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摘要：如何培养和发展学生的创新能力一直是素质教育研究的热点。本文以编译原理课程教学为例，从激发学生创新意识、培养学生发现并解决问题的能力、引导学生进行创新活动和科研三个方面讨论在专业课程教学过程中培养和发展学生创新能力的方法。
关键词：编译原理；专业课程；教学；创新能力
[中图分类号]G40-034 [文献标识码]A [文章编号]1671-8437(2011)01-0012-02
1 引言
在许多国家，培养和发展学生的创新能力的基本做法是创造教育课程化，开设专门的创造教育课，讲授创造原理、创造史例、创造技法，介绍杰出创造者的成就与人格特点，并让学生用材料用工具等进行创造尝试。但是，我们国家的大部分学校都没有将创造教育课程化，而是鼓励教师把创造精神渗透于各种教学之中，使得各科教学都能给学生以创造上的启迪。因此，对高校专业教师来说，如何在专业课程教学中培养和发展学生的创新能力是一个值得认真思考、深入探讨的课题。
2 创新能力和创新性思维的定义及内涵
2.1 创新能力的定义及内涵
广义的创新能力是指：创造出新想法、新事物的能力。日本创造心理学家恩田彰将其阐述为“产生出符合某种目标或新的情况的解决问题的设想，或是创造出新的社会(或个人)价值的能力，以及以此为基础的人格特征”。据此定义，创新能力包含三个方面内容：
(1)创造性思维：创造性思维是具有主动性和独特性的思维活动。根据恩田彰提出的：“创造就是把已知的材料重新组合，产生出新的事物或思想”这一揭示创造本质的定义，可以认为创新性思维是打破旧事物、旧思想，创造新事物新思想的一种具有积极意义和社会价值的思维活动形式，它具有灵感性、求异性、发散性和联想性。
(2)创造性人格：创造性人格又称为创造性精神或创造性个性倾向，它是创造型学生所必备的良好个性品质，是创造性发展的动力和方向保证。它对创造性活动起着动力、激励、强化等作用。综观诸多研究成果，创造性人格一般具有如下特征：勤奋热情、专心致志；不迷信权威、好奇性强、想象力丰富、喜欢探究性活动；观察敏锐、勇于质疑、善于发现新问题、新事物；善于思考、实验方法独特；坚韧自信、善于自制、不辞劳苦；能真正体验到成功喜悦等。
(3)创新性表现能力：创新性表现能力也称为领域技能、完成能力或创新性实践能力，它是实现创新性发展的必要条件。
2.2 创新性思维的本质
心理学家认为，创新性思维过程本质上是一种创新性问题的解决过程，包括四个阶段：
(1)发现问题：爱因斯坦说过，提出一个问题比解决一个问题更重要。
(2)明确问题：明确问题的要求和条件，即明确解决问题要达到的目标和解决问题过程中所能利用的因素和必须接受的限制。能否明确问题，取决于学生感性经验丰富程度和理性认识深刻程度。
(3)提出假设：提出假设是解决问题的一种方案。假设的数量和质量取决于思维灵活性和已有的知识经验两个条件。思维越灵活，越能多角度地分析问题，就越能提出众多的合理假设。与问题解决相关的知识经验越丰富，就越有利于扩大假设的数量，提高假设的质量。
(4)检验假设：假设可以通过实践或推理来检验，前者称为直接检验，后者称为间接检验。在教学中常用推理检验的方法，然后再在实践中进行直接检验。
创新性问题的解决通常由上述四个阶段的一次或多次反复循环组成。
3 通过编译原理课程教学培养和发展学生的创新能力
编译原理是一门介绍程序设计语言编译器构造的一般原理、基本设计方法和主要实现技术的计算机专业主干课程。在编译原理课程教学过程中，教师应该重视对学生的创新能力进行培养和发展，需要将创造精神渗透于课程教学之中，使教学能给学生以创造上的启迪。
