理工科大學(xué)生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與探索

江虹　韓順杰　肖迪　張善慧

摘要：培養(yǎng)理工科大學(xué)生的科技創(chuàng)新能力是知識經(jīng)濟(jì)時代的國家使命。因此，培養(yǎng)大學(xué)生的科技創(chuàng)新意識和提高其科技創(chuàng)新能力是十分重要且必要的。文章首先分析了大學(xué)生科技創(chuàng)新能力現(xiàn)狀，然后結(jié)合專業(yè)特性介紹了深化理工科大學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)的對策和方法，經(jīng)實踐證明：這些舉措對培養(yǎng)和開發(fā)大學(xué)生的科技創(chuàng)新實踐能力發(fā)揮了重要的作用。

關(guān)鍵詞：理工科；大學(xué)生；科技創(chuàng)新

doi：10.16083/j.cnki.1671-1580.2017.03.009

中圖分類號：G64

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1671-1580（2017）03-0032-03

理工科大學(xué)生作為國家未來科技建設(shè)的儲備人才，他們的動手能力及創(chuàng)新思維能力的發(fā)展，在未來將直接影響我國科技發(fā)展水平，因此，著重培養(yǎng)理工科大學(xué)生的創(chuàng)新意識和自主創(chuàng)造發(fā)明能力，是當(dāng)代理工科高校教育改革面臨的重大課題和挑戰(zhàn)，是國家發(fā)展戰(zhàn)略的核心關(guān)鍵。

一、大學(xué)生創(chuàng)新能力的影響因素分析

（一）傳統(tǒng)教育方式、教學(xué)評估的片面性制約

理工科大學(xué)生從高中開始就習(xí)慣應(yīng)試教育，多數(shù)學(xué)生很難從標(biāo)準(zhǔn)答案的定勢中突破自己，不能積極主動地發(fā)表自己的見解，導(dǎo)致了理工科電子類專業(yè)大學(xué)生通常都思維邏輯較強(qiáng)，但是缺乏創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力，因而，這些工科電子類專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)后大部分都成為了一名合格的技術(shù)人員、工程師，卻很少能夠成為具有發(fā)明創(chuàng)造性的科學(xué)家。與此同時，各式各樣的教學(xué)評估、學(xué)習(xí)評價太過于著重學(xué)生對課本知識的記憶和復(fù)現(xiàn)，并將此作為評價標(biāo)準(zhǔn)，而忽視了學(xué)生對問題的全面解析，使學(xué)生缺乏創(chuàng)新實踐的勇氣，喪失挑戰(zhàn)權(quán)威的能力。

（二）教學(xué)實踐環(huán)節(jié)相對匱乏的約束

從實踐中教學(xué)是培養(yǎng)和提升大學(xué)生創(chuàng)造發(fā)明能力的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。在工科高校中主要的教學(xué)實踐環(huán)節(jié)有：課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、綜合性實驗、工程訓(xùn)練實習(xí)等。這些教學(xué)實踐大多是驗證性的，缺乏設(shè)計性實驗。并且由于一些學(xué)校自身的實驗條件的限制，導(dǎo)致在驗證性實驗中，還是少部分學(xué)生動手做實驗，多數(shù)學(xué)生袖手旁觀并沒有參與其中。同樣，在工廠或者科研院所進(jìn)行實習(xí)的過程中，學(xué)生也不是積極參與進(jìn)來，而演變成了參觀性學(xué)習(xí)，不敢動手實踐，實習(xí)訓(xùn)練的效果往往也達(dá)不到期望值。

（三）大學(xué)生評價和考核量化標(biāo)準(zhǔn)單一的約束

高校對大學(xué)生的考核和評估標(biāo)準(zhǔn)更是只看重共性卻忽略了學(xué)生們的個性發(fā)展，其評測標(biāo)準(zhǔn)脫離了社會對人才創(chuàng)造發(fā)明能力的綜合素質(zhì)要求，其考核方式也較單一。大學(xué)老師為完成基本的教學(xué)工作量，為教而教，忙于“掙課時”，大學(xué)生為順利畢業(yè)而被動接受，忙于“刷績點”，這樣周而復(fù)始便導(dǎo)致學(xué)生局限于書本，難以發(fā)揮自己的個性和興趣，這種評價體系卻忽略了對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一個系統(tǒng)的工程，隨著教育的大眾化和多元化，各方面的因素都要綜合考慮到，對大學(xué)生創(chuàng)造發(fā)明能力的考核體系和教學(xué)管理評估的考核方式進(jìn)行不斷完善，構(gòu)建出新的實踐教學(xué)體系，教師自己首先要不斷提高創(chuàng)新能力，提升教學(xué)質(zhì)量，全面貫徹以人為本的教學(xué)思想、切實關(guān)注和落實大學(xué)生創(chuàng)新發(fā)明能力、科學(xué)實踐能力的培養(yǎng)。

二、提高電子類專業(yè)大學(xué)生科技創(chuàng)新能力的方法

通過調(diào)研，提出基于科學(xué)研究的理工科大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的途徑如下：

