机器人技术中的创新意识

第一篇：机器人技术中的创新意识

机器人技术基础中的创新意识 本学期我们学习了《机器人技术》基础这门功课，即将结束之际给我们带来了很大的启发。学习机械专业的都知道，机器人技术可以说是未来机械制造的核心发展方向，机器人技术也是机械制造技术的集大成者，一个机器人虽然可能只能完成一个小小的动作，却可能代表着技术的突破和创新。要想在机器人行业有所成绩花费的时间和精力是很多的。

世界机器人之父恩格尔伯格先生认为，机器人目前尚没有准确的定义，但有一点可以确定，即机器人不一定像人，但能替代人工作。美国不仅将工业机器人和服务机器人看做是机器人，还将无人机、水下潜器、月球车甚至巡航导弹等都看做是机器人。机器人技术是综合了计算器、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术。它一般由机械本体、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种综合了人和机器特长、能在三维空间完成各种作业的机电一体化装置。它既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，特别适合于多品种、小批量的柔性生产。是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。

我们技术发展中机器人也随着我们机械技术的创新而不断更新换代，因此创新才是机器人技术发展的源动力。第一代机器人属于示教再现型，第二代则具备了感觉能力，第三代机器人是智能机器人，它不仅具备了感觉能力，而且还具有独立判断和行动的能力，并具有记忆、推理和决策的能力，因而能够完成更加复杂的动作。智能机器人在发生故障时，通过自我诊断装置能自我诊断出发生故障部位，并能自我修复。今天，智能机器人的应用范围大大地扩展了。除工农业生产外，机器人已应用到各行各业，并

已初步具备了人类的特点。机器人向着智能化、拟人化发展的道路，是没有止境的。

计算机技术和人工智能技术的飞速发展，使机器人在功能和技术层次上有了很大的提高，移动机器人和机器人的视觉和触觉等技术就是典型的代表。由于这些技术的发展，推动了机器人概念的延伸。在研究和开发未知及在不确定环境下作业的机器人的过程中，人们逐步认识到机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合。上世纪80年代以来，人们将具有感觉、思考、决策和动作能力的系统称为智能机器人。机器人若是具有认知能力、学习能力、思维能力以及适应环境的能力就属于智能机器人了。智能机器人一般由三大部分组成：运动部分、智能部分和感觉部分。运动部分，包括行走机构、机械手、手爪；智能部分，包括有认知能力、学习能力、思维能力和决策能力的装置；感觉部分，包括有视觉、听觉、触觉、接近觉的装置。智能机器人由感觉装置感受到外界环境的状况，产生信息，并由电脑进行识别。电脑中存储许多知识，也就是存储许多规则和数据。电脑根据已有的知识，对得到的外界信号加以分析、判断、推理，最后做出决策，产生控制信号，驱动机器人的行走机构、机械手和手爪运动，完成操作。这样，不但能适应外界环境的变化，而且还能完成复杂的任务。智能机器人的功能与人更接近了，但是它与人相比还相差很远。人有智力、情感和意识。目前最高级机器人的智力也只相当于小孩子的智力，但没有感情和意识(有的机器人有表情，但还没有感情)。现在的普通智能机器人，它的智力相当于两三岁幼儿的智力水平。而在将来，高智能的机器人将会越来越多，其智力水平也一定会不断提高，普及型机器人的智力将慢慢地达到七八岁、十几岁少年甚至青年人的智力水平。

现有机器人的智能主要来自于微小的芯片所具有的巨大计算能力。人类把知识以数据形式存储在机器人内部，机器人利用传感器和各种计算方法获取外部环境、内部姿态等信息，通过一定的决策控制规则，驱动自身的执行器来完成各种动作。这种计算智能虽然能较好地处理事务性和计算性的工作，但不能处理未知情况，难以适应快速变化的环境，无法进行创造性的工作。

但可以预见，随着未来人工智能技术的的发展，未来机器人运算将依靠电子计算机，光计算机、甚至是神经计算机组成机器人的“大脑”。有了“大脑”机器人便具备了判断、分析、推理等“智力”，可以对从外界接收到的信息进行更有效、更准确和迅速的处理。