3.1 使用成功创新榜样和实例激发学生创新意识
如何激发学生的创新意识是教师在教学中需要重视的第一个问题。使用成功创新榜样和实例来激发学生的创新意识是一个很好的方法。在编译原理教学中，教师在传授专业知识时，可以从校友中、从本地区、从本学科往届学生中寻找一些在本课程相关领域进行成功创新的榜样和实例来激发学生的创新意识，并引导学生认真地分析这些近在眼前的成功创新榜样和实例的创业历程，分析他们不同于一般人的创新思路、不同于一般人的创新个性。因为这些成功创新榜样和实例与学生处于同一种文化背景之下，学的是相近相关课程，容易使学生产生亲切感，能减少学生对创新的神秘感很多，容易让学生意识到创新就在自己身边，增强自信心，从而产生创新的欲望。
3.2 树立学生主体教育观，重视对学生发现问题和解决问题的能力的培养
学生具备创新意识以后，教师在教学中需要重视的第二个问题就是要改变传统教育观念，树立学生主体教育观，重视培养学生发现问题和解决问题的能力。在编译原理教学中，要培养学生发现和解决问题的能力，应该做到以下几个方面：
(1)树立学生主体教育观
学生是学习和发展的主体。学生的学习和发展，只有通过学生自己的学习实践活动才能实现。教师作为教学活动的组织者，首先要树立起学生主体教育观。在编译原理教学中，教师要充分尊重每个学生的主体地位和主体人格；创设有利于学生主体素质发展的课堂教学氛围；让学生主动参与教学过程，课堂上要给学生提供充分的活动和思考时间。并且，教师需要启发和引导学生将注意力和思维活动指向问题求解的创新性过程，使学生不但能个体独立地发现问题、抓住问题的实质，并从不同的视角，遵循不同的思维方式，努力探求多种求解问题的方式方法，最终能独立自主地、创新性地解决问题。在教学过程中尊重学生自主性的同时，教师也需要积极地参与到以学生为主体的学习活动中，引导学生提出问题，赞扬学生的创新性精神，正确地评价学生，并在集体中充分肯定学生创新能力。
(2)引导学生发现问题和解决问题
培养学生发现问题和解决问题的能力是培养学生创新能力的一种有效途径，它包括培养学生根据所学知识发问、想象、思维、辨证地分析问题和解决问题的能力，以及寻根究底的探索精神。敏锐地发现问题和大胆地提出问题，是学生积极探索精神和强烈的求知欲望的表现。在编译原理教学中，教师应经常鼓励学生发现问题和大胆地提出问题，并启发学生找出问题的关键和本质，引导学生从众多的假设中挑选出最好的假设。当学生对问题产生困惑并产生求解问题的愿望后，就会采取行动去解决问题，并可能发现新问题。在发现和解决问题的过程中，学生的创造性思维、创造性人格和创新性表现能力都将得到一定程度的发展。
(3)重视培养学生的求异思维
求异思维是一种寻求多途径、多模式解决问题的思维方式，体现出高度的创造性思维特征。它定向于某个问题解决，然后沿着不同的方向去思考，以求获得尽可能多的解决问题的方式 和方法；其特点是变通、快捷、流畅、超越，所获答案可能是不唯一的或非常规的。在编译原理教学中，教师需要积极探索和实践用新奇独特的方式展现教学情境、教学内容、教学手段和教学方法等，鼓励学生质疑、鼓励学生从不同角度思考问题，并引导学生进行广泛的自由联想。对学生独特新颖的提问方式、解题思路或方式，教师应给予充分肯定。同时，教师应该根据学生思维发展、学生提出的新角度、新观点、新办法和解决问题的需要不断进行教学改革。
3.3 利用激励机制引导学生进行创新和科研
目前，大多数高校都建立有学生创新性激励机制，通过学生科研立项等形式鼓励学生进行科研和创新，并对学生的创新性活动提供资助，以训练、提高学生的科研能力、创新能力和实践能力。创新性激励机制的建立对学生的行为能产生巨大导向作用，然而，如何利用各项激励机制来培养和发现学生的创新能力，还需要教师在教学中进行引导。编译原理教学中，教师可以从如下方面利用激励机制引导学生进行创新和科研：
