創新是一個民族的靈魂,是一個國家興旺發達的不竭動力。時代呼喚著科技創新,學生是締造祖國的未來,讓學生插上科學想象的翅膀,激發創新靈感,啟迪科技智慧,培養動腦動手能力是現代素質教育的需要,也是奠定人類文明的重要基石。由江蘇省教育廳等六部門組織的省職業教育創新大賽是開啟職業學校學生創造力的金鑰匙,是廣大職業學校學生施展聰明才智的大舞臺。學校持續開展創新大賽已經5年,取得了優異成績,參加省級以上的創新大賽獲獎36項(國家金獎1項,銀獎4項,銅獎3項,省級金獎5項,銀獎6項,銅獎17項);同時,共獲得10個最佳組織學校獎(市級5個、省級5個)。學校先后被評為“江蘇省職業教育創新基地”、“北京光華慈善基金會創業基地”、“江蘇省青少年發明家搖籃基地”。學校是淮安地區唯一獲取殊榮的一所職業學校,之所以能取得這些成績,我們主要是遵循“三自”、“三性”的原則,指導學生積極開展科技創新活動。
所謂“三自”原則
1.自己選題:選題必須是學生自己發現、提出的;
2.自己設計和研究:設計中創造性貢獻,必須是作者本人構思、完成的;主要論點的論據必須是學生通過觀察、考察、實驗等研究手段親自獲得的;
3.自己制作和撰寫:學生本人必須參與作品的制作,論文必須是學生本人撰寫的。
“三自原則”體現了以學生為主的原則。在立項之前教師要啟發學生,引導學生觀察生活,根據平時的觀察,敏銳地發現課題。選題的內容是非常廣泛的,如建筑、電子、機電、環保等方面,對某些產品可以進行改進,對有些設想也可以進行優化組合,要盡量體現學生特點,適合現代經濟的發展。
在遵循“三自原則”的基礎上,要充分發揮自己的特長和聰明才智,同時也必須具有一定的創新能力。有些項目學生提出來了,但要完成就會遇到很多還不能解決的問題,教師要協助他們去完成項目,有些學生參與活動的熱情很高,但一時立不出項目來,為了保護學生的積極性,教師要給他一些項目讓他完成,在完成項目的過程中提高學生創新能力和創新意識,這樣他也會經過訓練,想出很好的創新項目。當學生有些不切實際的想法時,教師不要輕易否定,以免挫傷了他們的積極性。我們常說“辛苦的是老師,出名的是學生”。教師在輔導過程中起著成功與失敗的決定性作用。但老師絕不可代替學生,一手包辦。因為我們主要是通過活動培養人才,學生不參加活動即使拿到一個獎,對他來講反而是害了他,使他產生懶惰等不良情緒,這是不利于培養學生主動創新、主動發展的。
所謂“三性“原則
1.科學性:包括選題與成果的科學技術意義,技術方案的合理性,發明與創新過程的科學性,研究方法的正確性,科學理論的可靠性,選題與結論科學意義的合理性。
2.先進性:包括新穎程度、先進程度、技術水平與難易程度。新穎程度——指該項發明或創新技術在申報日以前沒有同樣的成果公開發表過,沒有公開使用過。該項研究課題及論文的選題、立論有創意、有現實意義。
3.實用性:指該項發明或創新技術可預見的社會效益、經濟效益或效果,便于使用或投產。包含課題研究及論文的運用與影響范圍、應用意義與推廣前景。
“三性原則”是科技小發明的靈魂。有些項目學生是受到某種信息的啟示而提出的,這就需要耐心地給學生講清,這樣的項目以不制作為好,不然投入很大,且不能參加省創新大賽。在“三性原則”保證的情況下,學生可以廣開思路,從多學科、多領域去發現項目。比如2011年機械類產品改進、教具改進、新產品設計,甚至新植物品種的栽培、生物的研究、環保產品等都獲得了大獎,有些學生一看“三性原則”就感到沒有項目可做了,其實只要認真觀察,身邊就有發明。有些發明你一看就覺得我怎么沒想到。最好的發明可能就在你身邊,要提高觀察、思考的能力。
