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创新能力的方法范文1
发现法。在体育教学中运用发现法突出的特点是：不把现成的答案告诉学生，而让他们运用已有的知识和经验，主动地去探索解决问题的方法，从而较快地掌握所要学习的技术动作方法、原理和相关的知识。运用发现法可以挖掘和发展学生的创造力，同时对培养他们的逻辑思维能力，以及分析问题、解决问题的能力有积极的作用。
问题法。提出问题要比发现问题更难。在体育教学中，教师要善于创设问题情境，鼓励学生大胆的提问，积极的思考。其具体做法是从教学实际和学生已有的知识出发，注重新旧知识的联系，启发和引导学生思考问题、解决问题。另外也可以结合技术动作的特点，让学生通过积极的思维，提出新颖、独到的见解，找出解决问题的有效途径，从而培养他们的创造思维能力。
质疑法。在体育教学中，质疑法是培养学生创新能力的重要手段，是学生真正从传统的狭隘思维走向创新境界的具体表现。教学中，教师要从学生好奇、好问、求知欲望强的特点出发，引导他们勤于思考，善于提出问题，敢于质疑。对学生新奇的想法，教师要给予充分的肯定，并鼓励他们积极进行实践探索活动，从而发挥他们创新的潜能。这种方法能够集思广益，发挥学生的主体作用，促进他们创新能力的发展。
讨论法。在教学中教师不要拘泥于“满堂灌”，学生“盲目练”，而是要为学生创设一种宽松、民主的学习氛围，有目的、有计划地激发学生的兴趣，使他们根据不同的结论进行讨论。如，教学中的理论知识可以让学生利用课余时间进行学习，遇到问题大家先讨论，找出答案。这种方法能使学生多角度、全方位分析问题、思考问题、独辟蹊径的解决问题，发展他们的创新能力。
尝试法。尝试是创新的前提，创新是尝试的目标。小学生活泼好动、好奇心强，对任何事情都想自己试一试。教学中，教师应针对学生的这一特点，为学生提供尝试实践的机会。在尝试过程中，由于没有现成的答案，没有思想束缚，学生可以充分发挥想象，积极参与学习，独立思考问题，大胆尝试创新，体验成功的快乐。这种方法突破了传统的教学模式，能充分发挥学生学习的自觉能动性，对培养他们的创新思维和创新能力有积极的作用。
探究法。现代教学论认为，教学不仅要重视知识的学习，更要重视学生获得知识的探究过程。因此，教学中教师要为学生创设一种有利于探究的情境和途径，让学生主动的参与问题研究，积极地寻求解决问题的方法，使他们在“探中思、玩中学、练中就”，从而在参与问题研究中获得亲身体验，逐步形成善于质疑、勇于探究、勤于动手和努力求知的积极态度，最大限度地发挥他们的主体性和创造性。
情境法。情境教学是符合小学生年龄特点的教学方法，是培养他们创新意识的有效途径。在体育教学中，教师要根据教学内容和学生的实际情况，以生活展现情境，以实物演示情境，以图画、录像、多媒体再现情境，以表演体会情境，以语言描绘情境，以音乐渲染情境。为学生创设具有情绪色彩和形象生动的活动场景，让他们在民主平等、愉快和谐的氛围中求新求异，广开思路。此外，还可以通过体育节、运动会、广播操、军训和郊游等活动，激励学生的情感，促进他们全面素质和创新能力的提高。
游戏法。游戏内容丰富、形式灵活，是小学生非常喜欢的一项体育活动。他们在主动参与游戏的过程中，想象力更丰富，应变能力更灵活，思维能力更活跃，能够充分发挥自己的聪明才智，从而积极地去学习和创造。因此，教学中教师要合理地选用游戏。如，“造型比赛、组画接力”等，不断变换游戏的方法，使学生在轻松、愉快的气氛中玩得开心、学得快乐，同时也使他们的创造能力得到进一步的发展。
创新能力的方法范文2