(1)在编译原理课程实验教学中引导学生通过实验进行创新
对编译原理课程而言，实验教学是很重要的教学环节。教师可以通过整合实验教学内容，加强实践教学环节等措施来培养和发展学生的创新能力。例如，通过调整、充实、合并实验内容，减少验证性、演示性实验，来加强对学生操作技能、设计能力、软件开发能力的培养；对综合实验，通过提供具体经验、强调程序设计环节、介绍实验方法等途径帮助和引导学生进行创新；在实验考核成绩中突出对创新能力的奖励，以激励学生在实验中创新。
(2)引导学生参加与编译原理课程相关的课外创新和科研实践活动
课外创新和科研实践活动是学生对课堂知识进行深入学习的补充性实践教学环节，对于提高学生综合素质、更好地领悟课堂知识有着极大的促进作用。许多学生的亲身经验和创新活动调查结果表明：参加各种科技科研活动能有效地培养和发展学生科技能力和创新能力。编译原理教学中，教师可以将教学与课外科技科研活动有效结合起来，通过设置一些开放性实验项目，鼓励学生利用课余时间跟踪编译技术的发展；引导学生研究和开发小型编译器软件项目并撰写科研论文；鼓励并组织学生参加校级、省级和国家级的数学建模、程序设计大赛等各种与编译原理课程相关的科技竞赛活动，鼓励学生利用假期到企业进行短期见习和实习、参加教师的科研项目等。当学生因为获得科技科研活动奖、用创新的方法成功完成小型编译器软件项目、在学术刊物上发表科研论文时，学生就能深深地体验成功的喜悦，从而更加热心于创新活动。这样，就可以在学生中逐步形成一个开放、活泼、富有创造力的研究与工作氛围。
(3)通过编译原理课程设计引导学生进行创新
课程设计是编译原理课程的一个重要的综合性实践教学环节，要求学生能将所学编译原理及相关课程知识融会贯通，并能综合运用。其基本目标是进一步提高学生分析问题、解决问题的能力和初步进行科学研究的能力，培养学生优良的思想品质和探求真理的科学精神。教师应对学生进行编译原理课程设计的指导工作给予充分重视。无论是选题、还是从研究或设计训练内容、方法等各个方面，教师都应鼓励学生在提出自己的见解。努力对前人的工作有所改进或突破。并在评定课程设计成绩时，教师应利用激励机制突出对创新性能力的考核。对于有创新明显的课程设计小组成员给予充分的精神奖励和适当的物质奖励。
4 结束语
作为高校专业课程教师，教书育人是我们的责任。我们应该根据国家对专业人才创新素质的要求。在专业课程教学过程中，重视激发学生的创新意识，努力培养学生发现问题和解决问题的能力，并尽可能利用现有激励机制引导学生进行创新和科研。使学生在通过专业课程的学习得到系统的训练和实战锻炼的同时，切实提高自己解决实际问题的能力，真正发展自己的创新能力，从而加强择业竞争力和科研能力。只有这样，我们才能为国家培养出更多富有综合创造性思维、创造性人格和创新性表现能力的高素质人才。
参考文献：
[1](日)恩田彰著，陆祖昆译，创新性心理学：创新的理论和方法[M]，石家庄：河北人民出版社,1987
[2]宋菊芳，药学专业大学生素质教育与创新能力培养的探索[J]，吉林教育，2010,(01)：117-118
[3]胡金敏，谢双维，丁振军，工程光学教学中培养学生创新能力模式探析[J]，中国成人教育，2010,(02)：151-152
基金项目：吉首大学精品课程建设项目(批准号：吉首大学教务处教通[2007]3号)；吉首大学教学改革项目(批准号：吉首大学教务处教通[2008]2号)
作者简介：
