大學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)的課程設(shè)置研究

楊海波

江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 徐州 221116

一、創(chuàng)新性思維培養(yǎng)的必要性和緊迫性

如果說(shuō)自動(dòng)化機(jī)器對(duì)人工勞動(dòng)力的替代還為一部分人留下了一定的生存空間，那么隨著21 世紀(jì)人工智能技術(shù)的發(fā)展，深度學(xué)習(xí)的“機(jī)器人將以前所未有的規(guī)模取代勞動(dòng)者”［1］，成為勞動(dòng)力市場(chǎng)的主力軍。甚至是律師、醫(yī)生、金融從業(yè)人員的大部分工作，都可以由全年無(wú)休、具備高存儲(chǔ)量和高精確度的機(jī)器人來(lái)完成。在這樣的時(shí)代背景下，只有具備創(chuàng)新能力的勞動(dòng)者才能體現(xiàn)出優(yōu)于機(jī)器人的價(jià)值。

與此同時(shí)，全球化合作的大環(huán)境也無(wú)法改變各國(guó)在高精科技領(lǐng)域的創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)，這種競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的激烈程度已經(jīng)愈演愈烈，美英等西方主要國(guó)家加強(qiáng)了對(duì)中國(guó)技術(shù)輸出的壁壘和封鎖。雖然我國(guó)在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新能力已經(jīng)今非昔比，然而和發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我們?cè)谟?jì)算機(jī)技術(shù)、醫(yī)療技術(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)、藥品、基礎(chǔ)材料化學(xué)等高科技領(lǐng)域依然高度依賴國(guó)外。

在當(dāng)前建立創(chuàng)新型國(guó)家形勢(shì)下，培養(yǎng)具有批判性思維、創(chuàng)新創(chuàng)造能力的新型人才，是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。這一問(wèn)題目前已經(jīng)積累了一些研究的成果，例如提出了打造校園創(chuàng)新文化、優(yōu)化課程體系、優(yōu)化師資配置、增加師生實(shí)踐等建議［2-4］，但實(shí)際操作層面的微觀研究不多。筆者以創(chuàng)新課程為例，探討通過(guò)課程設(shè)計(jì)來(lái)培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新性思維和能力。

二、創(chuàng)新思維課程簡(jiǎn)介

（一）課程概述

傳統(tǒng)的教育強(qiáng)調(diào)知識(shí)的分析和技能的獲取，抑制了學(xué)生創(chuàng)造性和創(chuàng)新性能力的培養(yǎng)和發(fā)展。2004-2005 年，美國(guó)國(guó)家工程研究院先后發(fā)布了《2020 年工程師》和《2020 年工程師教育》，為工程科學(xué)未來(lái)的發(fā)展指出了方向，并確定了該領(lǐng)域?qū)I(yè)人員的創(chuàng)新屬性，確定了改善本科工程學(xué)教育和增加創(chuàng)新、創(chuàng)造力和批判性思維的方法。在接下來(lái)為數(shù)眾多的有關(guān)工程教學(xué)改革的長(zhǎng)期研究表明：如果沒(méi)有課程創(chuàng)新，學(xué)生通常會(huì)缺乏批判性思維能力、自信心和創(chuàng)造力。

國(guó)外教育界開(kāi)始了一系列的教學(xué)改革，實(shí)施了各種教學(xué)模型。各種模型都將論文學(xué)習(xí)和期刊寫(xiě)作納入其中，以發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造力、獨(dú)立思考能力和對(duì)材料的深刻理解。創(chuàng)新課程正是這樣的一種訓(xùn)練課程。這一課程最初是從計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)開(kāi)始，目的是培養(yǎng)大學(xué)生的批判性思維、創(chuàng)造力和創(chuàng)新能力。由于開(kāi)設(shè)以來(lái)受到學(xué)生的廣泛好評(píng)，如今已經(jīng)擴(kuò)展至信息技術(shù)、生命科學(xué)和社會(huì)科學(xué)等專業(yè)。

（二）教學(xué)方法和課程結(jié)構(gòu)

