結合課程教學的工科學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索與思考

蔡杰++楊宏旻

摘 要：當前工科學生能力培養(yǎng)的一個重要內(nèi)容是學生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，因此如何在教學及科研環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力成為擺在大學工科教師面前的一個重要課題。該文作者從自身教學實踐出發(fā)，就如何在課程教學中培養(yǎng)工科學生的實踐創(chuàng)新能力以及使用所學理論解決工程實踐問題的能力問題提出了一些自己的看法與思考。

關鍵詞：工科學生 教學實踐 實踐創(chuàng)新能力

中圖分類號：O35 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（b）-0199-02

Exploration and Thought of Training of Innovation Ability of Student of Engineering Incorporating Course Teaching

Cai Jie Yang Hongmin

（Nanjing Normal University， Nanjing Jiangsu， 210042， China）

Abstract：Currently training of innovation ability is one of the key contents of ability training of students of engineering， so how to cultivate the innovation ability during the teaching and research has been an important topic for the university teachers. Aiming at this real demand， on the basis of our teaching practice， the authors of this paper proposed some opinions and thoughts on improving the capability of practice and innovation and the capability of solving practical engineering problems using theoretical knowledge during the course teaching.

Key Words：Students of Engineering； Teaching practice； Capability of practice and innovation

工科是一門實踐性非常強的學科，工科教育的目的在于培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的，能夠使用所學知識解決生活、生產(chǎn)實踐中具體問題能力的高級人才[1-5]。但是，中國長期以來的應試教育模式，極大地傷害了工科實踐創(chuàng)新能力，如何在大學階段培養(yǎng)工科學生的實踐創(chuàng)新能力是擺在中國大學教育面前的現(xiàn)實問題。工科學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)應當滲透于課堂教學、實踐教學等各個教學環(huán)節(jié)。作者長期從事工科的一線教學改革實踐，在教學實踐中積極探索培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力以及解決工程實際問題的能力[6-9]。作者就自己在主講《燃燒理論與污染控制》《傳熱學》等課程的教學實踐過程中如何培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力的體會談一點自己認識與思考。

1 夯實學生的理論知識基礎

創(chuàng)新是建立在擁有非常扎實的專業(yè)基礎知識基礎之上的創(chuàng)新，因此，首先在教學過程中夯實工科學生的專業(yè)基礎知識。目前，不少高校的各種大學生創(chuàng)新實踐計劃都安排在大學二年級第一學期，但這個階段學生對自己的專業(yè)還沒有清晰的認知，專業(yè)知識也非常缺乏，他們提出的一些想法與計劃甚至違背基本的科學規(guī)律與專業(yè)知識理論，因此進行與專業(yè)知識相關的各種創(chuàng)新實踐訓練比較困難。因此，在工科學生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)問題上，首先立足于幫助引導學生充分學習掌握相關的專業(yè)知識，讓他們在擁有較豐富的專業(yè)知識的基礎上學會發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)生活中存在的問題并根據(jù)所學專業(yè)知識分析并解決這些問題。

2 結合專業(yè)基礎知識提出開放性問題

2.1 在教學過程中培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題的能力

沒有問題的思考是瞎想，沒有目的的行為是盲動。創(chuàng)新能力培養(yǎng)的前提是發(fā)現(xiàn)問題能力的培養(yǎng)，只有善于發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)生活實踐中存在的這樣那樣的問題，才能積極探索解決問題的方法，才能激發(fā)自己的創(chuàng)新熱情。作者在教學實踐中非常注重培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題的能力，每一個知識點的出發(fā)點都是生產(chǎn)生活實踐中的具體問題。比方說，為什么煤氣灶是先打火后開氣閥？這是日常生活中極其普通的現(xiàn)象，但許多學生卻不知道原因，也從未曾關注過這個問題，但不用說關注其背后的《燃燒學》相關知識。作者在授課時，先將問題拋給學生，通過提問讓他們關注這個問題，并由此展開，繼續(xù)發(fā)現(xiàn)類似的生活生產(chǎn)中的燃燒現(xiàn)象與應用。然后再切入相關知識點的講解。之后再回到該現(xiàn)象，讓學生根據(jù)相關知識分析現(xiàn)象背后的原因。最后，再給學生安排課后作業(yè)，讓他們觀察日常生活中其他的燃燒現(xiàn)象，并試著找尋各燃燒現(xiàn)象或燃燒設備存在哪些不足，如是否燃燒效率不高，是否燃燒污染物無法有效控制等。從而既能幫助學生有效掌握知識點，又能激發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的能力。

2.2 加強對拔尖人才的挖掘與培養(yǎng)

