于金龍 韓業(yè)亮
大連外國語大學(xué),遼寧 大連 116044
隨著高等教育改革的逐步深化,高校創(chuàng)新實(shí)踐教育已進(jìn)入新的發(fā)展階段,大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)成為高等教育的重要目標(biāo)[1]。大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力是指大學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識和技能,在實(shí)踐過程中提出新的見解和解決方案并付諸實(shí)施,創(chuàng)新性解決實(shí)際問題的能力,是改變客觀現(xiàn)實(shí)情況的創(chuàng)造性能力。當(dāng)前,高校實(shí)踐教學(xué)受到傳統(tǒng)教育模式影響,存在師資隊(duì)伍高學(xué)歷、高知識卻缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),學(xué)生習(xí)慣于被動接受式學(xué)習(xí),主動學(xué)習(xí)積極性不高等問題,制約了大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)[2]。因此,有效識別大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力影響因素,完善大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)體系具有重要意義。本文基于STEM 理論,從理論學(xué)習(xí)、科研訓(xùn)練、技術(shù)培訓(xùn)、工程實(shí)踐、數(shù)學(xué)教育五方面,探討大學(xué)生創(chuàng)新能力影響因素,為我國高校大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)提供有益支持。
STEM 教育是由美國發(fā)起并倡導(dǎo)在全球興盛的一項(xiàng)教育改革運(yùn)動。STEM 是科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)、數(shù)學(xué)(Mathematics)四門學(xué)科英文首字母的縮寫。簡而言之,STEM 教育倡導(dǎo)將多學(xué)科的知識融合,倡導(dǎo)以批判性創(chuàng)新思維的培養(yǎng)為導(dǎo)向的一種教育模式。教育實(shí)踐表明,STEM 教育有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新意識等社會必備的技能和創(chuàng)新能力,對學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)具有重要作用[3]。
科學(xué)注重知識應(yīng)用,要求大學(xué)生掌握專業(yè)知識并能進(jìn)行科學(xué)探究;技術(shù)強(qiáng)調(diào)方法革新,要求大學(xué)生掌握解決問題的技術(shù)工具和方法;工程注重實(shí)踐應(yīng)用,要求大學(xué)生將科學(xué)知識和技術(shù)方法有效應(yīng)用于實(shí)踐活動;數(shù)學(xué)強(qiáng)調(diào)邏輯思維,要求大學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識、具有數(shù)學(xué)分析的能力,并將其應(yīng)用在科學(xué)、技術(shù)和工程之中。因此,基于STEM理論視角,大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)需要從理論學(xué)習(xí)、科研訓(xùn)練、技術(shù)培訓(xùn)、工程實(shí)踐、數(shù)學(xué)教育五方面展開。
1.理論學(xué)習(xí)。理論知識是指大學(xué)生通過課堂教學(xué)或課外自學(xué)獲得的系統(tǒng)的、有普遍意義的知識,一般包括基礎(chǔ)性知識和專業(yè)知識。理論知識的學(xué)習(xí)讓學(xué)生更好地認(rèn)識世界,理解世界,從而進(jìn)行深入思考,激發(fā)創(chuàng)新思維。理論知識是學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐活動的基礎(chǔ)。因此,理論知識掌握越深厚,越系統(tǒng),大學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力會越強(qiáng)。由此,提出假設(shè):H1:理論學(xué)習(xí)正向影響大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。
