培养大学生创新实践能力的探索

严一民, 邬邵轶, 杨华军

(电子科技大学 物理电子学院, 四川 成都 610054)



培养大学生创新实践能力的探索

严一民, 邬邵轶, 杨华军

(电子科技大学 物理电子学院, 四川 成都 610054)

建设创新型教师队伍是大学生创新能力培养的关键,以教师的创新意识和创新思维去带动学生创新能力的形成和发展,能够达到一个很好的培养大学生实践能力的效果。因此,具有创新经验的指导教师对于大学生科技创新活动的开展是非常必要的。针对大学生创新创业项目实施过程及项目成果总结,分析在培养大学生创新能力方面的现状,提出创新项目出现的一些问题和如何完善改进的一些关键方法及要点。

教师队伍建设； 创新创业； 实践能力

进入21世纪,世界经济已发展到全球化和科技成果产业化,对人才培养提出了新的要求。国家提出了“大众创业,万人创新”的理念。创新的关键是培养具有创新能力的人才[1]。如何培养出适应当今社会发展的优秀的创新型人才,既是目前高校工作者积极探索的课题,又是创新型国家建设的根本要求。要提高大学生创新能力,除了在课堂上传授必要的基础知识,还要培养大学生创新思维,并且要利用课外时间加强学生实验与科研能力的培养。

1 学生参与创新项目的现状

创新创业训练项目对于高校学生有很大的吸引力,通过开展这项活动,可以使参加的学生获得创新学分,并在实践中锻炼分析问题、解决问题及动手能力。同时结合项目内容发表论文和申请发明专利,可使学生获益匪浅，为今后科研项目参与、毕业设计、考研就业创造条件。

目前学校及各学院都很重视创新创业项目的运行和实施。当发布项目课题时很多学生都积极报名参加。根据我校情况,创新创业项目主要是面向大一、大二学生,考虑到创新课题需要具备相应的专业课知识和基础实验课操作能力,因此,将项目结题时间推迟到2年,充分考虑到大一学生知识结构的衔接。

2 学生参与创新创业项目存在的问题与对策

2.1 不能正确认识项目任务的意义

由于项目组队必须3人,有些学生参加创新项目的初始想法是凭一时热情、好奇,抱着试试的想法；另外,有些学生对于参加创新项目的真正目的和意义不明确、有些学生知识点和能力都较差,他们在课题组里基本没起作用,组内只有一个学生承担整个课题设计制作工作,没有形成团队优势；而有些学生做到一半,中途退出，比如,在指导2009级的一个项目组时,题目已确定、合同任务书已签、项目工作已做了一部分,但是这个学生项目负责人说要考研,因此,项目被搁置下来,浪费了宝贵的时间、精力和财力，给后续工作带来麻烦,不利于创新项目的推进和发展。

2.2 明确创新能力培养的目的和意义

创新创业实践是创业教育的重要内容,也是落实提高创新创业教育实效、全面提升创业者综合素质的基本途径。目前高校实践环节局限于创业园、创业竞赛等方式,不但效果有限,而且仅使一部分学生受益,没有形成创新创业实践的大氛围。只有少数学生能够进入,多数学生因为各种条件限制只能成“看客”,这种方式实际上把大多数学生排斥在了创新创业教育之外。应该加大创新创业的扶持力度,以便让更多学生参与进来。

第一,要使大学生懂得创新课题的参与是一次很好的实践及锻炼机会。

第二,通过创新项目的设计、制作,会对将来的考研、科技项目参与、就业及能力培养都有较大帮助。

第三,增强和提升团队意识。

第四,通过项目的学习和实践可以从指导教师的思想、思维中学到分析问题、解决问题的方法和经验。

国外大学生创新能力培养方面有很好的借鉴价值,例如,德国应用科学大学(FH)加强学生工程实践能力和科技创新能力训练,注重科技知识的应用,传授包括如何将一个创意转化为具有竞争力产品的技巧、能力等广义知识,培养了大批具有工程师资格的高等应用型人才[2]。

3 对教师业务素质要求

3.1 教师创新与学生创新相互依存

对人才培养的关键因素还取决于教师的业务素养,学生的创新能力及思维与教师的引导思维息息相关。教师在项目选题和技术可行性评估这些方面要具有丰富的专业知识及综合判断能力,这就对指导教师带来了压力和挑战,但是,这些也是指导教师必须要具备的。

