新生研讨课对大学生创新能力培养的探索

陈祝明

（电子科技大学 电子工程学院，四川 成都 611731）

新生研讨课对大学生创新能力培养的探索

陈祝明

（电子科技大学 电子工程学院，四川 成都 611731）

创新思维与发明方法是一门针对大学新生开设的课程。该文就该课程对大学新生创新能力的培养进行了探索，从主题确立、思维碰撞和知识拓展三个层次分别给出教学过程中呈现的实际案例，最后总结了教学的实践经验和需要注意的问题。实践表明大学新生通过主题确立增强了观察与思考能力、培养了创新意识；通过交流讨论培养了团队协作意识和口头表达能力；通过总结提炼和报告撰写培养了创新技能。该文对大学生创新能力的培养进行了有益的探索。

新生；研讨课；创新能力；TRIZ理论

大学新生面对新的校园生活及校园环境，如何在进入大学教育之初调整个人状态和行为，尽快完成自身角色的转变，以更好地完成大学学业并实现综合能力的提升，是学校、老师和学生都要共同面对的问题。

大学新生角色的转变可分为3个方面：1）学习和受教育方式的转变；2）生活、学习方式的转变；3）综合能力的转变。首先，学习及受教育方式的转变，是指大学新生由高中学习转变为大学教育的过程中面临着各种学习方法、受教育方式、教学内容方面的转变；其次，生活学习方式的转变，主要是指面临更多对自主性、综合性要求较高的能力，学生要完成生活学习方式的转变才能更好地融入大学生活；最后，综合能力的转变是指大学教育需要学生以更加多元化的理论、思维、分析等能力来支持，才能更好地适应大学学习［1］。因此，为了帮助刚进入大学的新生适应全新的环境，顺利完成由中学阶段向大学阶段的过渡，为培养学生的专业兴趣和科学研究能力而开设的新生研讨课应运而生。

新生研讨课由哈佛大学于1959年首创，清华大学于2003年11月引入国内后首先推行，随后浙江大学、复旦大学、上海交通大学等国内名校纷纷尝试，取得了良好效果。新生研讨课以其鲜明的教学特点和独特的教育价值已经成为高校本科教学改革的亮点［2］。新生研讨课的教育目标脱胎于研究型大学“教学与研究相结合”的教育思想，其核心是认为大学中所有成员都是学习者、发展者和解释者，主张学生一旦进入大学，大学的主要努力方向就是使他们能够成为参与发现、解释和创造新知识或形成新思想的人。问题意识是创新意识的源泉，合作意识与能力及实践意识与能力是培养创新能力和锻炼创新人格的关键［3］。把问题性、合作性与实践性融为一体的教学与研究相结合的方式是培养创新意识、创新人格和创新能力的最佳途径［4－5］，电子科技大学新生研讨课“创新思维与发明方法”的开设正是秉承这一思路展开的，旨在从大一新生阶段就开始培养大学生的创新能力。

1 大学新生创新能力的现状浅析

创新能力一般是指人们根据一定的目标任务，提出新理论、新构想或发明新技术、新产品，从而创造性地解决问题的能力。创新能力包含创新意识、创新思维、创新技能以及创新精神等几个方面的内容［6］。

针对大学生的创新能力，很多学者都开展了相应的研究。对于大学新生，目前多数都具有出生于独生子女家庭和成长于应试教育环境两个明显的时代特征。这些时代特征在创新意识和创新能力方面表现为以下3点［7－8］。

1）好奇心强，但创新意识贫乏。

大学新生通过中学教育已有了一定的知识和经验的积累，具有强烈的好奇心，并对事物因果关系的规律性探索越来越感兴趣，独立思考、独立判断的能力已初步形成。但由于受应试教育大环境的影响，其好奇心没有得到很好地保护，从而无法进一步将其培养为创新意识。具体表现为：只是在单纯的好奇上停滞不前，不愿意或者不敢于标新立异，更谈不上提出新观点、新方法，并为解决新问题和创造新事物而努力。

2）思维敏捷，但缺少创新思维方法。

大学新生们随着知识和经验的不断积累，想象力逐渐丰富起来，思维能力尤其是逻辑思维能力有了很大程度的发展，思维也较敏捷。但作为大学新生，其知识主要源于高中的数理基础，深度和宽度不够，在思维方式上多表现为单一性思维和直线式思维，思考问题时缺乏灵活性和全面性。

