大學生創新性思維的構建培養

熊彬 夏希悅 劉靖娜

摘? 要：當前本科教育中需要解決的一個重大問題就是怎樣更好地培養學生的創新性思維與實踐動手能力，使學生成為更加優秀的社會人才。寶石學實驗是寶石及材料工藝學專業的專業課程，融合儀器的使用、彩色寶石的鑒定、鉆石的分級和有機寶石的研究等多分支實驗的主要學科，這門學科能培養學生的鑒定能力和綜合性思維，尤其是實驗設計環節，更能培養學生的創新性思維。該文主要就寶石學實驗對學生創新性思維的構建培養，指出通過寶石學實驗培養學生創新性思維的重要性，并提出具體的構建建議與培養對策。

關鍵詞：寶石學；創新；實驗教學；寶石及材料工藝學；鑒定能力

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）03-0072-05

Abstract： At present， a major problem to be solved in undergraduate education is how to better cultivate students' innovative thinking and practical ability， so that they can become better social talents. Gemmology experiment is a professional course of Gemology and Material Technology， which combines the main disciplines of multi-branch experiments such as the use of instruments， the identification of colored gems， the classification of diamonds， and the study of organic gems. This discipline can cultivate students' identification ability and comprehensive thinking， especially in the experimental design， and can also cultivate students' innovative thinking. This paper mainly points out the importance of cultivating students' innovative thinking through gemological experiments， and puts forward specific suggestions and training countermeasures.

Keywords： Gemology; innovation; experimental teaching; Gemstone and material technology; appraisal ability

實驗是創新性教育的過程，是理論教育的創新性發展模式。一個專業、一所學校、一個民族和一個國家之所以能不斷地發展，歸根結底離不開創新。青年學生通過實驗能夠增加過程體驗，培養問題意識，訓練鑒定技能，釋放出更有創造力的創新性能量。實驗教學具有一定的獨特性，它關聯著整個學科的理論知識，又發散著在鑒定過程中探索出的創新思維，而創新思維在實驗的過程中起著至關重要的作用，夠引領寶石鑒定的新方向、聚焦寶石科研前沿、創新鑒定技能與手段，促進實驗能力的進一步提升。寶石學是研究珠寶玉石，基于礦物學、巖石學、材料化學交叉的特色鮮明的地質學分支學科[1]。在新工科背景下（新工科建設由教育部在2017年2月提出，是國家主動應對新一輪科技革命與產業變革、大力培養高層次工科創新人才的重要舉措。高等工科院校的實驗教學是必不可少的學生培養環節，也是培養工科學生解決實際工程問題能力的重要途徑[2]），培養學生的創新意識，使其具備自主學習及運用所學知識解決寶石鑒定中相關問題的能力顯得尤為重要。寶石學是一門實踐性極強的學科，需要大量的實驗來做支撐，專業課中的實驗課在各類寶石學課程設置中也占有很大的比例，單看寶石學這一門專業課，實驗課時與理論課時比會達到１∶１，甚至更高，實驗教學的質量直接影響整個專業的教學質量和人才培養[3-4]。寶石及材料工藝學專業中，寶石學實驗教學的地位至關重要，課堂上開展寶石學實驗，不僅僅是為了鞏固與加強學生對各種理論常識的熟知與運用，更是要培養學生的實踐操作技能、科學探索精神及創新能力。在實驗課中，需要實驗課老師加強對于學生的指引作用，促使學生養成并保持優良的實驗習慣，規范每一步鑒定方法，在流程上不能有絲毫疏忽，先進行肉眼直接觀測，再放大觀察，繼而進行相應的實驗儀器操作。在實驗過程中，注意培養學生嚴謹的實驗態度，為日后能更好并且獨立地完成珠寶玉石鑒定奠定職業基礎。

