啟發—探究—創新設計式高等教學方法研究

王新杰 唐玉娟 黃學功

[摘 要] 在國家“萬眾創新，大眾創業”的倡導之下，各高校越來越重視創新型人才的培養模式，并針對創新思維和創新能力的提升進行了系統規劃;適用于創新人才的教學方法仍然是高校培養創新型人才的重要環節。面向高等教育中創新人才培育，提出了啟發—探究—創新設計式教學方法，并對該教學方法的必要性以及實施方式進行了闡述與研究。

[關鍵詞] 創新人才;教學方法;高等教育;創新設計

[課題項目] 2019年度南京理工大學高等教育教學改革研究立項課題“啟發—探究—創新設計式教學方法的研究與實踐”（2019-A-2）;2020年度江蘇省現代教育技術研究課題“基于現代信息技術的啟發—探究—創新設計式教學方法的研究與實踐”（2019-R-80309）

[作者簡介] 王新杰（1982—），男，河南郟縣人，博士，南京理工大學機械工程學院副教授，主要從事智能材料結構及其控制研究。

[中圖分類號] G642 ? ? ?[文獻標識碼] A ? ? [文章編號] 1674-9324（2021）48-0069-04 ? ?[收稿日期] 2021-03-26

創新是推動國家發展和社會進步的不竭動力。高等教育要著力圍繞服務國家創新發展，培育更多創新型人才。高校教師應該注重培養學生原始創新意識，嘗試開展新型的教學方法研究（如啟發式、討論式、探究式教學），激發學生豐富的想象力、拓寬學生的學術視野，在打牢知識根基的基礎上，讓學生實現科技創新，回饋社會。因此針對高等教育中新型教學方法的研究是高校教師科研工作與教育工作的必要組成部分。該文將依據作者近年來從事本科與研究生教學過程中的經驗與體會，提出一種啟發—探究—創新設計式教學方式，即教師從知識點角度給予學生“啟發”刺激，到師生共同“探究”知識應用的可行性與施行方法，最后達到學生完成“創新設計”這一教育教學方法。

一、面向創新人才培養的教學方法

傳統的注入式教學方式愈來愈不能適應培養人才的需要。近年來，啟發式、探究式、案例分析式教學開始在教育領域之間嘗試并得以完善。針對啟發式教學方式，國內學者認為其起源于孔子在《述而》中的論述：“不憤不啟，不悱不發?！敝祆湓泴鬃舆@句話做了進一步詮釋，為當學生想理解知識卻理解不透徹、想表達卻又不能完整表達時，教師需及時對學生進行點撥[1]?，F代教育中愈來愈多的學者與教育工作者展開了與啟發式教學方式相關的理論與實踐研究，并出版了相應的著作，如熊梅的《啟發式教學原理研究》，于明的《啟發式教學的策略與方法》和曹長德的《啟發式教學論》等[2]。從諸多研究成果中我們可以看出啟發式教學，需要教師與學生相互協作，教師需要儲備充足的知識，對講授觀念及傳授方式進行一定程度的創新，因材施教，及時啟發，才能達到預期效果。啟發式教學方法正被作為一種有效手段用于培養新時代的創新型人才。

探究式教學方法根據教師創設的情境，以學生為主體地位，教師為主導，師生共同協作對所要學習的知識進行探究，完成所設定的目標。在該學習過程中教師和學生在課堂上通過問題的發現、提煉、定義，共同確定所要探究的問題，再以學生課后通過學生文獻搜集、論證討論、思考整理、實驗求證，進行獨立或團隊形式的探究。探究式教學方法是在教師的引導下，以學生為主體，讓學生主動地探索解決問題的方案，在大膽假設不斷嘗試的基礎上，理解并掌握客觀事物的屬性，最終找尋出實物發展的因果關系、內在聯系、本構模型，形成學生自己對客觀事物的認識體系，提高學生的主體地位和自主解決問題的能力，呈現出良好的積極性、主動性和熱情度。國內探究教學方式的研究起步較晚，教育家陶行知先生提出的“生活即教育，社會即學校，教學做合一的教育思想”，包含了探究式教學思想，成為探究式教學理論的雛形。進入21世紀，國內很多學者針對探究式教學方法所開展的研究取得了豐碩的研究成果，其中靳玉樂教授提出比較完整的探究教學論體系[3]。任長松對探究的概念和內涵進行了深入的剖析[4]。徐學福和宋乃慶分析了實用主義探究教學理論、探究教學的信息加工理論和人本主義探究教學理論對教學的影響[5]。呂艷嬌研究了探究學習如何提高人文社會科學研究生創新能力的研究[6]。