在指导创新项目时,教师在拟定题目时除考虑到题目的难度外,还要考虑题目的先进性、实用性、创新性并结合学生兴趣等这些综合因素,使学生能够较全面掌握训练内容,达到培养人才的目的。在具体指导过程中尽可能采取点拨式、启发式方法。比如,在指导2011级创新项目“车库定位倒车系统”题目时,学生对超声波作为传感器元件来检测汽车与障碍物距离方位不太清楚,并在初期设计控制电路时走了些弯路,设计参数有偏差。经教师在关键技术环节指点下,学生领悟了其中的设计要点,进而在不断对系统制作改进过程中将自己的想法融入到技术创新中,并根据系统设计要求做出了一个与真实“汽车车库定位倒车系统”功能相当的缩小版实物,还撰写出论文并发表。

3.2 加强学习与交流

培养大学生创新需要教师不断地更新知识和了解当今科技发展动态,在创新实验指导教师队伍中既要有科学的创新方法,又要有合理的知识结构。除不定期举办创新创业项目研讨会、成果展示会以外,还应该经常派遣教师到其他院校外出学习、参观访问、参加学术交流,在学习交流的过程中,使各学科的知识融会贯通,优势互补。为鼓励教师在培养大学生创新能力等方面的创造性行为和工作业绩,学校和学院应逐步完善和加强教师创新行为激励制度。

4 培养创新思维及能力的关键方法及要点

4.1 注重实验方法能力培养

一是要指导教师确立对人才培养的高度责任感；二是要对学生做创新课题树立信心,明确目的和意义,正确引导对待科学研究的态度以及创新思维能力的培养,加强与学生沟通了解,在遇到知识和技术问题,多提问和采取启发式方法；三是要对学生自主能力、组织能力、沟通表达能力、思维能力、创新能力、团队精神等培养[3]。

创新不但可以培养大学生的创新意识、协作精神和解决实际问题的综合能力,而且可以活跃校园文化,倡导学习、合作、竞争、向上的校园氛围,提升学生综合素质和科学素养,激发学生的创造性思维和学习兴趣,促进教育教学改革,提高教学质量[4]。

提高大学生科技创新能力,除了在课堂上接收各种新知识,培养创新思维外,还要利用课外时间加强实验能力的培养,在实验中亲自实践、观察思考,学会主动应用书本理论知识去理解实验中的问题。例如,在2011级创新创业训练项目“光控自动窗帘轨设计”对外界杂光形成的干扰如何解决,这就要求反复做实验观察一些干扰信号,然后采取补偿措施加以消除,以此达到参数设计要求,再比如窗帘轨道设计涉及到机械传动机构,要将书本知识灵活运用到设计实践中,根据要求顺利完成硬件实物,并发表出一篇高水平的论文。

4.2 充分运用科技文献查阅开阔视野

学会应用查阅科技文献资料和借鉴先进的科技成果和方法,了解国外研究动向以及最新的科技成果,开发学生的潜能,培养学生实事求是的科学观以及独立思考和独立判断的能力,促进学生将书本、课堂知识与科研实践相结合[5]。例如,在2009年10月“空间光—光纤高效耦合系统的优化设计与制作”“激光三维成像关键技术仿真”“大口径卡塞格伦光学天线设计及其热变形分析” 中的“空间光—光纤高效耦合系统的优化设计与制作”获得国家大学生创新实验计划[3]。又例如2007年承接的中国航天科技集团第五研究院504所光学天线研制项目,并将其中子项“光学天线性能仿真分析”让基础好、能力强的本科学生参与,在项目方案设计中其创新点是:当两光学天线未对准时,其在接收端的探测器上接收到的功率会有所衰减,由测得的功率衰减与天线间偏离角度的关系,即可推出偏离角度,进而判断天线光轴的偏离。因此,需建立系统的理论模型,以实现在工程应用中光学天线的自动偏轴识别与对准调节[6]。让学生在项目实施当中充分查阅文献，了解该领域研究的情况和成果。

4.3 加强文理渗透

创新需要广泛的知识基础。大学生创新能力培养主要是通过富有弹性的课程体系和教学内容实现的。专业的课程设置要具有前沿性。课程设置要跟上时代变化的步伐,这样学生才能了解学科发展的前沿与动向。要注重自然科学知识与人文科学知识相互渗透[7]。随着知识越来越专业化,科技和人文信息量越来越大,狭窄的知识面使学生的思维模式僵化,影响着自身创新能力的培养。因此,理工科学生对人文科学领域的知识要有一定的了解,以此来优化知识结构。

4.4 增加专业选修课程比例

适当增加选修课程的比例,学生可以根据自身对某些知识的渴求状况进行合理的选择,为学生自主学习创造宽松的环境。现在的课程设置往往注重基础课和专业课两大块,而忽视了学生的兴趣、爱好和学生的创新能力。可以在一些有较强应用的专业软件方面开设选修课程,以便让学生掌握使用并对研究的问题进行软件仿真。

