新世纪之初, 党和国家作出了建设创新型国家的决策, 这对高等教育也提出了更高的要求。为了在教学中贯彻建设创新型国家的方针, 尝试对《金属切削机床》课程进行了一系列面向创新思维的教学改革。
1 创新思维的内涵
关于创新思维的定义, 存在很多的表述。创新思维是相对于习惯性思维而言的, 其本身是一个十分复杂的系统工程, 从不同的角度和理解层次出发会给出不同的解释。但就其核心内涵来说, 笔者认为, 主要表现在以下3个方面:思维方式的多样性, 思考问题的时候不是简单的走直线, 要做到逻辑思维和非逻辑思维的统一;思维前提的创新性, 思维所研究的对象是一个崭新的问题、角度或领域, 具有一定的开拓性;思维结果的创新性, 思维所产生的结果是有新意的, 是超越的。
考虑到学生的个体差异, 未必所有的学生都能够在现阶段具有获得创新性思维结果的能力。笔者以为, 对于高等教育而言, 对创新思维能力的培养, 应主要体现在对思维方式多样性以及思维前提的创新性两个方面。常言道, “授之以渔”, 这两个方面就是“渔”。而创新的思维成果则是“鱼”。
2 课程内容安排对学生创新思维的培养
在我校机械专业的培养计划中, “金属切削机床”是一门主干专业课程。在该课程的教学中, 如果能注重培养学生的创新思维, 将为学生今后从事新产品的创新设计打下坚实的基础。
2.1 设置“金属切削机床”课程的目的
设置该课程的目的主要有以下5点:让学生掌握机械制造装备的基本概念、了解机械制造装备的技术现状和发展趋势;让学生掌握对机床进行分析的基本方法;让学生掌握各类典型金属切削机床的功能、特点和工作原理;让学生掌握金属切削机床的基本设计理论;让学生掌握金属切削机床各系统或部件的设计和实现方法。
2.2 课程内容安排中对培养学生创新思维的思考
课程内容的安排首先要满足知识传授的需要, 也就是要满足设置这门课程的目的要求。因此在理论教学中, 分5大部分进行讲解, 分别用来实现前述的5方面教学目的。包括:机械制造装备概论、机床分析理论、典型机床分析、机床设计总论、机床的设计。各部分中, 以典型机床分析和机床的设计为核心。
在各部分教学内容的安排上, 充分考虑了培养学生创新思维的需要。具体而言, 就是在思维前提的创新性上下功夫, 让学生的视野紧跟技术和行业的发展步伐, 这样学生在毕业后才能够较快的适应社会对高层次创新型人才的要求。比如, 在机械制造装备概论的教学内容安排中, 较多的介绍了机械制造装备的技术现状和趋势, 向学生推荐一些著名的机床产商的网站等, 而对于机械制造装备的发展史则予以浓缩。在典型机床分析的教学内容安排中, 对于凸轮控制的自动化机床和组合机床等相对陈旧的内容, 只在机械制造装备概论和机床设计总论中简单提及, 而对于数控机床的机械结构和典型部件则花较多时间进行讲授。在其它章节内容的安排上, 采取了类似的处理方法。
3 教学过程中对学生创新思维的培养
3.1 理论教学过程的组织
(1) 面向思维方式的多样性。
在讲授课程内容的时候, 有意识的提出一些问题, 并鼓励学生给出不同的见解。然后, 和学生一起剖析得出这种见解的思考过程, 再针对思考过程进行适当点评。这样一来, 针对所提出的同一个问题, 几个同学给出了若干个不同的思考过程, 这些互不相同的思考过程可能还有些得出了相同的结论。通过这种剖析思考过程的方式, 很多同学都能得到一些思考方式方面的感悟, 为实现思维方式的多样性创造了条件。同时, 这样的教学方式也活跃了教学气氛。
(2) 面向思维前提的创新性。
在讲授课程内容的时候, 有意识的提到一些行业内最新的成果和研究动态, 并向学生推荐一些较新的技术专著。这样做既能提高学生的学习兴趣, 又能使学生站的高, 看的远。
3.2 教学手段的运用
该课程涉及多学科的知识, 教学内容多而复杂, 而理论学时只有40学时, 因此每节课要讲授的信息量很大, 传统的“黑板+粉笔”的教学手段不能满足教学的需要。
在教学中, 采用了多媒体技术和传统授课手段相结合的方式。多媒体技术的采用, 一方面增加了授课的信息量;一方面通过录像、图片等形式的展示, 也可让学生对枯燥的理论知识产生感性认识;再者, 还可以把一些课本上没有提及的, 但技术上已经得到推广的机床产品的影像资料展示给学生, 为学生实现思维前提的创新性创造条件。对于一些用多媒体技术不容易表达或不容易被接受的知识点, 比如主传动系统设计中的转速图部分, 仍采用传统授课手段。
3.3 实践环节的安排
此课程的实践环节, 是为期两周的“机床拆装实习”。实习车间拥有卧式车床、滚齿机、数控铣床、万能铣床、牛头刨床、摇臂钻床、立式钻床、万能磨床和曲轴磨床等机床, 基本能满足教学需要。在实习内容与进度安排上, 基本原则是:在加深对课堂教学内容的理解的基础上, 尽量加强对学生创新思维的培养。具体安排的实习环节包括:熟悉各机床的主要组成部件及功用、图纸的研读、机床的拆装、传动系统的分析、电气控制系统的分析、传动原理图的绘制、传动系统图的绘制以及装配系统图的绘制等内容。
实习时, 将学生分为几个小组, 分单元进行轮换实习。每一个单元结束时每个同学都要当场接受口试。口试的内容不局限于传动系统的分析, 还涉及到和所考察单元的内容相关的机械零件、机械装配工艺、液压气动、传感检测和电气控制等多方面的问题, 另外还有创新性和综合性问题。由于口试的知识覆盖面比较宽, 学生在实习时就会自觉的多方面多角度地进行思考。
4 结语
“创新是一个民族的灵魂”, 对于高等教育来说, 创新就更为重要。“金属切削机床”作为机械设计与制造及其自动化专业的主干专业课程之一, 对培养学生的创新思维起着重要的作用。为了切实提高学生的创新能力和综合素质, 以加强创新思维的培养为主题, 对该课程进行了大胆的改革。教学实践表明, 这些教学改革不但使学生的创新思维得到了培养, 也极大的激发了学生的学习兴趣, 提高了教学效果。
摘要：为了加强对学生创新思维的培养, 在研究了创新思维内涵的基础上, 从课程内容安排、理论教学过程组织、教学手段运用和实践教学环节的安排等诸多角度进行了教学改革。这些教学改革不但使学生的创新思维得到了培养, 也极大的激发了学生的学习兴趣, 提高了教学效果。
关键词：创新思维,金属切削机床,教学改革
参考文献
[1] 陈玉科, 郑玉亮.如何培养大学生的创新思维[J].中国高等教育, 2004, 4:40～41.
[2] 张义生.论创新思维的本质[J].中共中央党校学报, 2004, 8 (4) :28～31.
[3] 颜隆忠.关于大学生创新思维素质培养的几点思考[J].教育探索, 2004, 6:12～14.