農(nóng)機專業(yè)課程教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

左彥軍，賈富國，孫培靈

(東北農(nóng)業(yè)大學工程學院，黑龍江哈爾濱150030)

人類進入21世紀，國與國之間的競爭日趨激烈，而競爭的根本就是科學技術的創(chuàng)新［1］。創(chuàng)新的關鍵在人才，當代大學生的創(chuàng)新能力作為未來社會發(fā)展的原動力，是國家在國際市場競爭中立于不敗之地的中堅力量。對于高等院校教育來說，培養(yǎng)理論扎實、知識面寬廣、創(chuàng)新能力強的高素質人才成為21世紀高等教育的追求目標，也是衡量科技人才質量的重要標準。對中國這樣一個用占世界7%的耕地養(yǎng)活了占世界22%的人口的農(nóng)業(yè)大國來說，目前我國農(nóng)機產(chǎn)品自主創(chuàng)新能力薄弱，僅有30%左右達到了國際水平，其余70%左右相當于發(fā)達國家上世紀七、八十年代的水平［2］。因此，為推進我國農(nóng)機化的發(fā)展、加速實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、發(fā)展效益農(nóng)業(yè)、實現(xiàn)農(nóng)科的可持續(xù)發(fā)展，急需對農(nóng)機專業(yè)學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

一、農(nóng)機的創(chuàng)新

創(chuàng)新概念對于不同學科有著不同的定義，例如:社會學中是指人們?yōu)榱税l(fā)展的需要，運用已知的信息，不斷突破常規(guī)，發(fā)現(xiàn)或產(chǎn)生某種新穎、獨特的有社會價值或個人價值的新事物、新思想的活動;經(jīng)濟學中是指利用已存在的自然資源或社會要素創(chuàng)造新的矛盾共同體的人類行為，或者可以認為是對舊有的一切所進行的替代、覆蓋;馬克思主義中，創(chuàng)新的根本在于勞動，對于同質勞動的超越，是一個量變到質變的過程，是勞動實踐的階段性發(fā)展，形成整體的社會生產(chǎn)力進步。雖然上述3種創(chuàng)新的解釋不同，但其本質是突破，以新思維、新發(fā)明和新描述來突破舊的思維定勢，舊的常規(guī)戒律;其核心是“新”，它可以是產(chǎn)品的結構、性能和外部特征的變革，也可以是造型設計、內(nèi)容的表現(xiàn)形式和手段的創(chuàng)造，還可以是內(nèi)容的豐富和完善。它主要包括3層含義:第一是更新;第二是創(chuàng)造新的東西(可以是有形的，也可以是無形的);第三是改變。創(chuàng)新是人類特有的認識能力和實踐能力，是人類主觀能動性的高級表現(xiàn)形式，是推動民族進步和社會發(fā)展的不竭動力。

農(nóng)機的創(chuàng)新是利用創(chuàng)新思維和能力，做出創(chuàng)造性的成果，來滿足不斷發(fā)展的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術。作為實施創(chuàng)新的主體——人，必須具備創(chuàng)新思維和能力，才能完成這一歷史性的使命，這就需要教育工作者有意識地對學生的創(chuàng)新意識、思維、能力和精神進行培養(yǎng)［3］。如何運用專業(yè)知識是本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，也是學生學會利用公共和專業(yè)基礎課知識解決實際問題的首次嘗試，因此，在專業(yè)課教學中，如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力就顯得非常重要。

想要學生樹立創(chuàng)新意識、增強創(chuàng)新能力，就要要求教師在教學過程中必須轉變觀念。教學(理論、實踐和實驗)環(huán)節(jié)應該是教師培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的主要場所。以教師為主導、以學生為主體，充分發(fā)揮學生自主學習的積極性，給予學生參與的權利與機會，從理論、實踐和實驗等各方面來培養(yǎng)。對學生的想法，正確的要予以肯定和鼓勵，培養(yǎng)學生的興趣和自信心。不正確、不完善、不成熟的要積極引導學生討論、質疑、發(fā)表自己見解，鼓勵學生的開放性思維;因為創(chuàng)新本身就是以否定開始，到肯定再到否定的一個辨證的否定過程。

