導語：如何才能寫好一篇科技創新思維，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：科技創新；思維三角形；創新思維；創新方法

科技創新是推動科學技術進步的原動力，沒有科技創新就沒有科技的發展，然而科技創新又是一項復雜的系統工程，離不開一定的方式方法，它必受制于創新思維的運作機制。正如法國著名生理學家貝爾納所說：“良好的方法能使我們更好地發揮運用天賦的才能，而拙劣的方法則可能阻礙才能的發揮”。因此，在科學研究與發展中，探討科技創新思維的本質、規律和方法，想必對于推動我國的科技創新事業是有裨益的。

一、思維三角形的提出

在研究科技發展規律或者制訂科技創新謀略的時候，往往出現三個或三個以上的事物或組元，他們之間相互聯系，相互影響，存在一定的規律，如果用圖形將三個相互關聯的組元聯系起來，就形成了思維三角形。于是就出現了如下的問題：能否通過思維三角形來表述科技發展的某些規律并從中引申出智慧和謀略，能否通過思維三角形的圖象來表達某些領域的發展趨勢及創新的思維方法。

二、思維三角形的內涵

將科技領域系統的某一事物作為一個組元，則可按所研究系統的組元數，劃分為三元系、四元系以及多于四組元的多元系。通過對相關組元用點、線、面、體、群等方式進行思維三角形的圖形表征，來揭示三角形各組元間的相互關系，諸如相關性、過程性、聯動性、多樣性和整體性等，并引入相關的哲學思維，對系統進行深入分析，從而實現科技創新的目的。

三、思維三角形的圖形特征

所謂思維三角形，并非僅僅是指三角圖形，而是組元間通過用點、線、面、體、群等方式作圖進行的思維圖形表征，以體現各組元間的相互聯系，圖1即為常見的圖形表征。其中，“點”是定位于三角形頂點的各個組元，分別用A、B、C標記；“線”是頂點三組元間的連線，即A-B、B-C、C-A，可體現出組元間存在的某種聯系；“面” 即三頂點連線所構成的平面三角形ABC，當組元數為四時，可將第四個組元標記在三角形的中心，構成四組元的平面三角形，“面”體現出了各組元間的整體性；“體”即立體三角形，是由四個或四個以上的組元構成的多面體三角形，諸如由四組元構成的四面體三角形，由五組元構成的六面體三角形，以及由六組元構成的八面體三角形等，立體三角形突出了多組元間的相互關聯；“群”即多組元構成的群體，它既反映三角形群，又有立體空間的相關性，是復雜組元系統的圖形表征方式。

四、思維三角形的思維表達特征

（一）思維三角形組元間的相互關系思維表達

在繪制出思維三角圖形的基礎上，引入組元間的相關性、過程性、互動性及整體性等示意圖象，可以揭示各組元間的內在聯系，如圖2所示。其中相關性體現了組元間的關聯，它可以是組元間的單向相關，也可以是雙向相關；過程性以箭頭的走向作指示，體現了創新過程中各組元的發展趨勢或者發展時序；互動性是兩組元或多組元間的相互影響、相互交流、通常以雙向互動進行表示；一體化、核心組元、共性組元、共同目標均體現了組元間的整體性。其中一體化是多組元的相互融合，創新出具備各組元優勢的新組元；核心組元是各組元共同具有的核心部分；共性組元揭示了各組元的共同性質結構；共同目標體現了各組元一致的創新方向。

（二）思維三角形組元間的相互關系功能表達

通過構造思維三角形，并引入相關的哲學思維，諸如聯想、移植、復合、發散、收斂、輻射等[1，2]，對系統進行深入分析，以體現組元間的相互功能表達，并發掘科技領域的創新點。

①類比聯想創新。即根據有關聯的組元間某些相同或相似的性質，推斷它們在其他性質上相同或相似的可能性，它是一種把某領域里的某個現象與其它領域里的事物聯系起來加以思考的方法。例如在金屬、無機非金屬、高分子三大材料中，根據金屬的導電性進行類比聯想，從而獲得導電陶瓷和導電聚合物。

②移植創新。即運用某組元的概念、理論、方法或技術，來研究另一組元存在的問題，這種方法簡單、有效，即所謂的“拿來主義”，但必須先消化，再合理移植。核磁共振技術的移植創新就是一個典型的例子。1946年有人觀測到了一種現象，后來這種現象被稱為核磁共振成像。這一新物理現象和原理的移植引發了重大的科技創新。將該技術運用于化學，得到了可以對化學物質進行分析和鑒定的核磁共振儀；將該技術運用于醫學，得到了可以探測和診斷人體病灶的醫用儀器。

③組元復合創新。即有意識的將兩個或多個組元加以復合、應用，獲得新的創新點。復合創新的基本思路是，對A組元和B組元分別進行分析，發現各自的優勢，尋找各自的獨特之處，摒棄無用之處，根據實用性和新穎性，從A、B上發現的優勢或獨特之處出發，復合以產生較A、B組元都要更強、更實用或更新穎的新組元C。例如三大材料的復合創新：陶瓷與金屬結合得到的金屬陶瓷，兼有兩者的優點，它密度小、硬度高、耐磨、導熱性好，不會因為驟冷或驟熱而脆裂；而金屬與高分子結合得到了兼具兩者部分優點，發展前景廣闊的金屬塑料。

科技創新思維三角形是一種創新的思維方式，其圖形表征并非僅僅局限于三角形，還可以通過點、線、面、體、群多種圖形來關聯各個組元，并賦予組元點更多的思維功能。

④發散、收斂創新思維。通過將組元點放大為圓圈，根據組元的屬性或內涵，運用發散、收斂思維，尋求創新，如圖4所示。所謂發散，即在思維過程中，充分發揮想象力，針對一個有待解決的科技問題，由一點向四面八方想開去，沿著各種不同的方向去思考，通過知識、觀念、技術的重新組合，尋求創新。所謂收斂，即以某個思考對象為中心，從不同的方向和不同的角度，將思維指向中心點，已達到創新的目的。發散思維與收斂思維密不可分，對于科技創新來說，發散與收斂相互聯系、互為補充，發散思維是收斂思維的前提和基礎，而收斂思維則是發散思維的目的和效果[4]。經過發散―收斂―再發散―再收斂的螺旋上升過程，使創新的層次得以提升。

⑤輻射移植檢索創新思維。將某一新技術、新工藝、新材料等作為核心組元，對該組元的特征，優缺點，關鍵科學或工程問題，發現或發明及其成果轉化的時間情況加以標注，應用輻射移植思維，在每一組元圓圈上向外輻射作圖，標注該組元已經衍生出來的那些新的分支，并按發現或發明的時間順序，沿順時針方向一一標出，再循不同分支途徑產生“多米諾骨牌”式的連鎖效應，帶來多項創新，如圖5所示。例如對多孔泡沫材料進行分析可知，納米多孔材料是當前的研究熱點，是新興多孔材料的生長點，通過輻射移植檢索創新法分析三大材料中多孔材料的發展情況，能夠幫助研究者找到未被發現的創新點。見圖6。

⑥交叉突破創新思維。所謂“交叉”研究和突破是指通過有意識的在兩個或多個組元交接處的領域內，利用這些組元各自的原理和技術，使其結合進來，獲得新的創新點。如圖7所示，將A、B、C三組元放大為圓圈，相互交叉，其中A+B=D1，B+C=D2，C+A=D3，A+B+C=D，則D1、D2、D3、D即為交叉地帶，這些地帶一貫是創新的生長點[5]。例如將自然科學中的機械、電子、儀器等三門學科進行交叉突破，就得到了機電儀一體化這個新興的學科。

五、結語

創新是科技發展與進步的永恒主題，雖然創新常常是思維的閃電，但必須依賴于一定的創新思維來實現。在我國建設“創新型國家”的進程中，對創新思維的研究和掌握具有基礎性、根本性、科學性和先導性的意義。本文中科技創新思維三角形的提出，重在將看似相互獨立的科技組元進行有機的結合，利用一定的哲學思維功能表達去闡釋組元間的內在關聯，并以此作指導，完成對創新思維的啟迪。

（作者單位：1.重慶文理學院新材料研究中心，重慶 402160；2.重慶市高校微納米材料工程與技術重點實驗室，重慶 402160；3.四川大學材料科學與工程學院，成都 610064）

致謝：

感謝重慶市高校新材料開發及應用研究創新團隊（編號201042）及重慶市高等教育教學改革研究項目（編號1202028）的資助。

參考文獻：

[1]段倩倩，侯光明.國內外創新方法研究綜述[J].科技進步與對策，2012，29（13）：158-160.

[2]涂銘旌，唐英，孟江平.創造發明的思路與方法[J].西南科技大學學報，2012，27（2）：1-4.

[3]涂銘旌，徐迪，唐英，張進. “少人區”、“無人區”科技謀略[J]. 重慶高教研究，2013，1（3）：32-35.

