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關(guān)于工科院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才創(chuàng)新能力的思考論文
論文摘要：本文認(rèn)為，對工科院校應(yīng)用型人才的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也要與時(shí)俱進(jìn)。除了應(yīng)該具備的專業(yè)知識(shí)、團(tuán)隊(duì)精神和終身學(xué)習(xí)能力外，發(fā)散性思維與解決問題的能力，高超的操作技能和敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的精神更成為衡量現(xiàn)代應(yīng)用型人才標(biāo)準(zhǔn)的重要因素。本文立足于自然辯證法的科學(xué)技術(shù)觀，應(yīng)用科學(xué)技術(shù)方法論，具體探討了培養(yǎng)新時(shí)期工科院校應(yīng)用型人才的措施與途徑。
論文關(guān)鍵詞：工科院校 應(yīng)用型人才 創(chuàng)新能力
所謂工科應(yīng)用型人才，是指具有深厚的基礎(chǔ)理論知識(shí)和扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，以及較強(qiáng)的調(diào)研能力、實(shí)踐能力、專業(yè)技術(shù)的操作技能與相關(guān)技術(shù)綜合能力，并善于在此基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的人才。工科應(yīng)用型人才與工科研究型人才的不同之處主要表現(xiàn)在創(chuàng)新的內(nèi)容與創(chuàng)新的方式上。應(yīng)用型人才不僅能掌握和應(yīng)用最新技術(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備，而且能改革、改造和創(chuàng)新技術(shù)，在同樣的投入下獲取更大的成效；而研究型人才則側(cè)重于新設(shè)備的研制。
德國教育家斯普朗格曾經(jīng)說過：教育的最終目的不是傳授已有的東西，而是要把人的創(chuàng)造力量誘導(dǎo)出來。今天，人類正面臨著歷史上從未要求過的巨變與革新。教育，尤其是工科院校的教育，如何利用已有的資源培養(yǎng)受社會(huì)歡迎的工科應(yīng)用型人才，已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。
中國加入WTO后，教育的快速發(fā)展與教育經(jīng)費(fèi)的短缺這一“兩難”問題日益明顯，而我國教育中長期存在的“重理論輕技能”的做法，更是培養(yǎng)合格人才的瓶頸。因此，如何盡最大可能利用已有的資源培養(yǎng)社會(huì)需要的、有競爭潛能和可持續(xù)發(fā)展的人才，這已經(jīng)成為高等教育的研究重點(diǎn)。筆者在借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出如下設(shè)想：
1．在某些學(xué)科中進(jìn)行試點(diǎn)，增加“創(chuàng)新”學(xué)分，鼓勵(lì)學(xué)生在基礎(chǔ)課和專業(yè)課學(xué)習(xí)的過程中樹立“敢于懷疑、勇于挑戰(zhàn)”的思想。
2．有條件的實(shí)驗(yàn)室向?qū)W生開放，同時(shí)提供一些課題或研究項(xiàng)目讓學(xué)生選擇。為保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，我們可以學(xué)習(xí)斯坦福大學(xué)、牛津大學(xué)的模式，為選擇課題的學(xué)生配備導(dǎo)師(指導(dǎo)教師)。此舉在我國推行，既能彌補(bǔ)和完善我國應(yīng)用型工科大學(xué)生的動(dòng)手能力，即開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，將他們從應(yīng)試教育“熟知”的教學(xué)方法環(huán)境中，逐漸轉(zhuǎn)向追求“真知”的主動(dòng)性和能動(dòng)性，同時(shí)又能促進(jìn)一些長期從事純理論與應(yīng)試式教學(xué)的“經(jīng)師”，努力成為具有實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)與能力，知識(shí)與技能不斷更新的“真師”。