关键词：培养；创新能力；方法
当今世界竞争日趋激烈，创新能力已逐渐成为决定一个国家综合国力强弱的重要因素；培养学生的创新意识和能力，已经成为当前我国推进素质教育的核心课题。怎样才能使学生具备这种能力呢？经过近几年来的探索和实践，本人在这方面取得了一些经验，现总结如下：
（1）要培养学生的创新欲望。有欲望就会有动力，所以教师要做的第一件事就是激发学生的创作欲望。我在平时的教学中，会经常举一些创新成功者的事例，比如北京市顺义区小店乡人胡振远，由于受树枝做塑料袋提手的启示，发明了一个方便小提手，一下挣了一百多万元。随后我就会鼓动学生：你想发财吗？你想做成功人士吗？那就来发明创造吧！苏霍姆林斯基曾指出：把所学的知识加以应用，会使学生体验到一种理智高于事实和现象的“权利感”。教师也可以充分利用这种“权利感”， 培养学生良好的思维习惯。
（2）要将“地基”——创新基础打好。创新需要有一定的知识储备，教师要积极拓宽学生的知识面，鼓励阅读本专业以外的书，甚至是一些课外书。学生积累的东西多了才有可能产生合理的创新，否则就是脱离实际的空想。有条件的专业最好再开设一些PLC、液压气动等自动控制类的课程，这样就为创新创造搭建了一个高起点的平台。由于受到旧的教育体制的束缚，学生的创新意识与能力都较弱，教师一定要灵活运用各种教学手段，充分发挥学生的主观能动性，坚持以学生为主体，通过生动的案例、积极的课堂讨论等多种方式，引导学生主动参与、主动探索，实现学生多方面能力的综合发展。在此过程中，教师还要引导、培养学生“存疑、求异”的思维方式，为今后的创新埋下伏笔。
（3）要努力提升学生的动手能力。现在的学生大都是独生子女，在家里从来不做家务，动手能力普遍较弱，所以教师应开展多种形式的实践活动，让学生多动手。寓教于做、寓教于乐是一种很好的教学方式。在教学中，教师可以设计一些有趣的、吸引人的项目让学生自己做，这样他们就会在玩乐中学到知识，提高动手能力。比如我在教“数控车编程与操作”这门课时，就设计了一些项目：陀螺、宝塔、哑铃、子弹、匕首等。这些小物件既好玩又好看，具有一定的保留价值，学生非常愿意自己加工出来，这样就大大激发了他们动手的兴趣。另外，教师还可以让学生自己设计制作一些简单、有趣的小物件。在“数控车编程与操作”这门课即将结束时，我们教师给学生布置了一个任务，就是让学生充分发挥想象力，自己设计一些美观实用的小模型或装饰品，一开始老师们并没有抱太大的希望，但当学生将他们的作品展示出来时，我们不禁惊叹了。我们看到了金光闪闪的奖杯、形态逼真的国际象棋、捆绑式神州火箭，还看到了形形的酒杯、花瓶等，老师们都交口称赞。所以只要有合适的项目，就不怕学生不去动手，长此以往，他们的动手能力自然会得到提升。
（4）要让学生掌握一些创新的方法和规律。可以邀请校内外知识渊博的教师、经验丰富的企业专家到校现身说法，为学生介绍创新的理论及方法。比如列举法、组合法、联想法等。还可以给学生选定一些创新方向，比如仿生类机构、健身类器械等。这样学生就会有的放矢，而不是漫无目的了。
（5）要让学生开阔眼界，多了解一些新产品、新科技。教师可通过各种渠道去收集创新作品、科技作品的实物或图片，并向学生展示，也可以带领学生参观博物馆、科技展，还可以到企业、工厂，甚至到商店、商场等场所观察产品，让学生对创新产品有真实的感受和全面的了解。
（6）要锻炼学生的口才和交往能力。创新是一种综合能力，在参加创新大赛的过程中，学生可以与别的选手多交流，从而获得许多有价值的信息。在评委就作品进行答辩时，如果我们的学生能够对答如流、声情并茂，就会给评委留下良好的印象，这也是一个加分项。所以不要小瞧口才与交往，它很可能就是学生参加创新大赛能否获奖的一个决定因素。