參加科技小發明的學生,首先必須是對發明有興趣的學生,這些學生共同的特點就是學習成績突出,有鮮明個性,他們善于提問題,思維活躍,解決問題有特殊方法。我們主張全面發展的同時要注意學生個性發展和特長發展,任何一個學生都有自己的特長和優勢,從特長和優勢上突破,就可以以一好帶多好,這是指導老師發現和培養學生的方法。我們提倡學生自愿參加活動,不搞攤派,不是從每個班里選幾個學習成績好的學生來參加;也不搞人情,有些家長有熱情,想讓孩子多參加有益的活動,但學生本人不感興趣,如果強迫其參加,活動就成了他的包袱,反而影響他的學業。
在搞活動時很重要的是要充分發揮家長的輔導優勢,有些家長很有專長和發明意識,我們要充分利用起來,這對完成高水平的項目是很重要的,同時在選擇學生時也要適當地注意其家庭的承受能力,因為大多數項目是由學生自己完成的,其中會反復的失敗和損失。以前我們搞好活動,并把活動堅持下來,學校沒有資金投入,家長又不能支持,有的項目就沒有完成,有的項目只好由老師投入大量資金去完成,但長期下去老師也承受不起,因此活動開展起來就會出現中斷的現象。
開展職業學校學生科技創新活動必須得到學校領導的重視,由學校作為素質教育來抓,要作為有領導、有組織、有計劃的學校正常工作來抓。這是長期發展職業學校學生科技發明的基本保證和基本準則。指導老師必須把個人的積極性和學校領導的積極性相結合才能充分發揮作用。
對于職業學校學生的科技創新項目在依據“三自”、“三性”原則的同時,可根據目前職業學校學生進行科學探究活動的特點和水平,融入“做中學”的科學教育理念,從以前重點考察學生項目的結論轉變為重點指導考查項目的探究過程,考查在探究過程中職業學校學生初步探究能力和基本科學知識、科學方法的掌握。
主要措施及做法
1.教改互動,師生聯動
通過“專家講座”、“校園網站”、“獲獎創新作品點評“等方法,在每年的創新大賽中,讓學生自己動腦動手,讓學生的創造能力主要反映在能夠把書本學到知識,靈活地應用到探究活動中去。
例如:學校高三(2)班劉井飛同學,平日喜歡觀察生活,去年暑假,他隨父親去揚州中意旅游用品廠打工,他父親沒有什么文化,做的是力氣活,每天就是往一種機器上不停擺放拖鞋,后來知道叫絲印,就是是拖鞋上印上不同飯店旅館的標記。工作很簡單,但工作環境很差,一方面不停向機器上添加拖鞋,另一方面還要忍受絲印機壓燙時的巨大的噪聲。他就趁人家修機器的時候在旁邊察看,由于他是機電專業學生,對里面的結構一看就懂,覺得可改的東西很多,要想實現自動加工還是切實可行的。要想自動加工,只要做兩方面的改進,一方面能自動送料,另一方面能自動抓取機構就能行了。通過長時間的思考,又請教老師,老師給了他一個提示,說每年到過年的時候,街上總有人現做現賣年糕,那切年糕的機器就有可以借鑒的地方,不是切一片往前送一次嗎?受此啟發,又上網進行了查詢,同時結合自己機電專業所學的知識,剛好在車工實習的時候,他和同學彭勃一起利用課余時間把自已所想的付之行動。產品出來以后,他在指導老師的幫助下做好創新大賽的一切自已準備工作,先全市篩選勝出,再到省參賽展評,一路走來,最終獲得2011年省創新大賽一等獎。
2.在“玩”中萌發小發明奇想
例如學校08數控學生向偉明同學,平時擅于觀察,能抓住生活中的細節并能發現問題。他能夠積極思維,積極懂腦筋去解決問題。該創新思路的產生源于他的一次生活教訓。正是由于這個動因,他能在車工實習時間把自己的所想做成實物,并積極試驗。在制作過程也遇到不少困難,他能主動請教老師,工人師傅幫助解決困難。該產品的創作不同于現有的各種閥,并能貼近農民生活,雖然技術上還不是很成熟,但屬于個人原始創作。獨到之處在于該創作不需用電、不需專門技術、止回流效果顯著、生產工藝簡單,成本低廉。具有很強的使用推廣價值。該項發明獲得2009年江蘇省職業教育創新大賽一等獎。
