机械改革导论性教育心得

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高等教育必须“推进人才培养模式和机制改革,着力培养学生创新精神和创新能力”,“高度重视实践环节,提高学生实践能力”。根据有关研究,国内高校的人才培养定位大致被分为以下几类:理论研究型、应用开发研究型、应用型和操作型[1～2],学校则被分为研究型、教学研究型、教学型等等。上述分类可以说是基于某种形势或者是环境的:随着我国高等教育的快速发展和深化改革,不同层次的学校相继出现,高校的差别加大。适当的学校教育目标的区分,加之与其相适应的各校的培养目标定位和具体规则的制订,最终受益的必然是学生和社会;否则,如果千篇一律,一刀切,则必然影响到学校培养德、智、体皆备的劳动者这一最终培养目标的实现。独立学院属于应用型高校,以培养服务于区域经济的应用型人才为主要目标。作为中国特色办学的产物,十几年来独立学院在中国高等教育中的地位日渐重要。浙江省作为国内民资办学发展迅速和成功的省份,独立学院更有着重要的地位。如何培养适合与办学定位相适应的创新性人才是高校教育工作者都应该认真思考的问题,本文将对在机械类大一新生中开展机械创新导引性教学谈一些笔者的体会和看法。

2课程设置时的几点思考

尽管不同的学校有不同的人才培养定位,但在对学生进行创造思维培养这一点上则是相同的,在机械类专业的大一新生开设创新导引性课程可以说是我们对上述问题进行思考后的一种结果。

(1)创新教育的时间段安排问题。随着社会对创新教育重视程度的不断提高,在大学开展创新教育已成为一种普遍现象,而一般的安排为:在入学阶段介绍一通用性的创新常识,如创新思维和创新的一般概念,而将与专业相关的创新教育安排在2～3年级,对于早期的创新教育是否与专业结合的问题仍存在一些分岐。我们认为,学校的“原料”是学生,“产品”也是学生,学校教学实际上就是一种以人为原料的生产过程。以机械零件的加工为例,为了使其达到所需要的品质,需要多次的材料改性处理,而这一点在学生创新意识培养上也同样有效。由于中国普遍存在的应试教育,以及独立学院学生的生源现状,尽管学生并不满足于现状,有创新的欲望,但普遍缺乏行动的信心和激情。要培养学生的创新实践能力,就必须激发学生的创新欲望。创新教学首先是一种意识教学。有一种说法:“对象因动物的需要而改变”,“对于饥饿的动物来说,世界只分成可食和不可食的;而当动物在逃跑时,它所关注的只是出路和藏匿的地方”。对这种说法进行类推,可以得出这样的结论:只有当学生有了创新的意识,才会感觉到“新”和需要“变新”的事物,才能去实施创新。显然,而这种培养宜早而不宜迟。创新中的投入是创新活动成功的关键,可分为创新者的身心投入和资金投入两类,就创新教育而言,更应关注创新者在创新活动中的身心投入。创新必须要有实用结果,而结果有层次高、低之分,但从培养学生创新能力的角度来看,只要做到了全身心投入,就算获得的只是一些局部改善的结果,目的也已然达到。

(2)机械专业的特殊性与创新教学安排的关系。开展创新教学与学生的专业知识储备有关,而刚入学的新生与高年级学生在这一点上的差异是显然的。但笔者认为,在机械专业上述差异对创新教学效果的影响并不大,因为机械专业具有较强的特殊性。①实体性。尽管所有工程类专业均有很强的实体性特点,譬如说土木工程的结构设计和建筑设计,电气工程的线路设计和系统布置,等等;但机械学科的实体化,特别是实体的形与功能之间的相关程度都是其它学科所不能相比的。②与生活的密切相关性。可以说当今社会没有一个学科与生活的相关性可与机械学科相比。随便拿起一个物体,它都与机械相关(但可以不与其他某些学科相关):在你喝饮料时,是否想象过瓶体是如何制作,瓶盖又是如何拧上而且可以保证密封的？当你出行时,自行车、汽车、火车、飞机等等都是机械。机械学科与生活的密切的相关性,使得所有能见的实体都可以作为机械专业实体概念培养的教具,也可以成为创新活动的起点和来源。③可触摸性。由于机械装置、机械生产的产品和生产产品的机械都是实在的,可以被观察和触摸的。这种可触摸性使得学生在入学之初就有了许多与机械相关的知识,虽然这种知识还称不上专业知识,但只要通过合理的引导就有可能成为带有专业性的知识,而且机械的这种可触摸性也将为进一步地认识机械带来了许多的便利。机械专业的上述种特殊性给机械创新教学带来了的很大的便利,也保证了在入学之初就开展基于实体的、机械创新活动和创新教育的可能性。

3教学中创新技法的选择

(1)创新技法选择的注意点。在技术发展的历史长河中,人类完成了许多产品设计,设计人员和发明家也积累了很多发明创造的经验,总结了多种创新技法[3]。虽然各种创新技法适用领域不同、优劣难辨,但从创新导引性教学的角度出发并考虑教学对象为大一新生,在技法选择时应关注以下几点。①系统性。在课程教学中如采用单调技法,其中的非系统性必然给学生以片面、单调之感,对培养的学生创新思维也不利。②理论与实际结合的便利性。创新活动意味着具体实现,更易于实际相结合的创新理论将在培养学生创新意识和实践能力中发挥更大的作用。③专业知识的低相关性。创新理论的实践应该能在较少“专业”知识的基础下开展。

(2)TRIZ理论的特点与导引性创新教学贴合性分析。TRIZ(发明问题解决方法)是一种基于知识的、面向人的解决发明问题的系统方法学,是对人们发明方法、思路的总结。它由前苏联发明家阿奇舒勒在1946年创立,经过半个多世纪的发展,已成为一个较为完整的体系。目前,TRIZ理论不但被用于各种工程领域,也被用于管理、教育等其他领域。在创新导引性教学中,TRIZ理论具有如下优势。①不同层次的适应性。TRIZ理论由多个部分组成,各部分既相互关联,也存在一定的独立性。可以根据学生的特点有选择性地实施教学;②TRIZ理论来源于对于发明专利的研究,具有与实际事物结合的天然可能性,有利于更好地开展创新实践;③TRIZ理论强调问题分析和资源利用,对于学生工程思想的建立有重要和有效的引导作用,而所得的原理解更偏向于启发思维,而与专业的密切性不强。

(3)内容选择和结果考核。根据学时安排,对TRIZ理论的教学内容作了如下安排。在简单介绍创新思维的基本特点的基础上,对最终理想解、创新中资源的发现和利用、40个发明原理和矛盾矩阵,物理矛盾和四大分离原理进行重要介绍。通过课堂提问,课堂讨论强化学生的理解和参与;而对技术系统的进化法则和物——场模型分析则作为简单的介绍。讲授基本理论后,通过课堂提问、讨论和引导,要求所有学生在期末提交发明问题解决思考的小论文,并以此作为成绩评定的主体。通过这种强制性的措施和控制杠杆保证所有学生都得最基本的创新实践锻炼。

4体会和总结

数轮的教学实践结果基本令人满意:每年都有多组大一新生参加浙江大学的机械设计竞赛,并在与高年级同学的同场竞技中入围和获奖。但也存在一些需要解决的问题:如课堂气氛的活跃,小论文思考广度的拓展,前期的引导与后期的结合,等等。对此,将在今后的实践中给出调整。