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新生研討課對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索

2017-06-29 04:55陳祝明
關(guān)鍵詞:研討新生創(chuàng)新能力

陳祝明

(電子科技大學(xué) 電子工程學(xué)院,四川 成都 611731)

新生研討課對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索

陳祝明

(電子科技大學(xué) 電子工程學(xué)院,四川 成都 611731)

創(chuàng)新思維與發(fā)明方法是一門針對(duì)大學(xué)新生開設(shè)的課程。該文就該課程對(duì)大學(xué)新生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進(jìn)行了探索,從主題確立、思維碰撞和知識(shí)拓展三個(gè)層次分別給出教學(xué)過程中呈現(xiàn)的實(shí)際案例,最后總結(jié)了教學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和需要注意的問題。實(shí)踐表明大學(xué)新生通過主題確立增強(qiáng)了觀察與思考能力、培養(yǎng)了創(chuàng)新意識(shí);通過交流討論培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和口頭表達(dá)能力;通過總結(jié)提煉和報(bào)告撰寫培養(yǎng)了創(chuàng)新技能。該文對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進(jìn)行了有益的探索。

新生;研討課;創(chuàng)新能力;TRIZ理論

大學(xué)新生面對(duì)新的校園生活及校園環(huán)境,如何在進(jìn)入大學(xué)教育之初調(diào)整個(gè)人狀態(tài)和行為,盡快完成自身角色的轉(zhuǎn)變,以更好地完成大學(xué)學(xué)業(yè)并實(shí)現(xiàn)綜合能力的提升,是學(xué)校、老師和學(xué)生都要共同面對(duì)的問題。

大學(xué)新生角色的轉(zhuǎn)變可分為3個(gè)方面:1)學(xué)習(xí)和受教育方式的轉(zhuǎn)變;2)生活、學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變;3)綜合能力的轉(zhuǎn)變。首先,學(xué)習(xí)及受教育方式的轉(zhuǎn)變,是指大學(xué)新生由高中學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)榇髮W(xué)教育的過程中面臨著各種學(xué)習(xí)方法、受教育方式、教學(xué)內(nèi)容方面的轉(zhuǎn)變;其次,生活學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,主要是指面臨更多對(duì)自主性、綜合性要求較高的能力,學(xué)生要完成生活學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變才能更好地融入大學(xué)生活;最后,綜合能力的轉(zhuǎn)變是指大學(xué)教育需要學(xué)生以更加多元化的理論、思維、分析等能力來支持,才能更好地適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)[1]。因此,為了幫助剛進(jìn)入大學(xué)的新生適應(yīng)全新的環(huán)境,順利完成由中學(xué)階段向大學(xué)階段的過渡,為培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣和科學(xué)研究能力而開設(shè)的新生研討課應(yīng)運(yùn)而生。

新生研討課由哈佛大學(xué)于1959年首創(chuàng),清華大學(xué)于2003年11月引入國(guó)內(nèi)后首先推行,隨后浙江大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)等國(guó)內(nèi)名校紛紛嘗試,取得了良好效果。新生研討課以其鮮明的教學(xué)特點(diǎn)和獨(dú)特的教育價(jià)值已經(jīng)成為高校本科教學(xué)改革的亮點(diǎn)[2]。新生研討課的教育目標(biāo)脫胎于研究型大學(xué)“教學(xué)與研究相結(jié)合”的教育思想,其核心是認(rèn)為大學(xué)中所有成員都是學(xué)習(xí)者、發(fā)展者和解釋者,主張學(xué)生一旦進(jìn)入大學(xué),大學(xué)的主要努力方向就是使他們能夠成為參與發(fā)現(xiàn)、解釋和創(chuàng)造新知識(shí)或形成新思想的人。問題意識(shí)是創(chuàng)新意識(shí)的源泉,合作意識(shí)與能力及實(shí)踐意識(shí)與能力是培養(yǎng)創(chuàng)新能力和鍛煉創(chuàng)新人格的關(guān)鍵[3]。把問題性、合作性與實(shí)踐性融為一體的教學(xué)與研究相結(jié)合的方式是培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新人格和創(chuàng)新能力的最佳途徑[4-5],電子科技大學(xué)新生研討課“創(chuàng)新思維與發(fā)明方法”的開設(shè)正是秉承這一思路展開的,旨在從大一新生階段就開始培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力。