大學生是接受教育的對象，也是民族的希望，更是國家的未來。他們朝氣蓬勃，更容易接收社會上的新鮮事物，也更容易從已有的知識中創新思想理念。個人、專業、社會的發展需要有創新性思維與實踐動手能力的人才，所以通過寶石學實驗對學生的創新性思維進行構建培育顯得非常重要。而實踐創新就像一個金字塔，需要夯實基礎，才能把這些鑒定技能轉化為自身的技巧，運用時得心應手。

寶石教育最早起源于西方國家，1908年，世界上第一個正規寶石教育機構——英國寶石協會FGA成立，隨后，1931年，美國寶石學院GIA等機構成立，經過近百年的發展，國外寶石職業教育日臻完善[5]。目前市場上出現的能夠作為學生標本的寶石有一定的局限性，一個是標本更新速度比不上市場上層出不窮的優化處理方式，這一點是毋庸置疑的，市場上新出來的品種，往往會直接通過商家賣給消費者，待到有一定數量的消費者感覺到上當受騙以后，才會拿到相關部門進行檢測，在檢測后，如發現當前市場上有大批量這樣處理的寶石，鑒定人員才會對其進行批量研究鑒別，最后出版相應的鑒定指導方案，再到發行出來，這中間經歷的時間比較長，這里會出現一個問題，鑒定方法的滯后性。另一個是這些經過新技術新方法處理的寶石標本，即使面市以后，可能也不是通過一些正規途徑獲得，如果科研機構或是學校需要購買這樣一些寶石作為標本，在招標購買上可能會存在一定的阻力，因而現有的能見到的合成處理的寶石相對有限，這是一個有限性。寶石及材料工藝學的學生往往鑒定的寶石都是在學校實驗室的，有些因為年份關系或是尺寸、光澤外觀等其他因素，跟市場上還是有些差別。因而我們可以探討一種一本萬利的方法，既可以培養學生寶石鑒定技能，又可以培養學生在鑒定方向上的創新思維。寶石學實驗可采取一些較為先進的技術方式來獲得準確的實驗結果和新穎實驗效果，鼓勵學生加入到“制備”（這里的制備包括優化、處理、合成等一系列可以改變寶石外觀的操作）寶石標本中來，這可以很大程度地激發起學生對于專業課的學習興趣，同時可以對學生的創新性思維進行構建培養，激勵他們想出更多更廣的鑒定路子，造福于珠寶鑒定事業。

一? 學生創新性思維構建培養的現狀分析

（一）? 培養學生創新性思維的重要性

創新思維的概念最早由美國心理學家吉爾福特提出，是多維對稱思維的復合體，借助科學的思維方式和想象、聯想等思維手段，使思維重新組合、升華，產生新的思路或頓悟，從而形成有一定應用價值的新觀點、新理論等創新成果的思維過程，具有廣闊性、深刻性、獨創性和靈活性等品質[6]。

社會的不斷發展離不開創新，沒有創新，就沒有人類的進步，一味地故步自封只會被創新的時代所淘汰，每一樣事務都是在不斷創新中穩固提升的，只有不斷創新的思維才能符合時代發展規律，才能跟上社會進步的腳步。現在的社會是一個經濟與科技都在不斷更新，持續進步的社會，只有保持創新性思維才會有未來進步的可能。當代大學生是走在時代前端的受教育群體，他們接受能力強、可塑性高、思維活躍和知識豐富，是民族的希望，國家的未來。老師們要鼓勵學生在實驗中勤于思考，樂于思考，勤于動手，樂于動手，將學會的理論知識合理地運用到實踐中。在這個不斷向前，更新換代極快的時代，為順應社會發展，更需要培養大學生創新思維，所以我們需要在實驗教學中探討一種新的實驗教學模式，通過寶石學實驗對學生的創新性思維進行構建培養，突出學生的主體性地位，主張實施素質教育，讓學生獲得更為全面性、創新性思維的發展。創新性思維及創新性實驗技能是學生在當前是否會準確理解與把握所學理論知識的基礎，也是日后在社會上是否會做出一定的成就的必要因素。在日常寶石學實驗教學中，我們要注重對學生綜合性技能的培養，特別是創新性技能。

