背景知识——提高创新能力的有效途径

孟 明

(华北电力大学电气与电子工程学院电力工程系,河北保定071003)

0 引言

21世纪的教育是素质教育,其核心是创新人才的培养。江泽民同志对创新做出了精辟地论述:“创新是一个民族的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。”面对世界科技飞速发展的挑战,创新人才的培养关系着一个国家的前途和命运,关系着一个民族的兴衰和存亡。因此,国家之间的竞争是以经济和科技为实力的综合国力的较量,追根究底是人才的竞争,要提高国家的综合竞争力,高等教育就要肩负起创新人才培养的重任。国内的一些知名学者提出了许多培养学生创新能力的方法[1,2]。在电气工程及其自动化专业培养方案中,对创新人才的培养也得到了充分体现[3]。各个学科的教学中都存在着许多背景知识,它们反映了该学科理论产生、发展的经济、文化、技术环境及社会需求。通常人们对背景知识的研究多局限于语言教学特别是外语教学,而对其在培养学生创新能力中的意义和作用很少研究。在作者自身的教学和科研实践过程中,强烈地意识到背景知识对学生创新能力的培养具有重要的意义和作用,是提高学生素质、培养学生创新能力的有效途径。

《电机学》是电气工程及其自动化专业领域内一门重要的专业基础课,涉及数学、电学、磁学及动力学等诸多学科,概念抽象、理论性强,并和工程实践联系密切,既带有基础性又带有专业性,学生学习难度大,作者在《电机学》的教学过程中将电机学的背景知识融入其中,取得了较好的效果。下面结合作者的教学和科研体会简述背景知识在提高学生素质、培养学生创新能力中的意义、作用以及运用原则。

1 背景知识对培养创新能力的作用

1.1 有助于加深知识的理解,领会问题的本质

首先,背景知识的学习可以帮助学生加深对知识的理解,很容易就抓住了问题的本质,因而是创新的基础。在直流电枢绕组的教学过程中,如果直接讲述,学生往往会被繁杂凌乱的接线搞糊涂,不易明白直流电枢绕组的特点和本质。但是,通过直流电枢绕组由T形绕组、环形绕组到鼓形绕组演变的背景知识的介绍,学生很容易理解直流电枢绕组为一闭合绕组的本质特点。

1.2 有助于激发学习的兴趣,提供创新的动力

爱因斯坦有句名言:“兴趣是最好的老师。”因此,兴趣是创新的内在推动力。只有激发了学生学习的兴趣,才能使学生在学习过程中变被动接受对象为主动学习者,进而激发学生的理解和创新。背景知识的引入可以明显激发学生学习的兴趣和好奇心。在电机学的教学过程中,通过介绍电机发展的历史、现状和前景,使学生感受到从法拉第最原始的电动机的模型到阿拉果发现旋转磁场再到现代化的高速磁悬浮列车,电机充满了无限的神奇,从而,减弱了对电机的畏惧感和创新的神秘感,增强了对电机的兴趣和好奇,进一步产生了学习和创新的动力。

1.3 有助于启迪创新思维,激发创造灵感

爱因斯坦是世界公认的人类有史以来最有创新能力的科学家,他曾经说:“我没有什么特别的才能,只不过喜欢刨根问底的追究问题罢了。”被称为世界发明大王的爱迪生孵小鸡的故事不正是在刨根问底吗?正是在这种苦苦的寻根求源的过程中,才激发了创造性灵感,碰撞出了智慧的火花。背景知识的学习正是一个追根寻源的过程。法拉第正是在重复研究前人的理论和实验的过程中发现了电磁感应定律。在电机最初发展的过程中,虽然楞次早在19世纪30年代就已经证明了电机的可逆原理,但在随后的40年里,电动机和发电机仍在独立地发展着,只有在环形电枢绕组产生并与T形电枢绕组比较后,才真正理解电机的逆原理,从而使电动机和发电机的发展合二为一。

1.4 有助于培养严谨求实的科学态度和勇于开拓的创新精神

在学习背景知识的过程中,学生不仅可以从先辈们身上学到创新的方法和思想,而且可以从中培养自身严谨求实的科学态度和勇于开拓的创新精神,同时提高自己的质疑能力,而质疑力是创新的要素和前提,也是中美学生之间的最大差异[3]。19世纪80年代后期,当时已经大名鼎鼎的爱迪生极力倡导发展直流电,而初出茅庐的异步电机的发明人特拉斯质疑爱迪生而倡导发展交流电,两人当时展开了一场较量,最终交流电逐步取代直流电而迅速发展起来,特拉斯大获全胜。特拉斯那种不畏权威,坚持真理,实事求是,勇于开拓的创新精神是其创新的力量源泉,永远值得我们学习。同时,也告诫我们在教学过程中要保护学生的探索精神。

2 背景知识在教学中的运用原则

在教学过程中,背景知识的运用和文学作品不同,必须遵循以下原则:

2.1 真实性

背景知识的叙述和引用必须真实反映当时的经济、文化、技术条件和社会需求,为问题的真正理解打好基础。

2.2 科学性

背景知识的叙述和引用必须严谨科学,这样才能理解掌握问题的核心和本质,为进一步应用和发展奠定基础。

2.3 启发性

背景知识的叙述和引用必须具有启发性,这是我们学习背景知识最重要的目的,是提高创新能力的基础。

3 结论

素质教育的核心是创新能力的培养,创新教育是适应时代发展的教育主题,是素质教育的重要组成部分。背景知识的学习在提高学生素质、培养学生创新能力中具有重要的意义和作用,背景知识可以给学生插上一双“隐形的翅膀”翱翔在知识的海洋;帮助学生发现可以站立的“巨人的肩膀”,充分利用和挖掘背景知识可以使学生加深对知识的理解,透过现象抓住问题的本质;激发学生的兴趣和好奇心,发展创新思维,激发创造灵感;培养严谨求实的科学态度和勇于开拓的创新精神。因此,背景知识是提高创新能力的有效途径。

[1] 朱清时.如何培养学生的创新能力[J].学位与研究生教育,2002(4)

[2] 李培根.主动实践:培养大学生创新能力的关键[J].中国高等教育,2006(11)

[3] 王立欣,康玲,王明彦.电气工程及其自动化专业建设与创新人才培养[J].电气电子教学学报,2008(30)