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基礎(chǔ)階梯式大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)

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基礎(chǔ)階梯式大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)

摘要:大學(xué)教育,課程教學(xué)是基礎(chǔ)。將創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與基礎(chǔ)課程教學(xué)活動相融合,是當(dāng)前各高等院校及廣大教育工作者思索并為之努力實(shí)踐的目標(biāo)。文章以土木工程材料課程教學(xué)為例,介紹了一種以課程教學(xué)為基礎(chǔ)的大學(xué)生創(chuàng)新能力階梯培養(yǎng)模式。

關(guān)鍵詞:創(chuàng)新能力;課程教學(xué);階梯式;大學(xué)生

近年來,教育部門多次強(qiáng)調(diào),高等院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的重要性和必需性,出臺了一系列綱領(lǐng)性文件,明確提出要推動教育創(chuàng)新,改革人才培養(yǎng)模式,把科學(xué)精神、創(chuàng)新思維、創(chuàng)造能力和社會責(zé)任感的培養(yǎng)貫穿教育全過程[1]。大學(xué)生教育,課程學(xué)習(xí)是主體,如何將創(chuàng)新能力培養(yǎng)融入到課程教學(xué)中是廣大院校及教學(xué)工作者鉆研的難題。經(jīng)過多年的研究及實(shí)踐,山東英才學(xué)院教師自創(chuàng)了一套獨(dú)特的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式:階梯式創(chuàng)新能力提升法。在課堂教學(xué)中我們分別從創(chuàng)的能力和新的理念兩方面訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生。通過介紹新材料、新技術(shù)、新動態(tài)等“新”知識啟蒙學(xué)生“新”意識;通過課內(nèi)實(shí)驗(yàn)鍛煉學(xué)生動手能力和操作技能,培養(yǎng)“創(chuàng)”的能力。然后,將創(chuàng)和新融合。通過開放性實(shí)驗(yàn)、大學(xué)生創(chuàng)新項目等教學(xué)和實(shí)踐活動指導(dǎo)學(xué)生找問題、定方向、想辦法、去實(shí)踐,在一系列的自主研究過程中完成創(chuàng)新技能和理念的交融。

1以理論教學(xué)為基礎(chǔ),種植創(chuàng)新理念

1.1基于傳統(tǒng)建材,剖析現(xiàn)存問題,預(yù)埋發(fā)展理念。講授傳統(tǒng)建材時,除了介紹傳統(tǒng)材料的品種、性能及應(yīng)用外,要注意分析現(xiàn)有材料在生產(chǎn)、使用、回收等過程中的優(yōu)缺點(diǎn),針對缺點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生思考可能的解決方法,將創(chuàng)新發(fā)展的觀念種植在學(xué)生的腦海中。如在講授砂漿章節(jié)時,分析傳統(tǒng)地面砂漿的性能缺陷,如流動度低,采用批抹方式施工,耗時耗力且質(zhì)量不能保證。然后,針對上述問題引導(dǎo)學(xué)生思考討論可行的解決方案,介紹新型自流平砂漿組成及性能特點(diǎn),與傳統(tǒng)砂漿相比的優(yōu)勢及現(xiàn)存的問題等。最后展望未來砂漿組成、性能及施工的發(fā)展方向。1.2緊跟市場步伐,將新材料、新技術(shù)引入課堂。材料的發(fā)展日新月異,層出不窮,教材內(nèi)容難免會出現(xiàn)知識或標(biāo)準(zhǔn)陳舊滯后的情況,任課教師在講課過程中要注意穿插講解當(dāng)前最新材料的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀,將前沿知識與所學(xué)的基礎(chǔ)課程結(jié)合起來,及時更新教學(xué)內(nèi)容,帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行探索性的學(xué)習(xí)。如在講授混凝土章節(jié)時,除了講授普通混凝,對目前比較熱門的新型混凝土品種進(jìn)行簡單介紹,如透水混凝土、植生混凝土等。1.3利用教師科研成果及經(jīng)驗(yàn),引領(lǐng)學(xué)生擴(kuò)大知識面,啟發(fā)創(chuàng)新性思維。土木工程材料未來的發(fā)展方向主要有多功能化、高性能化、綠色化、智能化。教師可以利用已有的科研經(jīng)驗(yàn),從某種材料的研發(fā)入手,引導(dǎo)學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí),進(jìn)而打開創(chuàng)新思路。

