在高职教学中应注重培养学生的创新思维能力

1、文章编号：16718178（2002）04001804在高职教学中应注重培养学生的创新思维能力万学斌（孝感职业技术学院 计科系，湖北 孝感 432000）     摘 要 文章通过具体例子，阐述了高职教学中应努力培养学生的创新思维，以增强其创新与应用知识的能力。关键词 创新思维；逆向思维；发散思维中图分类号 G45 文献标识码 A 创新教育是当前教育界提出的一个热门话题。创新，是指人们通过对所掌握的知识和经验的运用，对客观事物进行观察、类比、联想、分析和综合，探索出新的现象和规律，产生出新的思想、新的概念、新的理论、新的方法和新的成果的一种思维

2、形式。创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。1创新教育呼唤着创新思维，创新思维是一种既不受已有知识的局限，也不受传统观念的束缚，不依常规，摆脱定势束缚，寻求变异,将知识不断引向深入的高级思维活动；它包括逆向思维、发散思维等。创新思维是培养创新能力的有效途径。是一个学生综合素质的集中体现，一些发明创造并不一定都是常规逻辑推理的结果，创新有时更需要不墨守成规，能别出心裁、打破常规、标新立异地提出合乎事物发展规律的新观点、新设想、新方法，这种举措决定着一个人能否创新及创新能力的大小，是创新素质的核心。在知识经济日见端倪的今天更需要大批创新型人才，而创新型人才的培养，主要靠以创新为核

3、心的素质教育来实现。因此，教育必须实行更深层次的改革，改革传统的教育教学观念，要求在向学生传授基础知识、培养基本技能的同时，高度重视开发学生的创新能力。2收稿日期 20021010作者简介 万学斌(1963-)，男，湖北孝感人，湖北孝感职业技术学院计算机与科学技术系讲师。主要从事电工电子应用性研究。现代教科书在写法上普遍存在着几多几少的问题，（1）从正面论述问题的多，从反面论述问题的少；（2）单向论述问题的多，多向论述问题的少；（3）阐述结果的多，叙述过程的少；（4）叙述科学研究成功的多，提及失败的少；（5）理论阐述的多，实际操作的少，例题少等问题。从某种角度来讲，这样做也不无道理，

4、它可以节省教材的叙述篇幅，增强论证的逻辑性，对学生来说，学习知识显得简单明了，节省时间。但是这样一来，教师利用教材内容对学生进行逆向思维和发散思维训练的机会不多，由此导致学生的逆向思维和发散思维能力较差。由于他们受教材内容的局限性，使他们的思维活动长期处于正向和单向思维活动之中，正向思维多，逆向思维少；单向思维多，多向的发散思维少。因此，遇到一个问题之后，他们总是习惯通过正向和单向思维来思考，去获得问题的解决方案。但是，有的问题利用正向思维和单向思维很难找到解决问题的途径。如果改变一下思维方式，采用逆向思维和发散思维去思考，就可以使问题迎刃而解，甚至可以得出一些创新的解法，获得一些创新的成果。

5、因此，笔者提出一个观点：在教学中应该加强对学生进行逆向思维和发散思维的训练，在编写新教材时应该增加这方面的训练的内容。下面，我们通过一些具体的问题来说明逆向思维和发散思维在处理问题时的优越性，以此来呼唤人们在教学中加强对学生进行逆向思维和发散思维的培养。一 正反结合培养思维的可逆性逆向思维是有意识地从正向思维的反方向去思考问题，也就是常说的“唱反调”。正向思维和逆向思维两种形式，它们处于矛盾的两个方面，没有逆向思维也就没有正向思维，没有正向思维也就没有逆向思维，它们相辅相成。在实际生活和学习中，所要解决的问题是各不相同的，因此，思维的种类也就不尽相同。一般情况下，人们的思维是从“因”到“果”的

6、正向思维方式。但要据“果”溯“因”的问题也并不少见。这就要求人们既要有正向思维能力，也要有逆向思维能力。逆向思维在科学探索中往往孕育着伟大的发明和创造。英国科学家法拉第由“电能生磁”反向思考提出“磁能生电”吗？科学家作了大量的科学实验，其中法拉第在十多年的艰辛研究过程中，一次偶然的机会，他发现了利用磁场可以产生电流，再通过其他相关实验分析并推广，最终总结出电磁感应规律。牛顿由苹果的坠落引起好奇心，而最后悟出万有引力，笛卡尔反微分运算方向而创积分学说，诸多的惊世之举，传为佳话。3有一些问题如果我们从正面去思考途径很多，而从反面去思考就要简单得多，例如把从A到K共十三张牌如何排列，才能使每隔一张牌

7、抽出一张牌排成从A到K的排列顺序。如果我们从正面去思考，问题很难解决，转换一个角度，逆向思考问题就简单得多。有些问题如果我们只是从正面去反复强调，而忽视从反面去论证说明，有时很难使人相信结论的正确性。例如求解放大器的静态工作点，它是模拟电子技术教学中的一个重点，现在使用的教材在编写过程多是从正面说明问题，放大器放大的条件是三极管发射结正偏，集电结反偏，而根本没有从反面去论证结论的正确性。例如：在由3DG6管构成的共发射极简单偏置电路中，已知RB=300k，RC=1.2k，VCC=12V，=125，求IB、IC、UCE 。4（32）通常教材的解法是：解：由于3DG6是硅三极管，UBE 近似为0.