总的来说，培养学生的创新能力是一项浩大的工程，它需要使学生建立创新的知识基础，养成创新的思维习惯，提高创新的动手能力，掌握创新的方法规律，从而全面提升自身的素质。
参考文献：
创新能力的方法范文3
关键词：电工教学；创新能力；培养
作者简介：柯春筱（1981-），女，浙江象山人，学历：大本，专业方向：电子电工
素质教育的提出，强调学生素质的全面发展，注重对学生创新性思维、探究性思维等，旨在凸显对应用型人才，其可在就业过程中占据优势。电工属于实践类很强的学科，注重对电路、电路设备等的操作与检修，提高其专业水平，应充分结合学科的特点开展实践性设计，培养其动手操作与实践能力，在不断的探索与实践中培养学生的创新能力，巧妙的激发学生的学习兴趣。
一、在电工教学中培养学生创新能力的重要性
电工课程是是技校类学校电子、机电等专业都会学习的基础类课程，其中涵盖的知识点都是生活中的常见问题，属于常识性课程。传统的电工教学方法是采用教师灌输式的教学模式，学生的实践机会相对较少，缺乏专业性的电工实验基地，课堂以教师演示为主，进而会对学生的思维产生影响，无法接触新鲜的事物与观点，无法在实践过程中了解电路的知识点，思维无法发散出来，导致电工教学质量不高。此教学模式的应用与新时期素质教育的要求背道而驰，学生的能力无法得到锻炼与激发，创新意识不强[1]。为改变当前现状，应积极践行素质教育的相关要求，主张“以生为本”的课堂，结合电工课的实际特点，在实践教学中锻炼与培养学生的创新能力。创新是时展的重要见证，社会的进步就是经过不断的创新才可获得的，培养学生的创新能力是素质教育的重要内容，是当前亟待开展的任务。
二、电工教学中学生创新能力的培养方法
1、实施小组探究教学
在电工教学中，为了培养学生的创新能力，应运用个性化、创新性的教学模式，在参与小组合作探究教学的过程中激发学生的动手操作能力、思维联想能力与创新能力等。起初，教师应将学生分为不同的小组，每个小组的整体电工水平相当，遇到相关探究性或疑惑性问题时，应及时实施小组探究教学，以小组为单位开展讨论、分析与实践教学，相较于个人的学习模式存在着很多优势，其可获取诸多的观点，经过多个观点、知识点的碰撞能够激发学生的创新意识，对实践的过程中即可实现对学生专业知识、创新能力的培养。例如，在学习欧姆定律时，教师可以准备相应的实验器材，让学生以小组合作的方式开展教学，以小组为单位进行测量、观察、数据比较与分析等，从中接受新的知识结构，锻炼学生的动手操作能力，掌握电流表、电压表等的使用方法与测量方法，对其测量值的读法也要予以训练。通过学生的合作、探究与动手实践，能够为学生提供足够的实践机会，学生能够始终处于放松的状态，小组成员的不断合作与操作过程中会迸溅出奇妙的火花，通过学生们观点的不断累积，能够迸发出新的观点，在耳濡目染中即可锻炼学生的创新意识。
2、实施项目教学法
电工知识与现实生活联系密切，且具有实用性强的特点[2]。由于教材中对于电工相关知识的呈现相对抽象，为了提升电工教学水平，教师应结合实际生活中的电力现象，跟学生进行有效的讲解，该类现象就存在于学生的生活中，能帮助学生更加容易理解，增强知识点的说服力。为此，可在课堂上实施项目教学法，让学生将其当做自己的一个项目去看待，及时准备项目所需的材料，适度的为学生设定相应的问题，激发其心中学习的积极性，在问题的巧妙设置中锻炼学生的创新性思维。例如，在教学电力拖动相关知识时，教师仅为学生提供的电气原理图以及相关技术要点，并未对该操作实验进行特性的规定，学生们以小组的形式可自由发挥，只要满足电气原理图即可，将这个项目交付学生们来完成。教师可对准备好的配线板进行技术规范与配线原理的讲述，让学生以此为探究与设计原理，进行配线板的设计，不再约束的条件下让学生进行自主发挥。经过学生的探究与实践，各自都完成了其相应的项目，教师将通电成功、配线合理等作为重要评判标准。在此过程中，教师可能也无法想到的方法，很多学生在探究与实践的过程实现了对创新意识的不断激发。
