培养工科院校大学生自主创新能力的教学模式初探

吕嘉枥 龚国利 舒国伟

本文为陕西科技大学教学改革与研究重点项目《生物工程领域具有创业能力人才培养模式的改革和实践》（编号：15XJG006）

【摘 要】 工科院校大学生创新能力的强弱直接关系到国家未来工程技术类科学技术的持久发展。针对工科院校大学生自主创新能力培养过程中存在的问题，应构建以“课堂溯源教学激发创新精神、实验验证激发创新思维、文献寻踪激发自主创新、参与科教活动哺育自主创新、参与竞赛活动实现自主创新”的教学模式。将知识创新和技术创新有效衔接，强化学生的参与、投入及自主创新的主体地位。

【关键词】 工科院校;大学生;自主创新能力培养;教学模式

一、引言

自主创新能力是国家竞争力的核心。一个国家只有拥有强大的自主创新能力，才能在激烈的国际竞争中把握先机、赢得主动。中央提出要堅持把推动自主创新摆在全部科技工作的突出位置，是顺应形势要求的，是国家的重大战略抉择。党的十七大报告提出“提高自主创新能力，建设创新型国家，是提高综合国力的关键”。 而大学生尤其是工科大学生作为国家未来科学技术发展的主心骨，其创新能力的强弱直接关系到国家未来科学技术的持久发展。鉴于此，培养高校工科大学生创新精神、创新意识，提高其自主创新能力，是一件关乎国家长远发展的大事。[1-5]因此，如何培养工科大学生创新精神和创新能力，是教学研究与改革的热点问题之一。自主创新在过程上包括两个方面，一是知识创新，二是技术创新。知识创新是着重对自然界的研究并获得新发现，具有基础性特点，主要以大学和科研院所为主体;技术创新则是着重将基础科学研究成果转化为技术服务人类，强调成果的应用性，它往往以企业为主体。知识创新和技术创新的有效衔接就在于两个创新主体的有机结合。以工科为主的教学研究型或研究型大学，培养应用型人才是学校的人才培养目标。在教学中初步探索研究了以学生为中心，从课堂理论教学出发，到与实际生产有机结合，将知识创新和技术创新有效衔接，以培养大学生的自主创新能力的教学模式，取得了一定效果。以下加以详细论述。

二、方法构建

1、以课堂溯源教学激发创新精神

科学的结论都凝聚着众多科学家探索的历程。追溯这个历程，体验他们探索发现和思想形成的精彩过程，才能达到清楚地解释全部情况，才能真正掌握和透彻理解。这就是溯源法教学的内涵。[6-8]它能引发学生兴趣，主动获取知识，引起争论、思考、交流、讨论，从而激发学生的创新精神。在微生物学学科的历史发展过程中，有丰富多彩的科学探索与研究故事。教学中从实际生产的问题出发，追根溯源，使学生了解其发展至今的全过程，再根据学生的知识经验、能力水平等因素，抓住学生思维活动的焦点，筛选溯源问题材料，创设情境，激发学生的兴趣和探索欲望，逐步引发学生主动发现问题、提出值得研究的课题。例如，微生物学中的原理、规律、方法、人物、产品等都可以溯源。但不能都溯源，更不能随机性地确定溯源对象，溯源的问题要以实际应用出发，以能激发学生的求知欲望、主动参与学习的兴趣、激发思维的灵活性和创造性为目的进行追根溯源。为此，根据教学经验，溯源的内容侧重于从具体发酵食品等产品出发进行知识溯源，将微生物理论与食品工业生产实践连成一条线，以溯源问题为切入点，扩延贯穿于实验、科研、生产、创业、就业、就业后再创业等过程，环环相扣，相辅相成。

2、以实验验证激发创新思维

实验教学在培养学生自主能动性和创新性方面发挥着重要作用。[9]实验模拟训练是再现科学家探索和发现的生动过程，使学生接触和运用了前人经过大量的科学实践证明了的行之有效的科学研究的方法与思路，这样学生在得到知识的同时，也受到了科学方法的熏陶浸染。从而训练了学生的科学方法，培养了学生勤于思考、勇于探索以及发现不足，不断追求创新的科学态度与科学精神。配合课堂溯源教学，凝练出实验模拟训练的内容及操作过程，举一反三进行试验验证。实验模拟训练的内容设置主要包括溯源验证实验、改进提高实验以及应用设计性实验等三个方面。

3、以文献寻踪激发自主创新

溯源教学探究的是知识的形成过程，内含趣味无穷的知识渊源， 资料之始，丰富多彩， 轶事趣闻颇多， 通过文献寻踪不仅使学生能够掌握一定的文献资料查阅能力，而且能让学生体验过程、引发争论、产生兴趣，自主的去不断获取相关知识。从而激发学生的创新灵感和自主创新欲望。加之，溯源的问题必然涉及到一些历史上大胆创新、勇于探索、坚持实践、坚持真理、刻苦钻研、百折不挠、精益求精的科学创造与发明的实例，学生必然从中受到启发激励和潜移默化，这对培养学生求真、崇善、创美的科学品质和健全的人格，磨练意志，将自主创新想法落实到实处有重要的推动作用。

