大学生创新思维教育探索

王广斌，潘美玲

(湖南科技大学 a.机械设备健康维护湖南省重点实验室;b.信息工程学院，湖南 湘潭 411201)



大学生创新思维教育探索

王广斌a，潘美玲b

(湖南科技大学 a.机械设备健康维护湖南省重点实验室;b.信息工程学院，湖南 湘潭 411201)

大学生创新能力的培养是国家实施创新驱动发展战略、促进经济提质增效的迫切需要。在分析创新思维的内涵和主要特征的基础上，提出拓展教学思路、发散教学内容、开阔大学生知识视野的具体思路和实施措施，以提升大学生创新思维培养的紧迫感，培养大学生的科学怀疑精神和创造想象力，对于促进大学课堂教学改革具有很强的指导作用。

课堂教学；创新思维；科学怀疑；创造想象

创新是民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的原动力。正是创新实践引领了人类历史的每一次飞跃，而创新思维则是人类从事创新实践、推动社会不断发展的力量源泉。当前世界各国综合国力的竞争，与其说是人才的竞争，不如说是人才创新能力的竞争。而“高等教育的任务是培养具有社会责任感、创新精神和实践能力的高级专门人才”。可以这么说，深化高等教育改革，已经成为“国家实施创新驱动发展战略、促进经济提质增效升级的迫切需要”[1]。

在大学教育过程中，课堂教学占据了70%以上的时间, 教师作为课堂教学的实施主体,一般认为其主要任务是传道、授业和解惑，核心是传授知识。但在科技创新成为时代发展的决定力量后，高校教师的任务，除了传授学生专业知识和技能，更应该注重传授学生解决问题的方法，培养其创新思维和创造能力，即既要“授之于鱼”，更要“授之于渔”，才能够高质量完成国家高等教育法赋予大学的光荣使命。

那么，创新思维是什么、如何培养大学生的创新意识、怎么样在大学专业课课堂教学中培养大学生的创新意识就成了高校教师值得深思的问题。基于多年在测控技术与仪器专业领域的教学实践，笔者从提高大学生创新意识培养的紧迫感、从培养大学生科学怀疑精神和创造想象能力的途径给出了大学生课堂教学过程中创新思维教育的方法。

1　创新思维的内涵和主要特征

所谓创新思维，就是“思维主体在创新意识的推动下，以社会实践和已获得的信息、经验、知识等感性认识为基础,借助科学的思维方式和方法,灵活运用想象、联想、直觉和灵感等思维手段，使思维重新组合、升华，产生新的思路或顿悟，从而形成有一定应用价值的新观点、新理论、新方法或新产品等创新成果的思维过程”[2]。创新性思维或者创造性思维则是对外界知识在大脑中的重新加工和组合而发展出的不同于原来认知的新的知识的思维方式。

创新思维的主要特征是科学怀疑和创造想象。科学怀疑是以深厚的知识为依托，对原有思维定势的扬弃和突破，强调对现实的反思和再认识，是对现有思想观念的重新审视。科学怀疑通过理性思维，从新的高度和视角提出问题、分析问题和解决问题，直达问题的核心和本质。因此，科学怀疑是一切发明和发现的前提，是人类进行创造性实践活动所必经的环节。正如著名的哲学家波普尔说的：“正是怀疑、问题激发我们去学习，去发展认识，去实践，去观察。”[3]一个普通人可能会产生怀疑，但不一定是科学的怀疑；没有科学的怀疑，就不可能有真正的科学批判和创新。

创造想象，就是基于现有知识和积累，但又不拘泥于这些知识和积累，充分发挥人的主观能动性，提出现在不存在或未能发现的事物或者规律。创造想象不是空想，它是从现实出发的，具有扎实的存在性基础；但它又超越经验和现实，深入事物的内部联系，将诸多没有联系的因素奇妙组合起来，探得未知世界的普遍认知和通常法则。科学的重大变革往往以勇敢的奇思妙想为先导，正如列宁所说:“以为只有诗人才需要想象,这是没有道理的，这是愚蠢的偏见，甚至数学上也需要想象，甚至微积分的发现没有想象也是不可能的。”[4]

