[出处] 教育教学论坛_2021年第48期

王新杰 唐玉娟 黄学功

[关键词] 创新人才;教学方法;高等教育;创新设计

[课题项目] 2019年度南京理工大学高等教育教学改革研究立项课题“启发—探究—创新设计式教学方法的研究与实践”（2019-A-2）;2020年度江苏省现代教育技术研究课题“基于现代信息技术的启发—探究—创新设计式教学方法的研究与实践”（2019-R-80309）

[作者简介] 王新杰（1982—），男，河南郏县人，博士，南京理工大学机械工程学院副教授，主要从事智能材料结构及其控制研究。

[中图分类号] G642      [文献标识码] A     [文章编号] 1674-9324（2021）48-0069-04    [收稿日期] 2021-03-26

创新是推动国家发展和社会进步的不竭动力。高等教育要着力围绕服务国家创新发展，培育更多创新型人才。高校教师应该注重培养学生原始创新意识，尝试开展新型的教学方法研究（如启发式、讨论式、探究式教学），激发学生丰富的想象力、拓宽学生的学术视野，在打牢知识根基的基础上，让学生实现科技创新，回馈社会。因此针对高等教育中新型教学方法的研究是高校教师科研工作与教育工作的必要组成部分。该文将依据作者近年来从事本科与研究生教学过程中的经验与体会，提出一种启发—探究—创新设计式教学方式，即教师从知识点角度给予学生“启发”刺激，到师生共同“探究”知识应用的可行性与施行方法，最后达到学生完成“创新设计”这一教育教学方法。

一、面向创新人才培养的教学方法

传统的注入式教学方式愈来愈不能适应培养人才的需要。近年来，启发式、探究式、案例分析式教学开始在教育领域之间尝试并得以完善。针对启发式教学方式，国内学者认为其起源于孔子在《述而》中的论述：“不愤不启，不悱不发。”朱熹曾经对孔子这句话做了进一步诠释，为当学生想理解知识却理解不透彻、想表达却又不能完整表达时，教师需及时对学生进行点拨[1]。现代教育中愈来愈多的学者与教育工作者展开了与启发式教学方式相关的理论与实践研究，并出版了相应的著作，如熊梅的《启发式教学原理研究》，于明的《启发式教学的策略与方法》和曹长德的《启发式教学论》等[2]。从诸多研究成果中我们可以看出启发式教学，需要教师与学生相互协作，教师需要储备充足的知识，对讲授观念及传授方式进行一定程度的创新，因材施教，及时启发，才能达到预期效果。启发式教学方法正被作为一种有效手段用于培养新时代的创新型人才。

探究式教学方法根据教师创设的情境，以学生为主体地位，教师为主导，师生共同协作对所要学习的知识进行探究，完成所设定的目标。在该学习过程中教师和学生在课堂上通过问题的发现、提炼、定义，共同确定所要探究的问题，再以学生课后通过学生文献搜集、论证讨论、思考整理、实验求证，进行独立或团队形式的探究。探究式教学方法是在教师的引导下，以学生为主体，让学生主动地探索解决问题的方案，在大胆假设不断尝试的基础上，理解并掌握客观事物的属性，最终找寻出实物发展的因果关系、内在联系、本构模型，形成学生自己对客观事物的认识体系，提高学生的主体地位和自主解决问题的能力，呈现出良好的积极性、主动性和热情度。国内探究教学方式的研究起步较晚，教育家陶行知先生提出的“生活即教育，社会即学校，教学做合一的教育思想”，包含了探究式教学思想，成为探究式教学理论的雏形。进入21世纪，国内很多学者针对探究式教学方法所开展的研究取得了丰硕的研究成果，其中靳玉乐教授提出比较完整的探究教学论体系[3]。任长松对探究的概念和内涵进行了深入的剖析[4]。徐学福和宋乃庆分析了实用主义探究教学理论、探究教学的信息加工理论和人本主义探究教学理论对教学的影响[5]。吕艳娇研究了探究学习如何提高人文社会科学研究生创新能力的研究[6]。

综上所述，从培养学生创新能力的角度来看，启发式和探究式教学方法可以结合其他教学方法与手段，成为高校创新人才培养的方法之一。目前，诸多高等院校针对本科生开展了科研训练等项目，并鼓励学生参加各级“双创”大赛，其目的希望通过参加创新类项目，提高学生创新能力。创新人才培养是我国建设创新型国家的关键步骤，是实施科教兴国和人才强国战略的必然举措，在国家“万众创新，大众创业”的倡导之下，各高校越来越重视创新型人才的培养模式，并针对创新思维和创新能力提升进行了系统规划，如培养方案的调整、奖励制度的建立等。但是课堂教学仍在高等教育中占据主体地位，因此适用于创新人才的教学方法仍然是高校培养创新型人才的重要环节。