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關鍵詞：科技活動；大學生；創新思維

文章編號：ISSN2095-6711/Z01-2016-03-0239

一、引言

創新發展是當今世界各國在國家戰略發展建設中重點研究的內容。在21世紀全球經濟一體化的局面下，創新能力成為衡量一個國家是否具有強大競爭實力的標準。目前，培養大學生創新思維能力既是我國推進戰略發展建設過程中的實際需求，也是高校實施教學改革的內在需求。課外科技活動主要以大學生個人為主體，從學生興趣愛好和自身發展需求為根本，以科學技術知識為基礎，由高校組織開展培養大學生創新思維的實踐性思維發展學術活動。高校積極組織開展課外科技活動，不但可以提高大學生綜合素質水平，還能夠激發學生主動思考的創新意識。

二、大學生課外科技活動存在的問題

從總體層面來說，高校大學生對課外科技活動有著正確的認識，認為可以通過課外科技活動培養自身的創新思維，但仍然有部分學生不愿意參與到課外科技活動中，還有部分學生甚至認為高校可以取消課外科技活動部分。從學生個人角度來說，大學生在參加高校組織開展的課外科技活動中，經常遇到沒有教師良好地指導其實踐過程的問題；由于缺乏系統的理論知識，部分學生在參加課外科技活動時不愿意投入太多的精力，反而愿意將課余時間用在上網娛樂等活動中，這些問題都需要引起高校的重視。從高校作為課外科技活動組織開展者的角度來說，在課外科技活動的宣傳方面缺乏力度，得不到良好的政策和資金支持，缺乏專業教師的有效指導，課外科技活動內容過于單一。在課外科技活動是否能夠培養大學生創新思維的調查中，25%左右的學生認為高校組織開展的課外科技活動對自身創新思維的培養沒有任何幫助，由此可見，高校在利用課外科技活動提高學生創新意識方面還需不斷加強。

三、組織開展培養大學生創新思維的課外科技活動

1.加強課外科技活動宣傳力度

首先，為了確保大學生能夠積極參加課外科技活動，高校要特別注意營造良好的校園科技創新氛圍，根據本校學生的實際綜合素質水平，在校園開展創新科技知識展覽、科技作品大賽等活動，突出學生在活動中的主體地位，使學生愿意參加到活動中，引導學生在課外科技活動中尋找個人感興趣的內容，激發學生創新思維意識。其次，高校要以學生個人發展為根本，對能力不同的學生采用不同的課外科技活動宣傳手段，活動內容也要根據學生個體的差異分別側重于不同方面。例如，理工院校的學生普遍對實踐性課外科技活動感興趣，針對理工院校學生的宣傳要充分考慮其綜合知識水平和專業背景，課外科技活動內容以實踐操作類為主；針對文科院校和藝術院校學生的宣傳要引入一些新鮮元素，活動內容以普及創新科技知識，引導科學技術發展為主，以此吸引學生積極參加課外科技活動。除此之外，高校針對不同年級的學生在課外科技活動的宣傳方式和宣傳內容上也應該有所不同。最后，課外科技活動的宣傳活動不僅可以由高校或其他團體組織負責，也可以由學生負責組織開展宣傳活動，充分體現學生在課外科技活動中的主體地位。例如，由高校科技社團組織開展宣傳活動，科技社團成員對科技活動興趣度較高，以此帶動其他學生參與到課外科技活動中。

2.積極創建課外科技活動基地

高校創建專門的課外科技活動基地，不但可以為學生參加課外科技活動提供良好的場地和專業設備，還能夠充分調動學生參與課外科技活動的主動性。由于高校普遍存在著課外科技活動開展到三分之二進程時，因為缺乏資金支持而不再繼續進行的情況，如果高校能夠創建課外科技活動基地，在確保其長期有效運行的前提下，可以為課外科技活動提供有力的資金支持和技術保障，保證課外科技活動不再“半途而廢”。在針對參加高校課外科技活動學生的一項調查中，一半以上的學生明確表示在參與課外科技活動的過程中由于個人缺乏理論知識，也沒有專業教師的及時指導，很難憑借個人能力完成整個科技創新活動。高校創建課外科技活動基地，不但可以選拔和培養具有科技創新精神的專業指導教師，還可以確保充分的教師資源投入到課外科技活動中，為學生提供理論與技術指導。由此，學生可以根據自身興趣愛好選擇自己喜歡的活動內容，主動參與到各式各樣的課外科技活動中。尤其是對專業性較強的理工科院校來說，實踐操作教學在教學大綱中占有較多比例，如果理工科院校在原有的工程訓練基地上增加創建適用于大學生的綜合性科技創新訓練基地，可以將實踐操作教學與課外科技活動充分結合，進一步培養學生的創新思維能力。例如，當學生在工程訓練基地完成了實踐操作學習任務后，如果高校能夠提供一個平臺使學生可以鞏固舊知識，探索新知識，必然促進學生以后在參與相關活動中取得更好的成績。因此，高校創建綜合性科技創新訓練基地，在為學生的課外科技活動提供場地、設備保障的同時，還可以提高學生的綜合科技知識，促進學生創新思維的形成。在綜合性科技創新訓練基地中，高校可以組織開展各種課外科技活動，包括全國大學生機器人創新大賽活動、全國大學生機械科技創新活動等，在訓練基地的專業教師指導下，學生可以自主完成科技創新訓練。

3.不斷完善課外科技活動體系

想要確保高校課外科技活動的可持續發展，必須建立一套完善的運行機制和相應的管理制度，還需要高校有專門的部門負責課外科技活動的組織開展與協調工作。由此，高校需要創建完善的課外科技活動運行管理體系，為課外科技活動的健康開展提供有力保障。高校在組織開展課外科技活動中，需要經過一系列復雜繁瑣的程序，包括課題立項、課題審批、實施方案和過程監督等，以及創新科技成果的申報、評審、獎勵等，還包括創新科技成果的展出、轉讓等。因此，高校必須加強課外科技活動各個環節的有效管理，明確管理制度，使學生愿意參與到課外科技活動中。高校只有制定完善的政策體系，才能積極推進課外科技活動對大學生創新思維的培養。因此，高校的建章立制必須融入大學生創新能力培養的內容。第一，高校要鼓勵教師與成績優秀的學生共同完成申請的教學科研項目，支持教師指導學生完成課外科技創新活動，在教師待遇上給予一定補助，作為班主任的教師更要積極組織自己所在班級的學生開展各項科研活動；第二，高校要加強制定的相關政策，出臺明確的獎懲管理機制，保證每個學生在學習期間都具有參加科研項目的精力，積極鼓勵學生在課余時間參加各種科技競賽活動，撰寫創新性科技論文，以確保有更多的優秀科技創新人才脫穎而出。

4.豐富課外科技活動內容和方式

（1）開展多樣式、多層次的課外科技活動不同年級、不同專業、不同水平的高校大學生對課外科技活動的實際需求也各有不同。因此，高校在培養大學生創新思維過程中要組織開展多樣式、多層次的課外科技活動。例如，對于大一、大二年級的學生來說，只是掌握了一些基礎知識，并不具備實踐創新能力，高校針對這部分學生開展的課外科技活動，要結合學生專業特征和個人興趣，可以組織科技知識講座、科技論壇研討等學術性課外科技活動，為升入更高年級之后參加的創新性課外科技活動奠定基礎；對于大三、大四年級的學生來說，高校可以組織開展一些研發類課外科技活動，或者成立專門的課外科技活動小組，還可以將學生的畢業設計與課外科技創新活動結合起來，使學生在學習探索的過程中形成良好的創新思維。（2）以多種方式構建課外科技活動體系目前，高校組織開展的課外科技活動形式多種多樣，高校可以以多種方式構建課外科技活動體系，包括以學習的方式、技術研究的方式、課題項目的方式等，不同的課外科技活動方式的內容也不同。在以學習作為開展活動的方式中，高校可以組織開展科技論壇、科技講座、知識競賽等活動，活動內容以普及科學基礎知識為主，培養學生對科學技術的興趣，堅持將普及科技知識作為課外科技活動的長效運行機制，為校園創建良好的科技知識氛圍，吸引更多的學生參與到這種以學習為方式的課外科技活動中。在以技術研究作為開展活動的方式中，高校可以將學生的畢業設計與課外科技活動相結合，使學生在完成自己的課程過程中充分參與到科學技術研究中，培養學生獨立思考能力和思維創新意識。在這類課外科技活動中，由于畢業設計、科研項目等都需要教師指導完成，學生個人技術研究能力比較薄弱，因此可以采取研究生帶領本科生的方式建立科研小組，由研究生幫助本科生在課外科技活動中真正提高自己的創新能力。由此可見，綜合方式的課外科技活動內容能夠更有效地提高學生的創新能力，其涉及范圍非常廣泛，高校組織開展的綜合性較強的實踐操作類課外科技活動，對提高大學生思維創新能力有著積極的促進作用。

