關于工科院校培養應用型人才創新能力的思考論文

　　論文摘要：本文認為，對工科院校應用型人才的評價標準也要與時俱進。除了應該具備的專業知識、團隊精神和終身學習能力外，發散性思維與解決問題的能力，高超的操作技能和敢于質疑、勇于創新的精神更成為衡量現代應用型人才標準的重要因素。本文立足于自然辯證法的科學技術觀，應用科學技術方法論，具體探討了培養新時期工科院校應用型人才的措施與途徑。

　　論文關鍵詞：工科院校 應用型人才 創新能力

　　所謂工科應用型人才，是指具有深厚的基礎理論知識和扎實的專業基礎，以及較強的調研能力、實踐能力、專業技術的操作技能與相關技術綜合能力，并善于在此基礎上進行技術創新的人才。工科應用型人才與工科研究型人才的不同之處主要表現在創新的內容與創新的方式上。應用型人才不僅能掌握和應用最新技術運轉設備，而且能改革、改造和創新技術，在同樣的投入下獲取更大的成效；而研究型人才則側重于新設備的研制。

　　德國教育家斯普朗格曾經說過：教育的最終目的不是傳授已有的東西，而是要把人的創造力量誘導出來。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受社會歡迎的工科應用型人才，已經成為當務之急。

　　中國加入WTO后，教育的快速發展與教育經費的短缺這一“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社會需要的、有競爭潛能和可持續發展的人才，這已經成為高等教育的研究重點。筆者在借鑒國外先進經驗的基礎上，提出如下設想：

　　1．在某些學科中進行試點，增加“創新”學分，鼓勵學生在基礎課和專業課學習的過程中樹立“敢于懷疑、勇于挑戰”的思想。

　　2．有條件的實驗室向學生開放，同時提供一些課題或研究項目讓學生選擇。為保證實驗的順利進行，我們可以學習斯坦福大學、牛津大學的模式，為選擇課題的學生配備導師(指導教師)。此舉在我國推行，既能彌補和完善我國應用型工科大學生的動手能力，即開發學生的創新能力，將他們從應試教育“熟知”的教學方法環境中，逐漸轉向追求“真知”的主動性和能動性，同時又能促進一些長期從事純理論與應試式教學的“經師”，努力成為具有實際操作經驗與能力，知識與技能不斷更新的“真師”。

　　為了研究工作能順利地進行，作者以自然辯證法的科學技術方法論為指導思想，擬訂了一個適合工科應用型人才選擇課題、研究、創新的實施方案。具體操作過程可以5)以下幾個步驟：

　　第一步：確定科研的起點

　　科研的起點是什么?傳統的觀點認為科學研究始于觀察實驗，亞里士多德與牛頓均認同認識源于實踐的基本命題。但是，實踐證明，觀察實驗并不是科研的唯一起點。德國科學家倫琴發現x射線就是最好的例證。因此，我們可以這樣認為：發現問題并提出問題是科學研究的起點。因為，提出一個問題甚至比解決一個問題更重要。解決一個問題也許僅是數學上或實驗上的技能而已，而提出新問題、新理論，從新的角度去看問題，卻需要創造性的想象力，更有可能產生科學上的革命。

　　第二步：掌握問題的實質

　　當我們確定問題是科研的起點這一大前提后，還必須掌握問題的實質。通常可以從科學與常識、科學與偽科學等方面考察問題的實質。科學與常識——科學問題是通過對科學的背景知識進行了認真的思索和分析后提出來的，這種認識上的進展，已經構成了“科學發現的可能性”。而常識問題有可能只是淺顯無知的提問，但也有可能會引出科學問題。因此，對后者應該辯證地對待。

　　科學與偽科學——科學問題是客觀存在的問題，是可以通過實踐檢驗的。因此，它具有真實的特征。然而，在現實中也存在著偽科學問題。所謂偽科學，是指用已有的經典理論和技術既不能證實又不能證偽，既不能依靠邏輯推理又不能單憑經驗回答的問題。從哲學思辨的角度分析，科學與偽科學之間存在著歷史的、辯證的和發展的關系。當某個問題被提出來時，解決問題的現有理論背景、技術水平、實驗及檢驗的設備和手段，常常成為解決問題的關鍵。

　　第三步：探求問題的來源

　　①由現有理論與經驗事實之間的矛盾而引起的。A、新的觀察實驗與原有理論相悖。例如歷史上關于天王星實際運行軌跡與按經典的牛頓天體力學所計算出來的理論軌跡不相符的矛盾。由于發現了用現有理論解釋不了的新現象，就使得原有理論面臨危機。B、根據理論推出的邏輯結論與客觀事實之間的矛盾。

　　②由理論體系之間的矛盾而產生的問題。A、同一理論體系內部的邏輯困惑。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于重物先落地的所謂亞里士多德動力學悖論，并由此而建立起的，包括自由落體定律在內的一系列運動定律。B、不同理論體系之間的矛盾。在科學研究中，對于同一現象范圍內的許多事實，常可以建立起許多假說對它們進行解釋。例如對光的波粒二象性矛盾的研究與探索。

　　③由理論的實際應用或人們的實際需要同現有的技術條件的矛盾而提出的問題。例如，核物理的建立為人類開發利用原子能展示了光明的前景，但是，要使理論真正轉化為現實，僅有理論的指導是不夠的，還需要解決大量的、系統的、與之相關的一系列技術問題。而這些問題的提出則成為應用和開發研究的對象。

