大学生技术创新能力培养的教学方法探讨

曲金玉　韩加蓬

【摘 要】本文结合汽车电器与电子技术课程专业课教学案例，探讨了的专业课教学中提高大学生技术创新能力的教学方法：（1）研究分析现有技术的创新历程启发创新思维；（2）学习借鉴其他专业领域的科技成果进行技术创新；（3）检索科技文献资料进行技术创新实践；（4）在工程技术实践中培养技术创新能力；（5）在科研活动和组织科技创新竞赛中培养技术创新能力。并提出了大学生技术创新能力培养的对专业教师的四个基本要求。

【关键词】大学生；技术创新能力；专业课教学；教学方法

The Exploration of Teaching Methods which will bring up the Technological Innovation Ability of College Students

--take the Automotive Electrical and Electronic Technology Course as an example

QU Jin-yu HAN Jia-peng

（School of Transportation and Vehicle Engineering， Shandong University of Technology， Zibo Shandong 255049， China）

【Abstract】In this paper， the teaching cases of automotive electrical and electronic technology course was combined， and the teaching methods of courses to improve college students technical innovation capability was explored：（1）Innovative thinking is inspired by the research and analysis of the prior technologys innovation process；（2）Innovate the technologies by Learning from other professional scientific and technological achievements in other fields；（3）Practice technology innovation by retrieving science and technology literature；（4）Bing up the technological innovation ability in engineering and technology practice；（5）Bring up technological innovation ability in scientific research activities and the organizing of technological innovation competition. And the four basic requirements of professional teachers for the training of students technology innovation ability have been proposed.

【Key words】College students； Technical innovation capability； The professional course teaching； Teaching methods

1 技术创新能力是工科大学生能力培养的重要目标

技术创新是1912年由美籍奥地利经济史学家约·阿·能彼特在《经济发展理论》中首次提出的。技术创新实际上是一种使科学与经济一体化，加速技术应用速度，提高技术应用效率与效益的发展模式，是一个从新产品或新工艺设想的产生到市场应用的完整过程，是以技术为基础与导向的创新活动[1]。技术创新分为原始技术创新和技术集成创新。原始技术创新是通过理论创新、原理创新、方法创新实现。原始技术创新可以得到理论、方法、技术或产品[2]。原始技术创新是新产业出现的基础，能够促进经济结构的变革，从而促进技术和经济的发展，对技术经济的发展发挥长期和深远的影响。技术集成创新的概念来源于20世纪90年代初期美国哈佛商学院的Marco Iansiti教授首次提出的“技术集成”的概念[3]。技术集成是首先形成产品概念，然后再选择产品开发所需要的技术，技术和知识积累是集成创新的基础。

技术创新能力培养是工科大学生能力培养的重要目标，工科大学生专业课程的教学，是继公共基础课程、专业基础课程之后的重要教学环节，旨在培养学生综合运用所学基础理论和专业知识进行工程实践和技术创新能力。因此，在专业课教学过程中，在讲授专业知识和培养实践技能的同时，如何增强学生的创新意识，如何培养学生的技术创新能力，是专业课程教学的重要研究课题。

2 技术创新的基本途径

2.1 研究分析现有技术的创新历程启发创新思维

专业课堂教学内容绝大部分专业知识是前人发明家或工程师等的优秀创新成果的广泛应用。研究分析现有技术的创新历程启发创新思维。例如，在讲授汽车电源系统的交流发电机过程中，从分析讲解从1948年晶体管的发明，到1970年代利用晶体管的单向导电特性，将交流发电机产生的交流电整流为直流电，从而发展到交流发电机取代原有的直流发电机的技术创新过程。

又如，在讲授点火系统过程中，的交流发电机过程中，从1851年伦可夫（Ruhmkorff）发明了感应线圈点火装置，1889年，乔治布顿（Georges Boudon）发明触点式断电器，到1970年采用晶体管的无触点电子点火系统诞生，到1986年，别克首创了无分电器计算机点火系统（DLS），从而形成目前广泛采用的计算机直接点火系统（DIS）。

利用已有科学技术成果进行技术创新，首先应当全面了解已有的科学技术研究成果发展现状，然后分析已有科学研究成果应用潜力，研究已有技术成果存在的缺陷，分析调查社会发展与市场需求，在此基础上研究开发出出新的技术创新成果。

2.2 学习借鉴其他专业领域的科技成果进行技术创新

汽车电器与电子技术是以车辆工程、计算机工程、信息与自动化工程、能源工程等学科的为基础的工程技术，借鉴这些相关技术领域的科技创新成果，有利于促进汽车电器与电子技术的技术创新。

