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[摘要]大学生创新能力的培养和提高是富国强民的战略需要,也是当前高等教育改革和创新的核心内容。温州大学机电工程学院以学科竞赛的为着力点,全面培养学生的问题意识、分析综合能力、实际操作能力、竞争与合作能力、反省认知与逆境调整能力,探索出一条以赛促学、以赛促教、以赛促改的人才培养新模式和教学改革新思路。
[关键词]学科竞赛 创新能力 实施情况 效果评价
当历史的车轮缓缓驶入21世纪,我们越来越多地听到了关于加强创新教育的呼声。迎接知识经济和新科技革命需要创新教育,国家的人才强国战略和富国方针需要创新教育,毫无疑问,创新教育已成为新世纪教育改革的主旋律。中共中央和国务院在《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中就强调指出,“高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神”,要“以培养学生的创新精神和实验能力为重点”,明确指出了当前我国高等教育改革和发展要以推进大学生的创新精神、创新能力为核心内容。
温州大学机电工程学院作为工科学院,紧密结合专业、学科实际,着力在培养什么样的人,如何培养人这两个方面下功夫,逐渐形成了以学科竞赛为依托,以增强学生的实践动手能力和创新精神为基本导向,以提高学生综合素质、增强就业竞争力为主要目标,培养具有创新精神和创新能力的适应21世纪发展的应用型高级人才。
一、组织学科竞赛,积累创新经验
温州大学机电工程学院是学校大力建设发展的工科学院,致力于培养具有可持续竞争能力的应用型高级人才。在多年的办学过程中,学院根据自身的学科专业特色,把学科竞赛作为培养学生创新意识、锻炼学生动手能力的有效载体,把组队参加各级各类学科竞赛活动作为学院的重点工作来抓。近年来,学院先后组队参加了国家级和省级的机械创新设计大赛、电子设计竞赛、数学建模竞赛、大学生“挑战杯”创业计划大赛、全国大学生HONDA汽车节能竞技大赛等各项学科竞赛,师生们在实战中得到了充分的锻炼,取得了一系列骄人的战绩。仅2008年,学院学生在浙江省第五届大学生机械创新设计竞赛暨第三届全国大学生机械创新设计竞赛选拔赛中,获得1项一等奖、1项二等奖、2项三等奖,在第三届全国大学生机械创新设计大赛中,获得1项一等奖、1项二等奖。据统计,全院直接或间接参与学科竞赛的人数达到了学生总数的四分之一。
学院通过大力鼓励学生参与学科竞赛,不仅获得了一些学科竞赛的名次,更重要的是逐渐探索出一条培养学生创新精神,增强学生实践动手能力,提高人才培养质量的路子。
二、分析学科竞赛实施情况,培养学生创新能力
在各级各类学科竞赛的组织实施过程中,从研究课题的选定、具体研究、具体制作到团结协作、反省调整阶段,都积极倡导和鼓励学生的主动性、积极性、研究性和创造性,全面培养学生的创新精神和创新能力。
1.自行选题,培养学生的问题意识
问题意识即学生寻求和发现问题的能力,是创新能力的一个重要组成部分。只有学会敏锐的观察,在观察中学会思考,从而做出有效的价值判断,这样才不仅能够寻求到那些人所共知的信息,更能够捕捉到稍纵即逝的问题,带着这些被发现的问题去思考,才有可能实现不同于其他人的创新。
所以,在指导学生确定参赛题目时,鼓励学生放开思维,仔细观察,主动思考能否用自己所学的知识解决生活或工作中所碰到的难题。教师只是指导他们从实际情况出发,考虑环境和条件的制约因素,帮助学生论证选题的可行性。例如,有的学生观察到制鞋工厂中难闻的油漆味是由于鞋跟喷漆时油漆在空气中扩散所致,这不仅污染了空气环境,更会对人体造成很大的伤害,能不能制造一台新的喷漆机,使用起来既方便快捷,又能有效解决油漆扩散问题呢?经过一番仔细思考和认真研究,最后确定可以将链传动、带传动、槽轮、杠杆等机构结合起来,用简单的机构实现了相对复杂的动作,达到预期的效果。