　　第四步：確定選擇課題的原則

　　①需要原則。從科學發展的歷程和當代科學研究表明，許多重大課題都是從社會生產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，使得水稻的畝產量大大提高。諸如此類問題的解決，不僅為社會帶來了直接的經濟效益，而且推動著科學技術本身的深入發展。企業需要往往體現在對新產品的改造和技術的革新上。   ②創造性原則。創造性是指在思想上與實質上均具有科學的揚棄精神，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。創造性原則大體可以分為思維、觀念上的創新和方法、應用上的創新。思維、觀念上的創新是自然辯證法思辨精髓的體現。因為，只有人的認識上的飛躍、突破，或者說是人的認識上的創新，才會有方向正確的、行動上的創新。例如，愛因斯坦的同時性的相對論從狹義到廣義的拓展，為人類科研帶來了福音。方法和應用上的創新最能增強人們認識世界和改造世界的能力，它能在最短的時間內用最小的付出獲得最大的收益。普賴斯和湯淺光朝將當時已建立的科學統計方法應用于歷史學研究中，分別研究并得出了著名的科學指數增長率和科學活動中心轉移規律。而將方法上的創新與應用上的創新有機地結合，例如，用新技術和新方法將原有設備進行新的組合，則會產生更高的效益。

　　③可行性原則。可行性原則是指在某項計劃或工程具體操作之前，從技術、經濟、環保等方面進行科學的考察，并確定該項目或計劃能否執行。這里提出的可行性原則，主要是指在選擇課題時必須考慮的主、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結構、層次、研究能力、團隊意識以及技術水平，等等。通常，我們在選擇課題時應該考慮：A、如果培養對象擅長于理性思維，而有關的文獻資料又較豐富且易獲得，則應該選擇理論性課題；B、如果培養對象的動手能力強，而且又熱衷實驗研究，同時必要的實驗儀器齊全或者能夠籌措，則選擇實驗性課題易于成功；C、如果培養對象的知識面較廣博，且又有較好的協作能力、條件，則可以考慮接受跨學科性的研究項目。控制論的創始人維納最初學的是生物學，但是，他的動T-ff力弱，實驗做得不理想，但思路敏捷。后來，他跟隨羅素學習數學并且關注前沿科學，終于在若干年后利用較好的數學功底和長于理性思維的特點，在創立控制論上做出了重要的貢獻。維納的成功經歷，我們可以看出，有機地利用上面的三種選擇因素，就能充分發揮個性的優勢，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手段，例如，相關的設備和儀器，以及必要的資金、人力、圖書情報等等。

　　第五步：探索答案

　　當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、性質、解題方式和預測可能出現的結果等因素。其中，分析問題的性質是眾多因素中最為重要的，它可以分為常規問題和非常規問題。常規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。非常規問題則是指解決這類問題已經沒有適合的理論，因此，必須擺脫束縛，透過問題的背景知識的限制，充分調動研究者的洞察能力、想象能力、思維能力、聯想能力，科學地、大膽地提出新假說。

　　②提出假說。所謂假說，是指根據一定的科學事實和理論，對研究的問題作的一種假定性推測與說明。它同時反映著研究者在某個階段的知識背景——具有階段性，同時也表明這種知識形態將在假說應用的過程中有著逐步完善的趨勢——具有發展性。因此，我們通常采用假說手段對研究對象作一個試探性的說明，找出產生該問題的種種可能因素。由于假說是科學性、猜測性和眾說性的辯證統一體，所以它能反映研究者的主觀能動性、發散性思維和創新能力。從自然辯證法的角度看，它既有科學的分析與演繹，又包含了某些至今未被人們認知的推理成分。通常，我們將假說分成以下兩個過程：

　　A、研究者充分發揮想象力，在有機地綜合運用各種思維方法，大膽合理的懷疑的基礎之上，收集有關影響問題的本質和相關的因素，并建立假說理論模型。B、根據所建立的理論模型，采用合適的手段，例如數學建模探索答案。數學建模屬于自然辯證法的科學技術方法論范疇，它的研究主要是根據研究對象的本質特征，進行數量、結構等方面的充分的描述、嚴謹的計算、嚴密的邏輯推導和判斷，并在此基礎上準確地把握事物的本質和揭示研究對象的運動規律的一種研究方法。數學建模還能起到科學的預見作用，由此引發重大的發現。歷史上有關天王星的發現就是一個有力的說明。在研究過程中，通過實驗和數學建模的有機運用，能夠展示研究者的邏輯思維和高超的實際操作技能。當然，如果反復的計算仍然不能找到合理的答案，那么，就應該重新審視先前假說的合理性、邏輯性。

　　第六步：檢驗結果

　　當問題的答案得出之后，還應當對解題過程以及答案的正確性、可靠性進行檢驗。如果所得到的答案不能直接通過觀察實驗的手段予以校驗，我們還可以運用自然辯證法中的邏輯推理等方法將問題的過程與結果，轉換成某種可以直接驗證的陳述，繼而進行驗證。如果檢驗后的結果與實際不相符合，則應該重新考察先前提出假說是否合理。值得重視的問題是，由于現有的實驗手段、設備，尤其是技術、技能水平還有待提高、完善，故而對結果的證明是證實還是證偽，則是一個非常復雜的問題，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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