农机专业课程教学中学生创新能力的培养

左彦军，贾富国，孙培灵

(东北农业大学工程学院，黑龙江哈尔滨150030)

人类进入21世纪，国与国之间的竞争日趋激烈，而竞争的根本就是科学技术的创新［1］。创新的关键在人才，当代大学生的创新能力作为未来社会发展的原动力，是国家在国际市场竞争中立于不败之地的中坚力量。对于高等院校教育来说，培养理论扎实、知识面宽广、创新能力强的高素质人才成为21世纪高等教育的追求目标，也是衡量科技人才质量的重要标准。对中国这样一个用占世界7%的耕地养活了占世界22%的人口的农业大国来说，目前我国农机产品自主创新能力薄弱，仅有30%左右达到了国际水平，其余70%左右相当于发达国家上世纪七、八十年代的水平［2］。因此，为推进我国农机化的发展、加速实现农业现代化、发展效益农业、实现农科的可持续发展，急需对农机专业学生创新能力的培养。

一、农机的创新

创新概念对于不同学科有着不同的定义，例如:社会学中是指人们为了发展的需要，运用已知的信息，不断突破常规，发现或产生某种新颖、独特的有社会价值或个人价值的新事物、新思想的活动;经济学中是指利用已存在的自然资源或社会要素创造新的矛盾共同体的人类行为，或者可以认为是对旧有的一切所进行的替代、覆盖;马克思主义中，创新的根本在于劳动，对于同质劳动的超越，是一个量变到质变的过程，是劳动实践的阶段性发展，形成整体的社会生产力进步。虽然上述3种创新的解释不同，但其本质是突破，以新思维、新发明和新描述来突破旧的思维定势，旧的常规戒律;其核心是“新”，它可以是产品的结构、性能和外部特征的变革，也可以是造型设计、内容的表现形式和手段的创造，还可以是内容的丰富和完善。它主要包括3层含义:第一是更新;第二是创造新的东西(可以是有形的，也可以是无形的);第三是改变。创新是人类特有的认识能力和实践能力，是人类主观能动性的高级表现形式，是推动民族进步和社会发展的不竭动力。

农机的创新是利用创新思维和能力，做出创造性的成果，来满足不断发展的农业生产技术。作为实施创新的主体——人，必须具备创新思维和能力，才能完成这一历史性的使命，这就需要教育工作者有意识地对学生的创新意识、思维、能力和精神进行培养［3］。如何运用专业知识是本科生创新能力培养的重要环节，也是学生学会利用公共和专业基础课知识解决实际问题的首次尝试，因此，在专业课教学中，如何培养学生的创新能力就显得非常重要。

想要学生树立创新意识、增强创新能力，就要要求教师在教学过程中必须转变观念。教学(理论、实践和实验)环节应该是教师培养学生创新能力的主要场所。以教师为主导、以学生为主体，充分发挥学生自主学习的积极性，给予学生参与的权利与机会，从理论、实践和实验等各方面来培养。对学生的想法，正确的要予以肯定和鼓励，培养学生的兴趣和自信心。不正确、不完善、不成熟的要积极引导学生讨论、质疑、发表自己见解，鼓励学生的开放性思维;因为创新本身就是以否定开始，到肯定再到否定的一个辨证的否定过程。

二、农机专业学生创新能力培养的重要性

纵观人类发展的历史，科技与文化始终是相辅相成、相互影响、相互促进的。因此，科技的创新是农业的根本出路，而实施创新的关键在于人才。高等院校是培养高素质创新人才的基地，重视农机专业学生创新能力的培养，对于我国推动素质教育、实施科教兴农具有重要的现实意义［1，2，4］。

(一)贯彻党的教育方针，培养农机学生创新能力，向社会输送高科技人才

在《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中，国家明确指出:“高等教育要重视学生创新、实践能力和创业精神的培养，提高整体素质。”高等院校的农机专业作为国家培养高科技创新人才的摇篮，必须适应社会发展，为国家不断输送农机高技术人才，因此，高等院校的教育工作者必须对学生创新意识、思维、能力和精神的培养予以重视。只有这样，才能保持清醒的头脑，充分认识到农业机械面临的问题与挑战，通过科技创新，提高科技含量，改进性能，提高质量，增强国际竞争力，最终推动我国农业机械化的发展。