2.自主研究,培养学生的分析综合能力
创新不仅仅限于发现问题,更重要的是综合分析问题。它需要将问题细化、分解、分类、变形、重组、综合,将一个问题条分缕析为若干个子问题,并对这些子问题逐一进行独立、全面的思考,发现问题的症结所在,从而找到解决问题的方式方法。
学生在确定选题之后,就要充分调动所积累的知识,对选题进行认真的分析,找到问题的突破口,明确所需要的知识原理,并将这些原理予以综合运用,融会贯通,才能使研究具有创新性。值得一提的是,在这一过程中教师不必手把手地告诉学生选题所可能运用到的原理和方法,而是通过启发学生自主分析,独立思考,综合研究,帮助学生找到解决问题的途径。对于学生出现的一些可能会走“弯路”的研究思路,也不妨“睁只眼,闭只眼”,让学生在研究过程中遭遇到一些困难的阶段,走一些“弯路”,才能使他认识到科学研究的艰难和意义所在,从而培养他独立自主、周密严谨的科研精神和善于分析、勤于研究的创新能力。
3.动手制作,培养学生的实际操作能力
在对问题进行综合分析的基础上,还需要动手操作,将它转变成实际的物质成果,从而实现创新。在实际动手操作的过程中,它可以检验理论研究的正确性,能及时发现问题、纠正错误,保证创新成功,还可以通过操作过程中的偶然现象发现新的创新机会,实现更大的突破。
在学生对选题进行充分的理论研究和综合分析之后,就需要联系实际,亲自动手将理论图景转化为实际物体,这也是对前期理论方案设计的一个“反刍”过程。鼓励学生亲自动手制作零部件,对于实在有困难的零部件可以放在工厂加工,但最后的成品装配阶段要求学生自己完成。在成品的调试过程中,学生又需要不断修正和改进理论设计方案,并在实际操作过程中不断得到验证,从而实现成品的最优化。在这个将理论转化为现实的过程中,不仅加深了学生对理论知识的理解和贯通,更重要的是使学生学会和提高了实际操作能力,从不熟练到熟练、从不巩固到巩固、最后达到自动化的程度,将创新精神和实践能力落到了实处。
4.沟通协调,培养学生的竞争与合作能力
创新活动中包含了竞争与合作这两个相辅相成、必不可少的组成部分。只有竞争,才能激发潜在的创新积极性,扬长避短,出其不意,超越他人。与此同时,创新不仅仅是个人英雄主义似的单打独斗,它又是一个团结协作、取长补短的过程,很多创意仅凭一己之智、一己之能是无法完成的。所以,在创新活动中,沟通交流、团结协作、通力合作、团队意识就变得尤为重要。
在学生组队共同完成一个研究项目的过程中,每位组员都要进行独立思考,提出各自的真知灼见,同时又注重交流沟通,相互了解,分工协作,共同完成研究任务。在研究的每个环节中,都要组织全体队员和指导教师集体开会,每个队员都要发表自己的意见和建议,在此基础上大家展开充分的讨论,共同制定研究方案和实施细则;研究过程中遇到问题和难点,也群策群力,献计献策,大家共同协商解决。这不仅使队员们相互启发,发现新的创新线索,而且增强大家的集体主义情感,最大限度地团结一切力量,调动一切积极因素,坚定不移地朝着既定目标迈进。
5.总结经验,培养学生的反省认知与逆境调整能力
在创新活动过程中,不断地总结经验,不时进行反省认知,不仅可以及时解决遇到的问题,保证创新活动取得圆满成功,更能够提高主体的自我意识,增强主体进行创新活动的主动性和积极性。
在学生进行实际研究过程中,教师要指导学生做到“一步三回头”,帮助学生养成“吾日三省吾身”的良好习惯。也就是说,在学生寻求并发现问题,产生创意的时候,教师要指导学生及时总结经验,表达自己发现问题和产生创造思维的过程;在学生动手制作实物的过程中,教师也要指导学生进行不断地反思,原有的理论设计是否合理?能否找到更好的设计方案?有哪些需要改进、优化的方面?经过这样全过程、及时性的反省认知,才能保证研究项目按时、保质地完成,才能使学生学会举一反三,认真总结研究经验,为下一次开展研究工作做好准备。需要着重指出的是,在研究遇到困难无法继续进行的时候,教师要指导学生正确认识困难,保持清醒而理智的头脑,迎难而上,找到困难的症结所在,齐心协力打倒研究过程中出现的“拦路虎”。
