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摘要:培养创新人才是提高高等教育质量的重要途径，激发学生的创新意识是创新人才培养的基础。本文在分析机械制造类专业课程特点的基础上，以《特种加工技术》和《现代机械加工新技术》为例，初步探讨如何在机械制造类本科专业课教学中培养学生的创新意识，讨论了类比创新、悬“疑”思“变”和教研互动等教学方法。
关键词:本科专业课 创新意识 机械制造
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(b)-0000-00
随着科学技术的迅猛发展和国际竞争日益加剧，以及社会信息化和经济全球化的发展趋势，培养创新人才已经成为世界各国发展经济科技和提升综合国力的重要举措。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》提出了创新人才培养模式，要求遵循教育规律和人才成长规律，创新教育教学方法，探索多种培养方式，营造独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境。培养创新人才是摆在高等学校面前的义不容辞的历史重任，如何在教学中加强学生创新精神和创造能力的培养，是目前高等学校面临的一项紧迫任务。
创新意识是创新思维和创新能力的前提和基础，是进行创新活动的出发点和内在动力。激发学生的创新意识有助于引导学生主动发现问题、积极探求解决问题的思路和方法，从而充分发挥自己的潜能，切实提高自己的创新能力。本文以《特种加工技术》、《现代机械加工新技术》等课程的课堂教学为例，初步探讨在机械制造类本科专业课教学中创新意识的培养。
1 制造类专业课程的特点
机械制造业是国家经济发展的重要支柱，正从劳动密集型向技术密集型和知识密集型发展，制造技术则是制造业的技术支柱，能综合体现一个国家的科技水平，也正向自动化、柔性化和智能化发展进化。现代制造业和制造技术的发展给制造类课程的结构和特点带来深远影响，对课堂教学提出了新的挑战。
1.1 制造类专业课是一门动态发展的课程
现代制造技术包含许多管理、电子、材料、信息等其它领域的学科知识。随着各领域的快速发展，制造技术通过吸收各领域的新技术、新理念得到不断充实和发展。《特种加工技术》课程主要讲述传统切削加工之外的新的加工方法，与传统加工依靠机械能、切削力不同，特种加工利用电能、化学能、热能等，可以用软工具（甚至不用工具）加工硬材料，无论原理还是设备都有别于传统加工。目前许多特种加工方法还在不断地产生中。《现代机械加工新技术》主要介绍近年来为适应制造业的发展而出现的现代机械加工最新技术，大部分技术仍然是目前科研的热点技术，还在不断的完善。教材内容包括新技术原理、机床、刀具、应用范围等，涉及机械、电子、材料、物理、化学等多门学科。
1.2 制造类专业课具有很强的实践性
大学专业课具有很强的实践性，特别是现代制造类课程与生产实际和科研结合紧密。科技的发展，尤其国防工业的发展，对产品的加工精度、表面质量和材料性能的要求越来越高，零件形状越来越复杂。要适应这些发展要求，仅依靠传统加工方法很难实现，有的甚至无法实现。《特种加工技术》和《现代机械加工新技术》集合了近年来人们为满足现代制造业的发展需求而研制出新装备、新工艺和新技术。在现代制造类课程的教学中突出各种制造技术的实用性，可为学生今后从事制造及相关工作奠定更好基础。
1.3 制造类专业课内容复杂多样
机械制造类课程涉及内容多，原理多样，覆盖面广。由于学生的感性认识欠缺，在学习过程中对内容的理解和掌握普遍比较困难。《特种加工技术》课程内容包括电火花成形加工、电火花线切割加工、电解加工、激光加工、电子束加工、离子束加工、超声加工等，涉及技术领域广，所需科学知识基础多，章与章之间没有必然的知识联系。《现代机械加工新技术》主要讲述高速与超高速切削技术、高效磨削加工技术、硬态切削技术，振动切削与磨削技术，加热辅助切削与低温切削技术等新技术，还包括高温合金、钛合金、工程陶瓷等难加工新材料的加工技术，每种加工技术都独具特色，解决问题的角度和方法各不相同。
