創(chuàng)新方法導(dǎo)論教學改革探索

金 淦，劉羽熙，邵玉田，張 蕾，余本剛

(1. 滁州學院 材料與化學工程學院高分子材料與工程系，安徽 滁州 239000；2. 武漢蘭博之嘉服飾有限公司，湖北 武漢 430000)

1 概述

自1999年首屆“挑戰(zhàn)杯”中國大學生創(chuàng)業(yè)計劃競賽舉辦以來，我國的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育經(jīng)歷了較長時間的發(fā)展，諸如大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目、學科競賽、創(chuàng)業(yè)大賽等項目、競賽的舉辦，以及近些年出行的《國務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》、《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》等戰(zhàn)略發(fā)展政策，表明了我國對于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育工作極為重視，社會對于創(chuàng)新型人才的需求也極為迫切[1-2]。我校積極響應(yīng)國家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育政策，設(shè)立了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學院，開設(shè)了各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程，組織學生積極參與各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、學科競賽等，并于2016年獲批為安徽省第一批創(chuàng)業(yè)學院。

材料與化學工程學院為我校專業(yè)性較強的院系之一，現(xiàn)有“綠色化工與核心技術(shù)科研創(chuàng)新平臺”、“新型化工關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新團隊”、“滁州市科技新材料研究會”等科研創(chuàng)新平臺。對于我院學生而言，不論是學術(shù)研究，亦或材料的制備應(yīng)用等，創(chuàng)新在其中的作用舉足輕重。創(chuàng)新方法導(dǎo)論正是基于這樣迫切的需求而開設(shè)的一門課程，該課程建立于基礎(chǔ)理論之上，旨在開發(fā)學生的創(chuàng)新性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造思維。我院于2017年首次開設(shè)創(chuàng)新方法導(dǎo)論，所用教材為由呂麗、流海平、顧永靜主編、北京理工大學出版社出版的第二版《創(chuàng)新思維——原理·技法·實訓》。該課程主要針對于材料與化學工程學院的學生，因此，在創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，與化學、化工、材料等理工類專業(yè)相結(jié)合，具有“學科交叉融合”的特征。

2 教學問題

創(chuàng)新方法導(dǎo)論的教學除了包含創(chuàng)新的基本理論之外，需要輔以大量的具體實例，以更好地解釋相關(guān)概念，因此，所涉內(nèi)容較廣，與各類學科密切相關(guān)?，F(xiàn)在的大學課堂，很多課程理論性強，講授難免枯燥，不易吸引學生，而創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程由于大量實例的講述，在抓取學生注意力方面具有得天獨厚的優(yōu)勢，然而，優(yōu)勢利用并非易事。首先，課本所舉實例基本為經(jīng)典名人事跡以及發(fā)明創(chuàng)造，形式較為單一，實例的新穎性不突出，學生對于前幾個學時興趣較強，而對于后面的學時則會產(chǎn)生“審美疲勞”，難以起到百聽不厭的效果；其次，以文字形式描述為主的課本化語言，缺乏生動性，如若按照課本進行描述與講解，難以對學生視聽覺造成較強沖擊力，吸引力不佳；再者，課堂教學中師生互動是常見的教學形式，可以有效活躍課堂氣氛，而一般的教學中教師僅僅是給出一些問題讓學生進行回答，有些學生可能因為當下不會，甚至畏懼老師的點名，這樣難以起到愉悅互動的效果。因此，如何有效運用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程在吸引力方面的獨特優(yōu)勢，必須針對以上幾個難點進行改進。

