优秀人才的能力培养研究(续)

摘 要 在“创新型国家”的目标下，优秀人才的能力培养问题前所未有地凸显了出来。本文总结了两位作者40余年从事人才能力培养的体验和理念，目的是促进优秀人才的成长。

关键词 创新 实践 业绩定律 实验教学

中图分类号：G520 文献标识码：A

Research on Talents' Ability Cultivation

Abstract The goal of "innovative country"， the unprecedented ability to cultivate talents highlights. This paper summarizes two authors' more than 40 years' experience and ideas in the culture of human capacity， the purpose is to promote the growth of talents.

Key words innovation； practice； results law； experimental teaching

1 知识、智力、能力

1.1 知识与知识结构

所谓知识，就是人们在改造客观世界的实践中所获得的认识与经验的总和。

要使学生具有合理的知识结构，必须注意知识的使用价值和智力价值。使用价值是指所学知识在后续课程的学习和实践中的作用和效果，而智力价值是指所学知识对人的智力发展所起的促进作用大小，我们在为学生设计合理的知识结构时，必须把这两者有机地结合起来，使在有使用价值的知识体系中包含有科学的智力价值体系。

1.2 智力与智力结构

智力是指感知到思维的心理过程特征，是人认识客观事物并运用知识解决实际问题的能力，因此，它属于个体心理特征中能力的范畴。一个人的智力是在掌握人类知识经验和从事实践活动中发展的，但又不等于知识和实践。

智力是由观察力、注意力、记忆力、想象力、思考力等一般能力要素所构成的具有一定结构的系统。用数学语言描述，就是智力因数I是5种能力要素Ci的函数。即

I = f （CO，CN，CR，CO，CT） （1）

式中：

I为智力因数，它综合反映一个人的智力品质。

CO为观察力，CN为注意力，CR为记忆力，CI为想象力，CT为思考力。

智力因数在个体身上的表现，就是反映了个体的智力品质，它以智力超常、正常、低常为主要标志。我们通常所说的“聪明”与“笨”，就是对一个人智力品质的定性评价。人才学把人才分为创造型、发现型、继承型三种类型，创新型的人才大都是智力超常的人。

智力品质包括敏捷性、灵活性、深刻性和独创性，敏捷性表征的是智力活动的速度；灵活性表征的是智力活动的创造精神。爱迪生一生中之所以能有数以千计的发明创造，在很大程度上依靠了他超常的独创性的智力品质。

1.3 能力与能力结构

能力总是同成功地完成某项活动或某项任务相联系，因此能力是指一个人完成某项活动或任务的综合本领。

对大学生来讲，在教学实践中应当经常性和有针对性地培养上面所述的5种能力：

CO——观察力，它是个体精细感知事物的特性、辨别相似现象和新异现象的能力。

CN——注意力，它是个体组织自己心理活动，使之有效地指向和集中于某个认识对象的能力。

CR——记忆力，它是个体保持和再现，再认识以往对客观事物的反映内容和主观体验的能力。

CI——想象力，它是个体根据已有知识经验创造性地形成新事物的形象、推测其结构、特性及其变化的能力。

CT——思考力，它是个体合乎逻辑地对客观事物形成概念、作出判断、进行推理思维的能力，它进一步又可分为分析能力，综合能力、比较能力，概括能力和抽象能力。

1.4 业绩定律公式

一个人的智力品质对其一生的业绩有着决定性的作用，如果我们用A代表业绩，I代表智力因数，t代表勤奋度（用时间体现），那么可以写出如下业绩公式：

A=It （2）

公式表明：业绩A与智力因数I成正比，也与勤奋度t成正比，其关系可用图1表示。

业绩A可以广义地理解，在学生时期可以看作学习成绩，在科学研究中可以看做研究成绩。图1（a）告诉我们，两个人智力因数不同时，在同样的时间（勤奋度）条件下，智力因数高的人所取得的成绩就大。然而，图1（b）也告诉我们，智力因数低的人采取“笨鸟先飞”的办法，更勤奋一些（花更多的时间），那么也能取得和智力因数高的人一样的成绩。因此，从某种意义上来讲，勤奋度和智力品质有着同样的价值。爱迪生说“百分之一的灵感和百分之九十九的勤奋”，就是兼指这两者。