专业课程大都安排在大学四年级，所占课时和学分很少。而大学四年级的学生面临找工作和考研究生双重的竞争压力，大量的时间精力花费在考研准备和找工作的奔波中，对专业课投入的时间和心思比基础课减少很多，学生缺课、上课分心、不认真听讲的现象严重。学生在课堂上的表现，反过来也会影响教师的授課热情和质量。因此，改革教学方法，在课堂教学中渗透创新意识，对于提高学生课堂兴趣和听课效率具有重要意义。
2 课堂教学中创新意识的培养方法
2.1 类比创新
类比创新法就是把有关联的几个事物加以对照，异中求同，同中求异，在确定事物间异同关系基础上把握事物的内在关系。课堂教学中的类比创新包括同一种制造技术在不同发展时期的纵向对比和不同制造技术之间的横向对比。在讲解特种加工时，可以与传统机械加工进行横向对比。电火花加工属于无接触加工，水射流切割甚至以水作为刀具加工金属、玻璃等材料，真正实现了“以柔克刚”效果，特种加工的原理和方法完全颠覆了传统切削需要切削力的接触加工原理。在讲解高效磨削加工时，可以与传统磨削进行纵向对比。传统磨削通过少余量去除和高速进给来实现精密磨削，一般效率较低；而缓进给深切磨削则反其道而行之，通过加大切深和低速进给实现了“以磨代车”高效精密磨削，使加工效率大幅度提高，被誉为“一项杰出的工艺发明”。通过纵向对比或横向对比，在加深学生对电火花加工、高效磨削等新技术的理解的同时，也让学生体会到新技术的创新之处和创新方法。
2.2 悬“疑”思“变”
悬“疑”即引导学生带着疑问去学习，习惯于多角度思考问题，培养学生求异、发散、逆向等创新思维活动，从而打破思维定势，提高思维的灵活性。思“变”即引导学生从不同角度思考问题，尝试改变思维定势，寻找解决问题的新方法、新途径，培养学生敢于突破教材和突破自我的勇气。电解加工具有阴极无损耗、不受工件硬度限制、加工表面无残余应力等优点，但是也存在难以获得高加工精度等缺点。在讲解中先向学生提出疑问“为什么电解加工不容易达到高加工精度”，通过分析使学生认识到杂散腐蚀、阴极析氢使电解液电导率不均匀是影响电解加工精度的主要因素之一；然后引导学生思考解决方法，点评学生提出的见解，最后可以混气电解加工为例，让学生体会其中的创新思想。在讲解高速切削技术前，引导学生回顾传统切削理论并提出疑问“能否通过提高切削速度来提高切削加工的生产效率？”，然后将Salomon高速切削理论与传统切削理论作对比，思考切削速度对切削温度和刀具磨损的影响规律，体会Salomon勇于突破传统思维禁锢的创新方法和勇气，充分认识创新在科技发展和生产实际中的重要意义。
2.3 教研互动
在高等本科教育中，专业课承担着向学生传授专业知识，内容面向科学研究和专业应用。而教师从事的科研工作包含理论探索和应用研究，强调科技前沿和生产需求，其核心在于创新。因此，教师具备一定的科研经历，在授课中结合自己的科研经验，对学生的创新意识培养非常有益。南京航空航天大学在电解加工、电火花加工、电铸技术等特种加工技术和高速切削、高效磨削等机械加工新技术方面进行了诸多研究，取得了令人瞩目的成果。在《特种加工技术》和《现代机械加工新技术》两门课的讲授中，增加了航空发动机叶片的电解加工技术、磨擦辅助电铸技术、薄壁铝合金零件的高速切削技术、具有优化地貌的单层钎焊超硬磨料工具、高速超高速磨削等最新研究成果，并在此基础上开设了一门创新意识更浓厚的《机械加工新发展》课程。在课堂教学中将科学研究过程中遇到的问题和取得的成果作为课程内容来讲解和讨论，可以让学生切身感受发生在身边的科研创新活动，利用学生对教师科研项目的兴趣，激发学生的创新欲望和勇气。
3 结语
培养学生的创新意识是一个渐进积累过程，需要教师在每一堂课、每一门课的教学中始终不要忘记创新意识的渗透，持之以恒，才有希望在学生心中种下一颗创新的种子，最终形成创新意识。创新意识的形成只是实现创新的第一步，要真正取得创新成果，还需要具备创新的意志和毅力以及正确的世界观和方法论。
参考文献
[1] 吴雪,张天浩,李川勇,许文胜,孙海英.本科专业课程教学中的创新教育探索,中国科教创新导刊,2008,8:4-5.
[2] 何高法,胡桂川,刘成俊,谭勇虎.培养学生创新能力的机械工程专业课程体系建设,重庆科技学院学报(社会科学版),2010,1:191-192.
[3] 黄伟群.论机械专业课的教学步骤和方法创新,职业教育研究,2008,8:62-63.