2以課內(nèi)實(shí)驗(yàn)為溫室,培育創(chuàng)新能力

2.1豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)學(xué)生課內(nèi)實(shí)驗(yàn)重要性意識。作為一門與建筑專業(yè)密切相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課,土木工程材料課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)針對專業(yè)目標(biāo),體現(xiàn)專業(yè)技能。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置要充分體現(xiàn)服務(wù)于建筑類專業(yè)人才技能與知識的培養(yǎng),增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時,豐富教學(xué)內(nèi)容。我們將實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時由8學(xué)時增加到12學(xué)時,新增砂漿、瀝青材料方面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,進(jìn)一步健全學(xué)生的專業(yè)認(rèn)知體系,提高學(xué)生的操作技能。2.2改革教學(xué)方法,提高學(xué)生主體性意識。為了有效激發(fā)學(xué)生們學(xué)習(xí)積極性,鍛煉學(xué)生觀察、分析、思考和解決問題的能力,我們一直致力于在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體作用有機(jī)結(jié)合。如水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的實(shí)驗(yàn)教學(xué),教師在理論課教學(xué)中介紹標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的意義和測試方法,布置學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)課預(yù)習(xí)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師演示實(shí)驗(yàn)流程及儀器操作,并在演示過程中講解操作規(guī)范和注意事項。不再贅述講解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡葍?nèi)容,將更多的時間留給學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。2.3優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計,重視并加強(qiáng)綜合性、設(shè)計研究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,增加提出實(shí)驗(yàn)設(shè)想、設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等內(nèi)容,減少驗(yàn)證性、單一性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)時長。優(yōu)化教學(xué)設(shè)計,制訂了一套立足基本、多點(diǎn)輻射的教學(xué)實(shí)驗(yàn)方案。立足基本,堅持配合比設(shè)計實(shí)驗(yàn)的主體教學(xué)內(nèi)容及目的,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)理論知識進(jìn)行基本四組分配合比計算并進(jìn)行拌和物和易性實(shí)驗(yàn),分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,使學(xué)生掌握水泥普通混凝土基本組成、性能及測試基本技能。多點(diǎn)輻射,我們在基礎(chǔ)組分中增加了工程常用外摻料包括粉煤灰,礦渣粉,常見外加劑包括減水劑、緩凝劑、早強(qiáng)劑等組分,學(xué)生可根據(jù)興趣選擇任一外加項進(jìn)行配合比計算及拌和物性能觀察測試,鞏固學(xué)生對普通混凝土的掌握,并對高性能混凝土的組成及配制有更直觀的了解和認(rèn)識。

3以開放性實(shí)驗(yàn)為契機(jī),激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新潛能