創(chuàng)新思維課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生在整個(gè)課程開(kāi)展過(guò)程中的主導(dǎo)作用。創(chuàng)新思維教學(xué)法以學(xué)生為中心，通過(guò)參與分析性討論來(lái)發(fā)展學(xué)生的批判性思維技能。同時(shí)強(qiáng)調(diào)自學(xué)、日常作業(yè)和小班制，要求每個(gè)學(xué)生每天都準(zhǔn)備好回答或解決各自班級(jí)的一些問(wèn)題。

國(guó)外的創(chuàng)新課程圍繞著“增進(jìn)學(xué)生對(duì)顛覆性和創(chuàng)新技術(shù)的理解，以及關(guān)于社會(huì)、文化和宗教因素如何影響人們接受或拒絕技術(shù)創(chuàng)新”這一主題展開(kāi)，以部分經(jīng)典著作為閱讀基礎(chǔ)，如克萊頓· 克里斯滕森的《創(chuàng)新者的困境》、托馬斯· 庫(kù)恩的《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》、丹尼爾· 鮑斯汀的《發(fā)現(xiàn)者》，以及查爾斯· 珀西· 斯諾的《兩種文化》等。學(xué)生要在課外讀完所有材料，并選擇自己感興趣的技術(shù)進(jìn)行獨(dú)立研究。在課堂上，每個(gè)學(xué)生都要通過(guò)和其他學(xué)生以及老師討論相關(guān)的課程閱讀材料，闡述自己選擇研究的科技的創(chuàng)新性。此外，學(xué)生還要獨(dú)立完成一些課程小論文，以及最后可以投稿的最終論文。

（三）課程評(píng)估

在整體創(chuàng)新課程結(jié)束之后，所有學(xué)生將參與問(wèn)卷調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生對(duì)課程目標(biāo)的評(píng)價(jià)非常積極：參與學(xué)生都認(rèn)為這門(mén)課程提高了他們的批判性思維能力（占96%），并對(duì)該課程教學(xué)方法的有效性給出了最高的滿意度（占99%）；認(rèn)為這門(mén)課使他們對(duì)科學(xué)和技術(shù)有了更廣泛的思考（占95%），交流能力（口頭和書(shū)面）得到了提高（占94%）。

參加該課程的學(xué)生中已經(jīng)有繼續(xù)發(fā)展其創(chuàng)新性技術(shù)構(gòu)想并獲得商業(yè)成功的例子。為了對(duì)該課程效果進(jìn)行更加深入地調(diào)查，研究者還繼續(xù)追蹤了畢業(yè)生，向他們?cè)儐?wèn)了同樣的問(wèn)題，結(jié)果與對(duì)在校生調(diào)查的結(jié)果相呼應(yīng)，學(xué)生們對(duì)該課程的評(píng)價(jià)非常高，部分受訪學(xué)生認(rèn)為，該課程是他們?cè)诖髮W(xué)期間獲得的最佳課程。

三、分析借鑒與改進(jìn)

（一）教材內(nèi)容

國(guó)外創(chuàng)新課程的閱讀內(nèi)容主要有四大部分?？巳R頓· 克里斯滕森的《創(chuàng)新者的困境》、托馬斯· 庫(kù)恩的《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》、丹尼爾· 鮑斯汀的《發(fā)現(xiàn)者》，以及查爾斯· 珀西· 斯諾的《兩種文化》。《創(chuàng)新者的困境：新技術(shù)導(dǎo)致大企業(yè)倒閉》一書(shū)以計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)LinuxOS 以及Unix、WindowsNT 的發(fā)展為例，闡述了顛覆性技術(shù)發(fā)展的獨(dú)特性，回答了為什么許多管理完善、產(chǎn)品滿足用戶需求的大公司也會(huì)失敗。《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》一書(shū)被《泰晤士報(bào)》評(píng)為第二次世界大戰(zhàn)以來(lái)最有影響力的一本書(shū)。它揭示了科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程中周期性的范式轉(zhuǎn)變，并指出了科學(xué)家共同體所在社會(huì)的文化歷史環(huán)境對(duì)科學(xué)革命的影響。這使得學(xué)生能夠認(rèn)真地思考科學(xué)變革如何發(fā)生，是什么推動(dòng)著科學(xué)向前發(fā)展等深刻問(wèn)題。《發(fā)現(xiàn)者》一書(shū)追蹤了人類發(fā)展歷史中眾多的科學(xué)和技術(shù)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，揭示了社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)、文化和宗教環(huán)境對(duì)創(chuàng)新者的影響。讓學(xué)生進(jìn)一步理解科學(xué)和技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的不可控因素?！秲煞N文化》則指出，在西方社會(huì)中科學(xué)和人文這兩種文化群體之間存在深刻的鴻溝，兩種文化的從業(yè)者應(yīng)該努力相互了解，這樣才能促進(jìn)人類知識(shí)的進(jìn)步，進(jìn)而造福社會(huì)。這些知識(shí)內(nèi)容讓學(xué)生對(duì)技術(shù)創(chuàng)新有更廣闊的思考維度，而不僅僅局限于技術(shù)上的發(fā)展。