（二）? 培養學生創新性思維的可行性

在新時代的新課程標準中，特別強調學生實驗的主體性地位，特別是創新性思維的發展尤為重要。寶石學教程是寶石及材料工藝學專業本科生的專業核心必修課，目的在于奠定寶石及材料工藝學專業學生相關系的、扎實的寶石學基礎知識，其主要內容包括寶石礦物的化學成分、寶石的結晶學特征及寶石的物理性質、化學性質等，其中也囊括了寶石的優化處理方法，合成品種及這些新方法新技術的鑒定思路與方法。大學生是新時代尖端的群體，他們有時間去接觸市場上很多新方法，也有精力去研究書本上一些固有技術，當學生很好地掌握了寶石鑒定的相關技術及寶石參數以后，創新性思維能幫助他們想到更多更廣的，甚至可能會優于市場的鑒定技術與合成處理方法，那么學校需要為學生提供安全的實驗環境，老師鼓勵學生勤于思考，樂于動手，學會將理論知識合理運用到實驗中。這不僅是讓學生掌握更多的全面的鑒定技術，在畢業之前練就一雙火眼金睛，也可以促進珠寶鑒定業的發展，讓這些新技術、新方法、新鑒定模式更快更好地服務于寶石鑒定事業。

二? 學生創新性思維的構建培養——以寶石學為例

對寶石鑒定學生來說，自己進行實驗的設計有一定的挑戰性，這需要學生有良好的理論知識，并且能熟知實驗技巧，然而這也是能培育學生的創新性思維的探究性實驗方法的關鍵步驟。在寶石學實驗教學中開設創新性實驗設計，鼓勵學生自主運用所學理論常識來處理寶石鑒定實際生活中的問題，在設計過程中發揮出創新性思維，提出更高效的鑒定方法。老師可通過下述方式來組織學生的實驗設計：首先完成實驗的基礎鑒定，這是課本上要求的基本知識，也是每個寶石學生在畢業時必須具備的鑒定技能，學生在大學四年的實驗學習中，必須良好地掌握并熟練地運用這些鑒定技能；其次是基于當前所有可用的實驗教學狀況，找到自己感興趣的寶石處理技術、鑒定方法及合成優化條件，以小組為合作單位，共同搜索有關資料，根據現有的可行的實驗條件設計新的鑒定思路，提交自己小組的實驗設計及鑒定規劃；最后是實驗中的報告模塊，這個環節對學生的創新性思維也有極大的促進作用，實驗報告是實驗中非常重要的一部分，它記載著學生整個實驗思路、實驗過程及實驗結果，一份嚴謹全面的鑒定報告不僅能幫助學生梳理清楚實驗思路，也是學生日后走向工作崗位的一項重要工作。寶石學實驗中，通過對寶石鑒定的訓練、有機寶石的鑒定訓練、鉆石的分級訓練和寶石合成優化的觀察，培養學生使用連貫性思維的能力。寶石學生在掌握了一系列基礎操作以后，進而可以融會貫通，比如，貫穿寶石鑒定與優化的實驗，像針對一些市場上常見的優化寶石與天然寶石的鑒定，要對寶石的參數進行綜合分析，再分析寶石優化辦法，通過設計一系列實驗得出實驗數據與結果，這一類型的優化寶石可以通過哪些新辦法來鑒定是否經歷了優化處理或經歷了哪些類型的優化處理。在這期間，老師要指引學生明白優化處理辦法是區分該顆寶石是否進行了優化處理的最關鍵環節，要及時對目前市場上常見的優化辦法進行歸納，保持鑒定工作的前衛性、科學性，以增強鑒定能力。為了能讓實驗數據更有說服力，排除一些標本的特殊性，我們需要至少做三組不同的實驗，一組是A品種天然寶石，二組是經過該方法優化后的A品種寶石，三組是經過該方法優化的B品種寶石。實驗教學中，老師可將學生分為三個不同的組別，要求每個組別針對自己的品種設計出鑒定方案，這個方案要針對性強，最好能一針見血，縮短實驗步驟，能夠直接得出答案是最理想的。經過學生對于綜合性實驗的比較探討，提出一些新的看法：第一，可嘗試將這類優化辦法用于更廣泛的寶石品種或是提出穩定性更強，消費者更能接受的優化辦法；第二，學生在實驗設計過程中，需要團隊的協作，這能培養學生的合作能力；第三，因實驗是自行提出并設計的，學生的參與度大大提高，這能拓展學生邏輯思維的能力，不斷地擴展學生的知識面，最后達到融會貫通、創新培養的目的。簡言之，實驗老師通過對學生自己設計綜合性實驗的指導，可以融合學生的基本鑒定技能，同時培養構建學生創新性實踐技能，這對于培養學生的動手能力與團隊協作能力都非常有意義。

