科技创新思路与方法范例(3篇)
科技创新思路与方法范文
关键词：工科教学创新教学改革多样化
大学生是文化素质较高的群体，他们在校期间受到很多理论知识、专业及技能的教育培训，他们较普通的人群有较大的创新潜能。开展创新教育是高等学校为迎接21世纪知识经济挑战，培养具有创新型人才的重要措施。这既是时代的要求，也是其担负的责任。从总体看，目前高校的教学改革基本停留在认识层面或一些单因素的分析与实践，缺乏对影响学生群体创新能力的多因素、多环节、系统性的研究。笔者结合对大学生创新教育教学的改革思路，对工科教育改革创新进行了探索和实践。
一、创新教育的内涵与目标
创新教育是以人为本的教育。从根本上来说是一种重视人的主体性、弘扬人的主体精神、注重发展人的创造性的教育。在教学活动中以学生为主体，尊重学生人格，注重学生个性品质的全面发展，注重发现和培养每个学生的潜在能力，激发学生的创造动机。创新教育是全方位、全过程的教育，它渗透到学校的所有教育活动，包括教学的各个环节、教学管理、课外社会、科技、文体活动等。创新教育的核心目标是培养建设创新型国家所需要的创新型人才。具体目标应该包括创新意识、创新精神、创新思维及创新能力等方面。[1]
二、创新教育改革思路的实践
1.把创新教育融于思想教育及管理
在大学生思想教育和管理工作中融入创新教育思想，在学生党课、团课学习中增加创新教育内容，培养学生的创新精神。为实现有组织有计划的开展大学生创新活动，我们在试点学院组织成立了大学生求是创新协会和科技创新部，制定了协会章程，各班委会配备了一名科技委员。创新协会定期邀请国内知名专家学者为学生举办各类科技讲座，举办科技创新研讨会，定期组织各类创新设计大赛和设计作品展，使学生广泛接触了解科学技术发展前沿知识，激发学生积极参加创新活动的热情，开发学生创新意识和潜能，引导学生广泛参与创新活动。
2.把创新教育融入课堂理论教学
为了在课堂理论教学融入创新教育，专门为学生开设了《机械优化设计》课程，使学生系统掌握创新理论知识，培养学生创新思维能力。在《机械原理》、《机械设计基础》、《机械制造基础》、《基于NX的CAE仿真》、《现代机床设备》等课程中融入创新教育理念，及时引入新理论、新技术、新方法，使学生能够及时接触最新科技发展动态，为学生奠定创新思维的理论知识基础。通过开设设计性、综合性实验，为学生提供了理论与实践相结合的综合训练平台。[2]
为了将创新教育教学有机地融入到一般工程技术课程中，我们选择《机械工程测试技术》课为示范，探索教学内容和教学环节的改革，在课程中增加创新性课题的讨论课，鼓励优秀创新方案进行实际制作，推荐参加院校及省创新设计大赛，选拔实用性、新颖性和创造性的作品申报国家专利。改革作业模式，选择一些典型题目由学生组建测试系统，完成实测作业。
3.把创新教育融入实践训练教学
实验教学与实践教学是培养学生创新能力的重要环节。在实验课建设中加强综合型实验和创新型实验的开发，机构创新设计、机电传动控制、产品设计等实验室对学生开放，为学生提供开放型的创新实践平台。建设工程训练中心，从而强化了学生实际动手的工程能力培养，工程训练中心构建模块化工程训练实践教学体系，为全校学生提供了工程训练实践机会。在生产实习环节，选择东风汽车、灿坤集团、一拖集团等多种类型的现代化知名企业作为校外实践教学实习基地，开展多种形式的现场教学，为开发大学生创新思维意识构筑工程背景知识。
4.把创新教育寓于趣味效应
利用课外科技创新与社会实践提升大学生创新能力，培养学生创新的自主性、能动性。充分发挥大学生求是创新协会的作用，通过协会广泛吸收学生会员，定期组织开展各类创新设计大赛大型创新活动，组织优秀会员参加省内和全国创新设计大赛，组织学生走出校园参与企业的产品创新设计，形成长效、规范的创新效应：“传帮带”效应、“趣味”效应和“主动”效应。
三、实践创新教育平台建设
实践创新教育平台建设的重点是在加强实践教学条件的基础上，加强实践教学内容、实践教学模式建设。[3]