3）缺乏团队合作精神和工作协调能力。

作为大学新生，进入大学时焦虑和担心的问题依次是：人际交往、水土不服、独自离家和专业不适应。作为独生子女一代，以自我为中心的意识很强，再加上智能手机的普及，其行为方式和思维方式都发生了很大的变化。以前很多需要靠人与人沟通来解决的问题，现在都变成了人与机器的沟通，反映在创新活动方面表现为团队合作精神和工作协调能力的缺乏。

2 新生研讨课培养创新能力教学实践

电子科技大学开设的新生研讨课创新思维与发明方法的教学设计，正是针对上述大学新生创新意识的现状展开的，具体分为确立主题、思维碰撞和总结提炼3个阶段。

2.1 发现问题，确立主题

怎样设计研讨的主题，才能有效地结合大学新生的特点和研讨课的要求，是创新思维和发明方法课程教学设计成败的关键。为了有效地激发新生的研讨兴趣，改变其被动的学习和思维方法，创新思维和发明方法课程第一堂课的目标就设计为引导学生自己来确立研讨的主题。

研讨主题引导的策略主要在两个方面：1）引导学生关注日常生活和学习中觉得还不尽如人意的地方；2）将学生关注的问题引导到与科学技术有关的问题上。

以2015年开设的创新思维和发明方法课程为例，为了营造讨论气氛，讨论分为小组进行，讨论议题不设边界。讨论的后期，请各组派出代表将其小组共同认可的议题写到黑板上；然后给出理由，并接受其他小组的质询；最后大家共同表决选出进一步深化讨论的主题。课堂上大家讨论并选出了以下10个主题。

1）如何突破手机小键盘、小屏幕的限制？

2）如何提高校园自行车的防盗性能和使用率？

3）如何防止伞面上的雨水湿滑室内地面？

4）如何解决黑板书写和擦除时产生的灰尘？

5）嗅觉是否可传播？

6）如何解决黑板反光的问题？

7）如何防止水杯内高温水烫嘴？

8）如何防止话筒啸叫？

9）怎样设计一个用于图书馆自动放回图书的机器人？

10）物品丢失及时检测与报警的方法。

由于上课的对象是新生，受其被动学习习惯的影响，刚开始学生一般都有无从下手的感觉，因此在主题讨论的过程中，教师的引导是非常关键的。如在实践中，由于上课当天正值下雨，教学楼入口门厅非常湿滑，于是有意识地将学生的思维引导到这个问题上，学生自然地就如何防止伞面上的雨水湿滑室内地面的问题展开了热烈的讨论。

2.2 分析问题，思维碰撞

发现问题只是研讨活动的开始，分析问题和思维碰撞才是研讨效果的关键所在。首先教师要为学生营造一个宽松的研讨氛围，在学生研讨过程中注意观察，并给予必要的介入和指导。教师在引导过程中要注意两点：1）不能受传统课堂讲授习惯的影响，把自己的观点和结论直接告诉学生；2）不能轻易否决学生的观点，让学生失去研讨的兴致。因此，在教学设计与引导时，教师让学生有独立思考、自主分析问题的空间，也要为学生提供充分研讨和交流的机会。

以教学楼门厅湿滑问题为例，在教学设计时就考虑了从整个问题形成的全过程着手，从雨伞和地面两个角度来引导学生思考和分析问题。从实践效果来看，学生通过相互讨论和交流，提出了很多解决思路，比如：

1）设计一个伞套机给雨伞加上不透水的伞套；

2）将雨伞设计为反向收折的结构；

3）在门厅为雨伞设计一个脱水装置；

4）设计一种不粘水的新型伞布；

5）雨伞高速旋转或振动以脱水。

由此可见了，学生分析问题的思路基本上都集中在雨伞的角度上。为此，课堂上教师通过发散方式，逐步帮助学生将思维引导到地面的角度，并鼓励学生现场通过智能手机查询，结果很快学生就分享了两种新的解决思路：①在门厅采用吸水地砖主动吸收雨水；②采用加热的防滑地板将雨水蒸发。

新生研讨课从表面上看，学生很忙，教师很轻松，而实际上为了及时有效地控制课堂场面、引导学生参与讨论，教师一方面需要耳听八方，另一方面又要精力高度集中，思维高速转动；否则，新生研讨课的师生互动就会脱节，课堂研讨效果就会大打折扣。

