周曉東
摘要:培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、提高學(xué)生的創(chuàng)新能力已經(jīng)成為當(dāng)前學(xué)校教育的主題。借助創(chuàng)新大賽的平臺,用科學(xué)的方案啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生制作創(chuàng)新作品,不斷提高創(chuàng)新作品的質(zhì)量,可以達到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、增強學(xué)生實踐能力的目的。
關(guān)鍵詞:職業(yè)學(xué)校;創(chuàng)新意識;創(chuàng)新能力;創(chuàng)新大賽
中圖分類號:G715 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2014)04-0129-03
當(dāng)今人類社會的一切競爭都源于人才的競爭,關(guān)鍵靠人才。培養(yǎng)創(chuàng)新型人才已成為我國素質(zhì)教育的核心。各級各類學(xué)校正是在這樣的背景下開展科技創(chuàng)新教育活動的。當(dāng)前,自下而上共有區(qū)、市、省、國家四個層次的青少年科技創(chuàng)新大賽,青少年科技創(chuàng)新大賽是促進學(xué)校和教師努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實踐能力的有效途徑。
2007年,筆者開始涉足創(chuàng)新大賽,在參加教師項目比賽的同時指導(dǎo)學(xué)生參加比賽。
到2012年,筆者指導(dǎo)學(xué)生制作創(chuàng)新作品參加青少年科技創(chuàng)新大賽的成績較好,如“護筆文具盒”、“吊籃葉子的再生能力”、“‘吃垃圾的凳”、“地震急救包”、“梳吹合一機”、“創(chuàng)業(yè)設(shè)計書——狗仔寵物店”等均獲得了不錯獎項。原因是筆者有一套相對成熟的指導(dǎo)學(xué)生制作創(chuàng)新(參賽)作品參加創(chuàng)新大賽的方案(如圖1所示),參照此方案制作的創(chuàng)新作品有較高的原創(chuàng)性、新穎性、科學(xué)性、實用性。
“發(fā)現(xiàn)問題”是制作創(chuàng)新作品的前提。學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的本領(lǐng)不是想有就有,隨手拈來的,而是要在教師啟蒙加引導(dǎo)下才能緩慢培養(yǎng)出來。無論理論課還是實訓(xùn)課,筆者都會努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,增強“發(fā)現(xiàn)問題”的能力,引導(dǎo)學(xué)生做一個有思想、有主見的創(chuàng)新型青年。世界上的諸多重大科技發(fā)明都是由“需要”孕育出來的。先有需要,再有人研究、發(fā)明。所以“需要”是科技創(chuàng)新之母。世界上現(xiàn)有的各種產(chǎn)品、工具都會隨著社會的進步在功能、材料、外觀等方面暴露出缺點和不足,發(fā)現(xiàn)并彌補這些不足也是創(chuàng)新甚至是發(fā)明。培養(yǎng)“發(fā)現(xiàn)問題”能力的捷徑是“引導(dǎo)學(xué)生找‘需要、找‘缺點”。筆者是電子電工類專業(yè)課教師,新生入學(xué)后聽筆者的第一次課,不管是電工基礎(chǔ)、電子線路還是其他專業(yè)課,筆者都會把“創(chuàng)新”這一人類社會進步的原動力講得明明白白。再介紹市、省、國家級創(chuàng)新大賽的概況,最后讓學(xué)生瀏覽近幾屆創(chuàng)新大賽的獲獎名單(特別是名單中的項目名稱)。學(xué)生感言:只要用心思,就可能有創(chuàng)新。