创造学原理在专业课程中的应用研究

   摘要：以提高学生的专业素质、培养创新能力和工程实践能力为目标，针对传统教学的不足，将创造学原理应用于机械类学生专业课程的教学中，对传统专业课程的教学内容、教学形式和方法等方面进行了改革和探索，取得了比较好的教学效果。本文将介绍这一改革的做法和效果。
　　关键词：创造学原理；专业课程；创新能力；应用
　　
　　培养具有创新型的人才是时代的迫切需要，也是一个国家富强及在国际竞争中立于不败之地的重要因素。工科类高等学校是培养高素质工程技术人才的摇篮，培养工科大学生的创新能力及工程实践能力便是当前新形势下工科高等教育的重要任务。而传统的课堂教学基本上是程序式和刻板化的，过于强调理论知识的灌输，教师在教学过程中也习惯性的忠于教材和教学大纲。很多实践教学往往演化成演示、观摩和简单体验，实际动手和操作环节流于形式。在这种教学模式下，学生形成了唯书本和考试的心态，重成绩和考核要点，轻应用和实践。这严重地扼杀了学生对知识的兴趣和好奇心，导致理论与实践难以结合，理论教学的效果得不到及时的巩固和深化，学生创新能力及工程实践能力的培养变成流于形式。学校的培养和社会的需求严重脱节，用人单位普遍反映应届毕业生“知识不扎实、上手太慢”，这也给应届毕业生的就业带来一定的困难和压力。
　　针对上述问题，我们以教研课题《创造学原理在专业课程中的应用研究》为依托，对我院机械设计制造及自动化专业学生的专业课程教学进行了改革和尝试，取得了较好的效果。
　　1组合原理的应用
　　组合就是一种“叠加”，它是创造学里最简单、最常用，也是最实用的一种方法和原理。恰当的组合可产生新思想、新方法、新点子或新品。爱因斯坦认为“组合作用似乎是创造性思维的本质特征”。常用的组合法有同类组合、异类组合、主体附加与重组组合四种类型。
　　在整个教学环节中组合原理的应用也是最多的。首先是在教学手段上将板书与多媒体教学相组合，将理论知识讲解与视频、动画等相组合；在教学内容上将课堂传授与课外自学、研读相组合；在教学形式上将老师讲授与师生研讨相组合。这些在教学形式、手段和内容上的同类或异类组合不仅节省了板书时间，活跃了课堂气氛，而且增加了课堂信息量，有利师生互动，提高了教学效果。
　　主体附加是指原有的主体事物中附加新的组分或功能等。比如早期上软件类课程都是在普通多媒体教室进行，由老师演示，然后提供一定的上机课时。我们应用主体附加原理后，将教学地点改在机房进行。教室在讲解和演示的同时，学生可以在自己的电脑上同步操作演示，让同一个教学载体（机房）在同一时间段承担教学场所功能的同时附加了同步操作和演示的功能，使学生能迅速掌握软件的基本知识和操作要领，明显提高了教学效果。
　　重组组合，即打破旧组合，产生新的组合。早期制造类专业课中的《机械制造装备设计》、《机械制造工艺基础》、《数控机床》、《自动化制造技术》和《先进制造技术》等课程有很多重合和交叉，同时部分内容如“机床设计”和“夹具设计”等内容又都介绍得不够系统和详细，学生学习起来比较困难，单独开设又没有足够的课时。课题组在多次研究和研讨后决定将课程体系重新调整，在保持现有课程数量的同时，对课程内容进行重组组合。如将数控技术和数控机床从其它课程中分离后重组，将夹具设计从《机械制造装备设计》中分离后和机床夹具设计重组等等，新的调整计划将在2009级学生中实施，根据新调整方案而编写的系列教材也将陆续编写完成。
　　2逆反原理的应用
　　逆反原理其实是逆向思维的具体体现。人们往往习惯于识别事物的某一方面属性而不会关注其相反方面的属性，与一般的做法、想法完全相反的做法和想法常常能够在教学、学习和研究中收到独特的效果。这也为逆反原理的应用提供了广阔的空间。
　　很多理论性较强的课程有点枯燥，教学中很难引起学生的兴趣，而学生又很关注其成绩。常规的考试，学生为了获得比较高的分数，往往采取考前突击记忆和死记硬背往年试题，甚至冒险抄袭和作弊，这种学习方法本身便不可取，不利于学生真正的掌握知识。我们应用逆反原理“反谈琵琶”，改革考试或考核的形式和方法：（1）考核内容以知识的实际应用为主，减少记忆性的内容；（2）采取正向激励措施，将学生主动回答问题等课堂表现折算成成绩，激发其思考和学习的主动性和积极性；（3）增加互动环节的比例。逆反原理的应用很好地改善了学生的学习风气，明显地提高了学习效果。
　　3移植原理的应用
　　所谓移植原理就是将某一领域里的概念、原理、方法、内容、结构、功能等运用到另一个领域中，解决目标问题或产生新的成果。