為了研究工作能順利地進(jìn)行，作者以自然辯證法的科學(xué)技術(shù)方法論為指導(dǎo)思想，擬訂了一個(gè)適合工科應(yīng)用型人才選擇課題、研究、創(chuàng)新的實(shí)施方案。具體操作過程可以5)以下幾個(gè)步驟：
第一步：確定科研的起點(diǎn)
科研的起點(diǎn)是什么?傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為科學(xué)研究始于觀察實(shí)驗(yàn)，亞里士多德與牛頓均認(rèn)同認(rèn)識(shí)源于實(shí)踐的基本命題。但是，實(shí)踐證明，觀察實(shí)驗(yàn)并不是科研的唯一起點(diǎn)。德國科學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)x射線就是最好的例證。因此，我們可以這樣認(rèn)為：發(fā)現(xiàn)問題并提出問題是科學(xué)研究的起點(diǎn)。因?yàn)�，提出一個(gè)問題甚至比解決一個(gè)問題更重要。解決一個(gè)問題也許僅是數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技能而已，而提出新問題、新理論，從新的角度去看問題，卻需要?jiǎng)?chuàng)造性的想象力，更有可能產(chǎn)生科學(xué)上的革命。
第二步：掌握問題的實(shí)質(zhì)
當(dāng)我們確定問題是科研的起點(diǎn)這一大前提后，還必須掌握問題的實(shí)質(zhì)。通�？梢詮目茖W(xué)與常識(shí)、科學(xué)與偽科學(xué)等方面考察問題的實(shí)質(zhì)�？茖W(xué)與常識(shí)——科學(xué)問題是通過對科學(xué)的背景知識(shí)進(jìn)行了認(rèn)真的思索和分析后提出來的，這種認(rèn)識(shí)上的進(jìn)展，已經(jīng)構(gòu)成了“科學(xué)發(fā)現(xiàn)的可能性”。而常識(shí)問題有可能只是淺顯無知的提問，但也有可能會(huì)引出科學(xué)問題。因此，對后者應(yīng)該辯證地對待。
科學(xué)與偽科學(xué)——科學(xué)問題是客觀存在的問題，是可以通過實(shí)踐檢驗(yàn)的。因此，它具有真實(shí)的特征。然而，在現(xiàn)實(shí)中也存在著偽科學(xué)問題。所謂偽科學(xué)，是指用已有的經(jīng)典理論和技術(shù)既不能證實(shí)又不能證偽，既不能依靠邏輯推理又不能單憑經(jīng)驗(yàn)回答的問題。從哲學(xué)思辨的角度分析，科學(xué)與偽科學(xué)之間存在著歷史的、辯證的和發(fā)展的關(guān)系。當(dāng)某個(gè)問題被提出來時(shí)，解決問題的現(xiàn)有理論背景、技術(shù)水平、實(shí)驗(yàn)及檢驗(yàn)的設(shè)備和手段，常常成為解決問題的關(guān)鍵。
第三步：探求問題的來源
�、儆涩F(xiàn)有理論與經(jīng)驗(yàn)事實(shí)之間的矛盾而引起的。A、新的觀察實(shí)驗(yàn)與原有理論相悖。例如歷史上關(guān)于天王星實(shí)際運(yùn)行軌跡與按經(jīng)典的牛頓天體力學(xué)所計(jì)算出來的理論軌跡不相符的矛盾。由于發(fā)現(xiàn)了用現(xiàn)有理論解釋不了的新現(xiàn)象，就使得原有理論面臨危機(jī)。B、根據(jù)理論推出的邏輯結(jié)論與客觀事實(shí)之間的矛盾。
�、谟衫碚擉w系之間的矛盾而產(chǎn)生的問題。A、同一理論體系內(nèi)部的邏輯困惑。在這方面最著名的例子，就是伽利略通過揭露亞里士多德關(guān)于重物先落地的所謂亞里士多德動(dòng)力學(xué)悖論，并由此而建立起的，包括自由落體定律在內(nèi)的一系列運(yùn)動(dòng)定律。B、不同理論體系之間的矛盾。在科學(xué)研究中，對于同一現(xiàn)象范圍內(nèi)的許多事實(shí)，�？梢越⑵鹪S多假說對它們進(jìn)行解釋。例如對光的波粒二象性矛盾的研究與探索。
