简述在机械类课程教学中如何培养学生的创新思维

　　关键词: 机械类　课程教学　创新思维　培养
　　论文摘要: 创新思维是一切创新的源泉,是创新素质的核心内容。本文作者结合教学经验,站在专业教学的角度,分别从形象思维、归纳思维、观察思维和发散思维等方面进行了论述,阐述了培养学生创新思维的方法和重要性。
　　 
　　创新思维是一切创新的源泉,是创新素质的核心内容。创新思维包括形象思维、归纳思维、观察思维和发散思维等。江泽民同志指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。”在技术日新月异的今天,要想由“制造大国”转变为“创造强国”,职业应走在教育的前列,而作为职业教育的核心教学——专业课教学更应该转变教育观念,大胆进行改革,切实培养学生的创新能力、创新精神、创新思维。笔者结合教学经验,谈谈在机械类课程教学中如何培养学生的创新思维。 
　　 
　　一、运用直观教学,培养学生的形象思维 
　　 
　　职业学校的学生,底子薄、基础差,抽象思维能力相对较差。在专业课教学中教师应根据学生的实际情况,结合学生的年龄特点,充分运用直观教学引起他们的兴趣,调动他们学习的积极性。学生的学习欲望或兴趣,总是在一定的情境中产生的。因此,在运用直观教学的同时,教师要给学生创造能激起求知欲望的环境,配合培养学生的形象思维。无论是讲解、提问还是答疑,教师都要善于挖掘。例如,在机械制图课的测绘教学中,教师可在实训室拿学生加工的零件进行测绘练习。教师要善于抓住学生对机械零件感兴趣的契机,给学生讲解学好机械制图的重要性,并讲解零件加工的方法。这样,学生在测绘零件想画视图的同时,不但能培养形象思维和动手能力,而且能激发学习专业知识的浓厚兴趣,收到事半功倍的效果。又如,教师在运用多媒体展示三维零件加工和装配的教学中,可以借助学生对动画感兴趣的有利条件,充分展示零部件的各个形面,让学生在头脑中形成每个零件的视图,从而培养学生见到视图就想到实物的能力。另外,教师还要结合学生对机器人感兴趣的情况,引导学生在课余大量阅读机械加工与装配方面的书籍,广泛学习机械知识,逐步培养他们学习的自觉性、主动性和创造性。
　　 
　　二、运用比较教学,培养学生的归纳思维 
　　 
　　在专业知识教授过程中,有时由于知识点多、面广且杂,不同章节的相似知识或同一章节的相似加工方法之间相互干扰,学生容易产生混淆。为使知识之间条理清楚、便于理解和记忆,教师在教学过程中要重视利用表格进行综合比较,让学生在学习新知识的同时巩固旧知识,起到温故而知新的作用,更重要的是使学生不致把新旧知识割裂开来。学生通过比较能够掌握方法,理清思路,提高利用图表进行归纳思维的能力。例如,在机械制造工艺基础课上,学习完刨削和插削这部分内容后,教师可列表分析归纳。在讲授铣削加工时,圆周顺铣与圆周逆铣的知识学生不易理解,又容易混淆,教师采用比较教学不但可以较好地解决这一问题,而且可以培养学生的归纳思维能力。 
　　 
　　三、运用示范教学,培养学生的观察思维 
　　 
　　著名心家鲁宾斯指出:“任何思维,不论它是多么抽象的和多么理论的,都是从观察分析经验材料开始。”观察是智力的门户,是思维的前哨,是启动思维的按钮。观察的深刻与否,决定着创造性思维能否形成。因此,教师要引导学生明白:一个问题不要急于按想象的套路求解,而要深刻观察、去伪存真,这样不但能为最终解决问题奠定基础,而且可能会创见性地寻找到解决问题的契机。实训教学最重要的一个环节是示范教学,学生通过观察、模仿教师的示范操作,能逐步达到技能动作熟练、协调、,直至完美。但在日常的教学中,学生往往不重视观察教师的示范,认为知道怎么做就行了,模仿时粗枝大叶,这是实训教学中的大忌。教师一定要给学生讲清动作准确的重要性,让学生细心观察教师的示范操作。一方面,动作的准确娴熟有利于技能的学习和安全操作,更重要的是教师通过示范,可以培养学生的观察思维能力。如在讲授锉削姿势时,由于锉削的姿势对锉削质量,锉削力的运用和发挥,以及对操作时的疲劳程度都起决定影响,因此教师从一开始就要给学生讲清它的重要性,让学生引起足够的重视。学生要掌握这些正确姿势,就必须从握锉、站立步位与姿势动作和操作用力这几个方面进行协调一致的反复练习。具体操作示范时,教师要讲解—示范—再示范—再讲解,画图讲解、慢动作演示、分解动作演示和连贯示范相接合反复进行,让学生细心观察每一个环节与步骤,并对重要部分进行提问,以引起学生的足够重视。如锉削行程开始前四分之三行程时,身体与锉刀一起前进,此时重心是在哪只脚?四分之三行程后身体的重心又是在哪只脚?在讲解锉削两手用力的变化时,右手的压力是随锉的推动而逐渐增加,左手是减小,这是为什么?学生为了寻找正确答案,就会认真观察。教师在组织学生讨论后,再结合受力图进行分析讲解,学生肯定会理解深刻。 
