classroom Teaching

PENG Han-min， ZHU Pan-cheng

（College of Aerospace Engineering， Nanjing University of Aeronautics & Astronautics， Nanjing， Jiangsu 210016， China）

Abstract： At present， the courses of Chinese colleges and universities are mainly based on basic theoretical courses and professional teaching supplemented by elective courses， which can systematically cultivate students professional knowledge level. However， due to the rapid development of modern science and technology， the students under the traditional training model lack the intuitive understanding of the cutting-edge science and technology， and the training effect of innovation ability is difficult to guarantee， which can not meet the training needs for innovative talents in China. Therefore， this paper proposes an innovative training method which combines the advanced science and technology with classroom teaching and combines professional frontier science and technology， classroom teaching， classroom discussion， and after-school self-learning. It can innovate the university classroom teaching model and create an innovative training system of professional knowledge led by cutting-edge science and technology， which provides new ideas for the cultivation method of high-end technical talents in our country.

Key words： innovative talents training; higher education; frontier science; classroom teaching