(二)农机专业学生创新能力的培养是实现现代化农业的必由之路

纵观发达国家的现代化农业过程，其共同点是解决农业机械化问题，这也是现代化农业的重要内容和标志。自加入WTO以后，对农机科技人才的综合素质提出了新的、更高的要求，只有通过深化教育改革，加快农业机械领域科技创新精神和创新能力的培养，达到农机科技的飞速发展，才能使我国农机在未来竞争中赢得主动权。推动农业现代化实现的必由之路是发展农业机械化，这一目标事业需要大批的创新型农业机械化人才，所以，作为建设中国特色社会主义的一支生力军——农机专业大学生，对其创新能力的培养是高等农科教育必须担负的历史责任与使命。只有培养出具有创新意识、思维、能力和精神的高科技人才，并在学习和工作中大胆创新，才能促进农业机械化的发展，实现农业现代化。

(三)农机专业学生创新能力的培养有助于发展效益农业

党的十八大报告明确提出城乡居民人均收入到2020年比2010年翻一番的目标。对于我国这样一个拥有9亿农民的大国，实现“翻一番”目标，只有从实际出发发展效益农业，才能实现农民增收、翻番的目标。

效益农业是传统农业向现代农业迈进的必由之路。它是以市场为导向、效益为中心、增收为目的，运用现代科技，优化配置要素，高效开发资源，形成完整产业链、安全生态链、灵敏需求链、快捷供应链的现代农业。无论是种植业还是农副产品加工业，农业资源都是有限的，只有提高资源的利用率，才能提高农产品的潜质和附加值，提高市场竞争力，获取更多效益。提高农业资源利用率最有效的途径就是技术进步，为此，农机专业必须大力培养学生的创新能力，优化农业产业结构，达到增收的目标，促进效益农业的发展。

(四)农机专业学生创新能力的培养是实现农业可持续发展的必要保障

随着经济的发展，人们的生活水平逐步从温饱型向小康型社会转变，已从基本的物质生活保障提升到更高的物质和精神要求，为此，可持续发展逐渐延伸到农村和农村经济发展领域，形成农业可持续发展。农业可持续发展体系是人类、社会和环境生产相互协调的统一，是精神、物质和生态文明相互协调的推进，是经济、社会和生态效益相互协调的发展，是政治、经济、文化和生态自然相互协调的互动而从事的实践活动。要想从根本上实现这一实践活动，就需要农业科技工作者具有创新意识、思维、能力和精神，依靠农业技术的创新，使传统资源→产品→废弃物的生产模式转变成资源→产品→废弃物→再生资源的循环生产模式。这一切都离不开高科技农机创新人才，更离不开对农机专业学生创新能力的培养。

三、农机专业学生创新能力培养存在的主要问题

高等院校的农机专业与其他专业相比具有较强的特殊性，它不仅要承担创新型高科技农业技术研究的重要任务、先进农业科技的探索和服务三农的指向功能，而且承担着培养具有高专业素质理论和实践创新能力人才，进而服务三农的根本任务。就我国目前情况而言，应试教育，理论与实际脱节，导致学生思维僵化;扼杀兴趣爱好，缺乏创新意识;教学形式单一，学习枯燥、积极性不高，学习效果差［3，5-9］，主要体现在以下 3 个方面。

(一)封闭思维和思维定势

由于受建国后计划经济的长期影响，使得人们的思维呈直线型，即“盲从、服从、顺从、跟从”，不敢超越，也不能超越，极大地限制了人们的创造意识、思维、能力和精神，主要表现为以下2点。

1．封闭思维是指学生的思维固定在一个学科圈子之中，不善于横向思维、开放思维和发散思维，习惯于应用本学科领域的知识去分析和解决问题，不善于借鉴其他学科的知识去解决本学科领域问题。例如在讲解谷物干燥机械的时候，当教师提出谷物中水分传递是如何标定的问题时，学生只知道采用在干燥过程中定时取样测量含水率的方法，而不会想到借助其它领域的知识去解决。

