機械改革導論性教育心得

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高等教育必須“推進人才培養模式和機制改革,著力培養學生創新精神和創新能力”,“高度重視實踐環節,提高學生實踐能力”。根據有關研究,國內高校的人才培養定位大致被分為以下幾類:理論研究型、應用開發研究型、應用型和操作型[1～2],學校則被分為研究型、教學研究型、教學型等等。上述分類可以說是基于某種形勢或者是環境的:隨著我國高等教育的快速發展和深化改革,不同層次的學校相繼出現,高校的差別加大。適當的學校教育目標的區分,加之與其相適應的各校的培養目標定位和具體規則的制訂,最終受益的必然是學生和社會;否則,如果千篇一律,一刀切,則必然影響到學校培養德、智、體皆備的勞動者這一最終培養目標的實現。獨立學院屬于應用型高校,以培養服務于區域經濟的應用型人才為主要目標。作為中國特色辦學的產物,十幾年來獨立學院在中國高等教育中的地位日漸重要。浙江省作為國內民資辦學發展迅速和成功的省份,獨立學院更有著重要的地位。如何培養適合與辦學定位相適應的創新性人才是高校教育工作者都應該認真思考的問題,本文將對在機械類大一新生中開展機械創新導引性教學談一些筆者的體會和看法。

2課程設置時的幾點思考

盡管不同的學校有不同的人才培養定位,但在對學生進行創造思維培養這一點上則是相同的,在機械類專業的大一新生開設創新導引性課程可以說是我們對上述問題進行思考后的一種結果。

(1)創新教育的時間段安排問題。隨著社會對創新教育重視程度的不斷提高,在大學開展創新教育已成為一種普遍現象,而一般的安排為:在入學階段介紹一通用性的創新常識,如創新思維和創新的一般概念,而將與專業相關的創新教育安排在2～3年級,對于早期的創新教育是否與專業結合的問題仍存在一些分岐。我們認為,學校的“原料”是學生,“產品”也是學生,學校教學實際上就是一種以人為原料的生產過程。以機械零件的加工為例,為了使其達到所需要的品質,需要多次的材料改性處理,而這一點在學生創新意識培養上也同樣有效。由于中國普遍存在的應試教育,以及獨立學院學生的生源現狀,盡管學生并不滿足于現狀,有創新的欲望,但普遍缺乏行動的信心和激情。要培養學生的創新實踐能力,就必須激發學生的創新欲望。創新教學首先是一種意識教學。有一種說法:“對象因動物的需要而改變”,“對于饑餓的動物來說,世界只分成可食和不可食的;而當動物在逃跑時,它所關注的只是出路和藏匿的地方”。對這種說法進行類推,可以得出這樣的結論:只有當學生有了創新的意識,才會感覺到“新”和需要“變新”的事物,才能去實施創新。顯然,而這種培養宜早而不宜遲。創新中的投入是創新活動成功的關鍵,可分為創新者的身心投入和資金投入兩類,就創新教育而言,更應關注創新者在創新活動中的身心投入。創新必須要有實用結果,而結果有層次高、低之分,但從培養學生創新能力的角度來看,只要做到了全身心投入,就算獲得的只是一些局部改善的結果,目的也已然達到。

(2)機械專業的特殊性與創新教學安排的關系。開展創新教學與學生的專業知識儲備有關,而剛入學的新生與高年級學生在這一點上的差異是顯然的。但筆者認為,在機械專業上述差異對創新教學效果的影響并不大,因為機械專業具有較強的特殊性。①實體性。盡管所有工程類專業均有很強的實體性特點,譬如說土木工程的結構設計和建筑設計,電氣工程的線路設計和系統布置,等等;但機械學科的實體化,特別是實體的形與功能之間的相關程度都是其它學科所不能相比的。②與生活的密切相關性。可以說當今社會沒有一個學科與生活的相關性可與機械學科相比。隨便拿起一個物體,它都與機械相關(但可以不與其他某些學科相關):在你喝飲料時,是否想象過瓶體是如何制作,瓶蓋又是如何擰上而且可以保證密封的？當你出行時,自行車、汽車、火車、飛機等等都是機械。機械學科與生活的密切的相關性,使得所有能見的實體都可以作為機械專業實體概念培養的教具,也可以成為創新活動的起點和來源。③可觸摸性。由于機械裝置、機械生產的產品和生產產品的機械都是實在的,可以被觀察和觸摸的。這種可觸摸性使得學生在入學之初就有了許多與機械相關的知識,雖然這種知識還稱不上專業知識,但只要通過合理的引導就有可能成為帶有專業性的知識,而且機械的這種可觸摸性也將為進一步地認識機械帶來了許多的便利。機械專業的上述種特殊性給機械創新教學帶來了的很大的便利,也保證了在入學之初就開展基于實體的、機械創新活動和創新教育的可能性。

3教學中創新技法的選擇

(1)創新技法選擇的注意點。在技術發展的歷史長河中,人類完成了許多產品設計,設計人員和發明家也積累了很多發明創造的經驗,總結了多種創新技法[3]。雖然各種創新技法適用領域不同、優劣難辨,但從創新導引性教學的角度出發并考慮教學對象為大一新生,在技法選擇時應關注以下幾點。①系統性。在課程教學中如采用單調技法,其中的非系統性必然給學生以片面、單調之感,對培養的學生創新思維也不利。②理論與實際結合的便利性。創新活動意味著具體實現,更易于實際相結合的創新理論將在培養學生創新意識和實踐能力中發揮更大的作用。③專業知識的低相關性。創新理論的實踐應該能在較少“專業”知識的基礎下開展。

(2)TRIZ理論的特點與導引性創新教學貼合性分析。TRIZ(發明問題解決方法)是一種基于知識的、面向人的解決發明問題的系統方法學,是對人們發明方法、思路的總結。它由前蘇聯發明家阿奇舒勒在1946年創立,經過半個多世紀的發展,已成為一個較為完整的體系。目前,TRIZ理論不但被用于各種工程領域,也被用于管理、教育等其他領域。在創新導引性教學中,TRIZ理論具有如下優勢。①不同層次的適應性。TRIZ理論由多個部分組成,各部分既相互關聯,也存在一定的獨立性。可以根據學生的特點有選擇性地實施教學;②TRIZ理論來源于對于發明專利的研究,具有與實際事物結合的天然可能性,有利于更好地開展創新實踐;③TRIZ理論強調問題分析和資源利用,對于學生工程思想的建立有重要和有效的引導作用,而所得的原理解更偏向于啟發思維,而與專業的密切性不強。

(3)內容選擇和結果考核。根據學時安排,對TRIZ理論的教學內容作了如下安排。在簡單介紹創新思維的基本特點的基礎上,對最終理想解、創新中資源的發現和利用、40個發明原理和矛盾矩陣,物理矛盾和四大分離原理進行重要介紹。通過課堂提問,課堂討論強化學生的理解和參與;而對技術系統的進化法則和物——場模型分析則作為簡單的介紹。講授基本理論后,通過課堂提問、討論和引導,要求所有學生在期末提交發明問題解決思考的小論文,并以此作為成績評定的主體。通過這種強制性的措施和控制杠桿保證所有學生都得最基本的創新實踐鍛煉。

4體會和總結

數輪的教學實踐結果基本令人滿意:每年都有多組大一新生參加浙江大學的機械設計競賽,并在與高年級同學的同場競技中入圍和獲獎。但也存在一些需要解決的問題:如課堂氣氛的活躍,小論文思考廣度的拓展,前期的引導與后期的結合,等等。對此,將在今后的實踐中給出調整。