- 相關(guān)推薦
基于環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)論文
創(chuàng)新是教育和科學(xué)發(fā)展永恒的主題,是一個(gè)國(guó)家和民族生存與興旺發(fā)達(dá)的基石,也是當(dāng)前實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)的主題。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新過程的關(guān)鍵,其已成為深化高等教育改革的一個(gè)根本性的指導(dǎo)思想。目前,在現(xiàn)代大學(xué)教學(xué)過程中,培養(yǎng)具有自主創(chuàng)新的新型復(fù)合人才,是當(dāng)今乃至今后教育教學(xué)發(fā)展的首要任務(wù),而通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法提升,進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,也已成為國(guó)內(nèi)外高校教學(xué)改革與實(shí)踐的重點(diǎn)方向之一。在經(jīng)濟(jì)全球化和教育國(guó)際化步伐不斷加快的今天,各國(guó)在教育的資源與方法上,不斷地相互交流與融通,使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)自主創(chuàng)新日新月異。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑,環(huán)境工程專業(yè)所涉及的學(xué)科(例如水污染控制工程、大氣污染控制工程等)是實(shí)驗(yàn)性學(xué)科,是多學(xué)科的交叉學(xué)科H;同時(shí),需要應(yīng)用其他多門基礎(chǔ)學(xué)科(如化學(xué)、化學(xué)工程、材料化學(xué)等)的理論、實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)來支撐、擴(kuò)展和延伸自己的內(nèi)涵和外延。因此,將自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)融入到整個(gè)環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,是一個(gè)需要探索和研究的重要課題;同時(shí),全面提升自主創(chuàng)新教育,對(duì)于全面提高高等教育質(zhì)量具有十分重要的意義。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本任務(wù)是通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng),對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練和培養(yǎng),使學(xué)生能夠完整地、系統(tǒng)地掌握實(shí)驗(yàn)的基本原理、方法和技能以及實(shí)驗(yàn)技巧等,同時(shí),學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作,實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)際的聯(lián)系,掌握技能,并能在此過程中提出問題,促進(jìn)思考,從而使解決問題的能力得到提升,達(dá)到自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目的。因此,圍繞實(shí)驗(yàn)教學(xué)自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)這一軸心,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革注重在實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和形式上兩個(gè)方面。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上,實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)和安排,一方面要按照培養(yǎng)計(jì)劃和教學(xué)大綱的要求,做到實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容與理論課程教學(xué)內(nèi)容相一致,實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)進(jìn)度與理論課程教學(xué)進(jìn)度相協(xié)調(diào);另一方面,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件、教學(xué)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)安全達(dá)到要求的基礎(chǔ)上,增加啟發(fā)性內(nèi)容;顯然,后者更為重要,因?yàn)楹笳卟攀莿?chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)鍵所在。在實(shí)驗(yàn)形式上,可開設(shè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、模擬性實(shí)驗(yàn)、虛擬仿真性實(shí)驗(yàn)等多種形式。誠(chéng)然,自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是多方面的,可以有多種的培養(yǎng)模式,這正是為什么自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)成為重要的探索課題的原因之一。作者在提高學(xué)生綜合素質(zhì)的基礎(chǔ)上,基于環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn),提出了“共性與特色耦合”培養(yǎng)機(jī)制與模式實(shí)踐。
