陳楊華

[摘 要] 研究性學(xué)習(xí)是近年來(lái)我國(guó)教育理論與實(shí)踐領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，結(jié)合中國(guó)制冷空調(diào)行業(yè)大學(xué)生科技競(jìng)賽，分析在這一學(xué)科競(jìng)賽中應(yīng)用研究性學(xué)習(xí)模式的必要性和實(shí)踐方法，并通過(guò)具體的競(jìng)賽實(shí)踐，表明在學(xué)科競(jìng)賽中應(yīng)用研究性學(xué)習(xí)模式不僅能取得較好的競(jìng)賽成績(jī)，同時(shí)能有效提高創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量。

[關(guān) 鍵 詞] 研究性學(xué)習(xí)；卓越工程師；實(shí)踐教學(xué)；制冷空調(diào)競(jìng)賽

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2019）01-0034-02

創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂，一個(gè)國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略、加快建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的關(guān)鍵。然而，在大眾化教育階段，如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力、開(kāi)發(fā)能力、獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，已經(jīng)成為當(dāng)前高等教育面臨的新問(wèn)題。學(xué)科競(jìng)賽是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力很重要的一部分，大學(xué)生通過(guò)把學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到學(xué)科競(jìng)賽中，理論結(jié)合實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。根據(jù)學(xué)科競(jìng)賽特點(diǎn)，需要探索各種不同的教學(xué)方法來(lái)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

一、研究性學(xué)習(xí)的概念和特點(diǎn)

大學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)是在大學(xué)教學(xué)過(guò)程中為了激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力，由單純接受性學(xué)習(xí)改變到自主學(xué)習(xí)的一種學(xué)習(xí)方式。該學(xué)習(xí)模式的重點(diǎn)是“研究性”，它最關(guān)鍵的是改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，在研究性學(xué)習(xí)的過(guò)程中，是以學(xué)生為主體，學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和開(kāi)展形式多樣的實(shí)踐活動(dòng)來(lái)提高學(xué)生創(chuàng)新能力。研究性學(xué)習(xí)的特點(diǎn)總結(jié)為六點(diǎn)，即自主性、創(chuàng)新性、實(shí)踐性、開(kāi)放性、探究性、過(guò)程性。研究性學(xué)習(xí)雖然在不同的國(guó)家實(shí)施情況不同，但本質(zhì)上都是強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主性、探究性、實(shí)踐性和創(chuàng)新性的一種學(xué)習(xí)方式，都要求培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐精神和創(chuàng)新能力，來(lái)應(yīng)對(duì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)。

二、研究性學(xué)習(xí)在大學(xué)生制冷空調(diào)科技競(jìng)賽中應(yīng)用的必要性

中國(guó)制冷空調(diào)行業(yè)大學(xué)生科技競(jìng)賽是面向大學(xué)生和研究生的群眾性科技活動(dòng)，目的在于吸引相關(guān)專業(yè)大學(xué)生踴躍參加課外科技活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)能能力和工程實(shí)踐素質(zhì)。競(jìng)賽內(nèi)容包括理論知識(shí)搶答（30%）、團(tuán)隊(duì)實(shí)踐技能操作（35%）和創(chuàng)新設(shè)計(jì)作品答辯（35%）三個(gè)模塊，其中創(chuàng)新設(shè)計(jì)作品模塊主要考查學(xué)生對(duì)概念、技術(shù)和應(yīng)用方面的創(chuàng)新能力。創(chuàng)新設(shè)計(jì)作品是三個(gè)模塊中難度最大、最具有挑戰(zhàn)性的，學(xué)生在教師指導(dǎo)下，進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)踐，制作出創(chuàng)新作品實(shí)物（模型）、作品簡(jiǎn)介展板及現(xiàn)場(chǎng)答辯PPT參加賽區(qū)的決賽。由于創(chuàng)新設(shè)計(jì)要求學(xué)生的作品要新穎具有創(chuàng)新性，指導(dǎo)教師對(duì)創(chuàng)新作品也沒(méi)有現(xiàn)成的答案給學(xué)生，整個(gè)作品創(chuàng)作從設(shè)計(jì)思路開(kāi)始，到設(shè)計(jì)方案、方案評(píng)價(jià)與比較、深入研究、理論計(jì)算、作品制作整個(gè)過(guò)程，全部要學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)自主創(chuàng)作，因此，在學(xué)科競(jìng)賽創(chuàng)新活動(dòng)中采用研究性學(xué)習(xí)模式是必要的。

