工科专业学生科技创新能力培养方法探究

摘 要:科学技术是社会进步与经济发展的决定性因素,科技创新的重要性与日俱增,高等院校则担负着培养高素质科技创新人才的重任。文章分析了目前工科专业学生科技创新能力培养现状,提出了工科专业科技创新人才培养方法,并且分析了如何建立工科专业科技创新人才培养体系,为培养工科专业科技创新人才提供了理论依据及参考建议。

关键词:工科专业;科技创新;能力培养

中图分类号:C961 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2018)10-0030-03

Abstract: Science and technology are decisive factors for social progress and economic development. The importance of scientific and technological innovation is increasing day by day. Colleges are responsible for cultivating high-quality scientific and technological innovation talents. This article analyzes the status quo of the cultivation of science and technology innovation ability for engineering students. The method of cultivating scientific and technological innovation talents for engineering majors was proposed. It also analyzes how to establish a scientific and technological innovation talent training system for engineering majors. It provides a theoretical basis and reference suggestions for cultivating scientific and technological innovation talents for engineering majors.

Keywords: Engineering profession; science and technology innovation; ability training

创新是一个国家和民族发展的不竭动力,在当前国际竞争日益激烈、知识经济不断发展的时代环境中,科学技术已成为社会进步与经济发展的决定性因素,科技创新理念的重要性也日益凸显[1]。科技创新理念的建立离不开科技创新教育,高等院校作为培养具有科技创新意识与科研创新能力的新时代科技创新人才的摇篮,肩负着培养可以适应国家与社会发展需要,能够引领时代潮流与科技导向的高精尖科技创新人才的重任[2-4]。目前各大高校也都在积极探索培养科技创新人才的有效方法与途径,高校教师作为直接指导培养大学生成为科技创新人才的引路人,自然需要从目前大学生科技创新能力培养现状、科技创新人才培养思路与方法以及相关培养体系三方面考虑如何培养更多优秀的科技创新人才。

一、工科专业学生科技创新能力培养现状

近年来,随着高等院校科技创新教学改革进程的不断推进,教学模式与教学内容的不断改进,结合大学生自身强烈的好奇心与求知欲,以及良好的动手及思考能力,科技创新项目与活动实施等方面已取得一定成效。但由于教师与学生仍受到传统教学观念的束缚,大学生自身专业基础知识不强,创新意识与创新思维能力未完全形成,不能够有效利用学校良好的学习资源及平台,以及现有教学体制在科技创新引导方面不完善等因素的影响,大学生科技创新能力的培养还有诸多方面需要改进和提高[5]。具体体现在以下几个方面:

1. 课程考核主要侧重于理论知识层面。目前工科院校课程讲授内容仍以理论知识为主,注重课本教材知识的理解与考察,实践操作环节所占学分较少,往往为完成固定实验内容,实践内容单一,不能够有效调动大学生动手及实际操作积极性,创新思维与创新能力无法得到良好的锻炼与培养[6-8]。同时从教师角度出发,自身科研与教学工作任务繁重,为完成规定的教学目标与教学任務,大部分精力放在理论知识教授方面,没有太多时间参与学生科技创新活动指导。

2. 教学内容与生产实际联系不甚紧密。工科专业的教学实施整体仍按照统一的教学大纲,教材内容以基本知识架构及基本原理为主,教学内容多样性不足[9-12]。理论教学与生产实际需要相差较大,课堂环境无法体现出实际生产环境中所面临的问题与挑战,无法适应快速变化的市场环境。对学生而言教学内容很大程度上只与最终考试试卷结果相联系,无法激发学生科技创新意识与热情。同时缺乏与相关企业科研创新平台的合作交流,学生没有直接的途径深入了解目前行业前沿动态,自然没有充足的科技创新驱动力[13]。