在实验环节中，提倡实验教学与科研课题相结合，创造条件让学生较早地参与科学研究和创新活动；注重更新实验教学内容，开设综合性、设计性、创新性试验，拓宽学生实验思路。设计性、创新性实验强调教学方法从传统的以教师为主的模式转变为学生为主的模式，教师的作用更多地体现在科学研究方法的指导上，更好地促进学生开展自主学习、研究性学习，激发学生的学习兴趣和激情，进一步对实验中碰到的实验现象从理论的高度加以认识；要注重培养学生科学的思维方式和严谨的工作作风，提高学生观察问题、分析问题和解决问题的能力。
在课程设计环节，增加创新设计内容，做到科学选题。课程设计题目均应来源于工程实践，既要反映教学大纲的要求和本学科最新的科学技术的发展，又能使学生运用已学的基础理论知识解决实际工程问题，在工程设计思想和能力方面得到锻炼。
改变现有的实习教学模式，改学生被动实习为主动实习。在实习内容上，增加解决工程实际问题的内容：在实习方法上，由布置任务、完成任务、检查任务转为由学生针对实习题目提出解决方案和实施方法，并在实习过程中解决各种随机出现的问题。学生作为主体经历查阅资料、方案设计及比较、方案实施及调试和目标实现及评价等工程实践环节。
四、小结
走改革创新教育之路是我国高校培养人才的必经之路，同时也是一条曲折之路。高校的中心任务是培养高素质创新型人才。因此，在教学改革过程中，应不断创新，激发学生的学习热情和创新意识，从而培养出具有创新意识的高素质人才。
参考文献：
[1]陈劲：面向创新型国家的工程教育改革研究[M].中国人民大学出版社，2006
科技创新思路与方法范文篇2
关键词：创新；实践；课程建设；道路工程
中图分类号：G642.3文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）33-0227-02
过去的二十年，伴随着我国经济的快速发展，我国公路建设也实现了跨越式发展。随着道路里程和使用年限的增加，道路工程领域工作的重心将逐渐由建设过渡到养护、管理，这一重要转变必将带来大量新问题，对道路工程技术人才的创新实践能力也将提出新的要求。为适应道路工程实践对工程技术人才创新实践能力的迫切需求，众多高校针对道路工程领域创新实践人才的培养开展了积极的探索。本文从道路工程的特点出发，结合创新实践课程的实践，分析了道路工程创新实践课程的现状、形式，探讨了适宜的创新实践课程内容。
一、我国大学生创新实践能力培养的经验
美国的一些学校规定大学生必须参加科研创新活动，德国的高等工程院校以文凭工程师为培养目标，十分重视实践教学环节，通过一系列的系统教学、实践来培养学生的工程实践能力和创新能力。近年来，我国许多高校也开展了大学生创新实践能力培养途径的探索。2003年，王汉成等人[1]针对工科大学生创新实践能力培养的需要，探讨了开放式创新实践实验室的基本构造及各层平台间的联系。2004年，朱龙彪等人[2]探讨了基于开放式创新实践实验室的立体训练体系的构建方式。2005年，重庆大学研究生院[3]建立了集开放实验室、创新项目研发、学术论坛、访学交流及创新实践为一体的研究生创新实践基地。2007年，杨叔子等人[4]依托“全国大学生机械创新设计大赛”的实践，论述了这类竞赛在大学生创新实践能力培养中的重要性。2009年，杨叔子等人[5]再次论述了这类竞赛的实质内涵，并提出办好与提高这类竞赛的建议。2008年，鲁健生[6]从观念创新、学校与社会共育人才的机制创新、人才培养模式创新等层面，探讨了培养一线创新人才的途径。2010年，王志等人[7]针对目前大学生科技创新竞赛活动的现状，探索总结了一套“系统组织、参与模式和指导体系”，使创新竞赛活动成为提升学生综合素质的有效平台。2010年，张宝昌等人[8]探索了大学生实践教学体系改进的途径，构建了三结合、分层次、多模块、渐进式的综合性实践教学体系。2010年，李世伟[9]将创新实践教育与课程教学、毕业设计相结合，探索了学生创新积极性、创新意识与团队协作意识的培养途径。2010年，李泽等人[10]提出了在大学生创新实践活动中的管理、组织、指导和评价等一系列方法和措施。综上所述，我国高校对大学生创新实践能力的培养开展了许多有益的探索，主要有如下几个方面的经验值得借鉴：①以开放式创新实践实验室建设为依托，将创新实践能力的培养贯穿到各类实践课程和实践环节。②完善课外科技竞赛活动的组织、管理及指导方式，充分发挥课外科技竞赛活动在创新实践能力培养方面的作用。③以创新项目为平台，引导学生在项目实践中培养团队合作能力和创新实践能力。