本文闡述了在“共性與特色耦合”培養(yǎng)機(jī)制下的自我創(chuàng)新能力培養(yǎng)與創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新過程實(shí)踐之間的關(guān)系。通過激發(fā)創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)創(chuàng)新思維,樹立創(chuàng)新精神和創(chuàng)新過程實(shí)踐,最終達(dá)到自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。這種模式不僅適用于環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué),而且也適用于其他學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程,具有普遍性意義。
1實(shí)驗(yàn)教學(xué)自主創(chuàng)新能力現(xiàn)狀分析
目前在我國(guó)高等教育中,一方面,大學(xué)生主要通過應(yīng)試教育的模式升入大學(xué),越來越多的大學(xué)生雖然已經(jīng)意識(shí)到自主創(chuàng)新能力的重要性,但總體上還缺乏發(fā)明、創(chuàng)造和創(chuàng)新的根本意識(shí),多數(shù)大學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和能力的培養(yǎng)存在松懈和享樂主義傾向,對(duì)發(fā)明創(chuàng)造沒有迫切的追求和渴望,因而缺少創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的基本觀念。主要表現(xiàn)在創(chuàng)新思維不夠,深入努力思想缺乏,拘泥于幻想空間,不關(guān)注解決問題的焦點(diǎn)。大學(xué)生追求創(chuàng)新,希望獲得創(chuàng)新能力,但行動(dòng)上不能落實(shí),主動(dòng)性發(fā)揮不夠,欠缺投身實(shí)踐的勇氣和能力。大學(xué)生的行知反差妨礙了創(chuàng)新能力的提高。另一方面,與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比,重理論,輕實(shí)踐;重分析,輕綜合;重個(gè)體,輕協(xié)作;重傳統(tǒng),輕創(chuàng)新等問題,在我國(guó)現(xiàn)有的高等教育中依然存在,雖然我國(guó)高校已普遍重視對(duì)學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐能力、綜合分析能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)造創(chuàng)新能力等方面的培養(yǎng),但在方式方法、內(nèi)容內(nèi)涵等諸方面缺乏經(jīng)驗(yàn)和不足,因而收效不甚滿意,對(duì)大學(xué)生實(shí)際工作能力和素質(zhì)提升的作用還沒有達(dá)到預(yù)期的程度。例如,如何使學(xué)生樹立創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神,在學(xué)習(xí)和實(shí)踐過程中充分調(diào)動(dòng)主動(dòng)性和積極性等。在自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面,世界發(fā)達(dá)國(guó)家已形成了獨(dú)特的實(shí)踐教學(xué)模式,例如英國(guó)“三明治課程”方式、美國(guó)“合作教育計(jì)劃”模式、德國(guó)“雙元制教育計(jì)劃”制度、日本“產(chǎn)學(xué)合作”形式等,這些模式為我們提供了豐富的參考經(jīng)驗(yàn)。國(guó)內(nèi)北京大學(xué)實(shí)施了“元培計(jì)劃”,加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng);同濟(jì)大學(xué)致力于知識(shí)能力-人格三位一體的KAP培養(yǎng)模式;武漢大學(xué)提出了創(chuàng)造教育、創(chuàng)新教育、創(chuàng)業(yè)教育的“三創(chuàng)教育”的多元化培養(yǎng)模式。這些模式的運(yùn)行和結(jié)果為國(guó)內(nèi)其他高校提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