4、以参与科教活动哺育自主创新

（1）开展学术活动：一方面组织学生参与各种学术活动，如小组论坛、师生论坛、前沿论坛、导师论坛、专家论坛、院士论坛、峰会、年会、专业学术会议等;另一方面组织学生针对溯源问题进行专题讲座;同时激励学生参与教师的科研课题、成果、专利等的申报、审批、实施、验收、鉴定等全方位的工作。努力营造和谐包容的创新氛围，鼓励勇于创新、大胆质疑、宽容失败、敢为人先的拼搏精神，使学生的创新思维、创新精神和创业灵感在课外得以延伸和强化。实践证明，科研学术活动对学生的自主创新性有重要的促进作用 。[10-11]

（2）开展教学改革活动：组织学生积极参与课堂教学过程和校内外举办的各种创新教育项目，通过溯源内容学生试讲、课堂专题讨论等，体现以“学生为中心、成果为导向，持续改进”的教学理念，以学生的能力培养为主线，以提升学生学业成果和确保课程教学目标的有效达成为目标，以信息化教学手段应用为支撑，科学合理设计教学环节，优化教学过程，将过程考核评价与终结考核评价有机结合，实现对学生学习成效的全面评价。

（3）搭建与共享创新平台：充分利用与政府、企业合作的实习基地、工程中心、测试平台、实验平台等，为哺育学生技术创新提供创新环境保障。近年来我们搭建的共享创新平台有：国家农产品加工技术研发中心——西部特色果品资源加工及综合利用专业分中心、 国家羊乳制品加工技术研发专业中心、陕西农产品加工技术研究院、陕西省食品工程技术研究中心、陕西省中药生物技术研究中心、陕西省名牌专业“食品科学与工程”等，并在校外十几家企事业单位搭建了实践创新平台。研究表明，这些共享平台为学生自主创新能力的培养发挥了重要的作用。[12-13]

（4）设立创新基金：为提高学生的积极性，学校、学院和教师科研教学团队均设立了各种不同形式的奖励基金，激发学生自主创新的积极性和能动性，为哺育学生自主创新提供资金保障。

5、以参加竞赛活动实现自主创新

“互联网+”在培养学生自主创新性方面发挥着越来越重要的作用。[14-18]教学中探索了主要以“互联网+”等各种大学生创新创业大赛为契机与桥梁，使学生和教师在实践和真实对抗中共同拔高自主创新能力。在创新创业大赛中，学生通过查阅资料、选题、成立团队、成立公司、确定主打产品、研发产品、企业调研、市场调研、产品宣传、撰写商业计划书、参加创业计划竞赛等系列活动，实现自主创新目标。

三、應用价值

其一，坚持育人导向、能力导向、实践导向和创新导向的评价原则，体现了知识、能力、素质、综合发展的教育理念，注重增强学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力，特别是强化自主创新能力的教学思想。

其二，开展以“课堂溯源教学激发创新精神、实验验证激发创新思维、文献寻踪激发自主创新、参与科教活动哺育自主创新、参加竞赛活动实现自主创新的教学模式是教学方法的创新。实践表明，切实可行，成效显著。

其三，教学型或教学研究型院校科研基础与能力相对较弱，经费支持和科研环境比较有限，是制约培养学生自主创新能力的瓶颈。探索的这个教学模式对教师和学生具有极大的挑战性，教师和学生能在不断挑战中迅速成长、进步与提升，是自主创新人才培养的有效途径。

其四，教学模式适应于现代人才市场发展的需要，能有效实现教育目标。以课堂溯源教学为切入点、扩延贯穿于实验、科研、生产、创业、就业、就业后的再创业，有利于自主创新型人才的培养和可持续发展，具有很强的实效性。

四、结束语

构建以“课堂溯源教学激发创新精神、实验验证激发创新思维、文献寻踪激发自主创新、参与科教活动哺育自主创新、参加竞赛活动实现自主创新的教学模式，将知识创新和技术创新有效衔接，强化学生的参与、投入意识，真正落实学生的主体地位，让学生在研究中学会求知、学会创造。并通过师生交流的协同作用以及与其他同学间的相互促进作用，达到发展自身、主动实现自身预定目标的目的。教学模式简约、实用，易于操作，易于推广，是教学型或教学研究型院校提高教育教学质量的有效手段与途径。自实施以来，取得了良好效果，使教学水平迈上了新的台阶。对于高等院校自主创新能力的人才培养具有积极的指导与借鉴意义。

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【作者简介】

吕嘉枥（1964—）女，陕西三原人，任职于陕西科技大学食品与生物工程学院，教授，从事微生物学教学与研究.