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试论机械课程教学中创造性思维能力的培养

更新时间:2009-03-28

制造智能化是国家和世界制造业今后发展的方向,用机械来替代人工,通过信息技术的指导来实现智能化,来实现从手动到自动的改变。这些发展无疑需要有强大的创新驱动力来支持。没有创新思维的支持,机械类行业的智能化发展无异于纸上谈兵,缘木求鱼。教育担负着培养人才的重大责任,只有从教学入手,才能真正地帮助学生实现对自身创新思维的养成。下文基于创造性思维对于机械课程教学的重要性展开,论述在实际教学过程中如何更好地培养学生创造性思维。

一 培养创新性思维在机械类教学中的重大作用

中国要发展,要赶超西方发达国家,不可避免,迫切需要发展制造业,这个热门的﹑传统的﹑具有巨大潜力的行业。中国当前的科学技术和经济水平都处在高速发展时期,在生产技术和生产效率急需突破的今天,要实现由中国制造向中国创造的巨大转变,制造业需要转型。在这个转型过程中,教学无疑占据了最为重要的位置。而机械类专业是制造业的优势专业,是制造业发展的基础。机械类专业发展的进步,是实现制造产业高速发展的必由之路。要实现中国创造,机械制造的创新就首当其冲地承担起了这一重要责任。

机械类课程的创新引导,使得中国的机械制造业向着自动化﹑智能化迈步,向着高效﹑高速,为人力节省时间来用于不断创新迈步。这些目标的实现,无一不在要求着我们,作为教育工作者要不断地自我发展,改变观念,丰富教学方式,从而最终培养出能够促进国家加快转型的新时代实用型人才[1]

总之,要提高小学数学的教学效率,教师应充分了解并尊重学生的思维特点,也正是基于这样的原因,愈加突显了将启发式教学法应用于小学数学教学的必要性。因此,教师应深入研究启发式教学法的理念,并不断完善每一个教学环节,只有这样,才能使启发式教学法发挥出更大的教育价值。

二 当前机械类课程教学中存在的瓶颈和困难

创新思维的培养对于机械课程的教学如此重要,对于国家产业转型如此关键,因此我们就需要先明确在培养学生创新思维的过程中遇到的困境和瓶颈,以便于我们针对性地提出培养方案。

要实现创新思维的培养,首先要从观念入手。众所周知,一个人的思想指导着人的行为。教学中创新思维的培养,首先需要教师树立培养创新思维的理念,并且在日常的课程教学中积极探究,创新教学模式,以此来潜移默化地引导学生朝着创新思维的道路上发展。当然,学生自身也要有创新性思维培养的意识,在充分理解机械课程内容的基础上,将课堂延伸到社会中,认真观察生活周边和社会对机械创新的需求,大胆提出设想。相信生活中的每一个小事物,每一个小需求,每一种小小的机械都能够为创新提供源泉,为创造提供动力。

(一) 教师和学生观念固化,思想认识不充分

这部分内容是论文的核心,是主要探讨的问题,可以切实快速﹑有效地应用到实际的教学中。下面就是具体的方案和案例:

教师的水平直接影响着教学效果和思维培养的开展。要培养学生的创新思维,首先要求教师具有创新培养的能力。教师需要懂得借鉴多种资料和观察生活必需,同时结合当代的科技发展的进步不断更新授课内容,为学生的创新思维能力提供养料。机械自动化是和计算机技术紧密相连的一门专业,教师需要在发展好自身的机械专业的基础上,对计算机技术进行补充,同时要懂得利用互联网的最快﹑最新时讯为学生的创新提供思路。加强对教师在计算机技术和互联网能力方面的培训力度,并且定期对教师的能力进行考核。面对机械课程中的问题,鼓励师生﹑或教师之间进行经验分享和问题探讨。

