基于创新能力培养的理工类本科教学理念与策略探讨

顾德恩

摘 要：近年来，创新已被世界各国视为其发展的核心驱动力。具有创新能力的人才是产生创新性成果的基础。理工类本科教学在创新性人才培养方面具有重要的作用。针对我国当前理工类本科教学中存在的问题，该文围绕如何增强本科生的创新能力，探讨了以激发兴趣、侧重于自我汲取新知识能力和灵活应用已有知识能力培养为重点的本科教学理念，并提出了相应的具体策略。

关键词：创新能力 本科教学 理念

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）10（a）-0125-03

当前一个普遍的认识是：创新（Innovation）是世界各国经济增长和社会发展的核心驱动力，各国在提升其创新能力方面高度重视。而人才是创新的源头和基础，国家创新能力的提升首先应着眼于创新人才的培养。虽然我国近年来在诺贝尔奖上实现了零的突破，但“钱学森之问”仍然值得高度重视。培养具有优异创新能力的理工类人才将有助于提升我国在先进工业技术和产品方面的全球竞争力，从而促进我国经济的长期可持续发展。

全日制理工类本科院校一般是四年制。其中，在前三年内，对学生的培养模式以课堂教学为主。因此，本科教学将直接影响本科毕业人才的质量和创新能力。因此，本科教学也越来越受到教育部和各高校的广泛重视[1]。从20世纪80年代开始，我国就一直进行着不同形式的本科教学评估。近来，多媒体教学、课堂实物教学、现场实景教学、翻转课堂、小班教学、MOOC等不同的教学方法和方式也不断被提出和推广[2]。但相对而言，对理工类本科教学理念的探讨比较缺乏。该文拟针对当前本科教学中面临的问题，探讨以促进学生创新能力培养为核心的理工类本科教学理念和相应的策略。

1 当前理工类本科教学存在的问题

要认清当前理工类本科教学存在的问题，必须先从本科毕业生在初期职业发展中的社会评价着手分析。理工类本科毕业生的未来职业发展去向大体分为两类：第一类是直接进入各类企业和研究所等机构，从事技术或管理等相关的工作。第二类是进入科研院所，攻读研究生以继续深造。在第一类去向中，用人单位对应届本科毕业生的评价不高。用人单位对应届本科毕业生不满意的地方至少包括两个方面：（1）眼高手低。具体表现为对简单而基础的业务工作看不上，即使去做，其认真程度也不够；但真正面临重要的工作，却无从下手。（2）专业知识基础差。表面上而言，我国理工类本科院校的课程设置全面，能在大范围内基本覆盖其相关专业领域，而且选课制度具有一定的灵活性，能给学生提供有相当广度和深度的专业知识教育。但就实际效果而言，无论是就业面试阶段还是在实际工作中，相当多的学生对本专业领域的基础知识表现出明显的缺乏。在第二类去向中，研究生导师在面试未来研究生和指导研究生过程中普遍反应两个问题：（1）学生的专业基础知识非常缺乏。即使与学生讨论其宣称最擅长科目里面的基本概念，仍会有相当多的学生无法回答或参与讨论。在研究生培养阶段，研究生导师基本上需要对大多数研究生从最基本的专业基础知识和科研素养开始进行重新培养。（2）分析和解决实际问题的能力差。在研究生面试阶段，涉及应用专业基础知识解决具体问题时，大多数学生往往无所适从。在进入课题研究阶段，也有相当多的研究生对研究方案的構思和研究中间结果的分析感到无从下手。

理工类本科毕业生在职业发展初期中存在的上述负面社会评价，主要是因为当前理工类本科教学存在以下问题。

第一，应试教育特征明显。谈到“应试教育”时，大多是针对中学教育阶段而言。实际上，大学阶段的应试教育问题非常突出。目前我国高校的本科人才培养普遍采用学分制。学生完成一门课程的学习并达到考核要求，就可以获得该门课程的学分。学生在一定时期内修完其所在学校规定的总学分，是其顺利毕业的基本要求。学分制被普遍视为当前最佳的综合教学管理制度[3]。但围绕学分制展开的本科教学最直接的弊端是：学生为考试而学。大多数学生学习某门课程的直接目的一般是：通过考试，拿到学分。学生修完一门课程并通过考试后，所“掌握”的知识也大多被快速遗忘。知识被遗忘的速度比堆在墙角的书本集灰的速度还快。这样的结果必然是“书到用时方恨少”，毕业后表现出专业基础知识的明显缺乏。

