以实践类课程为基础 构建基于思维训练的能力生成新模式

崔秀梅　张青锋

摘要：实践类课程教学是培养学员工程实践能力与创新能力的主要途径，本文以实践类课程为基础，构建了基于思维训练的能力生成新模式，包括形象思维能力、“宏思维”及工程技术思维的训练，从创新思维培养训练到创新能力的生成实现，符合人才培养客观规律，对学员综合素质的提升奠定了坚实的基础。

关键词：实践；思维训练；能力生成；创新

中图分类号：Th126 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）04-0189-03

一、引言

实践类课程是以实践、设计、创新为主要环节的应用型课程，其性质决定了创新是课程的必备环节，培养综合工程素质是实践类课程的根本功能。周济部长（2005年）指出，知识来源于实践，能力来自于实践，素质更需要在实践中养成，各种实践教学环节对于培养学员的实践能力和创新能力尤其重要，实践对于大学生成长至为重要[1]。

我系承担着我院重要的实践类主干课程，主要包括实验电子学、电子工程实习、电工电子实验、嵌入式系统设计等电类实践课程和机械综合课程设计、金工实习等机械类实践课程，涵盖电子、机械两大门类。实践类课程必须面向实践，体现创新。本文结合实践类课程教学实际，立足本院实际，针对培养任务的变化，依据新的人才培养方案，创建了一套基于思维训练的能力生成新模式。

二、基于思维训练的能力生成新模式的设计思想

树立以能力培养为导向的实践类课程教学思想，坚定不移地将教学重心放在能力培养上。实践类课程的实施过程，不仅是知识的学习过程，也是创造能力、协作能力等一系列智力和非智力能力培养的过程[2]，是学员综合素质的培养过程。

对于实践类课程，在课程内容设置方面，按照基础性实验→设计性实验→综合性实验→自主性实验的顺序层层推进，构建实验课程内容体系，实现分层次、分模块、由浅入深、循序渐进的教学进程。在教学方式方法方面，注重学思结合，帮助学员学会学习，培养学員的兴趣爱好，营造独立思考、勇于创新的良好环境。在教学实施方面，采取部分开放基础实验、全部开放综合实验、创新实验室和创新实验基地全天候开放等措施，充分调动学员的学习积极性、主动性和自主性，培养学员的团队协作意识和创新精神，提升学员的实践能力、创新能力和综合素质。

三、基于思维训练的能力生成新模式的构建内容

1.形象思维能力训练。在工程技术的创新活动中，形象思维也是创造性思维的核心，是多种思维的综合体，运用形象化思维，可以激发人们的想象力、类比能力，促进创新能力的发挥潜能[3]。制图课程强调从物到图（图1）、从图到物（图2）的教学方式，这符合人们的认识规律，基于我国基础教育偏逻辑思维教育的特点，必须加强学员形象思维能力的培养，充分利用模型（图3）、实物（图4）、多媒体等多种教学手段，采用在掌握了投影的基本原理和方法后，经过读图和画图多次反复，强化形象思维的训练，提高其想象力、分析力以及模块化解决问题的能力。

启发学员开拓思维，大胆设计，对制图课程的考核方式进行尝试性改革，鼓励学员结合专业，根据自身兴趣尽快及早参与到机械创新设计中来，图5和图6为学员的作品，虽然设计很粗糙，图形表达也不太合理，但是学员迈出了自行设计的第一步，其后的系统学习就不难了。实践证明，这种做法大大激发了学员的积极性，提升了学员的形象思维能力，增强了实践创新能力。

2.“宏思维”能力训练。机械设计类是实践性很强的课程，要培养学员的设计技能和创新技能，就必须多注重实践教学[4]，平面机构这部分，开设创新性机构设计实训，学员利用实验室中各种各样的构件、运动副，按要求搭建机构，如图7所示，在实训中，将所学的平面机构运动特性、机构自由度和机构运动简图等知识通过融会贯通，加强创新思维能力。

