开展电子创作性实验教学—— 推进创新教育
黄炳华 陈 斌 韦善革
(广西大学电气工程学院 南宁 530004)
摘要:回顾历史,电子学是在实验与实践的不断创新中前进的。进入21世纪,信息与电子学科正以十分惊人的速度向前发展。世界将会逐步变成高度繁荣的信息社会。到那时,一般的体力和脑力劳动都可以由智能机器代替,唯有创造性劳动—— 创新,需要由人类自己承担,这是不以人们意志为转移的客观规律。在这种形势下,如何推进创新教育,已成为当务之急,必需赶紧付诸实施。
由大学生自行设计、构思、制作完成的,具有一定功能的实验电路称为创作性实验。每年一次的大学生电子设计竞赛是这种活动的很好范例。事实上,这类创造性电子科技活动对培养学生的独立思考和实践能力有很大的帮助。应由教师提供理论指导,在校园里普遍推广,成为对信息与电子工程学院每一个大学生的普遍要求。这类创新活动应该和课程设计、毕业设计、毕业实践等教学环节紧密结合,形成一套独立完整的具有固定形式的教学体系。在制定信息电子工程类的培养教育计划中,加强这套创新体系的学分比重和教学地位。
关键词:创作性实验 《高等教育法》 国际竞争 先进民族之灵魂
一、创新教育是21世纪高等教育的核心、关键和灵魂
展望未来,人类前景无限美好,到那时,一般的体力和智力劳动都可以由智能机器承担和完成,唯有创造性劳动(创新)需要由人类自己担任,创新将成为人类的天职。过去人类区别于动物的特点是人有思维、可以从事脑力劳动,今后显示人类的最大特点必然是具有创新能力。人类从事一般的劳动,成为人类生活的自然属性,正像吃饭,穿衣,走路,坐电梯一样的生活活动;人类从事重复性的体智活动,要求中小学教师按照教材传授知识,或专门培训来实现。今后大学教育的职能和教师的主要功能将发生深刻的变化。高等教育培育创新型人才,显得格外重要,仅仅是停留在传授知识,没有创新精神与创新成果的高等学校,无法站立在高等学校的先进行列,在未来的21世纪没有创新就失去高等教育的意义。
谁能加快培养创新人才,提高国家创新能力,谁就能在未来的激烈竞争中取得主动权,抢占国际竞争的制高点。中华人民共和国《高等教育法》第五条规定:高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才,发展科学技术文化,促进社会主义现代化建设,这是高校改革、人才培养模式的总体性规定。创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺的不竭动力,一个没有创新能力的民族,难以屹立于世界先进民族之林,因此中华民族要实现伟大的复兴,就必须努力推进创新教育。
创新不限于自然科学的领域,也包括艺术和人文科学的创新。学生必须在牢固、灵活地掌握科学基础知识的同时,发展他们的创造性,而这一切离不开科研活动的支持。能否培养出创造性的人才,结出创造性的成果,是评价一所高校办学水平的重要指标。
知识学问是人类在认识世界、改造世界的实践中,所获得的认知和经验的总和。普通教育(指中小学教育)担负着传授知识的职能,而高等教育除了传授以外,还担负着创造知识、应用知识的功能,创造性的应用知识也是属于创新教育的组成部分。更正确地说,人类的很多知识学问是由高等教育和科学研究创造出来的。
人类的物质文明和精神文明是伴随着创造新知识而不断丰富和提高的。人类的现实生活和高等教育之间是变得愈来愈紧密的联系。只是传授知识显然已不能满足现代信息社会对高等教育的要求,为了适应发展,要求高等教育包含有更多创新知识的成分。
历史上,科学技术的不断前进和高等学校的创新教育密切相关,没有创新就没有人类今天的物质文明。人类社会按自然客观规律发展,和知识的创新有着紧密的联系,人类认识了蒸汽发动机,社会发展进入一个工业革命的新阶段,人类认识了电力和电信,社会进入电气时代。人类发明、掌握、应用计算机,社会进入信息时代,创新在当今社会具有特别重要的意义,关键在于人类正在逐步摆脱非创新的重复性脑力劳动。
二、当代高等教育面临一场极为深刻的全球性改革
在信息化历史潮流的推动下,社会需求创新型的人才。美国三所著名的大学在1999年至2000年两年间,各自成立自己的调查研究小组,探讨在新世纪本科教育改革的思路,其中MIT提出:重新定位教育目标——教育不是为企事业提供现成的专业人才,而是打好终身自我教育的基础。在这个目标的指引下,MIT提出教学内容的变化:以探究为基础,革新重在基础的思路的调查报告,为受教育者今后的成长与创造性发展储备充分的潜能和优势。这个报告在美国的高校,在MIT内部都产生了极为深刻的影响。MIT堪称世界一流大学,在历史上MIT曾有46人获得诺贝尔奖,现在职的教授当中有11人是诺贝尔奖的获得者。
教育部高教研究所编译的美国MIT第一份调查报告指出:(编译原文)
由于本科四年不足以培养真正的专业人员,也由于信息革命,使得获取信息很便利,而评价信息和应用知识的基础变得很重要,打好终身自我教育的基础不失为本科教育的一种合理选择,因此美国研究型大学仍然坚持本科课程重在基础的特点。以四年的培养计划从基础到专业比喻成一座塔式结构,基础课在底层,专业课在上层,整个培养计划的重心应该向下移动。
