在实践中培养学生的创造能力
发布日期：2012-04-13
在实践中培养学生的创造能力
岳成章
我国工业化建设步伐的不断加快，高新技术的发展，加快了我国经济结构战略性调整，高新技术产业正飞快地取代传统的产业，加快生产从劳动密集型向高科技知识型转变。这不仅需要大量的技术工人和普通技术管理人员，更需要大量的能在生产、工程、管理、经营等第一线从事应用研究、技术开发、产品试制，可使研究工作深化、生产水平提高的高级工程技术人才和高级生产管理型人才，即高级应用型人才。基于高素质技能型人才培养所进行的教育教学改革，重点是教学过程的实践性、开放性和职业性，以及实验、实训、实习三个关键环节。建立科学的能力工程体系，培养学生的创造能力，是当前教学改革亟待解决的问题之一。
一、 实验、实训、实习教学的现状
实验课是最重要的实践性教学环节。其目的在于对学生进行科学实验的基本训练，提高学生运用理论知识解决实际问题的能力。过去实验课的内容大多数是以“照方抓药”或验证理论为主，很少开辟设计性、综合性、研究性的实验，不利于培养学生自己设计多种方法进行实验的能力。这种传统的实验教学的指导思想存在不少弊端，主要表现在：
1．将实验教学附属于理论教学，而不是作为一个重要的组成部份。实验教学没有建立起健全的、科学的能力工程体系，各门课程、各个环节缺乏明确、具体的要求和培养措施。所以，学生从入学到毕业，不可能在实验科学知识与实验能力方面得到系统的培养与训练。
2．实验是一种验证性的模式，以验证理论为主，实验教学很少进行设计性、综合性、研究性的实验，忽视了培养学生的动手能力和创造能力。
3．实验方法是“注入式”、“喂着吃”、“抱着走”。每次实验都有统一而详细的实验指导书，统一演示，统一操作，统一读取数据，写出近乎一样的实验报告，这种照方抓药、机械的模仿操作方法，使学生处于被动地位，学习收效甚微。
4．教学计划、课程教学大纲等指导性文件对培养能力没有明确具体的要求和培养措施。专业教学计划虽然年年修订，但每次都在知识结构的圈子里打转，培养能力工程未能落实到教学计划和整个教学过程中。
5．实验总学时数少，缺乏独立操作训练的必要时间。目前实验教学时数仅占理论教学时数的15%左右，实践性教学时数仅占教学总时数35%左右，加上受实验条件的限制等客观原因，基本上不是单人独立实验、独立操作，而是多人一组，这样很难培养学生的动手能力。
生产实习、专业实习是工科专业很重要的教学环节。在学校里，教学是按学科进行的，学生的知识纵向联系较好，但横向联系较差。现在的学生是从中学直接跨入大学的，没参加过社会实践，缺少生产实践知识，尤其缺少工程实践知识，没有工程观念。通过生产实习可以弥补这一不足。通过生产实习可以使学生在实习过程中自己调查，提出问题，进行分析，了解到现代化大生产是怎样进行的？所学专业技术的现状如何？毕业后从事什么性质的工作？还应该补充哪些方面的知识？等等。
校内、外实训实习基地是高校教学空间的拓宽和延伸，是高校与社会、行业以及企事业合作交流的重要平台。主要承担学生生产性实习和岗位见习任务，为学生提供真实工作环境，是高职学生与职业技术岗位“零距离”接触，巩固理论知识、训练职业技能、全面提高综合素质的学习生产型与实战训练平台。现在的问题是校内的实训实习基地处于初建时期，受传统观念、人力、物力等限制，存在着资源不足、与需求脱节、实践环节减少等问题。校外的实训实习基地不仅数量上满足不了要求，而且在运作中还存在有这样或那样的问题。导致毕业生普遍存在动手能力差、专业适应面窄、解决实际问题的能力欠缺等。
产生这些问题的原因是多方面的。首先，是陈旧的传统的教育思想的影响，重视知识传授，忽视能力培养。其次，对传授知识和培养能力的关系缺乏正确理解。传授知识和培养能力是一个统一的教学过程。知识和能力之间既有联系又有差异。知识是构成能力工程的基础，而能力又是掌握知识、运用知识和开拓新知识领域的手段。我们应在传授知识的过程中注重培养学生的能力。再者，对实践性教学没有建立一个总体能力工程体系。实验、实训、实习教学分散在各门课程和各个环节之中，各自为政，各行其是，缺乏纵向与横向的联系，所以学生在大学学习期间，不可能在生产实践和工作能力方面得到系统的培养与训练。
