楊恩霞 孔凡凱 李立全

哈爾濱工程大學(xué)機電工程學(xué)院 黑龍江哈爾濱 150001

國家“十二五”規(guī)劃明確提出：人才資源是第一資源，規(guī)模宏大的創(chuàng)新型科技人才隊伍是加快我國科技進步和創(chuàng)新的根本保障，大力培養(yǎng)造就創(chuàng)新型科技人才，改革完善創(chuàng)新型人才的教育培養(yǎng)模式。因此，大學(xué)教育必須適應(yīng)新形勢，做出教學(xué)制度、教學(xué)模式和教學(xué)方法的改革。世界各國都把創(chuàng)新能力的培養(yǎng)放在教學(xué)改革的首要位置，但隨著多媒體、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，原有的教學(xué)模式已顯得非常不合時宜[1]。在現(xiàn)代教育技術(shù)下如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新理念、創(chuàng)新設(shè)計能力已經(jīng)成為各國高等教育的一項重要戰(zhàn)略任務(wù)。由于歷史文化傳統(tǒng)的差異和高等教育體制的不同，中西方創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式有較大的差別。因此，如何借鑒國外大學(xué)創(chuàng)新教育的先進方法來構(gòu)建和優(yōu)化我國高校創(chuàng)新教育理念和模式，是中國高校面臨的迫切問題。

1 現(xiàn)代教育技術(shù)下國外大學(xué)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的主要特點

面對現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展趨勢，許多國家的大學(xué)都進行了改革實踐，努力探索注重個性發(fā)展，突出創(chuàng)新精神的教育模式。在課程設(shè)置、教學(xué)方式、考核方式、創(chuàng)新條件等方面堅持以學(xué)生為中心，課內(nèi)與課外相結(jié)合、教學(xué)與研究相結(jié)合，充分發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)勢，逐漸形成獨具特色的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。

1.1 課程設(shè)置個性化

國外大學(xué)的課程設(shè)置注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，集中體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的辦學(xué)理念[2]。美國從20世紀(jì)90年代起，一些大學(xué)就進行了課程調(diào)整，開設(shè)的課程面廣量多，強調(diào)個性化，使學(xué)生選擇的余地很大，并增設(shè)了一系列專門訓(xùn)練和培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)造能力和方法的課程，設(shè)立創(chuàng)新中心。如美國內(nèi)華達(dá)里諾大學(xué)專門為機械類大學(xué)一年級新生開設(shè)一門3學(xué)分的課程：MECH151，以提高學(xué)生的設(shè)計、創(chuàng)新能力。此門課程要求學(xué)生完成10個由易到難的項目制作(Project)，最后還要參加機器人大賽，學(xué)生在做項目的過程中達(dá)到學(xué)習(xí)創(chuàng)新的目的[2]。其課程特點是3條主線并列教學(xué)：第一條主線是大班授課，每周1小時，教學(xué)內(nèi)容包括創(chuàng)新思考、專業(yè)寫作，此課不同于傳統(tǒng)的大課，自學(xué)要占很大部分，有用的相關(guān)網(wǎng)站會被鏈接在課程主頁上；第二條主線是技術(shù)實驗，每周1.5小時，學(xué)習(xí)專業(yè)知識，學(xué)生可以通過Web CT管理系統(tǒng)在網(wǎng)上交作業(yè)，查成績；第三條主線是項目制作，學(xué)生使用樂高(Lego)拼裝玩具做項目，每周2小時，2人1個小組，多數(shù)項目是要參加比賽的。項目制作開始是制作簡單的機器，不需要編程；接下來是制作機器人，需要用到Labview (Laboratory Virtual Instrument Engineering)編程，各組間的機器人還要相互合作；最后是參加遙控自動機器人大賽。用樂高拼裝玩具已證明很有效，3年內(nèi)選修這門課的學(xué)生翻了一番[3]。