机械技术随着创新而发展机器人技术也在创新中发展，培养我们的创新意识成为我们立命之本。机械创新不同于常规的机械设计，是设计人员针对新的或预测的需求，充分发挥设计者的创造力和智慧，利用已有的相关科学理论、方法和原理，进行新的构思、设计和制造出新颖、有创造性及实用性的机构或装置的实践活动。它包含两个部分内容：一是改进完善生产或生活中现有的机械产品技术性能、可靠性、经济性、适用性；二是创造设计出新机器、新产品，以满足新的生产和生活的需要。21世纪是人才竞争尤为激烈的时代。对于一个国家、一个民族而言，拥有持续的创新能力和大量高素质的人力资源，就意味着发展知识经济蕴藏着巨大的潜能。而我们国家正是需要人才的时候，尤其缺乏创新型人才。对于我们来说，现在就要培养创新意识，锻炼创新的思维。用新观点、新原理、新功能来设计出前所未有的产品。因而，如何加强机械创新设计，挖掘创造性思维，就显得尤为重要。2004年冯小刚贺岁大片《天下无贼》中，黎叔有句名言：“21世纪什么最贵？人才！”。现在，连小偷都知道人才最宝贵了，而我们国家正是需要人才的时候，尤其缺乏创新型人才。世界各国也都如此。竞争优势的秘密是创新，这在现在比历史上的任何时候都更是如此。创造力对于创新是必要的，公司文化应该提倡创造力，然后将其转变成创新，而这种创新将

导致竞争的成功。可以看到。

机械创造性思维的四大特征。机械创造性思维的基本形式有定向思维、反向思维、联想思维、对比思维、发散思维、灵感思维、逆向思维等。其特点是：

（1）开放性。开放性是相对封闭性而言的，传统思维方式的封闭性只关心自己生活的狭小区域，画地为牢，坐井观天，并且更乐于驾轻就熟，接受过去所谓成功的办法，封闭性思维容易造成信息堵塞，思维呆滞，使思路缺乏多样性和创造性，这正是机械创新设计中的大忌，不去看或很少看他以外的广阔天地，开放性思维的特点是把认识对象作为一个开放的系统来考虑，注重研究系统与外部环境的关系，以便更好地认识该对象及其发展规律。

（2）独创性。所谓独创性就是要独立思考，敢于直抒己见，勇于突破旧思想、旧观念对心灵的束缚，构筑开放、发散、鲜活的新世纪思维形态，从新的角度分析问题，这是机械创新设计的前提条件。例如：某鞋厂派两名推销员一同飞往一个海岛去开拓市场。一下飞机，他们就了解到：所有的岛民从来没有穿鞋的习惯。推销员甲心里凉了，立即向厂长发电报：“没有市场，他们的需求量等于零。”而推销员乙却十分惊喜，也立即向厂长发电报：“前途无量，他们的需求量将从零起步。”这时，我们的观点有两类：一类是批评推销员甲保守，无所作为；另一类是称赞推销员乙乐观向上，锐意进取。那么，究竟是哪个推销员的做法对呢？我们可以通过对比去讨论，这样就开阔了思维。

（3）多向性。多向性是指对同一问题要从不同的角度探索尽可能多的解法和思路。多向性体现了思维方法的多样性和丰富的想像力。爱因斯坦说过，“想像力比知识更重要，现实世界只有一个，而想像力却可以创造千百个世界”。因而，多向性思维是与创造力关系最密切的一种思维方式，机械产品的多样性与创造性思维的多向性是分不开的。

（4）自由性。思维自由是现代科学技术发展的客观需要。思维方式的自由性，是遵循真理发展规律的自由思考和自由探索。科学思维的自由，也就是不限定科学活动范围，不用权力裁决科学成果，允许科学工作者在真理的探索中自由地展开思维的翅膀。当然，思维的自由性，也要受到自然科学、社会和法律的制约。在机械设计工作中，要想不断地取得创新的成果，就必须根据创造性思维的特征，自觉地培养自己的创造性思维能力。只要消除自身思想上的束缚，自我突破，并掌握正确的方法，就能调动创造性而获得出乎意料的创造性成果。

机械创新设计方法：

1、智力合成法。这是一种发挥集体智慧的方法。通过集体讨论的形式，发散和激励创新思维。讨论时应相互启发激励，取长补短，引起创新设想的连锁反应，使思维自由奔放，新的设想才能涌现。讨论的目标要明确，事先有准备。其原则有：鼓励自由思考，随心所欲，设想新异；不许批评别人的设想；推迟评价，不过早定论；有的放矢，不泛泛空谈；讨论者一律平等，不提倡少数服从多数；及时归纳，总结、记录各种设想，留作下次再议；最后挑选最合适、最有前途的见解，并审查其可行性。