2　拓展教学思路，提升大学生创新意识自我培养的紧迫感

创新意识的培养是一个长期积累的过程，需要从知识接受和技能训练的每一个环节持之以恒地做起，因此，必须让大学生具有培养创新意识的紧迫感，深刻理解只有具备创新思维进行科技创新才能不落后于时代的道理。

在智能化测控系统课堂教学中，首先要讲解智能化测控系统的发展史，这时，就可以某一具体的产业发展为例，重点突出强调创新的科技成果对原来技术和行业格局的颠覆以及对企业生死存亡的决定作用，让学生产生只争朝夕、创新求新的迫切思想。还可以通讯设备手机的发展历程来传递创新对企业的影响，通过曾经很流行的手机铃声“我有钱了，有钱了，左手一个摩托罗拉，右手一个诺基亚”入题，讲述最初的“大哥大”1G手机到摩托罗拉、诺基亚、三星群雄争霸的2G手机时代，再到如今苹果、三星手机、华为为代表的3G、4G时代的通讯技术发展路线，突出技术创新在优势建立和财富积累中的作用，指出象摩托罗拉、诺基亚那样在2G手机时代统治全球多半市场的手机品牌，由于没能及时技术创新，它们的产业优势瞬间轰然倒塌，业绩亏损，最后被业界领头羊收购。

可以这么说，时代的发展已经使得产品和技术创新周期显著缩短。在课堂上，以实例的形式让学生明白，创新思维形成创新技术，再到制造出产品可能只需要短短几年甚至更短的时间，新技术成果代替老技术成果形成市场优势也只在思维的一念之间。在这样的时代，必须时刻具备思维创新、技术创新、产品创新的紧迫感，才能做信息时代的弄潮儿，从容不迫，稳操胜券。

3　发散教学内容，培养大学生的科学怀疑精神

质疑是科学怀疑的本质，丰富的专业领域知识则是科学怀疑的基础，没有基础则怀疑就不是科学的，不去质疑则创新就很难实现。大学教育应该将重点放在让学生接受超越知识和技术的思维训练、思想熏陶和能力提升上。在课堂上，可以教育学生，知识就是用来质疑的。虽然知识是人类在实践中认识客观世界(包括人类自身)的成果，是构成人类智慧的最根本的因素，但决不能成为知识的奴隶，要在努力掌握更多知识的基础上，培养独立思考问题的能力。

在测控仪器设计课堂教学中，当讲到测控仪器总体设计时，就可以结合仪器创新的实例，将科学怀疑精神进行有意识的训练，教育学生要突破思维定式，敢于标新立异。比如讲解教材中的刀具预调仪的结构和原理时，发散教学内容，加入设计者如何从成熟的光学预调技术，吸收当时的最新机器视觉处理技术和智能测控技术，提出新的测控原理形成数字智能刀具预调仪器，实现仪器仪表技术的原理创新的内容。重点论述研究者如何继承光学刀具预调仪的优点，质疑其测量方式的局限性和测量精度的可靠性，然后基于最新电子信息和CCD技术，获得创新思维成果的过程。教育学生要有独立自由的思维，能够突破加在自身上的各种藩篱，寻找和探索未知的新的事物。

在课堂上，也要让学生明白，权威能够指引我们走向正确的道路，也有可能桎梏我们的思想，使我们裹足不前，因此从这个意义上说，权威也是用来被挑战的。大学生就应当树立这样的思想，特别是在科学的道路上，就要发扬初生牛犊不怕虎的精神，在尊重权威和深入剖析权威的基础上，通过科学计算和论证，质疑权威的局限性甚至正确性，否定之否定，探求最贴合事物本质的答案。历史上任何一次的科技革命都是对已有权威的成功挑战促进历史进步的，比如“日心说”之于“地心说”，“量子力学”之于“经典力学”。