2.科研訓(xùn)練??蒲杏?xùn)練是指大學(xué)生接受的系統(tǒng)的、規(guī)劃的科研指導(dǎo)和實(shí)踐??蒲杏?xùn)練有助于大學(xué)生形成科研能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。科研訓(xùn)練質(zhì)量越高,大學(xué)生知識與技能的應(yīng)用能力越強(qiáng),大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力越強(qiáng)。因此,提出假設(shè):H2:科研訓(xùn)練正向影響創(chuàng)新實(shí)踐能力。
知識產(chǎn)權(quán)組織把世界上所有能帶來經(jīng)濟(jì)效益的科學(xué)知識都定義為技術(shù)。技術(shù)解決的是知識的實(shí)現(xiàn)問題,將科學(xué)研究所發(fā)現(xiàn)或傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)所證明的規(guī)律轉(zhuǎn)化為各種生產(chǎn)工藝、作業(yè)方法、設(shè)備裝置等。技術(shù)培訓(xùn)是指大學(xué)生通過各種學(xué)習(xí)方式能正確適當(dāng)?shù)剡x擇和使用各種工具、設(shè)備、技術(shù)產(chǎn)品等解決實(shí)際問題。技術(shù)培訓(xùn)有助于大學(xué)生形成較強(qiáng)的動手能力,從而更容易應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行工程實(shí)踐,提升創(chuàng)新實(shí)踐能力。因此,提出假設(shè):H3:技術(shù)培訓(xùn)正向影響大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。
工程是科學(xué)與技術(shù)的集成與實(shí)施,因此科學(xué)與技術(shù)對現(xiàn)實(shí)世界的作用和影響,就必須通過具體的工程來實(shí)現(xiàn),離開了工程設(shè)計(jì)和建造,科學(xué)與技術(shù)的作用就只能是潛在的和抽象的。大學(xué)階段的工程實(shí)踐主要指大學(xué)生通過多樣化實(shí)踐方式(實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、項(xiàng)目、競賽等),能應(yīng)用科學(xué)原理、技術(shù)方法和數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問題的能力。工程實(shí)踐是將科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)等多學(xué)科融合的紐帶,對提升學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力具有直接促進(jìn)作用。因此,提出假設(shè):H4:工程實(shí)踐正向影響大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。
數(shù)學(xué)是人類文明的重要學(xué)科,社會各個(gè)學(xué)科發(fā)展需要應(yīng)用數(shù)學(xué)知識。數(shù)學(xué)對于培養(yǎng)大學(xué)生思維能力和創(chuàng)造能力有著極大的作用。大學(xué)數(shù)學(xué)教育潛移默化式的思維訓(xùn)練,有助于提升學(xué)生數(shù)據(jù)計(jì)算和數(shù)據(jù)分析的靈敏度,增強(qiáng)學(xué)生處理現(xiàn)實(shí)問題的創(chuàng)新思維和發(fā)散思維,促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的提升。因此,提出假設(shè):H5:數(shù)學(xué)教育正向影響大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。
本文研究數(shù)據(jù)來自于2021 年11 月19 日至2022 年2 月23 日對東北地區(qū)本科生進(jìn)行的抽樣調(diào)查。調(diào)查問卷采用問卷星系統(tǒng)進(jìn)行制作,并通過微信方式在線進(jìn)行調(diào)查。共發(fā)放問卷317 份,其中有效問卷300 份,問卷有效率為94.6%。本文設(shè)計(jì)變量理論知識、科研訓(xùn)練、技術(shù)培訓(xùn)、工程實(shí)踐、數(shù)學(xué)教育和創(chuàng)新實(shí)踐能力的測度項(xiàng),形成包含了28 個(gè)測度項(xiàng)的量表,并通過了信度和效度檢驗(yàn)。
采用回歸分析法檢驗(yàn)各因素對創(chuàng)新實(shí)踐能力的影響,結(jié)果如表1 所示。理論模型中大部分的假設(shè)在P 值<0.001 水平下都得到了很好的數(shù)據(jù)支持。理論知識作為大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的基礎(chǔ)性因素,重要組成部分,顯著影響創(chuàng)新實(shí)踐能力,回歸系數(shù)為0.266(t=5.983)。工程實(shí)踐作為大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力主要鍛煉途徑,受到大學(xué)生歡迎,其顯著影響創(chuàng)新實(shí)踐能力,回歸系數(shù)為0.224(t=5.750)。技術(shù)培訓(xùn)和數(shù)學(xué)教育也對創(chuàng)新實(shí)踐能力產(chǎn)生顯著影響?;貧w系數(shù)分別為0.200(t=5.374)和0.166(t=4.558)??蒲杏?xùn)練正向影響創(chuàng)新實(shí)踐能力的假設(shè)在P 值<0.01 水平得到支持。