課后,偶爾會有一兩位學(xué)生要求再仔細地看創(chuàng)新大賽的獲獎名單,約有1%的學(xué)生希望在創(chuàng)新方面得到教師更多的幫助與指導(dǎo),雖人數(shù)不多,但可能是創(chuàng)新的幼苗。實踐證明,上述做法能激起學(xué)生的創(chuàng)新沖動,能喚起約1%的學(xué)生在科技創(chuàng)新方面的有意注意,去關(guān)注生活、關(guān)注社會。對有強烈創(chuàng)新愿望的學(xué)生,筆者會有意識地給予更多的引導(dǎo)和“有求必應(yīng)”的幫助,努力把極少數(shù)學(xué)生的創(chuàng)新“沖動”轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新“激情”。每年2月份,新學(xué)期一開學(xué),筆者就召集有創(chuàng)新激情、善于發(fā)現(xiàn)問題并愿意為創(chuàng)新做出努力的學(xué)生,共同研究創(chuàng)新大賽的文件精神,商定參賽項目及選手。
“初定項目”這一環(huán)節(jié)強調(diào)“選題要新、立意要高”。同一個學(xué)生可能發(fā)現(xiàn)了幾個問題,這些問題都有研究的價值。這時,筆者就引導(dǎo)學(xué)生做些取舍。根據(jù)現(xiàn)有條件,將極具創(chuàng)新性、具有較高的經(jīng)濟價值和良好的市場前景且容易解決的問題作為研究項目?,F(xiàn)有條件包括學(xué)生的知識、技能、學(xué)校的實習(xí)實訓(xùn)設(shè)備、學(xué)生的家庭背景等等。2011年,針對地溝油害人的社會現(xiàn)象,有一個學(xué)生決心在快速檢測地溝油方面做些研究,制作創(chuàng)新作品參加創(chuàng)新大賽。這位學(xué)生并不喜歡化學(xué),化學(xué)成績也不好,所在的學(xué)校也沒有化學(xué)實驗室,學(xué)生的父母均是來常州打工的體力勞動者,在技術(shù)、經(jīng)濟等方面不能給這位學(xué)生任何幫助。檢測地溝油項目屬于化學(xué)項目,專業(yè)性、技術(shù)性特別強。顯然,學(xué)生的選擇有點盲目。在筆者的引導(dǎo)下,學(xué)生綜合以上各種因素后,放棄了這個研究項目。不能輕率地否定學(xué)生,應(yīng)盡量讓學(xué)生明白需要做什么、自己能做什么這兩個問題,讓學(xué)生做出選擇。
確定了一個切合實際、“跳一跳,夠得著”的研究項目后,不能馬上開始研究,要調(diào)查該項目的現(xiàn)狀,即“調(diào)研市場(網(wǎng)絡(luò)查新)”,這是保證創(chuàng)新作品具有新穎性的前提。調(diào)研市場是為了查證市場上是否已經(jīng)有相關(guān)技術(shù)或產(chǎn)品。為什么還要網(wǎng)絡(luò)查新呢?受經(jīng)濟、交通、地域、氣候等因素的影響,本地區(qū)市場中沒有的技術(shù)或產(chǎn)品不等于全國范圍內(nèi)也沒有該技術(shù)或產(chǎn)品。所以還要通過網(wǎng)絡(luò)查證某技術(shù)或產(chǎn)品在全國甚至世界的現(xiàn)狀。2012年,筆者的學(xué)生確定了“防堵水管彎頭”這一研究項目,調(diào)查市場后發(fā)現(xiàn),常州市場上的水管彎頭都是沒有防堵功能的普通彎頭,但網(wǎng)絡(luò)查新后知道2009年就有“防堵水管”的專利了,于是學(xué)生準備重新選定研究項目。既然有了相關(guān)技術(shù),筆者建議學(xué)生耐心學(xué)習(xí)別人的技術(shù)。后來他發(fā)現(xiàn)別人的防堵專利產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜,生產(chǎn)成本較高,雖然有很多防堵專利,但未見“防堵水管”產(chǎn)品面市,估計是因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,推廣價值不大所致。筆者的學(xué)生研究的“防堵水管彎頭”結(jié)構(gòu)非常簡單,有很大的推廣應(yīng)用價值,具有別人不具備的優(yōu)勢,所以可以繼續(xù)研究下去,最后終于取得了成功。