2．思维定势是指在先前活动中形成的，影响当前问题解决的一种心理准备状态。形成思维定势的主要原因:一是对权威的绝对服从，二是从众心里。所谓对权威的绝对服从表现为学生习惯于“听话”，他们普遍认为书本上的内容、前人的结论是绝对正确的，是天经地义的，普遍缺乏置疑的声音;所谓从众心理是指大家都是这样认为的，古往今来别人也都是这么做的。以上因素使学生的思维僵化，思维陷入定势，制约了学生创新意识的培养。例如:很多农机专业的大学生能够将书本上介绍的播种机的排种器的种类、原理、构造学得明明白白，但是能够适应催芽玉米播种的排种器却是由一个没有读过几天书的农民朋友首先制造出来。

(二)学习自主性和创新欲不强

学生多数时间花在学习外语和计算机方面，专业课学习相对较差，造成专业功底薄弱，制约了创新的能力。在发现问题、分析问题和解决问题时，过分依赖老师的指导和帮助，缺乏主动性和探索性。这些都严重影响了学生的创性能力的培养和提高。

(三)教育教学方式不合理

虽然教育体制改革在社会上已经呼吁多年，但目前从整体上讲仍然是传统的应试教育占据着主要地位，授课的方式仍然是填鸭式为主，对学生的评价体系仍然是以分数来衡量，学生为了适应应试需要，形成了被动思维方式。这种教学方式使学生缺乏标新立异、独辟蹊径、开拓进取的勇气，从而严重影响了学生应用知识进行创新的能力。

四、农机专业学生创新能力培养的主要对策

教师应当从打破传统的思维观念入手，明确提出任何事物都是“没有最优、只有更优”的基本思想，使学生认识到农业机械进步与发展是永无止境的，进而培养学生的创新意识、思维、能力和精神。积极引导学生从传统思维模式中摆脱出来，使学生充分认识到前人在农业机械领域取得巨大进步的同时，仍然存在很多不足或待完善之处。或者一些农业机械在过去能够适应农业生产需要，但随着农业生产技术的不断发展，逐渐暴露出不适应现代农业生产的问题，要引导学生发现问题。教师在课堂教学中要采取多样的教学方式培养学生分析和解决问题的能力，从而培养学生的创新能力。

(一)突破封闭思维和思维定势是培养创新能力的基础

要培养创新意识、思维、能力和精神，首先要打破创新思维的障碍，制约学生创新意识、思维、能力和精神培养的主要因素是封闭思维和思维定势。如上文提到的如何标定谷物中水分传递的例子，可以采用核物理中同位素示踪技术，利用水的同位素“氚水”的放射性来跟踪水分的传递过程。再如上文所提发明催芽玉米排种器的例子，正因为这位农民朋友既没有接受过农业机械专业理论学习，也不是专业从事农业机械领域工作的业内人士，所以心中没有权威理论，自然也就不会形成思维定势，因而表现出了较强的创造能力。

要想打破思维定势和思维封闭的障碍，一是应该培养否定意识。否定意识来源于对真、善、美的不断追求，来源于马克思主义哲学思想中对事务发展规律的深刻认识，在农机课程学习中，既要学生学会前人的理论与实践成果，又要不被其束缚，敢于大胆提出解决生产实际问题的新理论和方法;二是学会开放思维和发散思维，“他山之石，可以攻玉”。在农机课教学和实践中需要教师不断引导学生不拘泥于本学科的知识领域，学会应用其它学科的技术成果去解决问题。因此，培养学生学会开放思维和发散思维，打破封闭思维和思维定势的限制，是产生创造意识和能力的基础。