創(chuàng)新不是所有人的創(chuàng)新，創(chuàng)新應當是少數(shù)人的創(chuàng)新[10]。因此，在教學實踐過程中，找尋并發(fā)掘一些對科研創(chuàng)新有熱情、會鉆研，未知欲旺盛，并且學有余力的學生，對他們進行重點培養(yǎng)是非常重要的。對于那些熱衷于創(chuàng)新發(fā)明，喜歡自己琢磨、喜歡刨根問底的學生，要多加關注。對他們提出的各種各樣的想法和思考，即使是非常幼稚或荒誕不經(jīng)的，都需認真對待，不能打擊他們的積極性。對于那些不切實際的、違背科學規(guī)律的思考，要進行有效的引導，使得他們的想法和思考符合客觀規(guī)律、有效立足于專業(yè)知識，從而能夠做出真正有效的創(chuàng)新成果。創(chuàng)新不能有硬性要求和指標，不能因為創(chuàng)新的內(nèi)容很簡單就認為沒有必要和意義，這是不對的。大學階段的簡單的創(chuàng)新實踐是將來從事更高水平創(chuàng)新實踐的早期階段，只有經(jīng)過不斷地培養(yǎng)和鍛煉，積累足夠的知識和經(jīng)驗，才能夠更好地掌握創(chuàng)新的實施方案與思維方法。

2.3 指導學生將專業(yè)課程進行有機串聯(lián)

創(chuàng)新的核心要點之一就是有效串聯(lián)各學科知識領域，在學科交叉領域找到新的思想的火花。對于學生而言，在專業(yè)知識尚未豐富、專業(yè)素養(yǎng)比較缺乏的前提下提多學科交叉是沒有任何意義的，甚至是錯誤的。但是，多學科交叉這個思想需要有，需要加以培養(yǎng)。通過各課程之間的有機串接，幫助學生理順各課程之間的內(nèi)在聯(lián)系與區(qū)別，從而融會貫通各課程教學內(nèi)容，形成清晰的學科知識結構體系。在這個過程中，培養(yǎng)學生找尋各門課程的交叉點，啟發(fā)學生在各課程交叉點找到新的認知點，從而進一步加深他們對整個學科體系的理解，并培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)新問題的能力。比方說，《工程熱力學》《傳熱學》兩門學科，一門學科著眼于系統(tǒng)從一個平衡態(tài)到另一個平衡態(tài)的過程上熱量傳遞的多少，而另一門學科則著眼于熱量的傳遞過程。通過這兩門課程的共性與差異的比較，使學生理解掌握熱量傳遞方向、熱量傳遞方式的具體規(guī)律和內(nèi)涵，并可以進一步延伸到《燃燒學》相關知識點。這樣使學生在深入學習專業(yè)知識的同時，創(chuàng)新能力也得到了很大的提高。

3 將課程教學與各實踐創(chuàng)新計劃有機結合

將課程教學與實踐創(chuàng)新計劃有機結合是培養(yǎng)工科學生創(chuàng)新能力的重要手段和方法。目前，全國各級教育機構、各高校均建設有各種類型的大學生科研創(chuàng)新計劃以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。但是，很多科研創(chuàng)新計劃往往流于形式，導師出題很隨意，學生實施也很不用心，項目草草開始、草草結束，學生的科研創(chuàng)新能力并沒有得到提高。為達到良好的實施效果，各科研創(chuàng)新計劃必須與課程教學緊密結合，科研創(chuàng)新的題目必須緊密圍繞課程教學，不然科研創(chuàng)新就會成為無源之水。科研創(chuàng)新題目的確定應當以使學生最大程度地實踐所學專業(yè)知識理論為先導，以能夠激發(fā)學生在項目實施過程中發(fā)現(xiàn)新問題、找到新方法，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力作為落腳點。在項目實施過程中，導師應當及時啟發(fā)學生運用所學知識解決面臨的各種問題，尤其是專業(yè)問題；應當指導學生閱讀、查閱更多的專業(yè)資料，專業(yè)文獻，不斷提高學生的理論水平與理論素養(yǎng)。

4 建立校外實習基礎，實施雙導師制

工科的特點就是與工程生產(chǎn)實踐緊密結合，實踐性較強。因此，一方面要充分利用校內(nèi)原有的實習工廠以及工程訓練中心，安排低年級學生完成金工實習和熱工實習；另一方面，熱工專業(yè)應當與地方熱工企業(yè)建立合作關系，建立熱工校外實習基地，定期安排學生進行實習。與此同時，為彌補校園教學過程中存在的理論性強、實踐知識相對匱乏的現(xiàn)實，應當在校外實習其他聘請校外導師，請校外導師給學生介紹工程實踐中的專業(yè)知識。通過校外實踐活動，使學生掌握當前工程領域的最新技術成果、最新設備型號，以及技術、設備、管理等方面存在的不足。通過這些實踐環(huán)節(jié)的學習，使學生對技術發(fā)展有比較清晰的認識，進而推動他們利用所學專業(yè)知識去分析思考如何解決這些問題，或者解決這些問題的技術發(fā)展方向，從而培養(yǎng)他們的實踐創(chuàng)新能力。

5 結語

作者從自身的教學實踐出發(fā)，就如何在教學過程中培養(yǎng)工科學生的實踐創(chuàng)新能力談了一些自己的感想，主要內(nèi)容可以概括為以下幾點：（1）有效培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力，首先要讓學生學好書本知識，夯實理論基礎；（2）要想培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，就要在教學過程中注重學生發(fā)現(xiàn)問題的能力；（3）必須選擇性地培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力的工科學生；（4）培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新力，需要將課程教學與實踐創(chuàng)新計劃有機結合。

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