（一）開設(shè)創(chuàng)新性實驗課程

實驗教學(xué)也是培養(yǎng)創(chuàng)新性人才不可或缺的一項環(huán)節(jié)，理工科高?，F(xiàn)開設(shè)的實驗有基礎(chǔ)實驗、課程設(shè)計、綜合實驗等。這類實驗中除了課程設(shè)計外，大部分實驗都只是驗證性的，而課程設(shè)計在某種程度上是一種創(chuàng)新性實驗，但這種設(shè)計性的實驗被安排在課堂中，也就有了一定的約束條件，比如實驗條件、課程安排時間等，通常情況下取得的效果也達(dá)不到期望值。既不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣又抑制了學(xué)生的發(fā)明創(chuàng)造能力。

開設(shè)大學(xué)生創(chuàng)新性實驗，原則上可以彌補(bǔ)過去實驗教學(xué)中的缺陷。開設(shè)創(chuàng)新性實驗課程就是為了倡議高校創(chuàng)新性實驗的重大變革，能夠激發(fā)出學(xué)生的積極主動性及發(fā)明創(chuàng)造性，從而提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。

創(chuàng)新性實驗主張學(xué)生首先需要根據(jù)實驗要求和實驗?zāi)康倪M(jìn)行查閱資料，做好前期的準(zhǔn)備工作，然后自主設(shè)計并完成總體方案，明確設(shè)計中關(guān)鍵技術(shù)和技術(shù)路線，最終搭建實驗設(shè)備和平臺，完成實驗，并對實驗結(jié)果進(jìn)行分析和處理。在整個實驗的完成過程中，始終是學(xué)生為主老師為輔，老師只需對實驗方案的可行性進(jìn)行審核，并在實驗過程中引導(dǎo)學(xué)生完成實驗，最后對學(xué)生的實驗結(jié)果和實驗報告作出評測。這種方式培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)會收集和處理資料并汲取新知識的能力，使得學(xué)生能夠運用科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S和研究方法去解決實際問題，激發(fā)了學(xué)生的積極主動性和創(chuàng)造發(fā)明性，加強(qiáng)了學(xué)生分析并解決問題的能力，從而促進(jìn)了學(xué)生的創(chuàng)新能力及實踐能力的提高。

（二）開放科研實驗室

全面開放科研實驗室，作為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)基地，借此契機(jī)籌備并整合資源，建立起面向?qū)W生的科技創(chuàng)新科研實驗室開放平臺，吸引更多的學(xué)生參與開放性的實驗課題和實驗項目，使科技創(chuàng)新活動更加普及。既有利于高端人才的培養(yǎng)，又有利于形成一種科技創(chuàng)新的氛圍。

工科電子類高?？梢愿鶕?jù)各個專業(yè)的優(yōu)勢整合資源，實時掌握學(xué)科發(fā)展前沿，科研實驗室面向全體學(xué)生開放，將課業(yè)之外仍有精力、有能力的本科生和對科學(xué)研究感興趣的學(xué)生組織起來，讓他們參與到教師的科研團(tuán)隊中，開展學(xué)科前沿的研究工作。同時鼓勵這些已加入到科研團(tuán)隊中的同學(xué)自己申請國家、省和學(xué)校的一些有回饋的開放課題、創(chuàng)新性小項目和科研小制作等。在科學(xué)實踐的過程中，學(xué)生由老師指導(dǎo)怎么做科學(xué)研究實驗，到自己獨立動手完成設(shè)計，再自己申報課題，申請各種發(fā)明專利，獨立完成科研論文的一系列科研活動中，全方位地得到培養(yǎng)和鍛煉。開放科研實驗室，對于學(xué)生而言，可以開拓眼界，能夠?qū)⑺鶎W(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)技能結(jié)合起來，也就是說將理論和實際進(jìn)行了結(jié)合，提高了學(xué)生的實踐能力和科研創(chuàng)新能力；對于教師而言，教師通過對學(xué)生創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)，自身的專業(yè)素養(yǎng)也得到加強(qiáng)，凝練學(xué)科方向，以科研帶動教學(xué)，行之有效的使教學(xué)和科研有機(jī)結(jié)合。

（三）搭建科研訓(xùn)練平臺

為了響應(yīng)素質(zhì)教育的號召，提升大學(xué)生創(chuàng)新精神和科研實踐能力的培養(yǎng)，理工科高校有計劃有組織地為學(xué)生開展了科技創(chuàng)新課外活動。學(xué)校定期舉辦各種校園科技創(chuàng)新活動，讓學(xué)生積極參與到活動中來。學(xué)校還鼓勵學(xué)生參與各學(xué)科的國家級競賽和省級競賽，如“飛思卡爾”智能車比賽、各級電子設(shè)計競賽、智能機(jī)器人大賽、全國數(shù)學(xué)建模大賽、“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品展，等等。