二、農(nóng)機專業(yè)學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要性

縱觀人類發(fā)展的歷史，科技與文化始終是相輔相成、相互影響、相互促進的。因此，科技的創(chuàng)新是農(nóng)業(yè)的根本出路，而實施創(chuàng)新的關鍵在于人才。高等院校是培養(yǎng)高素質創(chuàng)新人才的基地，重視農(nóng)機專業(yè)學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，對于我國推動素質教育、實施科教興農(nóng)具有重要的現(xiàn)實意義［1，2，4］。

(一)貫徹黨的教育方針，培養(yǎng)農(nóng)機學生創(chuàng)新能力，向社會輸送高科技人才

在《中共中央國務院關于深化教育改革全面推進素質教育的決定》中，國家明確指出:“高等教育要重視學生創(chuàng)新、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的培養(yǎng)，提高整體素質。”高等院校的農(nóng)機專業(yè)作為國家培養(yǎng)高科技創(chuàng)新人才的搖籃，必須適應社會發(fā)展，為國家不斷輸送農(nóng)機高技術人才，因此，高等院校的教育工作者必須對學生創(chuàng)新意識、思維、能力和精神的培養(yǎng)予以重視。只有這樣，才能保持清醒的頭腦，充分認識到農(nóng)業(yè)機械面臨的問題與挑戰(zhàn)，通過科技創(chuàng)新，提高科技含量，改進性能，提高質量，增強國際競爭力，最終推動我國農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展。

(二)農(nóng)機專業(yè)學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是實現(xiàn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的必由之路

縱觀發(fā)達國家的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)過程，其共同點是解決農(nóng)業(yè)機械化問題，這也是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的重要內(nèi)容和標志。自加入WTO以后，對農(nóng)機科技人才的綜合素質提出了新的、更高的要求，只有通過深化教育改革，加快農(nóng)業(yè)機械領域科技創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，達到農(nóng)機科技的飛速發(fā)展，才能使我國農(nóng)機在未來競爭中贏得主動權。推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化實現(xiàn)的必由之路是發(fā)展農(nóng)業(yè)機械化，這一目標事業(yè)需要大批的創(chuàng)新型農(nóng)業(yè)機械化人才，所以，作為建設中國特色社會主義的一支生力軍——農(nóng)機專業(yè)大學生，對其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是高等農(nóng)科教育必須擔負的歷史責任與使命。只有培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識、思維、能力和精神的高科技人才，并在學習和工作中大膽創(chuàng)新，才能促進農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。

(三)農(nóng)機專業(yè)學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有助于發(fā)展效益農(nóng)業(yè)

黨的十八大報告明確提出城鄉(xiāng)居民人均收入到2020年比2010年翻一番的目標。對于我國這樣一個擁有9億農(nóng)民的大國，實現(xiàn)“翻一番”目標，只有從實際出發(fā)發(fā)展效益農(nóng)業(yè)，才能實現(xiàn)農(nóng)民增收、翻番的目標。

效益農(nóng)業(yè)是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)邁進的必由之路。它是以市場為導向、效益為中心、增收為目的，運用現(xiàn)代科技，優(yōu)化配置要素，高效開發(fā)資源，形成完整產(chǎn)業(yè)鏈、安全生態(tài)鏈、靈敏需求鏈、快捷供應鏈的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。無論是種植業(yè)還是農(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)，農(nóng)業(yè)資源都是有限的，只有提高資源的利用率，才能提高農(nóng)產(chǎn)品的潛質和附加值，提高市場競爭力，獲取更多效益。提高農(nóng)業(yè)資源利用率最有效的途徑就是技術進步，為此，農(nóng)機專業(yè)必須大力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構，達到增收的目標，促進效益農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

(四)農(nóng)機專業(yè)學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要保障

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平逐步從溫飽型向小康型社會轉變，已從基本的物質生活保障提升到更高的物質和精神要求，為此，可持續(xù)發(fā)展逐漸延伸到農(nóng)村和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展領域，形成農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展體系是人類、社會和環(huán)境生產(chǎn)相互協(xié)調(diào)的統(tǒng)一，是精神、物質和生態(tài)文明相互協(xié)調(diào)的推進，是經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益相互協(xié)調(diào)的發(fā)展，是政治、經(jīng)濟、文化和生態(tài)自然相互協(xié)調(diào)的互動而從事的實踐活動。要想從根本上實現(xiàn)這一實踐活動，就需要農(nóng)業(yè)科技工作者具有創(chuàng)新意識、思維、能力和精神，依靠農(nóng)業(yè)技術的創(chuàng)新，使傳統(tǒng)資源→產(chǎn)品→廢棄物的生產(chǎn)模式轉變成資源→產(chǎn)品→廢棄物→再生資源的循環(huán)生產(chǎn)模式。這一切都離不開高科技農(nóng)機創(chuàng)新人才，更離不開對農(nóng)機專業(yè)學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