3. 缺乏创新思维培养与实践锻炼机会。工科专业还未形成长久有效的科技创新培养机制,从学生的角度出发创新动力不足,将创新思想融入到日常学习的能力不强,大多数学生对科技创新活动还是感到陌生,参与度比较低。大学生对新鲜事物比较敏感,好奇心与愿意尝试新事物的驱动力比较强,但由于自身理论基础不够扎实,在参与科技创新活动中碰到一些难题或棘手的问题时好奇心与新鲜感便开始消退,缺乏有力的创新活动科研支持与推动力[14-17]。同时受到课程限制的局限性,课堂之外的实践活动学生没有充足的时间参与,融入科技创新活动的动力不足,高校对课堂之余的学生科技创新活动引导不够充分,没有营造一个特别良好的科技创新环境,不利于学生创新思维与能力的培养[18-19]。

二、工科专业科技创新人才培养方法研究

1. 改进教学内容,优化教学方法,加强科技实践。工科专业教材多注重基本理论知识,涉及内容较广泛,在课堂教学环节应有所侧重,在保证学生掌握基本专业知识的前提下,尽可能多的增加以实践应用为背景的课程延伸。让学生多接触行业前沿动态与信息,将所学的教材知识与生产应用实践联系起来,明确学生自身在专业领域所处的位置,更好地认清自身以后的专业发展方向,从而更全面的掌握专业知识[20-21]。在课堂教学中,应改变教师传统的填鸭式授课方法,鼓励学生提出个人见解与看法,将课堂讨论变为课堂授课的一个重要环节,通过教师抛出问题,鼓励学生分组讨论,在各种专业问题情境下,充分发挥自身的主观能动性,激发解决问题的能力与创新意识,在日常教学中就注重学生创新思维的发展,开发学生的创新潜能。兴趣永远是最好的老师,在课堂上充分调动起学生的好奇心与解决问题的想法的时候往往会达到事半功倍的效果,在活跃了课堂气氛的同时也更好的加深了学生对专业知识的理解与运用。在教学方法上,除了传统的课程理论教学外,应更多的增加实验环节,学生通过自己实际动手所获得的知识和经验才更加直观深刻,在此过程中学生的专业技能得到锻炼,遇到問题解决问题的能力也会得到提高,实验过程中出现的各种问题也会极大激发学生的创新意识与能力。实验实践的机会也不止局限于校内的实验室,各种科技实践活动,与相关企业之间的合作交流也应尽可能的鼓励学生参与进来,多方面锻炼学生的科技创新能力。

2. 完善考核评价,树立创新意识,搭建创新平台。在创新项目实施方面,不应依照传统课程考核标准单一评价科技创新成果,应从学生科技创新动手能力的提高,眼界与表达能力的锻炼,沟通与团队合作的能力,包括项目结束时所取得的文章专利等成果综合考查科技创新项目实施效果。在创新意识培养方面,应多引导学生参加各类专业知识讲座,多方面深入了解专业知识背景与现状,强化培养学生的创新思维,对积极参加科技创新活动的学生尽可能给予全面细致的指导与支持,共同解决实现创新想法过程中所面临的各种难题与问题,让学生在实践中逐步培养起科技创新意识。同时,与相关科研企业的合作交流也十分重要,应充分利用高校日常科研工作过程中与相关合作科研企业单位之间建立的项目合作交流基础,结合已毕业校友在企业中的各类资源,不断加强与相关企业单位的交流与合作,在此基础上共同搭建科研创新交流平台。通过校企合作共同搭建的科研交流平台可以最大限度缩短学生理论知识与实际生产之间的距离,通过直观了解目前专业市场环境和生产实际需求与问题,在学生参与解决的过程中培养科技创新思维,强化学生动手解决实际生产问题的能力,使得创新方向目的性更加明确,更贴近实际生产需求。

