工科學生創新能力培養的實踐探索

[摘 要]培養大學生創新能力已經成為高教改革的一個重要目標。本文闡述了對大學生創新能力培養的定位，同時結合教學與管理實際，從人才培養計劃、實踐教學改革、考試模式改革、學生科研保障機制的建立、科研氛圍的營造等方面，分析了構建大學生科研能力培養體系的有效途徑。

[關鍵詞]創新意識 實踐能力 綜合素質

在科學技術高速發展的今天，學科間的交叉融合更為突出，為了滿足不同專業、不同層次學生的需要，實驗教學應注重對學生探索精神、科學思維、實踐能力、創新能力的培養。胡錦濤主席講過：“自主創新能力是國家競爭力的核心，是我國應對未來挑戰的重大選擇，是統領我國未來科技發展的戰略主線，是實現建設創新型國家目標的根本途徑。世界科技發展的實踐告訴我們：一個國家只有擁有強大的自主創新能力，才能在激烈的國際競爭中把握先機、贏得主動。特別是在關系國民經濟命脈和國家安全的關鍵領域，真正的核心技術、關鍵技術是買不來的，必須依靠自主創新。”在傳統的高等教育中，學生在很大程度上是作為被動的“灌輸”對象來進行培養的，教師往往過多地強調其接受性而忽視其能動性，很大程度上束縛了學生獨立人格的發展和個性的張揚，限制了學生的自主意識和創造空間，使學生極易因某種特定的、千篇一律的思維方式而難有作為。但是，實現由“教師為主”轉為“學生為主”是真正實現教育創新的關鍵所在，最重要的是確立學生的主體地位，調動學生主動學習和探索的積極性，提高學生的創新精神和創新能力，培養學生綜合能力、實踐能力和科學思維能力。為此，應建立以能力培養為主線，與理論教學有機結合，分層次、模塊化、相互銜接的科學、系統的創新能力教學體系。本文僅就學院層面上的宏觀管理工作，結合本人的學習和實踐教學實際，總結現在，與同行進行交流。

一、創新能力教學體系基本內容

近幾年我校自動化學院成立了專門的實踐教研課題組，在2002級～2005級4屆自動化類專業的《電路》《模擬電子技術》《數字電子技術》《電機運動控制》《單片機與接口技術》《PLC》《計算機控制技術》等系列課程教學中，摒棄傳統的單純講授理論知識，教師“一言堂”的教學方式，確立“學生為主”，大膽改革創新，采用在教師指導下的由學生自主進行探究性學習的教學法，力爭使學生學會求知的方法，提高運用知識去發現問題、解決問題的能力；同時也培養學生的求實精神、創新精神、團隊精神；改革原有對學生的單一評價為綜合能力評價，使學生的創新意識和科研能力有了較大的提高，取得了顯著的效果。

1.教學內容改革及實施

《單片機與接口技術》《PLC》《C51單片機原理及應用》《虛擬電子線路的設計與仿真》等課程是技能類、實用型課程，課程之間相互交叉滲透。在以往的教學中，教學內容專、深、細，具體的知識、細節的陳述，占據了大量寶貴的課堂教學時間，信息量太少，結論、論證、說明、講解都是現成的，學生亦是被動地聽講和記憶，很少去思考、評判和創新。我們以“基礎牢、素質高、實踐強、雙證型”為目的，把與自動化專業發展相關的探究性實驗內容納入到教學當中，以“綜合實踐”“專題探究”等方式加強學生實踐能力的訓練，培養學生的創新意識。

（1）改革授課內容

①在講授課程時，順應社會發展趨勢和經濟發展需求，有針對性地選取重點、關鍵、熱點、前沿問題；如新技術、新工藝、新知識等，采用多媒體手段，在較短的時間里，加大重點資料信息量。以提高授課效率，改善授課效果。② 改變教師與學生主體參與量：在單位教學時間內，使學生主體參與的時間延長，適當縮短教師主體指導的時間，讓課堂充滿學生的思考、學生的操作、學生的討論、學生的閱讀與理解。如《單片機與接口技術》《PLC》等課程，過去是課堂上講實驗，黑板上作分析，變為在實驗室進行現場教學——實際操作。教師給學生以一定的方法與策略的指導，變成與學生一道進行探究的主體，更好地體現出教與學的互動性，使學生真正成為教與學的主體。③ 增加實驗內容的研究性：由原來的幾乎全部是驗證性實驗，變為驗證性實驗與設計性、綜合性實驗結合進行，在提高學生實際操作能力的同時培養了學生的創新意識。