調(diào)研市場、網(wǎng)絡(luò)查新的目的是查證是否有相關(guān)的技術(shù)或產(chǎn)品。如已有相關(guān)的技術(shù)或產(chǎn)品,就要把計劃研究的項目與已有的產(chǎn)品或技術(shù)進行比較,判斷是否有更好的工藝或存在技術(shù)革新的空間。如“無”,則只能重新確定研究項目。如計劃研究的項目比已有技術(shù)或產(chǎn)品具有更好的工藝或存在技術(shù)革新的空間,就可以進入分析研究環(huán)節(jié)。經(jīng)查證,如無相關(guān)技術(shù)或產(chǎn)品,就可直接進入分析研究環(huán)節(jié)。
“分析研究”,就是分析現(xiàn)有產(chǎn)品或技術(shù)存在的缺陷,研究彌補缺陷、解決技術(shù)問題的方案。分析得越透徹,思路就越開闊,解決問題的方案就越多。這一階段涉及繼承與創(chuàng)新兩個方面。理解吸收現(xiàn)有技術(shù)是繼承,理解得越深入,創(chuàng)新的基礎(chǔ)就越扎實,革新技術(shù)的后勁就越大。創(chuàng)新是繼承基礎(chǔ)上的跳躍或飛躍,例如文具盒,從鉛筆、橡皮、小刀等放在一起的普通文具盒,發(fā)展到可以分類存放文具的文具盒,再發(fā)展到既可以分類存放文具,又有避免筆尖被碰斷等功能的文具盒,每一次進步,都是在保留文具盒原有的合理功能的基礎(chǔ)上,增加一些新功能。一般的規(guī)律是七分繼承,三分創(chuàng)新。針對現(xiàn)有產(chǎn)品進行“改進”是科技創(chuàng)新的捷徑。endprint
分析研究后發(fā)現(xiàn)解決一個技術(shù)問題的方案可能不止一個。這時就要篩選出一個切實可行的解決問題的方案,即進入“確定解決問題的方案”環(huán)節(jié)。筆者告訴學(xué)生:“把能力所及的方案作為制作創(chuàng)新作品的方案”。所謂“能力所及的方案”是指動用現(xiàn)有的人力、物力、財力、技術(shù)等,能把設(shè)想變?yōu)楫a(chǎn)品的方案。例如“防堵水管彎頭”項目,利用PLC技術(shù)可以做成一個自動檢堵,自動清淤的水管彎頭,也可以只做一個人工判斷堵的程度、人工清淤的水管彎頭。
有了明確的切實可行的解決方案(制作創(chuàng)新作品)后,就要購買材料,采購制作創(chuàng)新作品可能要用到的材料、設(shè)備。制作創(chuàng)新作品,難免要修改或報廢,所以采購的材料要留有余量。例如,為“梳吹合一機”這一項目采購材料,買了三只電吹風(fēng)機,三根軟塑管,二支104膠水,三個噴頭,一副什錦銼刀(工具)。學(xué)生參與采購材料,既可以使學(xué)生了解項目操作細節(jié),又可以增強學(xué)生的認識力、思維力、判斷力,還可以在關(guān)鍵時刻給予學(xué)生一些指導(dǎo)。
“制作樣品”是關(guān)鍵,是學(xué)生綜合能力的體現(xiàn)。在制作樣品過程中,不同的學(xué)生會遇到不同的困難。困難來自數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)方面的綜合實踐能力,也來自新工具、新設(shè)備的使用方法等。對于學(xué)生遇到的困難,不要“有求必應(yīng)”,因為團體協(xié)作才是克服困難的好方法。只有學(xué)生互助合作后仍然有困難,筆者才加入學(xué)生團隊幫助學(xué)生攻克難關(guān)。有些學(xué)生心急,想早出成果,常常蠻干;有些學(xué)生細心、認真,但耐挫折能力弱,容易氣餒;有些學(xué)生膽量太大,常常不計后果。筆者要協(xié)調(diào)各個學(xué)生,使其揚長避短,互促互進,還要檢驗學(xué)生做好的作品,提出一些修改建議。例如,學(xué)生制作“‘吃垃圾的凳”時,用白鐵皮仿做凳的模型。筆者建議直接用學(xué)生坐的凳子,這樣既提高了效率,又使創(chuàng)新作品更直觀、更真實。筆者與學(xué)生共同討論完善作品的方法,所以筆者提出的改進意見更容易被學(xué)生吸納。