例如,2015“基于大功率LED散热结构设计”这个题目包含的知识结构有光学、光学器件,并采用了三维模型设计软件Pro/Engineer 5.0和流体传热分析软件FloEFD PRO12.1,由于学生以前未学过应用这些软件,因此花费了较多时间和精力。

4.5 加强实验室开放环境与仪器资源平台建设

实验是科技创新实践不可缺少的手段,但是目前我国高等教育存在的普遍问题就是重理论、轻实验,学生除了完成规定的基础实验操作以外,由于理论课程安排较多,时间分配不合理,因此,几乎在实验应用方面动手实验的机会很少,导致在项目实施过程中动手能力及分析问题、解决问题能力差[8]。就单位情况而言,还没有一个真正意义上的创新实验室,例如,在设计“新型空气恒温箱的设计”项目时,没有恒温箱设备测试物理参数；在设计“激光致声水下目标探测”项目时,需要高精度和高频数字示波器进行测试，但这种测试仪器也没有得到解决。当然有些部门虽然有可以测试的相关仪器,但是,这些研究团队的仪器设备担心外用损坏,影响科研是不能借用的。有些仪器长期搁置不用,浪费了资源。从这些例子来看,学校和相关部门应该对仪器设备进行统筹考虑,合理配置,使资源有效利用[9]。

基于上述所言,创新实验应给以适当的经费补助,购置必要的仪器和耗材等,提高实验应用及第二课题教学的力度,其基本要求就是要推行真正意义的开放型创新实验室。一方面实验室要充分利用现有条件,把一些好的实验仪器资源提供给学生,另一方面要加强实验室和实验仪器管理,不要担心仪器损坏,尽可能为学生提供一切方便条件和良好的服务,使学生可以随时使用每一个实验室以及仪器设备,做自己想做的课题和实验。

5 结语

通过创新创业训练项目几年的实践,已发表论文15篇,其中核心期刊发表4篇,申请发明专利2项,授权专利1项,取得了较好的成绩,同时也推动了创新项目的良好发展,并从中体会到人才培养并非简单之事,也不是一朝一夕就能做到,而是要长期不断地探索、积累、改革和发展,也需要方方面面的协同与配合。

References)

[1] 王孙禹,袁本涛,赵伟.我国研究生教育质量状况综合调研报告[J].中国高等教育,2007(9):32-35.

[2] 方伟.中国大学生创业实训教学探索[J]. 实验技术与管理,2013,30(2):147-148.

[3] 曹小华,吴青.大学生科技创新能力的团队培养模式探讨[J].高教发展与评估,2007,23(3):22-24.

[4] 华沙.以科技创新为载体 培养学生创新意识和能力[J]. 中国电力教育, 2011(35):87-88.

[5] 周济.注重培养创新人才、增强高水平大学创新能力[J].高等教育研究,2006(增刊3):4-9.

[6] 严一民,杨华军,蔺梅芳. 空间光通信实验基地建设探究[J]. 实验科学与技术,2010,8(2):169-171.

[7] 孙彦君,于恩中.高校大学生创新能力培养途径探析[J]. 中国科教创新导刊,2013(1):41.

[8] 潘太军,贺云翔.建立开发式专业实验室培养学生创新实践能力[J].实验室研究与探索,2015,34 (5):238-241.

[9] 钱小明.高校实验室开发管理机制的探索与实践[J].实验技术与管理,2013,30(11):40-42.

Exploration on cultivating students’ innovative practical ability

Yan Yimin, Wu Shaoyi, Yang Huajun

(College of Physical Electronics,University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu 610054,China)

Building an innovative teachers’ team is the key to college students’ innovative ability training, teachers’ innovation consciousness and innovative thinking to drive the formation and development of students’ innovative ability, which can achieve a good effect of cultivating college students’ practical ability. Innovative experience of teachers for college students to develop the science and technology innovation activities is very necessary. For college students’ innovative entrepreneurial project implementation and project results summary, analysis on the current situation of training college students’ innovative ability, this article puts forward some problems in the innovation project and how to improve the key method and key points.

construction of teachers’ team; innovation and entreneurship; practical ability

10.16791/j.cnki.sjg.2016.11.050

2016-06-14

电子科技大学教改基金项目

严一民(1960—),男,四川成都,高级工程师,研究方向为电子信息工程与声学技术.

E-mail：yanymcd@163.com

N45；G424.22

B

1002-4956(2016)11-0196-03