[4] 侯俊.工科大学四年级专业课教学创新研究,中国科教创新导刊,2009,10:21.
[5] 王启立,胡亚非,何敏.将科研项目带入课堂，将学生带入科研训练计划——研究型大学专业课程教学改革探讨,化学工程与装备,2010,5:12-14.
[6] 温兆麟,刘成侣,常亮.中国古代机械在现代机械中的类比创新,农机化研究,2010,2:234-237.
关键词:本科专业课 创新意识 机械制造
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(b)-0000-00
随着科学技术的迅猛发展和国际竞争日益加剧，以及社会信息化和经济全球化的发展趋势，培养创新人才已经成为世界各国发展经济科技和提升综合国力的重要举措。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》提出了创新人才培养模式，要求遵循教育规律和人才成长规律，创新教育教学方法，探索多种培养方式，营造独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境。培养创新人才是摆在高等学校面前的义不容辞的历史重任，如何在教学中加强学生创新精神和创造能力的培养，是目前高等学校面临的一项紧迫任务。
创新意识是创新思维和创新能力的前提和基础，是进行创新活动的出发点和内在动力。激发学生的创新意识有助于引导学生主动发现问题、积极探求解决问题的思路和方法，从而充分发挥自己的潜能，切实提高自己的创新能力。本文以《特种加工技术》、《现代机械加工新技术》等课程的课堂教学为例，初步探讨在机械制造类本科专业课教学中创新意识的培养。
1 制造类专业课程的特点
机械制造业是国家经济发展的重要支柱，正从劳动密集型向技术密集型和知识密集型发展，制造技术则是制造业的技术支柱，能综合体现一个国家的科技水平，也正向自动化、柔性化和智能化发展进化。现代制造业和制造技术的发展给制造类课程的结构和特点带来深远影响，对课堂教学提出了新的挑战。
1.1 制造类专业课是一门动态发展的课程
现代制造技术包含许多管理、电子、材料、信息等其它领域的学科知识。随着各领域的快速发展，制造技术通过吸收各领域的新技术、新理念得到不断充实和发展。《特种加工技术》课程主要讲述传统切削加工之外的新的加工方法，与传统加工依靠机械能、切削力不同，特种加工利用电能、化学能、热能等，可以用软工具（甚至不用工具）加工硬材料，无论原理还是设备都有别于传统加工。目前许多特种加工方法还在不断地产生中。《现代机械加工新技术》主要介绍近年来为适应制造业的发展而出现的现代机械加工最新技术，大部分技术仍然是目前科研的热点技术，还在不断的完善。教材内容包括新技术原理、机床、刀具、应用范围等，涉及机械、电子、材料、物理、化学等多门学科。
1.2 制造类专业课具有很强的实践性
大学专业课具有很强的实践性，特别是现代制造类课程与生产实际和科研结合紧密。科技的发展，尤其国防工业的发展，对产品的加工精度、表面质量和材料性能的要求越来越高，零件形状越来越复杂。要适应这些发展要求，仅依靠传统加工方法很难实现，有的甚至无法实现。《特种加工技术》和《现代机械加工新技术》集合了近年来人们为满足现代制造业的发展需求而研制出新装备、新工艺和新技术。在现代制造类课程的教学中突出各种制造技术的实用性，可为学生今后从事制造及相关工作奠定更好基础。
1.3 制造类专业课内容复杂多样
机械制造类课程涉及内容多，原理多样，覆盖面广。由于学生的感性认识欠缺，在学习过程中对内容的理解和掌握普遍比较困难。《特种加工技术》课程内容包括电火花成形加工、电火花线切割加工、电解加工、激光加工、电子束加工、离子束加工、超声加工等，涉及技术领域广，所需科学知识基础多，章与章之间没有必然的知识联系。《现代机械加工新技术》主要讲述高速与超高速切削技术、高效磨削加工技术、硬态切削技术，振动切削与磨削技术，加热辅助切削与低温切削技术等新技术，还包括高温合金、钛合金、工程陶瓷等难加工新材料的加工技术，每种加工技术都独具特色，解决问题的角度和方法各不相同。