莫礼平(1972-)，女，汉族，湖南安化人，工学硕士，高级实验师，主要从事计算机专业理论教学与实验教学工作。庹清(1964-)，男，土家族，湖南张家界人，博士，教授，教务处副处长，主要从事教学管理与计算机专业理论教学工作。
关键词：编译原理；专业课程；教学；创新能力
[中图分类号]G40-034 [文献标识码]A [文章编号]1671-8437(2011)01-0012-02
1 引言
在许多国家，培养和发展学生的创新能力的基本做法是创造教育课程化，开设专门的创造教育课，讲授创造原理、创造史例、创造技法，介绍杰出创造者的成就与人格特点，并让学生用材料用工具等进行创造尝试。但是，我们国家的大部分学校都没有将创造教育课程化，而是鼓励教师把创造精神渗透于各种教学之中，使得各科教学都能给学生以创造上的启迪。因此，对高校专业教师来说，如何在专业课程教学中培养和发展学生的创新能力是一个值得认真思考、深入探讨的课题。
2 创新能力和创新性思维的定义及内涵
2.1 创新能力的定义及内涵
广义的创新能力是指：创造出新想法、新事物的能力。日本创造心理学家恩田彰将其阐述为“产生出符合某种目标或新的情况的解决问题的设想，或是创造出新的社会(或个人)价值的能力，以及以此为基础的人格特征”。据此定义，创新能力包含三个方面内容：
(1)创造性思维：创造性思维是具有主动性和独特性的思维活动。根据恩田彰提出的：“创造就是把已知的材料重新组合，产生出新的事物或思想”这一揭示创造本质的定义，可以认为创新性思维是打破旧事物、旧思想，创造新事物新思想的一种具有积极意义和社会价值的思维活动形式，它具有灵感性、求异性、发散性和联想性。
(2)创造性人格：创造性人格又称为创造性精神或创造性个性倾向，它是创造型学生所必备的良好个性品质，是创造性发展的动力和方向保证。它对创造性活动起着动力、激励、强化等作用。综观诸多研究成果，创造性人格一般具有如下特征：勤奋热情、专心致志；不迷信权威、好奇性强、想象力丰富、喜欢探究性活动；观察敏锐、勇于质疑、善于发现新问题、新事物；善于思考、实验方法独特；坚韧自信、善于自制、不辞劳苦；能真正体验到成功喜悦等。
(3)创新性表现能力：创新性表现能力也称为领域技能、完成能力或创新性实践能力，它是实现创新性发展的必要条件。
2.2 创新性思维的本质
心理学家认为，创新性思维过程本质上是一种创新性问题的解决过程，包括四个阶段：
(1)发现问题：爱因斯坦说过，提出一个问题比解决一个问题更重要。
(2)明确问题：明确问题的要求和条件，即明确解决问题要达到的目标和解决问题过程中所能利用的因素和必须接受的限制。能否明确问题，取决于学生感性经验丰富程度和理性认识深刻程度。
(3)提出假设：提出假设是解决问题的一种方案。假设的数量和质量取决于思维灵活性和已有的知识经验两个条件。思维越灵活，越能多角度地分析问题，就越能提出众多的合理假设。与问题解决相关的知识经验越丰富，就越有利于扩大假设的数量，提高假设的质量。
(4)检验假设：假设可以通过实践或推理来检验，前者称为直接检验，后者称为间接检验。在教学中常用推理检验的方法，然后再在实践中进行直接检验。
创新性问题的解决通常由上述四个阶段的一次或多次反复循环组成。
3 通过编译原理课程教学培养和发展学生的创新能力
编译原理是一门介绍程序设计语言编译器构造的一般原理、基本设计方法和主要实现技术的计算机专业主干课程。在编译原理课程教学过程中，教师应该重视对学生的创新能力进行培养和发展，需要将创造精神渗透于课程教学之中，使教学能给学生以创造上的启迪。
3.1 使用成功创新榜样和实例激发学生创新意识