（2）教學方法改革及實施

重視學生的自主性、獨立性和創造性的培養，使學生經過質疑、判斷、比較以及相應的分析、綜合、概括等認識活動獲得結論。①精講。注意提煉基礎性內容，精講、少講，對于派生性、細節性、應用性的內容，采取學生自學、教師輔導或組織小組討論、師生共同研究的方式學習。圍繞教學大綱，以培養本科生創新意識和提高學生實踐能力為目的，結合相關專業內容和發展動態，進行專題講座，使學生對本專業在社會中的應用、國內外應用現狀及發展趨勢有所了解，拓寬了學生的知識面。②設疑。采取講思路、講方法、講要點，具體的問題留給學生自己解決。根據課程內容特點及實驗室現有條件結合市場需求，提出具有探究性的問題，讓學生在實驗室進行專題探究和市場調查。在此過程中，使學生學習的主動性得到了提高，不僅需要他們大量查閱資料，同時也培養鍛煉了他們的綜合分析問題的能力，激發了學生學習的欲望和積極性，使他們的學習由被動轉為主動，在走上社會之前，盡可能較全面地了解本專業發展方向及動態，為以后的工作打下良好的基礎。③設計、實施。在教學過程中，有意識地培養學生的團隊合作精神，強調組內合作，任務公攤，責任共擔，資源共享，成果共享。以組為單位，集體查閱文獻，設計探究的可行性方案。④交流。各小組在全班將其市場調查、實驗過程、工作及結果進行報告，學生互提問題進行答辯。提高學習質量，鍛煉表達能力，分享研究成果。教師有針對性輔導點撥，并對上述各環節的優缺點和關鍵問題進行總結，使學生充分掌握本課程的專業知識。

（3）成績評價改革及實施

改革只采用閉卷筆試的單一考核，變為綜合評價。如對學生平時作業，研究論文完成的質量，實驗操作和獨立解決問題的能力，合作精神、語言表達能力等方面綜合因素進行全面評價，判定成績，使評價更有效的發揮了導向功能和激勵功能。通過以上課程的教學改革實踐，在調動學生學習的積極性和主動性，發揮學生的主體意識等方面有一定的促進作用，在一定程度上實現了教學過程的“單向傳輸”向“雙向互動”的轉變，激發了學生積極參與的興趣，激活了學生的創新潛能，培養了學生的創新意識和實踐能力。同時，還對培養學生的團隊意識和合作精神，推動研究性學習風氣的形成起到了積極的作用。

二、創新能力教學體系的創新點

改革教學內容、教學方式和成績評價方式，發揮學生的主體意識，培養鍛煉學生綜合分析問題的能力，激發學生學習的欲望和積極性，使學生學習由被動轉為主動，為以后的工作打下了良好的基礎。

結合導師制改革，吸收學生參加課題研究，激發學生的創新潛能，形成了由領導、政工干部、教師、實驗教師、高年級學生、低年級學生組成的教、學、幫、傳、帶教學科研集體，同時選取部分優秀的學生進入創新設計實驗室，可共享自動化學院實驗中心的所有資源，并得到全方位的支持服務，這使學生的創新意識和實踐能力得到了更進一步的鍛煉。賴楚庭、譚靜宜等同學的科技作品“Gobybus城市公交車線路智能信息平臺”2005年榮獲第九屆 “挑戰杯”全國大學生科技作品競賽三等獎，在獲獎前，他們就是泡在創新設計實驗室中度過了半年，最終獲得成功，這說明這種培養模式對學生可持續發展起到了極好的促進作用。三、創新能力教學體系的應用效果

自從2003年3月～2006年10月，實踐教研課題組共參與指導學生89人，先后有45項作品參加“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽；獲國家級1項（賴楚庭、譚靜宜等同學的科技作品“Gobybus城市公交車線路智能信息平臺”2005年榮獲第九屆 “挑戰杯”全國大學生科技作品競賽三等獎）、省級4項（其中廣東省第八屆“挑戰杯”科技作品競賽特等獎1項、二等獎2項、三等獎1項）、市級（首屆廣州市青年科技創新獎評選活動中取得最具推廣價值獎、創新創意獎）、院級獎勵20項，共獲各項獎勵35項，獎勵金額26000元。

近幾年，學生完成課題探究性學習累計100余份；業余時間累計開放實驗室1000多小時，吸引參與科研的學生累計130人次。

通過近幾年的創新教育實踐，使學生的創新能力和全面素質不斷提高。根據我們的追蹤調查，經我們指導過畢業論文或參與過課題研究的學生，分配到工作崗位后大都工作嚴謹，踏實肯干，工作能力強，并都具有一定的科研能力和嚴謹的科學態度及團結協作精神，能主動把所學的知識用于小型科學實驗，并撰寫科技論文。

培養工科學生創新能力，除了要培養其創新精神、敏捷的思維能力、良好的知識結構等內因外，還迫切需要寬松、務實、活性的學習氛圍，必要的物理環境和創新機制等外因。正是充分認識到了這種需求與現實之間的矛盾，找準了問題的切入點，才能幫助學生親身經歷創新的過程，獲得創新的體驗，增強創新的熱情，養成創新的習慣。

參考文獻：

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（作者單位：廣東技術師范學院）