�、塾衫碚摰膶�(shí)際應(yīng)用或人們的實(shí)際需要同現(xiàn)有的技術(shù)條件的矛盾而提出的問題。例如，核物理的建立為人類開發(fā)利用原子能展示了光明的前景，但是，要使理論真正轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)，僅有理論的指導(dǎo)是不夠的，還需要解決大量的、系統(tǒng)的、與之相關(guān)的一系列技術(shù)問題。而這些問題的提出則成為應(yīng)用和開發(fā)研究的對象。
第四步：確定選擇課題的原則
①需要原則。從科學(xué)發(fā)展的歷程和當(dāng)代科學(xué)研究表明，許多重大課題都是從社會(huì)生產(chǎn)和生活的需要中提出來的。例如，袁隆平等人的雜交水稻育種研究獲得成功，使得水稻的畝產(chǎn)量大大提高。諸如此類問題的解決，不僅為社會(huì)帶來了直接的經(jīng)濟(jì)效益，而且推動(dòng)著科學(xué)技術(shù)本身的深入發(fā)展。企業(yè)需要往往體現(xiàn)在對新產(chǎn)品的改造和技術(shù)的革新上。 ②創(chuàng)造性原則。創(chuàng)造性是指在思想上與實(shí)質(zhì)上均具有科學(xué)的揚(yáng)棄精神，反對因循守舊，勇于做他人想做而不能做的事，走他人不敢走的路。創(chuàng)造性原則大體可以分為思維、觀念上的創(chuàng)新和方法、應(yīng)用上的創(chuàng)新。思維、觀念上的創(chuàng)新是自然辯證法思辨精髓的體現(xiàn)。因?yàn)�，只有人的認(rèn)識(shí)上的飛躍、突破，或者說是人的認(rèn)識(shí)上的創(chuàng)新，才會(huì)有方向正確的、行動(dòng)上的創(chuàng)新。例如，愛因斯坦的同時(shí)性的相對論從狹義到廣義的拓展，為人類科研帶來了福音。方法和應(yīng)用上的創(chuàng)新最能增強(qiáng)人們認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力，它能在最短的時(shí)間內(nèi)用最小的付出獲得最大的收益。普賴斯和湯淺光朝將當(dāng)時(shí)已建立的科學(xué)統(tǒng)計(jì)方法應(yīng)用于歷史學(xué)研究中，分別研究并得出了著名的科學(xué)指數(shù)增長率和科學(xué)活動(dòng)中心轉(zhuǎn)移規(guī)律。而將方法上的創(chuàng)新與應(yīng)用上的創(chuàng)新有機(jī)地結(jié)合，例如，用新技術(shù)和新方法將原有設(shè)備進(jìn)行新的組合，則會(huì)產(chǎn)生更高的效益。
③可行性原則�？尚行栽瓌t是指在某項(xiàng)計(jì)劃或工程具體操作之前，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等方面進(jìn)行科學(xué)的考察，并確定該項(xiàng)目或計(jì)劃能否執(zhí)行。這里提出的可行性原則，主要是指在選擇課題時(shí)必須考慮的主、客觀條件。
主觀條件是指研究者為了完成某一課題所具備的知識(shí)結(jié)構(gòu)、層次、研究能力、團(tuán)隊(duì)意識(shí)以及技術(shù)水平，等等。通常，我們在選擇課題時(shí)應(yīng)該考慮：A、如果培養(yǎng)對象擅長于理性思維，而有關(guān)的文獻(xiàn)資料又較豐富且易獲得，則應(yīng)該選擇理論性課題；B、如果培養(yǎng)對象的動(dòng)手能力強(qiáng)，而且又熱衷實(shí)驗(yàn)研究，同時(shí)必要的實(shí)驗(yàn)儀器齊全或者能夠籌措，則選擇實(shí)驗(yàn)性課題易于成功；C、如果培養(yǎng)對象的知識(shí)面較廣博，且又有較好的協(xié)作能力、條件，則可以考慮接受跨學(xué)科性的研究項(xiàng)目�？刂普摰膭�(chuàng)始人維納最初學(xué)的是生物學(xué)，但是，他的動(dòng)T-ff力弱，實(shí)驗(yàn)做得不理想，但思路敏捷。后來，他跟隨羅素學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)并且關(guān)注前沿科學(xué)，終于在若干年后利用較好的數(shù)學(xué)功底和長于理性思維的特點(diǎn)，在創(chuàng)立控制論上做出了重要的貢獻(xiàn)。維納的成功經(jīng)歷，我們可以看出，有機(jī)地利用上面的三種選擇因素，就能充分發(fā)揮個(gè)性的優(yōu)勢，有利于研究的成功。
