機械革新教學系統(tǒng)研究與實踐論文
1引言
創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，離不開實踐活動，只有讓學生主動參與，才能激發(fā)創(chuàng)新興趣、增長創(chuàng)新才干，發(fā)展創(chuàng)新人格。目前國內(nèi)高校開設的創(chuàng)新設計類課程通常有兩種模式：①專門增設創(chuàng)新理論課程；②在原有課程、課程設計與作業(yè)、實驗與實習中強化創(chuàng)新內(nèi)容。第一種模式，由于缺乏相應的實踐環(huán)節(jié)，存在理論和實踐脫節(jié)的問題。第二種模式則缺乏系統(tǒng)的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新原理、創(chuàng)新技法引導，缺乏與理論密切結合的實踐環(huán)節(jié)，在一定程度上制約了學生創(chuàng)新能力的系統(tǒng)化培養(yǎng)。
2層次性理論教學模塊設置
創(chuàng)新教育不是一個“點”，而應是一條“鏈”，應貫穿在大學課程體系中。因此，應該根據(jù)機械類專業(yè)學生在不同階段的專業(yè)知識增長規(guī)律，分層次地開設創(chuàng)新系列課程。設置3個層次模塊，即基礎模塊、提升模塊、應用模塊。基礎模塊。針對基本未涉及專業(yè)課的大學1一2年級學生。該模塊側重于創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識和工程思想的培養(yǎng)，基本仁屬于理論課程的范疇。提升模塊。針對已具有一定機械專業(yè)基礎知識的.大3學生。以THIZ理論為基礎，通過案例教學強化學生對創(chuàng)新技法的理解和認識，引導學生結合機械專業(yè)知識從創(chuàng)新理論知識的掌握提升到創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。應用模塊。針對已具有較全面的機械專業(yè)知識的大學4年級的學生，重點是創(chuàng)新理論、創(chuàng)新技法的在解決具體機械設計問題中的綜合應用。結合綜合課設和畢業(yè)設計，利用計算機輔助創(chuàng)新軟件Pro/lrmovator，分析問題并提出解決問題的可行方案，并進行方案可行性分析，轉化為可行性方案。
3實訓環(huán)節(jié)設置
創(chuàng)新教育這條“鏈”的最難點就是創(chuàng)新實踐。為保證創(chuàng)新教學模式從“知識傳授型”向“能力素質培養(yǎng)型”轉變，可在教學實施過程中設置如下實訓環(huán)節(jié)：創(chuàng)新素質訓練、創(chuàng)新技法模擬、創(chuàng)新案例分析和創(chuàng)新問題解決等環(huán)節(jié)。不同層次的理論教學模塊中，各實訓環(huán)節(jié)可綜合交錯，而要求不同。如“發(fā)現(xiàn)生活中的發(fā)明”既可以出基礎模塊，也可以出現(xiàn)在另兩個模塊，“創(chuàng)新技法模擬”以提升模塊為主，但也不排除在其它模塊中的應用等等。通過設計合理的實訓環(huán)節(jié)，從創(chuàng)新思維的培養(yǎng)到創(chuàng)新技能的提高，從基礎理論到綜合能力，從而全面提高學生的創(chuàng)新素質和創(chuàng)新技能。
4教學模式探索
為激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，在創(chuàng)新教學中教學策略起著核心的作用。教學策略具體實施的關鍵是把各層次的教學有機地聯(lián)系起來，強調“層次”之間的傳遞性、互補性和協(xié)調性。做到環(huán)環(huán)相扣，整個創(chuàng)新教學貫穿成一條線，力求使整個“鏈”的作用大于各個“層次”之和。在教學過程中采用創(chuàng)造性研究型教學模式，注重學生創(chuàng)造能力的激發(fā)和自主設計能力的提高。圖I給出了創(chuàng)造性研究型教學模式的實施框架。從圖l中可以看出，在創(chuàng)造性研究型教學過程中，教師是整個教學過程的指導者，他規(guī)劃著教學的進程，學生是學習過程的實施者，班級是研究個體有機組合的互動合作集體，三者相互之間呈雙向交流狀況。如在TRIZ理論的理論教學部分中，通過貼近生活實際例子類比機電專業(yè)領域的工程問題，啟發(fā)誘導學生積極思考，營造活躍的課堂氣氛。同時，因勢利導地開展分組討論交流，進一步激發(fā)學生創(chuàng)造思維，進而產(chǎn)生概念性的解決方案。在TRIz理論的實踐教學環(huán)節(jié)中，設計了五個待解決的工程問題，每位學生（研究個體）通過查閱文獻了解各個工程問題、并結合專業(yè)知識特長，選擇其中一個問題作為研究課題。在研究階段，首先對問題進行詳細描述、系統(tǒng)分析及問題分解，找到問題著手點，隨后通過方案查詢、矛盾分析和發(fā)明原理應用，獲得一些概念方案。在實踐環(huán)節(jié)中，適時地組織討論交流、對學生分析問題、解決問題的過程及方案進行評價，并將評價結果反饋給學生，從而有利于方案的完善和提高。在這個過程中采用研究型教學的步驟包括：①學生接觸各類工程資料，②提出問題，③教師指導，④應用知識，⑤解決問題，基本上是一個探求過程，將教、學、做融于一體，有利于學生創(chuàng)造力的發(fā)展。
5結束語
學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)是現(xiàn)代教育界永恒的主題，也是一項非常復雜的系統(tǒng)工程。對于絕大多數(shù)高校來說，創(chuàng)新教育與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)還只是停留在理論探討與觀念改變階段，具有可操作性的實踐層面的有效方法與途徑還不多見。而我院“機械創(chuàng)新教學體系”探索性的嘗試了從理論到實踐應用的創(chuàng)新教育模式，構建了系統(tǒng)的創(chuàng)新教育“鏈”。
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