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高校理工科教学中创新型人才研究

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高校理工科教学中创新型人才研究

创新是一个民族的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。创新型人才是具有创新精神、创新思维、创新意识、创新知识、创新人格、创新能力,并且在自己的学科领域为社会的发展、国家的进步出力的人才。随着社会的进步、经济的发展,在经济全球化的趋势下,国家与国家、企业与企业之间的竞争日益激烈,国家和社会对创新型人才的需求也变得更加强烈。因此,高校在开展教学活动时,也要承担起培养创新型人才的重要责任。作为理工科教学的教师,也要注重培养学生的创新能力,为国家和社会输出创新型人才,为国家的进步、社会的发展做出贡献。

一、创新的重要性

创新的重要性在于它是国家和社会发展的重要力量。在近代史上,西方国家依靠着政治制度改革、第一次工业革命和第二次工业革命变得强盛,也改变了世界各国的地位,而当时闭关锁国的清政府却由于自己的迂腐制度故步自封,遭受列强欺压。在如今的新时代,国家之间比拼经济能力和科学技术,创新能力也逐渐成为国家之间竞争的重要手段。近几年诺贝尔奖的获得者均来自其他国家,一定程度上体现了我们国家具有创新能力学者的缺乏。创新是一个国家进步必不可缺的能力,也是我们国家人才所需要的能力。

二、我国高校培养创新型人才教学存在的问题

(一)教学过程以教师为中心,学生不是主体地位

在传统的教学过程中,教学模式大多是以教师为主体,教师在课堂上起主导作用。这样学生的思路都是跟着教师走,自己思考会比较少。再加上教师很少让学生发表意见和提出质疑,一方面不利于学生的学习兴趣,让学生对教师和课程产生抵触心理,不能发挥出不同学生的个性和特点,不能满足学生的求知欲和创造欲,违背了学校培养人才、尊重人才的初衷。如今许多高校仍然保持着类似的传统教学模式,不利于学生思维的独立和自主学习,不利于学生思维的发散,不利于学生对知识的掌握以及创新能力的培养。

(二)学校不注重学生创新能力的培养,教学模式单一

目前,许多高校不重视学生创新能力的提高,对创新能力的重视程度不够,对于承担创新型人才的责任意识不强,导致学校没有专门的教学模式和机制,比如,将思想政治教育与理工科专业知识结合教学;理工科专业的教学模式单一,学生缺乏主观能动性,与创新有关的课堂活动和课外活动较少,学生们缺少合适机会锻炼自己的创新思维和创新能力。例如,在理工科教学中,缺乏实验等实践活动,会导致学生对理论知识的理解不深刻,实际应用起来束手无策,更不用提在实践中进行创新,提高创新能力。

(三)教师的教学方法不完善,教学方式存在问题

高校的部分理工科教师,在提升学生创新能力这一方面见解不足,缺乏教学经验,教学方式仍然保持原来的习惯,不利于新时代高校创新能力的培养。理工科的教师在教学过程中需要解决许多不足。比如,在部分课程的实践部分中,让学生复制自己的代码,根据教师给的教程按部就班地来制作程序软件等,虽然能让学生了解程序或者软件的制作过程,但是可能导致学生不理解代码的原理,不利于学生的自我提高和创新。有些教师在课堂上讲得太快,没有注意到学生对知识的理解和接受情况,没有体现出学生在课堂上的主体地位,导致教学效率不高。除此之外,许多高校的理工科教师只注重理论知识的教学,没有注重培养学生创新能力、实践能力、学习能力等品质。学习知识的最后都要以实践和应用结尾,对能力的培养和知识的教学同样重要。如果不能培养学生的学习品质和学科素养、创新能力,那么我们的教学目标不能完成,所做的教学努力也是无用之功。

(四)缺乏奖励机制和创新课程评价体系,教师的重视程度不够

许多高校开展理工科教学,没有专门的对于创新能力的考核和评价体系。在期末考试和平时学习过程中布置的作业,缺少考核创新能力的内容。这样的话,平时学生的创新实践能力得不到锻炼和提高,在课程考核时不涉及创新性的内容,也不能引起平时学习中教师和学生的重视。学校、理工科学院以及相应的课程在教学中,对于创新作品没有适当的奖励、加分等,也会阻碍学生们进行思考、研究和创新的动力,不利于创新型人才显露出来。同时,部分教师的教学偏于教学成绩的提高等方面,对于学生创新能力的教学不重视,不付出实际行动等,阻碍了学校教学计划的开展和学生创新能力的提高。