二、道路工程创新实践课程的内容探讨
实验室、实践课、科技竞赛、创新项目是培养学生创新实践能力的主要途径。在创新能力培养的过程中，既要充分发挥教师的作用，也要充分调动学生的主动性。在创新项目、课外科技竞赛等活动中，学生是主体，应充分发挥学生的积极性和主动性，提高学生主动思考和动手的能力，教师在其中主要是引导作用。然而创新实践课是由教师主导的，是创新实践能力培养过程中教师发挥主导作用的重要环节。因此建设好创新实践课程，对充分发挥教师在创新实践能力培养中的作用，具有重要意义。道路工程作为一个学科方向，学生创新实践能力涵盖多个方面，涉及不同层次。本文将创新实践分为如下三个层次，并结合道路工程的状况，逐一梳理了可能的创新实践课程内容。①概念层面的创新。概念层面的创新是突破现有体系的尝试，是理念层面的创新。对与道路交通运输体系来说，引导学生根据交通的实际需求，尝试各种奇思妙想，寻求解决交通问题的思路，包括交通基础设施的变革思路。通过系统的概念设计，分析新体系的可行性、技术难点、安全问题，完善新的体系，从而使学生体验从空想到科学的过程，锻炼其创新能力。这类创新实践不依赖实验室及工程和研究项目，实施比较方便。②方法层面的创新。方法层面的创新主要是运用一些新的方法，解决一些现有方法难以解决的问题。随着道路工程领域学科交叉的不断深化，方法层面创新的实例非常丰富，有待改进的问题也非常多，为学生创新实践提供了多种多样的素材，主要包含如下一些方面：第一，道路安全评价方法及评价体系。第二，道路路面使用性能的评价方法及剩余寿命的预估。第三，材料的虚拟试验方法。方法层面的创新较概念层面的创新更接近工程实际，实施中对工程实践、实验室等的依赖较重，适宜结合实验室开展的工程和研究工作。③技术层面的创新。技术层面的创新主要是对道路工程中的技术、工艺问题的探索，这一层面的工作较方法层面的创新工作更加接近工程实践。适宜的创新实践内容如下：结合对现有实验设备的改进和辅助工具的设计，实现一些材料性能、路面性能的测试和检测；在实验室探索一些新材料或废弃物在道路工程中的可用性；利用室内模型探索新的路面结构的可行性。概念、方法、技术三个层面的创新实践各有特色，锻炼培养的能力也不尽相同，在创新实践课程体系中，均应有所体现。
三、创新实践课程的形式
创新实践课程的任务与目标有别于课程体系中的理论课，也不同于传统的实践课。知识的讲述不是创新实践课程的重点，本文认为创新实践课程应包含如下环节：①潜在工程实践问题的阐述，通过对前沿问题的了解，激发学生兴趣。②潜在工程实践问题解决途径的研讨。③引导学生沿自己的思路动手实践。针对上述主要环节，课程的形式可以灵活多样。重点在于问题和需求，穿插一些可能的解决途径，但不应使学生的思路受到局限。有条件时可以结合实验室开展的工程实践和科研项目开展工作，最终以项目的完成结束课程，完成效果好的项目可以推荐参加相关科技大赛，或申请各类创新基金的资助。这样的形式可以使创新实践课程成为学生创新实践能力培养中的一个纽带，全面提高创新实践能力培养各环节的效果。
随着道路交通事业的不断发展，道路工程实践对工程技术人才的创新实践能力也提出了新的要求。本文针对道路工程领域大学生创新实践能力培养的需求，回顾总结了我国大学生创新实践能力培养的经验，探讨了创新实践课程在创新实践能力培养中的地位，进而结合道路工程的特点，探讨了道路工程创新实践课程适宜的内容及开展形式，为道路工程创新实践课程的建设提供了一些可供借鉴的思路。
参考文献：
[1]王汉成，刘明，朱龙彪.创新实践能力的培养与开放式创新实践实验室的建设[J].实验技术与管理，2003，20（2）：5-8.