表1 基于回歸分析的假設(shè)檢驗(yàn)
結(jié)構(gòu)方程模型路徑系數(shù)如圖1 所示。其中,理論知識、科研訓(xùn)練、技術(shù)培訓(xùn)、工程實(shí)踐和數(shù)學(xué)教育,對大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力有著不同程度的正向顯著影響。
圖1 結(jié)構(gòu)方程模型路徑系數(shù)
理論知識對大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的影響最為顯著,路徑系數(shù)為0.53。這表明基礎(chǔ)性知識和專業(yè)性知識的積累對大學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐活動,提升創(chuàng)新實(shí)踐能力有顯著影響。大學(xué)生通過大學(xué)課程體系,基礎(chǔ)課、專業(yè)課和選修課的學(xué)習(xí),掌握專業(yè)學(xué)科知識和相關(guān)學(xué)科知識,通過自學(xué),主動掌握感興趣的領(lǐng)域知識,形成系統(tǒng)的知識體系,便于其正確地認(rèn)識世界、理解世界,發(fā)現(xiàn)實(shí)踐中的問題,并主動思考解決方案,鍛煉創(chuàng)新思維,進(jìn)而提升創(chuàng)新實(shí)踐能力。如果沒有完備系統(tǒng)的知識儲備,不能發(fā)現(xiàn)問題和分析問題,是無法應(yīng)用于實(shí)踐,在實(shí)踐中培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐能力。
科研訓(xùn)練對大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力影響較弱,路徑系統(tǒng)為0.12,這與預(yù)想一致,表明大學(xué)生在大學(xué)階段并沒有接受系統(tǒng)的科研訓(xùn)練,他們對科學(xué)研究工作并不了解,或者了解不多,不能真正認(rèn)識科研訓(xùn)練的重要性,只有一少部分優(yōu)秀學(xué)生能參與到教師的科研團(tuán)隊(duì),進(jìn)行科研訓(xùn)練,因此科研訓(xùn)練這一影響因素通過調(diào)查數(shù)據(jù)反映出的影響力較弱。而科研訓(xùn)練實(shí)質(zhì)上是非常好地鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識和技能培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐能力的方式。
技術(shù)培訓(xùn)對大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力有較為顯著的影響,路徑系數(shù)為0.26。研究樣本顯示,大學(xué)生普遍認(rèn)識到技術(shù)培訓(xùn)對個(gè)人創(chuàng)新實(shí)踐能力提升的意義,但對于技術(shù)培訓(xùn)對創(chuàng)新實(shí)踐能力的影響力普遍認(rèn)為沒有工程實(shí)踐重要。大學(xué)階段的技術(shù)教育體系較為復(fù)雜,包含通用技術(shù)和專業(yè)技術(shù)的培訓(xùn),而技術(shù)能力的形成和發(fā)展通過知識、技能和態(tài)度三個(gè)方面的融合和遷移,因此通過技術(shù)培訓(xùn)提升技術(shù)能力的效果是潛移默化而不是立竿見影,與豐富多彩的工程實(shí)踐活動相比,大學(xué)生對技術(shù)培訓(xùn)效果的直觀感受不夠明顯。
工程實(shí)踐對大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力有顯著影響,路徑系數(shù)為0.38。這表明工程實(shí)踐是提高大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的重要方式。隨著對高等教育發(fā)展規(guī)律和實(shí)質(zhì)的認(rèn)識,在教育主管部門的引導(dǎo)下,越來越多的高校開始重視實(shí)踐教學(xué),加大實(shí)踐教學(xué)比重,各類工程實(shí)踐活動充實(shí)到大學(xué)生的課堂、課外學(xué)習(xí)和生活中,大學(xué)生參與工程實(shí)踐活動的積極性越來越高,有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新興趣,并通過工程實(shí)踐活動將科學(xué)知識、專業(yè)技術(shù)和數(shù)學(xué)思維有機(jī)結(jié)合,鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。