再如新加坡國立大學(xué)的機械工程系(Mechanical Engineering of National University of Singapore)，其課程設(shè)置的特點是以激發(fā)學(xué)科興趣，增強分析能力和促進創(chuàng)新為目的。學(xué)生除主修各門理論課程外，在校期間還要選修一些創(chuàng)新課程，以及做2個設(shè)計、3個專題報告及畢業(yè)論文。2個設(shè)計及畢業(yè)論文通常都是配合博士生的科研工作而做，也可到公司去找課題。3個專題報告都要現(xiàn)場作報告，既培養(yǎng)學(xué)生收集利用資料的能力，又鍛煉學(xué)生公開發(fā)表自己觀點、討論和回答問題的本領(lǐng)。在大學(xué)三年級時開設(shè)的創(chuàng)新課程有：小組項目設(shè)計及制造、參加海外工業(yè)實習(xí)項目(Industrial Attachment Programme)，此項目可在美國硅谷、日本、中國上海、瑞典斯德哥爾摩、印度班加羅爾等地進行為期一學(xué)期的實習(xí)，12個學(xué)分。此課程的設(shè)置使學(xué)生受益匪淺，例如04級學(xué)生Peh Ruey Feng參加硅谷海外大學(xué)項目，獲得6項共同發(fā)明專利；在第二屆李光耀全球商業(yè)計劃競賽中，有2名學(xué)生獲得二等獎[4]。

1.2 教學(xué)方式靈活多樣

在國外高校，教學(xué)方式靈活多樣，而且教師在教學(xué)過程中重視采用現(xiàn)代教育技術(shù)，將復(fù)雜問題簡單化、抽象問題直觀化、靜態(tài)問題動態(tài)化、間接問題直接化。

首先在課堂教學(xué)上使用多媒體技術(shù)，注重啟發(fā)式、討論式教學(xué)，強調(diào)師生互動，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。如莫斯科鮑曼技術(shù)大學(xué)，課堂討論是機械設(shè)計教學(xué)的一個重要形式，與實驗課穿插進行。課堂討論主要針對機械設(shè)計教學(xué)中一些重點、難點內(nèi)容著重講解并進行討論。而美國的大學(xué)，教師既鼓勵學(xué)生在課堂上積極參與有關(guān)教學(xué)內(nèi)容的討論，更鼓勵學(xué)生在課外利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自主學(xué)習(xí)、交流和提高。

其次在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)上，提倡學(xué)生在課外、校外組織科學(xué)性和創(chuàng)造性的活動，以提高實踐能力和創(chuàng)新能力。國外不少高校特別重視大學(xué)生的實踐鍛煉，在鮑曼大學(xué)，機械設(shè)計課程開設(shè)的實驗較多。整個學(xué)期學(xué)生要做10個實驗，實驗前指導(dǎo)教師在學(xué)校的教學(xué)平臺上建立自己的課程資源庫，及時向?qū)W生發(fā)布實驗信息，學(xué)生可在網(wǎng)上下載教師所提供的與實驗有關(guān)的信息資源，包括實驗指導(dǎo)書、PPT課件以及提交實驗報告、提問答疑等。

1.3 考核方式多元化

國外高?？己朔绞匠尸F(xiàn)多元化的特點，更注重學(xué)生應(yīng)用能力而非記憶性知識的考核，平時成績所占比重較大。在平時成績的考核上也呈現(xiàn)多樣化，例如很多課程都有演示作業(yè)，就是以小組形式把自己做的作業(yè)制成幻燈片演示給大家，這種方式能夠加強學(xué)生對所學(xué)課程前沿資料的涉獵和提高軟件應(yīng)用能力、表達(dá)具有體現(xiàn)靈活性、開放性的特點，很大程度上體現(xiàn)了崇尚自由、鼓勵創(chuàng)新、勇于實踐和彰顯個性的精神實質(zhì)[5]。如新加坡國立大學(xué)機械工程學(xué)院有些本科生課程實行“一頁開卷”，允許學(xué)生在考試時將課程內(nèi)容抄到一頁A4紙上帶入考場，這樣可以使學(xué)生省去大量背誦筆記的時間。再如德國波鴻魯爾大學(xué)機械原理零件課程考試為開卷筆試，學(xué)生可以帶任何工具書、教材及參考書入場，題型豐富，題量極大，最后評卷按得分百分比綜合處理。