四、結論

綜上所述，高校組織開展的各種課外科技活動要始終以學生作為主體，注重學生的個人興趣和實際需求。課外科技活動是由高校專門團體組織以培養大學生創新思維為目標開展的操作實踐類活動，同時也屬于學科學術活動，能夠有效提高大學生個人綜合能力。因此，高校課外科技活動的可持續發展不但能夠提高學生個人專業素養，樹立良好人格，更能培養大學生的創新思維意識。

參考文獻：

[1]金霞.課外活動對大學生動手和社交能力的影響探究[J].佳木斯職業學院學報，2014

[2]李京彬，李敬儒.“三位一體”大學生課外活動體系探索與實踐[J].教育教學論壇，2014

[3]張歡，文銘.大學生課外活動對創造性人格發展的影響[J].中國成人教育，2014

[4]林瑩.淺談如何提高大學生參與課外活動的積極性[J].科教文匯(上旬刊)，2013

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【摘 要】信息技術課堂教學文化建設要與時代背景相適應。本文立足課堂這一學校教育主陣地，論述如何通過課程開發、氛圍營造、學習方式組織、價值觀引領等，滲透并凸顯創新、實踐、分享的創客文化，培養學生的創新思維和創新能力。

關鍵詞 創客文化；信息技術；課堂教學文化；創新思維

【中圖分類號】G443 【文獻標識碼】B

【論文編號】1671-7384（2015）04-0048-03

進入21世紀，技術的進步、社會的發展，推動了科技創新模式的嬗變。傳統的以技術發展為導向、以科研人員為主體、以實驗室為載體的科技創新1.0模式，正轉向以用戶為中心、以社會實踐為舞臺、以共同創新、開放創新為特點的用戶參與的創新2.0模式[1]。在這樣的時代背景下，出現了以用戶創新為核心理念，不以營利為目標，熱衷于創新、設計、制造，把各種創意轉變為現實的群體——創客。 基于設計、分享、交流、制作、開源的“創客運動”正在席卷全球。這種打破專業、技術、人群壁壘的創新模式，不僅已經走入中國，并開始在一些高校及中小學中興起，甚至走進了課堂。

學校教育的價值與社會的發展、時代的進步是否吻合，可以從課堂教學中所體現出來的教學文化進行衡量。課堂文化是課堂教學中師生關系、價值觀、行為特征的綜合體現，是一個發生在課堂教學過程中的規范、價值觀念、思想觀念和行為方式的整合體[2]。在表層，課堂教學文化表現為可觀察的教學內容、教學方式、教學行為、環境布置等；在深層，則體現為師生共同信奉的教育理想、教育信念、知識觀、價值觀等。

課堂教學文化對學生創造力的培養起著決定性作用，因為學生創造力的發展是一個多方面漸進的過程，需要課堂文化日積月累的熏陶；另一方面，課堂教學文化直接作用于學生創造性思維及創造性人格的培養。特別是基礎教育階段，在影響學生創造力發展的因素中，課堂教學文化最為直接、最為重要。

那么，如何在高中信息技術課堂中滲透堅守創新、持續實踐、樂于分享、追求夢想變為現實的創客文化，培養學生的創新思維和創新能力呢？

創客，STEAM領域的佼佼者

開發整合型的教學內容，滿足學生創造的需求說到創客，我們會直接聯想到STEM教育。國外教育者還將藝術（Art）加入到STEM教育當中，稱為STEAM。體現STEAM精神的活動常常在各地的創客空間中發生，不同創客小組擅長不同的領域，有的擅長科學，有的擅長藝術，有的則擅長音樂、電子或者編程[3]。信息技術是一種工具、一種技能，在教學過程中不應拘泥于教材的編排順序，而應合理地優化教材，二度開發教材，以達到最佳的教學效果。學生創新能力的培養需要更廣泛的教育領域。如果我們要讓學生成長為具備全面創新能力的創客，信息技術課堂就應該打破以應用為主的傳統教學局面，開發整合型的課程內容，幫助每位學生在科學、技術、工程學、數學領域做得更好。如：利用Excel電子表格、程序算法設計等模塊培養學生的數學思維、算法思維；通過網站建設、多媒體演示作品制作、小軟件開發等模塊，培養學生的工程思維；近年已被不少學校引入課堂的機器人、開源硬件的教學，可以全方位地培養學生的科學素養；電子報刊設計、計算機繪畫、視頻作品制作等，需要學生藝術素養的支持，反過來也可以提升學生的審美能力、藝術創造能力。

世界可以因玩而改變

營造民主、和諧的課堂氛圍，激發學生創新的欲望創客是用科技“玩”轉世界的玩家，不少創客項目都可見創造者一顆未泯的童心。許多創客都是以“玩”為創意的起點，以“熱愛”為創造的動力。正如美國資深創客Mitch Altman所言：“創造力對于每個人而言，只要是在做他熱愛的事情，都會自動地冒出來[3]。”

愛玩、追求快樂是孩子的天性，我們的信息技術課堂可以“寓教于樂，以玩導學”。首先，這需要作為課堂引導者的教師以相互尊重、民主、關愛的態度去引領和鼓勵學生，幫助每位學生充分挖掘自身潛能、發展自身個性和實現自身的價值。在和諧的課堂氛圍中，學生是自由的，心理是放松的、積極的、有安全感的，這無疑有利于學生創意的萌發。其次，還需要深入了解學情，引入符合學生需求的教學載體，設計貼合學生生活或能夠激發學生創作熱情的教學實例和任務，提供豐富多樣的創作素材。

在此，我們還可以參考一位教育創客的游戲教學創意：美國紐約的中學教師朱爾?列維將網絡游戲《我的世界》引入課堂，和學生一起在游戲中建立各種3D主題世界，引導學生從中學習信息技術及其他課程。列維接受美國《時代》周刊采訪時說：“每位老師都能在游戲里發現教學的途徑。我還為高年級學生開設了一個游戲俱樂部，他們現在開始學習如何編程，以便于設計自己喜歡的游戲模式。”

作為信息技術教師，我們要向學生展示嘗試新事物的有趣過程，傳遞為熱愛的事件投入激情的價值觀，引領學生體驗學習之樂、成功之樂、創造之樂。

永不滿足，則永不止步

設置推進式的課堂學習任務，保持學生創新的動力不滿足，是創客的性格，更是一種能力，是他們創造力的根源。創客需要有一種不達目的誓不罷休的勁頭，他們往往對完美極端追求。

我們設置課堂任務時，應再進一步思考如何給學生加一級發展思維的“臺階”，引領他們敢于追求改進、創新。筆者在教學實踐中所采取的方法是，讓學生站在鑒賞者和用戶的角度，評價反思自己的作品或信息活動結果。例如，在學習VB程序設計的課堂中，有一個小組在學習select case語法結構之后創作了一個星座查詢程序（如圖1）。筆者讓學生從軟件用戶使用體驗的角度進行反思，形成改進方案。于是，他們改用“選擇框”，以便用戶輸入信息，查詢結果的輸出則用圖片增加美感（如圖2）。為了實現程序的“升級”，他們自主探究，編寫了根據月份改變可選日期的程序代碼，并學會了圖片控件的使用。

讓學生否定和推翻現有的成果是“殘酷”的，因為這個過程少不了刻苦的研究，多次耐心的實驗，以及更多的時間和精力。但是，隨著作品一層層地剝繭煥新，知識和技能一級級地提升，學生體驗創造與成功的喜悅也將一次次地翻倍，從而保持創新的動力。在這樣一個過程中，也有助于學生形成敢想、敢研、敢做的創新人格。

有想法，就去實現它

搭建“腳手架”，培養學生實踐創新的能力

“讓夢想成為現實”是創客最重要的信條。當前很多科技的發明，都源于創造者的一個想象或想法：認為有外星人的存在，制造出能夠向宇宙發射的信號塔；想把整個互聯網裝起來，研發了搜索引擎；想找個更有趣的小伙伴，就讓機器人跳起舞、說起話……

利用信息技術解決實際問題的能力是學生信息素養的一個重要方面。信息技術課堂要注重挖掘培養學生動手實踐能力的價值，通過“任務驅動式”的不斷訓練，讓學生把解決問題的技能逐漸遷移到其他領域。把想象變成現實，是一個充滿設想、不斷創新的過程，同時又是一個科學嚴謹、有計劃的動手實踐過程。

筆者在利用Scratch軟件進行程序設計教學時，以一個日本創客空間的創意項目“聲控模型汽車比賽”激發學生思考，讓學生在Scratch中探究、實踐，實現了用麥克風控制汽車運動的動畫。之后，從程序對聲音的感應為起點，向學生提供了利用麥克風接線、光敏電阻、熱敏電阻等元件制作的光電感應器和熱量感應器，讓學生發揮想象，編制各種模擬程序。于是，光感路燈、窗簾，溫控自動調速風扇、空調等模擬現實的程序就在學生們的手中誕生了。