因此，搞好实践性教学改革，首要的是端正思想认识，明确指导思想，充分认识实验、实训、实习在培养高素质技能型人才中的巨大作用，充分认识科学技术的迅速发展对实践性教学提出了更高的要求，重视实践性教学在培养人才中的重要作用，建立科学的知识结构和能力工程体系，把以传授知识为主转变到培养能力的轨道上来。
西安思源学院建校13年来，始终坚持教学工作的中心地位，强化学生的能力素质，突出实践能力和创新精神的培养，产学研结合一体化发展培养高素质技能型人才。2002年12月13日，思源学院成为国家劳动和社会保障部在全国首家挂牌的“创新能力培训试验单位”。这是思源学院结合自身发展理工专业的优势和特色，从开始就非常注重课外科技创新活动的结果。“创新思维”课早在2003年4月，就被列入全院所有各专业学生的必修课。学校以实践教学课程体系、教学内容、教学方法和教学手段的改革为动力，以学校长期实施的“质量工程”为抓手，以专项建设、重点投入的方式建成了工业工程、电气自动化、能源、土木、汽车、电子信息工程技术、人物形象设计和基础实验中心等70多个实验室。为了使学生能够把学到的专业理论知识与工程应用有一个真实的体验，对于将来在职场中碰到的问题不会茫然，知道所学的知识和技能在什么地方应用。学校先后与西雅图公司、陕西汽车总厂、陕西齿轮厂、西安交大产业集团、西安东方机械厂、西安名莱机械设备制造有限公司、天津通广集团数字通信有限公司等行业及行业领先企业的深度结合，建立了关系稳定、发挥良好效用的具有一定示范作用的校内外实习、实训基地95个，较好地满足了应用型人才实践教学需要。
实践教学条件的建设要充分挖掘学校自身和外部的资源优势，突出工程实践教学的特色，将实践教学从实验室拓展至实习教学基地和科学研究。这些基地是创新人才成长的土壤，它可以满足学生基本认知、实践技能、生产体验、综合应用、科研训练等实践创新能力培养的要求。学生通过系统化的应用能力培养，使毕业生整体素质、进入企业后的适应能力、实际工作能力显著提高，得到社会的普遍肯定，学生就业率得到稳步提升。在西安等地知名科研单位，如西北电力设计院、西北电力研究院、西安煤炭研究院；在知名的高科技企业，如广州西雅图公司、西安交大产业集团、西安恩科网络有限公司、郑州思达科技有限公司、天津通广集团数字通信有限公司等，均有思源毕业生的身影。
创新是思源超常规发展的灵魂，创新教育是思源的教育特色。创新是思源跨越式发展的根本，培养学生的创新精神和创新能力是学院人才培养的精髓。从2003年起，学院已经成功举办了八届创新文化节，创新文化节为不同年级、不同专业的学生提供一个可以交流创新思想、实现技术创新的场所。通过科技创新活动的开展，在学生中涌现出了许多创新建议、小论文及创新科技发明。其中，一批富有创意的革新发明，还获得了国家的专利。
二、建立科学的能力工程结构体系
建立科学的能力工程结构体系，不但要根据专业培养目标，还要按照教育规律和学科内涵，确定培养那些能力，将能力结构科学地划分层次，合理地组成体系。对大学生能力的培养，既要考虑社会经济和科学技术发展的需要，又要考虑到高等院校人才培养过程的特点。由于现实与未来对大学生的能力要求是多方面的，所以，能力的培养应分层次进行。心理学认为，能力具有完成学习和其它任务的个性心理特征，主要包括注意力、观察力、思维力、想象力等心理品质，这是大学生应具备的基本能力，是能力工程结构的第一层次。注意力是组织自己的心理活动，使之有效地指向和集中于认识对象的能力。稳定而集中的注意力是学业上有所成就、在科学上勇于探索的重要智力因素。观察力是感知事物的特征，发现和辨别事物现象的能力。勤于观察、善于观察是大学生应具有的素质。思维力是能力的核心，是形成概念、做出判断、进行逻辑推理、揭示事物本质和发展规律的能力。爱因斯坦主张，发展独立思考和独立判断的能力，应当始终放在首位。由于创造是一个从未发生过的事件，解决问题的方案首先是人们主观想象出来的。因此，分析问题最重要的品质是想象力，想象力是创造的源泉，想象力是科学的翅膀，在已有知识的基础上，创造性地形成新事物的形象，推测其结构、特征及其发展变化规律。记忆力是保持和再现已经掌握的知识的一种能力。开发大学生的记忆力，掌握科学的记忆方法，也是很重要的。对高等院校来说，上述几种能力是基本的能力，是培养创造能力的基础。
能力结构的第二层次应当是专业或学科所特有的能力和技能。对理、工科大学生来说，它包括计算能力、自学能力、绘图能力、实验操作能力、使用计算机的能力、文字语言表达能力、设计能力等等。