2 對我國機械類創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的啟示

我國的創(chuàng)新教育起步較晚，雖然當(dāng)前已經(jīng)步入正常的發(fā)展軌道，取得了一定的成績，但由于經(jīng)驗不足以及我國的基本國情，導(dǎo)致創(chuàng)新教育中存在著一些問題。因此，發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗對我國高等學(xué)校的創(chuàng)新教育有諸多啟示。

2.1 加強現(xiàn)代教育技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用

針對我國大學(xué)生普遍存在搜集資料和信息處理能力不強這一現(xiàn)實，應(yīng)加強網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生搜集信息和處理信息的能力。學(xué)校應(yīng)加大投資，建設(shè)校際乃至國際間的網(wǎng)絡(luò)信息平臺，達(dá)到資源共享。學(xué)校應(yīng)大量開設(shè)信息技術(shù)課，將先進的計算機技術(shù)融入機械類課程的授課、自學(xué)輔導(dǎo)等各個環(huán)節(jié)中，達(dá)到縮短學(xué)時、開闊視野、培養(yǎng)設(shè)計創(chuàng)新能力、提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

此外，可采用多媒體技術(shù)，將自編的動畫軟件應(yīng)用于教學(xué)實踐中，便于學(xué)生理解課堂內(nèi)容，同時也能啟發(fā)他們的創(chuàng)新能力。因為學(xué)生親自動手操作，能將抽象的知識轉(zhuǎn)化成看得見、摸得著、容易理解的知識。例如，在講到“蝸輪蝸桿傳動”內(nèi)容時，單憑書上的平面示意圖對蝸輪蝸桿的結(jié)構(gòu)都很難講解清楚，就更不用談講解傳動工作原理了。采用生動逼真的“蝸輪蝸桿”動畫軟件來輔助講解，能提高學(xué)生對這節(jié)內(nèi)容的理解程度，從而也提高了授課效率。在教學(xué)過程中，將一些動畫模型軟件在課堂上演示給學(xué)生，不僅會大大激發(fā)他們的學(xué)習(xí)、創(chuàng)作熱情，還能引導(dǎo)他們積極投入到科研中去，有利于挖掘出他們的內(nèi)在潛力。

2.2 加強現(xiàn)代教育技術(shù)在實踐教學(xué)中的應(yīng)用

實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力中起著舉足輕重的作用，為此，我國高校應(yīng)加強現(xiàn)代教育技術(shù)在實踐教學(xué)中的應(yīng)用，采用新型教學(xué)手段與方法，在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中采用現(xiàn)代教育技術(shù)，改變傳統(tǒng)的教學(xué)表現(xiàn)形式，擺脫時間和空間的約束。改革實驗教學(xué)方法，積極開設(shè)綜合性實驗和設(shè)計性實驗，提高學(xué)生綜合能力及創(chuàng)新能力。加強對學(xué)生工程意識的培養(yǎng)，突出以設(shè)計為主線，建立以機械傳動方案設(shè)計、機械零部件工作性能設(shè)計和機械結(jié)構(gòu)設(shè)計組成的新體系，著重于機械零部件的工作性能和結(jié)構(gòu)設(shè)計能力及機械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新。

改革課程設(shè)計教學(xué)方法，根據(jù)專業(yè)特點，結(jié)合實際選題，變模仿型設(shè)計訓(xùn)練為思考型設(shè)計訓(xùn)練，加強計算機的運用能力，培養(yǎng)使用各種軟件進行機械設(shè)計的能力。此外學(xué)校在開展課外創(chuàng)新訓(xùn)練活動時，也應(yīng)加強現(xiàn)代教育技術(shù)在創(chuàng)新訓(xùn)練活動中的應(yīng)用，如數(shù)字化資源、電子教材等，為學(xué)生提供創(chuàng)新的條件。創(chuàng)新訓(xùn)練活動要求由幾個人所組成的創(chuàng)新團隊，在教師指導(dǎo)下完成自主選題、方案設(shè)計、模型制作、計算機數(shù)據(jù)分析處理和撰寫總結(jié)報告等工作。通過創(chuàng)新訓(xùn)練活動可以培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析和解決問題的能力及創(chuàng)新精神。在創(chuàng)新訓(xùn)練活動的基礎(chǔ)上，組織學(xué)生參加各級各類學(xué)科競賽，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望，幫助學(xué)生擴大視野，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維。