(二)发现问题能力是培养创新能力的起点

发现问题、分析问题和解决问题的能力培养是建立在理论知识学习基础上的。高等学校对学生的这一能力培养应贯穿于整个大学学习的始终，实现这一能力培养的途径有两个方面:专业课的理论教学和教学实践环节。在理论知识和实践教学环节上，不能单纯为传授知识而传授知识，而是应积极通过启发、讨论、演示等方法，引导学生注重锻炼观察事物的发展过程，探索其内在规律并加以总结，培养学生进行归纳、分析，发现事物的本质，达到激发学生学习自主性和创新欲的目的。只有通过不断地科学训练和归纳总结，才能够提高学生的发现问题、分析问题和解决问题的能力。

例如在播种机排种器的教学实践中，当讲解每一种排种器的工作原理时，分析诸多优点时，还要鼓励学生善于发现每一种排种器存在的缺点。特别是在实验课上，通过亲自动手的方式来启发学生发现不足之处。此时学生的表现常常都是非常活跃的，尤其是发现玉米催芽后的特殊粒型时，很多学生都表现出活跃的思维，具有较强解决实践问题的欲望。再如在学习二行程汽油机的教学中，当学生领会其构造简单、重量轻、体积小等诸多优点的同时，教师鼓励学生去探求为什么二行程汽油机活塞顶部是凸起的，而不像四行程汽油机一样是平顶的，进而发现其缺点与不足。在类似的教学实践中，学生发现问题的能力得到很大的提高，积极思考如何去克服和解决存在的缺点与不足，探求问题的气氛非常活跃，创新的欲望强烈。因此，发现问题能力是培养创新能力的起点。

(三)创新能力培养中的教学方法

理论、实践和实验教学作为培养学生创新能力的主要场所，主要通过以下两种方式实现。

1．互动式教学方式。在农机专业课的教学中，根据教学内容与要求，教师有意识地将教学内容总结为一系列问题，诱导学生的求知欲，激发学生的兴趣与好奇心。通过互动式教学，在问与答之间调动学生用自己的观点、知识、思维去思考问题;在问与答之间使学生学习新知识;在问与答之间培养学生的创新能力。互动式教学，涉及到专业课教学过程的始终;问题的提出与解决，还存在哪些缺点与不足等问题，并引导学生进行创新性解答。如此经常性地开展问答互动式教学，将有助于学生对专业课的理解与掌握，对创新能力的培养与提高。例如在耕整地机械教学中，教师会提出“为什么要耕整地?”、“耕整地机械有哪些种类、作业原理是什么、各有哪些优缺点?”、“怎样保证耕整地机械的作业质量?”等一系列问题，通过回答上述问题，使学生不但掌握了教学大纲的规定内容，也发散了思维，而且还有很多回答内容具有明显的创新之处。因此，通过互动式教学方法培养了学生的兴趣和好奇心，提高了学生的创新能力。

2．思考式教学方式。勤于思考、善于思考是产生创新的源泉。在农机专业课的实验教学环节中，老师应注意结合教学计划中实验教学环节的计划与内容，有意识地提出合适、恰当的问题吸引学生的注意力，激发学生求知欲及兴趣，指出解决问题的思路与方法，引导学生思考。通过思考式教学，增进学生对专业课的理解和掌握，培养学生解答专业领域问题的创造性。例如在植保机械的实验教学中，教师提出在大豆田间采用机械喷雾杀虫灭害时，大豆叶片背面蛰伏的病虫往往不能直接被喷上药物，影响作业效果，从而引导学生积极思考解决这一“难题”的方法。在充分的思考之后，有学生提出采用高压气流输送药物的方法，利用高压气流使作物叶片产生翻腾的同时，直接被喷上药雾，满足了机械喷雾施药的全面、均匀要求。因此，思考式教学方法培养了学生的求知欲与兴趣，提高了学生的创新能力。

农机专业学生的理论、实践和实验教学过程中，互动式教学方法、思考式教学方法可以相互独立，也可以相互结合，具体的方式方法应该灵活运用，并辅以文献查阅、科学实验、归纳总结等多种形式的教学，培养学生的自学和独立思考能力，开拓学生的视野，激发学生的创新意识、思维和精神，进而达到学生创新能力的培养与提高。

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