大学生创新能力的培养
导语：大学生创新能力培养是高校人才培养的重中之重。结合高校课堂教学中的教学观念、教学内容、教学方法、教学评估和实验教学探讨了大学生本科教学中创新能力培养存在的问题，并针对课堂教学和实验教学分别提出了相应的改进对策。以科技创新竞赛为依托，对大学生创新能力培养进行了初探，指出科技创新竞赛能够有效提高大学生的创新能力。
大学生创新能力的培养
创新是一个国家进步的灵魂、社会发展与进步的源泉。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》指出牢固确立人才培养在高校工作中的中心地位，着力培养信念执着、品德优良、知识丰富、本领过硬的高素质专门人才和拔尖创新人才。可见党和国家对创新人才的重视，然而，长期以来的应试教育导致高校学生创新能力欠缺。笔者针对课堂教学和实验教学中对大学生创新能力培养存在的问题进行分析，并提出了相应的改善措施。最后，提出以科技创新竞赛为依托能有效提高大学生的创新能力。
一、培养大学生创新能力，从努力改善课堂教学做起
1.适应社会需求，转变教学观念
由于我国中庸保守的文化习惯，导致教育观念比较僵化，因此教育出来的人才和国外相比缺乏创新性。如美国的一项调查表明，一般人在5岁时可具有90%的创造力，在7岁时可具有10%的创造力，而8岁以后其创造力就下降为2%了。产生这种现象的本质原因是儿童在接受教育的过程中被一些经验性和规范性的知识束缚了思维，从而逐渐丧失了思考和想象的能力。对于高校大学生，毕业以后将在自己的工作岗位上发挥先锋模范作用，如果高校培养出来的产品(大学生)不懂创新，那么国家何谈创新呢?因此高校必须重视大学生创新能力的培养，这就对高校教师在人才培养方面提出更高的要求。
首先，师生关系应该从传统的“上级对下级”向“民主平等”转变。传统的教师和学生之间并不是平等的关系，教师是上级，学生是下级，教师要求学生不能迟到、早退、讲话，一旦违反了教师要求和规定的，学生将受到批评或体罚，这种做法显然不符合时代的潮流。师生双方都需要转变这样的观念，从“上级对下级”这种不合理的关系向朋友间“民主平等”的关系转变。例如，教师讲错了要敢于承认，学生指出错误教师不要觉得没有面子，俗话说“人非圣贤，孰能无过?”。积极勇敢地承认自己的错误，学生不会觉得这个教师知识水平不高，而会觉得这个教师民主友好。北京市一项对1200人的调查显示，教师在课堂上出现了错误，敢于当堂纠正老师错误的学生只有5.5%。学生不敢指出老师的错误，这严重阻碍了学生创新能力的发展。教学活动是师生双方进行的一种心灵与心灵之间的沟通交流，师生双方应该共同调节相互关系和相互作用，营造和谐的课堂气氛，使教师和学生都敢于和乐于与对方互动，形成师生互动、生生互动的良好气氛，教师不再是高高在上的主宰者，学生也不再是被动的学习对象，大家是平等友好的朋友。
其次，教师应该引领学生从固守成规向独创性和开拓性思维转变。在教学过程中，首先是教，其次是学，这就要求教师一定要做好引路人。传统的教与学之间，教师按照书本给学生讲课，完成自己的教学任务，学生机械地记忆书中的公式和内容。创新型的教学观念要求教师除了给学生讲授书本中现有的知识外，还应当重视学生评判性思维和科研创新能力的培养，使得学生基于课本知识的学习外敢于超越课本，独立思考并提出自己对新问题的看法。教师如果发现学生的想法确实很好，可以和学生进行深一步的交流和讨论，引导学生在核心期刊或是高水平杂志上发表论文，申请专利，学生取得一些初步成绩后在以后的科研创新上会更有动力。
2.更新教学内容，与时代相呼应
现在的课堂内容中存在明显的“窄”与“旧”，在知识经济时代如何使课堂内容以最简洁的容量涵盖最丰富的知识是必须重视的问题。