3、提倡多媒体技术教学
多媒体技术是现代信息技术在教育领域的应用代表，其在教学资源方面具有诸多的优势[3]，图片、视频、音频等是该教学模式的独特优势，可将抽象性的电工知识转化为具体的电路流程图等，有利于学生对电工知识的理解与解读。例如，在学习电压的相关知识时，教师可以以抽水机为例，将其整个运行过程利用多媒体PPT或视频辅助的方式呈现出来，能为学生思维的发散提供重要条件。部分学生未见过抽水机，对抽水机的电源、水压、电压等知识点相对陌生，通过形象图片或视频的辅助，能增强知识点的说服力，在教学的过程中可实现对学生抽象性思维的锻炼，会让学生产生主动学习的意识，在不断的参与学习中实现对创新能力的培养。结束语综上所示，在电工教学中培养学生的创新能力具有重要意义，是现代教育发展的重要要求，强化对专业型、应用型人才的培养，以提高学生的职业操守，有利于学生在就业竞争中占取先机。在电工教学中培养学生的创新能力，实施理实一体化教学，开展探究性教学，加强电工实验基地建设等，让学生在参与电工实验训练的过程中充分激发思维，进而在不断的实施中培养学生的创新能力。
参考文献：
[1]连丽红.电工教学中学生创新能力的培养[J].才智,2011,17:180.
[2]徐赟.电工电子实验教学过程中学生创新能力的培养[J].价值工程,2013,19:278-279.
创新能力的方法范文4
一、 发现引导法
创新贵在发现。要善于发现学生的创新萌芽，把他们的随意创新转变为有意创新。学生经常爱自发性开展新的游戏活动，教师要做有心人，细心观察，发现肯定，热情支持，积极引导，精心培育。例如，在跳绳活动中，学生基本掌握跳绳的方法技巧后，教师引导学生大胆创造其他用绳锻炼身体的方法，可自行寻找练习伙伴，学生积极参与，创造出各种各样的方法，如双人跳、一人摇绳两人跳、跳长绳、用绳跳高、拔河、开火车等练习方法。学生对于这种活动非常活跃，热情高涨。
二、 思想碰撞法
集中大家的智慧，多组织讨论研究，容易碰撞出创新思维火花。例如，在上步投掷垒球的教学中，为了帮助学生掌握投掷臂的动作，教师先不说出动作的要领及方法，而是把学生分成3―4人一个人学习小组，给每组两张纸和两只毽子，让学生寻找出解决问题的办法。学生在讨论、质疑、争论、验证中得出了问题的解决方法。有的小组把纸折成指帕，解决手腕的压腕动作；有的小组投纸飞机解决挥臂动作；有的小组投毽子解决上步投的要领，教师把学生的创造精华加以整合，按动作排成上步、引臂、挥臂、甩腕的分解造型动作，把“一瞬间”的动作分解、连贯、持续地展现在学生的面前，富有立体真实感，这种方法对启发学生的思维，培养学生的创造力效果甚好。
三、 发动创编法
体育课在体操、韵律操、武术项目的教学过程中，首先由易到难系统掌握、复习教学大纲规定技术动作；其次可充实教材中没有安排，但符合学生认知规律，简单易学的各种技术动作。如前滚翻可变化为双手抱膝、手放胸前、两叉、分腿、直腿、双人、鱼跃前滚等。也可重点介绍一些难度较大动作和体操、武术编排成套动作的简单知识。在此基础上，充分发挥学生的主观能动作用，让他们自行组合编排成套动作，并让组合编排有特色的学生出来演示，学生进行评价，教师充分鼓励，提出改进建议。这样的创新思维和创新活动，无疑会促进学生创新意识和创新能力的提高。