能力结构的第三层次应当是适应在校学习、毕业后工作和未来发展需要的综合能力，包括自学能力、研究能力、分析问题和解决问题的能力、适应能力、管理能力、组织协调能力、创造能力等。
能力结构还要系统化与制度化。所谓系统化，就是把能力工程结构各层次的要求与传授知识紧密结合起来，贯彻于教学过程的始末。每门课程、每个环节都要有明确的要求，教师、工程技术人员、干部与管理人员既明确分工，又相互配合，共同负担起培养学生能力的任务。例如，数学、物理、工程力学等基础课，要着重培养观察力、思维力和想象力；技术基础课和专业课，使学生比较系统地掌握本学科、专业必需的基础理论、基本知识，掌握本专业必要的基本技能、方法和相关知识，具有从事本专业实际工作和研究工作的初步能力。校内外实训实习基地将学生的校内学习与校外实际工作有机结合，是教师学生学习应用先进实用技术和学生生产实习、顶岗实习的重要场所，是高素质技能型人才培养不可或缺的内、外部环境和必要条件。更是学生从学校走向社会的必经之路。
所谓制度化，就是把能力工程结构各层次的要求，根据课程性质与教学方式，具体地落实到教学计划、教学大纲中去，使培养能力的要求具有法规性。每次讲课，包括辅助课、实验课在内，不仅有传授知识的要求，也有培养能力的要求，还要进行检查与考核，改变过去培养能力工作可多可少、可有可无，无组织、无检查、无考核的自流状态。
三、革新实践教学内容，提升实践教学层次
近年来，一些高等学校在改革实践教学方面进行了大量的试验，如革新实践教学内容，增加实践教学类型。现就实验教学来说，减少验证性实验，增加设计性、综合性、研究性实验等等，对培养学生的能力起了重要作用。到底实验类型分那几种？每种类型的作用如何？目前对这些问题的认识不尽一致。我认为，实验教学可分为下列几种类型：
第一，观察性实验。观察是人类认识事物的基本途径。人们通过对研究对象的位置、分布、运动、状态、结构、性能等现象进行反复的、系统的、周密的观察，以寻求研究对象的特有规律，从而认识事物的本质。所以，实验教学应培养学生的注意力、辨别力和观察力。
第二，操作性实验。实验操作能力是人们根据研究的目的，正确选取和应用科学仪器设备的能力。因此，要让学生学会各类参数的测试方法，能正确而熟练地使用最基本的仪器设备，分析和排除一般仪器设备的故障。
第三，分析性实验。这是训练学生对实验现象和实验结果进行分析的一种能力，学生应用理论知识，通过实验研究，进行数据处理、误差分析、归纳推理，以提高分析问题和解决问题的能力。
第四，设计性实验。这种实验是在教师指导下，按工程设计的程序，用下达任务的方法，由学生自己查阅文献资料，进行理论方案设计，确定实验方案，选择实验方法，选用实验设备，独立进行操作和实验，写出实验报告，并开展探讨性的综合分析，培养学生独立工作的能力。
第五，综合性实验。就是对一些具有多方面知识、多学科内容、多因素要求的较为复杂的系统，综合运用已学的知识进行设计，拟定方案，并进行可行性论证，选择实验方案，进行安装调试实验，写出综合报告，培养学生多种能力。
第六，研究性实验。学生通过参加科研项目、社会调查、去工厂实习研究及毕业设计等活动，明确项目的任务与目标，确定解决方案，运用实验手段与方法进行综合分析、研究与探讨，从而培养学生的独立研究能力和创造能力。
以上六种实验教学类型，都分散在各个实践性教学环节中，对各门课程，我们要根据总的知识结构与能力结构的要求，加强纵向与横向的有机配合，明确各环节的目的与要求，在实验科学知识与实验研究能力方面，对学生进行有计划、有系统的培养与训练。实验室应实行开放式教学过程管理与具体实验的运作结合起来，从实验时间、空间、实验内容、仪器设备、教学资源、教学形式、实验对象等方面实行开放，为学生提供自主学习和创新的条件，形成了从学生预约实验到完成实验、发布实验结果的一整套网络管理程式，实现校院两级实验教学的动态管理。
在实验室的基础上，各专业设有校内实训基地，与相关企业合作，对学生进行专业技能培训。基础实验中心除保证全院所有基础课的实验教学任务外，还考虑到紧贴市场需求，拓宽实验、实训空间，满足毕业学生就业愿望。从05年起，举办了由学校与西雅图公司签订的订单式“手机检测技术”培训班，使部分学生一毕业，就能去公司上岗。从07年起，共举办了19期中级维修电工培训班，共有1132名学生参加了培训，经国家相关资质部门考核，其中1087名学生拿到了上岗证。