传动部分，增设带传动的安装与调整实训，如图8所示。在实训中，学员学习带传动安装、调整技能，分析比较不同张紧方案的优缺点，培养工程意识。

轴系结构设计既是本类课程的重点也是学员学习的难点。为此，利用轴系结构实训设备，每两个学员一组，要求学员针对所给轴的条件，完成结构设计方案的拟定、设计计算、组装、调试的全过程，并对自己方案进行论证，这是理论联系实际、培养学员创新思维的有效途径。图9为快速反应装置。

对现有的机械结构，可以采取从具体到抽象的思维方法，也就是“去粗取精，去伪存真，由此及彼，由表及里”的方法。思维可以从“同”到“异”，也可以从“异”到“同”，即发散与收敛的方法，发散思维所获得的答案往往很多，要通过比较、筛选、组合、论证，才能确定最佳方案；收敛思维方法是深化思维和挑选方案的常用方法，两种方法的有效结合构成了创新的一个循环过程。

在现有常用机构的教学中，渗透综合设计思想，融入优化设计理念；在原理部分阶段性结束后，开展贴近装备、贴近工程的系统方案设计，在初步实现和选择优化过程中培养学员通览全局的宏观思维能力，面向目标的整体把握能力和基于实现的综合设计能力[5]。

学员通过机械设计类系列课程的培养，不仅具备把握全局、融会贯通的宏观思维能力，而且善于抓住关键，能够关注细节，从而在思维能力、思想深度、关注广度、创新能力、实践水平等方面提高学员的综合素质。

电类实践课程在培养学员的科技创新素质、实验研究能力、工程实践能力、分析和解决实际问题的能力等方面具有重要的作用。工程实践能力和创新能力的培养是一个长期的过程，它需要学员在工程技术思维的指导下，不断地发现问题、研究分析问题、解决问题、总结提高，要在不断重复的情境下才能完成。

3.工程技术思维能力的训练。要提高综合素质，必须注重全程培养，构建实践教学长效机制。实践类课程应贯彻全程实践教育思想，从学员一入学就开始进行实践教育，四年不断线。以电子技术实践教学为例，目前该课程的开课时间相对集中，教学内容重基础，难以满足电子工程技术人才培养的内在需要，探索一种科学的电类工程应用型人才的培养模式势在必行[6]。

依据能力生成规律，合理优化电子技术的课程体系，构建思维训练、能力生成新模式。如在一年级开设《电子工艺技术基础》等课程，重适应、重参与，为电子技术实践打基础；在二年级以选修课的形式开设《电子设计自动化》等课程，重学习、重实践，掌握现代电子设计方法，为电子技术研究及创新打基础；在三年级开设《电工电子实验》、《实验电子学》、《电子工程实习》、《嵌入式系统设计》及专业课程等，重实践、重综合、重创新，培养电子技术工程能力与创新能力；在四年级开设专业课程，并根据专业特点完成毕业设计，重专业、重装备，重系统，从而实现电类学员电子技术工程实践能力的全面形成。而在课程内容上，也应按照基础→单元电路→电路系统→综合应用层层递进，而且在各个阶段的培养过程中选拔优秀学员，通过参加俱乐部、参加竞赛等活动，激发学员的学习兴趣，使高水平的人才脱颖而出，促进人才培养水平整体提高。

四、结语

想象是创新的先导，思维是创新的源头。对学员形象思维能力、“宏思维”及工程技术思维的训练，重在激发学员的创新思维，拓宽学员的思维空间，从创新思维培养训练到创新能力的生成实现，符合人才培养客观规律，对学员综合素质的提升奠定了坚实基础。

参考文献：

[1]周济部长在2005年度教育工作会上强调用科学发展观统领全局开创教育工作新局面[J].中国职业技术教育，2005，（2）.

[2]于晓锋，等.工科专业实践类课程的几点思考[J].中国电力教育，2010，（10）：118.

[3]黄真，等.形象思维与科技创新[J].机械工程学报，2013，（15）：2.

[4]徐广红，等.基于创新能力培养的机械设计类课程教学体系改革与实践[J].江西理工大学学报，2009，（2）：61.

[5]卢春兰，等.机械设计类课程实验教学的探索与研究[J].中国集体经济，2009，（13）：185.

[6]何伟，等.电子技术实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2012，（7）：136.