1 大學(xué)新生創(chuàng)新能力的現(xiàn)狀淺析

創(chuàng)新能力一般是指人們根據(jù)一定的目標(biāo)任務(wù),提出新理論、新構(gòu)想或發(fā)明新技術(shù)、新產(chǎn)品,從而創(chuàng)造性地解決問題的能力。創(chuàng)新能力包含創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新技能以及創(chuàng)新精神等幾個(gè)方面的內(nèi)容[6]。

針對(duì)大學(xué)生的創(chuàng)新能力,很多學(xué)者都開展了相應(yīng)的研究。對(duì)于大學(xué)新生,目前多數(shù)都具有出生于獨(dú)生子女家庭和成長(zhǎng)于應(yīng)試教育環(huán)境兩個(gè)明顯的時(shí)代特征。這些時(shí)代特征在創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力方面表現(xiàn)為以下3點(diǎn)[7-8]。

1)好奇心強(qiáng),但創(chuàng)新意識(shí)貧乏。

大學(xué)新生通過中學(xué)教育已有了一定的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的積累,具有強(qiáng)烈的好奇心,并對(duì)事物因果關(guān)系的規(guī)律性探索越來越感興趣,獨(dú)立思考、獨(dú)立判斷的能力已初步形成。但由于受應(yīng)試教育大環(huán)境的影響,其好奇心沒有得到很好地保護(hù),從而無法進(jìn)一步將其培養(yǎng)為創(chuàng)新意識(shí)。具體表現(xiàn)為:只是在單純的好奇上停滯不前,不愿意或者不敢于標(biāo)新立異,更談不上提出新觀點(diǎn)、新方法,并為解決新問題和創(chuàng)造新事物而努力。

2)思維敏捷,但缺少創(chuàng)新思維方法。

大學(xué)新生們隨著知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的不斷積累,想象力逐漸豐富起來,思維能力尤其是邏輯思維能力有了很大程度的發(fā)展,思維也較敏捷。但作為大學(xué)新生,其知識(shí)主要源于高中的數(shù)理基礎(chǔ),深度和寬度不夠,在思維方式上多表現(xiàn)為單一性思維和直線式思維,思考問題時(shí)缺乏靈活性和全面性。

3)缺乏團(tuán)隊(duì)合作精神和工作協(xié)調(diào)能力。

作為大學(xué)新生,進(jìn)入大學(xué)時(shí)焦慮和擔(dān)心的問題依次是:人際交往、水土不服、獨(dú)自離家和專業(yè)不適應(yīng)。作為獨(dú)生子女一代,以自我為中心的意識(shí)很強(qiáng),再加上智能手機(jī)的普及,其行為方式和思維方式都發(fā)生了很大的變化。以前很多需要靠人與人溝通來解決的問題,現(xiàn)在都變成了人與機(jī)器的溝通,反映在創(chuàng)新活動(dòng)方面表現(xiàn)為團(tuán)隊(duì)合作精神和工作協(xié)調(diào)能力的缺乏。

2 新生研討課培養(yǎng)創(chuàng)新能力教學(xué)實(shí)踐

電子科技大學(xué)開設(shè)的新生研討課創(chuàng)新思維與發(fā)明方法的教學(xué)設(shè)計(jì),正是針對(duì)上述大學(xué)新生創(chuàng)新意識(shí)的現(xiàn)狀展開的,具體分為確立主題、思維碰撞和總結(jié)提煉3個(gè)階段。

2.1 發(fā)現(xiàn)問題,確立主題

怎樣設(shè)計(jì)研討的主題,才能有效地結(jié)合大學(xué)新生的特點(diǎn)和研討課的要求,是創(chuàng)新思維和發(fā)明方法課程教學(xué)設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵。為了有效地激發(fā)新生的研討興趣,改變其被動(dòng)的學(xué)習(xí)和思維方法,創(chuàng)新思維和發(fā)明方法課程第一堂課的目標(biāo)就設(shè)計(jì)為引導(dǎo)學(xué)生自己來確立研討的主題。

研討主題引導(dǎo)的策略主要在兩個(gè)方面:1)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注日常生活和學(xué)習(xí)中覺得還不盡如人意的地方;2)將學(xué)生關(guān)注的問題引導(dǎo)到與科學(xué)技術(shù)有關(guān)的問題上。

以2015年開設(shè)的創(chuàng)新思維和發(fā)明方法課程為例,為了營(yíng)造討論氣氛,討論分為小組進(jìn)行,討論議題不設(shè)邊界。討論的后期,請(qǐng)各組派出代表將其小組共同認(rèn)可的議題寫到黑板上;然后給出理由,并接受其他小組的質(zhì)詢;最后大家共同表決選出進(jìn)一步深化討論的主題。課堂上大家討論并選出了以下10個(gè)主題。

1)如何突破手機(jī)小鍵盤、小屏幕的限制?