3.注意身邊的科學,引發創新的靈感
例如:學校高三(3)劉瑤同學平時具有較強的鉆研精神,善于留心身邊的生活細節,具備創新素質和創新才能。一次創新的靈感就是來源于生活,因為家庭裝修過程中使用螺栓出現問題,促使她積極思考,最終發明了這種具有防打滑功能的膨脹螺栓,非常具有實用性,可以大大減輕施工者的勞動強度,而且生產工藝簡單,不增加生產成本,具有廣闊的市場空間。該項發明獲得2009年江蘇省職業教育創新大賽一等獎。
4.堅持動手和動腦相結合,在創造實踐過程中提高創造性的思維能力
俗話說:“心靈手巧,手巧心靈”,手的活動可以說是大腦活動的物化表現。手是人的第二大腦,人的思維在很多情況下是在手的活動過程中進行的。創造性思維訓練決不能停留在口頭上、筆尖上,應讓學生動手,達到創新的目的。
例如:學校高三(2)班王靈敏同學平時喜歡觀察,發現目前電動自行車技術已基本成熟,而且發展很快。由于它比自行車速度快、省力,已廣泛成為人們代步工具。在城市不會凸顯它的不足之處,但對于江河縱橫、水域密布的區域就顯示出它的弱勢,不能做到暢通無阻,過江、過河只能繞路過橋,或乘輪渡。尤其對經常下河捕魚的農民來說,用電動自行車將船載到河邊,車子鎖在路邊不安全,船下河又缺乏動力,需人力劃,速度慢又費力當時他就一直在想能否把車和船合二為一,他把這個想法告訴了指導老師,通過查閱資料和老師悉心指導,他終于發明了一種結構簡單,使用方便的水陸兩用電動船。獲得2011年江蘇省職業教育創新大賽二等獎。專家評語:作者從自己日常生活中遇到的問題得到啟發,設計制作了水陸兩用電動船,作品構思新穎,方案實用,顯示作者有較強觀察思考和動手實踐能力。
又如:學校高二(3)班周舟同學有一次在上鉗工工藝課時,老師講解了剖分式軸瓦油槽的鏨削,要求工人的技術水平高,費時費力,而且油槽深淺不易控制,形狀不美觀,而整體式瓦油槽鉗工無法完成,只能采用車削加工,對車工技術水平要求更高,到目前為止還沒有攻克整體式軸瓦封閉油槽的加工問題,老師希望他們以此作為突破,他就更有了創新創作的欲望,在課余時間常常去車工車間看師傅如何加工軸類、套類、圓錐類零件的加工,尤其是對螺紋的加工更感興趣,了解螺紋的形成,螺距變大能往復運動,就可以加工出封閉的軸瓦油槽。他把想法告訴了指導老師,指導老師充分利用數學函數知識,并且給他寫出了數學函數表達式,他信心百倍,在學習完鉸鏈四桿結構時學習到了曲柄滑塊結構,滑塊能做往復直線運動,錐齒輪傳動解決了刀桿的動力,利用偏心機構解決了軸瓦油槽的長度調節問題,經過近一年的辛苦努力,他終于在老師的共同努力下完成了整體式軸瓦封閉油槽的夾具制作,油槽的形成軌跡是利用軸瓦的旋轉結合車刀的往復直線運動,即可實現了這一功能,他使用了車削加工、銑削加工、線切割加工、焊接加工,從選料、設計、制造他都親自動手,遇到自己不能解決的,請指導老師幫忙解決,通過反復的調試加工,終于完成了軸瓦油槽的車削加工夾具。該項發明獲得2011年江蘇省職業教育創新大賽一等獎。
近幾年來,我們在指導職業學校學生科技創新活動中,一直進行一些有益的探索,但是怎樣有效地開展職業學校學生創新教育活動,為新時期建設培養創新性人才,仍然是一個嶄新的課題。我們將不斷努力探索,為職業學校學生創新教育改革再立新功。