电子信息工程技术专业在实践课程体系方面，以培养目标为依据，以职业能力为主线，对课程体系和结构进行了设计构建。课程结构包括课时结构、知识结构和技能结构。知识结构主要由文化基础、职业技术基础、基本技能、职业技能四个模块组成。在此架构上实施了课程的整合，使课程体系更有职业性和针对性。因为单片机技术是当前电子信息工程技术的一个重要方向，有广泛的实际应用和发展前景，适合高职学生的学习和掌握。所以在课程体系改革的基础上重新整合教学内容，形成突出单片机技能的教学体系。在定位于单片机技术方向的同时，又选取电子工艺与管理的方向，在技能上高低搭配，兼顾不同学生的就业需求。同时，单片机技术也是对思源学院机电一体化、自动化、电力系统及其自动化、电子等专业或专业方向的发展有相应的支持作用。由此推动了校内外实习、实训基地的建设。
为了加强校内实训基地建设，保证学生实习、实训的经常性和实效性，学校规定每学期期末集中安排两周的实训时间。同时，各专业都建设有相对稳定的校外实训、实习基地，将顶岗实习纳入教学计划。目前正在运行的校外实习就业基地有西安宝葫芦公司、中信通信公司、西安兴苑公司、西安科纳公司、西安东方机械厂、西安名莱机械设备制造有限公司、天津通广集团数字通信有限公司、西安敏安公司等等。天津通广集团数字通信有限公司在电信分院设立有“天津通广奖教学金”暨“天津通广集团数字通信储备干部班”，实施校企合作，按定单培养ANA技术员、工艺技术员、设备技术员，可签就业协议。该公司已接受电信分院电子信息工程技术专业三批次共327名学生到手机组装、手机测试、SMT等部门实习，每批实习时间为三个月。学生通过系统化的应用能力培养，大批动手能力强、上手快、适应能力强、具有创新意识和实践能力的高素质应用型人才得到社会的高度肯定，学生就业率得到稳步提升。电信分院电子信息工程技术专业的毕业生实习完成率为100%，当年就业率为93.5%。
四、传授知识与培养能力密不可分
“能力”是指认识世界与改造世界所表现出来的本领。知识是发展能力的基础，无知必然无能，但有知识也未必有真正的能力。能力不像知识那样可以突击获得，必须通过由浅入深、由简单到复杂地独立操作、独立实践、动手动脑、反复实践的过程，才能训练和培养出既有丰富知识又有高强能力的开拓性人才。 为了对学生加强能力培养，实践教学要根据能力工程结构的层次、实践课的类型和人们的认识规律，把传授知识与培养能力紧密结合起来，贯彻于教学过程的始终。新生入学时，由于知识不多，思维能力与逻辑推理能力较差，因此理论教学如数学、物理、工程力学等基础课，要着重培养学生的观察力、思维力、想象力及自学能力，实验教学增加感性知识，验证理论，巩固、深化、理解所学的理论知识，这个阶段的实验教学主要是观察性和操作性实验。这类教学不免带有某种程度的模仿性和被动性，需要加强实验教学的指导。
经过大学这一阶段时间学习后，学生的知识增加了，抽象思维能力和逻辑推理的能力得到了锻炼与培养。随着学生年龄的增加，大脑的发育逐渐成熟，他们的思维能力正处于旺盛时期，书本上的很多知识和结论并不需要直观地感受即能理解与感受。学生对大多数知识的理解与巩固，也不是都需要通过实验来重现书本上的结论而获得。这个阶段观察性实验、操作性实验已非必要，反而需要应用理论知识培养分析问题和解决问题的能力。因此，分析性实验和综合性实验学时要增加，着重引导学生独立动脑动手去学习。
进入高年级后，他们掌握了一定的知识和解决问题的方法，开始接触专业基础课和专业课，而且还到工厂去实习，面临着大学向社会过度的转变。他们已经习惯了基础理论那种严密的推理。而专业课学习不但要求有比较严密的推理，也要考虑实际问题中各种因素的影响，要求具备一定的实际知识，他们开始重视实验问题的研究，寻找解决实际问题的办法。总之，学生由低年级到高年级，思维能力达到了更加成熟的程度，应该要求学生理论联系实际，开展创造性的活动，训练创造性思维。这一阶段主要是通过设计性实验、研究性实验、综合性实验、毕业设计、科学研究等活动，培养学生的自学能力、综合判断能力和创造能力。
应用型人才是满足经济社会发展需要的，在生产、工程、管理、服务第一线工作的应用型高级专门人才，主要面向现代社会的高新技术产业，为行业经济和区域经济建设服务，为工程领域的生产、建设、管理、服务等第一线岗位培养直接从事解决实际问题和维持工作精、准、稳地正常运行的专门人才，这种人才是现代技术的应用者、实施者和实现者。