站在彼此的肩膀上，越站越高

引領合作共享的課堂價值觀，激發學生創新的活力創客的共同特質是創新、創造，但這并不意味著他們都是一個模子里鑄出來的人，相反，他們有著豐富多彩的興趣愛好，以及各不相同的特長。一旦他們聚到一起，相互協調，發揮自己特長時，就會爆發出巨大的創新活力。許多創客的作品不在第一時間去搶注專利或謀求利益，而是與人分享其中的樂趣，尋找知音，這成為創客文化在全球蓬勃發展的最強動力；他們也善于在他人研究成果的基礎上，實現更優化的創新成果。

“人類文明的共享與弘揚”已成為信息時代下全球教育的一個共同話題。信息和經驗只有在交流中才能被激活，才能實現增值，學生個體學習只有不斷從伙伴中獲得信息，借鑒并吸收經驗，才會少走彎路。在“智慧共享”的理念下，我們的課堂教學也應該“從謀求知識和技能的‘獲得’和‘儲蓄’，轉換為‘表達’‘共享’‘創造’”；從個人主義的排他性競爭學習轉換為同他人對話的合作性共享學習[4]。

學生存在知識儲備和個性特長的差異，信息技術課堂不是消弭學生差異的“屠宰場”，而應是展示學生差異的舞臺。我們可以在具體掌握學情的基礎上，組建合作小組，引導學生共同分析信息，研究問題，相互協商，取得共識。例如，筆者在教學《多媒體演示作品制作》單元時，以利用Powerpoint制作“數字故事”為教學主題，引導學生根據興趣與特長組建“工作室”。其中，語文素養較高的學生主要負責故事腳本撰寫；美術特長的學生主要負責畫面風格和圖片素材的選擇；對音樂感興趣的學生主要負責配樂，每位學生發揮自身的特長打造合作型的作品。在這個學習共同體當中，學生以“互教互學”的學習方式共同學習了軟件的操作。碰到難題時，每位學生積極闡述自己的觀點，尋找完整的問題解決方案。

通過信息技術課堂教學實現文化的傳遞，既需要學生積極主動地創造性學習，也需要每一位教師發揮創造的智慧，成為一名“教育創客”，構建創新型的課堂文化，發揮課堂教學的效益，為學生在技術迅猛發展的信息時代更好地學習與發展打好基礎。

參考文獻

宋剛,唐薔,陳銳,紀陽．復雜性科學視野下的科技創新[J]．科學對社會的影響，2008( 2 ) ：28-33.

郅庭瑾．重建課堂文化:為思維而教[EB/OL]．docin.com/p-690887488.html．2013-08-18.

吳俊杰．創客運動與STEM教育——專訪“創客教父”Mitch Altman[J]．中小學信息技術教育，2013(12)：41-44.

篇4

英國金斯頓大學的一位華裔學生近日設計出一款“街機洗衣機”，這款設備可以掃除你洗衣時的無聊時間，一邊洗衣服，一邊開開賽車或是打打游戲，是不是個不錯的想法呢。

這臺由街機為主題框架的洗衣機，可以通過投幣玩游戲，而該設備的下方則是一臺全功能滾筒洗衣機了。導師評論這臺設備稱，這是富有前景的初級設計，其將電子游戲技能應用到了實際電子裝置中。

屏幕可折疊的筆記本

Feno是一個可折疊的筆記本，它是一個概念性的設計。我們通常所見的筆記本都是屏幕與鍵盤之間折疊，而Feno的概念設計是屏幕也可以折疊，它采用柔性OLED顯示屏，使得筆記本的外觀更加緊湊。而且這款鏟平更幫的是彈出式鼠標，更加方便攜帶性。

游戲的持續動力――神奇電池

就是這么簡單，延續電池的模樣，只是在側面加入了USB接口。這就完成了一個偉大的發明，像這樣的可充電電池，可能會解決掉你日常生活中所遇到的缺電情況，讓你的游戲永不停止。方便，簡單，結構緊湊，真的很實用。

大嗓門給手機充電

這可能是史上又一個令人煩惱的發明，科學家發明了一種裝置，可以讓手機在通話時利用聲音進行充電。該技術可將聲音轉化為電能，用戶在打電話的時候手機就會進行充電，而且是聲音越大，充電越快。

當前，這種裝置能將100分貝左右的音量轉換成50毫伏的電壓，相當于駛過的火車或是剪草機的音量。然而，手機通常需要2-3伏來工作，而日常說話的音量在70分貝左右。因此，這種設備現在還無法應用到手機中，科學家們正在對原材料進行深入研究，希望可以利用更小的音量產生更大的電壓。

《飛屋環游記》的真實復刻版

飛屋環游記里的飛屋是何等的給力：既然直接對抗拆遷辦是不切實際的，那咱把房子飛走不行么？現在，事實證明，把房子飛起來，是切實可行的！國家地理頻道預計在秋季放映的“這能有多難？”系列節目中，他們造了一個16英尺寬，18英尺高的小屋，并用300個氣象探空氣球把它送上了天。

老板上陣展示防盜玻璃

圖片是一個防彈玻璃公司展示自己的新品。為了證明自家生產的防彈玻璃的確有效，BOSS 親自上陣，躲在了玻璃后面，讓其員工拿著AK47 對著他一陣猛掃射。效果似乎不錯，但不知道如果員工一直開火下去會怎樣。對了這個公司名叫Texas Armoring Corporation，躲在防彈玻璃后面的，是他們的CEO。

篇5

一、更新教育觀念，是創新教育的關鍵

在教學中進行創新能力的培養，首先要解決的問題是教師教育觀念的轉變，教師應該認識到，素質教育的實施，教師和學生的積極性都得到了極大的尊重，由于學生積極參與，由于每個學生的創造性都受到重視，教師的權威將不再建立在學生的被動接受的基礎上，而是建立在教師借助學生積極參與以促進充分發展的能力之上。教師充分應用啟發式、討論式、參與式的教學方法把比知識更重要的東西，即獲得知識的方法交給學生，發展學生的聰明才智，開拓學生思維來獲得新的知識。在創新教育體系中，師生關系將進一步朝著教學相長的方向轉化和深化。

二、創設良好教學情境，是培養學生創新能力的關鍵

創設良好教學情境，包括教學心理和計算機教學環境的營造。當學生的思維活動和結論超出教師所設計和期望的軌道時，教師不應強行把學生思維納入自己的思維模式之中，教師要善于鼓勵學生大膽質疑，歡迎學生與自己爭論，要給予學生發表意見的機會，使學生逐步具有創新的意識。同時我們還應注意創設創新教育的大環境，使之與創新能力培養相適應。計算機作為一種工具，其教學從課內擴展到課外，從校內擴展到校外，要加強與其它學科的交叉滲透，將計算機巧妙地用于各個學科的教學中，加強學科創新能力之間的有效遷移，以提高學生綜合應用知識、創新性地解決實際問題的能力，也就是說，各學科教學之間應加強聯系與合作，使學生的創新能力達到整體提高的目的。為了充分發揮學生的創新潛力，學校要采取措施構建創新的教育環境。如在校內組織演示文稿作品比賽，對學生的創新成就進行獎勵，并將優秀作品在網絡上交流。這不僅為學生提供自主性、首創性和個性化表現的機會，還可在校園中形成濃郁的崇尚創新、尊重創新人才的氛圍。

三、激發創新思維，是培養學生創新能力的重要手段

1、理論與實踐相結合，全面提高學生知識技能。理論學習固然重要，實踐操作也必不可少，這在信息技術課的教學當中體現得尤為突出，同時為培養學生創新能力奠定了基礎。

2、激發學生的學習興趣，培養學生創新意識、創新精神。學生學習，要有正確的學習動機和濃厚的學習興趣，這樣學習才會有主動性和積極性，只有產生了興趣，才會有動機，這樣思維活動得以啟動運行，獲得信息，檢驗信息，使自己的知識水平由量變到質變，才能結出豐碩的成果。如學習Flas制作時，很多學生感覺并不是一件容易的事情。這時如果只枯燥地一步步去教學生怎么做，效果很不理想。于是，我就找一些好的動畫作品先讓學生欣賞，等激發了學生的學習興趣之后，提出教學任務：你們喜歡這些動畫嗎？你想自己也能制作這些動畫嗎？你可以挑選自己最喜歡的動畫，自己模仿制作，并在此基礎上改進一些，做到創新。也可以根據自己的愛好，確立動畫的主題，再根據制作方法自己設計動畫。由于該任務的生動有趣，不少學生都在規定的時間內交出了有質量的作品。

篇6

關鍵詞：思維培養；信息技術；應用

21世紀是信息和知識經濟時代，高等教育的任務是培養具有創新精神和能力的高素質人才，培養創新意識和創新能力必須從小抓起，培養學生的創新思維，開發其創造力。因此一切有利于創新能力培養的現代教育技術都得到了快速充分的利用。同時，現代信息技術和現代教育技術的迅猛發展，也給我們的教育觀念、教學方法和教學模式帶來了深遠的影響。因此，把多媒體技術引入科學課堂教學，如何運用多媒體輔助教學的優勢來培養學生的創新思維，提高學生的素質，塑造創造性人格，是當今課堂教學改革的主要研究課題之一。