[2]朱龙彪，徐海黎，张兴国，等.机电一体化专业方向课程体系的组织与创新实践能力的培养[J].南通工学院学报（社会科学版），2004，20（3）：100-101.
[3]杨叔子，吴昌林，彭文生.机械创新设计大赛很重要[J].高等工程教育研究，2007，（2）：1-5.
[4]杨叔子，吴昌林，彭文生，等.再论机械创新设计大赛很重要——纪念中共中央、国务院《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》颁布十周年[J].高等工程教育研究，2009，（5）：5-10，35.
[5]鲁健生.推进教育创新，培养一线创新人才的实践与探索——以成都农业科技职业学院近30年的教育创新实践为例[J].高等农业教育，2008，9（9）：72-75.
[6]王志，张进生.完善创新实践教育与竞赛体系提升大学生创新创业能力[J].现代制造技术与装备，2010，（6）：66-68.
[7]重庆大学研究生院.在创新中实践在实践中创新——重庆大学研究生创新实践基地建设的探索与实践[J].2005，（1）：23-25.
[8]张宝昌，刘海峰.创新实践教学体系，加强大学生实践能力培养[J].长春工业大学学报（高教研究版），2010，31（4）：63-64.
[9]李世伟.创新实践教育与创新人才培养[J].现代制造技术与装备，2010，（6）：82-83.
科技创新思路与方法范文
关键词：实验教学；创新能力
一、引言
当今时代，科技进步日新月异，国际竞争变得日趋激烈。而各国之间的竞争，是民族创新能力的竞争。我国作为发展中国家，要想在激烈的国际竞争中占据有利位置，就必须走科教兴国的道路。高等教育是培养人才的摇篮，是经济发展的强大后盾，中华民族能否在二十一世纪取得更大的发展，关键在于我国的高等学校能否培育和造就出适应时展的大批创新人才。因此，高等学校必须加快教学改革，大力开展创新教育，着重培养大学生的创新性思维和创新能力，将教学目标由培养“知识型”人才转向培养“创新型”人才。
长期以来，控制类专业各教研室制定专业教学计划、教学大纲，习惯于把专业实验课附属于专业课，少量安排若干学时的教学实验，实验大多是观摩性、验证性实验。基本上是学生按照实验指导书规定的几个实验项目，学会一些操作，而无创新能力的训练。
二、传统实验教学方式
传统的实验教学常常是老师仔细讲解实验目的、内容、步骤，甚至将结论预先告诉学生，学生只需“照猫画虎”进行实验即可。这样虽然能够提高学生操作的熟练程度，却不能培养和锻炼学生的创新能力。因此，我们改革了实验教学方法，激发学生的实验兴趣、培养学生思维能力。
例如：比较典型计算机控制技术实验压力、流量、温度和水位单回路控制，学生根据老师提供的实验指导书预习，完成实验目的、内容、步骤并写在实验报告上，实验课上老师仔细讲解压力、流量、温度和水位单回路控制实验中P、I、D参数整定，学生根据老师讲解按部就班完成实验，记录相关参数，总结结果并写在实验报告上。在实验教学方式上存在问题，学生非常被动的按部就班完成实验，无法培养学生的创新能力。
另一个案例低压电器控制实验电机正反转控制，老师提供实验指导书包含电气原理图和接线图，学生利用成套实验设备，轻松完成实验。这种实验教学方式培养不了学生的创新能力。
三、改革实验教学方式培养创新能力
为了培养创新能力改革实验教学方式，将实验教学方式分为：基础实验教学，综合性、设计性实验教学，创新性实验教学。对于学生打好基础是根本，提升综合性、设计性能力是保障，最后培养创新能力。
1、基础实验教学方式
基础实验主要培养学生的基本操作技能，教师以讲座形式向学生讲授实验基本理论和基本知识、实验技术原理、数据处理方法、科学研究方法、文献查阅、科学论文和技术报告的撰写方法等；学生须预习实验讲义的内容，然后每个学生在实验室独立完成实际操作训练和数据测量，课后再撰写实验报告。对于基础实验教学，在方式上进行了改革，主要是将学生被动学习变主动学习，老师给出相关知识点，并讲解实验基本理论和基本知识、实验技术原理、数据处理方法、科学研究方法、文献查阅、科学论文和技术报告的撰写方法，学生自己写出实验目的、内容、步骤，并且完成实验内容。