(二) 教师水平限制,无法提供多样化的创新培养教学方式

风影的悟性特别好,做什么事情都一学就会,似有天赋。而且最难能可贵的是,他总是一心一意,有一颗大静之心。风影不经意间抬起头来,吓了一跳,见师父将右脚掌置于左大腿上,将左脚掌置于右大腿上,双腿盘坐,一脸的庄严之相,这不是佛又是什么?刚才风影自以为下了一着妙棋,正暗自沾沾自喜,忽见师父像一根定海神针,进退自由,不计得失,宠辱不惊,云卷云舒随它变,花开花落两由之,心底里便开始惊风雨泣鬼神了。师父到底是师父,连下棋都六根清净,心地一片澄明,不枉多吃了几年斋饭。风影感到师父在高高的云端之上,而自己却是一只在尘埃中爬行的小蚂蚁。

(三) 学校重视不够,对学生创新观念缺乏支持

第一,采取直观教学法,将知识形象化,促进思维的锻炼。高校的理科生其空间想象能力参差不齐,教学过程中稍有不慎,就使得学生的思路受阻,创新思维受限。所以,在真实的教学过程中,教师需要擅长应用各种形象化,直观化的教学手段,激发学生兴趣,引导学生思考,以兴趣为出发点,唤起学生对学科的热爱,从而加强对学生思维能力的锻炼。例如,通过当前先进的计算机技术,通过3d立体图片来展示零件的加工过程,使得学生对零部件的形状产生更加深刻﹑直观的认识,更有利于学生创新性思维的发展,从而激发学生发明创造的欲望。目前的“3D打印”技术完全可以用在课堂教学中,通过虚拟练习,给学生创造最直观的现实生产场景,让学生加深印象,便于学生融会贯通,促使学生利用新技术﹑新工具进行开发创新[3]

三 实现中国创造--机械类课程的创新思维培养

明晰了从学生到学校等三个方面存在的问题,我们就要思考对策来加强对于学生创新思维的培养。当然这其中,教师的创新授课培养学生创新思维是最为方便易行,最容易引导创新的,下文将重点讨论。

(一) 纠正观念,实现师生创新思维的共同发展

据了解,山西拟投资380亿元,重点实施水污染防治、河流生态补水、河流源头保护、河湖水系综合整治、地下水超采治理和岩溶大泉保护及节约用水等“六大工程”,开展汾河流域生态保护与修复治理。山西今后将在汾河先行试点的基础上,进一步总结经验,逐步组建滹沱河、漳河、沁河等7个流域投资公司,形成“1+7+N”(1个省属水务企业,7个流域投资公司,N个区域公司)生态环境治理的市场化运作体系。

(二) 强化师资培训,提升教师教学水平

在学生准确获知文本内容、深入理解文本内涵之后,教师通常需要设计问题引导学生对文本话题、内容、作者观点等进行深入思考,使学生能够思辨地看待文本内容和作者观点,增加并丰富对文本话题的熟悉程度,形成并完善思考和解决问题的方法,成为一个有判断力的读者。回答此类问题,学生要以文本为基点,从不同角度,结合逻辑和情感得出综合性的评价和结论,对培养学生的深层思维能力有重要的作用。本课例对学生批判性思维的训练主要集中在对文章的开放性结尾“And there was always WWF...”的讨论。

(三) 丰富教学方式,创设创新能力培养的真实教学环境

机械类专业一直作为高校的热门专业存在,自第一次工业革命以来,机械的使用已经越来越多地融入了人们的生产生活。但是,随着第三次工业革命的到来,随着世界经济和科技发展速度和水平的不断提高,传统的机械已经不能满足人们的需求。这个时代是机械自动化的时代,是互联网+的时代。结合计算机技术发展智能机械,使得机械生产智能化﹑自动化,从而更高效地替代人工完成更多重复性﹑创造性的工作,才是机械制造未来发展的重要途径。而当前的高校教师和学生尚且不能充分认识这个观点,或者认识到这个观点却无法体会到创新在教学和生产过程中起的举足轻重的作用。在日常的教学中,教师也许可能为学生简要地提供机械科技发展的最新新动态,然而学生由于多年的习惯,尚学不会自主认识新科技,积极发现新需求,将创新思维和机械课程的学习融会贯通[2]