4　开阔知识视野，培养大学生的创造想象能力

“每一种色彩都应该盛开，每一个梦想都值得浇灌，这就是最好的未来。” 理想信念如此，创新思维也是如此。大学生正值美好年华，理应充满梦想，而梦想甚至幻想都是创新的动力。大学教师在课堂上要尽力让学生独立思考，大胆发表意见，充分联想和想象，每一个想象都可能是一个创新，都可能是他们人生之中最为关键的机会。可以这么说，基于深厚的知识底蕴，通过创造想象，展开创新实践，人们就能掌握自己的命运，驾驭自己最美好的未来。当然想象也有可能只是空想，但教师最好不要随便打击这种想象和幻想，教师的职责就是引导学生进行科学想象，培养学生正确的创造想象能力。

创造想象能力实质是提出问题的能力，大学教师应该充分利用课程教学来培养学生的这种能力。比如2014年3月，当MH370飞机失事，全世界都在寻找黑匣子的时候，如果正好在讲授信号与系统课程，在讲完信号的频域分析定义、性质和应用，进行完一系列公式推导计算、例题解析之后，提问学生：MH370飞机黑匣子是如何记录飞机运行信息的？搜寻队伍是如何通过水下脉冲信号来判断是否黑匣子？有报道称MH370飞机在某些特殊情况下，可以摆脱驾驶员的操作，进入自动航行程序，那么飞机自动驾驶技术都需要哪些与信号与系统相关的知识？是否可以设计一种新型的黑匣子来解决MH370黑匣子在恶劣情况下难以找寻的缺陷等。学生课后就会积极查询资料，在接下来的课堂上，抽出专门的时间来进行讨论。学生通过这样的学习，不仅对课程抽象的理论知识容易理解和掌握，还在思考问题答案的同时，培养了自己创造想象的能力。

科学幻想是创造想象能力体现的另一种重要形式，许多科学幻想在刚提出来的时候被人们认为很荒唐，根本不可能实现，但在科技发展之后，很多科幻小说或者科幻电影里出现的镜头都成为了现实。比如古代人幻想自己可以象鸟儿一样在太空飞翔，后来人们制造了飞机、太空飞船等，实现了这个想象；以前人们幻想可以有隐形的衣裳，现在一些科学家已经发现了可以隐形的材料，也许不久的将来，真的可以制造出隐形的衣裳。因此在课堂内外，积极引导大学生进行科幻创作和科幻制造也是创新思维培养的途径之一。

当今世界正处于深刻而剧烈的变革期，科学技术呈现爆发式发展势头，物联网、大数据、云计算不断推动社会向更深层次变革，智慧工厂、智慧家庭、智能医疗等新事物不断出现，整个世界进入了工业4.0时代。但是，从古至今，无论时代如何变迁，无论科技如何急速发展，具有创新思维的人永远都是时代的精英，把握着时代发展的方向。过去我们常常说知识就是力量，今后我们要强调的是创新的思维才是真正的力量。因此，大学教育培养的人才必须能够适应时代发展的需要，紧密结合教学内容，充分利用大学课堂的主战场，不断更新学生的知识储备，积极培养学生的创新思维，提升他们的创造能力，使他们在未来的道路上，能够不断发现新理论、新方法，提出新思想、新见解，发明新产品、新技术，推动科学技术蓬勃发展和人类社会的文明繁荣。

[1] 国务院办公厅.关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见[Z].国办发〔2015〕36号文件.

[2] 陈小燕.创新思维的哲学思考[D].北京：中央民族大学,2007.

[3] 波普尔.猜想与反驳[M].上海:上海译文出版社,1986.

[4] 列宁全集(第43卷)[M].北京:人民出版社,1987.

(责任校对晏小敏)

10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.07.027

20160113

王广斌(1974-)，男，河南林州人，副教授，博士，主要从事机械故障诊断、测控技术与仪器等方面的教学与研究。

G640

A

1674-5884(2016)07-0083-03