《工程创新与机器人技术》-第1章

1.1新的教育理论1.1.1多元智能与多元能力传统的智能概念认为人的智能是一个整体，是单一的，描述一个人的智能常常用聪明与不聪明这样模糊的整体概念。事实上许多被认为很聪明的人却是一事无成。著名认知心理学家、哈佛大学教授加登纳(HowardGardner)于20世纪80年代提出了多元智能理论。加登纳认为，智能是人类在解决问题与创造产品过程中表现出来的为一种或数种文化环境所能珍惜的能力。因此，在这里智能和能力有类似的内涵，多元智能亦可称为多元能力。多元智能理论认为人类智能主要由8种相对独立的智能构成，并在大脑神经系统中有相当的定位。这8种智能分别如下:下一页返回1.1新的教育理论(1)语言智能;(2)音乐智能;(3)逻辑一数学智能;(4)图形智能;(5)身体协调智能;(6)人际交往智能;(7)自我认识智能;(8)自然智能。多元智能理论揭示了为什么人们某些才能出众但另一些才能却很一般。上一页下一页返回1.1新的教育理论多元智能理论对教育的革命性意义在于，每个人的智能结构不一样，不能用单一的指标衡量其优劣。以整体智能的形式简单评价人的智能是不科学的教育行为，往往会扼杀人的才能。1.1.2成功智力国际著名教育家、美国科学院院士Sternberg创立的成功智力理论的核心是:成功智力由分析能力、创造能力和实践能力三种能力组成。成功智力是个人获得成功所必需的一组能力，是认识并充分发挥自己个人优势的能力，是认识并弥补个人弱点的能力，是适应、塑造和选择环境的能力。分析能力是个体进行分析、评价、比较或对比时所需要的能力。上一页下一页返回1.1新的教育理论创造能力是人进行创造、发明或发现时所需要的能力。实践能力是人进行实践、运用或使用自己所学知识时所需要的能力。成功智力是分析能力、创造能力和实践能力三种能力的平衡。成功智力理论已得到严格的实验研究与支持。在大学，特别是国内大学，主要训练的是分析能力。而在现实生活中，创造能力和实践能力显得更为重要。国内大学的传统教育通常“歧视”和“扼杀”具有创造能力和实践能力的学生，记忆能力强和分析能力强的学生往往得到鼓励。因此，Sternberg的成功智力理论值得我们重视和提倡。上一页下一页返回1.1新的教育理论1.1.3激进建构主义Glaserfeld创立激进建构主义理论的核心是:知识是由认知主体积极建构的，建构通过新旧经验的互动实现，认知的功能是适应，它应当有助于主体对经验世界的组织。每个人都有自己特殊的知识结构，都是以自己的特殊方式去认识世界的，故建构主义教育思想强调以学生为中心。学生是学习的主体，其通过与环境(包括人和物)的交互而建构自己的知识体系，而教师只是学习的辅导者、帮助者、合作者和促进者。上一页下一页返回1.1新的教育理论建构主义强调学生对知识的主动探索、主动发现以及学生对所学知识意义的主动建构，而不是像传统教学那样，只是把知识机械的灌输到学生的头脑中。激进建构主义理论对中国教育有极为重大的启发意义。知识客观主义使中国的教育思想一直处于僵化状态，客观上也导致传授式教育的泛滥。上一页返回1.2本课程的教育理论基石本课程建立在以上所介绍的三大教育理论基石上，三大教育理论的统一构架如图1-1所示。多元智能是学生的内在智能结构，成功智力是内在多元智能和环境交互作用体现出的能力，学生运用以多元智能为核心的成功智力与环境交互作用，从而建构知识，并在建构过程中促进成功智力的发展，同时也促进了多元智能的发展。本课程将讲述通过在课程平台、资源、教师、同学的积极互动中建构工科知识基础。在建构过程中，学生的多元能力和成功智力将得到运用和训练。返回1.3创新人才的培养具有一定专门知识和创新能力、积极从事创新性劳动的人被称为创新性人才。从近几年人才市场的反馈信息来看，富于开拓型的创新性人才是市场上的紧缺人才，其主要原因在于:在现实社会生活中，创新性人才运用创新性智慧和创新性成果救活一个工厂、拯救一个濒临破产的企业、改变一个地区的贫困面貌而取得成功的事例屡见不鲜。微软公司的巨大成功靠的不是物质资本，靠的正是那些拥有知识、掌握信息、会经营、懂管理的创新性人才。在当今的社会竞争中需要大量的创新性人才，缺乏创新性人才必将影响一个国家的发展和综合实力。创造并不是少数杰出人才的专利，要相信人人都有创新能力，人人都可以搞发明创新，许多“小人物”搞发明的故事已给了我们很多启示。下一页返回1.3创新人才的培养人的创新能力并非天赋，是可以通过学习和训练得到激发且不断得到提高的。1.3.121世纪教育的特点培养21世纪的创新人才，高等学校的创新教育是极为重要的一环。联合国教科文组织曾作调研并预测，21世纪高等教育具有以下五大特点。1.教育的指导性2.教育的综合性3.教育的社会性4.教育的终身性(LearningforLife)5.