2、仿生类比法。通过对自然界生物机能的分析类比，从事物的千差万别、不同程度的对应和相似之处的类比中得到创新，设计出新机械，这也是最常用的创新设计方法。

3、列举创新法。把问题展开列举，帮助思维进行构思的方法。按机构的特性、设计者的意愿、毛病的改进等进行列举，找出改进创新的方案。

4、移植技术法。把一个领域内的先进技术移植到另一个领域中，或把一种产品内的先进技术应用到另一种产品中，从而设计出新产品的方法。

爱迪生可称得上是创新者的鼻祖了，他素以高效创新而著称。事实上，若论名言警句，创新者或许大多会引用他说过的这样一段话：“我做的任何一件有价值的事情都非偶然，我所有的发明创造也并非出于巧合，而是来源于辛勤的工作。”爱迪生心里很清

楚，发现碳丝作为白炽灯的发光材料绝非偶

然。这一切浸透了他和助手整整一年的心血，对各种材料进行了几百次的试验。创新意味着艰苦而扎实的工作，而非异想天开所能解决的事。然而，这并不等于说企业对待员工的创造力要采取消极的态度。有创造力是一件好事，但要记住，创造力并非凭空妄想，而是一种行为的综合，即以新颖、新奇的方法把几种东西结合起来。创造力是为创新服务的，而无法代替创新本身。

第二篇：包装工程中机器人技术的应用研究

包装工程中机器人技术的应用研究

 机器人技术在包装工程领域中，应用已有很长的历史。包装应用机器人作业的有很多方面，其中最为成熟的是堆码、装箱和灌装机器人。在美国、日本、德国等国家许多包装工序是用机器人来完成的。每年一度的国际包装机械展览会上，都会推出新的包装机器人。

包装工业机器人用途，主要用于体积大而笨重物件的搬运、装卸和堆码等；人体不能接触的洁净产品的包装，如食品、药品，特别是生物制品和微生物制剂：及对人体有害的化工原料的包装。随着机器人技术的成熟和产业化的实现，使得包装工程领域中应用机器人的范围越来越广。主要有：

（1）集合包装装箱：一次将多个包装件进行一次装箱。

（2）粉料大袋的袋装：一次性将粉料装入特定软袋中，同时完成特定位置的堆码。例如水泥及化工产品粉剂的集装袋包装。

（3）高速的装盒装箱折边封合多工位包装

一些大型纸箱和托盘的多工位快速包装，如将纸箱装填完货物后的折边、压边、封合等。

（4）重物的搬运捆扎

靠人搬运难以实现的重型产品的包装、搬运和捆扎。如金属铸件的堆码、捆扎、裹包，尤其是贵重有色金属中的铝锭、铜锭、锌锭等。还有大型冷库中的冻肉及制品的搬运与堆码等。

（5）易脆物品的包装实现

一次性将成组的瓶装产品进行装箱，例如，瓶装啤酒，瓶装汽水饮料等物品的装填包装等。（6）有害液体的包装化学和农药等对人体有害液体的灌装。

（7）识别和检测

对一些包装产品和包装货物在不同条件下，不同部位的自动识别和多种信息检测，同时还具有分级和分类的功能。

以上工作，靠人工去完成有机器人技术的研究和应用。

包装机器人的种类：

（1）装袋机器人定难度。从而促进

装袋机器人是机座固定回转式，机身可360度旋转，由机械手完成包装袋的输送、开袋、计量、充填、缝袋和给出堆码。这是一种智能化较高的包装机器人。

（2）装箱机器人

类似装袋机器人，一般金属和玻璃包装容器的装箱用刚性包装箱机器人完成。对装箱包装（物品）

的抓取有机械式和气吸式两种。它可整体移动。对包装件进行抓取或吸附，然后送人指定位置上的包装箱或托盘中。它具有方向性和位置自动调节的功能，可实现无箱（托盘）不卸货和方向调节。这类机器人是一种较为成熟的机器人，应用很广。如饮料、啤酒，化妆品，香烟等。

（3）堆码机器人

这是一种功率较大的机器人。

 要求稳定性和平衡性较高。其抓取机构中具有自锁功能，以确保从几十公斤到几吨的货物的抓取牢固可靠，它还具有时间、位置和力的参数控制系统，通过设定的控制程序实现。

（4）灌装机器人 这是一种将包装容器充满液体物料后，进行计量、输盖、压盖（旋盖）和识别的机器人。它具有无瓶不输料、不盖不输瓶、破瓶报警和自动剔除等功能。在过去我们很多液体物料的灌装主要是用这种机器人的局部功能一一机械手装于生产线上，而今，已是将这种机器人直接配置在物料生产主机的后部，实现其自动灌装。灌装机器人有软包装和硬包装之分。这里分析的是硬包装（装瓶）灌装机器人。