客觀條件則是指研究者在他所從事的研究過程中必須具備的物質(zhì)手段，例如，相關(guān)的設(shè)備和儀器，以及必要的資金、人力、圖書情報(bào)等等。
第五步：探索答案
當(dāng)確定了研究課題之后，下一步的工作就是解題尋求答案。該過程大體如下：
①分析問題——確定問題的背景知識(shí)、性質(zhì)、解題方式和預(yù)測可能出現(xiàn)的結(jié)果等因素。其中，分析問題的性質(zhì)是眾多因素中最為重要的，它可以分為常規(guī)問題和非常規(guī)問題。常規(guī)問題是指這類問題可以通過已有理論，并且針對問題的特征列出輔助性的假說去求解。非常規(guī)問題則是指解決這類問題已經(jīng)沒有適合的理論，因此，必須擺脫束縛，透過問題的背景知識(shí)的限制，充分調(diào)動(dòng)研究者的洞察能力、想象能力、思維能力、聯(lián)想能力，科學(xué)地、大膽地提出新假說。
�、谔岢黾僬f。所謂假說，是指根據(jù)一定的科學(xué)事實(shí)和理論，對研究的問題作的一種假定性推測與說明。它同時(shí)反映著研究者在某個(gè)階段的知識(shí)背景——具有階段性，同時(shí)也表明這種知識(shí)形態(tài)將在假說應(yīng)用的過程中有著逐步完善的趨勢——具有發(fā)展性。因此，我們通常采用假說手段對研究對象作一個(gè)試探性的說明，找出產(chǎn)生該問題的種種可能因素。由于假說是科學(xué)性、猜測性和眾說性的辯證統(tǒng)一體，所以它能反映研究者的主觀能動(dòng)性、發(fā)散性思維和創(chuàng)新能力。從自然辯證法的角度看，它既有科學(xué)的分析與演繹，又包含了某些至今未被人們認(rèn)知的推理成分。通常，我們將假說分成以下兩個(gè)過程：
A、研究者充分發(fā)揮想象力，在有機(jī)地綜合運(yùn)用各種思維方法，大膽合理的懷疑的基礎(chǔ)之上，收集有關(guān)影響問題的本質(zhì)和相關(guān)的因素，并建立假說理論模型。B、根據(jù)所建立的理論模型，采用合適的手段，例如數(shù)學(xué)建模探索答案。數(shù)學(xué)建模屬于自然辯證法的科學(xué)技術(shù)方法論范疇，它的研究主要是根據(jù)研究對象的本質(zhì)特征，進(jìn)行數(shù)量、結(jié)構(gòu)等方面的充分的描述、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算、嚴(yán)密的邏輯推導(dǎo)和判斷，并在此基礎(chǔ)上準(zhǔn)確地把握事物的本質(zhì)和揭示研究對象的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種研究方法。數(shù)學(xué)建模還能起到科學(xué)的預(yù)見作用，由此引發(fā)重大的發(fā)現(xiàn)。歷史上有關(guān)天王星的發(fā)現(xiàn)就是一個(gè)有力的說明。在研究過程中，通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)建模的有機(jī)運(yùn)用，能夠展示研究者的邏輯思維和高超的實(shí)際操作技能。當(dāng)然，如果反復(fù)的計(jì)算仍然不能找到合理的答案，那么，就應(yīng)該重新審視先前假說的合理性、邏輯性。
第六步：檢驗(yàn)結(jié)果
當(dāng)問題的答案得出之后，還應(yīng)當(dāng)對解題過程以及答案的正確性、可靠性進(jìn)行檢驗(yàn)。如果所得到的答案不能直接通過觀察實(shí)驗(yàn)的手段予以校驗(yàn)，我們還可以運(yùn)用自然辯證法中的邏輯推理等方法將問題的過程與結(jié)果，轉(zhuǎn)換成某種可以直接驗(yàn)證的陳述，繼而進(jìn)行驗(yàn)證。如果檢驗(yàn)后的結(jié)果與實(shí)際不相符合，則應(yīng)該重新考察先前提出假說是否合理。值得重視的問題是，由于現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)手段、設(shè)備，尤其是技術(shù)、技能水平還有待提高、完善，故而對結(jié)果的證明是證實(shí)還是證偽，則是一個(gè)非常復(fù)雜的問題，對它的判斷與解決，需要研究者具備較高的綜合能力。
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