2、综合性、设计性实验教学方式
综合性、设计性实验是培养学生运用理论知识解决实际问题的主要途径。教学时教师主要起“指导、引导、解惑”的作用。“指导”就是向学生讲解实验的进行方式、学生需要的理论知识；“引导”就是在学生查阅文献、设计实验方案、调试仪器、测量数据、数据分析、结果讨论等过程中，教师与学生共同分析各方案的利弊，向正确的方向指引，但不包办或指定学生实验方案；“解惑”就是当学生在自主实验时遇到疑问或实验失败总结教训时，教师对学生有疑问的地方或未注意到的地方进行解答。
在实验内容的设立上本着“以学生为主体，教师指导”的原则，学生带着任务目标去学习掌握与实验项目相关的控制专业理论和实验技能，使学生既充分体验到获得实验结果的成就感，又激发其自主学习、自主实践的兴趣，有利于培养其独立学习、独立探究的能力。
通过“指导、引导、解惑”的教学方法，使学生不仅熟练掌握实验技能和实验技术，而且学会提出问题、分析问题和解决问题的科学方法，开拓思路，熟悉和体验研究过程，使学生形成科学思维，培养科学精神，提高其综合素质。
以51单片机温度多路检测系统设计与制作为例，教师只提出基本要求：
为了实现对环境中多点的温度进行检测，提出了一种基于AT89C51单片机并采用数字化单总线技术的多路温度采集系统方案。
这是一个综合性、设计性实验，涉及相关课程有：信号与系统、数字电路、模拟电路、微机机原理及应用、51单片机原理及应用、C语言和汇编语言程序设计等，通过“指导、引导、解惑”的教学方式，学生的综合性、设计性能力得到很大提高，为创新能力的培养打下了良好的基础
3、创新性实验教学方法
创新性实验是学生与教师共同进行的实验，每个创新性实验一般由2-3名学生进行，需有一个以上指导教师，实验中心再配备一名实验技术人员，学生设计实验方案，教师进行审查把关，实验技术人员负责仪器使用及实验室安全等。
开展创新性实验主要依托科研项目进行，将最新科研成果转化为实验项目，并不断更新实验内容，实现基础与前沿、经典与现代的有机结合。包括本科生研究培养计划、国家大学生创新创业计划、本科生导师制及校企（或科研院所）合作制等。
中心积极推动学生通过项目参与到教师承担的各类课题研究中，进一步强化学生从事控制类专业调查和研究的实际工作能力。另外，学院实行本科生导师制，鼓励有科研兴趣的学生进入科研实验室，协助老师进行科研课题研究，取得了很好的成效。
在大学生创新性实验计划项目《基于西门子PLC的中药萃取控制系统设计和仿真》中，学生创新能力得到了很大提高。
通过创新性研究项目的实践锻炼，学生能够把握科技前沿、社会需求，建立先进的科学思想，探索、思考新的科学问题，同时其研究成果也为科研发展或者社会科技服务做出了贡献。
四、结束语
综上所述，通过改革实验教学方式和传统的实验教学方式的比较，改革实验教学方式，能够培养创新能力。
参考文献：
[1]郭天祥.新概念51单片机C语言教程[M].电子工业出版社，2009.
[2]周学军.基于AT89C2051的数字温度计设计[J].现代电子技术，2010，17：164-165.
[3]易丽华，黄俊.基于AT89C51单片机与DS18B20的温度测量系统[J].电子与封装，2009，9（5）：39-43.
[4]李强，田国栋.基于DS18B20d的室内智能温度控制系统设计[J].电子设计工程，2012，20（3）：34-36.
[5]《过程控制系统》，编（译）著：黄德先、王京春、金以慧。，出版社：清华大学出版社。
[6]自动控制原理，作者：吴麒，出版社：清华大学出版社。
[7]计算机控制技术――高等学校教材，作者：姜学军，出版社：清华大学出版社。