三、農(nóng)機專業(yè)學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)存在的主要問題

高等院校的農(nóng)機專業(yè)與其他專業(yè)相比具有較強的特殊性，它不僅要承擔創(chuàng)新型高科技農(nóng)業(yè)技術研究的重要任務、先進農(nóng)業(yè)科技的探索和服務三農(nóng)的指向功能，而且承擔著培養(yǎng)具有高專業(yè)素質理論和實踐創(chuàng)新能力人才，進而服務三農(nóng)的根本任務。就我國目前情況而言，應試教育，理論與實際脫節(jié)，導致學生思維僵化;扼殺興趣愛好，缺乏創(chuàng)新意識;教學形式單一，學習枯燥、積極性不高，學習效果差［3，5-9］，主要體現(xiàn)在以下 3 個方面。

(一)封閉思維和思維定勢

由于受建國后計劃經(jīng)濟的長期影響，使得人們的思維呈直線型，即“盲從、服從、順從、跟從”，不敢超越，也不能超越，極大地限制了人們的創(chuàng)造意識、思維、能力和精神，主要表現(xiàn)為以下2點。

1．封閉思維是指學生的思維固定在一個學科圈子之中，不善于橫向思維、開放思維和發(fā)散思維，習慣于應用本學科領域的知識去分析和解決問題，不善于借鑒其他學科的知識去解決本學科領域問題。例如在講解谷物干燥機械的時候，當教師提出谷物中水分傳遞是如何標定的問題時，學生只知道采用在干燥過程中定時取樣測量含水率的方法，而不會想到借助其它領域的知識去解決。

2．思維定勢是指在先前活動中形成的，影響當前問題解決的一種心理準備狀態(tài)。形成思維定勢的主要原因:一是對權威的絕對服從，二是從眾心里。所謂對權威的絕對服從表現(xiàn)為學生習慣于“聽話”，他們普遍認為書本上的內(nèi)容、前人的結論是絕對正確的，是天經(jīng)地義的，普遍缺乏置疑的聲音;所謂從眾心理是指大家都是這樣認為的，古往今來別人也都是這么做的。以上因素使學生的思維僵化，思維陷入定勢，制約了學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。例如:很多農(nóng)機專業(yè)的大學生能夠將書本上介紹的播種機的排種器的種類、原理、構造學得明明白白，但是能夠適應催芽玉米播種的排種器卻是由一個沒有讀過幾天書的農(nóng)民朋友首先制造出來。

(二)學習自主性和創(chuàng)新欲不強

學生多數(shù)時間花在學習外語和計算機方面，專業(yè)課學習相對較差，造成專業(yè)功底薄弱，制約了創(chuàng)新的能力。在發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題時，過分依賴老師的指導和幫助，缺乏主動性和探索性。這些都嚴重影響了學生的創(chuàng)性能力的培養(yǎng)和提高。

(三)教育教學方式不合理

雖然教育體制改革在社會上已經(jīng)呼吁多年，但目前從整體上講仍然是傳統(tǒng)的應試教育占據(jù)著主要地位，授課的方式仍然是填鴨式為主，對學生的評價體系仍然是以分數(shù)來衡量，學生為了適應應試需要，形成了被動思維方式。這種教學方式使學生缺乏標新立異、獨辟蹊徑、開拓進取的勇氣，從而嚴重影響了學生應用知識進行創(chuàng)新的能力。

四、農(nóng)機專業(yè)學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要對策

教師應當從打破傳統(tǒng)的思維觀念入手，明確提出任何事物都是“沒有最優(yōu)、只有更優(yōu)”的基本思想，使學生認識到農(nóng)業(yè)機械進步與發(fā)展是永無止境的，進而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、思維、能力和精神。積極引導學生從傳統(tǒng)思維模式中擺脫出來，使學生充分認識到前人在農(nóng)業(yè)機械領域取得巨大進步的同時，仍然存在很多不足或待完善之處?；蛘咭恍┺r(nóng)業(yè)機械在過去能夠適應農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要，但隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術的不斷發(fā)展，逐漸暴露出不適應現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的問題，要引導學生發(fā)現(xiàn)問題。教師在課堂教學中要采取多樣的教學方式培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