3 改進方法

針對上述難點，筆者分別在所舉實例、教授形式以及課堂互動等方面進行了深入思考，并得出了一些改進方法，以下將進行詳細闡述。

3.1 實例生動有趣

在授課過程中，所舉實例要想做到生動有趣，讓學生耳目一新，筆者認為，應(yīng)當具備以下幾點，即實例戲劇化、實例生活化、實例偶然化、實例反轉(zhuǎn)化。

3.1.1 實例戲劇化

知識創(chuàng)新是指通過科學研究，包括基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究，獲得新的基礎(chǔ)學科和技術(shù)科學知識的過程。課本在講解這一知識點時，所舉實例為3M公司(美國明尼蘇達礦業(yè)制造公司)的知識創(chuàng)新，實例較為平實。筆者認為，可以列舉更為戲劇化的實例進行補充講解，如美國化學家托馬斯·米基利的故事[3]。選擇此實例原因有三：①托馬斯的兩個重要發(fā)明分別為四乙基鉛及氟利昂，屬于典型的經(jīng)過科學研究歸納總結(jié)出新產(chǎn)品有關(guān)性能方面的新知識，可以很好對應(yīng)知識創(chuàng)新的講解；②托馬斯的發(fā)明在當時得到盛贊，但是隨后兩種發(fā)明被發(fā)現(xiàn)對于人體及環(huán)境有著巨大的破壞作用，因此被限制甚至停用，晚年托馬斯由于鉛中毒及脊髓灰質(zhì)炎導(dǎo)致跛腳，為了方便自己在床上的抬身和翻身，托馬斯又為自己發(fā)明了一套繩索滑輪系統(tǒng)，最終不幸被這套系統(tǒng)所纏窒息而亡，托馬斯也被稱為“地球歷史上對大氣影響最大的個體生物”和“歷史上殺戮最多的個體”，這樣的實例對于學生具有很強的沖擊力；三是托馬斯為化學家，與我院學生專業(yè)相聯(lián)系，所舉發(fā)明可拓展專業(yè)知識，包括含鉛有機物的毒性、氟利昂對臭氧層的破壞以及工業(yè)生產(chǎn)中廢料的回收等。因此，這樣的實例可以在保證基本知識講解的同時，很好地抓取學生的注意力，同時與學生專業(yè)相結(jié)合，拓展專業(yè)知識。

3.1.2 實例生活化

列舉生活中的實例可以在教學中把學生課堂學習的間接經(jīng)驗與現(xiàn)實生活的直接經(jīng)驗聯(lián)結(jié)起來，構(gòu)建學生感興趣的生活課堂，讓學生在生活世界中體驗，在體驗生活的過程中掌握知識、發(fā)展能力[4]。在講授創(chuàng)造學的發(fā)展簡史中孕育階段這一時期的創(chuàng)造活動時，課本列舉了我國遠古時期的巢氏建造房屋、戰(zhàn)國時期的青銅器等，考慮到與學生的生活及專業(yè)相聯(lián)系，筆者補充了陶瓷、布料等的相關(guān)知識內(nèi)容，在講授的過程中，陶瓷的應(yīng)用如家庭里的瓷磚、馬桶以及布料在人類穿著方面的演變等均可讓學生感同身受，同時，筆者亦展現(xiàn)了自身的生活小視頻，包括瓷磚的硬度、抗摔性、防滑性等方面的評測，以及服裝工廠的參觀等，可以很好地吸引學生。

3.1.3 實例偶然化

偶然性實例有著很強的吸引力，當學生了解到一項發(fā)明創(chuàng)造并非刻意為之而是意外發(fā)現(xiàn)時，很容易對于發(fā)明的過程產(chǎn)生期待。課本中提到，德國哲學家謝林認為“創(chuàng)造是有意識和無意識活動的統(tǒng)一”，筆者認為，有意識的創(chuàng)造較易理解，而無意識的創(chuàng)造則需進行補充講解。筆者所舉實例為不銹鋼的發(fā)明，不銹鋼的發(fā)明初衷是制備更耐磨的合金鋼，其發(fā)明者英國科學家布雷爾利制備所得不銹鋼的耐磨性不佳，因此置于垃圾堆中，數(shù)月后卻發(fā)現(xiàn)垃圾堆中除了不銹鋼，其余合金均銹跡斑斑，而不銹鋼則依舊煥發(fā)金屬光澤[5]。隨著時間的發(fā)展，不銹鋼也衍生出了不同的型號，如202，304，316等等，這與所添加元素種類及含量有關(guān)，因此，在講授過程中，亦可加入有關(guān)摻雜等的相關(guān)專業(yè)知識。

3.1.4 實例反轉(zhuǎn)化

反轉(zhuǎn)性的實例同樣具有很強的吸引力，例如，在講授對比聯(lián)想這一知識點時，除了課本上對于圓珠筆的改進這一實例，筆者補充了戰(zhàn)爭年代為了減少傷亡而創(chuàng)造出的發(fā)明——加特林機槍，而發(fā)明者美國人理查·喬登·加特林在當時的職業(yè)是醫(yī)生[6]。醫(yī)生向來以救死扶傷著稱，但為什么卻發(fā)明了殺傷力極強的武器？而加特林機槍的發(fā)明初衷為什么是減少士兵的傷亡？這樣的實例無疑可以很好地激起學生的好奇心，在答疑解惑的同時，既讓學生了解了新的知識，又拓寬了學生的視野，可以保證很高的講授效率。

3.2 形式豐富多彩

互聯(lián)網(wǎng)時代下，現(xiàn)代教師的教學，幾乎全部使用PPT講義，PPT在教學中具備很大的優(yōu)勢，不僅可以在講義中插入文字，同時，可以插入圖片、音頻、視頻以及flash動畫等更具吸引力的教學內(nèi)容。