（5）包装输送机器人

这种机器人在包装工业中主要指塑料瓶包装输送用的机器人，是利用动力和特殊的构件实现瓶体（空瓶）的输送，将瓶桶中的包装瓶单件快速输出排列，然后给予一个特定（方向、大小）的力。使瓶体准确地在空中经过抛物线路线到达充填工件。这种机器人改变了传统的输瓶机构。使得输送速度加快，输送空间减小。是一种全新概念的包装机器人。它借助于空气动力学和特殊机械构件而实现其输送作业的。

（6）识别检测机器人

这种识别检测机器人是一种智能化系统。它分别有包装成品的识别检测和产品（如水果等）分级识别检测。

识别检测机器人用了许多先进技术，主要是识别与检测技术。它包括高光谱和多光谱图像技术，X射线探伤检测技术、核磁共振检测技术、红外检测技术、热红外图像检测技术、激光图像技术等。

现着重分析水果包装中的分级机器人。无损检测是实现水果自动分级包装的关键技术。美国研究人员研究表明，用普通CCD摄像机的机器视觉可实现水果外部环境品质的无损检测，准确率较高。借助于高光谱、近红外、中红外和X射线的特性，可获得更高的检测准确率和处理速度，是目前研究的热点。近红外还可检测水果的糖份，可用于评价水果的品质。此外，还可用水果的介电特性、冲击检测技术来判定水果的内在品质。水果在检测分级还需要有专门的分级装置、检测结果信息的传递控制实现水果的传输、定向和定位等。这都是水果识别检测机器人的相关技术。

第三篇：创新意识

创新意识是指人们根据社会和个体生活发展的需要，引起创造前所未有的事物或观念的动机，并在创造活动中表现出的意向、愿望和设想。它是人类意识活动中的一种积极的、富有成果性的表现形式，是人们进行创造活动的出发点和内在动力。是创造性思维和创造力的前提。

1主要特征

创新的定义

创新是指：以现有的知识和物质，在特定的环境中，改进或创造新的事物（包括但不限于各种方法、元素、路径、环境等等），并能获得一定有益效果的行为。创新意识有主动性和被动性两大类。（来源杨远锋）

新颖性

创新意识或是为了满足新的社会需求，或是用新的方式更好的地满足原来的社会需求，创新意识是求新意识。

历史性

创新意识是以提高物质生活和精神生活水平需要为出发点的，而这种需要很大程度上受具体的社会历史条件制约，在阶级社会里，创新意识受阶级性和道德观影响制约。人们的创新意识激起的创造活动和产生的创造成果，应为人类进步和社会发展服务；创新意识必须考虑社会效果。

差异性

各人的创新意识和他们的社会地位、环境氛围、文化素养、兴趣爱好、情感志趣等方面都有一定的联系，这些因素对创新意识的产生起到重大影响作用。而这类因素也是因人而异，因此对于创新意识既要考察社会背景，又要考察其文化素养和志趣动机。

2内涵

创新意识包括创造动机、创造兴趣、创造情感和创造意志。

创造动机是创造活动的动力因素，他能推动和激励人们发动和维持进行创造性活动。创造兴趣能促进创造活动的成功，是促使人们积极控求新奇事物的种心理倾向。创造情感是引起、推进乃至完成创造的心理因素，只有具有正确的创造情感才能使创造成功。

创造意志是在创造中克服困难，冲破阻碍的心理因素，创造意志具有目的性、顽强性和自制性。

创新意识与创造性思维不同，创新意识是引起创造性思维的前提和条件，创造性思维是创新意识的必然结果，二者之间具有密不可分的联系。创新意识是创造人才所必需具备的。创新意识的培养和开发是培养创造人才的起点只有注意从小培养创新意识，才能为成长为创造人才打下良好的基础。教育部门应以此为教学改革的重点之一，一个具有创新意识的民族才有希望成为知识经济时代的科技强国。

3意识

创新是指在人类物质文明、精神文明等一切领域，一切层面上淘汰落后的思想、事物，创造先进的、有价值的思想和事物的活动过程。

所谓创新意识是人们对创新与创新的价值性、重要性的一种认识水平、认识程度以及由此形成的对待创新的态度，并以这种态度来规范和调整自己的活动方向的一种稳定的精神态势。创新意识总是代表着一定社会主体奋斗的明确目标和价值指向性，成为一定主体产生稳定、持久创新需要、价值追求和思维定势以及理性自觉的推动力量，成为唤醒、激励和发挥人所蕴涵的潜在本质力量的重要精神力量。

4作用

第一，创新意识是决定一个国家、民族创新能力最直接的精神力量。在今天，创新能力实际就是国家、民族发展能力的代名词，是一个国家和民族解决自身生存、发展问题能力大小的最客观和最重要的标志。