(一)突破封閉思維和思維定勢是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的基礎

要培養(yǎng)創(chuàng)新意識、思維、能力和精神，首先要打破創(chuàng)新思維的障礙，制約學生創(chuàng)新意識、思維、能力和精神培養(yǎng)的主要因素是封閉思維和思維定勢。如上文提到的如何標定谷物中水分傳遞的例子，可以采用核物理中同位素示蹤技術，利用水的同位素“氚水”的放射性來跟蹤水分的傳遞過程。再如上文所提發(fā)明催芽玉米排種器的例子，正因為這位農(nóng)民朋友既沒有接受過農(nóng)業(yè)機械專業(yè)理論學習，也不是專業(yè)從事農(nóng)業(yè)機械領域工作的業(yè)內(nèi)人士，所以心中沒有權威理論，自然也就不會形成思維定勢，因而表現(xiàn)出了較強的創(chuàng)造能力。

要想打破思維定勢和思維封閉的障礙，一是應該培養(yǎng)否定意識。否定意識來源于對真、善、美的不斷追求，來源于馬克思主義哲學思想中對事務發(fā)展規(guī)律的深刻認識，在農(nóng)機課程學習中，既要學生學會前人的理論與實踐成果，又要不被其束縛，敢于大膽提出解決生產(chǎn)實際問題的新理論和方法;二是學會開放思維和發(fā)散思維，“他山之石，可以攻玉”。在農(nóng)機課教學和實踐中需要教師不斷引導學生不拘泥于本學科的知識領域，學會應用其它學科的技術成果去解決問題。因此，培養(yǎng)學生學會開放思維和發(fā)散思維，打破封閉思維和思維定勢的限制，是產(chǎn)生創(chuàng)造意識和能力的基礎。

(二)發(fā)現(xiàn)問題能力是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的起點

發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力培養(yǎng)是建立在理論知識學習基礎上的。高等學校對學生的這一能力培養(yǎng)應貫穿于整個大學學習的始終，實現(xiàn)這一能力培養(yǎng)的途徑有兩個方面:專業(yè)課的理論教學和教學實踐環(huán)節(jié)。在理論知識和實踐教學環(huán)節(jié)上，不能單純?yōu)閭魇谥R而傳授知識，而是應積極通過啟發(fā)、討論、演示等方法，引導學生注重鍛煉觀察事物的發(fā)展過程，探索其內(nèi)在規(guī)律并加以總結，培養(yǎng)學生進行歸納、分析，發(fā)現(xiàn)事物的本質，達到激發(fā)學生學習自主性和創(chuàng)新欲的目的。只有通過不斷地科學訓練和歸納總結，才能夠提高學生的發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

例如在播種機排種器的教學實踐中，當講解每一種排種器的工作原理時，分析諸多優(yōu)點時，還要鼓勵學生善于發(fā)現(xiàn)每一種排種器存在的缺點。特別是在實驗課上，通過親自動手的方式來啟發(fā)學生發(fā)現(xiàn)不足之處。此時學生的表現(xiàn)常常都是非常活躍的，尤其是發(fā)現(xiàn)玉米催芽后的特殊粒型時，很多學生都表現(xiàn)出活躍的思維，具有較強解決實踐問題的欲望。再如在學習二行程汽油機的教學中，當學生領會其構造簡單、重量輕、體積小等諸多優(yōu)點的同時，教師鼓勵學生去探求為什么二行程汽油機活塞頂部是凸起的，而不像四行程汽油機一樣是平頂?shù)?，進而發(fā)現(xiàn)其缺點與不足。在類似的教學實踐中，學生發(fā)現(xiàn)問題的能力得到很大的提高，積極思考如何去克服和解決存在的缺點與不足，探求問題的氣氛非常活躍，創(chuàng)新的欲望強烈。因此，發(fā)現(xiàn)問題能力是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的起點。

(三)創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的教學方法

理論、實踐和實驗教學作為培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的主要場所，主要通過以下兩種方式實現(xiàn)。

