陳仕軍
(湖北文理學院 數學與統計學院,湖北 襄陽 441053)
科技是第一生產力,創新是科技的核心競爭力,也是社會不斷進步的源泉。近年來,教育相關政策要求高校將“大學生創新創業能力”放在人才培養的首要位置[1]。各大高校也將創新創業項目和學科競賽作為提高大學生創新能力的重要抓手[2]。提高大學生的創新創業能力,大學生的創新創業動機是關鍵驅動,已經有一些探索研究[3]。楊曉婷等針對產教融合中大學生創新創業存在的問題,提出了一些新的解決路徑[4]。彭進香與王華榮從軟件實現角度,探討了大學生創新創業的平臺創建技術[5]。朱建軍探討了工業工程專業的創新創業實踐體系[6]。章莉娟提出將OBE 理念應用于大學生創新創業教育,有助于提高大學生雙創能力和人才培養質量[7]。本研究結合一線教師多年來從事教學工作和指導大學生創新創業項目的經驗,對提高大學生創新創業能力做了一定的思考與探索。
創新與創業的概念有所區別,創新是源泉,創業是創新理念的價值實現。培育創新型人才是高校人才培養的重要目標,創新是大學生教育中最重要的理念之一,需要全方位融入到人才培養全過程。創業除了需要創新理念作為支撐外,還必須有資金、技術等各種資源扶持,具有一定的風險和不可預測性。當然,創新的理念是最重要的,沒有創新理念和思想,創業則無法成功;反之,僅有創新理念,基于此來創業也未必能成功,還取決于太多其他因素。本研究認為,“大眾創業,萬眾創新”并非是要求大家都創業,更重要的是要求創新,培養具有創新理念和思維的人才。培養創新型人才,即要求大學生具有創造性思維,即并非一切以既有知識為權威,不敢質疑、不敢提問,導致無從創新。創新性思維,正是提倡大學生在學習各種專業知識的過程中,要善于總結和思考。中華文明乃至世界文明的進步,中國經濟乃至世界經濟的快速發展,無不與創新有關。從牛頓三大定律,到愛因斯坦的廣義相對論,再到量子力學,人類每次的更深層次認知和思考,無不體現出這種打破常規、別具歷史性的開創性思維,實際都是載入人類史冊的創新性思考。
高校將創新教育放在人才培養的首位具有重要意義。過去,高校更多強調的是學習知識的重要性、傳授知識的重要性,實際重視灌輸型教育方式,即學習書本知識,將書本知識看作權威,學生以教材為權威、以教師為權威,出現了一些學生會考試、但創造力不足的現象。例如,很多人提到一個不得不引人深思的現象[8-9]:與歐美國家相比,從總體上我國成績優異的高中生、本科生基礎知識都比較扎實,特別是數學基礎比較好;但是在研究生階段,我國部分學生體現出來的創新能力就稍顯不足。歐美國家有些看似基礎并不太扎實的學生,卻能在研究生階段做出巨大成就,有的甚至能達到世界一流水平。我國本土的研究生教育培養出了眾多國際一流的科技人才,但相對我國本科生、研究生的數量規模來說,頂尖人才的數量和比例還遠遠不夠。分析這種現象背后的原因發現,歐美發達國家的學生通常個性很強,有發散性思維、敢于質疑,總體來說質疑精神很強。這也說明創新性思考需要很強的質疑精神,而不是“把教材、名人、名師當成權威,一切以他們的觀點為準,不敢做過多思考”。大學生要敢于質疑,不斷提出新觀念、新方法,并善于學習和總結。因此,高校應該把創新理念放在大學生教育的首位,教師要引導學生帶著創新思維去學習,讓學生帶著質疑和思考學習,才能真正提高學生創新能力。
很多高校非常重視大學生的創新創業教育,并開發出一系列創新創業課程,部分學校形成了一套培養創新創業人才的課程體系。此種做法有利于各專業學生系統學習創新創業的相關課程,把創新創業的一些基本理念入腦入心,有利于人才創新能力的培養。另一方面,創新創業課程一般還是以某些專業為背景所設置的課程,這些理念和思維方法并不一定能直接應用于其他的專業課程。因此,如何將創新創業的理念融入各類專業課程,專業授課教師有必要做深入思考和探索。
將創新創業理念與專業課程進行深度融合,實際對專業課教師提出了更高的要求。教師應思考如何在專業課程的授課內容和方法上,培養學生的創新思維,讓學生在學習過程中不再被動接受知識,而是隨時都能看到專業的發展過程,引導學生做一些大膽思考,突破專業課程范圍,形成一些創新性思維和想法。例如在傳統的微積分教學中,教師授課基本是按照書本內容“求極限、求導數、求不定積分、求定積分”的先后順序來逐步講解,學生也是逐步接受這些知識,最終形成良好的知識體系。但是在學習過程中,學生很難從總體上看到各個模塊知識的來龍去脈。另一方面,當初牛頓與萊布茨茲創立微積分的過程漫長而復雜,并非按照一般微積分教材中展示的清晰的過程逐步進行,實際是在解決某一些應用問題時,發現歷史上以前的數學知識不夠用、解決不了問題,才創新性地思考創立了一些新的求解工具,逐步倒推,才得到微積分的基礎性思路。后來經過多年的發展,才逐步形成極限、導數、不定積分、定積分等一系列系統概念。教師應基于專業知識歷史發展的角度,引導學生主動學習,這樣不僅能提高學生學習興趣,還能引導學生進行發散性思考,有利于提高學生的創新性思維能力。