南京信息工程大學(xué)創(chuàng)建于I960年,其前身是南京氣象學(xué)院,是一所享譽(yù)“中國(guó)氣象人才搖籃”的我國(guó)最早的氣象類專業(yè)院校。1999年,我校環(huán)境工程專業(yè)創(chuàng)建,現(xiàn)有學(xué)術(shù)碩士學(xué)位和專業(yè)(工程)碩士學(xué)位授予權(quán),多年來為國(guó)家、地方環(huán)保和氣象部門培養(yǎng)了大批高層次的應(yīng)用人才,尤其是大氣環(huán)境與氣候變化交叉領(lǐng)域人才的培養(yǎng),形成了以大氣環(huán)境為特色的環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)體系。近年來,借鑒了國(guó)內(nèi)外在實(shí)踐教學(xué)自主創(chuàng)新方面的經(jīng)驗(yàn)和成果,在環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)體系建設(shè)和模式實(shí)踐中,圍繞國(guó)家環(huán)保產(chǎn)業(yè)的需求和發(fā)展,圍繞高等教育大眾化形勢(shì)下應(yīng)用人才培養(yǎng)目標(biāo),圍繞我校環(huán)境工程專業(yè)在國(guó)內(nèi)和江蘇省學(xué)科特色建設(shè)中的定位,實(shí)施了環(huán)境工程專業(yè)“共性與特色耦合”培養(yǎng)機(jī)制下的建設(shè)與模式實(shí)踐,成功地探索出環(huán)境工程本科專業(yè)人才培養(yǎng)模式與特色的發(fā)展之路。
圍繞全面提升自主創(chuàng)新能力理念,首先全面修訂和改革了環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)方案和培養(yǎng)計(jì)劃,增設(shè)“環(huán)境-氣象”交叉特色課程,加強(qiáng)學(xué)生第二課堂活動(dòng),完善實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)基地建設(shè),明確了擁有全新自主創(chuàng)新能力的環(huán)境工程專業(yè)應(yīng)用型人才特色培養(yǎng)模式的科學(xué)性。在此基礎(chǔ)上,①通過搭建“共性培養(yǎng)”和“特色培養(yǎng)”兩條主線,貫徹我!叭嬷巍(chuàng)新引領(lǐng),主動(dòng)服務(wù)中國(guó)氣象事業(yè)”指導(dǎo)思想,突出了我校環(huán)境工程專業(yè)在環(huán)保領(lǐng)域的工科特色,開辟了在氣象領(lǐng)域交叉應(yīng)用的領(lǐng)地,同時(shí)鞏固了環(huán)保行業(yè)淵源;②通過結(jié)合專業(yè)特色,開展國(guó)家級(jí)、省級(jí)和校級(jí)“三級(jí)”精品課程和精品教材建設(shè),進(jìn)一步開拓和完善現(xiàn)代化教學(xué)手段和教學(xué)載體;③圍繞實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)等環(huán)節(jié),構(gòu)建了多層次的實(shí)踐教學(xué)體系,提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。在過去幾年的提升自主創(chuàng)新能力建設(shè)中,我們構(gòu)建的應(yīng)用型人才“共性與特色耦合”培養(yǎng)體系,獲得了校內(nèi)外廣泛好評(píng),并力爭(zhēng)將我校環(huán)境工程專業(yè)建設(shè)成為“省內(nèi)一流、國(guó)內(nèi)先進(jìn)、能夠影響海外”的環(huán)境工程研究與教學(xué)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基地。
2“共性與特色耦合”培養(yǎng)機(jī)制下的自我創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式
2.1自我創(chuàng)新能力培養(yǎng)的前提條件——敦發(fā)創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)創(chuàng)新思維
每個(gè)人都有很大的潛能,尤其是年輕的大學(xué)生,托尼"E贊是英國(guó)智力研究人員,在他撰寫的《大腦第一》一書中指出,每個(gè)人具備的九個(gè)方面的潛能,通過訓(xùn)練,這些潛能是可以被開發(fā)的。在這些潛能中,第一個(gè)潛能就是創(chuàng)造潛能,如何讓創(chuàng)造潛能發(fā)揮出來,需要有計(jì)劃有智慧的引導(dǎo)和訓(xùn)練。在“共性與特色耦合”培養(yǎng)機(jī)制下,我們有意地讓每個(gè)學(xué)生將自己的興趣愛好和專業(yè)知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)起來,首先使他們能夠了解自己,把握興趣,內(nèi)心平和,激發(fā)潛能。只有每個(gè)人了解了自己,把握興趣,才能內(nèi)心充實(shí),創(chuàng)造潛能才能被激發(fā)出來。在這一過程中同時(shí)也培養(yǎng)了每個(gè)學(xué)生的自信心,而潛能的激發(fā)和自信心的樹立是在有目的的引導(dǎo)和訓(xùn)練下展開的,是在“共性與特色耦合”培養(yǎng)機(jī)制中設(shè)置的。
被譽(yù)為俄國(guó)“教育心理學(xué)奠基人”的教育家烏申斯基曾說:沒有絲毫興趣的強(qiáng)制學(xué)習(xí),將會(huì)扼殺學(xué)生探求真理的欲望。興趣是自我創(chuàng)新的重要?jiǎng)恿σ蛩,?dāng)學(xué)生的潛能被激發(fā),有了興趣,就會(huì)產(chǎn)生欲望,就會(huì)主動(dòng)地去發(fā)現(xiàn)問題,即產(chǎn)生動(dòng)機(jī),并積極探求問題,進(jìn)而去解決問題,這是我們培養(yǎng)學(xué)生樹立創(chuàng)新意識(shí)的過程,創(chuàng)新意識(shí)是擁有自我創(chuàng)新能力的基點(diǎn),是進(jìn)行創(chuàng)造活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)和內(nèi)在動(dòng)力,是創(chuàng)造思維和創(chuàng)造力的前提。