第一，课堂内容太窄。国家对于大学生培养的要求是宽口径和多面手的综合复合型人才，希望大学生踏上工作岗位后能够很快运用自己所学领域以及相关领域的知识解决实际问题。但是，当前培养出来的人才知识面窄，远远不能满足要求。以电气工程与自动化专业为例，学电气工程的不懂自动化，学自动化的不懂电气工程，导致既懂电气又懂自动化的人才极度缺乏，而在工程实践中这两部分往往紧密相连。这就要求高校在人才培养的过程中要重视学生在交叉学科知识面的拓展，可以在选修课方面给学生更大的自由的选择空间，在人力、物力等硬件条件满足的条件下，若能跨学科、跨学院选课，学生能够选择自己感兴趣的学科，也能拓展学生的知识面，为综合复合型人才的培养打好基础。除了专业知识，也要加强学生的人文素质培养。在美国，无论是哈佛大学、耶鲁大学这样的综合性大学，还是麻省理工学院这样的专科性院校，都非常注重学生的人文素养，注重科学教育与人文教育的融合才能培养出真正的创新人才。
第二，教学内容陈旧也是影响大学生创新能力培养的一个很重要方面，包括教材陈旧、内容重复等。一方面，有的教师选择的教材一用就是十几年，在网络如此发达和知识更新如此快速的时代，显然不能满足学生对新知识的要求。例如，教材中有些数据还是过去很多年前统计的，现在早已发生了很大的变化，但是有些教师不注意及时更新，还是用过去的数据。另一方面，同样的知识在不同的课堂上要讲好几遍，严重影响了学生的学习兴趣和创新意识。例如，拉普拉斯变换的内容在“数字信号处理”、“复变函数”和“信号与系统”等多门课程中重复讲授。
笔者在教学工作中努力把相关学科理论和技术的最新进展融入课程教学中，以新的知识和成果的补充大大提高了同学们的创新意识和跟踪科技发展的能力。通过在课堂教学中引入大量工程实例充实教学内容，坚持理论联系实际，提高了学生的学习兴趣和学习效果。
3.钻研教学方法，提高课堂效果
当前高校采用的教学方法往往是老师课堂灌输、学生被动听课，有的老师甚至照本宣科，大大减弱了学生的学习积极性。[1]针对上述问题，教师应当重视启发式教学，充分考虑学生的特点，从提高学生学习兴趣入手激发他们的求知欲望，变学生被动听课为主动思索。
另外，教师授课虽然引入了多媒体辅助教学，但多媒体课件都是大段的文字叙述，没有动画，只是把黑板变为了屏幕，多媒体流于形式，没有很好地发挥多媒体的作用。在多媒体应用方面，教师应该注意线条粗细、不同颜色之间的搭配。好的多媒体课件应该是讲课内容随着动画的出现而出现，使得老师、学生、多媒体课件三位一体。当然，也要注意多媒体课件不能过于花哨，以免学生应接不暇，其结果是教师花费了大量的精力和时间却没有取得很好的效果。
教师还可以将实物演示、参观实习、学生分组讨论等多种教学方法引入课堂，避免形式过于单一，最大限度地加深学生对新事物的认识和理解，激发学生的自主创新意识，提高课堂效果。
4.突破传统教学评估，重视学生的创新意识
高校传统的教学评估一般有一套固定的模式，教什么考什么，多以闭卷考试为主，期中考试、期末考试、平时作业、点名等这些形式化及规范化的考核方式不利于学生创造性思维的培养。学生为了考高分完全成了应试教育的牺牲品，出现很多高分低能的学生。创新课的考核应该突破传统的教学评估方式，应该大力倡导学生对考核的自主性和参与性，从而激发学生的学习热情和创新精神。例如，教师可以采取让学生在课堂上作报告的方式对学生进行考核，将其作为对学生总考核的一部分。至于报告的小专题内容，教师可以根据不同学生的特点指定相应的专题，也可以引导学生自主选择。因为要在课堂上独立作报告，提高了学生的参与性，学生也会积极认真地分析思考，查阅相关文献，大大强化了学生的自主创新意识。
上述考核评估方式力图通过增强学生的自主性和参与性来强化学生的自主创新意识，让学生从中感觉到愉悦，不是将考核当成一种心理负担，而是当成表现自我能力的良机。
二、培养大学生的创新能力，实验教学以学生为本
实验环节是教学过程中的一个非常重要的环节，正所谓实践是检验真理的唯一标准。学生通过理论知识的学习只是明白了知识之间的前因后果，对所学的知识有了感性的认识，但要从感性上升到理性，还需要实验环节来检验。[2]但是当前高校的实验教学存在许多问题，实验项目多是验证性实验，实验还没有做，学生已经知道结果了，这将严重影响学生独立思考的能力和创新思维，将学生的思维限制在一个定势上，导致了当前出现实验课纪律松散、学生得过且过的不良现象。有的学校硬件条件不足，导致多个学生共用一台实验仪器，积极性比较高的学生会主动动手操作，有些内向的学生或在惰性思维的驱使下成为旁观者，这就造成了当前培养的大学生工作以后不能适应实践要求高的岗位的局面。