為了能夠更好地培養學生在寶石學中的創新能力，老師可以從以下三個方面入手，達到師生共建良好實驗能力的目的。

（一）? 寶石學實驗教學中的加強基礎鑒定模塊的支撐力

基本技能的培育。學生在一門課程中想要有創新性發展，必須牢靠地培養好學生基礎實驗的訓練技能，所以基礎鑒定階段是對學生基本技能的培育，特別是對于工科學生，沒有實操技術相當于沒有掌握這門課程，特別對于一些需要動手能力更高更強的專業，實驗顯得更為重要，在學習理論知識后，在實驗教學階段，寶石鑒定學生需達到的學習目標應包括：①對所有相關實驗儀器的熟練運用；②對鑒定方法的方式的把握，當看到一個標本時，應該迅速思考出結果，應該用哪些設備，做哪些鑒定，能得到肯定性的結果；③學生通過良好的學習態度來完成實驗的習慣，每一個實驗環節都不能出錯，保證實驗的連貫性與結果的可靠性；④所有實驗過程要確保小組分工的和諧性，團隊的互助性。比如對一顆紅色寶石進行鑒定，那么需要對這顆紅色寶石進行肉眼觀察、顯微鏡觀察、二色鏡觀察、查爾斯濾色鏡觀察和分光鏡觀察等，這些基礎鑒定技能，可以增強寶石學生的實驗動手能力，也可以鞏固學生的理論知識，并融于實踐操作中。所以，在整個寶石學實驗教學中，基礎鑒定是學生能完成日后創新性突破的根基。

（二）? 寶石學實驗中的提升綜合設計模塊的創新性

寶石及材料工藝學專業的理論課程較為抽象難懂，學生在大學之前幾乎從未接觸過。因此如果只是憑借教師課上講解理論知識，學生很容易感到枯燥乏味。這導致當前部分學生在課程學習中沒有主動權，也未曾想過積極主動接觸學習，其很難對本專業產生學習興趣[7]。在寶石學實驗中，應加強綜合設計模塊的創新性培養，在這個過程中，學生應針對標本情況，選擇合適的實驗條件與實驗步驟，給出具體名稱，這需要學生熟知各類寶石的理論知識，鑒定依據，鑒別要點，同時運用相關的常用儀器，像顯微鏡、二色鏡、折射儀和分光鏡等得出具體的數值，再跟理論相結合，對寶石的種屬情況進行判斷定名。這是在寶石鑒定中的綜合性鑒定階段，而這一階段往往需要大量的實驗來反復強化對寶石參數的記憶和寶石鑒定儀器選擇的理解，因此大量的實驗會讓學生感覺枯燥乏味。這個模塊中，鼓勵學生以小組為單位，在老師的引導下，自己對題目進行選取，并搜集有關資料，確定最終的研究方案與思路方法等，讓學生以創新性實驗的方式完成培養方案中的常規實驗，可以增強學生的積極性與參與性，提升實驗的樂趣感與體驗感。如現市場上大多數的輻照改色的托帕石在鑒別上沒有強而有力的、切實可行的鑒別手段，學生可根據常見的物理參數及大量的實驗比對，提出更為合理、便捷、操作性強的鑒定方法；又如市場上如果出現需要改善寶石的裂隙過多的情況，往往會采用充填的方法，而充填后的寶石無論是在保存上還是在外觀上都會受到一定的影響，消費者不愿意去購買這樣經過處理的寶石標本，學生在掌握了基本實驗原理以后，可以實驗嘗試是否有更新更好的辦法去解決優化處理寶石的一些問題。