一、創設情境――創設最佳環境

1.創設學習情境

在科學課堂教學中創設良好的學習氛圍，使學生一進入課堂就有學習的欲望。如教學 《水的浮力》時，課一開始從阿基米德的洗澡故事動畫情境說起，使學生的好奇心一下子就被調動起來，在好奇心的驅使下就樂于學習新知識。所以適當地講一些與教學內容有關的故事，可以使課堂切入更快捷、更高效。

2.創設問題情境

多媒體技術集音、像、動畫于一體，生動形象，在吸引學生的注意與創設教學情境方面，具有其他教學手段所不可比擬的優勢。運用多媒體信息技術輔助教學，可以營造良好的學習氛圍，激發學生的學習動機，開發潛力，培養創新意識。創設問題情境，讓學生能夠從不同方面去進行思考，去尋找不同的解法。

3.創設應用情境

創新教育理論認為：教師要引導學生走進自然、走向社會，激發創新欲望。在科學課堂教學中，由于時空限制，很多生活情境難以在課堂上再現，運用多媒體信息技術可以很好地解決這一問題。

計算機創設應用情境主要有兩種形式：一種是“先設情境”；一種是“后設情境”。先設情境是先創設一個虛擬的現實生活情境，再引導學生對需要解決的問題展開思考，采取對策，確定方法，產生“身臨其境”的效果。當學生解決有困難時，利用電腦進行flas “情境仿真”，通過直觀的畫面引導學生思考，最終獲得解決此類問題的方法與策略。如上述所說的：學習凸透鏡成像規律時進行仿真練習。并且由于計算機演示具有“復原”功能，因而這種練習可不斷重復，使練習效果不斷強化。后設情境是先出示問題，引發學生思考，激起學生的疑惑，產生解決問題的困難，再創設情境，進行驗證與說明，達到“豁然開朗”的效果。這樣運用多媒體創設情境，幫助學生運用學到的知識解決實際問題，學生身臨其境，感受真切，情趣盎然。他們在實踐中發現問題，解決問題的能力也得到了提高，自身的創新思維也得到生動活潑、積極主動地發展。

二、動態顯示――提高認知技能

1.突破教學難點

力學知識比較抽象、枯燥，有的知識點在理解上也存在一定的難度，而運用多媒體信息技術教學，可以將靜態的知識動態化，動態的過程靜態化，抽象的知識形象化。這樣，讓學生觀察事物動態的變化過程，掌握事物發展變化的規律，為創新思維的培養創造條件。

比如在教學“速度問題”的應用題時，學生一直對“速度”的理解比較困難，如果用實物或圖片進行直觀演示，由于時空限制，很難引導學生觀察和思考。而運用多媒體模擬運動過程，學生就很容易總結出求“距離等于速度乘以時間”的這一規律。

2.滲透思想方法

笛卡爾說過：“最有價值的知識是方法的知識。”在培養學生創新精神的過程中，要特別重視科學思想方法的滲透。在教學“地球公轉“時，直接講學生較難理解。而在現代信息技術教學中，可以將一年中的四個主要節氣（春分、夏至、秋分、冬至）時地球的位置和轉動情況以動態形勢顯示出來，讓學生學會變通，體會到科學知識之間的內在聯系，掌握科學研究的方法，提高認知技能，為創新思維打下基礎。

三 、激發探究――訓練思維方法

1.鼓勵求異法

求異是創造思維的核心。它憑借學生智慧、能力，積極獨立地思考問題，主動探索知識、多方向、多角度、創造性地解決問題。多媒體靈活性強，易體現學生的思維過程，可以解決學生難以表達的困難，節省教學時間，也能把復雜的內容形象化、簡單化，使學生一目了然，學生借助于形象，容易打開思路，尋找到最簡捷的解題途徑，促進思維的敏捷靈活。

比如：比較近視眼和遠視眼的形成成因，通過多媒體、有關圖片或動畫等方法形象具體地再現出來，有利于學生掌握思考方法，提高思維的靈活性。

（注：近視眼――遠處看不清楚；遠視眼――近處看不清楚。）

求異解析：近視眼所成像在視網膜的前面，可用凹透鏡矯正；遠視眼所成像在視網膜的后面，可用凸透鏡矯正。

2.誘導想象法

想象是思維的體操，是拓展思維空間的內驅力，是人們對頭腦的記憶表象進行加工改造而建立新形象的心理過程。豐富的想象是創造的翅膀，這對學生創造思維，進行創造性學習都是非常重要的。

比如學習“正午太陽高度的變化”時，為了更直接形象的理解和解決這問題，讀圖以及進行地球儀演示實驗，同時結合多媒體信息技術引導學生展開思維空間想象，由電腦分析桿影變化的規律，發現正午太陽高度變化規律，使問題由難變易，由淺入深，從而理解正午太陽高度的季節變化和緯度分布是地球運動產生的綜合效應。

實踐表明，應用多媒體信息技術輔助科學學教學是一種高效率的現代化教學手段，它讓學生在學習中始終保持興奮、愉悅，渴求上進的心理狀態，它對學生主體性的發揮，創新思維的培養起著重要作用。

參考文獻：

[1] 張崇善.《探究式：課堂教學改革之理想選擇》[M]人民教育出版社

[2] 白 平.《現代化與課程改革》[M]廣東高等教育出版社

[3] 徐紅梅.《運用現代信息技術，豐富課堂學習資源的研究》

[4]章劍衛.《基于課程整合的新型信息技術課程模式》 浙江教學研究

篇7

關鍵詞：建筑設計；設計創新；可拓思維模式

中圖分類號： TU2 文獻標識碼： A

引言

當前，在建筑設計領域中，已經在建筑設計創新思維模式研究上取得了一定的成就。而對于建筑的創作是需要創新思維來參與的，故而研究創新思維方法在建筑設計中的應用是具有現實意義的。一般情況下而言，建筑師只有在積累了豐富的素材和知識，以及相關領域獨特而又深刻的認識時，才能夠設計出比較優秀的作品。

對于建筑設計創新思維模式的深層結構可以分為邏輯思維和非邏輯思維，在建筑的創作過程之中，邏輯思維和非邏輯思維是相互作用、相互排斥和相互轉換的。隨著社會的發展，建筑的功能開始變得越來越復雜，技術和信息量的發展也非常的迅速，假如只靠著直覺思維，難免會造成漏洞百出，顧此失彼。故而，本文將在一新的社會背景之下，探討基于可拓學的邏輯與非邏輯的建筑創新思維。

1、逆向思維模式和建筑的設計創新

可拓學，同樣也和創新學、創造學一樣，均十分的重視逆向思維模式。“逆向思維是有意識地從常規的思維的方向的思維方式，是一種尋求變異、沖破常規的思維方式，通俗的講也就是‘反其道而行之’、‘唱唱反調’以及‘從反面去思想’。它的出現改變了人們一般從正面去探索問題的習慣，主動性的打破了常規思維的邏輯性、習慣性、單一性以及單向性，所以就不符合一個常規的思維邏輯，但是可以產生超常的構思以及不同凡響的新思路與新觀念。應用逆向思維，通常是可以獲得一個比較大的創新。

可拓性思維模式對以上的逆向思維模式進行了形式化的描述，便于學習及運用，如今運用逆向思維進行建設設計創新的案例也不在少數，但也不排除其中少量方案的設計思路并不清晰，這是就需要我們靈活運用可拓學的方法對創新設計進行糾正。

現在我們舉一個運用逆向思維來進行建筑創新的實例。是日本的一個建筑師，他在為老年人設計住宅的時候，由于考慮到假如是在室內設計一些扶手很有可能就會使得一部分老年人產生自卑的心理，且還有可能會影響到房子的美觀，但是務必要顧慮到老年人的安全問題，于是就想到了用裝飾架與儲物柜來代替本應設置的扶手，從根本上起到了實用、美觀的巨大作用，又可以在很大程度上來有效地避免老年人可能會出現的心理自卑問題。這個就是應用了逆向思維中非物元的方式，形式化模型如下：

取“非普通扶手”=“裝飾架或儲物柜”

在某錯層住宅的室內樓梯設計過程中，曾經運用逆向思維模式，獲得了較好的設計結果一般的思路都是將錯層處的室內樓梯、平臺欄桿和欄板都設計成固定的，在左、中、右三個位置中只能選擇一個位置.但是這樣做，顯然解決不了與室內空間靈活布局、多種使用這一要求之間的矛盾。因此，筆者將室內樓梯和平臺欄板都設計成靈活可動的，很好地解決了這一矛盾，在使用中效果很好。這一構思也是利用了非物元的逆向思維模式，其形式化模型如下：

