项目教学下大学生创新思维能力的培养

发表时间:2020/9/10   来源:《中国教师》2020年3月第8期   作者:梁 凌
[导读] 培养大学生创新能力的核心是培养创新思维能力
        摘  要:培养大学生创新能力的核心是培养创新思维能力。项目教学(简称PBL)在提升思维能力的认知维度有重要作用。笔者提出在项目教学中引入思维培训方法的模式,双管齐下,共同培养大学生的创新思维能力。研究团队利用该培养路径分别在本院的15门课程进行了为期两年的实践探索。结果表明,该路径对提升学生的创新思维能力有教学价值。
        关键词:项目教学;创新思维能力;培养路径;价值

一、研究缘起
        我国从2002年开始重视创新创业人才的培养,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》明确了人才培养目标。 [1]22-2721世纪人才核心素养包括创新思维能力,所以创造性地解决问题能力成为了通用素养中的高阶能力。在2019年杨东平所著的《中国教育发展报告》中指出,2021年,“创造性思维”将纳入PISA(国际学生评估计划)测评。[2]923习近平总书记在2018年9月的全国教育大会上指出,新时代中国特色社会主义教育事业努力的新方向,就是 “要在增强综合素质上下功夫,教育引导学生培养综合能力,培养创新思维”。 [3]在创新人才逐渐成为国际人才评估要素,成为强国战略,建设科技强国的核心要素的时代背景下,在“一带一路”倡议以来,高等教育已把培养大学生创新思维能力提上日程,故进一步探索如何在课程教学与实践中培养大学生的创新思维,让教学和实践真正成为大学生专业创新思维能力的能动过程,成为了我国高等教育改革与发展的新趋势,也是培养高素质创新人才的重要途径。培养大学生创新能力的核心是培养创新思维能力。为此,在课程教学和社会实践中,构建一个科学的、持之有效的培养创新思维能力的路径,就是塑造创新人才的关键点。

        近十年来,探讨大学生创新思维能力的文献指出,超过75%的大学生具有创新意识,或者有过创新的想法,但学者们的总体结论都表明中国大学生的创新思维能力整体不足。威特海曼的格式塔理论认为,创新思维就是对问题顿悟的过程,而顿悟的发生是以在情境中发现问题、分析问题为前提的。[4]5因此,以课程课堂教学环境为主,设计学科教学实践活动,让学生在多学科的情境中发现、分析并解决各种问题,不仅符合个体思维发展的基本规律,也是解决创新教育课程在设置不合理、教学方式不科学、理论与实践权重分配失调、评价与激励不足等方面问题的有效对策。笔者建议高校应把创新思维与课程教学紧密结合,在课程教学中贯彻落实创新思维培养的教学目标,把创新实践项目从第二课堂延申至第一课堂,并构建以第一课堂为主的教学环境,让学生在大学四年里,有机会在多门课程中观察、发现、分析、判断、探索以及解决问题,从而全方位、多层次、多角度地锻炼创新思维能力。