（三）? 寶石學實驗中的鑒定報告模塊的完整度

在獲得實驗成果后，實驗報告的規范與否，直接關系著實驗成果被其他人的接受程度、理解程度，直接關乎實驗的成功與否。實驗者在實驗過程中不斷摸索完成實驗，而其他人則通過實驗報告獲取有效信息，了解實驗步驟，攝取實驗結果。一份實驗報告的完整程度可以看出學生的綜合鑒定能力、語言表述能力，在撰寫實驗報告的過程中，學生也會對自己的實驗進行反復的、系統的審視，查看結果的可行性，是否有其他紕漏，在這個過程中，相當于重新做了一次實驗，梳理了關鍵步驟，理清了實驗技能，這對學生也是極大的提升。

綜上所述，在實驗教學中，教師應將課堂更多地交給學生，讓學生能自主地體驗實驗的樂趣與門道，在體驗式的教學中，學生根據自己的見解與能力，對寶石鑒定提出新思路、新方法，教師也可適當地改變傳統的實驗模式，采用一些更加實操性、創新性的課堂模式（如翻轉課堂），在學生掌握了寶石學一系列鑒定基本技能后，綜合運用到實際操作中；指導學生增強團隊意識，以小組為單位合作完成任務，對實驗進行創新和改進，創新實驗步驟，提出新的鑒定思路。這樣既可以加強學生對實驗的理解，加深對寶石鑒定儀器的使用方法，也可以讓學生在現有的鑒定方法上，進行新的創新與實踐，尋找到一些更方便、快捷、易行的鑒定模式，服務于寶石鑒定行業。在建立和實施創新體系的過程中鼓勵實驗教師積極參加專業內的學術交流、研討會議，讓實驗教師“走出去”，讓新的實驗思想、實驗策略“走進來”[7]。在寶石實驗教學中，通過加強基礎鑒定模塊作為支撐力、提升綜合設計模塊中創新性、加大完善報告模塊中完整度三個教學方案（圖1），指引學生自己對綜合性實驗進行創新性設計，通過寶石學實驗培養學生的創新性思維非常重要，這既能培養學生在日后寶石鑒定工作中的研究方法，又能在寶石學實驗中培養學生創新性思維。因此，就需要實驗課老師努力強化對于學生的指引，令他們始終保持優良的學習習慣，規范的實驗方法，嚴謹的工作作風，更好地為日后從事的寶石鑒定職業奠定基礎[8]。

參考文獻：

[1] 郭家增，劉凱，王笑梅．寶石學專業發展、定位與核心課程探討[J]．南陽師范學院學報，2021（3）：71-76.

[2] 教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/tongzhi/201702/t20170223_297

158.html.

[3] 李耿，徐雯星，張新元，等．中德大學地學人才培養模式的對比初探[J]．中國地質教育，2011（2）：111-114.

[4] 董春梅，徐方建．“礦物巖石學”實驗課延伸教學新模式改革與實踐[J]．中國地質教育，2013（2）：138-140.

[5] 廖宗廷，周祖翼，朱靜昌，等.寶石學學科創立、建設與人才培養[J].中國地質教育，2001（4）：16-19.

[6] 陳霞.論創新思維的本質及其教育[J].山東商業職業技術學院學報，2015（2）：77-81.

[7] 鄒藝姿，岳紫龍，周小卜.寶石及材料工藝學專業教學中存在的問題與對策[J].西部素質教育，2021（12）：139-131.

[8] 葉秉良.汪進前，李五一.高校實驗室安全管理體系構建與實踐[J].實驗室研究與探索，2011（8）：432-435.