(五)实践课程较少,学生的实践能力缺乏训练,有待提高

理工科的绝大多数课程都需要通过实践来帮助学生理解和巩固理论知识,提高学生的应用能力。但是许多高校不重视实践课程,理论课程与实践课程的学时占比、学分比例相差较大。高校缺乏实践课程,会导致学生缺少实验和锻炼的机会,导致培养的学生不能满足国家和社会对人才的要求。我国许多高校对培养科技创新型人才的实践教学环节缺乏足够的重视和投入,存在实践教学体系薄弱、工程训练强度不够、参与科研机会缺乏、实践内容陈旧等问题[1],这些问题都会阻碍理工科创新型人才的培养。

三、理工科培养创新型人才的教学策略

(一)加强思想教育,培养和增强学生的创新意识

在教学过程中,学校和理工科专业的教师要加强对学生的思想教育,让学生认识到创新的重要性。比如在课余时间,分享给学生一些刻苦钻研、致力于创新创造的科学家的事例,定期组织学生们观看与创新有关的名人励志影视资料,激发学生们求知探索、为国争光、专心科研的意识,使学生认识到创新的重要性。理工科教师要树立正确的教育观念,增强学生的民族责任感,以国家强大为荣的荣誉感、认同感和参与意识,让学生乐于学习,喜欢上科研,踊跃参与到科研创新活动中。同时,教育是一个发展问题,提高学生的创新能力不是一朝一夕就能完成的,而是要靠学生每日的练习和积累,教师在日常教学中将创新意识一点一滴地渗透,在这个过程中学生一点点地提高创新能力。在理工科的日常教学中,鼓励学生独立思考问题,敢于对教师提出质疑,让学生敢于思考,善于思考,思考日常生活中事物的原理,激发学生探索世界,将知识与实际结合的兴趣;鼓励学生在学习过程中,思维越活越好,思路越宽越好,质疑越多越好,方法越奇越好,速度越快越好,争论得越激烈越好,观察得越细越好。[2]激发学生学习理工学科的兴趣,调动学生学习知识、思考难题的积极性,为学生培养良好的学习氛围,拓宽他们的思维,鼓励学生想象,锻炼学生们的抽象思维,培养想象力;鼓励学生举一反三,从不同角度思考问题、用多种方法解决问题;敢于假设、大胆设想,思维不被固化,不被传统思维所束缚,培养学生的科学思维、科研思维,从而培养和增强学生的创新意识。

(二)教师完善教学方法,注重学生创新能力的提升

理工科的教师在教学中,也要善于采取合适的教学方法,善于利用不同的教学方式相结合起来教学,培养学生的创新能力。教师在日常课堂教学中,要注意将创新意识渗透在理论知识中,在上课前做好下节课的准备。以下是几种教学方式,用于提升教学效率,培养和加强学生的创新能力。首先,激发学生的学习兴趣。与文科相比,理工科的知识更加深奥枯燥,涉及的领域也更多,因此,学生在学习理工科专业知识时,可能会遇到困难,对理工科知识感到乏味。教学最重要的就是让学生对课程感兴趣,有了学习的动力、热爱学习才有意义。对于这种情况教师要为学生解决问题,了解学生觉得有困难的问题并耐心解答,对于相应的知识要多次在课上提出,加深学生的理解;同时,教师可以在课上采取抢答活动,提出几个问题让学生们抢答,并且对于回答正确的同学奖励一些小礼物,鼓励学生解决问题,积极回答问题,调动学生们的积极性。教师要多和学生交流沟通,对于自己的教学方式和学生的知识接受情况及时收到学生的反馈。教师通过和学生进行教学方式和课程知识的交流,既能了解学生对教师的教学方式的喜爱与否,和学生一起找出其中的问题,从而及时改进和完善教学方法,找到更加适合教师和学生的教学方式;教师通过和学生访谈发现学生学习中存在的知识问题、对知识的接受情况,及时解答,并在课上再次讲解,帮助学生巩固和提高,如果学生们觉得教师讲课的速度快,可以在保证进度的情况下适当放慢讲课速度,方便学生们理解和吸收,提升教学效率。

