混沌視角下機械基礎實驗創新能力培養思考

苗新明 張司函 崔宏博

摘 要：隨著我國新技術革命在各個領域的不斷突破，使其對高校的教育水平和學生創新能力的具備的要求越來越高。并且高等學校的機械基礎實驗對鍛煉大學生實踐能力有重要意義。而混沌理論做為解決問題的新工具，滲透至教育領域各個方面，本文將從混沌視角出發，通過對目前我國傳統教學模式的研究，揭示出混沌理論對實驗教學的影響，特別是在最為初始的條件下，所產生的敏感性這一特征分析，進而本文提出如何正確借助混沌理論促進機械基礎實驗創新能力的培養。

關鍵詞：混沌特性;機械基礎實驗;創新能力培養;教學啟示

目前我國的傳統教育的教學方法不能和新時代知識型經濟對創新型人才的需求相適應，在這種大背景下迫切需要新方法來解決問題。而混沌理論做為一種新工具和新方法，其推翻了確定性與隨機性不可融合的理論，并且其在教育領域有了很多實用案例，例如在課程教學等方面。從混沌視角來看，由于教育是一個具有多種因素的復雜體系，故在教育活動中所產生的結果或許是正面的，亦或是反面的。當產生的結果是正面時，對于教學效果的提升具有很好的影響;如果是消極面時，那在一定程度上遠離了教育的初心。所以總的來說，怎樣利用混沌理論，并從混沌的特征出發來分析實踐教學，從而達到培養學生創新思維和設計能力的作用是非常重要的。

1混沌特征與實踐教學之間的碰撞

當下，關于混沌的定義眾說紛紜，只能說它蘊含于很多自然現象之中。而很多自然現象表現出混沌運動的獨特特點，在這些特點中“對最初始的條件會產生敏感性”這一特點是非常重要的，換句話說就是指在初始條件下，一些非常細小的變化也會對系統的運動狀態產生巨大變化。

1.1混沌的特征與教學之間的關系

實驗教學既是高等教育的基礎，又是培養人才的創新的重要一環。混沌是一種自然現象，在整個教學的過程中也有混沌現象的存在。根據上文所提出的混沌特性，即在初始條件下，細小的變化會對結果產生無法預期的巨大改變。而教師與學生作為教學過程中最為重要的因素，都非常的活躍與不可預測。學生作為教學的對象，其狀態發展受周圍各種環境所影響，故其發展的結果也是難以通過傳統的教學策略預測出來。教學系統中對初始條件所產生的敏感性也決定了教學的不可預測性。而混沌現象將有序與無序，確定性和不確定性相互統一，贊成集體和個體某種行為的動態性變化。混沌理論沖擊了傳統教學設計，為新的教學研究提供了方法。這兩者之間的關系就是告訴教師在實踐教學的過程中，要打破傳統教學設計，去正視學生學習的動態性變化，用自己的激情、態度與每一個細小的動作去鼓勵每一位學生的發展，意識到混沌特征的重要性。

2正確借助混沌理論培養機械基礎實驗創新能力

隨著新時代知識經濟的來臨，教師作為培養高水平高質量的創新型人才的主力，需要用先進的、科學的思維教學模式來開展教學活動，不斷培養學生機械基礎實驗創新設計能力。

2.1傳統機械基礎課堂實驗的局限性

當下，我國的機械基礎課堂實驗所開展的內容大都以理論知識為主，教學大綱沒有創新性，忽視了學生的主觀能動性。大部分教師在教學過程中以輔助學生完成專業理論知識學習為主。具體點來說，一是教學形式太過單一化，無法提高大學生的開發拓展型思維能力;二是實驗課堂教學內容無法適應當前先進的科學技術;三是課堂實驗設計過于簡單化，在促進學生個性化發展方面影響較小。

2.2混沌理論對學生創新型思維能力培養的啟示

當前背景下，課堂變化是動態性的，是無法預測的。我們作為教師要從混沌理論出發，改變傳統的教學思維方式，以學生為主體，以新時期學生視角來開展教學。也正是課堂的隨機性激發了學生的創新思維能力、豐富了學生的思想認知。在傳統的實驗課堂教育中，教師以學生知識掌握程度來評價學生，要求學生以書本規定的方法僵硬地進行實驗，忽視學生的發展。故教師在實踐教學過程中要改變自身的教學觀念，依照混沌的特征及時轉變教學的內容，把對創新帶來的未知性與隨機性的恐懼化無，并且對學生在課堂學習中出現的混亂，冷靜處理，指引學生向有序的方向發展。教師在實際的教學過程也可以有對設定的教學目標有適度的偏離現象，因為偏差在一定程度上會不斷激發學生的學習熱情，提高教學過程中的創造性。

3結束語

隨著我國高等教育改革的力度不斷深化，以培養機械基礎實驗創新能力為目的的實驗教學形式不斷多樣化。混沌理論為高等教育的實驗教學賦予新的內涵，讓我們及時意識到混沌理論對于教育領域的重要指導意義。只有在教學活動設計過程中，把現象與混沌思維相結合去適應新的教學思維方法，從而不斷培養學生的創新和設計能力。

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作者簡介：

第一作者：苗新明（1998），女，漢族，學生，山東省聊城，單位：鄭州大學機械學院，專業： 機械工程，研究方向： 機械工程

第二作者：張司函（1999.6-），女，漢族，學生，山東省日照市，單位： 南京信息工程大學，專業：日語

第三作者：崔宏博（1999.6-），男，滿族，學生，黑龍江牡丹江，單位：太原理工大學，專業：城市地下空間工程