四、 动作变通法
在体育教学中，要培养学生的创新能力，应注重启发学生对动作技术的延伸和发展。
1. 动作的结构变化，即动作的开始、中间、结束的变化。如前滚翻动作可变化为两腿前后站立滚动、双手远撑滚翻、越过物体滚动，直腿起、分腿起。
2. 动作方位的变化，即动作上下、左右、前后的变化。如跳高动作可变化为直对横竿过、斜对横竿过、翻过、越过、跨过，从左面或右面跳过。又如游戏“抛球喊数”可变化为背向圆心站立，蹲下面向圆心或背向圆心做游戏、双脚站立、单脚站立做游戏、左转或右转接球等。
3. 动作时间的变化，即动作速度、节奏的变化。如跑的动作可变化为高抬腿跑（快速高抬、慢速高抬），手快脚慢跑或脚快手慢原地跑，后退跑，侧向跑，追逐跑，让距跑，车轮跑；滚翻动作可借助斜面从上到下快速翻，也可从下向上慢速翻等。
4. 动作的空间变化，即动作高低的变化。如投垒球、沙包可变化为前投、后抛、上抛（体前上抛或体后上抛、从跨下上抛等）。
5. 动作组合的变化，即两个和多个动作的变化。如韵律活动和舞蹈项目和武术项目的组合动作可变化为几个或多个动作的重组，有选择性地集合其他动作的精华，重组成新的组合动作。
五、 动作联想法
在体育教学中培养学生的创新能力还应加强对动作的联想，结合动作的性质联系生活实际来激发创新。
1. 联想动物的形态。如跳跃练习可模仿青蛙跳，袋鼠跳，小白兔跳，小猴跳等；单杠练习可模仿小猴攀枝，倒挂金钩；跑可模仿老虎跑、小鹿跑；走路可模仿熊走路，大象走路等动物的动作。
2. 联想生活的实际。如直倒前滚翻、侧翻、斜台滚翻联系生活中的自我保护动作。跳跃可联想跳过小河，跳过障碍；绕竿跑可联想到穿过小树林，过藻泽地；变速跑、长跑可联想成，急行军等生活中有意义的事情。
创新能力的方法范文5
Abstract： The innovation ability is the core index of the comprehensive quality of the graduate students. On the basis of full consideration of the quality of graduate students， the impact of the research team and the cultural atmosphere on the graduate students innovation ability is analyzed， fuzzy comprehensive evaluation method is used to establish the evaluation model of the innovation ability of the graduate students and then the quantitative evaluation of innovation ability of graduate students is realized. The result of an example shows that the model is scientific and feasible， the research results can provide reference for the quality evaluation of the graduate students.