2、菱形思維與建筑設計創新的關系

菱形思維包含發散思維與收斂性思維兩種，發散、收斂的思維過程叫做一級菱形思維，在一級菱形思維的基礎上又可延伸出多級菱形思維，這種思維模式適應于建筑設計活動中的思維過程，建筑設計思維的過程可以用菱形思維模式來概括，菱形思維對于建筑設計的創新有重要的意義。但是將菱形思維模式運用到建筑設計的創新方面時，有一些必須注意的問題，在進行收斂性思維時要遵循幾個原則：第一，目的性原則，在解決設計中出現的問題時必須要明確目的；第二，創新性原則，要充分體現建筑的創新設計；第三，可操作性原則，必須具有可操作性，便于實現“還要根據具體情況考慮其它可能出現的問題”例如，對于羅博特·克利爾在負責的工程之中，強調的是“相異但相協”，在羅齊思特公寓群之中設計的希臘勇士像、外曲連接體以及雙樓的設計創新思維過程，可以運用到菱形思維模式以及物元模型的模型來加以詳細的描述。

在運用菱形思維模式進行建筑設計創新時，還必須考慮收斂的主要原則：①目的性原則，收斂的結果能夠巧妙地解決工程實際和建筑設計中所遇到的矛盾問題或其它特殊問題，符合設計目標，具有目的性；②創新性原則，這一點非常的有利于建筑設計創新，具有一定的創新性；③可操作性原則，非常的便于操作與實現，具有可操作性。另外，還得根據其具體所設計項目的特殊要求，一部分場合有可能還會考慮到藝術性原則、生態性原則以及經濟性原則等等進行驗收。

3、傳導思維與建筑設計創新的關系

對一個事物實施變換導致另一個事物所發生的變換這被稱為傳導變換，而傳導效應就是指傳導變換所引起的一系列效應。傳導思維模式就是在有些情況下對某一個事物實施變換并不能直接解決問題和矛盾，但卻可以通過傳導變換解決矛盾，這種解決問題的思維方式即傳導思維模式。將傳導思維模式應用于建筑設計中去，可以為建筑設計的創新起到極好的作用。我國也不乏利用傳導思維模式進行建設設計創新的成功案例，如北宋時期由丁渭所設計建造的皇城，所運用的理念就是多級傳導，當代也不乏利用傳導思維模式進行建筑設計創新的成功案例，如羅康瑞策劃、投資的上海“新天地”和周邊地區的開發與建設，雖然不能說是近代建筑保護的范例，但卻可以說是運用傳導思維模式方面的佳例。首先，以上海獨特的石庫門建筑舊區為基礎進行改造與更新，14億元造就被稱為“新天地”的具國際水平的集餐飲、商業、娛樂、文化于一體的休閑步行街，作為對太平橋地區改造與重建計劃中的第一步、然后建設優美的周邊環境，利用一小部分用地建設人工湖一接著在知名度高漲、地價和房價上升的基礎上，所建設的“翠湖天地”等住宅小區，使其由于臨近人工湖與“新天地”而成為房價最高、爭先搶購的熱門商品房，一再建設的購物、娛樂商業中心區、“企業大道”辦公樓區。最后則是，周邊地區的人氣集聚與極高的知名度，支撐且推動著“新天地”的休閑活動、旅游觀光、商貿的可持續發展。

4、共軛思維與建筑設計創新的關系

可拓學理論指出：“任何事物都有虛實、軟硬、潛顯、負正四對共扼部，而且事物的共扼部在一定條件下可以相互轉化.通過對物的共扼分析，不但可以全面認識物，而且可以利用共扼部之間的相互轉化性去尋找解決問題的途徑，進行開拓創新。”“共扼思維模式是可拓學特有的一種思維模式，它依據的是物的共扼分析原理和共扼變換原理.應用這種思維模式可以使我們更全面地了解物的內部結構，分析其優缺點，并根據共扼部在一定條件下的互相轉化性，有針對性地采取相應措施去達到預定的目標。”每個事物都具有負正、潛顯、軟硬和虛實四對共軛部，這些共軛部在一定條件時可以相互轉化，對于共軛部的分析是全面認識事物的途徑，也是解決一些問題的新的方法。這種思維模式是根據事物的共軛變換原理以及共軛分析原理。在建筑設計中遇到的一些有利或不利的、直接的或間接的以及那些潛在的或顯在問題都可以通過對其進行共軛分析來解決問題。比如，日本東京體育館就是該思維模式的產物，其為東京都立的大型綜合體育館，該管的設立既要不與周圍景觀違和，又要創造出獨特的新景觀。設計上并未采用張揚的設計手法，而是因地制宜，綜合考慮地形的高差變化，將體育館大部分進行深埋，降低了天際線，從共扼思維模式的角度分析看來，該館將周圍環境與地貌對建筑帶來的限制性轉化為了建筑設計的特色，達到了預期的目的。

結束語：

任何事物都有其自身的可拓性，進行創新的依據就是可拓性，而這種可拓性理論可以被應用于對一些事物的創新中去。建筑創新學是我國正在形成的新型學術領域。可拓學與一些學科相互交叉，如創新學、建筑學、思維科學，可拓學還提出了一些新的思維模式，如逆向思維模式、菱形思維模式、傳導思維模式以及共軛思維模式，將這些思維模式應用于建筑創新設計中去，便可以形成新的建筑設計理論以及方法。可拓學的不斷發展也促進了建筑學理論與方法的不斷創新。

參考文獻：

[1]鄒廣天. 建筑設計創新與可拓思維模式[J]. 哈爾濱工業大學學報,2006,07:1120-1123.

篇8

1 形成合理的知識結構，鼓勵創新求實

培養學生的創新求實精神，造就一代創造型人才是素質教育的重要內容，這需要我們付出艱苦的努力，創新教育不是“花架子”，它要求教育者必須腳踏實地，注重實效，首先教會學生學習，教給學生合理的知識。知識是一切能力的基礎，從某種意義上講，知識就是能力，作為數學教師，要從整體上把握教材，通過對知識的有效綜合，增強學生創造性解決問題的能力，培養學生發散性思維。讓學生不受既成目標限制，自由地去探索未知領域，以產生更多更新的解決問題的方法和途徑。要培養學生的發散性思維，數學教師必須注意培養學生遷移知識的能力，尋求變異的能力和解決實際問題的能力。其中，精心設問是打開學生思維的大門的鑰匙，問題要問在關鍵處，問在知識的轉折點，要有較高的思考價值，把表演的舞臺讓給學生。這就要求教師必須貫徹理論聯系實際的原則，結合教材，多問一些具有發散性特點的問題。這樣在思考問題的同時，培養了思維的靈活性，提高學生自主學習能力，使學生達到舉一反三，觸類旁通，為培養創造性思維打好基礎，同時提高綜合能力。

2 改革現有的教學方法，激發學生的創新思維

在信息化和科技日新月異的今天，學生的認識和思維能力大大超乎我們的想象，一些傳統的枯燥的教學方法已不能吸引學生的興趣，于是在乏味的課堂上，學生們各行其是，他們都渴望一種自己能接受和喜歡的教學方法，這就促使我們去求新創變，進行一些教法改革，激發學生的創新思維。

例如：二年級下冊“復式統計表”的教學，我通過分析教材和實際教學，認為認識復式統計表的結構是教學的難點，雖然不要求學生制作復式統計表，但是我在教學中考慮到知識的傳授不僅僅是給予，而應該讓學生主動去探索和發現，獲取新知，讓學生深刻感知復式統計表的結構，我在復式統計表的呈現方式上作了一些改變，不只是出現一個現成的統計表，而是用不同顏色的卡紙做成類似“兒童拼圖”的活動表頭，橫欄、縱欄、數據欄，可以隨意拼搭，我帶領孩子們一起經歷了設計復式統計表的過程，在學生們“七嘴八舌”的匯報過程中引導他們一起設計出復式統計表，在設計的過程中著重讓學生感知“表頭”的設計以及數據所表示的意義。這個有別于傳統教學的方法，增加了學生的感性認識，體現了二年級孩子的心理特點，孩子們在愉悅的心境中學會了昔日枯燥的統計知識，感受了學習數學的樂趣，真真切切體會到用復式統計表描述數據也是解決問題的需。

3 鼓勵質疑問難，培養創新思維能力

學起于思，思源于疑。質疑可使學生改變學習中的被動地位，使他們變得積極主動，激起探求新知識的欲望，從而迸發出創新思維的興趣。學生質疑時，正是教師在教學中期待的可以借題發揮的契機，是引導學生參與學習的良好切入點。因此，教師在講授新課時要巧妙設疑，鼓勵學生大膽質疑。不僅要引導學生從定義、概念、公式、定理、例題中質疑，還要鼓勵學生從教師的講解、同學的發言中敢于提出自己的不同見解，營造一種敢問、樂問、善問的氛圍。同時，教師要善于捕捉發生在質疑問難中的每一次稍縱即逝的教育契機，并不著痕跡地加以引導、點撥、放大，或引發一次爭辯，或挑起一場探討，或促成一次反思，或打開一種僵局。以此不斷激發學生創新思維的波瀾。