2)如何提高校園自行車的防盜性能和使用率?

3)如何防止傘面上的雨水濕滑室內(nèi)地面?

4)如何解決黑板書寫和擦除時(shí)產(chǎn)生的灰塵?

5)嗅覺是否可傳播?

6)如何解決黑板反光的問題?

7)如何防止水杯內(nèi)高溫水燙嘴?

8)如何防止話筒嘯叫?

9)怎樣設(shè)計(jì)一個(gè)用于圖書館自動(dòng)放回圖書的機(jī)器人?

10)物品丟失及時(shí)檢測(cè)與報(bào)警的方法。

由于上課的對(duì)象是新生,受其被動(dòng)學(xué)習(xí)習(xí)慣的影響,剛開始學(xué)生一般都有無從下手的感覺,因此在主題討論的過程中,教師的引導(dǎo)是非常關(guān)鍵的。如在實(shí)踐中,由于上課當(dāng)天正值下雨,教學(xué)樓入口門廳非常濕滑,于是有意識(shí)地將學(xué)生的思維引導(dǎo)到這個(gè)問題上,學(xué)生自然地就如何防止傘面上的雨水濕滑室內(nèi)地面的問題展開了熱烈的討論。

2.2 分析問題,思維碰撞

發(fā)現(xiàn)問題只是研討活動(dòng)的開始,分析問題和思維碰撞才是研討效果的關(guān)鍵所在。首先教師要為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)寬松的研討氛圍,在學(xué)生研討過程中注意觀察,并給予必要的介入和指導(dǎo)。教師在引導(dǎo)過程中要注意兩點(diǎn):1)不能受傳統(tǒng)課堂講授習(xí)慣的影響,把自己的觀點(diǎn)和結(jié)論直接告訴學(xué)生;2)不能輕易否決學(xué)生的觀點(diǎn),讓學(xué)生失去研討的興致。因此,在教學(xué)設(shè)計(jì)與引導(dǎo)時(shí),教師讓學(xué)生有獨(dú)立思考、自主分析問題的空間,也要為學(xué)生提供充分研討和交流的機(jī)會(huì)。

以教學(xué)樓門廳濕滑問題為例,在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)就考慮了從整個(gè)問題形成的全過程著手,從雨傘和地面兩個(gè)角度來引導(dǎo)學(xué)生思考和分析問題。從實(shí)踐效果來看,學(xué)生通過相互討論和交流,提出了很多解決思路,比如:

1)設(shè)計(jì)一個(gè)傘套機(jī)給雨傘加上不透水的傘套;

2)將雨傘設(shè)計(jì)為反向收折的結(jié)構(gòu);

3)在門廳為雨傘設(shè)計(jì)一個(gè)脫水裝置;

4)設(shè)計(jì)一種不粘水的新型傘布;

5)雨傘高速旋轉(zhuǎn)或振動(dòng)以脫水。

由此可見了,學(xué)生分析問題的思路基本上都集中在雨傘的角度上。為此,課堂上教師通過發(fā)散方式,逐步幫助學(xué)生將思維引導(dǎo)到地面的角度,并鼓勵(lì)學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)通過智能手機(jī)查詢,結(jié)果很快學(xué)生就分享了兩種新的解決思路:①在門廳采用吸水地磚主動(dòng)吸收雨水;②采用加熱的防滑地板將雨水蒸發(fā)。

新生研討課從表面上看,學(xué)生很忙,教師很輕松,而實(shí)際上為了及時(shí)有效地控制課堂場(chǎng)面、引導(dǎo)學(xué)生參與討論,教師一方面需要耳聽八方,另一方面又要精力高度集中,思維高速轉(zhuǎn)動(dòng);否則,新生研討課的師生互動(dòng)就會(huì)脫節(jié),課堂研討效果就會(huì)大打折扣。

2.3 總結(jié)提煉,拓展知識(shí)