綜上所述，從培養學生創新能力的角度來看，啟發式和探究式教學方法可以結合其他教學方法與手段，成為高校創新人才培養的方法之一。目前，諸多高等院校針對本科生開展了科研訓練等項目，并鼓勵學生參加各級“雙創”大賽，其目的希望通過參加創新類項目，提高學生創新能力。創新人才培養是我國建設創新型國家的關鍵步驟，是實施科教興國和人才強國戰略的必然舉措，在國家“萬眾創新，大眾創業”的倡導之下，各高校越來越重視創新型人才的培養模式，并針對創新思維和創新能力提升進行了系統規劃，如培養方案的調整、獎勵制度的建立等。但是課堂教學仍在高等教育中占據主體地位，因此適用于創新人才的教學方法仍然是高校培養創新型人才的重要環節。

二、創新型人才培養教學方法的發展趨勢

綜觀近幾年的研究，國內教育工作者提出了多種形式的教育方法，教育方法應與時俱進成為我國教育教學方法改革領域的需求。近幾年，針對教育方法和教育理論所開展的研究，從數量和質量上來看都相比以前有了很大的發展;相關學者從不同的視角闡述了新的觀點，刷新了我們原有的認識，為教育方法的改革與持續發展奠定了基礎。不管是“啟發式”或是“探究式”教學方法都是希望充分調動學生的興趣、主動性。習近平總書記針對高校雙創發展時強調，發展是第一要務，人才是第一資源，創新是第一動力。中國如果不走創新驅動道路，新舊動能不能順利轉換，是不可能真正強大起來的。[7]這也是高校創新創業教育的根本遵循和指導思想。因此，當前教育方法存在一種趨勢，即融合多種教學方法，圍繞教育目標（即培養何種類型人才），結合各自課程的實際情況，形成一套行之有效的教學方法。如作者所提出的教學方法，即圍繞培養“創新型人才”，融合“啟發”和“探究”教學方法，分階段分層次采用“啟發探究”式教學方法，最后通過“創新設計”來完成對學生培養。

三、啟發—探究—創新設計式教學方法提出的必要性

在國家加快高等院?！半p一流”建設，推進產學研協同創新，積極投身實施創新驅動發展戰略，著重培養創新型、復合型、應用型人才的大背景下，高校教師與學生均存在一些不利于創新人才培養的現象，如教師授課內容較多，追趕教學進度，易出現滿堂灌，上課氛圍較為枯燥;學生學習存在精致的利己主義思想、對知識點的掌握過于生硬、思想浮躁、課堂積極主動性不夠、缺乏獨立思考及團隊協助能力等問題。啟發—探究—創新設計式教學方法，可以通過教師在課堂上對重點內容的講解與“啟發”，“探究”相關知識與原理在工程實踐中應用的可能性，激發豐富想象力完成“創新設計”作品，充分調動學生學習的積極性、主動性和創新性，重點培養學生問題意識，提高學生對問題的分析與解決能力，打破學生過分依賴教師和教材的慣，實現教學過程從以教師為主體到以學生為主體的轉變，注重構建學生的創造性和批判性的思維體系，通過最后的創新設計，激發創新創業靈感。當然，教學方法改革注定需要對學生的考核評價方法做相應的變革，創新設計可以較大程度上考查學生靈活運用知識、解決問題、實踐動手能力的培養，應舍棄“一張考卷定高低”的考核方法。