关键词：模糊综合评判；研究生；创新能力
Key words： fuzzy comprehensive evaluation；graduate students；innovation ability
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）01-0181-03
0 引言
研究生教育，作为一个在本科教育之上的更高层次的人才培养模式，近年来已越来越被人们所关注。研究生，作为研究生教育的培养对象，其培养质量的优劣直接关系到研究生教育的成功与否。近年来，随着我国研究生教育事业的逐步发展，我国每年的研究生培养数量均有相当大的规模，这也为我国研究生的培养质量提出了更高的要求。研究生作为高层次人才，其综合素质的培养至关重要，而作为其核心素质的创新能力，更是重中之重。研究生教育应当把创新能力的培养作为核心并将其融入到研究生教育的全过程，这不仅仅是研究生教育自身发展的质量要求，更是时代赋予研究生教育的重要历史使命[1]。
科学地评价研究生创新能力，是提高研究生培养质量、促进研究生教育健康发展的关键[2]。传统的教育评判大都采用只注重其结果而忽视过程的“黑箱理论”[3]，全部采用数字量化评判，虽然便于操作，但是某些指标仅以数值来反映，不太科学。对于某些不宜用数值描述的模糊指标，应选取一个模糊集合来描述。本文引入模糊综合评判的方法，建立了研究生创新能力评估模型，对研究生的创新能力进行了评估。
1 研究生创新能力评估体系
1.1 指标体系的建立
研究生创新能力评价指标繁多，所选指标应既能客观公正的评价研究生的创新能力，又能全面地、系统地对研究生的创新能力进行评价。同时，在选择指标上应遵循系统性原则、导向性原则、定性与定量相结合的原则、多主体评价原则和可操作性原则[4]。基于以上两点，本文选取“自身素质”、“研究团队”、“文化氛围”为三个一级指标，三个一级指标下又包含若干二级指标。
1.1.1 自身素质
自身素质是研究生创新能力的基础，在一定程度上决定了研究生创新能力的发展。研究生自身素质是否优秀，对今后创新能力的培养起着非常重要的作用。在自身素质方面，综合考虑其知识水平、实践能力和性格特点，选取了检索能力、基础知识水平、专业知识水平、论文撰写、外语水平、调研实践和责任心七个方面作为指标来进行评价。
1.1.2 研究团队
研究生通过在与导师的沟通和在科研项目的参与过程中来不断地提升自己。在科研项目的参与过程中，作为研究团队的一份子，研究生的创新能力会受到来自团队的方方面面的影响。导师作为研究生的主要培养者，其在研究生创新能力培养方面的作用更是不言而喻。基于此，选取导师学历、高职比例、年龄层次、科研经费和获奖情况五个方面作为指标来进行评价。
1.1.3 文化氛围
外部的文化氛围对研究生创新能力的培养也是有一定影响的。所谓“见贤思齐”，在良好的学术环境中学生更愿意参与科学研究工作和学术活动，主动表达自己的见解与思想，同他人进行学术交流[5]，一个好的文化氛围能够在很大程度上激发研究生的创新积极性。为此，选取年学术交流次数、激励机制和年科技竞赛次数三个方面作为指标进行评价。
指标体系建立如图1所示。
1.2 指标权重的求解
应用层次分析法来确定评价指标对上层指标的权重系数，在两两评价指标对比的判断矩阵的构造上采用1-9标度法，由专家打分可直接得A与下层指标的权重系数：A=（0.58 0.24 0.18）。
下面，首先构造A1与下层指标的判断矩阵如表1所示。
求得最大特征值λ=7，一致性比例CRM=0.0017
同理分别计算A2与A3下层指标的权重系数为：
A2=（0.160 0.239 0.039 0.160 0.202）；
A3=（0.5 0.3 0.2）；通过验证，一致性比例CRM均小于1。
2 模糊综合评判模型
2.1 模糊综合评判