8、7V，不妨取UBE 0.7V。据公式有：IC =IB =125×40=5mAVCE=VCCICRC=125×1.2=6V解答结果固然正确，但在求解过程中忽略了两个问题：一是解题中存在着逻辑问题，在上面解题中使用了公式IC =IB ，这一点已默认电路中三极管处于放大状态。二是求出的结果应当进行分析，是否和三极管放大的条件发生了矛盾，这好像包含反证法的味道。建议求得的结果IB、IC、UCE后,说明UBE 0.7V，VCE=6V，即三极管的发射结正偏，集电结反偏，满足三极管放大的条件，从而三极管确实处于放大状态，符合题意。这只是从正面在分析问题，说明结果的正确性。下面从反面说明问

9、题。例如：对上题，若RC=4k，其它的不变，求IB、IC、UCE。解：同上题求得，IC =IB =125×40=5mAVCE=VCCICRC=125×4= -8V再看结果，VCE= -8V，已经没有了三极管的集电结反偏，结果已不再支持已使用的公式IC =IB。公式IC =IB只有在放大状态下才适用，在截止和饱和状态下已不再适用，说明电路中的三极管不再处于放大状态。从这一例可以看出，盲目套用公式的危害，而应该搞清楚解题中的逻辑联系，使解答前后呼应，逻辑严密。那么RC=4k时，电路中三极管到底处于什么状态呢？正确的答案应该是三极管处于饱和状态。原因是：此时IB=40A>I

10、B（sat）=24A，说明三极管饱和。这一结果也可以用求静态工作点的图解法来说明其正确性。从正反两方面论述结论的正确性，比单一地从正面讲解结果的正确性更具有说服力。它不仅能使学生更加清楚地理解了三极管放大条件是发射结正偏，集电结反偏，而且培养了学生的思维能力。在讲解“磁力线”概念时，教材中提出了不存在两条磁力线相交的情况，可以由此反问：如果存在两条磁力线相交的情况又怎么样呢？引导学生去寻找两条磁力线不会相交的原因，使学生加深对磁感应强度这一概念的理解。5（353362）在数字逻辑中利用卡诺图化简，当原函数不好求出时，我们可以先求出反函数，然后利用反演规则求出原函数6（106111，52）。在教

11、学中，教师要按照学生的思维规律，知识的内在联系换位思考，变定理为逆定理、变运算为逆运算、变未知为已知、变正向为负向等，利用一切可能的机会，设计出一些既可正面思维，也可反向推理的问题，引导学生从正、反两方面对问题作全面的分析。正反结合，这样可以加深学生对所学知识的掌握和理解，又逐步培养了学生的逆向思维和综合应用知识的能力，防止纸上谈兵，这一点在高职高专教学中显得尤为重要，也可以为学生将来走上工作岗位打下基础。二 多角度思考培养思维的发散性发散性思维是一种多角度、多数量、全面展开的辐射型思维方式，是创新思维中最可贵的思维形式。发散性思维最基本的特征是流畅性、变通性、独特性和有效性。这种思维形式能克

12、服常规思维的单一性、单向性，能有效地锻炼学生的思维流畅性，在教学中注意对学生进行发散思维训练，能培养学生多向、灵活、批判地考虑问题，较快地提高学生思维的流畅性、变通性和独创性。如爱迪生在发明电灯的过程中，为找到理想的灯丝材料运用发散思维，先后想到并试验过1600多种耐热材料和6000多种植物，最后终于发现用钨丝做灯丝最理想；实际应用是学习的最终目的。学生往往习惯于由知识单向地演绎出结论，而解决一个实际问题则多是一个多向的发散思维过程，这是学生的薄弱环节,也是教材的薄弱环节，在教学中应该注重加强这方面能力的培养。在对对象描述往往并非一种方法，它具有多样性。例如在描述二极管、三极管时，用到图象法，

13、也可用参数法表示；在描述交流电的时候，用到三角函数式、也可用图象法、参数表示法、相量表示法；在描述逻辑电路时候，用到了真值表、也可用逻辑表达式、卡诺图、电路图、波形图、状态表、状态图、流程表、总态图等。这种用发散思维方式找到的各种表示方法，将对象描述淋漓尽致，使各种描述方法能够扬长避短，从不同角度来看问题更加全面，更加深刻。电学中的一题多解也是一个发散思维的问题，通过求解这类习题，能够逐步提高学生从多角度、多方面去分析、解决问题的能力，促进其创造性思维的发展，提出各种可供选择的方案，以决定解决问题的最佳方案。例如，复杂直流电路部分的习题，常可运用基尔霍夫定律、戴维南定理、叠加原理、电压源与电流