　　在机床精度检验时,学生更需要认真、仔细地观察,否则,任何一个细节观察不仔细,都会测出错误的数值,进而影响机床的加工精度。如在测量尾座移动对床鞍移动轨迹的平行度时,需分别测量在铅垂平面内和水平平面内的平行度。将百分表固定在床鞍上,使其测头触及近尾座体端面的顶尖套上,锁紧顶尖套,使尾座与床鞍一起移动,在床鞍全部行程上检验。此时,学生要认真听讲,仔细观察。因为百分表在铅垂平面内和水平平面内的允许误差是不同的,在任意500mm测量长度上为分别为0.02mm和0.03mm。在整个测量过程中,无论是将表座擦拭干净放置在床鞍上,还是将触头与尾座套之间的接触,都不许有丝毫的马虎和疏漏。这就要求学生聚精会神地观察,认认真真地思考,对测量过程中出现的任何细节都要进行仔细分析、研究,找出存在的问题,并加以克服,这样才能真正起到培养学生观察思维的能力的作用。 　　四、运用联想教学,培养学生的发散思维 
　　 
　　联想是由来源材料分化多种因素形成的发散思维的中间环节。善于联想,就是善于从不同方面思考问题。有些探索性的命题,没有明确的条件或结论,条件要人去设定,结论要人去猜想,体系要人去构想。发散思维又称求异思维、辐射思维,是指思维主体在展开思维活动时,围绕某个中心问题向四面八方辐射的积极思考和联想,广泛地搜集跟这一中心问题有关的各种感性材料、有关信息和思想观点,最大限度地开拓思路,从而引出一系列的发明与发现的一种思维品质。不少心家认为,发散思维是创造性思维的最主要的特点,是测定创造力的主要标志之一,它具有流畅性、灵活性、独创性三个主要特点。加强发散思维能力的训练是培养学生创造思维的重要环节。根据心理学的观点,一个人的创造能力一般来说与他的发散思维能力是成正比例的。所以,教师在教学过程中,要特别注意运用联想教学,培养学生的发散思维。例如:钳工实习教学中,教师在讲到攻螺纹与套螺纹这一课题时,如果只单纯讲授内外螺纹的加工,那么学生就只懂得这两种加工方法,对螺纹的其他加工方法和相关知识可能一无所知。而采用联想教学法则可弥补这一不足。首先,从内外螺纹的加工引出机械基础课中对螺纹的定义:“螺纹是在圆柱或圆锥面上,沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起。”其次,学生可以了解到螺纹的种类有内螺纹和外螺纹,按旋向不同螺纹可分为左旋和右旋,按用途不同可分为连接螺纹和传动螺纹,并可进一步了解到螺纹的主要参数、代号、标注方法和应用等。从“螺旋线”概念涉及数学上点的轨迹知识,从“牙型”概念又涉及车工实习教学、钳工实习教学中螺纹的加工方法,这些都是构成“螺纹”这一概念不可缺少的知识。教师如果单纯让学生理解概念,概念可能是抽象的、孤立的;如果单纯让学生掌握加工方法,知识又是不全面的。教师在授课时,以“螺纹”这一知识点为中心,将学生的思维发散出去,拓展到一个更广泛的认知领域,将分散到《数学》中“点的轨迹”、《车工工艺学》中“车削螺纹”、《钳工工艺学》中“攻螺纹与套螺纹”和《机械制造工艺基础》中“搓丝”等相关知识联系起来,学生才能更深层地理解螺纹知识,更好地掌握螺纹操作技能,也才能达到温故而知新的目的。这就要求教师要善于把握知识、驾驭知识,将分散的、不完整的知识进行梳理汇总。 
　　从上图可以看出,通过教师的联想,学生不但能了解螺纹的定义,掌握相关知识,而且能从单纯学习攻螺纹与套螺纹的课题中学到车削螺纹、搓丝等其他的螺纹加工方法,从而有效地激起学习的兴趣,达到发散思维的目的。如在讲授机械基础课中的减压阀时,教师要引导学生联系已经学习过的溢流阀,联想到两种阀的符号、结构、工作原理、作用和应用方面的异同,加深学生对两种阀的认识。又如在学习过数控车加工技术再学习数控铣加工技术时,教师要充分运用两种加工方法之间的联系,让学生在知识方面进行有效迁移,这样,学生无论是学习编程知识还是学习操作技能,都会节省大量的时间,有效促进已有知识和技能的转化。所以,教师在运用联想教学时,要多方引导、启发学生,让学生打开联想的翅膀,全方位检索大脑中已有的各种知识体系。人在这种思维中,可左冲右突,在所适合的各种答案中充分表现出思维的创造性成分。1979年诺贝尔物理学奖金获得者、美国家格拉肖说:“涉猎多方面的学问可以开阔思路……对世界或人类社会的事物形象掌握得越多,越有助于抽象思维。”教师就是要帮助学生达到这个目的。 
　　培养学生创新思维的途径还有很多,教师在教学中要根据不同的课程、不同的知识点灵活运用、合理选择。当然,任何一种方法都不是万能的,但只要教师转变观念,用创新培养创新,用创新激发创新,及时捕捉和诱发学生学习中出现的灵感,一切从培养学生的创新思维出发,学生的创造能力就一定能得到提高。 
　　 
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　　[1]钳工工艺学(96新版).劳动社会保障出版社,1996.4. 
　　[2]钳工生产实习(第二版).中国劳动出版社,1992.2. 
　　[3]机械基础(第三版).中国劳动社会保障出版社,1996.3. 
　　[4]机械制造工艺基础.中国劳动社会保障出版社,1996.5 
　　[5]余刚.物理教学中学生创新思维能力的培养.河南职业技术师范学院学报,2007.4. 
　　[6]陈洁营.马慧勇.论大学生创新能力培养.中国成人教育,2008.4. 
　　[7]李志江.机械制造工艺基础教学方法探讨.周刊,2008.51.