第二，创新意识促成社会多种因素的变化，推动社会的全面进步。创新意识根源于社会生产方式，它的形成和发展必然进一步推动社会生产方式的进步，从而带动经济的飞速发展，促进上层建筑的进步。创新意识进一步推动人的思想解放，有利于人们形成开拓意识、领先意识等先进观念；创新意识会促进社会政治向更加民主、宽容的方向发展，这是创新发展需要的基本社会条件。这些条件反过来又促进创新意识的扩展，更有利于创新活动的进行。

第三，创新意识能促成人才素质结构的变化，提升人的本质力量。创新实质上确定了一种新的人才标准，它代表着人才素质变化的性质和方向，它输出着一种重要的信息：社会需要充满生机和活力的人、有开拓精神的人、有新思想道德素质和现代科学文化素质的人。它客观上引导人们朝这个目标提高自己的素质，使人的本质力量在更高的层次上得以确证。它激发人的主体性、能动性、创造性的进一步发挥，从而使人自身的内涵获得极大丰富和扩展。

第四篇：浅谈班级管理中的创新意识

浅谈班级管理中的创新意识

创新教育也称创造教育，就是培养创造力的教育，已成为近几年世界范围内教育改革的焦点和核心。*同志指出“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”。在知识经济的今天，大力加强培养学生的创新意识和创新能力已成为教育工作者的重要任务。为此，笔者就在班级管理中实施创新教育进行了粗浅的探索。

一.正确认识“创新”的本质是实施创新教育的前提。

在不少教育者眼中，“创新”是与班级管理无关的，只是和教学有点关系。这种观念是错误的，它一方面漠视了学生的创造力，另一方面导致根本不会采取有效的手段和方法来激发并培养学生的创造潜能。

研究表明，每个人都有一定的创造潜能。在大多数情况下，学生的这种创新和独创表现为他们自己提出某一问题，并想出解决这一问题的方法和策略。创新教育正是以培养人的创新精神和创新能力为基本价值取向的教育。对于中等教育来说，我们所说的“创新”是指通过对中小学生施以教育和影响，使他们作为独立的个体，能够善于发现和认识有意义的新知识、新事物、新方法，掌握其中蕴含的基本规律，并具备相应的能力，为将来成为创新型人才奠定全面的素质基础。明确以上认识，教育者就应适当调整班级管理思路，在管理措施上予以正确的导向，这将有利于创新能力的培养在健康的轨道上运行。

二、班级管理理念的转变是实施创新教育的关键

传统教育与创新教育在社会需求和对受教育者的认识上存在的差异，决定了它们在班级管理理念上是截然不同的。一是在教育目标上。传统教育旨在强调行动的统一性，使学生的在校生活停留在遵守纪律的层次，使管住学生成为班级管理的主要任务。而创新教育旨在帮助学生开发他们的创造性潜能，着重培养他们开拓、创新的精神，促进学生自我发展，使引导学生发展成为班级管理的主要任务。二是在管理方法上。传统教育是学生听从老师的安排，学生的思维和行动自始至终都在教育者的事先确定的轨道上运行。以行动的整齐划一为管理得法的唯一标准。而创新教育是要充分发挥学生在管理过程中的积极性、主动性和创造性，创设有利于自主管理的氛围，引导学生在被管理中逐步学会管理和自我管理。三是在教育评价上。传统教育强调“唯师是从”，学生如练兵场上的战士，时刻等待着命令。学生的优劣完全取决于是否听话及“执行命令”的快速程度和准确程度。而创新教育视学生为主体，是教育过程的参与者、创造者。针对教育对象起点、基础的不同，要求也不同，评价机制迥异。创新教育着重个人对过去的超越，关注的是教育对象的创造潜能有无得到发挥，人文精神是否确立，健全的人格是否得以塑造，创新精神、创新意识有无得到培养等。

总之，创新教育是一种与传统教育有着较大差异的崭新的教育。我们只有在充分理解创新教育的理念、把握创新教育的内涵的基础上，才能正确指导我们在班级管理中的教育行为，落实创新教育。

三、遵循基本原则、采取行之有效的方法确保创新教育的实施

对教育而言，在班级管理中落实创新教育本身就是一次创新。因此我们切不可操之过急，应该遵循创新教育的基本原则，逐步采取一些行之有效的方法。

（一）充分发挥学生的主体作用。与教学过程一样，在班级管理中学生也是主体，我们就应充分体现以学生的存在为前提，以学生的主体性发展为条件和最终目的这一教育目标。就是要一切措施、条件都是为了学生的全面发展和个性张扬而选择设计的。还要让学生能够与教师一起选择、设计和完成多种教育活动，做到主动参与、全体参与和全程参与，提倡学生做班级的主人，以积极的姿态投入到教育过程之中。