MIT的报告指出培养真正的专业人员,四年的时间是不够的,因此只有压缩专业课,才有足够的学时加强基础课,具体地说,由于计算技术发展很快,不断更新,因而有些有关计算技术的专业课程可以合并压缩,简单介绍即可。加强基础课不能停留在口号上、表面上和形式上,要在学时的安排上给予倾斜。
加强基础课以探究为基础,这是推进创新教育的根本,没有扎实的基础科学知识,无法实现创新。过去的教育以传授现成知识为主,为企事业提供现成的专业人才,今后的教育不但要教会学生学习知识的最新发展,而且要教会学生如何创造新知识,因此教学和科研直接结合,是今后教育教学改革的主要方向。
未来的21世纪,高等学校教师的功能必然发生深刻的变化,过去教师主要的功能是按照教材传授知识,随着信息化进程的加速,使得获取信息很便利,学生接受现成的知识来源于书本、网络图书馆,可以不依靠教师,因此要求教师要有创造知识、评价知识、应用知识的能力。未来的21世纪,面对面的课堂教学,不是唯一的方式,教师指导学生进行研究性的学习,会成为本科教学的一种模式,因为这是培养创新型人才的最佳途径。
三、如何推进创新教育
推进创新教育,无疑已成为当务之急,应具体结合当前实际,赶紧付诸实施。
虽然创新能力是一个十分复杂的概念,但是它最基本的构成要素则主要包括:创新激情、想象能力、科技素质三个方面。
其中,创新激情决定了是否可能有创新;想象能力决定了创新能力有多高水平;科技素质则决定了创新是否可以真正实现。显然,没有创新的激情和欲望,不可能有创新;即使有创新的欲望,但是没有独立的想象能力,只能在惯性轨道上思维,也不可能有创新;有了创新激情,也有了想象能力,但是没有良好的科学技术素质,创新只能成为幻想,不能真正变为现实。
要培养学生具有创新激情和创新意识,使学生不受陈规的束缚,大胆怀疑、勇于探索。培养他们追求真理并为真理献身的精神,在很大程度上与德育教育相关联;想象能力在很大程度上与教育观念及教学思想相关联;科技素质则在很大程度上与知识结构、教学模式、教学方法以及培养计划相关联。
《高等教育法》第五条,关于创新和实践的总体性规定,是一个很有指导意义的条文。它指出实践对培养创新精神的巨大作用。由大学生自行设计、构思、制作完成的,具有一定功能的实验电路称为创作性实验。当前在本校作为科技选修课,在校园里作为第二课堂,也给予一定学分,是一种可以推广的模式。每两年一次的全国大学生电子设计竞赛是创新实践活动的很好范例,但目前只有少部分学生参加,在大学校园里作为课外活动。
事实上,这类创造性电子科技活动对培养学生的独立思考能力有很大的帮助。应由教师提供理论指导,在校园里普遍推广,成为对信息与电子工程系每一个大学生的普遍要求。这类创新活动应该和信息与电子工程系的课程设计、安装实践、生产实习、毕业设计等教学环节紧密结合,形成一套独立完整的具有固定形式的教学体系。在制定整个大学培养教育计划中,加强这类活动的学分比重和教学地位。
创新教育要求讨论式的课堂教学,规划出一定的章节,由教师定题,学生预习,然后在课堂上讨论,教师总结,老师不要把材料研磨得过细,要留给学生独立思考的空间,不要养成学生不动脑筋就可以接受知识的坏习惯。例如,照搬例题做习题。
创新教育要求加强基础科学,侧重于《发展个性、独立思考》的模式,并且这种教育不是在高年级的专业课或毕业设计才开始提倡《个性发展、独立思考》,而是在一二年级的基础教育阶段,就开始培养学生独立思考、独立分析问题和解决问题的能力。创造性的思维能力不可能在毕业时才忽然跳出来,而是一个长期培养和积累的过程。加强基础科学训练显得特别重要,现在许多高校设有重点班、重点学院,例如浙江大学的竺可桢学院、北京大学的元培班、上海交通大学的教改联读班、武汉大学、中山大学的基地班等。大力开展《大学生数学建模竞赛》,也是加强基础科学训练的很好手段,《挑战杯》竞赛活动能培养大学生创造性地应用所学到的知识。这两项竞赛活动与《全国大学生电子设计竞赛》,都应该在高等学校的校园里普遍推广,成为对每一个大学生的普遍要求。
如何发挥学生学习的积极性和主动性,能够主动的获取老师给予知识的营养成分,从被动接受知识,变为主动吸取知识,培养学生独立思考能力,为终身自我教育打下良好的基础,这就要求教师有活跃的科研素质,贯穿在他的教学过程中;另一方面也要求学生有这种接受的程度,两种因素同时具备,因而北京大学、清华大学很容易出成果出人才。学生有没有创造性思维的萌芽,能不能创造性的应用所学到的知识,最能直接体现在毕业设计和毕业论文中,因而成为教学优秀评估的重点。
展望未来,人类前景无限美好,让我们为推进创新教育与创造性的实验实践教学活动而共同努力!
参考文献
[1] 李晓辉,游劲松. 面向21世纪培养具有创新能力的电子信息人才[J]. 高等理科教育,2000,(4):23-24.
[2] 高等教育法.
[3] 王宁章,谢敏. 深化电子信息类专业教学改革,培养创新人才[J]. 广西大学学报:社科版,2005,(27)增刊:7-8.
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