改革实验教学，培养学生创新能力

　　摘要：介绍了在实验教学中，如何激发学生的学习兴趣，培养创造性思维,以达到适合学生主动发展，并提高学生创新意识与创新能力的实验教学新途径的目的。
　　关键词：实验教学;创造性思维;创新能力
　　
　　一、引言
　　人类社会发展的无数事实有力的证明：创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。对于21世纪人才的要求不仅具有德、智、体诸方面的素质，还应具有创新意识与创新能力的复合型人才。为适应人才培养的需要，探索适合学生主动发展的途径、提高学生创新能力的教学方式，已成为高等教育工作者的重要任务。
　　创新意识和创新能力的培养需要贯穿于教育的全过程，学生不仅要掌握科学理论知识,更重要的是要加强实践技能的训练。我校机械基础实验教学,是面向全校机械类、近机类和部分非机类本科学生,包括机械原理、机械设计等机械基础课程,涉及面广,在学生实践能力、创新能力培养方面占有重要的地位。
　　二、实验教学实践
　　实验教学是探索知识、培养学生良好的心理素质和开发智力、培养学生实践能力与创新能力的重要场所。在教学中，我们运用启发式教学,努力挖掘学生兴趣的源泉，引导他们对学习的求知欲和好奇心,形成生动活泼的教学气氛，这样激发了学生创造力的潜能，提高了学习效率。我们要求学生课前预习，课后复习，做实验的过程中,学生要独立完成实验，对做得好的学生要给予鼓励，对做错了的学生要说：“再想想，这里有什么问题？”，不要直接说明具体的错误。实验快结束时，才允许学生互相交流，改正错误，修改实验。这样做的目的是，使学生带着正确的知识离开实验室。总之，挖掘学生学习兴趣的源泉，给学生一个探求知识、寻找问题答案的全过程，促进学生主动思维，提高学生解决问题获取知识的能力。
　　1. 培养学生养成勤于思考的习惯
　　陶行知先生说过：“把学生的自由还给学生，解放他们的头脑，让他们能想”。教师不仅要做知识的传授者，还应做学生创造力的激发者、培养者。要培养学生养成勤于思考的良好习惯，教育学生要始终保持一种积极向上的心态，激发他们提出问题、思考问题、解决问题的潜能；。如何发挥学生的潜能是关键，教师要对学生耐心地进行指导与帮助，引导学生养成观察周围事物的良好习惯。创新能力的培养离不开实践，能力培养与知识的积累存在着内在的必然联系，注重知识的积累,让他们认识到创新无处不在，创新就在身边。
　　2.人类进步离不开创新
　　人类进步的历史实际上是一部发明创造的历史，不断创新的历史。时代迅速发展、科技日新月异。大到宇宙航天飞船，小到生活用品都表明创新无处不在。比如计算机的发展是创新发展的有力证据：从1946年制造的第一台庞大的电子计算机起，历经了电子管时代、晶体管时代、中小规模集成电路、大规模、超大规模集成电路等时代。短短的几十年，计算机功能、性能价格比、使用普及程度以惊人的速度迅猛发展。电视机的发展也是创新发展有力证据，从9寸黑白电视机发展到现在网络远程控制的134寸触摸屏液晶电视机以及超薄电视，从功能、性价比等方面都得以迅速提高。
　　3.采用启发式教学，激发学生创造性思维
　　在实践教学中，我们采用启发式教学方法来培养学生创造性思维的习惯，培养学生发现问题、解决问题的能力。教育学生应用创造性思维从不同角度思考问题，通过发散、换元和转向等方式，以获得新的思路与想法。苏东坡在《题西林壁》中写到“远看成岭侧成峰，远近高低各不同，不识庐山真面目，只缘身在此山中”。这首诗描写了庐山的深邃，峰峦的险峻与变化，从不同角度看到了庐山的不同景色。也告诉我们一个哲理：山的变化是由于人所处的位置不同，观察的视角不同而已。通过机构运动简图的测绘实验，可以掌握机器及机构组成，学会如何从实际机构中抽象出几何模型，绘制机构运动简图。在测绘实验中，教师不但要介绍机构组成与工作原理，讲授简图的画法以及自由度的计算，而且要运用创造型思维，引导和启发学生积极思考。比如引导学生去认识剪床机构、制动机构等设计制作的妙处所在，领悟和感受前人的制造机器的思维过程，从中学会创造性思维的技巧，使学生创新能力得到提高。学生们说，经过创造性思维的过程，产生新的思路和灵感常常给人一种豁然开朗、柳暗花明、茅塞顿开的体验。