4 加強數學學科與各學科之間的有效滲透

在小學數學中滲透德育教育、音體美教育、健康教育等要從學生已有知識基礎和認識目標出發，充分利用數學的學科特點，深挖已學數學教材中所蘊含的學科因素，點點滴滴，有機滲透，耳濡目染，潛移默化。“春雨潤物細無聲”，作為一名數學老師只要提高了滲透的自覺性，把握了滲透的可行性，注重了滲透的反復性，在學生純潔無暇的心田種里下美好的種子，必能開出絢麗的花朵。

5 營造和諧學習氛圍，培養創新信心

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關鍵詞：中間件技術；創新思維培養；提問式教學；平等互動；中間件適應性

引言

中間件是處于計算機系統軟件和應用軟件之間的軟件總稱。隨著計算機和網絡技術的迅速發展，越來越多的應用軟件需要利用系統軟件提供的多種功能和服務進行架構，需要兼容不同操作系統和網絡環境，乃至需要在多個計算機系統之間進行分布式協作。中間件作為底層系統和上層應用的橋梁，為兩者提供可靠和高效的通訊與協作并管理這些工作。在當今提倡“大眾創業、萬眾創新”的新形勢下，高等院校需要把創新教育貫穿到平時的各類教學活動中去。應該看到，創新教育不是一個獨立的教育層次或教育類型,而是一種滲透在教育工作中的思想觀念、貫穿在教育實踐中的原則方法、內化在育人過程中的精神指向,以及用這樣的思想觀念、原則方法、精神指向建立起來的教育模式和實踐活動[1]。我們的教育應從基礎做起，從點滴做起，讓學生的創新思維具有扎實的土壤。“中間件技術”課程就是這樣一個合適的場所。

1“中間件技術”課程的主要內容

“中間件技術”課程以給計算機上層軟件提供底層功能支持，提升軟件兼容性和進行分布式架構為主要教學目標。在教學上可從以下方面進行講授：第一，講授中間件技術在軟件開發和系統集成中的地位和作用；第二，介紹經典的五大中間件類型即遠程調用中間件、消息中間件、分布式對象中間件、數據庫中間件和事務中間件的基本概念、原理及應用；第三，講授各種典型的商業中間件包括Webservice的使用，并指導學生基于商業中間件進行軟件開發；第四，介紹中間件的主要特性，包括適應性、性能、可擴展性、安全與系統管理，其中每一種特性均可以獨立進行講授；第五，介紹如何使用中間件實現業務流程和系統集成；最后，介紹如何使用中間件建立企業級分布式系統。經過比較，我們采用ChrisBritton和PeterBye編寫的中間件專著《ITArchitecturesandMiddleware:StrategiesforBuildingLarge,IntegratedSystems》[2]和張云勇等編寫的《中間件技術原理與應用》[3]一起作為課程教材，這些教材也適合于進行全英文教學或雙語教學。

2“中間件技術”課程中創新方法的培養

“中間件技術”課程涉及的知識門類多，需要的邏輯思維、抽象思維和理論聯系實際的能力強，尤其適合培養學生的創新思維。實踐證明，通過對學生的發散思維、聚合思維和實踐能力的培養，對提高學生的創新思維很有幫助[4]。國內一些專家也提倡在教學中使用案例法、問題導向等思路進行教學[5-7]，但這些方法還欠缺具體的實踐要點和課堂教學描述。根據筆者的實踐，可以以具體的應用作為教學主線，以創新能力的培養作為教學目的，并以平等互動作為教學的組織方式來進行課堂教學。2.1以具體的應用作為教學的主線軟件工程的目的是開發出各種應用，因此可以用具體應用貫穿于教學始終，作為教學主線。一些專家強調過在教學過程可采用案例式教學法，該方法使用具體的案例（軟件應用）連接學習內容與實際應用，把學生帶入具體場景中分析、討論并解決問題[8]。與其他課程教學不同，本課程采用的案例以具體的應用開發為宜，建議所采用的應用體現以下特征：①適用性，所選擇的應用要適用于中間件各項內容的教學，能貫穿整個課程；②易學性，所選擇的應用要易于學生學習，符合學生知識范圍和認知特性[7]；③趣味性，所選擇的應用要能吸引學生的注意力；④可擴展性，所選擇的應用要考慮到學生今后的工作和創業實踐。筆者在課程教學中采用了兩個案例。案例一是建立于多地區、多主機、多操作系統之上的銀行交易系統；案例二是12306火車票購票系統。對這兩個案例我們不是面面俱到，而是其中一個案例詳盡分析，另一個案例簡要描述或者作為課后練習進行。2.2以創新思維的培養作為教學的目的在中間件技術教學中，我們在講授知識的同時要將創新思維的培養作為主要的教學目的，因此在課堂教學中，我們可以用提出問題—解決問題—出現新問題—再解決問題的方式迭代地進行教學。要注意以下幾點：（1）注重層次式的問題提出。在提問式的創新思維培養中，最重要的是學生回答完畢老師的應對。由于問題的復雜性和學生理解能力的限制，學生的回答往往不是最終解決方案，但很可能是最終解決方案的一部分，或者是與解決方案相關的事物。這就需要針對學生的回答進一步提出問題，讓學生漸進式地接近問題的最終答案。（2）適當地進行提示。在提問式的創新思維培養中，可能有時沒有學生回答問題，這可能是學生缺乏問題的相關背景知識，不了解問題的關鍵所在。這時老師可對背景知識進行適當介紹，確保學生明白問題所在。（3）注重關聯思維的培養。中間件技術和多門學科相互關聯，要讓學生聯想其他課程的內容。對于操作系統、數據庫和計算機網絡的知識尤其如此，如消息中間件的學習就可以與網絡通訊協議開發、多應用系統集成、編程語言中消息存取函數等進行關聯。（4）注重發散思維的培養。教師提出問題時往往有指向性，希望學生沿著教學的方向回答問題從而保證教學的進行。實際上學生的回答可能各式各樣，這是由于中間件技術涉及的方面過多和復雜性過大所致。當學生回答內容屬于中間件范疇時，要告知其這雖不是本課程重點，但仍是正確的思路，肯定學生的發散思維。2.3以平等互動作為教學的組織方式我們建議采用交互式教學，以平等互動的方式組織教學，這就需要進行精心設計和努力。（1）營造寬松的學習氣氛。學生不愿意進行交互很重要的一個原因是害怕答錯。因此，在教學過程中，教師要鼓勵學生回答，對其回答要指出正確的一面和有待改善的一面，同時可指出問題的一些部分是較難回答的，從而降低學生的害怕心理。當學生有正確的回答時，可以讓其講解根據，并讓其他同學對其進行評論。（2）小組討論與個人回答相結合。采用小組討論是一種有效降低學生不安的方法。一方面，在小組內都是熟悉的同學，大家更容易發表意見；另一方面，在小組形成意見后由某位同學講解時，其意見由于不是他個人的意見從而降低了其心理上的不安。在這種方式實施時，要明確每個小組必須有一人代表小組發言。當無人愿意代表小組，我們采用的方式是告訴大家這是小組的意見，他只是代為表達，從而鼓勵發言。小組討論因為耗時較長，一般與個人回答相結合。小組討論適合于較重要的知識點學習，或者容易出錯的地方，或者將來容易應用的方法；而個人回答則可以普遍地用于課堂中各個過程。（3）主動參與和義務參與相結合。交互式教學最理想的情況是人人積極參與，但在現實的執行中，往往有一部分同學不愿意進行參與。在此種情況下，筆者認為不應放棄這部分同學，可以采用義務參與的方式迫使其參與。如說明每個同學均須參與，然后當主動參與同學完成后，采用點名制讓剩余同學進行回答。在學生較多時，無法讓每個同學都回答每一個問題，可采用輪流回答制。