专业课程大都安排在大学四年级，所占课时和学分很少。而大学四年级的学生面临找工作和考研究生双重的竞争压力，大量的时间精力花费在考研准备和找工作的奔波中，对专业课投入的时间和心思比基础课减少很多，学生缺课、上课分心、不认真听讲的现象严重。学生在课堂上的表现，反过来也会影响教师的授課热情和质量。因此，改革教学方法，在课堂教学中渗透创新意识，对于提高学生课堂兴趣和听课效率具有重要意义。
2 课堂教学中创新意识的培养方法
2.1 类比创新
类比创新法就是把有关联的几个事物加以对照，异中求同，同中求异，在确定事物间异同关系基础上把握事物的内在关系。课堂教学中的类比创新包括同一种制造技术在不同发展时期的纵向对比和不同制造技术之间的横向对比。在讲解特种加工时，可以与传统机械加工进行横向对比。电火花加工属于无接触加工，水射流切割甚至以水作为刀具加工金属、玻璃等材料，真正实现了“以柔克刚”效果，特种加工的原理和方法完全颠覆了传统切削需要切削力的接触加工原理。在讲解高效磨削加工时，可以与传统磨削进行纵向对比。传统磨削通过少余量去除和高速进给来实现精密磨削，一般效率较低；而缓进给深切磨削则反其道而行之，通过加大切深和低速进给实现了“以磨代车”高效精密磨削，使加工效率大幅度提高，被誉为“一项杰出的工艺发明”。通过纵向对比或横向对比，在加深学生对电火花加工、高效磨削等新技术的理解的同时，也让学生体会到新技术的创新之处和创新方法。
2.2 悬“疑”思“变”
悬“疑”即引导学生带着疑问去学习，习惯于多角度思考问题，培养学生求异、发散、逆向等创新思维活动，从而打破思维定势，提高思维的灵活性。思“变”即引导学生从不同角度思考问题，尝试改变思维定势，寻找解决问题的新方法、新途径，培养学生敢于突破教材和突破自我的勇气。电解加工具有阴极无损耗、不受工件硬度限制、加工表面无残余应力等优点，但是也存在难以获得高加工精度等缺点。在讲解中先向学生提出疑问“为什么电解加工不容易达到高加工精度”，通过分析使学生认识到杂散腐蚀、阴极析氢使电解液电导率不均匀是影响电解加工精度的主要因素之一；然后引导学生思考解决方法，点评学生提出的见解，最后可以混气电解加工为例，让学生体会其中的创新思想。在讲解高速切削技术前，引导学生回顾传统切削理论并提出疑问“能否通过提高切削速度来提高切削加工的生产效率？”，然后将Salomon高速切削理论与传统切削理论作对比，思考切削速度对切削温度和刀具磨损的影响规律，体会Salomon勇于突破传统思维禁锢的创新方法和勇气，充分认识创新在科技发展和生产实际中的重要意义。
2.3 教研互动
在高等本科教育中，专业课承担着向学生传授专业知识，内容面向科学研究和专业应用。而教师从事的科研工作包含理论探索和应用研究，强调科技前沿和生产需求，其核心在于创新。因此，教师具备一定的科研经历，在授课中结合自己的科研经验，对学生的创新意识培养非常有益。南京航空航天大学在电解加工、电火花加工、电铸技术等特种加工技术和高速切削、高效磨削等机械加工新技术方面进行了诸多研究，取得了令人瞩目的成果。在《特种加工技术》和《现代机械加工新技术》两门课的讲授中，增加了航空发动机叶片的电解加工技术、磨擦辅助电铸技术、薄壁铝合金零件的高速切削技术、具有优化地貌的单层钎焊超硬磨料工具、高速超高速磨削等最新研究成果，并在此基础上开设了一门创新意识更浓厚的《机械加工新发展》课程。在课堂教学中将科学研究过程中遇到的问题和取得的成果作为课程内容来讲解和讨论，可以让学生切身感受发生在身边的科研创新活动，利用学生对教师科研项目的兴趣，激发学生的创新欲望和勇气。
3 结语
培养学生的创新意识是一个渐进积累过程，需要教师在每一堂课、每一门课的教学中始终不要忘记创新意识的渗透，持之以恒，才有希望在学生心中种下一颗创新的种子，最终形成创新意识。创新意识的形成只是实现创新的第一步，要真正取得创新成果，还需要具备创新的意志和毅力以及正确的世界观和方法论。
参考文献
[1] 吴雪,张天浩,李川勇,许文胜,孙海英.本科专业课程教学中的创新教育探索,中国科教创新导刊,2008,8:4-5.
[2] 何高法,胡桂川,刘成俊,谭勇虎.培养学生创新能力的机械工程专业课程体系建设,重庆科技学院学报(社会科学版),2010,1:191-192.
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