丁華　朱茂桃

[摘 要]創(chuàng)新教育是一個(gè)系統(tǒng)工程，也是高等教育中的難題。工程創(chuàng)新來源于扎實(shí)的基礎(chǔ)理論教學(xué)和系統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)，要在這些教學(xué)環(huán)節(jié)中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。扎實(shí)的基礎(chǔ)理論教育、系統(tǒng)的實(shí)踐教育以及創(chuàng)新的思維習(xí)慣是創(chuàng)新教育中不可或缺的三大要素，需要高校教育工作者在具體教學(xué)過程中去探索合適的方法和手段，逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)。

[關(guān)鍵詞]創(chuàng)新能力 培養(yǎng)基礎(chǔ)能力 實(shí)踐教育 創(chuàng)新思維 工程教育

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2015）02-0048-02

創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂，是一個(gè)國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力，同時(shí)也是我國(guó)各級(jí)教育中面臨的難題?！秶?guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020）》，把創(chuàng)新提升到國(guó)家戰(zhàn)略層面，同時(shí)也為建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家指明了方向。經(jīng)過幾代人的艱苦努力，我國(guó)科技實(shí)力大幅提升，自主創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)，但同時(shí)，在人才培養(yǎng)中也面臨創(chuàng)新能力不足的問題。創(chuàng)新型人才是科技創(chuàng)新的決定要素，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。其中，高等教育承擔(dān)著創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要使命。高等教育的重要任務(wù)是培養(yǎng)高級(jí)專門人才，并把具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力作為高級(jí)專門人才的主要特征。在這種形勢(shì)下，提升大學(xué)生科研創(chuàng)新能力就成為高校培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要舉措。

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)體現(xiàn)在多個(gè)方面，如激勵(lì)機(jī)制的建立[1]，體系及環(huán)境[2]和開放性實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。[3] [4]對(duì)于工程教育來說，創(chuàng)新不是一兩個(gè)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新，而是要體現(xiàn)在各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，包括理論環(huán)節(jié)和實(shí)踐環(huán)節(jié)。本文通過分析基礎(chǔ)能力培養(yǎng)、實(shí)踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)這三個(gè)要素之間的關(guān)系來闡述工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

一、工程創(chuàng)新能力與基礎(chǔ)能力培養(yǎng)的關(guān)系

創(chuàng)新意味著改變和提升。對(duì)于工程領(lǐng)域來說，新的設(shè)計(jì)方案、工藝都能稱為創(chuàng)新。創(chuàng)新不是憑空而起的高樓，必須要有堅(jiān)實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)。機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新體現(xiàn)在一代代產(chǎn)品的創(chuàng)新過程中。古今中外偉大發(fā)明家的實(shí)例無不說明了這一點(diǎn)。愛迪生是著名的發(fā)明家，他發(fā)明的電燈、留聲機(jī)、攝影機(jī)等對(duì)人類的生活產(chǎn)生了巨大的影響。愛迪生的教育主要以家庭教育為主，是成功家庭教育的典范。愛迪生的母親南西曾經(jīng)在加拿大當(dāng)過小學(xué)教師，但結(jié)婚后就沒有再執(zhí)教鞭，而是當(dāng)了全職家庭主婦，并用自己的方法教導(dǎo)愛迪生學(xué)習(xí)知識(shí)，同時(shí)鼓勵(lì)他讀書做實(shí)驗(yàn)，這使得只受過3個(gè)月學(xué)校教育的愛迪生一生完全改變。愛迪生回憶到：“我的母親是我成功的因素，她是很真誠(chéng)的，我十分肯定；并且我感到我需要為某事生存，我不能使她失望”。愛迪生很多知識(shí)來自R.G.柏加的《School of natural philosophy》。長(zhǎng)期在底層火車電報(bào)員的生活和家庭教育，讓愛迪生接觸了大量機(jī)械和控制的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。所以，愛迪生一些最早期的發(fā)明都與電子電器有關(guān)，包括證券報(bào)價(jià)機(jī)等。這些為他后期的創(chuàng)新奠定了重要的基礎(chǔ)。