以上閱讀材料都緊緊圍繞科學(xué)技術(shù)而展開(kāi)討論，但各自都從不同的角度切入，內(nèi)容包含了與科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展有關(guān)的一切因素，非常值得我們借鑒。我們?cè)诳紤]課程內(nèi)容的設(shè)置時(shí)，既要讓學(xué)生了解科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展自身的規(guī)律，又要讓學(xué)生思考作為科技創(chuàng)新發(fā)展活動(dòng)主體的“人”所要面對(duì)的一切。我們可以根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況，在閱讀材料的選擇上做一些調(diào)整。建議保留《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》和《創(chuàng)新者的困境》這兩本書(shū)，另外選擇用吳國(guó)盛的《科學(xué)的歷程》和托馬斯· 弗里德曼的《世界是平的》取代《發(fā)現(xiàn)者》和《兩種文化》?！犊茖W(xué)的歷程》一書(shū)以人文的視角審視科學(xué)發(fā)展的歷程，通過(guò)對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程的闡述，揭示了作為一種社會(huì)活動(dòng)的科學(xué)的發(fā)展規(guī)律，具體地展現(xiàn)了科學(xué)技術(shù)如何在推動(dòng)歷史前進(jìn)的過(guò)程中發(fā)揮其巨大的杠桿作用，以及如何對(duì)人類發(fā)展起著深遠(yuǎn)的影響。該書(shū)結(jié)合了科學(xué)史、技術(shù)史、思想史和社會(huì)史等，生動(dòng)地描繪了人類五千年文明史的發(fā)展歷程。它可以為學(xué)生提供一個(gè)更宏觀又具體的歷史角度，來(lái)思考科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)這三者之間的關(guān)系，以及三者如何相互牽制或促進(jìn)彼此的發(fā)展?！妒澜缡瞧降摹芬粫?shū)則詳細(xì)準(zhǔn)確地描述了21 世紀(jì)初全球化過(guò)程中當(dāng)今世界發(fā)生的重大變化。揭示了在科技和通信領(lǐng)域的極速發(fā)展，劇烈地改變了全世界人們的生活方式，世界變得平坦化。該書(shū)向人們提出了一個(gè)深刻的問(wèn)題，即這種平坦化趨勢(shì)對(duì)于國(guó)家、社會(huì)和個(gè)人而言意味著什么。通過(guò)這樣的閱讀和思考，促進(jìn)學(xué)生立足當(dāng)下，了解當(dāng)今世界與時(shí)代，在這樣的背景下思考創(chuàng)新的方向。

（二）課程結(jié)構(gòu)