我們可以發(fā)現(xiàn),潛能需要激發(fā),可以和興趣結(jié)合,能夠樹立創(chuàng)新意識(shí),涌現(xiàn)創(chuàng)新思維;有了創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維,就會(huì)不斷地產(chǎn)生興趣和維持興趣,從而創(chuàng)造潛能就會(huì)不斷地被激發(fā),形成了良好的循環(huán)。在此循環(huán)過程中,就會(huì)養(yǎng)成強(qiáng)烈的事業(yè)心和責(zé)任感,就會(huì)樹立健全的創(chuàng)新信念,從而為自我創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高打下基礎(chǔ)。在我們“共性與特色耦合”培養(yǎng)機(jī)制下,由此形成了“激發(fā)創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)創(chuàng)新思維”的新型模式。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程是激發(fā)創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)創(chuàng)新思維最為理想場(chǎng)所,因?yàn)檫@個(gè)場(chǎng)所最有利于學(xué)生將自己的興趣和專業(yè)知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)起來,能使學(xué)生產(chǎn)生欲望,形成意向,提出設(shè)想,激發(fā)創(chuàng)造潛能。在具體的過程中,可以設(shè)置問題情境,也即孕造一種特殊的氛圍,這種氛圍能夠促使學(xué)生在興趣與知識(shí)點(diǎn)之間發(fā)生激烈碰撞,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的探知欲望的火花4。一個(gè)良好的問題情境應(yīng)該是生動(dòng)直觀、富有啟發(fā)性。其手段有:直觀演示產(chǎn)生問題、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出疑問、動(dòng)畫仿真展示結(jié)果、案例分析和科學(xué)預(yù)言,等等。其過程是:抽象問題具體化、深?yuàn)W原理形象化、枯燥知識(shí)趣味化。環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程,內(nèi)容真實(shí)、過程形象、現(xiàn)象生動(dòng)。因此,通過問題情境設(shè)置過程,喚起學(xué)生興趣,從而激發(fā)創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)創(chuàng)新思維。
2.2自我創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基石——對(duì)立創(chuàng)新精神
擁有了創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維不等于完全具備了自我創(chuàng)新能力,在創(chuàng)造活動(dòng)中還需要膽量、勇氣、智慧、決心和意志,不滿現(xiàn)有,敢于質(zhì)疑,敢于去舊求新,這就是創(chuàng)新精神。僅僅具備創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維是不夠的,同時(shí)必須賦有創(chuàng)新精神。創(chuàng)新精神就是勤于思考,樂于實(shí)踐,刻意求新的精神,是一種勇于拋棄舊思想舊事物、創(chuàng)立新思想新事物的精神H。蘋果公司前CEO喬布斯是當(dāng)代最富有創(chuàng)新精神的典型代表,是這個(gè)時(shí)代最偉大的創(chuàng)新者,人們?nèi)绱说貞涯顔滩妓,不僅僅是他的產(chǎn)品為人類帶來了便利的和革命性體驗(yàn),更在于他擁有的那種全人類共同珍視和稀缺的財(cái)富:創(chuàng)新精神和富有想象力的心靈!陡2妓埂访磕臧l(fā)布全球最具創(chuàng)新精神的公司排行榜,將公司市值和創(chuàng)新精神關(guān)聯(lián)在一起,這一指標(biāo)稱之為創(chuàng)新溢價(jià)。可見創(chuàng)新精神在自我創(chuàng)新能力培養(yǎng)中有多么的重要,創(chuàng)新精神是自我創(chuàng)新能力的基石。在我們“共性與特色耦合”培養(yǎng)計(jì)劃中,我們引導(dǎo)和教誨學(xué)生不僅僅滿足已有的書本理論和實(shí)驗(yàn)方法,更需要勇于打破固有框框,不再唯書唯上和盲目效仿,敢于質(zhì)疑權(quán)威。但同時(shí)教導(dǎo)學(xué)生,擁有創(chuàng)新精神首先需要遵循客觀規(guī)律,而不是胡來,要符合客觀需要,而不是為我是用。學(xué)生必須知道新穎、獨(dú)特是創(chuàng)新精神內(nèi)涵的體現(xiàn),但同時(shí)受到道德觀、價(jià)值觀、審美觀的制約。這是“共性與特色耦合”培養(yǎng)機(jī)制下的創(chuàng)新精神培養(yǎng)模式。