三、制冷空調(diào)科技競(jìng)賽活動(dòng)中研究性學(xué)習(xí)模式的應(yīng)用實(shí)踐

我們?cè)谥评淇照{(diào)科技競(jìng)賽活動(dòng)中開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)模式主要是在創(chuàng)新作品設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)中按照如下過(guò)程開(kāi)展。

1.選拔學(xué)生。中國(guó)制冷空調(diào)行業(yè)大學(xué)生科技競(jìng)賽（華中賽區(qū)）是在每年的6月中旬進(jìn)行，我們學(xué)校在每年的3月初進(jìn)行校級(jí)的選拔賽報(bào)名活動(dòng)，首先從報(bào)名參賽的學(xué)生中，經(jīng)過(guò)進(jìn)行初賽和復(fù)試兩輪的理論知識(shí)考試篩選出15個(gè)掌握理論知識(shí)比較扎實(shí)的學(xué)生，由學(xué)生自由組合，具有共同興趣的學(xué)生組成3人一組的研究小組，分成5個(gè)參賽隊(duì)，準(zhǔn)備備戰(zhàn)學(xué)校選拔賽的決賽。

2.布置創(chuàng)新設(shè)計(jì)任務(wù)。學(xué)校由專業(yè)教師組成指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)根據(jù)賽事安排制定詳細(xì)的輔導(dǎo)計(jì)劃，對(duì)選拔出來(lái)的5個(gè)參賽小組，按照科技競(jìng)賽要求，介紹創(chuàng)新作品的研究目標(biāo)、任務(wù)、具體研究?jī)?nèi)容，要求學(xué)生根據(jù)要求去開(kāi)展創(chuàng)新作品的研究，確定初步的研究設(shè)計(jì)的題目和設(shè)計(jì)方案。每個(gè)小組對(duì)創(chuàng)新作品設(shè)計(jì)進(jìn)行初步討論并進(jìn)行任務(wù)分工，確定研究時(shí)間表和設(shè)計(jì)步驟，用兩個(gè)月的時(shí)間進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)完成創(chuàng)新作品的設(shè)計(jì)。

（1）文獻(xiàn)檢索。學(xué)生利用學(xué)校圖書館文獻(xiàn)資料和互聯(lián)網(wǎng)獨(dú)立地進(jìn)行資料收集整理，在分析資料基礎(chǔ)上對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)提出初步設(shè)計(jì)方案，如綠色環(huán)保空調(diào)鞋、學(xué)校太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)余熱制冷系統(tǒng)研究、空調(diào)鼠標(biāo)、空調(diào)安全帽等作品。

（2）自主學(xué)習(xí)。學(xué)生根據(jù)各組創(chuàng)新作品研究的需要，自主學(xué)習(xí)作品設(shè)計(jì)需要的相關(guān)理論知識(shí)和計(jì)算機(jī)軟件，這個(gè)過(guò)程學(xué)生遇到問(wèn)題可以尋求指導(dǎo)教師的理論輔導(dǎo)；教師在自己課程的網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)上開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上進(jìn)行小組的討論，教師可以隨時(shí)參與小組討論。

（3）初步研究。每位學(xué)生對(duì)小組分工的任務(wù)進(jìn)行研究，可以采取自主和與其他隊(duì)員協(xié)作合作方式，進(jìn)行初步研究工作。如綠色環(huán)?？照{(diào)鞋創(chuàng)新作品的設(shè)計(jì)是利用人體自身的體重在行走過(guò)程的壓力變化，對(duì)壓電材料周期性作用產(chǎn)生壓電效應(yīng)轉(zhuǎn)換成電能，再利用熱電偶產(chǎn)生熱點(diǎn)效應(yīng)制冷，達(dá)到加熱或者供冷的目的。小組中一個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)空調(diào)鞋工作原理及其設(shè)計(jì)計(jì)算，另外一個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)鞋子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和三維動(dòng)畫的制作，還有一個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)作品制作材料，如壓電片等的采購(gòu)。

（4）小組討論。各參賽小組要不定期集中討論創(chuàng)新作品，對(duì)各自分工負(fù)責(zé)任務(wù)進(jìn)度和相關(guān)理論進(jìn)行匯報(bào)，自由討論過(guò)程中，鼓勵(lì)學(xué)生逆向思維，相互提出不同意見(jiàn)，這個(gè)過(guò)程可以邀請(qǐng)教師參加，教師也可以根據(jù)各組的實(shí)際情況在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)參加小組的討論，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正小組在理論上出現(xiàn)的問(wèn)題，避免學(xué)生走彎路，浪費(fèi)時(shí)間。