課程主要由課堂內(nèi)容、與相關(guān)人員的互動(dòng)以及最后形成的適合提交會(huì)議或期刊的書(shū)面論文組成。在設(shè)置該課程時(shí)，可以根據(jù)自身學(xué)校的特定情況，進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和改進(jìn)。課堂內(nèi)容以基礎(chǔ)閱讀、討論和小論文為主；此外，還應(yīng)盡可能定期為學(xué)生提供與特定技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)高級(jí)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者對(duì)話的機(jī)會(huì)，共同討論與技術(shù)開(kāi)發(fā)相關(guān)的創(chuàng)新性技術(shù)和業(yè)務(wù)流程等。這不僅能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)課程內(nèi)容的理解，還可以學(xué)習(xí)創(chuàng)新的管理和組織結(jié)構(gòu)等知識(shí)。該課程應(yīng)根據(jù)學(xué)生選擇的特定技術(shù)，邀請(qǐng)?jiān)擃I(lǐng)域著名的研究人員和教授與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，解答疑問(wèn)，提供有關(guān)特定技術(shù)的深刻見(jiàn)解。相關(guān)教師和學(xué)校支持部門(mén)每個(gè)學(xué)期應(yīng)組織幾次參觀，讓學(xué)生與各自組織中的精選領(lǐng)導(dǎo)人見(jiàn)面，并為學(xué)生們邀請(qǐng)知名嘉賓演講，討論相關(guān)的技術(shù)主題。

課程的最后組成部分是課程論文，它應(yīng)集中體現(xiàn)學(xué)生在經(jīng)過(guò)一學(xué)年系統(tǒng)的創(chuàng)新性思維訓(xùn)練后的成果。它由平時(shí)的小論文和最終嚴(yán)格按照學(xué)術(shù)論文要求完成的可供發(fā)表的論文組成。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣，選定一個(gè)特定技術(shù)領(lǐng)域，每次完成1 ～3 頁(yè)的小論文，并交由授課教師和至少一位同學(xué)進(jìn)行評(píng)審。最后在這些小論文的基礎(chǔ)上完成一篇5 ～7 頁(yè)的學(xué)術(shù)論文。這種安排不但鍛煉了學(xué)生的學(xué)術(shù)性論文寫(xiě)作能力，而且使學(xué)生對(duì)選定的技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了深入的思考，形成了自己對(duì)該領(lǐng)域創(chuàng)新性技術(shù)的見(jiàn)解。

（三）教學(xué)方法

本課程應(yīng)采用對(duì)話法，強(qiáng)調(diào)教師和學(xué)生之間的對(duì)話討論，甚至相互印證。每個(gè)學(xué)生在每次課堂上都會(huì)和老師以及其他學(xué)生討論自己選定的科技主題和閱讀材料。蘇格拉底式提問(wèn)是批判性思維的核心，通過(guò)辯論式對(duì)話，訓(xùn)練學(xué)生挑戰(zhàn)自己或他人思維的準(zhǔn)確性和完整性，并加深個(gè)人的見(jiàn)解和理解。同時(shí)還可以訓(xùn)練學(xué)生的邏輯表達(dá)能力，以及有效地進(jìn)行口頭辯論的能力。這不同于以往科學(xué)工程類課程的傳統(tǒng)教學(xué)方法（know what），也不同于工匠學(xué)徒式的跟學(xué)實(shí)踐（know how），非常有利于啟發(fā)和提高學(xué)生的批判性思維以及獨(dú)立思考能力。

同時(shí)，課程應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生在上課討論之前的自主學(xué)習(xí)，獨(dú)自完成閱讀材料，選定自己有興趣深入探討的技術(shù)，并鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行與該技術(shù)相關(guān)的其他材料的閱讀和了解。課堂的討論以及小論文和最后形成的論文，都應(yīng)以學(xué)生為主導(dǎo)。教師作為組織和引導(dǎo)者，參與學(xué)生的討論，提出問(wèn)題，并提供相關(guān)的幫助，但不會(huì)作為主講者。

（四）注意事項(xiàng)

首先，這樣的一門(mén)課程對(duì)學(xué)校相關(guān)人員是很大的挑戰(zhàn)。各個(gè)學(xué)科背景的學(xué)生聚集在一起討論，對(duì)同一個(gè)問(wèn)題會(huì)提出不同的理解視角，這有助于為學(xué)生開(kāi)闊新的思路。但同時(shí)這也要求相關(guān)教師和輔導(dǎo)人員對(duì)所討論的問(wèn)題有基本的知識(shí)儲(chǔ)備，在學(xué)生遇到學(xué)術(shù)困難時(shí)，能夠?yàn)閷W(xué)生提供可行的解決途徑。相關(guān)教師的知識(shí)領(lǐng)域要足夠豐富，又要與時(shí)俱進(jìn)，了解當(dāng)代科技與社會(huì)發(fā)展的前沿問(wèn)題與機(jī)遇。