如何激发学生的创新意识是教师在教学中需要重视的第一个问题。使用成功创新榜样和实例来激发学生的创新意识是一个很好的方法。在编译原理教学中，教师在传授专业知识时，可以从校友中、从本地区、从本学科往届学生中寻找一些在本课程相关领域进行成功创新的榜样和实例来激发学生的创新意识，并引导学生认真地分析这些近在眼前的成功创新榜样和实例的创业历程，分析他们不同于一般人的创新思路、不同于一般人的创新个性。因为这些成功创新榜样和实例与学生处于同一种文化背景之下，学的是相近相关课程，容易使学生产生亲切感，能减少学生对创新的神秘感很多，容易让学生意识到创新就在自己身边，增强自信心，从而产生创新的欲望。
3.2 树立学生主体教育观，重视对学生发现问题和解决问题的能力的培养
学生具备创新意识以后，教师在教学中需要重视的第二个问题就是要改变传统教育观念，树立学生主体教育观，重视培养学生发现问题和解决问题的能力。在编译原理教学中，要培养学生发现和解决问题的能力，应该做到以下几个方面：
(1)树立学生主体教育观
学生是学习和发展的主体。学生的学习和发展，只有通过学生自己的学习实践活动才能实现。教师作为教学活动的组织者，首先要树立起学生主体教育观。在编译原理教学中，教师要充分尊重每个学生的主体地位和主体人格；创设有利于学生主体素质发展的课堂教学氛围；让学生主动参与教学过程，课堂上要给学生提供充分的活动和思考时间。并且，教师需要启发和引导学生将注意力和思维活动指向问题求解的创新性过程，使学生不但能个体独立地发现问题、抓住问题的实质，并从不同的视角，遵循不同的思维方式，努力探求多种求解问题的方式方法，最终能独立自主地、创新性地解决问题。在教学过程中尊重学生自主性的同时，教师也需要积极地参与到以学生为主体的学习活动中，引导学生提出问题，赞扬学生的创新性精神，正确地评价学生，并在集体中充分肯定学生创新能力。
(2)引导学生发现问题和解决问题
培养学生发现问题和解决问题的能力是培养学生创新能力的一种有效途径，它包括培养学生根据所学知识发问、想象、思维、辨证地分析问题和解决问题的能力，以及寻根究底的探索精神。敏锐地发现问题和大胆地提出问题，是学生积极探索精神和强烈的求知欲望的表现。在编译原理教学中，教师应经常鼓励学生发现问题和大胆地提出问题，并启发学生找出问题的关键和本质，引导学生从众多的假设中挑选出最好的假设。当学生对问题产生困惑并产生求解问题的愿望后，就会采取行动去解决问题，并可能发现新问题。在发现和解决问题的过程中，学生的创造性思维、创造性人格和创新性表现能力都将得到一定程度的发展。
(3)重视培养学生的求异思维
求异思维是一种寻求多途径、多模式解决问题的思维方式，体现出高度的创造性思维特征。它定向于某个问题解决，然后沿着不同的方向去思考，以求获得尽可能多的解决问题的方式 和方法；其特点是变通、快捷、流畅、超越，所获答案可能是不唯一的或非常规的。在编译原理教学中，教师需要积极探索和实践用新奇独特的方式展现教学情境、教学内容、教学手段和教学方法等，鼓励学生质疑、鼓励学生从不同角度思考问题，并引导学生进行广泛的自由联想。对学生独特新颖的提问方式、解题思路或方式，教师应给予充分肯定。同时，教师应该根据学生思维发展、学生提出的新角度、新观点、新办法和解决问题的需要不断进行教学改革。
3.3 利用激励机制引导学生进行创新和科研
目前，大多数高校都建立有学生创新性激励机制，通过学生科研立项等形式鼓励学生进行科研和创新，并对学生的创新性活动提供资助，以训练、提高学生的科研能力、创新能力和实践能力。创新性激励机制的建立对学生的行为能产生巨大导向作用，然而，如何利用各项激励机制来培养和发现学生的创新能力，还需要教师在教学中进行引导。编译原理教学中，教师可以从如下方面利用激励机制引导学生进行创新和科研：