大量的發(fā)明都是基于本學(xué)科以及本領(lǐng)域基礎(chǔ)知識(shí)的理解和熟練運(yùn)用。在教學(xué)中要重視基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)，讓學(xué)生掌握本學(xué)科扎實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)在教學(xué)中還要堅(jiān)持讓學(xué)生不要束縛于現(xiàn)有的形式和內(nèi)容，啟發(fā)學(xué)生積極思考和勇于探索。

車輛工程領(lǐng)域的汽車構(gòu)造教學(xué)就是一個(gè)典型。這門課程既要抓基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的教育，又要從宏觀上啟迪學(xué)生的思路。以其中汽車的制動(dòng)器教學(xué)為例，只要能夠使得汽車制動(dòng)停車的裝置都可以作為汽車的制動(dòng)器。在教學(xué)中，教師不僅僅要讓學(xué)生掌握制動(dòng)的原理，更要讓學(xué)生理解制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式。從結(jié)構(gòu)形式上看，制動(dòng)間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)的每一次革新都是基于對(duì)原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的創(chuàng)新。如果不掌握現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)形式，創(chuàng)新就無從談起。此外，還要重視制動(dòng)原理的理解，不能把制動(dòng)僅僅局限于摩擦制動(dòng)，要拓展思路，讓學(xué)生理解只要能夠減速停車的裝置都可以成為制動(dòng)器的原型，比如電磁制動(dòng)。在強(qiáng)調(diào)制動(dòng)的原理的同時(shí)，不應(yīng)拘泥于具體形式，比如飛機(jī)的風(fēng)阻制動(dòng)，也許哪一天就會(huì)應(yīng)用到汽車制動(dòng)上來。

二、工程創(chuàng)新能力與實(shí)踐教學(xué)的關(guān)系

工程教育離不開工程實(shí)踐，這是由于工程教育所在的行業(yè)背景所決定的?，F(xiàn)代大量的發(fā)明成果都誕生于實(shí)驗(yàn)室中?？梢哉f實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是現(xiàn)代工程創(chuàng)新教育的重要基地。大量的思路和想法需要通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，更多的思路可以從交叉的實(shí)驗(yàn)中間得到啟迪。工程實(shí)踐有利于加深學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)的理解，建立工程思維。

出身于世代工匠家庭的魯班，從小就跟隨家里人參加過許多土木建筑工程勞動(dòng)，逐漸掌握了生產(chǎn)勞動(dòng)的技能，積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在大量的工程實(shí)踐中，魯班不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。此后魯班每一件工具的發(fā)明，都是他在生產(chǎn)實(shí)踐中得到啟發(fā)，經(jīng)過反復(fù)研究、試驗(yàn)出來的。

再看當(dāng)今創(chuàng)新大師斯蒂夫.喬布斯的成長(zhǎng)經(jīng)歷。電子和電腦產(chǎn)業(yè)萌芽的時(shí)代，喬布斯的父親（領(lǐng)養(yǎng)人）最初是一名從事改裝并銷售二手汽車的商人，并在喬布斯生活中經(jīng)常給予他接觸機(jī)械設(shè)備的機(jī)會(huì)。喬布斯認(rèn)為自己受到家庭的影響而喜愛精密的設(shè)備。喬布斯在早年曾經(jīng)是一名智商高但不擅長(zhǎng)學(xué)習(xí)的學(xué)生，后被教師發(fā)掘而得到身邊人的認(rèn)同。在曲折的學(xué)校生涯中他逐漸接觸到電子設(shè)備，如無線電設(shè)備的安裝制作，因而成為了一名著名的發(fā)明家和企業(yè)家。[5]教育工作者在教學(xué)過程中要加強(qiáng)實(shí)踐性環(huán)節(jié)的教育，提高學(xué)生對(duì)具體結(jié)構(gòu)形式的體驗(yàn)。能夠自由設(shè)置實(shí)驗(yàn)方案，自主開展實(shí)驗(yàn)過程，是現(xiàn)代創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的雛形。理想的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)具備以下條件：1.一流的實(shí)驗(yàn)條件，在當(dāng)時(shí)條件下可以稱為該領(lǐng)域一流的實(shí)驗(yàn)室。2.充分的自主性，可以自主支配時(shí)間，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。3.強(qiáng)烈的探索性，實(shí)驗(yàn)室開展的都是相關(guān)領(lǐng)域前沿性的研究。