14、源的等效变换、弥尔曼定理等多种方法求解，一题多解的训练，给学生的思维以较大的思维活动空间，有利于学生灵活地去思考，充分发挥学生学习的主动性，培养良好的思维习惯。一题还可多变，一题多变是指在一道习题的基础上，结合学生实际，不断改变习题条件，由浅入深，逐步深化，它既可以帮助学生巩固已有的知识，又可以发展智力，培养分析问题和解决问题的能力，还有利于培养学生的思维的灵活性，扩大学生的思维视野。在讲解基尔霍夫节点电流定律时，它不仅适用于节点，而且适用于一个系统（广义的节点）；在讲解基尔霍夫回路电压定律时，它不仅适用回路，而且适用于一个开路，即把开路部分用一个电压为U的虚拟元件接上，从而构成一个广义的回路

15、。引导学生开阔思路，扫清思维障碍后，再鼓励学生尝试用实验验证基尔霍夫定律，学生学习兴趣将再次受到刺激，分析、讨论复杂问题的能力也得到培养和提高，同时也感悟到当年科学家的思路，体验科学家发现知识的思维过程和理论联系实际的科学学习方法7（2123）。在讲解数字逻辑中的基本逻辑关系时，不满足于教材上传统的例子，两个开关串联对灯泡供电，这两个开关的分合和灯泡的亮灭关系是与逻辑关系，同时让学生举出现实生活中的与关系例子，学生通过讨论知道了银行金库必须采用与锁等。使学生真正理解了与逻辑关系定义。在讲解数制与编码时让学生知道数制不仅有我们常用的十进制，也有一米等于三尺的三进制，以及十六两秤的十六进制和一小时

16、等于六十分钟的六十进制。说明十进制只是数制中的一种基本形式，它和其它的进制具有同等的重要性，从而为二进制的引入奠定了基础；编码是用文字、符号、数字、记号等来表达特定的对象，例如：学生的学号，3DG6，破裂的玉佩，它们分别表示了一个学生，一个NPN型硅材料高频小功率三极管，两个破裂玉佩持有者的关系。通过这些发散思维的例子，引导学生充分的理解概念。现实生活中，大量的问题是由结果来找原因，例如照明灯泡不亮，电视机有声音无图象，电风扇不转等问题，要解决这样的问题，虽说靠经验多半可以帮助我们快速找到真正的原因，但有时又使得问题的解决陷入困境，科学可靠的做法应该是：首先需要我们从理论上分析产生这一结果的各

17、种原因，然后在实践中去逐一排除，从而找到真正的原因。如修理东芝X53P型电视机无光栅，无伴音现象，首先必须了解东芝X53P型彩色电视机电路特点，它的电源采用串联式稳压电源，所有电信号通道及显象管灯丝均由行回扫脉冲供电。若出现无光栅、无伴音的故障，则说明稳压电源或扫描电路不工作或工作不正常，然后在实际中逐一排查，直至找到真正的故障所在8（74）；对长虹牌TA机芯的电视机无图象、无伴音现象故障，根据这种电视机的原理，故障应该在电子调谐器与视频检波之间。由于图象信号和伴音信号同时经过公共通道，出故障的部位一般是电子调谐器、前置补偿放大器、声表面波滤波器（或螺旋滤波器）、通道集成电路以及它们的复合原因

18、9（197198）。发散思维式的学习是一种研究式的学习，它能引导学生思考教材讲了些什么以及为什么要讲这些内容，使学生牢固地掌握所学的知识及知识的内在联系，避免学生成为知识的容器。实现在学习知识的同时真正的培养学生的能力，把知识学习回到知识发现的原点，打破了学习知识的神秘感，激起了学生的学习兴趣，为学生今后可持续的发展及终身学习打下基础。 总之，教学有法，但无定法。无论教学改革怎样改，考试怎样考，老师怎样教，都是围绕培养学生能力做文章。而能力的培养不能一蹴而就，教学改革都应大处着眼，小处着手，做到“小课堂，大社会”。为选拔、培养综合能力突出、创新意识强的全新人才而共同努力，从而使学生的创新思维和创新能力得到实质性的提高。 参考文献1 江泽民. 论科学技术创新是民族进步的灵魂M. 北京：中共中央文献出版社，2001.2 梁文勇. 在自然教学中培养学生的创新能力J. 人民教育，2002，（10）：32.3 姜念涛著. 科学家的思维方法M.昆明：云南人民出版社，1986：6.4 王至正，朱汉荣等. 电子技术基础M. 北京：高等教育出版社，1988.5 梁灿彬，秦光戎，梁竹健合编. 电磁学M. 北京：高等教育出版社，1980.6