教育的创新性上一页下一页返回1.3创新人才的培养1.3.2创新能力的培养加强创新教育是加速培养创造性人才的重要手段和方法。创新教育是“素质教育”的一个重要组成部分，是把创新学、发明学、教育学、心理学等相关学科的一般原理有机综合起来，通过教育、教学等途径培养学生的创新思维、提高创新能力的教育。创新教育不仅仅只看学生对知识的掌握程度，更重要的是看学生分析问题、解决问题及创新性地解决问题的能力。这就要求教师要特别重视对学生创新意识的培养，培养学生良好的创新意识，使学生掌握必要的创新理论和技法，加强创新实践教学环节。上一页下一页返回1.3创新人才的培养另一方面，作为创新的主体因素—学生，应当努力培养自己大无畏的进取精神和开拓精神，努力培养自己永不满足的求知欲和永无止境的创新欲，努力培养自己永不言败的竞争意识和新颖而独特地解决问题的创新能力，努力培养自己完整的个性品质和高尚的情感。

1.培养创新意识创新活动首先来自于强烈的创新意识。创新人才应善于发现矛盾，勇于探索，敢于创新。创新应具有敏锐的洞察力，要善于从偶然现象中找到必然;要善于从同样的事件中想到不同的事情;要善于发现已有的事物或原理，用以解决矛盾，这也是创新意识的体现;要善于观察事物、发现矛盾和需要。上一页下一页返回1.3创新人才的培养世界不断发展，事物总是在不断完善的，要善于观察、发现矛盾和需要，并发现不足、提出问题，这往往是创造的动力和起点。“我思故我在”这句名言充分说明了思考对于人的重要性。思考的课程应该成为我们每个学校的最重要课程。每个人都可以用SW1H法(What,Why,When,Where,Who,How)对不同事情进行设问，思考、思考、再思考，人人都会产生创新设想。创新需要人们经过长期探索并付出非凡的劳动才能成功，不能幻想囊中取物、一贼而就，而这就需要人们有坚定的毅力和克服重重困难的精神。爱迪生研究自炽灯时，为了寻找灯丝材料曾用过6000多种植物纤维，试验过1600多种耐热材料。“666农药”也是因试验666次才得到成功，故取此名。上一页下一页返回1.3创新人才的培养2.提高创新能力创新能力是人的心理特征和各种能力在创新活动中体现的综合能力。创新本身也存在一定的理论和规律，具有其科学的原理和方法。要提高创新能力则应培养良好的创新意识，掌握创新原理和创新技法可以诱发创新者的潜在创新能力，进一步发掘创新者的潜在能力。创新原理和创新技法是以总结创造学理论、创新思维规律为基础，通过大量的创新活动概括总结出来的原理、技巧和方法，了解和掌握创新原理和创新技法，往往能更自觉、更巧妙地进行创新活动。人的创新能力可以通过学习与训练得到激发和提高，且能不断得到提高。上一页下一页返回1.3创新人才的培养通过改进自己的思维习惯，通过独立思考、多想多练，通过训练自己集中注意力、发挥想象力的能力，进行扩散思维、求异思维训练，等等，都能够提高创新思维能力，而只有将思维运用到实际中去，才可能起到良好的效果。创新能力受智力因素和非智力因素的影响。智力因素如观察力、记忆力、想象力、思考力、表达力、自控力等是创新能力的基础性因素;而非智力因素如理想、信念、情感、兴趣、意志、性格等则是创新能力的动力和催化因素。对非智力因素的培养可以调动人的主观能动性，并对促进智力发展起到重要的作用。上一页下一页返回1.3创新人才的培养3.加强创新实践如果要形成创新能力，除了学习理论，更重要的在于实践。正如不下水学不会游泳，不开车就不可能真正学会驾驶汽车一样，所有的创新能力训练都离不开大量的创新实践。通过听课、看书、参观、看电影和录像等环节，人们可以得到创新产品和创新方法的许多印象、概念，进而了解一些知识、技法。必须通过设置一系列设计实践教学环节，进行大量的动手安装、维护、设计、制作等实践活动，才可能综合运用所学的一切解决创造的实际问题。如果你在学外语，就要大胆地说，同样，不要幻想只要背下厚厚的几本书而不操作就能学会电脑。上一页下一页返回1.3创新人才的培养人类社会所有的创新和发明都是通过人们的双手而实现的。一个人的设想，如果不将它们物化，即使构想再好，那也可能只是水中月、雾中花。对于工科院校学生，除必要的理论教学外，一定要设置一系列设计实践环节，让学生在设计实践中培养综合分析和创新设计的能力。总之，创新教育要求我们的教育必须面向未来、面向世界、面向现代化，要求我们的学生不仅要牢固地掌握现代化的科学技术知识，而且还要具备科学思维和创新素质，努力地把自己塑造成为具有较强创新能力的新型人才。因为没有一大批富有创造才能的创新人才，没有一大批创新成果并及时转化为生产力，要建设具有中国特色社会主义就只能是一句空话。上一页返回1.4本课程介绍与目的本课程是一门开创性的全新课程，课程理念、上课模式、课程环境均是全新的，也需要学生以全新的姿态参与，边做边学