3. 优化管理体系,建立奖励机制,重视保障支持。全方位激发学生的科技创新意识与能力离不开合理的管理体系。在合理的管理体系的支撑下,各类型的科技创新活动才能得以有效开展,学生作为参与科技创新活动的主力军,在良好的科技创新环境中才有可能更好地激发自身创新能力。因此,相关校领导应统一运筹帷幄,联合校学工处、科技处、各学院团委和科研实践中心等,充分利用学校各类科研资源,共同保证各项科技创新活动的顺利进行。对参与科技创新活动时所获得的个人与团队成果应及时给予奖励与鼓励,学校与导师的认可与肯定会极大程度上提升学生科技创新的热情,增强创新的自信心与自豪感。在科技创新活动开展的活动保障方面,学校与学院应尽可能的提供场地材料等硬件设施,包括活动各方的协调与配合,师资教学资源与配套活动经费,保证科技创新活动的顺利开展,为学生提供一个良好的科技创新环境与氛围。

三、工科专业科技创新人才培养体系建立

1. 改革教学方案,优化课程设置。在教学改革的宏观方向把握上,应首先制定统一全面的大学生科技创新培养方案,由学校各部门抽调人员成立专门的科技创新管理团队,合理分配各项科研资源、硬件设施与培养人员,综合保证科技创新活动各个环节顺利展开进行。在课程教授中,从课堂理论知识着手,逐步引入创新实践内容,将教学方案由传统的课程理论知识为主逐步转型过渡为理论知识与实践教学并重的创新教学模式。同时教师可以有意在课堂上引入一些跨学科的工程实践案例,鼓励学生探索交叉学科之间的联系,学会做到各类型专业知识的融会贯通。在课程设置方面让学生有充足的自由度选择与自己兴趣相近的选修课程,充分激发学生自身的学习兴趣。

2. 改进教学方式,注重创新培养。授课教师首先应强化自身科研能力,及时关注行业前沿热点,注意加强提升自身的创新意识与水平,进而在日常课堂授课时能够引入与行业前沿相结合的课程案例,通过学生对行业目前所面临的热点与难点的思考与讨论,启发学生的创新思维[22]。同时教师应营造轻松活跃的课堂气氛,让学生能够充分表达阐述自己的观点,激发学生探索延伸课题,主动提出不同想法的创新热情。在实践环节应加大学生自主设计的自由度,让学生学会主动探索,主动寻求方法,自觉动手实践,营造自觉良好的创新氛围。教师也应积极引导学生参与各类型科技创新竞赛与活动,切身指导与点拨学生在科技创新活动中所面临的各项问题,鼓励学生坚持善始善终,从科技创新竞赛的参与过程中锻炼学生自身的科技创新素养与能力。

3. 完善实践平台,注重学科交流。课外实践活动的顺利开展离不开以校企合作交流为基础所建立的创新实践平台,高校通过不断与相关企业科研单位的交流与合作,逐步完善综合创新实践平台,为学生尽可能地提供实际创新实践机会[23]。同时完善管理制度,协调好各部门在创新实践活动过程中的关系,提高科技创新活动质量,为科技创新活动顺利实施提供有力保障。同时在交叉学科建设上,需要学校教师与学生的共同努力,打破目前各细分专业交流不畅的不足,鼓励学生积极参与邻近专业的相关学术讲座、专题报告会及相关的科技进展报告会等,充分了解交叉学科之间的内容与联系,倡导学生在交叉学科之间的交流活动中发表自己的看法与观点,了解不同学科的前沿动态与发展方向,开拓学生自身的专业视野,激发学生参与科技创新的热情与动力,逐步提升学生的科技创新的意识与能力。

四、结束语

科技創新在任何时候对国家与民族的发展都具有举足轻重的地位,直接决定着国家的兴旺富强与社会的文明进步。作为社会主要推动力后备军的工科专业学生,更应承担起日后为国家科技进步做贡献的重任。提升工科专业学生科技创新能力与素养,还需要工科院校从多方面进行创新意识培养与创新实践锻炼,整合优化各种教育资源,不断提升教师队伍科技创新前瞻性,创立创新实践平台,为我国社会主义现代化建设输送更多的高素质复合创新型人才。

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