为了更好地培养学生的动手实践和创新能力，有必要进行实验创新。教师在指导学生的实验环节中，要引领学生多做一些开放性实验，使学生由被动的学习者变为学习的主体，学生不再是单纯的实验操作者，而是实验构思和设计的主导者以及实验过程的控制者。当然这也对教师提出了更高的要求，要善于营造民主宽松的学习氛围，尊重学生独立的个性，以促进和激励学生的创新能力为主导对学生进行考核。西安交通大学的“黑匣子”实验教学方法值得借鉴，学生对于实验会得到什么样的结果是未知的，自然会激发学生探索新知识的兴趣，拓宽学生视野，提高学生实践技能。即便是对于验证性实验，也要告诉学生实验结果没有对错，若实验结果与所学理论之间偏差较大，重在分析原因，而不是凑数据随意捏造实验结果，只要是经过独立分析和思考的都是一份好的实验报告。
针对硬件资源不足，一方面学校相关部门应该加强硬件配备，另一方面如果短时间内硬件资源还不能配套，教师也可以将学生分组分时间段安排实验，保证每一位学生都能亲身独立地完成实验任务，当然这样做会增加教师的工作强度和工作时间，但却真正做到了以学生为本。
三、以科技创新竞赛为依托，提高大学生的创新能力
通过实验教学环节，学生的动手实践能力以及分析解决问题的能力得到了培养，又有前期课堂理论知识的学习支撑，若教师能够引领学生参加科技创新竞赛，例如中国机器人大赛、挑战杯等，将对学生的创新能力、品格塑造产生极大的促进作用。
首先，通过参加科技创新竞赛有利于学生创新能力的培养。面对一项新的任务，学生将需要自己去查阅新的理论和技术资料，尝试去发现问题并解决问题。在这个过程中，需要教师做好引路人，积极地引领学生进行开拓创新，激发不同学生的潜质，鼓励他们从不同的角度去分析和思考新问题。学生一开始学习新理论和新知识是很难的，觉得有很多不懂的地方，教师要鼓励学生，万事开头难，要独立勇敢地闯过第一关。在2012年指导学生参加中国机器人大赛暨Robocup公开赛中，笔者初步取得了一些成绩。在机器人自由体操比赛项目中，除了要完成一些规定的鞠躬、前滚翻、后滚翻、倒立、劈叉等动作外，还有一套自编动作需要参赛队伍自己编制，这部分占评分很大的比重。笔者积极引导学生从机器人平衡性和稳定性等方面考虑，最后学生编制了非常出色的动作“龙腾中国”，机器人侧身立地，舞动全身，犹如巨龙飞舞，象征中国腾飞，为中国的奥运健儿加油，最终该代表队以炫丽的动作编排、稳健的现场表现在自由体操比赛中勇夺冠军。另外一个参赛队伍的学生编制了模仿“杰克逊滑步”的舞蹈动作，其代表队获得季军。学生参加的其他机器人比赛项目获得一等奖一项、二等奖三项、三等奖一项。学生取得了一些成绩后，觉得自己的付出得到了回报，学生就有了成就感，也为其以后参加科研创新训练树立了信心。
其次，通过参加科技创新竞赛非常有利于塑造学生坚韧的品格。科技创新竞赛的竞争是非常激烈的，这就要求每一个参赛队员都要付出巨大的努力。有的时候连吃饭的时间都没有，有的时候连续几个晚上只能睡两三个小时，能够在这种高强度的工作中坚持下来的学生在身心各方面都得到了极大的磨砺，不怕脏、不怕苦、不怕累，在以后的学习和工作中定能成为所在工作岗位的拔尖领军人物。
四、结论
笔者从教学观念、教学内容、教学方法、教学评估和实验教学入手探讨了大学生本科教学中创新能力培养存在的问题，并分别提出了相应的改进对策。在改善课堂教学方面，指出应该从转变教学观念、更新教学内容、钻研教学方法、优化考核方式来适应国家对创新人才的培养要求。在实验教学方面，重点强调了以学生为本，教师应该从改善实验内容、实验方式着手，激发每一位学生的实验学习兴趣和参与意识，提高学生的自主创新能力;同时，相关部门应该加强硬件配备力度。最后，笔者以科技创新竞赛为依托，对大学生创新能力培养进行了初探。指出参加科技创新竞赛将非常有利于对学生创新能力的培养，并对学生的品格塑造产生很大的促进作用。
总之，高校大学生创新能力的培养需要大量的人力、物力，国家已经将创新提到一个前所未有的高度，接下来就需要高校重视、教师用心，努力改善课堂教学和实验教学的每一个环节，积极引领学生参加科技创新竞赛。只要上下齐心，全体共同努力，就一定能为国家培养出更优秀的拔尖创新人才。