第二，忽视对学习方法的引导。为了拿到学分，很多学生大多采用了死记硬背的学习方法。对学习比较认真的学生，某门课程考试通过后，还能大体复述出某个概念或知识点。但一旦让其应用这个概念或知识点来分析或解决某个实际问题，大多数学生就四顾茫然了：对知识不会用，多有“茶壶里煮饺子，倒不出来”的感觉。而以拿到学分为根本目标的学生，则基本上是考试完成后，所学知识就“物归原主”了。

第三，忽视对学生专业兴趣的培养。学分制的优势之一是：有助于学生“选我所爱，爱我所选”。但其实际效果不佳。除个别热门课程以外，大多数专业课的选课学生对所选课程兴趣并不大。作者在自己所承担的专业课教学中，每届都会调研学生对课程的兴趣。幸运的是，每届总有部分学生对该课程感兴趣，感兴趣的学生总能积极参与课堂上的交流，学习用心程度高；但不幸的是，感兴趣的学生比例不到一半。不感兴趣的学生基本不会对教学有积极的响应。而不感兴趣学生选课的理由则主要是：拿学分。期望不感兴趣的学生能对某门课程学有所成，显然是困难的。

本科教学存在的上述问题直接导致毕业学生的创新能力普遍偏低。应试教育导致学生缺乏创新活动需要的基础知识，死记硬背使学生不具备创新所需的核心要素——灵活应用现有知识进行新方法、新技术、新产品探索的能力，而对专业领域缺乏兴趣导致学生缺乏创新的内在动力。因此，如何以合理的教学理念去引导理工类本科教学以解决上述问题，对培养学生的创新能力至关重要。

2 促进创新能力培养的教学理念与具体策略

什么是创新？简单地讲，面临一个新的问题，灵活应用现有知识，发展出解决问题的新方法、新技术甚至新知识。这个过程就是创新。虽然“创新”已经成为当前最时髦的词汇之一，但完成创新实际上是一个复杂而又艰苦的过程，需要的能力也是多方面的。下面将围绕理工类本科学生的创新能力培养，提出相应的教学理念和具体策略。

2.1 以兴趣为导向的专业课教学

创新首先是要“面临一个新的问题”。“面临新问题”通常令人不太愉快。让一个缺乏兴趣的人对某个问题保有持续的关注度是困难的。感兴趣，可以为人提供长期的精神动力。所以，对创新而言，对某个问题具有长期的兴趣是第一位的。同时，兴趣也是影响其思维活跃程度的关键因素。人的兴趣越大，其思维也越活跃。因此，要培养具有较强创新能力的理工类人才，必须围绕“发现兴趣、激发兴趣”进行，以兴趣为导向，在专业课程方面开展个性化教学，实现真正的因材施教。

以兴趣为导向的专业课教学，至少可以从以下几个方面着手进行。首先，在学生选课方面，不求多而求精。鼓励学生提前与任课教师交流，在不明显违背培养方案的前提下，选择自己感兴趣的专业课，而不是单纯为了学分去选课。其次，在专业课教学安排方面，大力提倡小班教学。小班教学将更多地提供學生与老师直接交流的机会。实践表明，教学过程中，学生与老师的广泛交流将有助于激发学生的学习兴趣。最后，在老师教学方面，应鼓励灵活多变的教学形式，以实现真正的因材施教。开展本科教学评估以来，很多高等院校越来越注重从制度上去管理老师的教学活动。看似越来越规范的管理，实际上制约了教学效果的提升。教与学是相互的，所以有“教学相长”之说。因此，合理的教学活动应该是在教学互动中去了解学生，根据各个学生的知识背景和兴趣点，动态调整其教学计划和教学内容，并采用灵活多变的教学形式，从而使整个教学过程富有张力。这样因材施教的结果，将有助于学生长期保持兴趣和专注。

2.2 侧重于汲取知识能力培养的课堂教学

随着现代科技的不断的发展，人类积累的各种知识越来越多，学科的分类也越来越细。这给理工类本科教学带来了越来越大的压力。在这种压力面前，不少老师延续了填鸭式教学的思路：以给学生灌输大量的新知识为重点开展教学活动。这种教学思路的结果往往是：教多少，学生就忘多少。必要的专业知识是创新的基本工具，没有一定专业知识基础的学生难以具备真正的创新能力。

自古有“授人以鱼，不如授之以渔”的说法。对教学而言，知识即为鱼，而汲取知识的能力为渔。灌输大量的现有知识，远不如培养汲取新知识的能力重要。尽管各个高校在人才培养计划中都有面向未来的理念，但由于当前社会新知识和新技术的更新速度太快，学生毕业后都面临知识和技术更新的问题。同时，由于职业发展中普遍存在专业技术领域拓展甚至跨越的情况，大多数人必然面临不断学习新知识的要求。因此，注重汲取知识能力的培养对学生在未来职业发展中的创新活动具有更重要的现实意义。