研討活動(dòng)的最后階段是組織學(xué)生進(jìn)行主題交流和總結(jié)提煉。主題交流的目的是在通過研討的過程培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力和分工協(xié)作能力的基礎(chǔ)上,一方面是通過小組內(nèi)部的總結(jié)和主題凝練來培養(yǎng)學(xué)生的收斂思維能力;另一方面是通過全班性的主題來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)意分享精神和口頭表達(dá)能力。最后由教師對(duì)課堂進(jìn)行全面總結(jié),總結(jié)時(shí)首先對(duì)學(xué)生的討論和交流進(jìn)行充分肯定,以建立學(xué)生的自信,增強(qiáng)課堂討論的氛圍;其次通過對(duì)不同解決思路的對(duì)比總結(jié),協(xié)助學(xué)生將其提煉為一種實(shí)現(xiàn)技術(shù),并以此為基礎(chǔ),對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行拓展講授。課后,要求學(xué)生根據(jù)所總結(jié)技術(shù)的要點(diǎn)進(jìn)行查新,并按查新報(bào)告的規(guī)范格式撰寫查新報(bào)告,以科學(xué)客觀地評(píng)估所提方案的創(chuàng)新性,并通過文字描述、數(shù)字表格等方式來進(jìn)一步培養(yǎng)自己的書面表達(dá)能力。

圖1 九屏幕法在黑板粉塵問題上的思維拓展

以解決黑板粉塵這一問題為例,學(xué)生討論時(shí)分成了幾種不同的思路,有借用白板思路從粉筆設(shè)計(jì)的角度考慮的,有借用吸塵器思路從黑板擦拭的角度考慮的,也有借用磁性書寫板的角度從粉筆和黑板整體結(jié)構(gòu)來考慮的。主題交流時(shí),采用了每個(gè)小組選派一名代表主講,其余人適時(shí)補(bǔ)充的方式,并鼓勵(lì)其他學(xué)生進(jìn)行質(zhì)疑和提問,最后由任課教師進(jìn)行總結(jié)。教師在總結(jié)學(xué)生解決思路的基礎(chǔ)上,結(jié)合《TRIZ理論及應(yīng)用》中的九屏幕創(chuàng)新思維方法[9],對(duì)黑板這一教學(xué)設(shè)備的發(fā)展過程進(jìn)行了歸納,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其未來的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè),從而讓學(xué)生以切身的案例感受了九屏幕法時(shí)空思維的魅力,如圖1所示。

在這一教學(xué)案例中,本文首先將學(xué)生提出的研討主題“黑板粉塵問題”歸結(jié)到教學(xué)設(shè)備的范疇,依據(jù)TRIZ理論中九屏幕法的思維方式,從時(shí)間維度上講述從黑板到白板,再到投影儀和交互白板的發(fā)展過程,并向?qū)W生強(qiáng)調(diào)在這一發(fā)展過程中,不僅有效地解決了黑板粉塵的問題,還充分結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的成果,利用音視頻增強(qiáng)了課堂的生動(dòng)性;從空間維度上將學(xué)生思維從投影儀這一當(dāng)前系統(tǒng)拓展到子系統(tǒng)和超系統(tǒng)的范疇,并從投影儀燈泡的發(fā)展過程引導(dǎo)學(xué)生思考光源技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),從超系統(tǒng)的角度將學(xué)生思維從教學(xué)設(shè)備進(jìn)一步拓展到課堂這一更大的范疇,從而引出了當(dāng)今最為熱門的虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù),并引導(dǎo)學(xué)生充分想象和預(yù)測(cè)了虛擬課堂這一新趨勢(shì)可能帶來的各種教學(xué)變革。

3 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

新生研討課的實(shí)質(zhì)是學(xué)生圍繞問題而展開學(xué)習(xí),并貫穿于教學(xué)的全過程,其重要目的在于讓學(xué)生在主動(dòng)參與的過程中進(jìn)行學(xué)習(xí),在探討問題的活動(dòng)中交流思想、分享知識(shí)、了解獲取知識(shí)的途徑、掌握文獻(xiàn)檢索的方法和收集整理文獻(xiàn)的技能,最終的目標(biāo)是使學(xué)生在研討過程中學(xué)會(huì)獨(dú)立思考和創(chuàng)新思維[10]。這種教學(xué)策略既注重學(xué)生的獨(dú)立思考,又引導(dǎo)學(xué)生分享交流,通過思維碰撞來拓展自己的思維空間。本文在這一實(shí)踐過程中,總結(jié)了以下3點(diǎn)體會(huì)。

3.1 研討主題從學(xué)生中來,到學(xué)生中去

新生研討課的關(guān)鍵在于研討的主題,而主題確立又依賴于問題場(chǎng)景的創(chuàng)設(shè),只有富有啟發(fā)性、思考性、探索性和創(chuàng)造性的問題才更適合于新生研討。教師首先應(yīng)將學(xué)習(xí)內(nèi)容置在問題場(chǎng)景之中,引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,使之產(chǎn)生疑問,進(jìn)而提出要解決的問題,形成了教師設(shè)問和學(xué)生設(shè)問相結(jié)合的局面[11-12],將課堂討論的氣氛充分地調(diào)動(dòng)起來。最后協(xié)助學(xué)生確立進(jìn)一步深化研討的主題。