四、啟發—探究—創新設計式教學方法擬解決的主要問題

1.如何圍繞課程教學目標，依據學生的知識基礎、思想水平、學習水平、接受能力等實際情況，采用何種教學啟發手段，將知識點以啟發的方式傳授給學生。該問題也是“啟發—探究—創新設計式”教學方法第一環節所要解決的主要問題，對教師提出較高的要求，教師角色在此環節占主導，因為教師是本教學方式的設計者與實施者，需要教師把專業知識和理論基礎及本課程相關領域國內外發展動態，提煉為各種啟發點，創設研究問題的情境，結合不同的啟發方式，最后將知識傳授給學生。

2.如何將教師圍繞教學主題創設的環境，與學生主動提出的問題關聯結合，共同確定出所要“探究”的問題，為下一環節的創新設計主題奠定基礎。該問題也是“啟發—探究—創新設計式”教學方法第二環節所要解決的主要問題，涉及如何充分調動學生的發散思維，鼓勵學生大膽假設和嘗試，促使學生由被提問者向問題創造者角色的轉變，進一步提升學生的主動性。

3.圍繞所要探究的問題，提供何種限度的支持，讓學生真正實現自我“創新設計”。本教學方法的主要目的是培養創新性人才;注重培養學生的創新意識，有效激發學生的創新潛能。采用的啟發與探究式教學方法是為了學生能更好地完成“創新設計”這一階段性目標，最終使學生具有一定的創新意識、創新能力、動手能力等。該問題所在的環節是“啟發—探究—創新設計式”環節的最后一個環節，在此環節內，學生將是“創新設計”的主要完成人，教師和學校將提供輔助性的支撐，比如創新設計的軟硬條件支持、教師給予學生技術知識方面的支持;但是如何合理地、有限度地給予學生支持，既能保證學生“主體”地位，真正實現學生為主的創新設計過程，又能提供一定輔助，是該教學方法擬解決的問題之一。

五、如何實施啟發—探究—創新設計式教學方法

在啟發—探究—創新設計式教學方法中，教師的角色發生很大變化，從傳統教學模式中的單一知識傳授者，轉變變為問題或目標的提出者、解決方案制定的引導者、創新過程的督促者、設計成果的點評者等多元角色。而學生也從最初的知識被傳授者，變為問題的提出者，最后成為“創新”設計的執行者。接下來將以針對本科生所開設的“智能材料與結構”和針對碩士研究生所開設的全英文課程“Modern Sensing and Detection Technology” 這兩這門課程為例，對啟發—探究—創新設計式教學方法實施方式進行探討。

（一）“啟發—探究”分階段教學方法實施

實施“啟發—探究”分階段教學方法，教師首先要對啟發式教學的內涵進行深入認識和理解。啟發式作為一種教學論思想，其精髓即是“教學有法，教無定法，貴在得法，重在啟發”[8]。在課堂和實驗教學過程中，教師可將授課內容進行提煉出不同的啟發點，通過目的啟發、問題啟發、對比啟發或設想啟發等方式將知識點傳授給學生。如：“智能材料與結構”這門課，涉及多種類型的智能材料及其特性講解，可以將壓電智能材料與光電智能材料進行對比，啟發學生對兩種材料壓電效應和光電效應進行對比理解;同時讓學生基于某種智能材料所具有的特性和優點，大膽想象一下該類智能材料可被應用到何種器件、裝置、系統或領域當中。