汲取知识能力的培养有多种途径和方法，翻转课堂就是当前教学改革中备受推崇的方法之一。鉴于有大量的文献可以参阅[4-6]，这里就不再赘述。这里仅着重强调“以问题为导向”的课堂教学方法。“问题是最好的老师”，一个好的问题不但有助于促进学生主动学习必要的知识，甚至可能孕育出新的知识。在专业课程的教学中，老师可提出一些针对性的问题。其中，一部分问题积极引导学生在课堂上参与讨论，老师给出自己的分析、理解，并讲解相关知识，让学生体会和领会灵活应用现有知识分析问题的思路和方法。在此基础上，另一部分问题则留给学生课后自己去查阅资料，然后再加以分析和讨论。这不但有助于提高学生主动学习新知识的积极性，使其自我发掘出汲取新知识的有效方法，也将有助于学生培养灵活应用所学知识的能力。从而为未来创新活动中汲取必要的专业知识打下扎实的基础。

2.3 侧重知识理解和应用的课程考评

在创新活动中，灵活应用知识分析和解决问题的能力是关键。因此，如何在教学过程中充分培养和挖掘学生灵活应用已有知识去分析和解决具体问题的能力，就成为了培养学生创新能力的核心。大多数老师在课堂教学中都会跟学生反复强调“灵活应用知识”的重要性。但其效果差强人意，多有一厢情愿的情形。究其原因，主要是在大多数教学活动中，学生缺乏自己分析问题和解决问题的实践机会。虽然课堂上的教学互动看似可为学生提供这种实践机会，但受限于有限的教学时间和动辄数十人的开班规模，每个学生真正能真正参与的机会非常少。

当前高校大多数课程的考评方式主要还是以期末考试作为学生最终成绩的依据。寄希望于期末考试中锻炼学生分析问题和解决问题的能力显然不合适。为学生提供锻炼机会的一种行之有效的方式是变革当前本科学生的课程考评方式、大力倡导侧重于知识理解和应用的考评方式。具体而言，突出平时作业在锻炼学生理解和应用知识能力的作用，大幅加重平时作业在课程考评中的比例（60%以上），弱化期末考试的比例（低于40%）。平时作业的问题应满足一个基本的原则：在教科书上没有现成答案，只有对所学知识有较好的理解并灵活应用现有知识才能解答。同时，对平时作业的评判应弱化标准答案的传统评判理念，而是侧重于分析问题思路的清晰程度、知识应用的合理程度、回答问题的逻辑性等。这样的平时作业显然将为每个学生提供比较充分的实践机会去理解和应用其所学知识。当然，推行这样考评方式，就意味着老师和学生在课后都必须付出更多的努力。但不努力耕耘，哪里有收获？一旦学生在这样的考评方式下能充分理解所学知识，并培养出灵活应用知识去分析和解决问题的能力，在将来的创新活动中必将受益匪浅。

3 结语

基于作者在一线多年从事教学和科研工作的经验和感悟，该文从分析当前我国理工类本科教学存在的问题着手，提出了以促进学生创新能力培养为核心的本科教学理念和相应的策略：以兴趣为导向的专业课教学、侧重于汲取知识能力培养的课堂教学和侧重知识理解和应用的课程考评。该文旨在抛砖引玉，以使大家围绕如何提升我国本科毕业生的创新能力多探讨、多实践，从而促进我国的创新性人才培养，为我国的长期可持续发展奠定人才基础。

参考文献

[1] 邬大光.重视本科教育：一流大学成熟的标志[J].中国高教研究，2016（6）：5-10.

[2] 李政民卿，朱如鹏.四种本科“翻转课堂”教学方法的尝试及效果浅析[J].高教学刊，2016（10）：83-84.

[3] 吕超.学分制下选修课管理与建设问题的研究与实践[J].教育教学论坛，2016（39）：143-144.

[4] 杜鹏.“翻转课堂”教学模式本土化发展策略研究[J].中国教育学刊，2014（5）：113-114.

[5] 王芳芳.基于翻转课堂的操作系统课程微课教学模式的构建方式[J].中国教育学刊，2015（4）：1-2.

[6] 王蕊丽，孔祥洪，郭阳雪.翻转课堂中的大学物理实验教学[J].教育教学论坛，2016（40）：279-280.