3.2 研討過程有收有放,把握好課堂研討的節(jié)奏

發(fā)現(xiàn)問題只是研討活動(dòng)的開始,分析問題才是新生研討課的重點(diǎn)。教師既要為學(xué)生提供寬松的研討環(huán)境,讓學(xué)生能夠充分地自主討論,還要給予學(xué)生必要的針對(duì)性指導(dǎo)和幫助,以有效地把握好課堂研討的節(jié)奏。在教學(xué)設(shè)計(jì)與引導(dǎo)時(shí),教師要基于學(xué)生,并高于學(xué)生,將學(xué)生發(fā)散性的思路提煉為一種工程技術(shù)方案,從而讓學(xué)生在發(fā)散思維的基礎(chǔ)上,學(xué)會(huì)收斂思維。

3.3 組織好主題交流,調(diào)整好交流氣氛

主題交流是研討過程中學(xué)生分享研討成果,融合學(xué)生集體智慧的關(guān)鍵環(huán)節(jié),組織時(shí)可能遇到各種難以預(yù)測(cè)的問題,因此特別考驗(yàn)教師臨場(chǎng)的隨機(jī)應(yīng)變能力。從本文的實(shí)踐來看,要注意處置以下3種常見的現(xiàn)象。

1)有些學(xué)生受知識(shí)面的影響,信心勃勃地上臺(tái)分享發(fā)言,結(jié)果被其他學(xué)生的尖銳質(zhì)詢當(dāng)頭一棒,變得不知所措,這時(shí)教師就要及時(shí)找出學(xué)生的不同點(diǎn),特點(diǎn)是潛在的閃光點(diǎn),給予充分的鼓勵(lì)。

2)有的學(xué)生想法不成熟,講的過程中出現(xiàn)卡頓的尷尬場(chǎng)面,這時(shí),教師要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充和圓場(chǎng)。

3)有的學(xué)生思維發(fā)散,開始漫無邊際地跑題,教師就要委婉地介入,引導(dǎo)其回歸正題。

4 結(jié)束語

創(chuàng)新思維與發(fā)明方法課程已經(jīng)開設(shè)了3屆,采用30人小班教學(xué),16學(xué)時(shí),考核方式采用課堂口頭報(bào)告與課后書面報(bào)告相結(jié)合的方式。從學(xué)生的評(píng)教結(jié)果來看,新生研討課創(chuàng)新思維與發(fā)明方法教學(xué)效果不錯(cuò),得到了學(xué)生的認(rèn)可。大學(xué)新生在這一課程中,通過主題確立增強(qiáng)了觀察與思考的能力,培養(yǎng)了創(chuàng)新意識(shí);通過交流討論培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和口頭表達(dá)能力;通過總結(jié)提煉和查新報(bào)告撰寫培養(yǎng)了創(chuàng)新技能。該課程為大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進(jìn)行了有益的探索。

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Exp loration on the Cultivation of Undergraduates Innovative Ability by the Freshman Sem inar

CHEN Zhuming
(School of Electronic Engineering,University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu 611731,China)

"Innovative thinking and inventivemethod"is a course for college freshmen.This paper explores the cultivation of in novation ability of college freshmen in this course,and gives the practical cases presented in the actual cases in the teaching process from the three aspects of theme establishment,thinking collision and knowledge expansion respectively.Finally,it summarizes the practical experience of teaching and the concerned problems.Practice shows that freshmen through the theme establishment to enhance observation and thinking ability,cultivate the sense of innovation,through communication and discussion to develop the sense of team work and verbal skills,and through the summary and reportwriting to train innovation skills.This papermakes a useful exploration on the cultivation of college students'innovative ability.

freshman;seminar;innovative ability;TRIZ theory

G642.0

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2017.03.002

2017-03-16;修改日期:2017-04-05

電子科技大學(xué)新生研討課立項(xiàng)建設(shè)經(jīng)費(fèi)資助。

陳祝明(1966-),男,博士,教授,主要從事雷達(dá)系統(tǒng)和雷達(dá)信號(hào)處理方面的研究工作,以及“創(chuàng)新思維與發(fā)明方法”“數(shù)字無線電系統(tǒng)基礎(chǔ)”等課程的教學(xué)工作。

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