以實踐類課程為基礎 構(gòu)建基于思維訓練的能力生成新模式

崔秀梅　張青鋒

摘要：實踐類課程教學是培養(yǎng)學員工程實踐能力與創(chuàng)新能力的主要途徑，本文以實踐類課程為基礎，構(gòu)建了基于思維訓練的能力生成新模式，包括形象思維能力、“宏思維”及工程技術(shù)思維的訓練，從創(chuàng)新思維培養(yǎng)訓練到創(chuàng)新能力的生成實現(xiàn)，符合人才培養(yǎng)客觀規(guī)律，對學員綜合素質(zhì)的提升奠定了堅實的基礎。

關(guān)鍵詞：實踐；思維訓練；能力生成；創(chuàng)新

中圖分類號：Th126 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）04-0189-03

一、引言

實踐類課程是以實踐、設計、創(chuàng)新為主要環(huán)節(jié)的應用型課程，其性質(zhì)決定了創(chuàng)新是課程的必備環(huán)節(jié)，培養(yǎng)綜合工程素質(zhì)是實踐類課程的根本功能。周濟部長（2005年）指出，知識來源于實踐，能力來自于實踐，素質(zhì)更需要在實踐中養(yǎng)成，各種實踐教學環(huán)節(jié)對于培養(yǎng)學員的實踐能力和創(chuàng)新能力尤其重要，實踐對于大學生成長至為重要[1]。

我系承擔著我院重要的實踐類主干課程，主要包括實驗電子學、電子工程實習、電工電子實驗、嵌入式系統(tǒng)設計等電類實踐課程和機械綜合課程設計、金工實習等機械類實踐課程，涵蓋電子、機械兩大門類。實踐類課程必須面向?qū)嵺`，體現(xiàn)創(chuàng)新。本文結(jié)合實踐類課程教學實際，立足本院實際，針對培養(yǎng)任務的變化，依據(jù)新的人才培養(yǎng)方案，創(chuàng)建了一套基于思維訓練的能力生成新模式。

二、基于思維訓練的能力生成新模式的設計思想

樹立以能力培養(yǎng)為導向的實踐類課程教學思想，堅定不移地將教學重心放在能力培養(yǎng)上。實踐類課程的實施過程，不僅是知識的學習過程，也是創(chuàng)造能力、協(xié)作能力等一系列智力和非智力能力培養(yǎng)的過程[2]，是學員綜合素質(zhì)的培養(yǎng)過程。

對于實踐類課程，在課程內(nèi)容設置方面，按照基礎性實驗→設計性實驗→綜合性實驗→自主性實驗的順序?qū)訉油七M，構(gòu)建實驗課程內(nèi)容體系，實現(xiàn)分層次、分模塊、由淺入深、循序漸進的教學進程。在教學方式方法方面，注重學思結(jié)合，幫助學員學會學習，培養(yǎng)學員的興趣愛好，營造獨立思考、勇于創(chuàng)新的良好環(huán)境。在教學實施方面，采取部分開放基礎實驗、全部開放綜合實驗、創(chuàng)新實驗室和創(chuàng)新實驗基地全天候開放等措施，充分調(diào)動學員的學習積極性、主動性和自主性，培養(yǎng)學員的團隊協(xié)作意識和創(chuàng)新精神，提升學員的實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。

三、基于思維訓練的能力生成新模式的構(gòu)建內(nèi)容

1.形象思維能力訓練。在工程技術(shù)的創(chuàng)新活動中，形象思維也是創(chuàng)造性思維的核心，是多種思維的綜合體，運用形象化思維，可以激發(fā)人們的想象力、類比能力，促進創(chuàng)新能力的發(fā)揮潛能[3]。制圖課程強調(diào)從物到圖（圖1）、從圖到物（圖2）的教學方式，這符合人們的認識規(guī)律，基于我國基礎教育偏邏輯思維教育的特點，必須加強學員形象思維能力的培養(yǎng)，充分利用模型（圖3）、實物（圖4）、多媒體等多種教學手段，采用在掌握了投影的基本原理和方法后，經(jīng)過讀圖和畫圖多次反復，強化形象思維的訓練，提高其想象力、分析力以及模塊化解決問題的能力。

啟發(fā)學員開拓思維，大膽設計，對制圖課程的考核方式進行嘗試性改革，鼓勵學員結(jié)合專業(yè)，根據(jù)自身興趣盡快及早參與到機械創(chuàng)新設計中來，圖5和圖6為學員的作品，雖然設計很粗糙，圖形表達也不太合理，但是學員邁出了自行設計的第一步，其后的系統(tǒng)學習就不難了。實踐證明，這種做法大大激發(fā)了學員的積極性，提升了學員的形象思維能力，增強了實踐創(chuàng)新能力。

2.“宏思維”能力訓練。機械設計類是實踐性很強的課程，要培養(yǎng)學員的設計技能和創(chuàng)新技能，就必須多注重實踐教學[4]，平面機構(gòu)這部分，開設創(chuàng)新性機構(gòu)設計實訓，學員利用實驗室中各種各樣的構(gòu)件、運動副，按要求搭建機構(gòu)，如圖7所示，在實訓中，將所學的平面機構(gòu)運動特性、機構(gòu)自由度和機構(gòu)運動簡圖等知識通過融會貫通，加強創(chuàng)新思維能力。

傳動部分，增設帶傳動的安裝與調(diào)整實訓，如圖8所示。在實訓中，學員學習帶傳動安裝、調(diào)整技能，分析比較不同張緊方案的優(yōu)缺點，培養(yǎng)工程意識。

