从创新性实验项目谈工科大学生创新能力的培养

摘 要 培养工科大学生的创新能力成为高校面临的重大挑战。在实施大学生创新性实验项目的同时，对大学生创新能力的培养措施进行有益的探索。

关键词 创新性实验；创新能力；自主学习能力

中图分类号：G642.423 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2014）18-0146-02

1 引言

创新是发展的源动力，是民族进步的灵魂[1]。自从美国著名经济学家熊彼特于1912年在《经济发展理论》中首次提出“创新理论”（Innovation Theory）以来，创新一词已成为各行各业广泛使用的概念。具体来说，创新能力是指人们产生新认识、新思想，发现新问题，提出新概念、新方法，建立新理论和发明新技术、新产品的创建性、发展性和开拓性能力[2]。而高校作为创新性人才的培养基地，也越来越重视学生创新能力的培养。随着高校实验教学改革的深入，创新性实验教学在各高校正在蓬勃兴起。大学生研究性学习与创新性实验计划项目是提高大学生创新能力的一种重要手段。

工科类学科变化日新月异，尤其是电子通信类专业，新技术层出不穷，电子产品更新换代速度非常快，对于创新性人才的需求更为迫切，如何针对这些专业培养出创新性人才成为高校面临的重要挑战。本文将基于创新性实验项目的实施过程来探讨如何培养大学生创新能力。

2 大学生创新性实验计划项目的实施

笔者于2013年4月指导了五名自动化及通信专业的学生申报湖南省大学生研究性学习与创新性实验计划项目《基于物联网技术的无线智能家居系统的设计与创新》，项目已经历了项目前期准备、项目申报、项目实施，通过了中期检查。目前，系统大致框架已出，后期还需进行系统的组装调试以及验收。下面对创新性实验计划项目的实施与体会进行探讨。

选题需与兴趣结合 选题可以通过学生自主选题、学生与指导教师联合选题、指导教师选题等几种方式进行。本项目采取学生与指导教师联合选题方式，选题阶段指导教师就与学生一起进行探讨，选中的几个学生都是本专业中专业成绩最突出、学习认真的比较优秀的学生。因为该项目是以单片机技术为基础的，大家处于大二，正在学习单片机课程，而且对于单片机技术有相当深厚的兴趣。无线智能家居系统是目前比较火的研究热点，而基于ZIGBEE技术的物联网技术因为其低成本、低复杂度、高安全的双向通信的特点，在短距离无线通信中获得大家的青睐。以无线通信技术来控制家居设备是大家比较愿意研究的课题，基于此，最后选定了这个题目。

项目申报 在项目申报过程中，笔者并没有过多参与，仅对项目进行了简单介绍，要求学生自已查阅资料，对项目有了一定了解之后，再来填写项目申报书。因为学生没有科研的经历，一开始对于如何查阅资料并没有太多经验。在教师的指导下，从各类学术期刊库里下载了大量学术论文。查阅了大量参考文献资料后，学生对于这个课题有了初步了解，了解了要做的内容以及项目将用到的基础设备。并且学生进行了构思（要实现哪些功能），设计了系统原理图，以及将要实现的功能模块。并有一个学生提出了创新性想法，即通过设计一个CO检测系统，并在检测到CO超标后通过自动控制启动排风扇来避免厨房漏气时产生的危险。在学生的努力下，最后项目申报顺利通过。

项目实施 接下来项目的实施过程并不是很顺利，因为学生单片机原理还在学习过程中，对于如何具体实施这个项目没有太多概念。为此专门邀请一位专家对大家进行讲座，并让学生自己去选择购买一些基本设备，如CC2530开发套件。在选择设备的过程中大家对这些设备有了基本的了解，以厂家提供的一些示例程序为指导，进行代码的设计与组网实验，目前已经基本调通，实现无线控制台灯等模块。

存在的问题 在整个项目的实施过程中，笔者也发现学生存在的一些问题：学生自主学习能力较弱，团队合作精神较弱；部分学生自我控制能力较弱，需要教师在后面鞭策等。下面将针对这些问题来谈谈工科大学生创新能力的培养。

3 工科大学生创新能力的培养方法探讨

人的创新能力与三方面因素直接相关。 一是知识因素， 即某一领域的专门知识和相关经验。没有某一领域的专门知识和经验，就不可能在这一领域有所创新。知识与经验是创新能力中不可缺少的信息源。二是智力因素。三是非智力因素，或称创造力倾向，指的是人的性格特征[3]。一般来说，个性特征明显、善于提出问题、敢于冒险、富有挑战性、想象力丰富的人更具有创新能力。创新能力的知识因素是各门学科所要解决的问题，也是高等教育的主要任务之一。工科类大部分学科变化日新月异，对创新性人才要求尤为迫切。