近年來，隨著我國(guó)對(duì)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重視，從國(guó)家到地方都對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)加大了投入。實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)在不斷被賦予創(chuàng)新元素的同時(shí)，重點(diǎn)要從以下兩個(gè)方面著手：1.學(xué)科不斷交叉，逐步打破傳統(tǒng)的按課程建立實(shí)驗(yàn)室的條條框框，融合不同實(shí)驗(yàn)門類。2.逐步開展探索性實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生自主選題，自主開展實(shí)驗(yàn)過程。

實(shí)驗(yàn)室是工程教育的重要基石，創(chuàng)新性是現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室的必備特征，應(yīng)在各種創(chuàng)新實(shí)踐過程中不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

三、創(chuàng)新能力培養(yǎng)中創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)

創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)無疑是創(chuàng)新能力中最重要和最困難的環(huán)節(jié)。它既體現(xiàn)在理論教育環(huán)節(jié)，又體現(xiàn)在實(shí)踐環(huán)節(jié)；既體現(xiàn)在學(xué)校教育環(huán)節(jié)，也體現(xiàn)在家庭教育環(huán)節(jié)。系統(tǒng)掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐能力能為創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)?，F(xiàn)代高等教育要求教育工作者要在實(shí)際的教學(xué)環(huán)節(jié)中有意識(shí)地培養(yǎng)和引導(dǎo)學(xué)生建立創(chuàng)新的思維模式，并把這種思維模式變成他們的潛意識(shí)。

創(chuàng)新思維對(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)的人才非常重要，教師必須在實(shí)際教學(xué)工作中學(xué)習(xí)和體會(huì)。工程教育具有很強(qiáng)的邏輯性，但部分教師在講授過程中往往缺乏創(chuàng)新性、啟發(fā)性不夠。常見的教學(xué)現(xiàn)象是：課堂上教師講教案、學(xué)生記筆記，課后學(xué)生整理筆記、背筆記，考試的時(shí)候考筆記，最后學(xué)生掌握的是一本筆記。實(shí)驗(yàn)課也有實(shí)驗(yàn)大綱或者實(shí)驗(yàn)步驟，按照這個(gè)步驟逐步完成，就一定能夠得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣的實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)生很難得到錯(cuò)誤的結(jié)果，也不知道什么是錯(cuò)誤。所以在教學(xué)環(huán)節(jié)中，應(yīng)該充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，鼓勵(lì)他們探索和創(chuàng)新，允許犯錯(cuò)。

四、小結(jié)

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不是一朝一夕的事情，必須著眼于整個(gè)教育過程。從高等工程教育的角度來講，教育工作者不可能把這些環(huán)節(jié)都一一完成。但在實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié)中注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，時(shí)刻灌輸創(chuàng)新理念是十分必要的，要把創(chuàng)新教育的全過程融入理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)環(huán)節(jié)中去。在理論教學(xué)中注重原理的啟發(fā)，但又不拘泥于具體結(jié)構(gòu)。在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，既要有步驟地記錄試驗(yàn)，又要打破常規(guī)，允許探索。既要求學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的過程，又要求學(xué)生知道為什么是這個(gè)過程，做到知其所以然，這樣學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)才能不斷提高。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 劉陳，李飛，方萍.信息學(xué)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的研究與實(shí)踐[J].中國(guó)高教研究，2008（12）：66-68.

[2] 孫波，楊欣虎，紀(jì)玉超.加強(qiáng)激勵(lì)機(jī)制建設(shè)促進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)展[J].中國(guó)高教研究，2007（8）：70-71.

[3] 馮斌，等.科技創(chuàng)新能力培育與研究生開放實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建[J].研究生教育研究，2011（4）：6-9，57.

[4] 王峰，魚靜.高校開放實(shí)驗(yàn)室與學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011（3）：320-322，368.

[5] 沃爾特·艾薩克森著.史蒂夫·喬布斯傳[M].北京：中信出版社，2011.

[責(zé)任編輯：陳 明]