開放性實(shí)驗(yàn)是一種新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,以培養(yǎng)學(xué)生思考及創(chuàng)新能力為主要目的,一般基于課程教學(xué)但又獨(dú)立于課程教學(xué)而開展,多是設(shè)計性實(shí)驗(yàn)[2]。3.1課程教學(xué)中教授的理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)操作技能是學(xué)生自主完成開放性實(shí)驗(yàn)的前提。教師在土木工程材料課程教學(xué)中,及時介紹目前的市場動態(tài)及材料應(yīng)用背景,啟發(fā)學(xué)生展開聯(lián)想和思考,鼓勵學(xué)生提出疑問和假設(shè),引導(dǎo)學(xué)生帶著問題查閱文獻(xiàn)資料,從而擬訂可行的實(shí)驗(yàn)方案。經(jīng)過課內(nèi)實(shí)驗(yàn)操作的學(xué)生,具備材料性能測試的基本知識和技能,掌握了常用材料性能測試儀器操作方法。3.2以實(shí)際工程應(yīng)用為背景設(shè)置開放性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。山東英才學(xué)院的辦學(xué)宗旨是培養(yǎng)一流應(yīng)用型人才,建筑業(yè)作為一種實(shí)際應(yīng)用性較強(qiáng)的專業(yè),尤其重視對學(xué)生基本技能和實(shí)踐能力的培養(yǎng),因此教師和學(xué)生在設(shè)置開放性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容時,始終注意將培養(yǎng)工程應(yīng)用能力作為核心,實(shí)驗(yàn)類型從一般驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)逐漸向綜合設(shè)計性實(shí)驗(yàn)不斷轉(zhuǎn)變,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注重市場背景及工程背景的融合。近年來,山東英才學(xué)院土木工程專業(yè)學(xué)生相繼開展并完成了“粉煤灰摻量對無機(jī)保溫砂漿性能的影響”“骨料粒徑對透水混凝土強(qiáng)度的影響”“市售建筑保溫制品保溫性能的測試與比較”等探索性開放實(shí)驗(yàn)。在整個實(shí)驗(yàn)過程中,教師擔(dān)任引路人的角色,輔助學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計、測試、數(shù)據(jù)分析等操作,賦予學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計決策權(quán)及獨(dú)立操作權(quán),調(diào)動學(xué)生的能動性和創(chuàng)新思維,培養(yǎng)其解決問題分析問題的能力。

4以大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目為抓手,引導(dǎo)學(xué)生自主創(chuàng)新,擴(kuò)展創(chuàng)新途徑

創(chuàng)新訓(xùn)練項目是本科生個人或團(tuán)隊,在教師指導(dǎo)下,自主完成創(chuàng)新性研究項目設(shè)計、研究條件準(zhǔn)備和項目實(shí)施、研究報告撰寫、成果(學(xué)術(shù))交流等工作[3]。創(chuàng)新訓(xùn)練項目重視學(xué)術(shù)性,要求學(xué)生獨(dú)立發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題。近年來,山東英才學(xué)院學(xué)生先后完成十余項材料類大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目,部分來源于指導(dǎo)教師的科研項目的拓展或分支。如有學(xué)生在參與教師科研項目“大摻量粉煤灰水泥基自流平砂漿制備及性能研究”中,較全面地了解了粉煤灰這種固體廢棄物,包括來源、組成、應(yīng)用現(xiàn)狀等。教師結(jié)合當(dāng)前國家乃至全球的環(huán)保熱點(diǎn)作出引導(dǎo):粉煤灰的產(chǎn)量很大,但反應(yīng)活性低,導(dǎo)致利用率較低,既污染環(huán)境也浪費(fèi)資源。學(xué)生對這一問題產(chǎn)生了濃厚的興趣,查閱文獻(xiàn)并思考粉煤灰高效益利用的可行途徑。在與教師商討后,最終決定采用幾種材料組成復(fù)合活性劑提高粉煤灰膠凝體系的凝結(jié)速度和早期強(qiáng)度,從而提高粉煤灰的利用率。圍繞研究內(nèi)容和研究目的,學(xué)生們找資料、查文獻(xiàn)、設(shè)計研究方案,形成初步研究設(shè)想,申報了大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目“低鈣粉煤灰固凝劑研究”,并成功立項,目前此項目正在順利實(shí)施當(dāng)中。