当前的高校中,机械类课程的任课教师大部分是过去的机械专业人才。这些教师缺少一定的实践能力以及计算机应用技术,对于最新的资讯掌握得不及时﹑不充分,这些都导致了教师上课的效率大打折扣,使得在学生创新思维的培养难上加难。

在学校的层面,对于学生创新思维的培养,除了课堂上的教学和课外实践,更需要的是学校为学生的创新提供平台。在当前的高校中,极少数的高校会为学生提供创新性思维的校园活动。但一是因为宣传不够,学生参与度不高;二是因为创新性活动的举办需要耗费时间,精力和财力,并且能够预见的成果又极少。这些原因导致了学校针对创新思维开展的活动越来越少。如此恶性循环,学生对于创新的观念也越来越弱,最后扼杀了机械创造的萌芽,而完全沦为了机械制造。

第二,利用示范教学模式,强化学生的观察力。观察是创新的源泉,一个没有观察的创造是没有使用价值的,一个远离观察的创新无法发挥其真正价值。这个问题要求我们的学生应改变过往的读死书的状况,多从实际生活出发,多发现器械方面的不足之处,或者人们在日常生活中物质需求上的问题,以此为基点,创造出切实满足人们生活需求的器械。在讲授零件加工课程的时候,教师需要仔细示范,学生要认真观察,通过观察模仿,不断强化操作熟练程度,如锉削姿势﹑流程等,把每一步细化,真正实现零件加工的可操作性。

第三,注重联想习惯的培养,充分培育发散思维。创新性思维的重要方式之一就是联想。当一个人接触到事物不思考,时间长了也就习以为常,生活从此也就变得平淡无奇,创新便沦为天方夜谭。教师在授课过程中,要引导学生对每天面对的零件和机械进行思考﹑联想——为什么是这样,而不是那样,让学生多方面﹑多角度进行思考论证。如讲“套螺纹和攻螺纹”这一课时,不能将课程的内容限制在零件某一两种加工方法,而是要将知识扩散开,连成线,形成面,最后形成知识网络,既掌握局部又能纵观全局,让每一个点都能引发不同的创新和创造[4]

无论是情感上的说服,还是训导式的说服,它们的研究面向都是以个体的内在动机为逻辑起点,由内心的改变,影响行为上的改变。 这与交换和强制有本质的不同,交换以利益为目标,强制依赖于权威和权力,二者行为的引起都来自外部效应,也就是说,外部效应影响行为上的改变。

(四) 构建体制和环境,为学生提供一张创新思维发展的温床

学校要有针对性地开展学生间的创新发明活动,并且在学习政策或者物质奖励上给予一定的支持,将同学吸引到创新创造的活动中来。前期的活动由班级或者学校部门组织,然后层层筛选,逐步提升,如果发展得好,可以申请国家的专项。

四 结语

中国制造发展到今天亟需向中国创造转变,中国产业必须要有自己的品牌,这是新时代对机械人才培养的新要求。从创新思维培养的重要性出发,发现当前机械课程教学中存在的困难和瓶颈。从观念着手,纠正教师﹑学生的观念,以此为出发点,不断丰富教学模式,激发学生的创新思维。为创新性思路提供可实施的环境,以支持鼓励创新,以创新激发创新。相信经过三方的共同努力,创新性的机械类人才的成长壮大将指日可待。

参考文献

[1] 陈修龙,邓昱,王素玉.以“创新和创意”为导向的机械类专业培养体系的研究[J].教育现代化,2017(39).

[2] 刘扬,银金光,汤迎红,等.将创新思维方法融入机械原理等课程教学中的实践探析[J].中国校外教育旬刊,2013(10):61.

[3] 忻峰.浅谈职业教育中《机械制图》课程的创新教学方法及学生创新思维培养[J].电子世界,2013(14):216-217.

[4] 欧国伟.浅谈创造性思维在职业学校《机械制图》教学中的培养[J].课程教育研究:学法教法研究,2015(34):61.

 
李金杰
《教育现代化》 2018年第29期
《教育现代化》2018年第29期文献

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