模糊综合评判，亦称模糊综合决策，一种模糊决策方法。指对各种因素及它们与各种决策方案之间的关系进行综合考虑后做出优化判决的一种数学方法。一个模糊综合评判模型，包含因素集X={xi；1？燮i？燮n}，决策集Y={yj；1？燮j？燮m}，以及X到Y的模糊关系R={rij；1？燮i？燮n，1？燮j？燮m}。如果a=（a1，a2，…，an）为X上的模糊向量，通过a与R的复合运算得到Y上的模糊向量b=（b1，b2，…，bm）。
2.2 评语集的建立
评语集是评判者对评判对象的各种评判结果的集合， 是对单因素和多因素性能的评价，本文针对各评价指标特点，将各评价指标分为优、良、中、差四个评价等级，各评价等级取值范围由专家讨论所得。即构成评语集：V=（v1 v2 v3 v4）。
2.3 各指标隶属度的确定
指标隶属度的确定在模糊综合评判过程中具有重要作用，经专家讨论，对于可定量处理的指标确定用效益型和成本型两种指标类型来描述，对于需定性分析的指标，采用专家打分的方法。效益型和成本型分别可用下梯形函数和上梯形函数两种隶属度函数来描述，其函数图如图2所示。
其中，检索能力：以在整个研究生学习阶段阅读的中文和外文文献衡量。
基础知识：以在研究生学习阶段的平均成绩衡量。
专业知识：以最高质量衡量，期刊检索因子衡量。
论文专利：以和取得专利数量衡量。（年均）
英语水平：以四、六级成绩衡量：八级优、六级良、四级中、不过级差。
调研实践：以去工厂、部队调研和社会实践的次数衡量（年均）。
责任心：定性。
导师学历：博士+博士后或双博士优，博士或双硕士中良，硕士中，学士差。
年龄层次：平均年龄。
获奖情况：以获省部级奖励为主（年均），加权处理，若是国家级须乘以2。
3 实例分析
假设某研究生经专家针对以上指标进行评分后，所得分数如表3所示。
从评判的结果来看，采用最大隶属度原则，该生的创新能力评估结果为中等。
4 结语
本文应用模糊综合评判的方法，通过考虑研究生自身素质、研究团队和文化氛围对研究生创新能力的影响，进行了对研究生创新能力的评估。通过定性指标与定量指标相结合，内部因素和外部因素结合，更加全面具体地对研究生的创新能力进行评估。研究生教育是高层次的人才教育，研究生的创新能力是研究生所应具有的核心能力，对研究生的创新能力进行科学合理的评估具有非常重要的现实意义。
参考文献：
[1]岳庆军.对研究生教育创新工程的认识与思考[J].华北科技学院学报，2007，4（2）：122-124.
[2]陈振斌，张万红.研究生创新能力灰色聚类评价模型研究[J].辽宁工程技术大学学报，2007，9（3）：288-290.
[3]邓成超.大学生创新素质的量质化评价[J].重庆工学院学报，2004，18（6）：164-168.
创新能力的方法范文6
关键词：计算方法；改革；创新能力
理论分析、科学实验、科学计算被认为是当今科学研究的三大支柱。随着计算机的飞速发展，几乎所有学科都走向定量化和精确化，从而产生大量的计算问题。计算方法课程作为数学理论与工程实际之间的一个“桥梁”，在很多学科领域起着越来越重要的作用，已成为很多理工科专业大学生必修的公共数学基础课程。计算方法课程研究借助计算机计算数学问题的算法，与其他数学类课程不同之处在于它更强调计算机应用，更注重算法思想及与工程实际的结合。计算方法课程改革，应围绕这些特点，注意与其他学科的结合，使学生能够借用先进的计算工具，掌握计算方法的基本理论、方法，并能将其应用于实际问题，使研究创新能力得到提高。
1．改革教学内容，适应学科发展
计算方法研究的对象，是在计算机上，求解那些理论上存在解，但传统理论方法无法计算的复杂数学问题的数值算法。计算方法这样一门以计算机为平台，沟通传统数学理论与实际应用的学科，一直是伴随计算机科学的发展而不断发展。随着计算机硬件的改进，过去很多无法实现的复杂算法，现在变得轻而易举。一方面，过去较为重视的压缩存贮技术，减少存贮单元，降低运算复杂度，现在已显得不很重要，取而代之的是大型复杂问题的计算，这就对算法的稳定性方面提出了更高要求。另一方面，随着诸如Matlab计算平台的出现，使得传统的用Basic语言，c语言编写程序方式正在发生改变。人们不必对算法的细节进行详细的考虑，更应突出对影响计算结果因素的考虑，比如迭代算法中初值的选取，迭代次数的控制，数据拟合时拟合曲线类型的选取。