2.3 总结提炼，拓展知识

研讨活动的最后阶段是组织学生进行主题交流和总结提炼。主题交流的目的是在通过研讨的过程培养学生发散思维能力和分工协作能力的基础上，一方面是通过小组内部的总结和主题凝练来培养学生的收敛思维能力；另一方面是通过全班性的主题来培养学生的创意分享精神和口头表达能力。最后由教师对课堂进行全面总结，总结时首先对学生的讨论和交流进行充分肯定，以建立学生的自信，增强课堂讨论的氛围；其次通过对不同解决思路的对比总结，协助学生将其提炼为一种实现技术，并以此为基础，对相关知识进行拓展讲授。课后，要求学生根据所总结技术的要点进行查新，并按查新报告的规范格式撰写查新报告，以科学客观地评估所提方案的创新性，并通过文字描述、数字表格等方式来进一步培养自己的书面表达能力。

图1 九屏幕法在黑板粉尘问题上的思维拓展

以解决黑板粉尘这一问题为例，学生讨论时分成了几种不同的思路，有借用白板思路从粉笔设计的角度考虑的，有借用吸尘器思路从黑板擦拭的角度考虑的，也有借用磁性书写板的角度从粉笔和黑板整体结构来考虑的。主题交流时，采用了每个小组选派一名代表主讲，其余人适时补充的方式，并鼓励其他学生进行质疑和提问，最后由任课教师进行总结。教师在总结学生解决思路的基础上，结合《TRIZ理论及应用》中的九屏幕创新思维方法［9］，对黑板这一教学设备的发展过程进行了归纳，同时引导学生对其未来的发展趋势进行了预测，从而让学生以切身的案例感受了九屏幕法时空思维的魅力，如图1所示。

在这一教学案例中，本文首先将学生提出的研讨主题“黑板粉尘问题”归结到教学设备的范畴，依据TRIZ理论中九屏幕法的思维方式，从时间维度上讲述从黑板到白板，再到投影仪和交互白板的发展过程，并向学生强调在这一发展过程中，不仅有效地解决了黑板粉尘的问题，还充分结合了计算机技术发展的成果，利用音视频增强了课堂的生动性；从空间维度上将学生思维从投影仪这一当前系统拓展到子系统和超系统的范畴，并从投影仪灯泡的发展过程引导学生思考光源技术的发展趋势，从超系统的角度将学生思维从教学设备进一步拓展到课堂这一更大的范畴，从而引出了当今最为热门的虚拟现实（VR）技术，并引导学生充分想象和预测了虚拟课堂这一新趋势可能带来的各种教学变革。

3 实践经验总结

新生研讨课的实质是学生围绕问题而展开学习，并贯穿于教学的全过程，其重要目的在于让学生在主动参与的过程中进行学习，在探讨问题的活动中交流思想、分享知识、了解获取知识的途径、掌握文献检索的方法和收集整理文献的技能，最终的目标是使学生在研讨过程中学会独立思考和创新思维［10］。这种教学策略既注重学生的独立思考，又引导学生分享交流，通过思维碰撞来拓展自己的思维空间。本文在这一实践过程中，总结了以下3点体会。

3.1 研讨主题从学生中来，到学生中去

新生研讨课的关键在于研讨的主题，而主题确立又依赖于问题场景的创设，只有富有启发性、思考性、探索性和创造性的问题才更适合于新生研讨。教师首先应将学习内容置在问题场景之中，引发学生的认知冲突，使之产生疑问，进而提出要解决的问题，形成了教师设问和学生设问相结合的局面［11－12］，将课堂讨论的气氛充分地调动起来。最后协助学生确立进一步深化研讨的主题。

3.2 研讨过程有收有放，把握好课堂研讨的节奏

发现问题只是研讨活动的开始，分析问题才是新生研讨课的重点。教师既要为学生提供宽松的研讨环境，让学生能够充分地自主讨论，还要给予学生必要的针对性指导和帮助，以有效地把握好课堂研讨的节奏。在教学设计与引导时，教师要基于学生，并高于学生，将学生发散性的思路提炼为一种工程技术方案，从而让学生在发散思维的基础上，学会收敛思维。