[关键词]学科竞赛 创新能力 实施情况 效果评价
当历史的车轮缓缓驶入21世纪,我们越来越多地听到了关于加强创新教育的呼声。迎接知识经济和新科技革命需要创新教育,国家的人才强国战略和富国方针需要创新教育,毫无疑问,创新教育已成为新世纪教育改革的主旋律。中共中央和国务院在《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中就强调指出,“高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神”,要“以培养学生的创新精神和实验能力为重点”,明确指出了当前我国高等教育改革和发展要以推进大学生的创新精神、创新能力为核心内容。
温州大学机电工程学院作为工科学院,紧密结合专业、学科实际,着力在培养什么样的人,如何培养人这两个方面下功夫,逐渐形成了以学科竞赛为依托,以增强学生的实践动手能力和创新精神为基本导向,以提高学生综合素质、增强就业竞争力为主要目标,培养具有创新精神和创新能力的适应21世纪发展的应用型高级人才。
一、组织学科竞赛,积累创新经验
温州大学机电工程学院是学校大力建设发展的工科学院,致力于培养具有可持续竞争能力的应用型高级人才。在多年的办学过程中,学院根据自身的学科专业特色,把学科竞赛作为培养学生创新意识、锻炼学生动手能力的有效载体,把组队参加各级各类学科竞赛活动作为学院的重点工作来抓。近年来,学院先后组队参加了国家级和省级的机械创新设计大赛、电子设计竞赛、数学建模竞赛、大学生“挑战杯”创业计划大赛、全国大学生HONDA汽车节能竞技大赛等各项学科竞赛,师生们在实战中得到了充分的锻炼,取得了一系列骄人的战绩。仅2008年,学院学生在浙江省第五届大学生机械创新设计竞赛暨第三届全国大学生机械创新设计竞赛选拔赛中,获得1项一等奖、1项二等奖、2项三等奖,在第三届全国大学生机械创新设计大赛中,获得1项一等奖、1项二等奖。据统计,全院直接或间接参与学科竞赛的人数达到了学生总数的四分之一。
学院通过大力鼓励学生参与学科竞赛,不仅获得了一些学科竞赛的名次,更重要的是逐渐探索出一条培养学生创新精神,增强学生实践动手能力,提高人才培养质量的路子。
二、分析学科竞赛实施情况,培养学生创新能力
在各级各类学科竞赛的组织实施过程中,从研究课题的选定、具体研究、具体制作到团结协作、反省调整阶段,都积极倡导和鼓励学生的主动性、积极性、研究性和创造性,全面培养学生的创新精神和创新能力。
1.自行选题,培养学生的问题意识
问题意识即学生寻求和发现问题的能力,是创新能力的一个重要组成部分。只有学会敏锐的观察,在观察中学会思考,从而做出有效的价值判断,这样才不仅能够寻求到那些人所共知的信息,更能够捕捉到稍纵即逝的问题,带着这些被发现的问题去思考,才有可能实现不同于其他人的创新。
所以,在指导学生确定参赛题目时,鼓励学生放开思维,仔细观察,主动思考能否用自己所学的知识解决生活或工作中所碰到的难题。教师只是指导他们从实际情况出发,考虑环境和条件的制约因素,帮助学生论证选题的可行性。例如,有的学生观察到制鞋工厂中难闻的油漆味是由于鞋跟喷漆时油漆在空气中扩散所致,这不仅污染了空气环境,更会对人体造成很大的伤害,能不能制造一台新的喷漆机,使用起来既方便快捷,又能有效解决油漆扩散问题呢?经过一番仔细思考和认真研究,最后确定可以将链传动、带传动、槽轮、杠杆等机构结合起来,用简单的机构实现了相对复杂的动作,达到预期的效果。
2.自主研究,培养学生的分析综合能力