3.2.1 動態(tài)圖片

一圖勝千言，圖片有別于文字，可以更為直接、形象地表達事物的信息，很多言語難以描述的事物可以用圖片生動展現(xiàn)，而在動態(tài)環(huán)境下，動態(tài)圖形是靜態(tài)圖形的延續(xù)，同時也是現(xiàn)代數(shù)字生活的結(jié)晶，可以在短短幾十秒甚至幾秒內(nèi)接收到它傳遞給我們的視覺信息[7]。例如，革新式的創(chuàng)造指在否定舊事物或觀念前提下造出新事物或提出新觀念的“革舊除新”的創(chuàng)造，課本在講解革新式的創(chuàng)造這一知識點時列舉了俄羅斯科研人員研制的一種導(dǎo)電的聚合塑料，由于傳統(tǒng)認為只有金屬可以導(dǎo)電，因此，導(dǎo)電塑料的發(fā)現(xiàn)屬于革新式的創(chuàng)造。在此，我們可以進行擴充講解，在講義上附上有關(guān)可彎曲手機屏幕的動態(tài)圖片，可以達到一目了然的效果，同時，可以拓展相關(guān)專業(yè)知識，如導(dǎo)電高分子材料、柔性O(shè)LED器件等。

3.2.2 音頻、視頻、flash動畫

文字、圖片可以出現(xiàn)于書本，而音頻、視頻以及flash動畫等可以呈現(xiàn)于多媒體課堂，對于學生的視聽覺可以產(chǎn)生多維的刺激。例如，在講授靈感的產(chǎn)生方式中思想點化這一知識點時，除了介紹課本的生物進化論及吉列刀片的發(fā)明，筆者引入了英國音樂家布萊恩·伊諾在病床上聽著音樂聲、雨聲、雷聲之時突發(fā)靈感并創(chuàng)作了氛圍音樂這一實例[8]，而在介紹布伊諾(windows95開機音樂創(chuàng)作者)之時，PPT播放了電腦windows系統(tǒng)開機音樂的音頻，加深學生對于此知識點的印象；在講授思維定式這一章節(jié)的時候，筆者在講義中插入了與各個知識點相聯(lián)系的視頻元素，比如著名的電梯從眾實驗，即某一不知情者順從其他知情人員的面部朝向的實驗，畫面及其詼諧幽默，不僅可以很好的闡述思維定式的相關(guān)知識點，同時很容易抓取學生的注意力，并且活躍課堂氛圍；flash動畫與視頻較為相似，其區(qū)別在于一些教師想表達的內(nèi)容不一定有視頻資源，這時可以自己創(chuàng)作，筆者在講授思維與思維能力這一章節(jié)時，列舉了鋰離子電池之父約翰·古迪納夫的實例[9]，考慮到與學生專業(yè)相結(jié)合，筆者拓展了鋰離子電池的工作原理，而對于開關(guān)的閉合、電子的移動、鋰離子的移動以及負載的工作等這些動態(tài)行為，筆者制作了flash動畫，以呈現(xiàn)相較于文字或語言描述更為一目了然的效果。

3.3 互動感同身受

課堂教學是以學生的自主活動為中心展開的，而每一個學生的學習活動不是孤立地進行，課堂互動的職能之一就是學會交往，并且，良好的課堂互動，可以形成師生學習共同體[10]。傳統(tǒng)的課堂教學中，教師扮演著灌輸知識的“壓迫者”，學生則為“被壓迫者”，師生關(guān)系難以遞進為朋友關(guān)系，課堂互動的形成，意味著課堂控制論的淡化，不僅有益于教學，同時有益于學生的交流。課堂互動不僅僅是課堂提問，更要考慮到如何提高學生參與的積極性。筆者在講授創(chuàng)造想象這一知識點時，拓展介紹了色盲癥，在講義中展示了不同色盲癥患者眼中世界的圖片，同時為了使學生真實感受色盲患者眼中的世界，在課堂中開展了相關(guān)的易趣實驗，每位同學積極參與，不僅以互動的形式詮釋了創(chuàng)造想象，并且課堂氛圍活躍，教師與學生、學生與學生間的交流更為密切，課堂中教師與學生亦更為輕松。

4 總結(jié)

通過對創(chuàng)新方法導(dǎo)論教學方式的初步改革，改變了知識枯燥、課堂沉悶的弊端，更易抓取學生的注意力，讓學生更為積極主動地學習。筆者所列舉的改進方法，需要大量實例做支撐，涉及知識面較廣，因此，需要教師多方面查閱并積累；同時，針對學生專業(yè)，在專業(yè)知識方面進行適當拓展，增強與學生專業(yè)的結(jié)合；此外，PPT講義形式較為豐富，包含文字、圖片、音頻、視頻、flash動畫等，因此，需要教師學習并具備基本的office操作技能。教師在教學過程中，應(yīng)當不斷更新知識庫，根據(jù)學生及同行的反饋，及時調(diào)整并優(yōu)化教學方案，從而達到培養(yǎng)綜合性、創(chuàng)新性人才的教學目標。