另外，随着计算机的发展，“计算可视化”已成为科学计算的重要组成部分。传统算法寻求的结果都是一组数值解。这样的数值解虽然“精确”，但使人枯燥，缺乏直观。“可视化”使得抽象的计算方法和计算结果变得生动和鲜活。计算结果的多样化，是计算方法改革追寻的一个重要方面，它将广泛用于其他学科。
而与它对应的是，现阶段计算方法教学状况跟不上计算机和其他学科的发展，教材处理上理论偏深，与实际结合较少，算法思想及计算框图基于传统的算法语言，缺少与先进算法平台的衔接。大量的复杂公式、算法分析、程序及计算框图，使学生感到抽象、枯燥、难以理解，使学生学习积极性、主动性、灵活性得不到发挥，成为学生科研创新能力发展的障碍。因此，计算方法教学内容改革，必须适应学科发展，注意算法思想学习，加强与实际问题结合，使学生计算能力得到提高。
2．利用Matlab计算软件平台，深入理解算法思想
Matlab是一个集数值计算、符号分析、图像显示、文字处理于一体的大型集成化软件。Matlab软件以当前最先进的数学理论为基础，汇集了世界上很多学科顶尖专家的智慧成果，成为科学研究中广泛使用的数学软件之一。在国外高校，熟练运用Matlab已成为大学生必须掌握的基本技能。在设计研究部门，Matlab已成为必备软件和标准软件。国际上许多新版科技书籍及理工科教材，都把Matlab作为基本工具使用，科学研究离不开科学计算，Matlab在科学计算中将发挥越来越大的作用。
面对计算科学的发展，计算方法课程应改革过去只面向计算机高级语言的做法，为学生构建一个先进的面向科学与工程计算的平台，在这样一个平台上，利用Matlab强大的计算功能和图形处理功能，使得抽象复杂的定义、概念及算法简单化、清晰化，使得计算结果“可视化”。这将激发学生学习兴趣，变被动学习为主动学习。
3．注重与其他学科的结合，提高解决实际问题的能力
计算方法既有数学类课程概念多、定理多、内容抽象的特点，又充满大量繁琐的公式、复杂的算法，使学生容易感到枯燥。再加经过复杂的计算，最后得到的往往是一些近似的数值解，与微积分、线性代数相比，这样的结果也缺乏一些数学美感，使学生兴趣大减。如果再加上教学内容与实际脱节，只是介绍一些纸上谈兵的例子，学生看不到计算方法的实际应用，最后只能是使学生越来越厌倦这门课程。
事实上，计算方法是一门与工程实际联系非常紧密的学科，在各个学科都有非常广泛的应用。国外一些计算方法类教材中选取了大量来自实际的问题，像人口增长模型、流行性疾病的传播、生活资源的消费都是书中的生动例子，让学生一下就感觉到计算方法内容的新鲜、有趣以及应用价值。但是目前我们的教学内容存在远离实际的现象，很多时候只是将数值方法用来求解一个准确解很容易求得的数学问题。比如
4．加强教学各环节改革，提高科学计算能力
要实现提高学生科学计算能力的目标，就要在教学的各个环节协调配合，引进先进的教学理念，以计算机为工具，以优秀软件为平台，让学生深刻理解各种算法的思想，启发引导学生积极思维，大胆创新，提高他们的数学素质。
首先，在教学方式上采用先进教学手段，将计算机多媒体教学引进课程，利用现代教学方式与传统教学方式的优势互补，可以大大提高教学效果。多媒体课件的采用，改变了传统教学中板书复杂、费时的弱点，加大了信息量，使得算法的思想变得清晰直观。通过算法程序演示例子，学生可以当场看到不同算法在求解问题时的差异，了解算法的设计、实现的全过程。
其次，在上机实践这一教学环节，改变重理论、轻实践思想，坚持安排实践教学，尽量选取一些贴近实际的问题，在明确要求和注意点后，让学生自己动手，设计算法，编写程序，上机调试，最后进行结果分析。实践表明，通过上机实践，加深了算法思想的理解，提高了解决实际问题的能力。