创新不仅仅限于发现问题,更重要的是综合分析问题。它需要将问题细化、分解、分类、变形、重组、综合,将一个问题条分缕析为若干个子问题,并对这些子问题逐一进行独立、全面的思考,发现问题的症结所在,从而找到解决问题的方式方法。
学生在确定选题之后,就要充分调动所积累的知识,对选题进行认真的分析,找到问题的突破口,明确所需要的知识原理,并将这些原理予以综合运用,融会贯通,才能使研究具有创新性。值得一提的是,在这一过程中教师不必手把手地告诉学生选题所可能运用到的原理和方法,而是通过启发学生自主分析,独立思考,综合研究,帮助学生找到解决问题的途径。对于学生出现的一些可能会走“弯路”的研究思路,也不妨“睁只眼,闭只眼”,让学生在研究过程中遭遇到一些困难的阶段,走一些“弯路”,才能使他认识到科学研究的艰难和意义所在,从而培养他独立自主、周密严谨的科研精神和善于分析、勤于研究的创新能力。
3.动手制作,培养学生的实际操作能力
在对问题进行综合分析的基础上,还需要动手操作,将它转变成实际的物质成果,从而实现创新。在实际动手操作的过程中,它可以检验理论研究的正确性,能及时发现问题、纠正错误,保证创新成功,还可以通过操作过程中的偶然现象发现新的创新机会,实现更大的突破。
在学生对选题进行充分的理论研究和综合分析之后,就需要联系实际,亲自动手将理论图景转化为实际物体,这也是对前期理论方案设计的一个“反刍”过程。鼓励学生亲自动手制作零部件,对于实在有困难的零部件可以放在工厂加工,但最后的成品装配阶段要求学生自己完成。在成品的调试过程中,学生又需要不断修正和改进理论设计方案,并在实际操作过程中不断得到验证,从而实现成品的最优化。在这个将理论转化为现实的过程中,不仅加深了学生对理论知识的理解和贯通,更重要的是使学生学会和提高了实际操作能力,从不熟练到熟练、从不巩固到巩固、最后达到自动化的程度,将创新精神和实践能力落到了实处。
4.沟通协调,培养学生的竞争与合作能力
创新活动中包含了竞争与合作这两个相辅相成、必不可少的组成部分。只有竞争,才能激发潜在的创新积极性,扬长避短,出其不意,超越他人。与此同时,创新不仅仅是个人英雄主义似的单打独斗,它又是一个团结协作、取长补短的过程,很多创意仅凭一己之智、一己之能是无法完成的。所以,在创新活动中,沟通交流、团结协作、通力合作、团队意识就变得尤为重要。
在学生组队共同完成一个研究项目的过程中,每位组员都要进行独立思考,提出各自的真知灼见,同时又注重交流沟通,相互了解,分工协作,共同完成研究任务。在研究的每个环节中,都要组织全体队员和指导教师集体开会,每个队员都要发表自己的意见和建议,在此基础上大家展开充分的讨论,共同制定研究方案和实施细则;研究过程中遇到问题和难点,也群策群力,献计献策,大家共同协商解决。这不仅使队员们相互启发,发现新的创新线索,而且增强大家的集体主义情感,最大限度地团结一切力量,调动一切积极因素,坚定不移地朝着既定目标迈进。
5.总结经验,培养学生的反省认知与逆境调整能力
在创新活动过程中,不断地总结经验,不时进行反省认知,不仅可以及时解决遇到的问题,保证创新活动取得圆满成功,更能够提高主体的自我意识,增强主体进行创新活动的主动性和积极性。
在学生进行实际研究过程中,教师要指导学生做到“一步三回头”,帮助学生养成“吾日三省吾身”的良好习惯。也就是说,在学生寻求并发现问题,产生创意的时候,教师要指导学生及时总结经验,表达自己发现问题和产生创造思维的过程;在学生动手制作实物的过程中,教师也要指导学生进行不断地反思,原有的理论设计是否合理?能否找到更好的设计方案?有哪些需要改进、优化的方面?经过这样全过程、及时性的反省认知,才能保证研究项目按时、保质地完成,才能使学生学会举一反三,认真总结研究经验,为下一次开展研究工作做好准备。需要着重指出的是,在研究遇到困难无法继续进行的时候,教师要指导学生正确认识困难,保持清醒而理智的头脑,迎难而上,找到困难的症结所在,齐心协力打倒研究过程中出现的“拦路虎”。