（5）深入研究。這個(gè)階段小組根據(jù)集體討論提出的意見(jiàn)，學(xué)生繼續(xù)對(duì)各自分工的內(nèi)容進(jìn)行深入研究，小組成員也可以協(xié)作合作，且第（4）和第（5）可多次重復(fù)進(jìn)行。

（6）成果合成。將全組學(xué)生各自研究的內(nèi)容進(jìn)行集成，形成本組初步研究作品，對(duì)本組不能解決的問(wèn)題，可以尋求教師和其他小組的幫助。

（7）集中交流。在教師指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)的主持下，各組選出代表用PPT的形式將本組初步作品進(jìn)行集中交流，這個(gè)過(guò)程中要求小組與小組之間相互交流，找出問(wèn)題提出意見(jiàn)，相互啟發(fā)學(xué)習(xí)。學(xué)生之間這種互動(dòng)起到了非常良好的厘清思路的作用，每個(gè)小組必須非常清楚地闡明各自作品的創(chuàng)新點(diǎn)、工作原理、實(shí)現(xiàn)的可能性等。

（8）改進(jìn)完善。各組在集體討論之后，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題分工繼續(xù)研究解決，不斷完善創(chuàng)新作品。根據(jù)各組的研究進(jìn)度和競(jìng)賽要求，教師指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)再次組織集中交流，然后學(xué)生小組再次進(jìn)行完善改進(jìn)。

（9）作品評(píng)審。進(jìn)入創(chuàng)作后期，各自創(chuàng)新作品達(dá)到比較成熟后，教師團(tuán)隊(duì)組成評(píng)審組，對(duì)各參賽組的創(chuàng)新作品進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)各組提交創(chuàng)新作品進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，評(píng)定學(xué)校選拔賽的創(chuàng)新作品名次。

3.選拔出參加賽區(qū)決賽的參賽團(tuán)隊(duì)和創(chuàng)新作品。經(jīng)過(guò)以上9個(gè)步驟的研究性學(xué)習(xí)，專業(yè)教師組成的評(píng)審組評(píng)選出最優(yōu)秀的創(chuàng)新設(shè)計(jì)作品，并選拔出三個(gè)各有特長(zhǎng)的學(xué)生組成3人小組參加華中賽區(qū)的決賽，這三個(gè)學(xué)生其中有一個(gè)基礎(chǔ)知識(shí)最扎實(shí)的，另一個(gè)是實(shí)際操作掌握的很好的，還有一個(gè)是基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)際操作和口頭表達(dá)能力較全面的學(xué)生。再進(jìn)行為期一個(gè)月左右時(shí)間的研究性學(xué)習(xí)過(guò)程，進(jìn)一步完善創(chuàng)新作品，制作作品的實(shí)物，鍛煉實(shí)際操作能力，代表學(xué)校參加賽區(qū)的決賽。

四、應(yīng)用效果和結(jié)論

通過(guò)在這一學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)中采用研究性學(xué)習(xí)模式的實(shí)踐和應(yīng)用，南昌大學(xué)參賽隊(duì)從2012年開(kāi)始，組織學(xué)生參加中國(guó)制冷空調(diào)行業(yè)大學(xué)生科技競(jìng)賽（華中賽區(qū)第一屆），取得較好的成績(jī)。2012年獲二等獎(jiǎng)，創(chuàng)新作品是“綠色環(huán)保空調(diào)鞋”；2013年獲一等獎(jiǎng)，創(chuàng)新作品是“空調(diào)安全帽”；兩年均獲“優(yōu)秀參賽學(xué)?！狈Q號(hào)。2014—2016年均獲三等獎(jiǎng)，2017年獲二等獎(jiǎng)，2018年獲三等獎(jiǎng)。除此之外，我們還把這一研究性學(xué)習(xí)模式應(yīng)用在“MDV中央空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)用大賽”中去，在2012年的第十屆MDV中央空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)用大賽中南昌大學(xué)有兩隊(duì)學(xué)生獲學(xué)生組“優(yōu)秀設(shè)計(jì)獎(jiǎng)”，2017年獲學(xué)生組“優(yōu)秀設(shè)計(jì)獎(jiǎng)”。這些學(xué)科競(jìng)賽的成績(jī)一方面提高了學(xué)校的知名度和影響力，同時(shí)極大地提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，在學(xué)生中間起到了極大的宣傳和促進(jìn)作用。研究性學(xué)習(xí)是一種參與式學(xué)習(xí)，它強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、學(xué)生與教師之間的協(xié)作學(xué)習(xí)和互動(dòng)。基于學(xué)科競(jìng)賽的研究性學(xué)習(xí)體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教育理念，極大提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力，利于提高學(xué)生的整體素質(zhì)，這一學(xué)習(xí)模式具有較高的推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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