（二）积极创设创新氛围。创新教育不是竞争性教育，而是合作性教育，是一种以学生为主体、以师生合作为基础的不断优化教育环境的民主型教育。这就要求教师要具有平等民主的作风，以平等、宽容、友善、引导的心态对待学生，让学生的身心自由地表现和舒展开来。教师要培养学生对自己创新能力的自信心和获得创新成就的勇气，积极鼓励学生去探索，选择新途径和新方法处理问题，善于激发学生不断创新的欲望和需要，促使学生的心理处于不断追求创新的“临界”状态。

（三）提倡学生的质疑。提出一个疑问，就是创造的开始。提倡学生质疑，能培养学生既尊重教师，又不迷信教师的敢想敢说的创造精神、批判精神，使他们成为创造型、开拓型的人才。这需要教师在班级管理中做到三点：一是鼓励学生对管理质疑，激活学生的生活热情和内在潜能。二是鼓励学生求异思维。求异思维是一种不依常规，寻求变异，从多方面寻求答案的思维方式，本质特点就是独创性。从某种程度上说求异思维是一切创造之源。因此教师应为他们提供施展管理才能的创造空间，锻炼、培养学生的求异能力。三是鼓励学生敢于打破“常规”，敢于标“新”立“异”、敢于用前所未有的方法去解决所遇到的问题。这样才能使学生的创新能力得到煅炼，使学生的创新意识得以升华。

第五篇：浅谈教学教学中创新意识的培养

浅谈数学教学中创新意识的培养

和林格尔县第三中学 宝金凤

摘要：培养学生的创新意识是数学素质教学的一个重要任务，应该围绕学生的创新个性、创新能力、创新思维品质、创新品德等方面进行，在培养学生学生创新意识的途径和方法中，创造性的数学课堂是主渠道，宽松和谐的教学环境是重要条件，数学课外活动课是重要途径和方法。关键词：素质教育，创新意识

素质教育是整个素质教育的重要领域，在这个领域中，培养学生的创新意识，是数学素质教育的一个重要任务。因此，在数学教学中如何培养学生的创新意识，就成为当前数学教育工作者积极探讨的研究课题。本文仅就数学教学中培养学生创新意识的内容，途径和方法以及数学教学的整个学校创新教育工作的关系，谈谈自己的看法，以供同行商榷。

1．数学教学中培养学生创新意识的几个方面

1.1、注重学生数学气质的形成，培养学生的创新个性，前苏联研究中学生数学能力个别差异的心理学家，克鲁切茨基指出：“数学气质是一种复杂的个人心理形成物”。它通常表现为“力求把周围的现象数学化，总是处处注意形象的数学侧面，注意空间的数量关系，联结及各种函数的依存关系”。用数学的眼光看世界，力求现象数学化，应是这种所谓的数学气质的实质所在。他对于学生学习数学的能力和创造性能力的形成至关重要。例如：有这样一道辨析题，三十六口缸，九只船来装，只能装单，不能装双，问如何装，一个有数学气质的人（当然包括有一定数学经验的人）,能立即领悟到只是一个把偶数表示成奇数个奇数之和的数学问题，得到答案是不能装下。再如“解分式方程”，若用去分母的常规解法，方程将转化为高次方程。有的学生提出能否用换元法求解？经研究，它没有换元法所具有的特征。此时，学生似乎陷入“山穷水尽疑无路”的境地，教师提示：可否运用逆向思维使“柳暗花明又一村”，有数学气质的学生很快找到了思路。至此学生成功的喜悦溢于言表：创新意识得到激发与发展。因此，在数学教学中通过引导学生有意思的用数学的眼光去注意事物之间的数学现象，探索事物之间的数量关系的这样一个过程，逐步形成学生的数学气质，从而培养学生对事物的浓厚好奇心，对问题的敏锐感，强烈的探究愿望和坚持性，敢于质疑问难，挑战未来的勇气，这正是具有创新意识的人的典型的个性心理特征。