二、创新型人才培养教学方法的发展趋势

综观近几年的研究，国内教育工作者提出了多种形式的教育方法，教育方法应与时俱进成为我国教育教学方法改革领域的需求。近几年，针对教育方法和教育理论所开展的研究，从数量和质量上来看都相比以前有了很大的发展;相关学者从不同的视角阐述了新的观点，刷新了我们原有的认识，为教育方法的改革与持续发展奠定了基础。不管是“啟发式”或是“探究式”教学方法都是希望充分调动学生的兴趣、主动性。习近平总书记针对高校双创发展时强调，发展是第一要务，人才是第一资源，创新是第一动力。中国如果不走创新驱动道路，新旧动能不能顺利转换，是不可能真正强大起来的。[7]这也是高校创新创业教育的根本遵循和指导思想。因此，当前教育方法存在一种趋势，即融合多种教学方法，围绕教育目标（即培养何种类型人才），结合各自课程的实际情况，形成一套行之有效的教学方法。如作者所提出的教学方法，即围绕培养“创新型人才”，融合“启发”和“探究”教学方法，分阶段分层次采用“启发探究”式教学方法，最后通过“创新设计”来完成对学生培养。

三、启发—探究—创新设计式教学方法提出的必要性

在国家加快高等院校“双一流”建设，推进产学研协同创新，积极投身实施创新驱动发展战略，着重培养创新型、复合型、应用型人才的大背景下，高校教师与学生均存在一些不利于创新人才培养的现象，如教师授课内容较多，追赶教学进度，易出现满堂灌，上课氛围较为枯燥;学生学习存在精致的利己主义思想、对知识点的掌握过于生硬、思想浮躁、课堂积极主动性不够、缺乏独立思考及团队协助能力等问题。启发—探究—创新设计式教学方法，可以通过教师在课堂上对重点内容的讲解与“启发”，“探究”相关知识与原理在工程实践中应用的可能性，激发丰富想象力完成“创新设计”作品，充分调动学生学习的积极性、主动性和创新性，重点培养学生问题意识，提高学生对问题的分析与解决能力，打破学生过分依赖教师和教材的惯，实现教学过程从以教师为主体到以学生为主体的转变，注重构建学生的创造性和批判性的思维体系，通过最后的创新设计，激发创新创业灵感。当然，教学方法改革注定需要对学生的考核评价方法做相应的变革，创新设计可以较大程度上考查学生灵活运用知识、解决问题、实践动手能力的培养，应舍弃“一张考卷定高低”的考核方法。

四、启发—探究—创新设计式教学方法拟解决的主要问题

1.如何围绕课程教学目标，依据学生的知识基础、思想水平、学习水平、接受能力等实际情况，采用何种教学启发手段，将知识点以启发的方式传授给学生。该问题也是“启发—探究—创新设计式”教学方法第一环节所要解决的主要问题，对教师提出较高的要求，教师角色在此环节占主导，因为教师是本教学方式的设计者与实施者，需要教师把专业知识和理论基础及本课程相关领域国内外发展动态，提炼为各种启发点，创设研究问题的情境，结合不同的启发方式，最后将知识传授给学生。

2.如何将教师围绕教学主题创设的环境，与学生主动提出的问题关联结合，共同确定出所要“探究”的问题，为下一环节的创新设计主题奠定基础。该问题也是“启发—探究—创新设计式”教学方法第二环节所要解决的主要问题，涉及如何充分调动学生的发散思维，鼓励学生大胆假设和尝试，促使学生由被提问者向问题创造者角色的转变，进一步提升学生的主动性。

3.围绕所要探究的问题，提供何种限度的支持，让学生真正实现自我“创新设计”。本教学方法的主要目的是培养创新性人才;注重培养学生的创新意识，有效激发学生的创新潜能。采用的启发与探究式教学方法是为了学生能更好地完成“创新设计”这一阶段性目标，最终使学生具有一定的创新意识、创新能力、动手能力等。该问题所在的环节是“启发—探究—创新设计式”环节的最后一个环节，在此环节内，学生将是“创新设计”的主要完成人，教师和学校将提供辅助性的支撑，比如创新设计的软硬条件支持、教师给予学生技术知识方面的支持;但是如何合理地、有限度地给予学生支持，既能保证学生“主体”地位，真正实现学生为主的创新设计过程，又能提供一定辅助，是该教学方法拟解决的问题之一。