3.3 组织好主题交流，调整好交流气氛

主题交流是研讨过程中学生分享研讨成果，融合学生集体智慧的关键环节，组织时可能遇到各种难以预测的问题，因此特别考验教师临场的随机应变能力。从本文的实践来看，要注意处置以下3种常见的现象。

1）有些学生受知识面的影响，信心勃勃地上台分享发言，结果被其他学生的尖锐质询当头一棒，变得不知所措，这时教师就要及时找出学生的不同点，特点是潜在的闪光点，给予充分的鼓励。

2）有的学生想法不成熟，讲的过程中出现卡顿的尴尬场面，这时，教师要及时进行补充和圆场。

3）有的学生思维发散，开始漫无边际地跑题，教师就要委婉地介入，引导其回归正题。

4 结束语

创新思维与发明方法课程已经开设了3届，采用30人小班教学，16学时，考核方式采用课堂口头报告与课后书面报告相结合的方式。从学生的评教结果来看，新生研讨课创新思维与发明方法教学效果不错，得到了学生的认可。大学新生在这一课程中，通过主题确立增强了观察与思考的能力，培养了创新意识；通过交流讨论培养了团队协作意识和口头表达能力；通过总结提炼和查新报告撰写培养了创新技能。该课程为大学生创新能力的培养进行了有益的探索。

［1］陈前，张海平．大学新生角色的现状与特点分析［J］．现代经济信息，2015（19）：430－430．

［2］黄爱华.新生研讨课的分析与思考［J］.中国大学教学，2010（4）：58－60．

［3］徐小军，潘存云，张湘.研究型大学新生研讨课教育理念探析［J］.黑龙江高教研究，2013，31（6）：29－31．

［4］王冬.美国研究型大学创新人才培养的经验与启示［D］．沈阳：东北大学，2011．

［5］孙更春．运用大学生科技创新活动促进校园文化育人功能的研究——以天津中德应用技术大学为例［J］．教育现代化，2016（32）：45－46．

［6］胡建梅.美国研究型大学培养本科创新型人才的思想保障机制研究［J］.宁波大学学报（教育科学版），2006，28（3）：69－71．

［7］陈建名，陈士勇.对提升大学生科技创新素质的探索与实践［J］.黑龙江畜牧兽医，2012（16）：42－43．

［8］杨富强，郭艳丽，王冰玉.浅谈大学生创新能力的培养［J］.科技信息，2010（31）：278－278．

［9］刘训涛，曹贺，陈国晶.TRIZ理论及应用［M］.北京：北京大学出版社，2011．

［10］杨孙蕾，胥朝阳，邹彩芬.针对大学新生的有效教学策略探析［J］.知识经济，2015（2）：171－172．

［11］门誽，崔永梅.“以问题为导向”的研究型教学模式在会计教学中的应用——以北京交通大学“会计学基础”精品课程建设为例［J］.北京交通大学学报（社会科学版），2008，7（2）：109－112．

［12］吕宪军，王延玲.促进学生有效学习的课堂教学策略［J］．中国教育学刊，2006（1）：58－61．

Exp loration on the Cultivation of Undergraduates Innovative Ability by the Freshman Sem inar

CHEN Zhuming
（School of Electronic Engineering，University of Electronic Science and Technology of China，Chengdu 611731，China）

＂Innovative thinking and inventivemethod＂is a course for college freshmen.This paper explores the cultivation of in novation ability of college freshmen in this course，and gives the practical cases presented in the actual cases in the teaching process from the three aspects of theme establishment，thinking collision and knowledge expansion respectively.Finally，it summarizes the practical experience of teaching and the concerned problems.Practice shows that freshmen through the theme establishment to enhance observation and thinking ability，cultivate the sense of innovation，through communication and discussion to develop the sense of team work and verbal skills，and through the summary and reportwriting to train innovation skills.This papermakes a useful exploration on the cultivation of college students＇innovative ability．

freshman；seminar；innovative ability；TRIZ theory

G642.0

A

10.3969／j.issn.1672－4550.2017.03.002

2017－03－16；修改日期：2017－04－05

电子科技大学新生研讨课立项建设经费资助。

陈祝明（1966－），男，博士，教授，主要从事雷达系统和雷达信号处理方面的研究工作，以及“创新思维与发明方法”“数字无线电系统基础”等课程的教学工作。