创新思维训练在轨道交通制动课程中的实践探索

常 宁 黄尊地

五邑大学轨道交通学院 广东江门 529020

创新是一个民族进步的灵魂，大学生是民族最具创新潜力的群体之一，高校是培养创新型人才的摇篮[1]。在高等学校开展创新教育，是服务于创新型国家建设的重大战略举措，是深化高等教育教学改革，培养学生创新精神和实践能力的重要途径，是每个高等教育工作者必须直接面对的一个重大课题。创新能力的培养，从根本上是创新思维的培养。为此，全国很多高校纷纷专门开设创新思维训练的课程，希望通过创新思维理论的学习培养学生的创新意识。

创新思维的训练不是仅仅依靠一门或几门通识课就能做到的，而是需要多方面、全方位、长期的训练[2]。如何培养与社会需求相适应的、具有一定创新能力的大学生，如何将创新思维训练与专业知识的传授有机地结合，使每门课程成为创新思维训练的训练场，是高校教师面临的新课题。

1 创新思维的引入

目前，国内创新思维训练方面的研究论文并不少见，但多为创新精神、创新意识等理念的培养、创新多样性的探讨或调整课程设置等重要性与紧迫性方面的呼吁[3]。创新思维训练中与课程教学内容紧密结合的实质性研究并不多见。高校在创新人才培养方面还存在一些问题，如重知识传授而轻能力培养等。

笔者所在的高校近年来一直非常重视学生创新创业能力的培养，也采取了一系列举措提高本科生的创新能力，包括在通识课中开设创新与创业模块，要求学生在课外自主实践中完成创新创业实践相应的学分等；同时学校也大力支持学生参加各类大学生创新创业大赛，在一定程度上提高了学生的创新能力。然而，创新在于思维创新，创新能力的培养在于创新思维的训练。创新思维的训练单单通过创新思维训练课程学习创新思维相关理论是不够的，是解决不了实际问题的。

创新思维训练需要与课程教学，尤其是专业课程教学内容紧密结合，基于此类的研究并不多见。笔者依托广东省教学改革项目驱动，对轨道交通车辆制动课程教学环节进行了教学改革，以课程教学为载体，结合虚拟教学平台，将创新思维训练融入制动课程的教学中，提出了具体可操作的方法，使得学生在掌握专业理论知识的同时，提高创新思维能力。

2 创新思维训练在课程教学中的实践

把知识的传授与创新思维训练有机地结合，在传授专业知识的同时训练创新思维，笔者在本科生轨道交通车辆制动课程的教学中进行了初步探讨。课内创新思维的训练主要从几个方面开展。

2.1 课程内容与结构改革

课程结构决定课程内容，课程内容为教学目标服务，通过课程内容的学习，达到专业知识提升和创新思维训练双丰收。

课程在保证专业培养要求的前提下，对课程内容进行必要的调整，把知识的传授与创新思维训练有机地结合，在传授知识的同时训练创新思维。充分利用虚拟教学平台，课下给学生布置自学内容，同时明确任务要求，学生在完成任务的过程中达到自主学习和掌握创新要领的目的。课上教学内容应结合创新理论，学生在学习专业知识的同时也进行了创新思维的训练。

2.2 教学方法的改革

在教学中还原知识所对应的科学问题，一步步地引导学生主动探索，让学生了解和熟悉在解决问题之初如何朝不同方向思考而打开思路，如何从不同的角度探索问题的解决方法[4]。针对同一个科学问题，不同的研究人员会从不同的角度进行分析，从而形成不同的解决方案。因此，在还原科学问题并介绍不同解决方案的时候，可以引导学生了解不同解决方案的出发点和解决思路。在一定数量的训练后，学生将能发现多种出发点和解决思路。经过不断的归纳总结，学生将能熟悉如何在已有的基础上尝试创新的方向与思路。

2.3 创新思维训练实例

在实施过程中，教师需要在授课中提出问题，引导学生发现新问题，激发学生主动思考。教师可以引导学生根据已了解的创新方式设想不同的解决方向，然后选取与需要传授的专业课知识点相关的方向在课堂上引导，后续的其余方向可以留给学生课后思考，或者时间允许的条件下，组织学生探讨，主动思考解决方案。对于在教学中加强创新思维训练的教学方式，笔者在轨道交通制动课程中进行了初步尝试。

例如，在学习自动空气制动机的基本性能时，可与提高制动机性能的手段相结合。采用引导式的教学方法：先介绍制动阀在制动缓解时如何动作，引出制动灵敏度和缓解稳定性的概念，引导学生思考影响制动阀动作的因素；指出早期制动阀存在的问题，从不同角度提出解决此问题的方案。

又如，机车车辆制动系统、城市轨道交通车辆制动系统、动车组制动系统中都涉及的一个重要知识点—中继阀。为加强学生创新思维训练，采用引导式的教学方法，针对中继阀的“教”“学”，具体步骤如下。

课上通过教师提出的思维指向，引导学生独立思考，促使学生反复思考，才能打开思维模式，唤起思维潜能。

步骤一：教师示范。中继阀内部结构复杂，工作原理不易理解。教师对中继阀基本理论进行简单讲解，利用虚拟平台上的结构视频，对中继阀内容结构、工作原理、孔路设置进行分析。

步骤二：学生分组独立初步分析。教师在备课时，根据课程内容提炼出一个科学问题(如：中继阀在制动保压状态下，给列车管补风是否可行？会遇到什么问题？如何解决？)，在课上讲解理论知识时，将问题提出，为回答这个问题，引导学生主动思考，独立分析，发散思维，给出答案。

步骤三：大组交流相互启发。针对目前大学生学习积极性不高的具体情况，避免敷衍了事，以大组交流的方式进行相互启发。通过随机的方式确定发言人选，教师不加评论，让学生自我研判。

步骤四：学生独立分析。在大组学生发言的启发下，进行补缺拾遗，完善分析。

步骤五：教师点评。学生讨论总结再发言后，教师分析方案的可行性、现实性，重点在思考的全面性和多角度方面进行点评。

步骤六：学生总结。根据学生的发言、教师的点评，学生进一步完善分析，体会思维方式的转变，形成组内最终解决方案，并写出训练感悟。

课下发现问题才能解决问题，在发现问题的过程中创新思维将会得到进一步训练。

引导学生利用课后时间进一步探索发现，针对同一个知识点，每组学生提出至少一个问题，锻炼学生发现问题的能力，发现问题可以训练学生全面思考的能力；而且，通过大组间的讨论，可以训练学生多角度思考问题的能力。最后教师进行总结，对学生提出的有效的、有研究价值的问题，指导其继续深入研究，直到解决问题。

3 实践效果与体会

在轨道交通车辆制动课程的改革中，融入了创新思维训练，进行了初步探索，初见成效。

(1)将创新思维训练融入专业课程的教学中，在教学过程中对学生科研思维和创新思维训练进行了初步尝试，为专业课内创新思维训练水平的提高提供素材。

(2)通过引导式教学方法，开发学生内在潜力，变学生被动接受为主动思考，促使学生主动探究问题，积极寻求创新解决方案。

实践表明，此种教学方式很受学生欢迎，对学生创新思维的开发、培养有一定的积极作用。然而，创新思维培养不在一朝一夕，需要教师不懈努力，需要学生积极配合，需要细化落实到具体的内容中，随着改革的继续深入，轨道交通类专业课程中行之有效的创新思维训练方法也将形成。