軸系結(jié)構(gòu)設計既是本類課程的重點也是學員學習的難點。為此，利用軸系結(jié)構(gòu)實訓設備，每兩個學員一組，要求學員針對所給軸的條件，完成結(jié)構(gòu)設計方案的擬定、設計計算、組裝、調(diào)試的全過程，并對自己方案進行論證，這是理論聯(lián)系實際、培養(yǎng)學員創(chuàng)新思維的有效途徑。圖9為快速反應裝置。

對現(xiàn)有的機械結(jié)構(gòu)，可以采取從具體到抽象的思維方法，也就是“去粗取精，去偽存真，由此及彼，由表及里”的方法。思維可以從“同”到“異”，也可以從“異”到“同”，即發(fā)散與收斂的方法，發(fā)散思維所獲得的答案往往很多，要通過比較、篩選、組合、論證，才能確定最佳方案；收斂思維方法是深化思維和挑選方案的常用方法，兩種方法的有效結(jié)合構(gòu)成了創(chuàng)新的一個循環(huán)過程。

在現(xiàn)有常用機構(gòu)的教學中，滲透綜合設計思想，融入優(yōu)化設計理念；在原理部分階段性結(jié)束后，開展貼近裝備、貼近工程的系統(tǒng)方案設計，在初步實現(xiàn)和選擇優(yōu)化過程中培養(yǎng)學員通覽全局的宏觀思維能力，面向目標的整體把握能力和基于實現(xiàn)的綜合設計能力[5]。

學員通過機械設計類系列課程的培養(yǎng)，不僅具備把握全局、融會貫通的宏觀思維能力，而且善于抓住關(guān)鍵，能夠關(guān)注細節(jié)，從而在思維能力、思想深度、關(guān)注廣度、創(chuàng)新能力、實踐水平等方面提高學員的綜合素質(zhì)。

電類實踐課程在培養(yǎng)學員的科技創(chuàng)新素質(zhì)、實驗研究能力、工程實踐能力、分析和解決實際問題的能力等方面具有重要的作用。工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一個長期的過程，它需要學員在工程技術(shù)思維的指導下，不斷地發(fā)現(xiàn)問題、研究分析問題、解決問題、總結(jié)提高，要在不斷重復的情境下才能完成。

3.工程技術(shù)思維能力的訓練。要提高綜合素質(zhì)，必須注重全程培養(yǎng)，構(gòu)建實踐教學長效機制。實踐類課程應貫徹全程實踐教育思想，從學員一入學就開始進行實踐教育，四年不斷線。以電子技術(shù)實踐教學為例，目前該課程的開課時間相對集中，教學內(nèi)容重基礎，難以滿足電子工程技術(shù)人才培養(yǎng)的內(nèi)在需要，探索一種科學的電類工程應用型人才的培養(yǎng)模式勢在必行[6]。

依據(jù)能力生成規(guī)律，合理優(yōu)化電子技術(shù)的課程體系，構(gòu)建思維訓練、能力生成新模式。如在一年級開設《電子工藝技術(shù)基礎》等課程，重適應、重參與，為電子技術(shù)實踐打基礎；在二年級以選修課的形式開設《電子設計自動化》等課程，重學習、重實踐，掌握現(xiàn)代電子設計方法，為電子技術(shù)研究及創(chuàng)新打基礎；在三年級開設《電工電子實驗》、《實驗電子學》、《電子工程實習》、《嵌入式系統(tǒng)設計》及專業(yè)課程等，重實踐、重綜合、重創(chuàng)新，培養(yǎng)電子技術(shù)工程能力與創(chuàng)新能力；在四年級開設專業(yè)課程，并根據(jù)專業(yè)特點完成畢業(yè)設計，重專業(yè)、重裝備，重系統(tǒng)，從而實現(xiàn)電類學員電子技術(shù)工程實踐能力的全面形成。而在課程內(nèi)容上，也應按照基礎→單元電路→電路系統(tǒng)→綜合應用層層遞進，而且在各個階段的培養(yǎng)過程中選拔優(yōu)秀學員，通過參加俱樂部、參加競賽等活動，激發(fā)學員的學習興趣，使高水平的人才脫穎而出，促進人才培養(yǎng)水平整體提高。

四、結(jié)語

想象是創(chuàng)新的先導，思維是創(chuàng)新的源頭。對學員形象思維能力、“宏思維”及工程技術(shù)思維的訓練，重在激發(fā)學員的創(chuàng)新思維，拓寬學員的思維空間，從創(chuàng)新思維培養(yǎng)訓練到創(chuàng)新能力的生成實現(xiàn)，符合人才培養(yǎng)客觀規(guī)律，對學員綜合素質(zhì)的提升奠定了堅實基礎。

參考文獻：

[1]周濟部長在2005年度教育工作會上強調(diào)用科學發(fā)展觀統(tǒng)領全局開創(chuàng)教育工作新局面[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2005，（2）.

[2]于曉鋒，等.工科專業(yè)實踐類課程的幾點思考[J].中國電力教育，2010，（10）：118.

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[4]徐廣紅，等.基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的機械設計類課程教學體系改革與實踐[J].江西理工大學學報，2009，（2）：61.

[5]盧春蘭，等.機械設計類課程實驗教學的探索與研究[J].中國集體經(jīng)濟，2009，（13）：185.

[6]何偉，等.電子技術(shù)實驗教學改革與實踐[J].實驗室研究與探索，2012，（7）：136.