图1 业绩与智力因数、勤奋度的关系

智力是遗传素质、环境和教育、个人努力三方面因素相互作用的产物，是遗传和环境的对立统一。智力的发展不是由先天的遗传简单的“命定”，也不是由环境与教育机械地决定。遗传素质仅提供了智力发展的可能性，而环境和教育、个人努力则规定了人的智力发展的现实性。环境，尤其是有计划有目的的教育，对智力的发展起着决定性的作用。

我们认识环境和教育对智力发展的决定作用，目的在于创造有利于学生智力发展的环境条件（教师、图书馆、实验室），建立合理的智力结构，促使学生智力的发展并锻炼超常的智力品质，成为创造型的人才。

2 实验教学的定位和组织

2.1 实验教学的目标——发展智力培养能力

前面讲述了学生的知识、智力与能力的结构。但更重要的是，如何在整个教育过程中去实现这个结构。

传授知识，发展智力和培养能力，这三者是相互联系，相辅相成的。

传授知识，这是对教学的起码要求。“知识就是力量”这句名言，充分说明了知识的作用和价值。但我们培养的学生，不仅是人类科学文化的继承者，而且是人类科学文化的创造者，而要创造，要发展，就要依靠知识、智力和能力，三者缺一不可，如果说人对社会最终的报答是贡献，那么智力能力将起决定性的作用。因此，我们必须转变教学思想，从只重视传授知识转变到重视发展智力和培养能力方面来，这既是教育的任务，也是时代的要求。

智力也是一种能力，不过是脑的功能而已。一定的智力是掌握知识的前提，超常的智力可以使学生获得更多的知识，获得更多的能力，而知识增多了，又可促进智力的发展和能力的提高。

智力是通过对知识的掌握过程而形成的。但是不能认为知识就是能力。知识是能力的基础，能力是知识的集中体现。“无知必然无能，无能很难有知”，足以说明知识与能力之间的辩证关系。能力是要经过专门训练的，要靠培养，要靠发展。能力总是与成功地完成某项活动或任务相联系，是在实践活动中发展的。“实践出智慧，实践长才干”，就是这个道理。

从表达式（1）可知，智力因数I是能力要素Ci的函数，要发展智力，必须重视培养能力。而能力总是同成功地完成某种活动相联系，要培养能力，必须重视实践性教学环节。我们不能因为能力的发展与知识的获得有联系，就认为学生的能力培养，可以在教学过程中自发地实现。有鉴于此，在教学中应该明确地提出培养能力的要求和目标，并且有计划地自觉地去实现这个目标。

2.2 实验教学队伍

高素质的实验教学队伍建设是落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》的重要任务之一，也是培养创新型人才的必要条件。高素质的实验教学队伍应具备：（1）热爱和忠于教师职业；（2）具有相应的学术水平和丰富的实践教学经验；（3）富有创新精神；（4）富有奉献精神。

长期以来，高校实施的考评体系并没有对实验教学队伍有多少倾斜政策，例如职称问题，聘岗问题，要求数，要求科研经费数。然而实际上每个具体承担实验教学任务的老师工作量十分繁重。这些政策的后果是：实验课教师感觉低人一等，教改无极积性，整天忙于日常的实验教学。试问：没有优秀的实验教学队伍，何谈高水平实验？何谈培养创新型人才？

高素质实验教学队伍的建设需要进一步落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》，即使没有倾斜政策，至少要做到公正公平。例如实验教学队伍中为什么不设置国家级和省级“实验名师”，以改变他们在社会和学校中的地位呢？