在環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程,實(shí)施“共性與特色耦合”培養(yǎng)機(jī)制下的創(chuàng)新精神培養(yǎng)模式,不僅要求學(xué)生具備信息加工能力、分析問題能力、動(dòng)手操作能力、運(yùn)用技術(shù)能力、表達(dá)能力等,還要求具備綜合分析能力。具體體現(xiàn)在:獨(dú)立思考、大膽探索、標(biāo)新立異。要求每個(gè)學(xué)生提交綜合分析結(jié)果,即由此所得出的新思想、新觀點(diǎn)、新思路、新問題、新設(shè)計(jì)、新途徑、新方法等。這樣在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,學(xué)生的膽量和勇氣不斷地得到激發(fā),他們的聰明才智不斷地涌現(xiàn),創(chuàng)新精神不斷地得到灌輸,創(chuàng)新的意志得到鍛煉。我們發(fā)現(xiàn),有的學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)路線進(jìn)行了合理的修改,有的學(xué)生提出的新思路和新方法成為了本學(xué)科發(fā)展的亮點(diǎn),有的還申報(bào)了國(guó)家專利,獲得了很大的成效?傊,在自我創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中,使學(xué)生樹立創(chuàng)新精神是十分必要和尤為重要的。
2.3自我創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)鍵——主重創(chuàng)新實(shí)踐過程
創(chuàng)新實(shí)踐過程就是創(chuàng)新活動(dòng)實(shí)施過程,是創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維實(shí)現(xiàn)的過程,其中需要?jiǎng)?chuàng)新精神的支撐,因而創(chuàng)新實(shí)踐過程是自我創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)鍵所在。同時(shí),創(chuàng)新實(shí)踐過程也是檢驗(yàn)是否具備自我創(chuàng)新能力的過程。在環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中注重“共性與特色耦合”培養(yǎng)機(jī)制下的創(chuàng)新實(shí)踐過程,是一個(gè)豐富多彩的思維過程,引導(dǎo)學(xué)生通過自身潛能的挖掘,把創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維寓于實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)之中,這樣就會(huì)引發(fā)學(xué)生深層次的思考,從而培養(yǎng)和提高學(xué)生的自我創(chuàng)新能力。必須注意到,在創(chuàng)新實(shí)踐過程中,創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維的實(shí)現(xiàn)需要有意識(shí)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)的,在“共性與特色耦合”培養(yǎng)機(jī)制中,我們有意識(shí)地規(guī)劃和設(shè)計(jì)了創(chuàng)新實(shí)踐過程,設(shè)置了環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新新模式-多維迂回式實(shí)踐過程。
在這種模式中,我們首先根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與要求,規(guī)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)意境,在這一步驟中,目的是將學(xué)生的興趣點(diǎn)和知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)起來,并能激發(fā)學(xué)生的各種潛能。由于學(xué)生的興趣點(diǎn)各不相同,因此要求具有相同或相近興趣的學(xué)生組成小組,實(shí)驗(yàn)意境可以是多個(gè),但實(shí)驗(yàn)意境獲得應(yīng)用必須滿足在實(shí)驗(yàn)室可實(shí)施可行的原則,同時(shí)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求,此步驟需要迂回多次。一旦有了實(shí)驗(yàn)意境,就可以進(jìn)行問題情境設(shè)置,通過多種手段體現(xiàn)問題情境,提供多個(gè)問題的情境,學(xué)生可以自由選擇,確定后開始設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)路線。在此步驟中,學(xué)生可以充分發(fā)揮自己的想象力,提出實(shí)驗(yàn)新構(gòu)思與新思路。設(shè)計(jì)的路線可以仿照原有的路線,也可以是全新的,如果設(shè)計(jì)的路線不合理或不可行,可以回到前一步重新設(shè)計(jì)或重新選擇問題情境,直至達(dá)到一個(gè)合理、可行的實(shí)驗(yàn)路線為止。確定了(新的)實(shí)驗(yàn)路線(其中包括實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備、實(shí)驗(yàn)步驟等),學(xué)生可以開始實(shí)驗(yàn),記錄和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較和分析,在此過程中,需要提出為什么等問題,并作出回答和解釋,迫使學(xué)生進(jìn)行深層次的思考。如果比較和分析的結(jié)果不合理,需要找出原因,再迂回至上一步,直至得到合理的回答和解釋,最后得出結(jié)論。