2.3 構(gòu)建多樣化的機械類創(chuàng)新型人才培養(yǎng)途徑

機械類創(chuàng)新型人才培養(yǎng)要以人為本，注重滿足創(chuàng)新人才的個性化、多元化需求的轉(zhuǎn)變。在現(xiàn)代教育理念指導(dǎo)下，以多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，強調(diào)學(xué)生是認(rèn)知過程的主體，注重學(xué)生主動探究和自主發(fā)現(xiàn)，激勵學(xué)生通過協(xié)作、探究、實踐、反思、綜合等思維活動來提高創(chuàng)新實踐能力?；谟嬎銠C網(wǎng)絡(luò)的“協(xié)作式學(xué)習(xí)”“發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)”和“情境創(chuàng)設(shè)式學(xué)習(xí)”，是機械類創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的有效途徑。

“協(xié)作式學(xué)習(xí)”是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的重要特點，也是最重要優(yōu)點之一，這種方式提倡討論、交流，鼓勵自由發(fā)揮，因此能集思廣益，便于不同觀點的碰撞與交流，能在短時間內(nèi)使學(xué)生對同一復(fù)雜問題獲得多方面的深入認(rèn)識，有利于學(xué)生理解各種機械的復(fù)雜性和培養(yǎng)辯證思維。此外，“協(xié)作式學(xué)習(xí)”有利于開發(fā)學(xué)生諸如溝通、交流、角色轉(zhuǎn)換、任務(wù)分工、團隊協(xié)作、妥協(xié)讓步等人際交往能力。

“發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)”強調(diào)通過網(wǎng)絡(luò)這一豐富的資源庫來自主學(xué)習(xí)、自主探索、自主發(fā)現(xiàn)，是利用多媒體技術(shù)進行的跨時空網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。這種方式是一種開放式、自主式、創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)過程，有利于學(xué)生理解各種機械的多樣性、復(fù)雜性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力和應(yīng)用創(chuàng)新能力。

“情境創(chuàng)設(shè)式學(xué)習(xí)”是指由教師創(chuàng)設(shè)任務(wù)情境,將教學(xué)內(nèi)容融入一系列任務(wù)中。它以任務(wù)為線索，充分調(diào)動學(xué)生的主動性，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識。由于任務(wù)目標(biāo)明確，學(xué)習(xí)過程有序，從而能夠培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題及解決問題的綜合能力，達(dá)到提高創(chuàng)新能力的目的。

3 結(jié)束語

機械類創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是一項涉及面非常廣泛的工程，通過借鑒國外高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的經(jīng)驗，獲得我國高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式改革的啟示。因此，在各個教學(xué)環(huán)節(jié)中加強現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建多樣化的機械類創(chuàng)新型人才培養(yǎng)途徑，以改變傳統(tǒng)的教學(xué)形式，探索適合我國高等學(xué)校教育特色、培養(yǎng)機械類創(chuàng)新型科技人才的教育模式。

[1]教育部.面向2l世紀(jì)教育振興行動計劃[Z].北京:北京師范大學(xué)出版社,1999.

[2]Eric Wang.Teaching Freshmen Design, Creativity and Progamming with Legos and Labview[C], 31st ASEE/IEEE Frontiers in Education Conference, 2001.15.

[3]L.Richards.Stimulating Creativity, teaching engineers to be innovators[C], FIE Conference , 1998.1034-1039.

[4]http://www.me.nus.edu.sg/overview/index.html.

[5]劉榮.國內(nèi)外高?？荚囍贫鹊默F(xiàn)狀比較及啟示[J].北方經(jīng)貿(mào),2009(6):134-135.