利用啟發式教學方法完成對學生知識點傳授之后，將“探究”式教學方法的融入。在傳統教學方法中，教師在課堂上教授知識點是學生接受知識信息的主要途徑;由于課程性質與課堂紀律約束的原因，大部分課程不會設置課堂分組討論，因此除了教師與部分學生之間存在少量的互動（稱之為稀疏的樹狀交流）之外，學生之間在課堂上幾乎沒有交流;注意力集中的學生，其思路完全跟著老師的講解節奏，而注意力差的學生則很容易跑神;傳統教學方式主要讓學生盡可能多的記下教師在課堂上講授的知識點，容易養成思維定式，老師怎么說我就怎么記，何談創新。然而在探究式的學習中，師生之間和學生之間都要進行互動交流，即所謂的“網絡狀互動交流”，在這種交流當中，教師與學生圍繞某一問題，進行多向互動交流，而不是僅僅是教師與部分學生之間的交流;通過贊成補充或批判指正等方式在知識信息、經驗觀點、情感倫理等多方面相互溝通協作，共同推進教學過程的展開;即“問題”是由師生共同探究而產生，“解決方案”也是通過共同探究而制定;并將探究出的解決方案盡可能采用“創新設計”來完成。在“Modern Sensing and Detection Technology”這門課中，學生對教材中的知識點進一步擴展或深入提出問題時，尤其是學生對相關知識點持懷疑態度時，教師要及時與學生交流互動，依此為切入點進行“探究”。

教師在設計啟發情景時能體現課程知識及其應用的本質，教師在需要查找并消化吸收大量的文獻資料，從文獻資料和自身科研成果中凝練相關知識點，把相關知識點提煉出啟發點提供給學生。學生通過啟發，可以舉一反三;鼓勵學生大膽進行假設與設想，通過與教師的交流，共同“探究”問題。

（二）“創新設計”實施過程

包含有課程設計的課程，可嘗試將“創新設計”作為學生課程考核的一部分。如“智能材料與結構”和“Modern Sensing and Detection Technology”兩門課程，作者將大綱進行詳細分析與分解的基礎上，把相關知識點按照“基礎性”和“創新性”分類，結合相關知識的研究現狀及其發展趨勢，對課程實施的具體內容進行問題設計，通過前一階段的“啟發”和“探究”，形成“創新設計”的主題或目標，如在“智能材料與結構”這門課中，學生可以利用所講述的任何一種智能材料，進行智能器件、裝置或系統設計;在“Modern Sensing and Detection Technology”這門課，在利用基本的物理效應、如光電效應、壓電效應、塞貝克效應等，結合數學模型，進行傳感方式創新設計。創新設計過程中，可以以團隊為單位進行具體方案的實施。在創新設計過程中，教師的作用是引導與輔導或培養學生進行相關文獻檢索，可在此環節將啟發過的典型案例在進行共同探究。學生在接到探究問題或創新設計主體之后，團隊成員可以分工協作，在查閱大量參考文獻資料的基礎上尋找問題解決方法。教師通過相互討論和組間討論，通過學生提問、反饋和建議，為學生提供“創新設計”所需要的軟硬件條件，教師同時促進該小組對整個研究過程進行反思和完善，最后提交研究報告并在課堂內匯報相關研究經歷和成果。

六、結語

在國家加快高等院校“雙一流”建設，推進產學研協同創新，積極投身實施創新驅動發展戰略，著重培養創新型大背景下，開展適合于創新型人才的教學方式及培養模式的研究具有重要的意義。所提出的啟發-探究-創新設計式教學方法是融合了啟發及探究式教學方法在人才培養上的優勢，并通過創新設計提高學生的創新能力。

參考文獻

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[2]趙換佩.啟發式教學在高中“經濟生活”中的應用研究[D].聊城：聊城大學，2018.

[3]靳玉樂.新課程發展中教學問題的探討[J].山東教育科研，2002（2）：18-21.

[4]任長松.“探究”概念辨析[J].全球教育展望，2014，43（8）：3-11.

[5]徐學福，宋乃慶.20世紀探究教學理論的發展及啟示[J].西南師范大學學報（人文社會科學版），2001，27（4）：92-97.

[6]呂艷嬌.探究學習對提高研究生創新能力的策略研究

[D].哈爾濱：哈爾濱師范大學，2018.

[7]習近平：發展是第一要務，人才是第一資源，創新是第一動力[EB/OL].（2018-03-07）[2021-01-02].https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1594276648898530065&wfr=spider&for=pc.

[8]劉慧.啟發式教學思想與建構主義教學思想的比較研究[D].天津：天津師范大學，2006.