1．互動式教學方式。在農(nóng)機專業(yè)課的教學中，根據(jù)教學內(nèi)容與要求，教師有意識地將教學內(nèi)容總結為一系列問題，誘導學生的求知欲，激發(fā)學生的興趣與好奇心。通過互動式教學，在問與答之間調(diào)動學生用自己的觀點、知識、思維去思考問題;在問與答之間使學生學習新知識;在問與答之間培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。互動式教學，涉及到專業(yè)課教學過程的始終;問題的提出與解決，還存在哪些缺點與不足等問題，并引導學生進行創(chuàng)新性解答。如此經(jīng)常性地開展問答互動式教學，將有助于學生對專業(yè)課的理解與掌握，對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提高。例如在耕整地機械教學中，教師會提出“為什么要耕整地?”、“耕整地機械有哪些種類、作業(yè)原理是什么、各有哪些優(yōu)缺點?”、“怎樣保證耕整地機械的作業(yè)質量?”等一系列問題，通過回答上述問題，使學生不但掌握了教學大綱的規(guī)定內(nèi)容，也發(fā)散了思維，而且還有很多回答內(nèi)容具有明顯的創(chuàng)新之處。因此，通過互動式教學方法培養(yǎng)了學生的興趣和好奇心，提高了學生的創(chuàng)新能力。

2．思考式教學方式。勤于思考、善于思考是產(chǎn)生創(chuàng)新的源泉。在農(nóng)機專業(yè)課的實驗教學環(huán)節(jié)中，老師應注意結合教學計劃中實驗教學環(huán)節(jié)的計劃與內(nèi)容，有意識地提出合適、恰當?shù)膯栴}吸引學生的注意力，激發(fā)學生求知欲及興趣，指出解決問題的思路與方法，引導學生思考。通過思考式教學，增進學生對專業(yè)課的理解和掌握，培養(yǎng)學生解答專業(yè)領域問題的創(chuàng)造性。例如在植保機械的實驗教學中，教師提出在大豆田間采用機械噴霧殺蟲滅害時，大豆葉片背面蟄伏的病蟲往往不能直接被噴上藥物，影響作業(yè)效果，從而引導學生積極思考解決這一“難題”的方法。在充分的思考之后，有學生提出采用高壓氣流輸送藥物的方法，利用高壓氣流使作物葉片產(chǎn)生翻騰的同時，直接被噴上藥霧，滿足了機械噴霧施藥的全面、均勻要求。因此，思考式教學方法培養(yǎng)了學生的求知欲與興趣，提高了學生的創(chuàng)新能力。

農(nóng)機專業(yè)學生的理論、實踐和實驗教學過程中，互動式教學方法、思考式教學方法可以相互獨立，也可以相互結合，具體的方式方法應該靈活運用，并輔以文獻查閱、科學實驗、歸納總結等多種形式的教學，培養(yǎng)學生的自學和獨立思考能力，開拓學生的視野，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識、思維和精神，進而達到學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提高。

［1］ 蔡忠濤，王志躍．試論農(nóng)科院校大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)與教學改革［J］．揚州大學學報(高教研究版)，2005，9(1):64-66．

［2］ 尹艷冰，趙濤．論農(nóng)機創(chuàng)新人才的培養(yǎng)［J］．中國農(nóng)機化，2007(3):93-95．

［3］ 牛淑卿．關于培養(yǎng)創(chuàng)新人才的探討［J］．張家口農(nóng)專學報，2001，17(3):50-52．

［4］ 張文峰．創(chuàng)新型國家視野下高校產(chǎn)學研聯(lián)合路徑選擇［J］．科技進步與對策，2009，26(2):148-150．

［5］ 張軍，李小昱，王為，等．試論農(nóng)業(yè)機械化工程學科研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［J］．高等農(nóng)業(yè)教育，2008(1):75-77．

［6］ 周乃君，裴海靈．從發(fā)達國家的研究生培養(yǎng)模式看我國的研究生教育［J］．高等教育研究學報，2006，29(2):24-26．

［7］ 李小昱，王為，張衍林，等．從中外研究生培養(yǎng)模式思考創(chuàng)新人才的培養(yǎng)［J］．高等農(nóng)業(yè)教育，2008(1):75-77．

［8］ 高吭，李玉柱，姬江濤，等．農(nóng)業(yè)機械化及其自動化專業(yè)教育教學改革探索［J］．中國電力教育，2011(4):52-53．

［9］ 李景彬，坎雜，江英蘭，等．農(nóng)業(yè)機械化及其自動化專業(yè)實踐教學改革與實踐［J］．中國科技信息，2010，18(115):233-234．