數(shù)學(xué)教育對大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力也有一定影響,路徑系數(shù)為0.20。大學(xué)數(shù)學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維,為專業(yè)知識和專業(yè)技能的學(xué)習(xí)奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)大學(xué)數(shù)學(xué)對于培養(yǎng)創(chuàng)新人才,提高大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力有著極大的幫助。但由于當(dāng)前大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容抽象化,偏理論,輕應(yīng)用,與專業(yè)需求差距較大,削弱了大學(xué)生探究數(shù)學(xué)知識的樂趣,妨礙了學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng),對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)益處不大。因此,在實(shí)證調(diào)查中數(shù)據(jù)教育的影響不夠顯著。
通過分析發(fā)現(xiàn)理論學(xué)習(xí)、科研訓(xùn)練、技術(shù)培訓(xùn)、工程實(shí)踐和數(shù)學(xué)教育對大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力產(chǎn)生了不同程度的正向影響。其中理論學(xué)習(xí)是最重要的影響因素,工程實(shí)踐是第二重要的影響因素,這也與當(dāng)前高校大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)現(xiàn)狀相符合。為了提升大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力,將STEM教育理念與高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐相融合,對高校教學(xué)管理部門提出以下對策。
STEM 教育理念對培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力具有重要作用,而科學(xué)合理的專業(yè)課程體系則是培養(yǎng)大學(xué)生的主要途徑?;诖耍瑢τ诓煌愋透咝:蛯I(yè),應(yīng)積極鼓勵和支持其在符合自身特征和客觀需求的前提下,探索、構(gòu)建STEM 教育理念與專業(yè)特征有機(jī)結(jié)合的高效、有針對性的專業(yè)教育課程體系。
完善本科生科研訓(xùn)練培養(yǎng)體系,積極鼓勵大學(xué)生參與各種類型的科研活動。通過科研訓(xùn)練,提高學(xué)生的科學(xué)規(guī)劃能力和學(xué)習(xí)自主性,在學(xué)習(xí)方式、認(rèn)知方式與知識獲取方式上,由依賴型向自主型轉(zhuǎn)變。通過科研訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維,實(shí)現(xiàn)STEM 知識創(chuàng)生、遷移和創(chuàng)新實(shí)踐能力的提升。
雖然高校非常重視大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng),但仍有部分學(xué)生對創(chuàng)新實(shí)踐認(rèn)識不夠,重視不夠。因此高校需要加大對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的宣傳和引導(dǎo),可以通過校園創(chuàng)新文化周、創(chuàng)新論壇宣傳活動,多渠道向?qū)W生普及創(chuàng)新實(shí)踐相關(guān)內(nèi)容與知識,提高宣傳效率,營造創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的常態(tài)化氛圍,提高大學(xué)生參與創(chuàng)新實(shí)踐的積極性。
教師素質(zhì)的高低,直接影響學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。高校需要優(yōu)化教師引入制度,應(yīng)考察新進(jìn)教師的實(shí)踐和創(chuàng)新能力;完善教師培訓(xùn)和參與社會實(shí)踐的形式和制度,挖掘現(xiàn)有教師潛力,確保教師實(shí)踐教學(xué)能力的提升有渠道有保障。同時(shí),通過開展講座活動、與企業(yè)達(dá)成合作項(xiàng)目、建設(shè)校外實(shí)踐基地等形式等,將校外優(yōu)秀創(chuàng)新人才引入學(xué)校做兼職的創(chuàng)新導(dǎo)師,多方面構(gòu)建具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的教師隊(duì)伍。