5以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽為平臺,讓創(chuàng)新成果落地生根

創(chuàng)新大賽內(nèi)容包含產(chǎn)品及服務(wù)、市場機(jī)會、商業(yè)模式、市場地位、目標(biāo)客戶、市場預(yù)估、營銷計劃、投資收益分析等,內(nèi)容涵蓋創(chuàng)新產(chǎn)品、服務(wù)成果轉(zhuǎn)化、與既有產(chǎn)品或服務(wù)優(yōu)缺點(diǎn)比較等。鼓勵學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,可從以下幾方面提高學(xué)生的綜合能力。5.1理論聯(lián)系實(shí)際的能力。從理論到實(shí)驗(yàn),再到創(chuàng)新訓(xùn)練項目,圍繞創(chuàng)新的活動主旨在于“新”,包括對舊事物的新改造,新事物的創(chuàng)建,但注重學(xué)生創(chuàng)新思維及能力的培養(yǎng),對創(chuàng)新的意義和實(shí)際應(yīng)用等方面并未有較多考慮和關(guān)注。正因?yàn)槿绱?,校園創(chuàng)新容易理想化、脫離實(shí)際,而創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽可以有效解決上述問題。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽以學(xué)生的新點(diǎn)子、新創(chuàng)意、新產(chǎn)品為基礎(chǔ),面向市場及實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用,迫使創(chuàng)新者思考理論創(chuàng)新和實(shí)際應(yīng)用之間的聯(lián)系及實(shí)現(xiàn)途徑。5.2自我判斷的能力。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽擔(dān)負(fù)著“以賽促教、以賽促學(xué)、以賽促改、以賽促創(chuàng)”的歷史使命[4]。大賽中,學(xué)生將從市場機(jī)會、市場預(yù)估、目標(biāo)客戶等方面考察創(chuàng)新產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用可能性,通過與現(xiàn)有同類產(chǎn)品性能、價格、服務(wù)等多方位比較,分析創(chuàng)新產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)意義,判斷創(chuàng)新產(chǎn)品是否符合社會發(fā)展需要、創(chuàng)新方向是否正確。5.3創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的實(shí)踐能力。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的實(shí)際過程是充滿多領(lǐng)域、復(fù)雜及困難的過程。前期的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練活動多為單純的理念教育,學(xué)生對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的復(fù)雜性意識淡薄,缺乏面對市場及實(shí)際問題的機(jī)會。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽可有效鍛煉學(xué)生應(yīng)對市場及復(fù)雜實(shí)際問題的能力。如果將前期的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練活動視為練兵的話,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽則是實(shí)戰(zhàn)演練。學(xué)生通過參與各級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽可豐富實(shí)踐經(jīng)歷,進(jìn)一步提高自身創(chuàng)新綜合能力。

6結(jié)語

在經(jīng)濟(jì)科技快速發(fā)展的新時代背景下,創(chuàng)新能力的培養(yǎng)已經(jīng)成為大學(xué)生教育的核心內(nèi)容之一。圍繞這一主題,學(xué)校和教師應(yīng)努力鉆研,做好大學(xué)生創(chuàng)新教育的每一個環(huán)節(jié)。自創(chuàng)階梯式創(chuàng)新能力培養(yǎng)方式,可在課程學(xué)中根植創(chuàng)新意識,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中鍛煉實(shí)驗(yàn)技能,以開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)和大學(xué)生創(chuàng)新項目為平臺,提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)、思考、創(chuàng)新、驗(yàn)證等創(chuàng)新能力,鼓勵學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,開闊視野,豐富實(shí)踐經(jīng)歷,夯實(shí)創(chuàng)新能力,提高綜合素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn):

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[2]景志紅,孫敏,凌寶萍,等.實(shí)施開放實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生綜合、創(chuàng)新能力[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2016(2):152-154.

[3]國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃專家工作組.國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃工作手冊[M].南京:東南大學(xué)出版社,2013:3.

[4]劉毅,趙巖松,朱偉.“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽對大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的促進(jìn)作用[J].智庫時代,2019(5):57-58.

作者:豐曙霞 王璇 董琳慧 楊嘉晟 單位:山東英才學(xué)院建筑工程學(xué)院