(三)更新教学资源和教学方式,顺应时代潮流,渗透创新知识

整合教学资源,推进教材建设和教学方式的更新。[3]在教材建设的角度,及时整合、更新教材等教学资源,根据专业需求和学生们需要的知识和实践技能,开展更加优质的课程。对于教材等教学资源,学校要和理工科的教师一起认真挑选,或者在网络上搜索利于理工科学生提升知识和技能的学习资源,并认真筛选、将知识分类、整合,取其精华、去其糟粕,只要是有利于学生进步、可以帮助学生学习新的知识和技能的教材、文章等资料,都可以用于学生们的教学。同时,按照学生们的学习情况,认真设计教学内容,及时更新教学内容,对于旧的已经不适合教学的知识,及时修改,要着重收集最新发表和出版、站在时代潮流前列的先进文章,帮助学生了解和学习最新的技术知识等等。在教学方式上,教师要根据学生的学习情况设计丰富并且适量的教学内容,能够提升学生的专业知识和技能。同时适量的教学内容,保证了学生能够完全理解和吸收,不让学生承受过重的负担的情况下提升理工科专业的教学效率。同时,教师应当选择合适的教学方式,尽量选择多数学生喜欢的教学方式。教师可以采用新型的教学手段,如近几年兴起的网络教学手段。教师利用在线教学,可以节约时间、精力等;通过线上教学,学生可以更自由地分配时间,课后也可以通过私聊教师解决自己不懂的问题;同时教师在线上可以发布相关的学习资料,供学生自由阅读,他们可以根据自己对知识的接收情况进行学习,并且在课下也可以观看教学视频进行复习,对没有消化的知识进行巩固,从而提高教学效率,这是传统教学方式做不到的。

(四)加强实践活动开展,锻炼学生的实践创新能力

理论知识的学习终究要归于实践活动中的应用。对于理工科专业的学科,适当增加实验课程的开展。实验课程可以锻炼学生的动手实践能力和对理论知识的应用能力,同时实践课程可以帮助学生理解和巩固理论知识,有效掌握所学的知识。实验教学一般比理论知识更加有趣、具有实操性,可以激发学生的学习兴趣,提高学生的综合素质。增加实验课程分数,作为过程性评价的一部分,同样处于考核评价体系中,也能够激发学生认真学习实验操作,提升实践创新能力,并且积累了知识和经验,为以后工作奠定了基础。学校开展与理工科知识有关的知识技能创新大赛、科技创新比赛等竞赛活动,设置相应的奖项,激发学生的学习兴趣,调动学生的创造热情、创新意识,激励学生们踊跃参加这些科技创新比赛,为学生的实践活动提供平台,大展身手,同时锻炼学生的科技创新能力。科技创新比赛一般要求学生开发一个具有创新性的软件、小程序、网站等,这种项目比较接近我们日常生活中使用的软件,也是理工科的学生就业所需要的实践技能,通过这种比赛的开展,既能够帮助学生积累自己的经验、提升创新、科研能力,也能够为学生以后工作打下一定的基础。此外,通过学生之间成立小组或者组队参加比赛或者设计课程项目,充分发挥学生们的主观能动性,开动脑筋,积极组织,激发学生们的创造性意识和思维,同时也能够锻炼学生的团结合作能力,帮助学生适应理工科学生毕业后的工作模式。

(五)高校开展各种创新创业教学模式

高校开展各种社会实践活动,是为了能够让学生适应以后的工作,培养他们的创新思维、创新精神、创新能力。学校为学生寻找合适的企业、单位,让学生每周利用一小部分时间在企业工作,为学生的实践创新积累经验,让学生在相关企业学习相关技能,在科研过程中提升自己的阅历,开阔视野,提升学生的社会参与感,提升思考能力和创新能力。在实践和学习结合的过程中,学生能够更有效地参与到社会实践中,锻炼自己的能力,向前辈学习创新思维,锻炼创造性思维,为创新创业奠定基础。学生在参与社会实践活动的过程中,利用已有的理论知识,学习项目的开发经验,提出自己的研究思想,为以后自己独立开发、设计项目积累经验。如果没有相关的企业实习机会,可以为学生安排导师,让学生在实验室和导师一起开发项目,在学习的过程中耳濡目染,学习导师们的经验、技巧等,导师和学生二者互帮互助,互相为对方提供开发、设计项目上的思路。结语学生创新能力的提升固然重要,但是并非一日之功。各高校和教师要坚持创新创业教育的理念,稳扎稳打,打持久战,坚持开展相关的活动,实行相应的策略。教师改善自己的教学内容和方法,帮助学生提升经验、知识和技能,学校积极开展活动,为学生提供表现自己的平台,全校上下共同努力,方可培养更多的创新型人才。

参考文献:

[1]周劲松.高校工科专业创新型人才培养问题与对策探析[J].电子世界,2013(6):2.

[2]韩自茹.如何培养学生的创新意识[J].河北教育:综合版,2008(1):2.

[3]许伟城,江学顶,陈忻,等.新工科背景下高校创新型人才实践能力培养研究[J].科技资讯,2020,18(5):2.

作者:黄优 柳力 赵锋军 于华南 单位:长沙理工大学交通运输工程学院