對專業授課教師來說,也可以從創新創業教育的高度來開展教學,采用啟發式教學,引導學生做到啟發式學習。教師不應局限于課程的章節體系,而應從某一問題出發,引發學生一系列的新問題和新思考,通過以點帶面,使學生逐步掌握有關專業課程的系統知識。在學習過程中,教師應引導學生帶著疑問學習,讓學生具有質疑精神,這樣才能對既有知識產生深入的理解和思考,創新性思想在這一過程中才會不斷迸發出來。
例如在專業課程數據結構與算法中,該課程表面上具有抽象性、理論性比較強的特點,很多學生望而卻步。實際上,學生只有對數據結構與算法知識有一定了解,并將其應用于具體問題的算法編程和實現時,才能體會到該課程具有非常強的操作性和實踐性。傳統教學中,教師會按照數據結構與算法的教材順序進行講授,即先學習一系列數據結構的定義和概念,包括順序線性表、鏈表、棧、隊列、樹和圖;然后再針對各種數據結構,構造一些簡單的應用例子,讓學生學習如何定義和使用這些數據結構。在教學過程中,先傳授理論再講解應用,因為講授理論時缺乏易理解的實踐案例作為應用背景,導致理論與實踐脫節,學生只能按部就班地掌握這些數據結構的概念,難以深入理解數據結構概念存在的合理性。這種傳統的教學模式造成了學生的被動式學習,使學生對概念的理解不透徹,無法激發學生的創新性思維,導致學生的學習興趣下降。
對此,本研究做了一些融入創新教育理念的嘗試——基于案例啟發式教學,即從具體的應用案例出發來進行教學,特別是引導學生仔細分析利用現有知識解決問題案例時的缺陷,從而提出更好的解決辦法,即提出新的數據結構。教師應讓學生逐步理解為什么要定義這些數據結構,認識到這些數據結構存在的必要性及其重要價值。在講授鏈表和循環鏈表時,教師可以著名的約瑟夫問題為應用背景,先分析采用傳統的C 語言數組求解問題時會遇到很大困難,無論是數據存儲還是計算過程都會非常復雜,計算效率太低;再引導學生利用C 語言的Struct 定義出新的數據結構循環鏈表,從而高效地解決該問題。此種啟發式教學模式,讓學生深刻體會到了循環鏈表數據結構的精妙之處,也極大提高了學生的學習積極性。在此案例中,教師有效激發了學生的創新性思維。
將創新創業思想融入專業課的教學過程中,是大學專業教師必須要認識到的重要問題。大學教師在授課時,針對課程環節、課程內容、授課方式的思考,都需要結合具體專業來進行。即教師在教授課程的過程中也要善于引導學生進行創新性思考,使學生帶著質疑精神去學習和鉆研。只有不斷質疑,才能不斷進行創新性思考,才能提出一些新思想、新方法甚至新的結論。
除了將創新創業思想融入專業課程教育中,提高大學生創新創業能力以外,大學生自身要充分利用好課外時間,做好創新創業能力的相關訓練。參加各級各類學科競賽、主持參與大學生創新創業項目、參與教師科研課題、創辦微型企業,是提高大學生創新創業能力的重要途徑。學科競賽、大學生創新創業項目和參與教師課題,都是在研究一些實際或科研問題中不斷總結現有知識方法的優缺點,認識其局限性,從而帶來新思考和新方法,其本身就是不斷創新的過程。
與做科研項目相比,參加學科競賽所涉及的范疇相對較小,但一般時間更為緊迫,學生必須在很短時間內不斷查閱新資料、思考新問題,在質疑和討論的基礎上,提出解決問題的模型和方法。而大學生創新創業項目和教師科研項目時間則更加寬松,課題難度也更大,需要更長時間的研究、積累和思考。讓大學生參加學科競賽和創新創業相關的科研項目,是提高創新創業能力最直接的途徑。此外,創辦微型企業屬于系統工程,對創新性思維的要求更高,學生具備需要更多的企業、商業基礎知識和專業技能,既有創新的要求也有創業的要求,難度也更大。
提高大學生的創新創業能力,是高校培養人才的重要目標。將創新創業教育融入專業教學過程中,支持大學生參與各級學科競賽、創新創業項目、融入教師科研課題是提高大學生創新創業能力的主要途徑之一。近三年來,本研究通過在教育教學中融入創新創業理念的實踐探索,發現專業課數據結構與算法期末總評成績逐年提升,指導學生主持國家級大學生創新創業項目兩項,指導學生參加全國大學生數學建模競賽和全國大學生電子商務“創新、創意及創業”挑戰賽,并獲得省級獎三項,學生的創新創業能力得到了極大提高。今后,高校還需要不斷挖掘培養大學生創新創業能力的方法,促進大學生創新創業能力的穩步提升。