高校參照“集中資源，優(yōu)化配置，調(diào)整改革”的方針，統(tǒng)籌利用高校的科研實驗室、工程訓(xùn)練中心、大學(xué)生創(chuàng)新活動基地等，開放創(chuàng)新實驗項目基地，讓學(xué)生們積極參與進(jìn)來，給學(xué)生安排固定的實驗室，這樣提供了學(xué)生進(jìn)行自主研發(fā)創(chuàng)新的基本條件。實驗室實行全天開放工作制，每天從9：00-20：00時間段完全開放，學(xué)生可通過“實驗教學(xué)與實驗設(shè)備管理系統(tǒng)”來提前預(yù)約。與此同時，學(xué)校安排組織指導(dǎo)老師和各學(xué)科專家對電子設(shè)計大賽和數(shù)學(xué)建模競賽等設(shè)計創(chuàng)新類實踐活動進(jìn)行程序化和常規(guī)化的專業(yè)培訓(xùn)。另外，大學(xué)生創(chuàng)新活動中心還積極聯(lián)合了校外優(yōu)秀企業(yè)，設(shè)立了兩個“產(chǎn)學(xué)研”實踐培訓(xùn)基地和6個聯(lián)合培養(yǎng)實驗室，進(jìn)一步促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新實踐活動的開展和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

通過搭建科研訓(xùn)練平臺，使學(xué)生初步了解并掌握了科研實踐項目的基本步驟，大致可分為選題、論證、申報以及發(fā)表論文等，系統(tǒng)性地培養(yǎng)了學(xué)生將理論基礎(chǔ)知識與實踐相結(jié)合的能力，從而提升了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題并自主解決問題的能力，充分發(fā)揮了學(xué)生的創(chuàng)新思維。

（四）畢業(yè)設(shè)計和創(chuàng)新性實驗計劃相結(jié)合

高校是培養(yǎng)高級人才的重要基地。大學(xué)生的畢業(yè)論文是高校檢驗學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的一個重要手段，其主要是為了讓學(xué)生將理論專業(yè)知識和實踐能力結(jié)合起來，加強(qiáng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力，這種手段在培養(yǎng)人才的過程中有著不可比擬的作用。而畢業(yè)論文的設(shè)計過程對學(xué)生科研能力、創(chuàng)新能力及綜合素質(zhì)能力的培養(yǎng)也都具有一定的積極作用。

許多電子類專業(yè)大學(xué)生在參加創(chuàng)新性實驗計劃時，基本的專業(yè)知識還不夠扎實，在一些創(chuàng)新性實驗計劃項目結(jié)題時，學(xué)生能真正參與進(jìn)來的只是項目前期的基礎(chǔ)工作研究，很多內(nèi)容并沒有深入了解。因此，指導(dǎo)老師希望能夠繼續(xù)指導(dǎo)那些參加過創(chuàng)新性實驗計劃學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計，主要目的就是指導(dǎo)學(xué)生深入研究原來的創(chuàng)新性實驗計劃項目。這充分利用了原有的研究基礎(chǔ)，學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計在此基礎(chǔ)上也就較易有所成果。在整個畢業(yè)設(shè)計的完成過程中，必然會隨之帶來各種問題，但若學(xué)生通過自己的鉆研或在老師的引導(dǎo)下解決問題，必定會給學(xué)生帶來成就感，從而激發(fā)了學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計的濃厚興趣。當(dāng)學(xué)生同時需要應(yīng)聘工作和完成畢業(yè)設(shè)計時，在興趣的驅(qū)使下學(xué)生就能夠協(xié)調(diào)解決。另外對于那些考上研究生的同學(xué)，指導(dǎo)教師更應(yīng)注重對其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，為其在今后的研究生學(xué)習(xí)生涯中打下扎實的基礎(chǔ)。

因此，從高校教育培養(yǎng)的完整性出發(fā)，畢業(yè)設(shè)計和創(chuàng)新性實驗計劃兩者的結(jié)合充分利用了高校的科研基地，同時為畢業(yè)設(shè)計提供了硬件條件，學(xué)生將基礎(chǔ)知識和專業(yè)技能進(jìn)行了一次完美結(jié)合，提高了學(xué)生的集體意識和團(tuán)體合作能力，鍛煉了學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新能力以及綜合素質(zhì)，讓學(xué)生走進(jìn)社會時能夠更加適應(yīng)于社會的發(fā)展。

三、結(jié)語

高校是傳授知識、運用知識、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要基地，也是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的搖籃。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是高校落實素質(zhì)教育培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的首要任務(wù)，是綜合素質(zhì)的外在表現(xiàn)。培養(yǎng)和提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力，不僅需要加強(qiáng)大學(xué)生基礎(chǔ)教育的內(nèi)涵更新和外延拓展，同時構(gòu)建合理的課程體系也非常重要。尤其對我們理工科高校來講，從自身實際出發(fā)，大膽嘗試和改革，在大學(xué)生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)模式上不斷探索與創(chuàng)新，為建設(shè)知識經(jīng)濟(jì)及創(chuàng)新型國家貢獻(xiàn)力量！