在這樣的多維迂回式實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新過程模式中,學(xué)生要得到一個(gè)理想的、嶄新的結(jié)果和結(jié)論,首先需要透徹地理解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)過程。這樣,首先鞏固了學(xué)生的理論知識(shí);其次,理想的、嶄新的結(jié)果和結(jié)論的產(chǎn)生必須有創(chuàng)新,必須摻入創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維?梢,前者是基礎(chǔ),后者是關(guān)鍵,重點(diǎn)在過程。原理和過程不透徹,新的構(gòu)思和路線無法產(chǎn)生,嶄新的結(jié)果和結(jié)論無從談起了。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)過程理解透徹,但不進(jìn)行深層次構(gòu)思,不會(huì)提出新穎的問題和滿意的解釋,也就得不到一個(gè)理想的嶄新的結(jié)果和結(jié)論。在這種模式下,多維迂回實(shí)際上是允許學(xué)生實(shí)驗(yàn)有失敗。因此,學(xué)生通過多維迂回式實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新過程模式,學(xué)生自我創(chuàng)新能力得到了培養(yǎng)和提升。在這種模式下,有的學(xué)生提出了很多奇思妙想,有的學(xué)生變成了創(chuàng)造發(fā)明。在多維迂回式實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新過程模式實(shí)施過程中,學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識(shí)得到了鞏固,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣得到了極大的提高,自我創(chuàng)新能力得到了培養(yǎng)和提升。
在此列舉一個(gè)案例,在大氣污染物控制工程實(shí)驗(yàn)-凈化和回收酸性氣體(SO2、NOx、CO2)實(shí)驗(yàn)中,我們?cè)O(shè)置了各種實(shí)驗(yàn)意境和問題情境,提供各種塔器吸收柱、膜接觸器等凈化設(shè)備,溶液再生方法有熱再生、真空再生和惰性氣體再生等,要求學(xué)生設(shè)計(jì)凈化回收裝置流程,并達(dá)到節(jié)能降耗的目的。學(xué)生設(shè)計(jì)出來的流程有:一段吸收一段再生;一段吸收二段再生;二段吸收一段再生;二段吸收二段再生;塔膜混合吸收;熱-真空混合再生;混合多段吸收混合多段再生;等等。在這些構(gòu)思和設(shè)計(jì)中,包括單一式流程和組合式流程,組合式流程與單一式流程比較,組合式流程雖然復(fù)雜,需要獨(dú)特的構(gòu)思和深層次思考,組合式流程易以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。在多維迂回式實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新過程模式下的大氣污染物控制工程實(shí)驗(yàn)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生就可以一方面學(xué)習(xí)和鞏固了吸收法凈化和回收大氣污染物的知識(shí),另一方面,掌握了多種工藝流程,并創(chuàng)新出節(jié)能降耗新流程。
3結(jié)語(yǔ)
人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新是高等教育一個(gè)尤為重要的任務(wù),其是國(guó)家創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的一個(gè)重要手段,將創(chuàng)新意識(shí)-創(chuàng)新思維-創(chuàng)新精神-創(chuàng)新實(shí)踐過程貫穿于整個(gè)自我創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。而專業(yè)的差異性又提出了不同的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方式和手段,這要求我們?cè)谌瞬排囵B(yǎng)模式的創(chuàng)新過程中,既要看全共性又要注重特色。我們根據(jù)環(huán)境工程專業(yè)特點(diǎn),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程,實(shí)施了“共性與特色耦合”培養(yǎng)機(jī)制下,通過激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)、培養(yǎng)創(chuàng)新思維、樹立創(chuàng)新精神、注重創(chuàng)新實(shí)踐過程的新型培養(yǎng)模式,成功地探索出能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生自我創(chuàng)新能力培養(yǎng)和提升的途徑一多維迂回式實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新過程模式。
同時(shí)“共性與特色耦合”培養(yǎng)和多維迂回式實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新過程模式,不僅能夠適用于環(huán)境工程專業(yè)自我創(chuàng)新能力培養(yǎng)和提升,也適用于其它學(xué)科專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)過程,具有普遍性意義。