(1)在编译原理课程实验教学中引导学生通过实验进行创新
对编译原理课程而言，实验教学是很重要的教学环节。教师可以通过整合实验教学内容，加强实践教学环节等措施来培养和发展学生的创新能力。例如，通过调整、充实、合并实验内容，减少验证性、演示性实验，来加强对学生操作技能、设计能力、软件开发能力的培养；对综合实验，通过提供具体经验、强调程序设计环节、介绍实验方法等途径帮助和引导学生进行创新；在实验考核成绩中突出对创新能力的奖励，以激励学生在实验中创新。
(2)引导学生参加与编译原理课程相关的课外创新和科研实践活动
课外创新和科研实践活动是学生对课堂知识进行深入学习的补充性实践教学环节，对于提高学生综合素质、更好地领悟课堂知识有着极大的促进作用。许多学生的亲身经验和创新活动调查结果表明：参加各种科技科研活动能有效地培养和发展学生科技能力和创新能力。编译原理教学中，教师可以将教学与课外科技科研活动有效结合起来，通过设置一些开放性实验项目，鼓励学生利用课余时间跟踪编译技术的发展；引导学生研究和开发小型编译器软件项目并撰写科研论文；鼓励并组织学生参加校级、省级和国家级的数学建模、程序设计大赛等各种与编译原理课程相关的科技竞赛活动，鼓励学生利用假期到企业进行短期见习和实习、参加教师的科研项目等。当学生因为获得科技科研活动奖、用创新的方法成功完成小型编译器软件项目、在学术刊物上发表科研论文时，学生就能深深地体验成功的喜悦，从而更加热心于创新活动。这样，就可以在学生中逐步形成一个开放、活泼、富有创造力的研究与工作氛围。
(3)通过编译原理课程设计引导学生进行创新
课程设计是编译原理课程的一个重要的综合性实践教学环节，要求学生能将所学编译原理及相关课程知识融会贯通，并能综合运用。其基本目标是进一步提高学生分析问题、解决问题的能力和初步进行科学研究的能力，培养学生优良的思想品质和探求真理的科学精神。教师应对学生进行编译原理课程设计的指导工作给予充分重视。无论是选题、还是从研究或设计训练内容、方法等各个方面，教师都应鼓励学生在提出自己的见解。努力对前人的工作有所改进或突破。并在评定课程设计成绩时，教师应利用激励机制突出对创新性能力的考核。对于有创新明显的课程设计小组成员给予充分的精神奖励和适当的物质奖励。
4 结束语
作为高校专业课程教师，教书育人是我们的责任。我们应该根据国家对专业人才创新素质的要求。在专业课程教学过程中，重视激发学生的创新意识，努力培养学生发现问题和解决问题的能力，并尽可能利用现有激励机制引导学生进行创新和科研。使学生在通过专业课程的学习得到系统的训练和实战锻炼的同时，切实提高自己解决实际问题的能力，真正发展自己的创新能力，从而加强择业竞争力和科研能力。只有这样，我们才能为国家培养出更多富有综合创造性思维、创造性人格和创新性表现能力的高素质人才。
参考文献：
[1](日)恩田彰著，陆祖昆译，创新性心理学：创新的理论和方法[M]，石家庄：河北人民出版社,1987
[2]宋菊芳，药学专业大学生素质教育与创新能力培养的探索[J]，吉林教育，2010,(01)：117-118
[3]胡金敏，谢双维，丁振军，工程光学教学中培养学生创新能力模式探析[J]，中国成人教育，2010,(02)：151-152
基金项目：吉首大学精品课程建设项目(批准号：吉首大学教务处教通[2007]3号)；吉首大学教学改革项目(批准号：吉首大学教务处教通[2008]2号)
作者简介：
莫礼平(1972-)，女，汉族，湖南安化人，工学硕士，高级实验师，主要从事计算机专业理论教学与实验教学工作。庹清(1964-)，男，土家族，湖南张家界人，博士，教授，教务处副处长，主要从事教学管理与计算机专业理论教学工作。