五、如何实施启发—探究—创新设计式教学方法

在启发—探究—创新设计式教学方法中，教师的角色发生很大变化，从传统教学模式中的单一知识传授者，转变变为问题或目标的提出者、解决方案制定的引导者、创新过程的督促者、设计成果的点评者等多元角色。而学生也从最初的知识被传授者，变为问题的提出者，最后成为“创新”设计的执行者。接下来将以针对本科生所开设的“智能材料与结构”和针对硕士研究生所开设的全英文课程“Modern Sensing and Detection Technology” 这两这门课程为例，对启发—探究—创新设计式教学方法实施方式进行探讨。

（一）“启发—探究”分阶段教学方法实施

实施“启发—探究”分阶段教学方法，教师首先要对启发式教学的内涵进行深入认识和理解。启发式作为一种教学论思想，其精髓即是“教学有法，教无定法，贵在得法，重在启发”[8]。在课堂和实验教学过程中，教师可将授课内容进行提炼出不同的启发点，通过目的启发、问题启发、对比启发或设想启发等方式将知识点传授给学生。如：“智能材料与结构”这门课，涉及多种类型的智能材料及其特性讲解，可以将压电智能材料与光电智能材料进行对比，启发学生对两种材料压电效应和光电效应进行对比理解;同时让学生基于某种智能材料所具有的特性和优点，大胆想象一下该类智能材料可被应用到何种器件、装置、系统或领域當中。

利用启发式教学方法完成对学生知识点传授之后，将“探究”式教学方法的融入。在传统教学方法中，教师在课堂上教授知识点是学生接受知识信息的主要途径;由于课程性质与课堂纪律约束的原因，大部分课程不会设置课堂分组讨论，因此除了教师与部分学生之间存在少量的互动（称之为稀疏的树状交流）之外，学生之间在课堂上几乎没有交流;注意力集中的学生，其思路完全跟着老师的讲解节奏，而注意力差的学生则很容易跑神;传统教学方式主要让学生尽可能多的记下教师在课堂上讲授的知识点，容易养成思维定式，老师怎么说我就怎么记，何谈创新。然而在探究式的学习中，师生之间和学生之间都要进行互动交流，即所谓的“网络状互动交流”，在这种交流当中，教师与学生围绕某一问题，进行多向互动交流，而不是仅仅是教师与部分学生之间的交流;通过赞成补充或批判指正等方式在知识信息、经验观点、情感伦理等多方面相互沟通协作，共同推进教学过程的展开;即“问题”是由师生共同探究而产生，“解决方案”也是通过共同探究而制定;并将探究出的解决方案尽可能采用“创新设计”来完成。在“Modern Sensing and Detection Technology”这门课中，学生对教材中的知识点进一步扩展或深入提出问题时，尤其是学生对相关知识点持怀疑态度时，教师要及时与学生交流互动，依此为切入点进行“探究”。

教师在设计启发情景时能体现课程知识及其应用的本质，教师在需要查找并消化吸收大量的文献资料，从文献资料和自身科研成果中凝练相关知识点，把相关知识点提炼出启发点提供给学生。学生通过启发，可以举一反三;鼓励学生大胆进行假设与设想，通过与教师的交流，共同“探究”问题。

（二）“创新设计”实施过程

包含有课程设计的课程，可尝试将“创新设计”作为学生课程考核的一部分。如“智能材料与结构”和“Modern Sensing and Detection Technology”兩门课程，作者将大纲进行详细分析与分解的基础上，把相关知识点按照“基础性”和“创新性”分类，结合相关知识的研究现状及其发展趋势，对课程实施的具体内容进行问题设计，通过前一阶段的“启发”和“探究”，形成“创新设计”的主题或目标，如在“智能材料与结构”这门课中，学生可以利用所讲述的任何一种智能材料，进行智能器件、装置或系统设计;在“Modern Sensing and Detection Technology”这门课，在利用基本的物理效应、如光电效应、压电效应、塞贝克效应等，结合数学模型，进行传感方式创新设计。创新设计过程中，可以以团队为单位进行具体方案的实施。在创新设计过程中，教师的作用是引导与辅导或培养学生进行相关文献检索，可在此环节将启发过的典型案例在进行共同探究。学生在接到探究问题或创新设计主体之后，团队成员可以分工协作，在查阅大量参考文献资料的基础上寻找问题解决方法。教师通过相互讨论和组间讨论，通过学生提问、反馈和建议，为学生提供“创新设计”所需要的软硬件条件，教师同时促进该小组对整个研究过程进行反思和完善，最后提交研究报告并在课堂内汇报相关研究经历和成果。

六、结语

在国家加快高等院校“双一流”建设，推进产学研协同创新，积极投身实施创新驱动发展战略，着重培养创新型大背景下，开展适合于创新型人才的教学方式及培养模式的研究具有重要的意义。所提出的启发-探究-创新设计式教学方法是融合了启发及探究式教学方法在人才培养上的优势，并通过创新设计提高学生的创新能力。