　　我们在课程设计、毕业实习和毕业设计等实践教学环节以及课外科技创新活动过程中，引入企业产品开发和项目管理的模式和方法。根据不同的项目，将学生分成若干课题小组，小组内部再按项目任务进行角色分工，协同完成项目任务。特别是毕业实习和毕业设计，将两个环节有机地结合起来，在实习中完成部分调研，使实习目的性增强，也更好地为设计服务。对于来源于生产和科研项目的真课题完全采用产品开发模式，在项目调研、方案设计、计算机仿真模拟、样机制造、调试和试验等多个环节对学生的专业知识的综合运用、创新能力、工程实践能力等进行全面的培养和训练，取得了非常理想的效果。学生毕业后无论是在企业还是在研究生学习阶段都感到顺心应手，有利于他们顺利完成角色转变和层次过渡。
　　4迂回原理的应用
　　迂回原理是指在创造活动中如果受阻，可采取暂停在该问题上的僵持，或转入下一步行动或从事另外的活动，带着未知问题继续前进；或者试着改变一下观点，不在该问题上钻牛角尖，而注意其它与该问题有关的另一个侧面，等其它问题解决以后，该难题或许就迎刃而解。
　　在专业课程的教学活动也非一帆风顺，常常会遇到各种棘手的难题。例如在毕业设计环节，经常遇到超级“大侠”级学生，对专业知识可谓“一窍不通”，独立完成毕业设计课题难度太大。按照正常情况应该先把落下的专业课程系统补习好，再完成毕业设计课题，但是时间上又不允许，且学生本身也没有足够的自信心。根据迁回原理，我们采取分步实施，交叉进行的办法，既要补习课程，又不能影响毕业设计课题的进度。我们将毕业设计课题进行细化和分解，划分成若干部分，分阶段完成，同时制定同步课程补习计划。让学生带着课题任务，有目的有针对性的去复习相应的课程。将专业知识弥补、毕业设计、课程补考和专业工具书使用等任务融为一体，让他们在有限的时间内克服畏惧心理，完成了专业知识补习和课程补考，还按期完成了毕业设计任务，顺利毕业。

　　5还原原理的应用
　　任何创造发明都有创造的起点和原点，就某一个层次或水平而言，其创造的原点只有一个，而且是唯一的，而创造的起点则可以很多。如果采取先还原到原点，再从原点出发解决问题，或者说是回到根本上去抓住问题的关键，往往能取得较大的成功，产生突出的成果。这便是创造学里所讲的还原创造原理。
　　在课程设计和毕业设计中由于课题类似或者相同，经常会出现抄袭现象，部分多人协作完成的课题也会出现分工不明确，存在“任务扯皮”现象。而其“原点”便是课题相同或者任务有交叉，我们根据还原原理对课题设置进行改革，实行每人一题，便从根本上杜绝了抄袭和“任务扯皮”现象。
与此类似，在很多课程的考试中，作弊问题也是屡禁不止，作弊的花样层出不穷，仅仅靠校规校纪里的处罚条例对作弊行为的作用已经很有限。根据还原原理，其要解决的核心问题应该是使学生“无从作弊”，消除作弊的可能性。据此我们对考试形式和内容作了调整，大幅度减少客观题的比例，增加创新设计和综合分析类题型的比例，侧重考核学生对知识的理解和灵活运用能力，甚至允许开卷答题。改革后，考试作弊的问题便从根本上解决了，监考也变得很轻松。
　　6其它创造学原理的应用
　　创造学的其它原理还有完满原理、群体原理和变性原理，其中，完满原理是“完满充分利用原理”的简称。人们只要对现存事物和产品做充分利用的分析，一般总能找到许多未被充分和完满利用之处，对这些“不方便”、“完善”、“不合理”和“不到位”进行研究并加以改进，就能获得“创造收益”。在教学活动中也是如此，如我们根据完满原理完善课件，使得课件图文并茂，更利于学生对理论知识的理解；对金工实习环节进行改革，增加基础理论介绍、视频演示和创新制作等内容，更加丰富了实习内容。教学活动的手段、形式、内容和方法等各个方面总是存在不完满的地方，任一方面的完善都能取得更好的教学效果，更有利于对学生创新能力和实践能力的培养。
　　群体原理的核心便是团队协作和人才共生效应。人与人在一起形成研究群体，彼此间往往会相互影响，相互激励，相互促进，因而经常在一起商讨和研究问题对于任何一项工作都是很有益的。在教学改革实践中，我们不仅教会学生使用635法和头脑风暴法进行团队学习和研究，在教学活动中师生之间也常有互动和交流，达到教学相长，以促进教学方法和改进和完善。此外，我们还依据变性原理调整我们的教学内容，改进教学方法和手段。
　　7结论
　　注重知识的灵活运用，提高学生的创新意识、创新能力和工程实践能力始终是我们开展教学工作的永恒主题。上述创造学原理在机械类学生专业课程教学中的应用，对于常见教学难题的解决，特别是学生创新能力和工程实践能力的培养进行了一些探讨和实践，也取得较好的效果。教学改革的成果曾获得安徽省教学成果一等奖，编著了教材5部，学生获得全国大学生机械创新设计大赛、智能机器人大赛等全国性奖励20余项，申请了近30项专利；完善了教学体系，优化了教学内容，构建了创新教育平台。但是培养高素质创新型人才是一项艰巨而复杂的系统工程，改革永无止境，将创新教育全面落实到实处还有许多工作要做。转贴