其次，學(xué)生的課堂辯論和課程論文都要求指導(dǎo)教師深度參與和引導(dǎo)，教師自身要有較強(qiáng)的邏輯理解與表達(dá)能力，同時(shí)也要具備規(guī)范的學(xué)術(shù)研究與撰寫(xiě)論文的能力。以學(xué)生為主導(dǎo)的授課方式并不意味著教師職責(zé)的弱化，反而要求教師能夠站在一個(gè)更高的理解層次上，去把握和服務(wù)于學(xué)生的問(wèn)題探索，避免學(xué)生的討論和研究散漫無(wú)題，或走向完全錯(cuò)誤的方向。

最后，提問(wèn)辯論式的教學(xué)方法對(duì)學(xué)生和教師來(lái)說(shuō)并不容易進(jìn)行。從學(xué)生角度看，是自己的思考和疑問(wèn)推動(dòng)著課堂討論和課后研究的向前，學(xué)生必須克服等著聽(tīng)老師講解和布置作業(yè)的心理，同時(shí)也要有質(zhì)疑老師權(quán)威的心理。而從教師的角度看，自己的角色從主導(dǎo)變?yōu)檩o助，承認(rèn)自己在很多領(lǐng)域的無(wú)知，且要鼓勵(lì)和接受學(xué)生對(duì)自己觀點(diǎn)的質(zhì)疑，又要幫助學(xué)生進(jìn)一步的探索，這些都并非易事。

四、課程安排

由于該課程包含四本書(shū)的閱讀討論、課程小論文和最后的大論文，以及平時(shí)大量的相關(guān)題材的廣泛閱讀，建議課程總時(shí)間大約在一學(xué)年左右，以每周一次、每次兩節(jié)課的課時(shí)頻次進(jìn)行。具體可以根據(jù)高校的實(shí)際情況，做具體的調(diào)整和設(shè)置。

這里需要強(qiáng)調(diào)的是，教師在每次布置課后閱讀量時(shí)，應(yīng)盡可能以某一主題內(nèi)容為區(qū)分段，而不是根據(jù)書(shū)本的總體內(nèi)容與課時(shí)來(lái)平均分配，這樣有助于學(xué)生對(duì)所讀內(nèi)容有較完整的理解；再者，每一次的閱讀內(nèi)容最好都以問(wèn)題的形式提前布置給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生的閱讀和課堂討論緊扣主題，不至于學(xué)生在閱讀時(shí)漫無(wú)目的，討論時(shí)泛泛而談或不知該討論什么——這些是以學(xué)生為主的教學(xué)課堂里最容易形成的被動(dòng)局面。

五、結(jié)語(yǔ)

本文介紹了旨在發(fā)展工程專業(yè)學(xué)生批判性思維以及創(chuàng)新能力而開(kāi)設(shè)的一門(mén)新型課程，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合我國(guó)實(shí)際背景情況，設(shè)置符合我國(guó)工程類大學(xué)生學(xué)習(xí)的創(chuàng)新課程。我們希望通過(guò)這樣的課程內(nèi)容和教學(xué)方法，能夠使學(xué)生在各自的專業(yè)領(lǐng)域之外，有機(jī)會(huì)更廣泛地思考科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展規(guī)律、過(guò)程，科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)之間的相互關(guān)系，以及作為科學(xué)技術(shù)主體的人的歷史文化環(huán)境甚至是政治經(jīng)濟(jì)等因素對(duì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的影響。并在閱讀與討論過(guò)程中訓(xùn)練學(xué)生的批判性思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維以及邏輯表達(dá)能力。相信通過(guò)一年的思維訓(xùn)練，學(xué)生能夠以一個(gè)更廣闊的視角來(lái)思考自己的專業(yè)領(lǐng)域。