1.2、注重学生数学学习兴趣的激发，培养学生的创新能力。数学学习兴趣是学生的一种力图接近，探究了解数学知识和数学活动的心理倾向，它是学生学习数学的自觉性和积极性的核心因素。他不仅对学生的数学学习有极大的推动作用，而且使学生在集中精力获得知识的同时，努力地去进行创造性的活动，成为创新的动力因素。高度的抽象性，严谨的逻辑性，结论的确定性和运用的广泛性等特征，决定了数学教学的难度，往往使学生视如畏途，布鲁纳认为：“学习的最好刺激，乃是对教材的兴趣”。因此，在数学教学中，都是要从教学素材中选取通俗的生动事例，采用适合学生的年龄特征的方式激发学生的兴趣，如使用一张白纸对折若干次后，用“可与珠峰试比高”来引起学生学习指数函数的兴趣，例如，在二项式定理的教学中，先设置这样一道题“今天是星期一，你知道8100天后的一天是星期几吗？”问题一提出立即引起学生浓厚的兴趣。在学生如饥似渴的求知欲下，我才开始分析：一周是7天，所以8100天后的一天是星期几可由8100除以7所得的余数来确定。结果表明，学生对具有诱惑力的问题趣味无穷。

1.3、注重数学思维的训练，培养学生创新思维的品质。数学教学既是一种数学知识的传授活动，也是学生数学思维的训练活动。传统的数学教学偏重于前，使学生在数学教学中成为接受前人所发现的数学知识的容器，极大地限制了学生创新思维的发展，前苏联著名教育家斯托利亚尔指出：“数学教学应按数学思维（数学活动）的规律进行”，“数学教学是数学活动的数学”。因此，在数学教学中，应通过对数学符号组合的分析、图形的证明、计算的变化等数学活动，使学生在逻辑理解、抽象概括、对称欣赏，表象创造，变化联想等方面，得到数学思维的训练，从而培养学生思维的敏捷性，变通性，直觉性和独立性等创造思维的优秀品质。为此，应该鼓励学生摆脱那种习惯定式解决问题的思维方式，鼓励学生在发散思维的基础上进行聚合思维，鼓励学生的数学直觉思维。例如有这样一道题：以数字1,2,3,4,5，不重复的组成的5位数中，有几个是质数？一开始很多学生都从局部着眼，则除去2,5结尾的必为合数之外，尚有48种情况，太过烦琐（直觉思维），后来从整体着眼，则立刻发现1+2+3+4+5=15，能被3整除，即不论这5位数如何排列，所得5位数均为合数。则这题答案是质数个数为零（思维变通性），在解决这个问题中，学生摒弃原有解题套路，凭着正常思维的结果，加以联想，用简捷的方法解决了问题，充分体现了学生思维的敏捷性，变通性以及潜在的创造性。

1.4、注重学生数学能力的提高，培养学生的创新能力。数学教学的重要任务之一就是要提高学生的数学能力。对中学生而言数学能力就是学习数学（再造性）的能力，即在数学学习过程中，迅速而成功的掌握知识和技能的能力。它主要表现为计算能力，逻辑思维能力和空间想象能力三大方面。克鲁切茨基认为：“学习数学的能力是创造性数学能力的一种表现。对数学的彻底的，独立的和创造性的学习，始发站创造性教学活动能力的先决条件——是对那些包含新的和社会意义内容的问题，独立的列出公式并加以解答的先决条件。”在这里克鲁切茨基通过数学活动中解决具有社会意义的实际问题，把学习数学的能力与“创造性”的学习能力（指在数学科学活动中的能力,它能产生具有社会价值的新成果或新成就）联系起来，展示了俩种能力的可转化关系。，因此，在数学教学中，要提高学生学习数学的能力，并向创造性数学能力转化，就必须注重数学活动的教学，使学生在教学中形成和发展学习数学的能力，并参与社会实践，解决具有社会意义内容的实际问题，促使其创新能力的形成。2．数学教学中培养学生创新意识的途径和方法

2.1、具有创造性地教和学的课堂教学是培养学生创新精神的主渠道，创新的教学离不开教学的创新。学生创新意识的培养，创新的课堂教学是主渠道，要使这条主渠道顺利畅通，必须改变旧的传统思想观念，变应试教育的指导思想为素质教育的指导思想，把学生创新意识的培养作为数字教学的重要内容：必须摒弃传统的“三中心”为主的教学模式，采用科学探究性的教学模式和创造性的培养的教学模式，如尝试——发现型，自学——探究型，引导——探索性等教学模式，在这样的教学模式中进行创造性地教和学，必须改革传统的注入式教学方法，采用以启发式为指导思想的现代数学教学方法，如尝试指导法，效果回授法，引导发现法，启研法，尝试教学法，纲要信号法，自学辅导法等，例如，上二次函数图像第一课时，先配以如下演示：用一把水枪紧贴黑板，枪口略向上翘起射水，细细的水流在黑板上留下一道抛物线。在引导学生联想，诸如投铅球，喷泉喷水，踢弧线球等众多日常常见的抛物运动，并提出以什么角度投掷，铅球会投的更远等问题，这样联系实际创造性的教学，学生的学习兴趣顿时高涨，如此引入新课，效果远比照本宣科好。