基于上述项目实施过程中遇到的问题，下面对工科大学生创新能力的培养方法进行探讨。要想提高学生的创新能力，笔者认为应把握以下几点。

培养兴趣，激发创新精神 兴趣是学习最好的老师。如果没有兴趣，纯粹是为了学习而学习，那么学生只为完成任务，不会有任何创新的想法。如果只是高深的理论研究，是不太适合于本科学生的，可以考虑与实际联系比较密切的项目。本项目从选题开始，就与学生共同探讨，选择的是学生感兴趣的课题，大家有强烈的学习意愿。

对于工科类特别是电子通信类专业的学生，可以从一些电子小制作开始。一般学校都会有课程设计、生产实习之类的专业实践课，在基础课程的基础上设计一些小电路并动手实现，这会让学生很有成就感，从而也能增强学习兴趣。

创造必要的条件，提供一定的平台 鼓励学生申报项目，参与各类科技制作大赛，开放专业实验室，成立各种兴趣小组等。湖南涉外经济学院信息学院专门成立电子通信俱乐部，有兴趣的学生均可加入，在教师的指导下进行一些电子小制作，有很多表现好的学生被选出来代表学校参加全国性的电子制作大赛并获得良好成绩。在大赛的过程中，学生的创新性思维能力得到很好的锻炼。

学生自主学习能力的培养 学生的创新能力是基于其自主学习能力的。当今世界，科学技术日新月异，新知识呈几何级数增长。据有关研究表明，人们从学校教育中所获得的知识只是人生所获得知识的5%～10%， 其余90%～95%的知识要在工作中不断学习才能获得[4]。只有具备了良好的自主学习能力，才能在这个知识日新月异的世界中不断获取新知识。

在指导过程中，发现学生自主学习能力较弱，遇到问题习惯性求助教师，而不是自己想办法解决。项目开始之初，学生没有头绪，不知从何入手，这时指导教师可给予一定的帮助，从具体细节入手，如具体应实现哪些模块，让学生自主学习。但在具体学习与设计过程中，应鼓励学生自己解决问题，在解决问题的过程中才能提高学生的自主学习能力，也能进一步激发学生的创新能力。

压力与激励共同作用 人都是有惰性的，没有压力就没有动力，除非自制能力特别强的学生，在有压力的学习中通常会碰撞出灵感的火花。在本项目实施过程中，学生一度很懒散，教师催一下，就做一点儿。后来笔者对他们强调了项目如果不能如期完成将造成的严重后果，而如果能按时完成将对以后找工作的优势，让他们自己意识到这个项目的重要性。并要求他们每周对工作进行总结并汇报，从而给他们施加一定的压力，在压力面前，学生开始认真学习，每周都能看到进步。

光有压力也是不够的，还需实施一定的激励政策。在激励政策上，包括两方面：精神激励和物质激励。首先，对于教师队伍，应对教师队伍给予一定的利益激励，让他们的创新成果得到社会承认及相应回报；其次，对于学生，通过各种措施激励学生开展创新活动，如可考虑将创新性实验项目与学分挂钩，各类科技制作获奖成绩也可计入到学分中，而不是仅仅以一次考试成绩作为评价学生的唯一标准。同时给予一定的物质激励，让学生更积极地参与到各项活动中。

团队合作精神的培养 团队意识指整体配合意识，包括团队的目标、团队的角色、团队的关系、团队的运作过程四个方面。团队是拥有不同技巧的人员的组合，他们致力于共同的工作目标，采用相互负责的处事方法，通过协作的决策，组成战术小组达到共同目的[5]。

本科生因为很少进行科研活动，对于团队合作理解不充分。本项目实施之初，进行明确的分工，主持人负责统筹工作，两位学生负责程序编写，一位学生负责电路的设计与制作，一位学生负责界面程序的编写。但是后面实施过程中，发现五位成员基本属于各做各的，很少沟通交流。通过指导教师多次开会与沟通，并专门借用一间实验室以方便大家进行项目实施，学生开始意识到团队合作的重要性，并学会了相互之间沟通与协作，大大提高工作效率。

4 结语

创新能力是关系着整个国家民族进步的重要因素，大学教育中对于学生创新能力的培养是值得研究的重要课题。大学生创新性实验计划项目给学生创新能力的培养提供了平台，可以从兴趣培养、自主学习能力培养、提供必要的平台与条件、团队合作精神培养、压力与激励共同作用等方面采取措施提高学生的创新能力，为国家输送更多优秀的创新性人才。

参考文献

[1]乔海曙，李远航.大学生创新能力培养综述[J].大学教育科学，2008（1）：20-23.

[2]邓湘，唐宇.从指导大学生创新性实验项目谈创新能力的培养[J].中国电力教育，2013（10）：27-28.

[3]王汉清，况志华，王庆生，等.大学生创新能力总体调查状况研究[J].高等教育研究，2005，26（9）：88-93.

[4]李明珍，曲长生.论大学生信息素质教育与创新能力的培养[J].现代情报，2007（3）：197-199.

[5]翟长远，朱瑞祥，贺喜莹.国家大学生创新性实验计划项目指导方法思考[J].教育探索，2011（32）：159-160.