3中間件技術課程示例

我們以“中間件適應性”這一章作為例子描述課程的講解過程。適應性（Resiliency）是中間件的重要內容，其主要目的在于減少系統的故障并在故障發生時可以更好地容錯和修復。我們將課程內容分成以下3部分進行講解：①中間件適應性的目的和意義；②從備份系統進行錯誤恢復的4個步驟：檢測故障；整理正進行的工作；激活應用；重新處理“丟失的”消息；③高級適應性方法：雙機互備援系統、兩階段提交、計劃停機、應用軟件故障。課程開始，筆者以銀行交易系統作為案例進行講解。首先描述銀行交易系統中可能出現的嚴重問題，如系統故障、服務中斷、災害損壞、數據丟失等。在這些內容講授時，由于學生剛剛進入課堂，注意力還沒有完全集中。所以采用提問的方式，詢問在日常使用到的銀行服務中是否有遇到故障。在學生沒有響應時，筆者講授了一個自身在自助取款機取款時系統藍屏被吞卡的事例作為引導。在此引導下，同學們紛紛說出了一些自身的例子，包括轉賬、取款，甚至還有支付寶的一些問題。在此基礎上，提問讓學生思考在發生這些問題時該如何解決并進行短時間的討論。第二部分講解時，筆者首先指出一個常用的容錯方法：采用備份系統。這時首先讓學生用概率論的知識計算在采用一到多個備份系統時故障率的降低。在學生對備份系統有了一定認識后，詢問學生單備份系統如果發生錯誤該如何處理。在學生思考一段時間并有了一些回答后，指出解決方案的4個基本步驟：①檢測故障；②整理正進行的工作；③激活備份系統；④重新處理“丟失的”消息。由于這些步驟符合邏輯思維，學生普遍會覺得較為容易。這時要適時地強調，這些看似簡單的問題實際上并不簡單，進而引導學生思考它們背后隱含的復雜技術。如在檢測故障部分，可以引導學生回答采用心跳信息進行故障檢測可能引起的問題。如何能區分系統的故障和心跳信息的丟失，如何區分暫時性故障和長期性故障。在整理正進行的工作時，提示學生思考是采用日志恢復還是采用鏡像操作。在激活備份系統時，提示學生思考是采用一有故障就激活備份系統還是采用先進行分析再激活備份系統的方法。在重新處理“丟失的”消息時，提示學生思考如何能知道消息是丟失的還是已經被處理的。在講解激活備份系統時，筆者引入第二個案例12306火車票訂票系統進行進一步講解。用訂票的實例說明并非所有的備份切換都可以解決問題。如帶寬限制、輸入故障等都無法解決。講解中對激活備份系統這個問題采用小組討論的方式，而對其他的問題采用了隨機提問的方式。在講解完成后，學生普遍感受到書本上看似平常的幾句話后面技術的復雜性，提升了對未來從事計算機科學技術相關工作的期待和看法。在第三部分，主要以銀行交易系統為例講解不同技術的演化方向，沿著要解決的問題—解決方案—新引入的問題—新的解決方案的思路引導學生進行積極思考。在講解雙機互備援系統時，讓學生對共享數據庫系統和獨立數據庫系統進行思考，并讓多個同學回答如果自己是設計師將采用什么樣的系統，而讓其他同學對他的回答進行評論。在讓學生意識到雙機互備援無法處理分布一致性問題時，自然地引入第三個系統進行協調，從而開始講解兩階段提交協議。在介紹兩階段協議優點后，再讓學生進一步思考其中可能出現的故障以及故障后協議是否能正常進行，最終介紹三階段提交協議并將其作為學生的課后思考題。

4結語

“中間件技術”是針對高年級本科生或研究生開設的軟件工程重要課程，由于其涉及的背景知識多，需要思考的方面廣，非常適合用于訓練學生的創新思維。在今后的教學中，可以考慮結合學生學習生活中某一具體問題進行討論，探討是否可以將學習到的知識應用到具體實踐中去。這將需要任課教師識別出合適的應用，并與學生進行廣泛的探討。

參考文獻：

[1]鄭家茂,潘曉卉.大學創新教育呼喚人才培養模式改革的突破[J].江蘇高教,2008(1):83-85.

[2]ChrisB,PeterB.ITArchitecturesandmiddleware:Strategiesforbuildinglarge,integratedsystems[M].2thed.NewJersey:Addison-Wesley,2004.

[3]張云勇,張智江,劉錦德,等.中間件技術原理與應用[M].北京:清華大學出版社,2004.

[4]梁小紅,王曉波,王林靜,等.在教學中貫穿創新思維的實踐[J].醫學研究與教育,2010(5):95-98.

[5]梁春泉,張陽,戴濤.“中間件技術”課程教學方法改革探討[J].黑龍江教育(高教研究與評估),2015(9):46-48.

[6]梁春泉,景旭,吳昊.“中間件技術”課程教學改革中的問題與思考[J].中國電力教育,2013(31):74-76.

[7]張偉娜.基于企業應用淺析中間件教學改革[J].科技信息,2011(21):621-622.

篇10

一、鉆研教材，培養創新思維

眾所周知，教材內容是教學內容的一個重要組成部分，教師要積極利用各種教學資源，創造性的使用教材。

1.充分利用Warming up，激活學生的創新思維。我們現在所用人教版Senior English for China，每單元的第一部分新增的一項旨在激活學生頭腦，激勵學習動機，對每一單元整體的一個很好導入材料--Warming up，在講解中，我把學生分為幾個小組，鼓勵他們大膽想象，激活自己的知識儲備，讓他們相互交流討論，之后，各小組選代表發表自己的看法，鼓勵英語基礎好的學生用英語表達，同時也允許英語基礎較差同學用夾雜漢語的英語表達，這樣可使全班學生都能參與課堂教學，人人活動，人人發展。長此以往，這樣的課堂組織形式能促進學生真正地主動參與教學全過程，不僅改善了認知策略和水平，而且獲得了積極的成功體驗，使學生的創新意識和實踐能力得到切實的培養和提高。

2.充分利用Speaking和Talking，培養學生創新交際能力。布魯姆指出："成功的外語課堂教學應創設更多的情景，讓學生有機會運用自己所學的語言材料。"教材中每一單元的第三部分是Speaking，其相應的練習冊中配有talking，這兩部分的話題與學生日常生活密切相關，所以在老師精心指導下，學生很容易走進話題，抓住這一點，可通過pair work或者group work若干小組，就自己感興趣的話題編對話，不知不覺中激發學生積極思考，創新話題和語言運用的能力，使學生在愉快的課堂中獲得一種成就感。

3.充分利用Reading，培養學生發散思維，提高創新能力。新教材中閱讀材料都設計了"讀前"和"讀后"兩部分，教師可充分利用課文提供的問題，拓寬學習思路，激發學習欲望，加強思維品德教育。

二、教材的Reading部分

對于故事性較強的記敘文，一開始就設疑布障，制造懸念，讓學生猜測可能的結局，引起學生的好奇和可知欲，如教學SEFC3B Unit10 The Trick這篇文章時，一開始就渲染B ill進入房間后的危險處境，并讓多個學生猜測Bill能否脫身及如何脫身等，這樣學生就充分發揮的思維空間，給出各種答案，又如，在引導學生形成"百花齊放，百家爭鳴"的課堂氛圍。

為了提高辯論效果，筆者有時把照顧式的合作變成合作中的競爭，就某一課題由兩個小組代表正反方進行辯論。比如在引導學生須念SEFC SB Unit3 Part-time Jobs的最后一段時，針對課文提供的情況要求學生就以下課題Is it good or not good for students to have part-time jobs? 分正反兩方開展辯論賽。這不僅活躍了課堂氣氛，更主要的促使學生對問題反思，拓寬學生思維，鍛煉了語言表達能力，從而培養探究意識和獨特的創新意識。

三、善于運用retell 和rewrite，開發創新思維

要實現課堂教學的創造思維，教師只有千方百計地拓寬學生的知識方面，用大量生動有趣的題材去剌激學生的好奇心理，調發學生的創造思想。在英語課堂中，激發學生興趣，提高課堂教學效率，善于運用復述與改寫。

1.發揮性復述。復述的過程實際上就是用大腦思維的過程，它可以訓練學生的各種思維能力，促進學生語言知識能力的迅速轉化，有利于開發學生智力，培養學生豐富想象力，開發其發散思維。

（1）在學生把握原文主旨的基礎上，通過變換人稱，改變文體，充當不同角色等方式，使學生置身于自然，真實的語言環境中，進行大膽合理的想象，創造性的復述課文。這樣不僅鞏固了所學內容，還訓練了語言組織能力，更能激發學生的想象力。如給學生放Harry Potter的電影，然后讓學生扮演不同角色，模仿部分情節，進行表演。

（2）學生通過閱讀課文，熟悉了課文所述的劇情之后，引導學生預測能"自圓其說"的故事結局，續編劇本，或結合自身生活實際進行討論；培養學生的推理能力和想象力，如在教學高一新教材 The nlecklace時，可讓學生根據課文的結局續寫劇本，再讓學生表演，學生寫的劇本真可說百花齊放，非常有意思。

2.創造性改寫，把已學的一些有趣故事，人物傳記等文章，讓學生改寫，可使學生的語言知識靈活運用，變為實際能力也開發了他們的想象思維和創造性思維。復述和改寫是一種培養學生各種語用的能力，激發學生創造性思維的有效教學方法。因此，在教學中教師應合理運用，因材實教，使學生達到理想的效果。

四、利用各種現代教學手段，激活課堂，培養創新

教師在教學設計中要充分利用多媒體所具有的獨特優勢來設計教學環節，如講高一英語Unit2 The Olympic Game時，教師可結合本單元內容播放奧運會上的一些精彩畫面及中國運動健兒努力拼博的場面，這既能激發學生興趣，也能對他們進行一些愛國教育，教學課文Saving the earth時同樣可展示一些環境污染材料，要求學生觀看后發表見解。

五、積極評價，鼓勵創新思維