2.2、创造宽松和谐的教学环境，是培养学生创新意识的重要条件，心理学研究表明“一个人的创新意识只有在他感觉到“心理安全”和“心理自由”的条件下才能获得最大限度的表现和发展”。所谓“心理安全“是指不需要有戒备心，不会受苛求和责备，所谓“心理自由”是指在思考问题时，不必要过多的条条框框的束缚，能过比较自由的思维表达。因此，在数学课堂教学中要创造这样一种宽松和谐的教学环境，使学生在心里舒畅的情境下愉快的学习，从而发挥自己的聪明才智进行创造性的思维和现象。为此，都是要做到：（1）教学过程要生动活泼具有启发性，使学生自由的思维和表达，在“心理安全”的条件下进行创造思维和现象。（2）发扬教学民主，促进个性发展，让学生在学习过程中敢于标新立异，在“心理自由”的条件下培养求异思维，聚合思维，逆向思维等多种思维方式。（3）建立和谐的师生关系，以营造学生创新的氛围。美国心理学家罗杰斯指出,“成功的教学依赖于一种真诚的理解和信任的师生关系，依赖于一种和谐安全的课堂气氛”。只有师生关系和谐，才能使他们的心理距离接近，心情舒畅，才有可能使学生的创新意识获得最大限度的表现和发展。教师在教学中精心设置的提问。生动形象的语言，直观有趣的教具，科学新颖的教法等等都有助于营造宽松的教学氛围。例如，“二次根式化简”的教学，为了根治学生解题时最易犯2=a这类错误，为了强化去根号要套绝对值，教师采用以下形象生动的语言，效果特好。“要化简2，先让a从“屋子”（根号）里走到“院子”（绝对值）里。至于如何走出“院子”，这要看a的“体质”（正，负或0），体质健壮（a≥0）的直接出去，体质虚弱（a＜0）的必须戴上一条围巾（负号“-”），以防感冒。”学生大笑，在笑声中加深理解和掌握了知识内涵。2.3、开展丰富多彩的数学课外活动，是培养学生创新意识的重要途径和方法。数学课外活动是数学课堂的延伸和发展。根据学生的数学兴趣和爱好，开展多种形式的数学课外活动，对培养学生的创新意识具有重要意义。在数学课外活动中，学生从生活和社会现象中寻找数学问题，探究思考，自我设计，自我解决。学生之间相互交流，相互切磋，相互启发，从而培养他们的创新意识和创新能力。数学课外活动的主要形式有：数学竞赛，数学兴趣小组，数学专题讲座，周末数学晚会，数学知识宣传，数学问题探讨，社会问题调查等。3．数学教学培养学生的创新意识应纳入整个学校创新教育体系中

数学是构成学科教育体系的组成部分，是进行创新教育的一个重要领域，在数学教学中培养学生的创新意识，应纳入整个学校的创新增长率体系之中，才能构成创新教育的巨大合力，达到提高学生方面素质，培养创新人才的目的。数学教学要与学校思想品德教育工作相结合，学科教学是思想品德教育的重要途径。在数学教学中，不仅要完成数学教学的任务，培养学生的创新意识，还要根据思想品德教育工作的特点和规律，教育学生养成良好的创新品德，即在创新过程中要有崇高的理想信念，圣神的责任感和使命感，无私的奉献精神，和谐的团队协作精神。数学教学要与其他学科教学相结合，学科教学是进行创新教育的主阵地，培养创新意识和创新能力是学科教学的重要内容。学生通过各学科知识的学习，使得多学科知识融会贯通，多种能力、方法和手段得以综合，可为创新策略的建立和丰富打下良好的基础。数学教育要与校园文化建设相结合。校园文化是学校的教学和其他活动所反映出的一种意识形态和表现形式。其丰富的内容和多彩的形式对学生创新意识的培养和创新能力的提高起着熏陶、感染和潜移默化的作用，利用校园文化氛围的潜移默化影响，培养学生的创新意识。

总之，在数学素质教育中，都是应根据数学学科的性质和特点，数学教学的规律，针对当前中学生学习数学的实际情况，从学生创新意识培养的各个方面以及培养的途径方法，促进学生创新意识的形成和创新能力的提高，这应成为数学教学指导思想的重要内容。

参考文献: [1]贝尔.中学数学的教与学.教育科学出版社.1990 [2]郭思东.数学素质教育论.广东教育出版社.1991 [3]曹南燕.认知心理学和创造性思维。科学出版社.1994 [4]胡炯涛.数学教学论.广西教育出版社.1996 [5]陈鼎兴.数学思维与方法——研究式教学.东南大学出版社.2001