　　4．培养学生独立思考、善于质疑的习惯
　　质疑是创新的开始，是创新的动力，是培养学生创新能力的重要形式。学生求知的思维过程是从问题开始，又在解决问题中得到发展。在实验教学过程中教师不仅要善于设问，还要鼓励学生进行质疑。在进行传统实验时，注重理论知识的巩固，仪器设备的操作、实验方法与步骤。在进行设计性实验时，重点是培养学生对相关理论知识的理解，在多组参数中,进行优化选择，计算实验结果，独立分析实验结果的能力。那么就要鼓励学生善于质疑，要多问几个为什么？在实验教学中，调动学生主观能动性，引导学生养成独立思考的良好习惯与培养学生质疑的习惯，使学生能够完全的进入学习状态。改进实验项目，加入综合性、创新性的实验内容，这样更加利于学生创造性思维的发展。创新设计实验科技含量高，动态可调，形象生动，有助于学生的形象思维能力，如机构运动方案创新设计、减速器拆装与轴系设计实验、慧鱼组合模型等等实验，同学们反映很好。
　　5.鼓励学生大胆创新，不断进取
　　创造性思维是一种内在的隐性活动，教师要鼓励学生大胆创新，不断进取。在进行机械创新设计实验时，充分发挥学生思维活跃、富于幻想的特点，激发学生综合所学知识进行机械产品设计和制作的欲望和行动。给他们创造良好的条件，让学生独立确定设计方案进行实验。在学生实验操作过程中，教师要充分调动学生的主观能动性，正确引导学生认识问题，发现和解决问题，以利于学生创新思维和创新能力提高。在平面四杆机构实验中，指导学生区分曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构的不同形式，将课本上的理论知识与实际机构结合起来，只要掌握了平面四杆机构的基本特点和规律，那么，在很多机器中，就很容易找到四杆机构的应用。
　　6．为开展学生思维活动，营造良好的氛围
　　目前我们使用的实验设备,不只是单一的机械测试,而是增加了电子电路及数字采集等多种辅助实验系统。如带传动试验、螺栓组联接实验、滑动轴承实验、动力调速实验等等都采用了计算机辅助实验手段。以平衡试验机为例，它是用来检测和校正回转构件的不平衡量的大小和相位的设备。平衡机的发展经历了机械式平衡机、闪光式平衡机、电测平衡机等阶段。其工作原理是：当回转构件高速回转时，由于不平衡量存在将产生振动，利用补偿质径积的方式消除其振动，从而求出按其不平衡量的大小和相位进行平衡校正。现在大多数教学仪器设备最大的变化是在测量控制部分,加入了控制电路和微机系统，计算机辅助教学软件，使得测量方法简便，并且测量精度、速度都大大提高。再比如进行动平衡实验时用得胶泥，实验中由于轴的转速较高的离心力作用，常常被甩掉。采用什么办法解决问题呢？学生们在集思广益的基础上，最后采用在胶泥中添加粘土办法，增加胶泥的粘性，避免了胶泥被甩掉。在实验教学过程中，教师要激励学生主动参与，为学生思维活动的开展、想象力的形成营造良好的氛围。
　　三、结束语
　　学生创新能力的培养是一项长期的任务，创新能力的培养方式是多样的，没有固定的模式。关键靠我们自己去思考、研究和探索，以达到适合学生主动发展、提高学生创新意识、创新能力的目的。在实验教学中，采用多种教学方法，激发学生学习兴趣，培养运用创造性思维，对学生进行肯定性的评价与因势利导是非常有效的方法。同时教师要不断的学习，提高自身的综合素质、才能适应人才培养的需要。我们要不断探索育人规律，继续深化实验教学的改革，为培养创新人才贡献力量。
　　
　　参考文献
　　1]付顺玲等.机械原理虚拟实验系统的开发与应用，实验室研究与探索，2004（2）
　　2]付顺玲等.机械原理实验教学中学生创新能力的培养，中国矿业大学学报，2003专辑      论文