2.3 三种实验类型和三个结合点

（1）三种实验类型体现三大台阶：

基础验证型：巩固书本知识，培养基本动手能力。

综合设计型： 综合运用课程知识，全面培养实验能力。

研究创新型：超出课程要求，发挥学生观主动性，启发提高实验水平。

前两种实验面向所有学生，第三种实验只面向少数优秀学生。

（2）三个结合点有效组织实验的过程：

课程要求：面向全体学生的基本要求。

实验项目：分组综合实验，培养团队精神。

因材施教：专业/非专业；不同层次/不同基础/不同兴趣。

2.4 计算机学科基础实验教学的设计

（1）计算机学科基础12门核心课程——三硬三软三系统三理论：

三硬：数字逻辑，计算机组成原理，计算机系统结构。

三软：数据结构，数据库原理，编译原理。

三系统：操作系统，计算机网络，嵌入式计算机系统。

三理论：离散教学，形式语言与自动机，算法分析。

计算机学科是一个实践性很强的学科，包括计算机科学与技术、计算机科学、计算机工程、软件工程、信息安全等诸多专业，上述课程中大部分为专业基础课，必须有实验教学手段做支撑。图2 示出计算机学科实验教学的课程群分类体系。公共基础是全校性的基础课，如C语言程序设计。

图2的实质表示计算机学科学生能力培养路线图。能力培养目标是“先立地后顶天”，“立地”是单门课程实验，“顶天”是计算机系统级实验。

（2）计算机硬件基础课程群的实验教学设计：

计算机硬件基础课程群包括数字逻辑、计算机组成原理、计算机系统结构、接口技术四门课程。有些专业方向偏软的院校将后两门课合而为一，取名为计算机组成与体系结构，如图3所示。

①数学逻辑：技术基础课

基本实验：要求学生掌握基本门器件；常用组合逻辑和时序逻辑功能部件设计；存储逻辑E2PROM应用，大容量可编程器件应用；EDA设计工具和VHDL语言。

综合实验：要求学生用EDA技术完成至少4个以上的中型设计课题。

②计算机组成原理：专业基础课。

基本实验：要求学生掌握运算器；双端口存储器；数据通路；微程序控制器；并用它们组一个CPU整机，且用单步或连续方式执行指令周期实验。

综合实验：要求学生用EDA技术设计一个硬布线控制器实现的CPU，并单步或连续方式执行验收程序。

③计算机系统结构：重要的专业课。

课程重点讲述计算机时间并行技术和空间并行技术。前者用流水技术实现，后者用多CPU技术实现。考虑技术复杂性和实验成本，教学实验采用如下两种方式：

硬件形式：采用TEC-8实验系统，实现一个流水CPU。

软件形式：采用仿真软件，实现一个流水CPU。

④计算机组成与体系结构、专业基础课。

基本实验、综合实验：要求与计算机组成原理相同。

⑤计算机硬件技术基础：高职高专计算机专业、理工类非计算机专业必修课。

基本实验：剖析一个简单CPU（TEC-6实验系统）

基本实验：用《片上系统单片机》进行编程和接口设计（TEC—6B实验系统）。TEC-6B实验系统也用来完成计算机学科的《接口技术》课程实验。

（3）计算机学科实验教学实施原则：

实施原则总结为十六字方针——四年不断，课程为界，先分后合，构建系统。

所谓四年不断，就是从大一到大四都安排有实验教学。

所谓课程为界，就是实验设计执行课程教学大纲，不要越界。

所谓先分后合，就是从低年级开始做课程实验（包括硬件、软件、系统），到大四时做超出单门课程范围的计算机系统级综合实验。

所谓构建系统，就是实验任务包括硬件、软件和系统的综合性研究，它相当于一项科研任务，例如实现一个嵌入式系统应用课题。计算机系统级实验还可以结合毕业设计进行。