“調(diào)試樣品、測試效果”是必須做的工作,只有做了這項工作,才能知道現(xiàn)在的樣品是否能彌補已有產(chǎn)品的缺陷,是否能解決已有技術(shù)的壁壘,是否能達到預(yù)期的效果。擬定調(diào)試步驟不是一件容易的事情,一件創(chuàng)新作品,重點在“新”的部分。因為是新生事物,所以要借鑒成熟產(chǎn)品、技術(shù)的評價方法,思考評價什么、如何評價這兩個問題。想清楚、弄明白后才能大膽地擬定調(diào)試步驟。筆者參與“調(diào)試樣品測試效果”的全過程,并在這一過程中實事求是地更新、修正調(diào)試步驟和內(nèi)容。在這一方案的所有環(huán)節(jié)中,唯有擬定調(diào)試步驟屬于筆者包攬得多,學(xué)生參與得少的工作,這個工作對筆者是極大的挑戰(zhàn),筆者的創(chuàng)新能力也在指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新的過程中得到了增強。
調(diào)試樣品、測試效果后,發(fā)現(xiàn)無效果或效果太差,則只能返回“確定解決問題的方案”環(huán)節(jié),重新選定解決問題的方案。如有比較理想的效果,則進入“制作成品(完善樣品)”環(huán)節(jié)。
“制作成品(完善樣品)”能使創(chuàng)新作品更鮮活、更有靈性,能讓作品閃耀著作者的智慧光芒。此環(huán)節(jié)總體要求是“作品要精”。條件許可,就參照樣品,用真材實料做成準產(chǎn)品,條件受限,只能對樣品“做些秀”,讓樣品更美觀、大方。如學(xué)生制作“‘吃垃圾的凳”,用白鐵皮做收儲垃圾的裝置。經(jīng)調(diào)試,“‘吃垃圾的凳”已具備了預(yù)期的功能。但凳面下方破敗的裝置,讓人的視覺更易疲勞,筆者要求整改。聰明的學(xué)生改用直徑2毫米的鋼絲制成收儲垃圾的裝置。裝配成型后,發(fā)現(xiàn)“‘吃垃圾的凳”一點也不“垃圾”,簡單、實用,視覺效果好多了。學(xué)生的能力有限,筆者給學(xué)生的幫助、家長的支持、學(xué)校的支持都對創(chuàng)新作品起到了畫龍點睛的作用,且能有效激發(fā)、保護學(xué)生創(chuàng)新的積極性。
做好創(chuàng)新作品,接下來就要填寫創(chuàng)新大賽的申報表了。參加不同層次的比賽,填寫不同要求的申報表。無論填哪種申報表,都要簡明扼要、一針見血地把反映創(chuàng)新作品核心價值的部分(前所未有的部分)在申報表中表達得淋漓盡致、一目了然。學(xué)生填寫申報表,筆者負責(zé)審閱申報表,學(xué)生填寫申報表時必須仔細回顧創(chuàng)新的過程、整理創(chuàng)新的思路、歸納創(chuàng)新的要點,這是創(chuàng)新過程的升華,能強化學(xué)生的創(chuàng)新意識,還能改變學(xué)生的創(chuàng)新觀念,從為了參賽而創(chuàng)新轉(zhuǎn)變?yōu)闉榱松鐣奈拿?、進步而創(chuàng)新。受生源素質(zhì)的影響,學(xué)生的文字表達能力、語言表達能力一般都是薄弱的。多數(shù)學(xué)生需要筆者給予更多的幫助,如查糾錯別字、凝練語句、理順語序等等。
“指導(dǎo)學(xué)生制作創(chuàng)新作品參加創(chuàng)新大賽的方案”是筆者在實踐中摸索出來的并在實踐中得到了完善的方案。按這樣的方案制作創(chuàng)新作品,能提高創(chuàng)新作品的科學(xué)性、前瞻性,能提高創(chuàng)新作品的質(zhì)量,也就能提高參賽作品的獲獎幾率。平時積累、逐步推進、水到渠成,更是這一方案的特色。
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(責(zé)任編輯:王恒)endprint