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大学生创新性实验计划与高校课程改革

作者:赵希文 李 旦 朱 宁




  摘要:大学生创新性实验计划对于提高学生对理论知识重要性的认识、培养创新思维与实践能力、增强信心与韧性、锻炼团队合作与交流能力等具有重要作用。高校课程改革应围绕创新型人才的培养,科学构建课程体系,及时更新教学内容,改革教学方法,推进创新文化建设,实施创新性教育。
  关键词:创新性实验计划;创新型人才;素质;课程改革
  
  一、学生在大学生创新性实验计划中的收获
  
  哈尔滨工业大学自1998年开始设立“创新基金”,支持学生开展科技创新活动。学生通过自拟课题实现奇思妙想,每年立项300余项,参加人数1100多人。2007年,国家大学生创新性实验计划实施以来,我校整合创新教育资源,制定了《哈尔滨工业大学大学生创新性实验计划管理办法》,把大学生创新性实验计划项目分为国家级、校级和院系级三类进行资助,进一步推动了创新教育的开展。在2008年学校大学生创新性实验计划项目评奖中,有56个项目获奖,其中,一等奖12项、二等奖20项、三等奖24项。获奖项目中,有2007年立项的一年期国家级项目,也有校级和院系级项目;还有5个项目申请了国家专利。
  通过对获奖项目的问卷调查,可以归纳学生在大学生创新性实验计划项目中的收获如下。
  
  1 充分认识到理论知识的重要性
  
  创新需要知识的积累,厚重的理论知识才能帮助学生打破思维的死穴,使学生对课题产生新的认识,理出新的方向。进行一项科学研究,关键在于知识储备,知识没有掌握,就谈不上将知识应用到实际课题上来。在创新实践中产生的这种认识,促使课题组的学生充分利用课余时间,进书店、上互联网、下图书馆、请教学长,去获取新的知识。有的学生在设计过程中,实验台上一直放着在大学学过的每一本教材,遇到问题,随时查阅,在实践中运用知识、验证知识、巩固知识,不仅体会到了理论知识的重要性,更体验到了理论联系实际的重要性。在创新性实验的过程中,学习的能力得到了提升。
  
  2 极大地提高了创新思维与实践能力
  
  所谓创新,就是要求所做的项目要有一定的创新性,要不同于以往,要在借鉴的基础上有所突破,不仅所提出来的思想要新,而且要有可行性。创新的过程就是一个发现问题和解决问题的过程。面对一次又一次的方案修改,学生通过组内讨论、查阅资料、调研思考、跨学科交流,渐渐学会了如何全面地考虑问题、如何从多角度考虑问题、如何从别人的设计中去提炼精华,使分析问题和解决问题的能力得到质的飞跃,从而提高了创新思维能力。
  创新性实验计划给了学生们一个实践的机会。在创新实验过程中,由于资金有限,设计方案时就要反复推敲工艺是否合理,能否进一步简化,能否再降低成本,因此要进行各种实验;要自己动手搭电路,自己设计实验:要自己联系生产厂家,自己出去购买零部件,这样的实践经验是教室、食堂、寝室三点一线的校园生活中无法得到的。实践能力就是在这样的创新实验过程中得到了提高。
  
  3 增强了信心与韧性
  
  从立项之初时的无从下手,到结题时的成竹在胸、轻车熟路,增长的不只是专业知识,更有同学们的信心与韧性。在创新实验过程中,许多同学都曾遇到了各种困难,沮丧、懊恼、争吵,甚至在一筹莫展时考虑过放弃,但他们没有被一次次的失败与挫折吓倒,继续保持着高度的热情,共同奋斗,找出错误,一一改正,不断提高,最终一步步解决问题,逐渐完成整个项目。当完成了一件具有创新性的作品,同学们不仅体会到了成功的快乐,更重要的是增强了信心,提高了韧性,养成了耐心、细致、注意把握细节的科研素质。
  
  4 培养了团队合作与交流能力
  
  面对这种知识面要求广、任务复杂的创新实验项目,单靠个人的能力是很难完成的,需要小组成员相互协作,发挥各自特长,实现优势互补,这对独生子女出身的许多同学来说都是一个挑战。但是,在完成课题任务的过程中,小组同学能够明确分工、密切合作、定期讨论、互提建议,在讨论中相互学习,在失意中相互鼓励,在协作中加深理解、增强友谊,在把科技创新项目做好、做精、做出水平的共同目标下,形成了团队的凝聚力。遇到难以解决的问题,需要请教老师、拜访学长,有时还需要跨院系合作、寻求跨学科指导,沟通和交流能力在这一过程中得到了锻炼。
  在得到收获的同时,学生们也体会到自身能力的不足,如知识储备不够、基本的实验操作知识掌握不牢、缺乏良好的实验习惯、缺少项目经验等等。
  
  二、从大学生创新性实验计划的视角看创新型人才的素质要求
  
  创新性实验是一个非常艰苦的过程,教师的指导往往起着关键性的作用。束手无策时,老师给予的灵感和启发,情绪懈怠时,老师给予的激励和动力,是保障项目顺利进行的重要条件。但是,调查发现,即使指导教师尽职尽责,仍会有近半数的项目不能按时完成或完成质量不高,有的甚至中途放弃。分析创新性实验项目成败的因素,我们可以发现对创新型人才的素质要求,进而提出大学生创新性实验计划对课程改革的要求。创新型人才的基本素质应该包括:
  
  1 扎实的基础知识
  创新不是空想,不能以无知去研究未知。学生的创新实践充分证明了创新的基础是扎实的理论知识储备和坚实的实验操作知识。因此,在教学中要强调三基(基本理论、基本概念、基本技能)教育,强化实践动手能力训练,重视发挥课堂教学及实验教学的主渠道作用,为创新型人才培养夯实基础,练好基本功。
  
  2 合理的能力结构
  哈尔滨工业大学王树国校长认为,人的创造性需要四个方面的能力支撑:逻辑分析能力、比较联想能力、心理调节能力和沟通协作能力。这四种能力中,逻辑分析能力和比较联想能力属于思维能力,心理调节能力和沟通协作能力则属于情感能力。进一步讲,逻辑分析能力属于收敛性思维,比较联想能力则属于发散性思维。尽管发散性思维在突破、开拓、创新上有特别的意义,然而,从整体上讲,创新性思维是发散思维与收敛思维密切配合、两者交替作用和互动的结果。在创新型人才成功的要素中,思维能力是基础,情感能力是关键。情绪控制、自我认识、自我激励以适应环境的心理调节能力,认知他人、人际交往、团队合作以达到分享共同的价值观念、共同的发展环境、共同的社会资源的沟通协作能力,是成功的关键因素。在课程体系的设计中,应充分考虑学生能力结构的合理构建。
  
  3 强烈的问题意识
  创新始于问题。会问问题的人,往往是会思索、会假设、会联想、会估测、会猜测的。会问,会猜测,常常就会创造。培养创新型人才,就要在教学过程中注意培养学生的问题意识,增加学生参与的机会,培养学生的好奇心和求知欲,帮助学生自主学习、独立思考,鼓励学生发现问题、提出问题和解决问题。教学应引发学生疑问,营造学术讨论的氛围,采用互动的教学方法,引导学生质疑、评论学术问题以及教师的观点和思想。

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