借鉴航空航天技术领域的科技成果进行汽车技术创新。汽车安全带、汽车组合仪表、防抱死制动系统（ABS）、地球定位系统（GPS）和智能导航等技术都是最早应用在飞机上的。汽车组合仪表是1960年代借鉴飞机的组合仪表的设计理念由原来的分离仪表发展起来的；汽车ABS的起源，1908年J.E.Francis首次设计的制动装置，1936年德国Robert Bosch公司的ABS专利，1948年美国Westinghouse.Air Brake公司开发的铁路机车专用ABS装置，1954年美国福特汽车公司首次把法国生产的民航机用的ABS系统首次应用到林肯牌轿车上，开启了汽车应用ABS的序幕。此外，汽车空调、汽车音响、汽车GPS导航等均是借鉴其他科技领域成果进行汽车技术创新的典型事例。

智能汽车是未来汽车发展的更高目标，其核心技术的基础是计算机技术，自动控制理论和人工智能与专家系统。智能汽车所采用的计算机是具有专家系统、语言识别处理系统、机器视觉系统等复杂的人工智能计算机。智能汽车的自动驾驶、巡航控制、声控功能是汽车智能控制最先可以实现的功能。此外，线控技术在汽车上的广泛应用将带来汽车技术的革命，采用线控技术的转向系统、制动系统、传动系统在未来汽车将率先获得应用。

借鉴能源技术领域的科技成果进行新能源汽车技术创新。作为未来汽车的重要发展方向，燃料电池电动汽车就是电化学学科、材料学科和能源科技领域发展的产物。由于燃料电池以电化学方式直接将化学能转化为电能，不经过热机过程，不受卡诺循环的限制，能量转化效率理论上高达85～90%，环境友好，正成为汽车新技术开发的热点。

太阳能汽车是利用太阳能的光伏效应作为汽车能源。太阳能是一切能源中最丰富、最清洁、可再生的绿色能源。太阳能电池造价高和能量转化率低是太阳能汽车商业化应用的主要技术瓶颈，太阳能光伏科技的技术创新是太阳能汽车技术创新的关键。

2.3 检索科技文献资料并借鉴其它技术领域科技成果进行技术创新实践

鼓励学生进行创新实践，引导学生尝试申请发明专利或使用新型专利。在申请发明专利或使用新型专利时，首先学生提出初步的发明专利或使用新型专利构想，然后通过检索科技文献资料，检索国内外专利已有专利，对照已有的科技文献资料或专利，修改、完善所提出的专利构想。这种创新目标驱动下文献检索、学习和研究过程，可以有效激发学生的学习兴趣，有效激发学生的创新灵感[5]。

2.4 在工程技术实践中培养技术创新能力

工程技术实践是提高学生的工程实践能力和技术创新能力有效途径之一[6]。工程技术实践环节包括实验教学、生产实习、课程设计、毕业设计、课外科技活动等环节。通过工程技术实践，使学生系统掌握专业知识，增强实践技能，培养发现问题、分析问题、解决问题和技术创新能力。

2.5 在科研活动和科技创新竞赛中培养技术创新能力

教师在进行科学技术研究的过程中，吸收学生参入教师所承担的科研课题，将科学研究引入教学过程，使教学过程变成大学生在教师指导下研究探索的过程，鼓励和指导学生积极参入科技创新竞赛，有助于培养大学生的学习能力、技术创新能力[7]。

3 结束语

专业教师是专业课程教学的策划者和实施者，是学生技术创新的引领着，培养工科大学生技术创新能力对专业教师自身的创新能力提出更高的要求，主要包括：

（1）专业知识的系统性。系统掌握专业领域发展的历史和现状，分析研究技术创新发展历程，启发学生的创新思维。

（2）课堂教学的启发性。从现有的专业知识中分析总结经典的创新案例，在传授专业知识的同时，启发学生的创新思维。

（3）专业创新的预见性。在把握未来技术发展趋势的基础上，引领学生拓展视野，增强原始创新意识。

（4）创新的示范性。教师应结合研究课题进行技术创新实践，以优秀的创新成果案例，对学生的技术创新进行启发和示范。

【参考文献】

[1]约·阿·能彼特.经济发展理论[M].北京：中国商业出版社，2009.

[2]侯雄.原始创新与集成创新[J].航天控制，2006（1）：3.

[3]周晓宏.技术集成概念、过程与实现形式[J].科研管理，2006（6）：118-124.

[4]陈郧，张方晶.集成创新：汽车工业自主创新的主要模式[J].当代经济，2006（11）：16-17.

[5]樊英.试论科技情报在科技创新中的作用[J].中国高新技术企业，2009（16）：171-172.

[6]韩言铭.科技创新离不开社会实践——专访两院院士罗沛霖[J].中国科技财富，2009（7）：22-25.

[7]赵小强，牛学峰.“学生竞赛-科技创新-教师科研”互动模式的研究[J].实验室科学，2009（3）：187-188.