     
二、项目教学培养创新思维能力的价值
        (一)项目教学的内涵
        项目教学(Project-based Learning, 简称PBL)自1998年进入我国教学领域,至今已经历了三个阶段,现已进入蓬勃发展时期。项目教学法的应用已深入到各个专业及领域,学者每年发表的相关文章高达数百上千篇,他们统一将项目教学的概念理解为:“师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动”。 [5]96 “项目”应当以生产一件或多件具体的、有实际价值的成品为目的,或者以解决多个具体的、有价值的子任务为目的。它需符合以下特点:(1)项目教学过程应环环相扣,将教学内容分布在各环节中,学生可以循序渐进习得;(2)项目能综合专业理论知识和实践技能;(3)学生能建立项目团队,设定项目主题,制定项目实施计划。在执行期间,学生能有效组织和管理项目,并运用所学知识和技能,调动一切思维能力,发现问题,分析问题,最终解决问题;(4)项目评价可分为阶段性与终结性两部分,教师要对学生在项目过程中的表现作跟踪调查,形成阶段性评价。学生可以通过各种形式展现最终成果,教师对其作终结性评价。同时,学生可以评价自我,生生之间可以互评纠正。(5)项目教学环境不应局限于第一或第二课堂。
        (二)项目教学培养创新思维能力的价值
        第一,培养创新思维意味着突破旧有的思维方式,突破即打破某种限制,通过全新的方法解决某个困扰很久的难题或满足某种需求,理解某个复杂的事情。突破固有思维有时候发生在思考与放弃思考之间,有时候以隐喻或类比的方式呈现,有时候在大脑深处释放直觉的过程中产生。只有突破成功,人的认知能力才能实现量变到质变,思维能力才可以升级。项目教学为学生创设了层层递进的教学环节,让停留在想法阶段的学生付诸行动,选择最适合自己的思维训练方法进行创造性实践,突破自我。
        第二,创新思维能力需要大脑在专注和漫游两种状态下相互转换才能得以发展。项目教学中的各个子任务能够让学生在这两种状态之间自由切换。学生有明确的任务目标,有需要应对的外部和内部压力,因此项目组成员会为了完成任务而使大脑高速运转,执行任务、完成计划。而这一脑区,正是学校用了十二年中小学读书时间去训练的区域,即专注的区域。同时,项目组成员要互相交流,探讨各种不成熟的观点和大胆的假设,分析和理清纷繁复杂材料和事物之间的规律,找到本质所在。在面对束手无策的问题时,学生大脑需要放下专注区带给自己的压力,进入漫游状态,思绪游荡,打开脑洞,让灵感迸发、碰撞。因此项目组成员就像一群突破天才,为了完成不同的子任务,在专注与漫游两种模式之间各自切换,继而输出想法,协同合作,催生创意。解决了一个子任务问题后,他们的大脑又重新专注,进入下一个子任务目标。人脑在项目教学中如此往复锻炼,直至项目中的各个子任务被成功解决,达到思维能力的进阶效果。
        第三,创新思维具有结构性与本能性的属性,前者侧重计划、逻辑推理、分析评价,后者侧重反复实践、情感洞察、主观经验。这两类属性都能在项目教学中得以体现。项目是一个大于课堂小任务,又小于学期大任务的教学组织类型,它有一个截止的时间,有限的空间和有限的资源,学生被要求在各种限制条件下解决问题,于是他们要像设计师那样去思考,调动“设计思维”,即在真实的场景下解决真实的问题。项目教学强调“在真实场景中以做促学”,每一个问题的发生都是每一个创新可能性的机会。通过实践项目,学生在结构性思维和本能性思维之间,在逻辑和直觉之间找到了平衡点,从而激发了创新思维。
        第四,思维品质的提高需要多种知识,视野和多方面的锤炼。项目教学则要求学生打开已有知识,拓宽本专业领域甚至跨学科的视野,挑战新技能的训练。项目本身融多学科、多技能的需求于一体,它要求学生模拟实际应用场景,输出有价值的想法和成果。在商业社会中,人们的社会价值更多依赖于文化背景下的生活实践。项目教学为思维品质的提升提供了具体的实践场景、富有启发性的任务、阶段性目标与终极目标,达到综合锻炼学生思维能力的目的。
        (三)项目教学培养创新思维能力的关键
        第一,项目设计应与思维训练方法相结合。思维训练方法是人们通过研究一个个具体的思维活动,如“创新的题目是怎样确定的?”“设想应如何变为现实?”进而总结出的一套具有普遍规律性的方法。教师设计项目教学各环节时,需要引入思维训练方法,根据实际情况,有针对性培养学生的特定思维。本篇所实践的创新思维训练方法采用了胡飞雪(2009)所著的《创新思维训练与方法》[6]一书总结了20世纪所发明的七种训练创新思维的方法。笔者根据“以创新内容为导向”和“以创新方式为导向”两个角度归类了这七种方法(见表一)。另,许多脑科学研究证明,人类右脑对于图像信息的处理能力可以通过思维导图进行开发,创新思维能力因此获得飞跃性进步,故笔者将思维导图归到创新思维的训练方法中。
表一 七种思维训练方法
以创新内容为导向
选题方法    以创新方式为导向
构思方法
列举法
(缺点列举法、
希望点列举法)    检核表法
组合法
BS法
移植法
思维导图
        
        第二,项目教学在提升思维能力的认知维度有重要作用,在项目教学过程中应加强学生认知能力的锻炼,从而提高思维能力。为了说明项目教学如何作用于思维能力,笔者借鉴目前比较有影响力的思维能力模型——“特尔斐”的双维结构模型(见表二)。 [7]40该模型显示,思维能力有双维度,即认知维度与情感维度。在项目实施过程中,学生通过训练认知维度的6项能力:阐释、分析、评价、推理、解释、自我调节, 从而提升了思维能力,而思维能力的提升又进一步促进认知能力的发展。思维能力与认知能力相互作用,相互促进(见图一)。

        表二 双锥结构模型
认知能力(cognitive skills)    情感特质(affective disposition)
阐释
(interpretation)    分析
(analysis)    评价
(evaluation)    推理
(inference)    解释
(explanation)    自我调节
(self-regulation)    好奇、自信、开朗、灵活、公正、诚实、谨慎、好学、善解人意等。
归类
理解意义
澄清意思    分析看法
找出论据
分析论证过程    评价观点
评价论据    质疑论据
提出替代假设
得出结论    陈述结果
说明方法
得出论据    自我评估
自我纠正   
(注*此表为文秋芳2009年版本[7]40)

三、项目教学培养创新思维能力的路径
        以创新思维培养为目标,笔者设计了引入思维训练方法的项目教学实践路径,该路径分为两个阶段:第一阶段是项目前期准备,包括设置课程项目,创建项目团队;第二阶段是项目的实施过程,包括导入环节、项目前期辅导、项目交流学习、项目成果展示(见图一)。笔者研究团队利用该实践路径分别在本院的15门课程进行了为期两年的实践探索。结果表明,该路径有助于提升学生的创新思维能力。现将项目教学培养创新思维能力的路径作如下介绍(见图一):
        
图一 项目教学培养创新思维能力的路径图
(注*项目教学各环节所培养的思维类型需以人为本,根据项目实际情况,制定对应的思维目标类型。)

        在第一课堂教学中,改革传统封闭式教学模式,引入项目驱动教学模式。根据课程特点,围绕专业知识,教材等设计项目,这是教学过程中的实践项目。这一形式主要是教学计划内的实践,包括以现场教学、案例教学为代表的课堂实践活动;以课程设计、专业实习为代表的专业实践活动;以毕业设计(论文)为代表的综合实践活动。在实施第一课堂项目教学的两个阶段中,教师引入不同的思维训练方法,创设思维训练环境,有针对性培养相关思维的发展。
        第一阶段,项目前期准备。教师先设置课程教学项目。项目选取是否符合教学,是教学改革是否成功的关键一环。符合教学的项目,应该能让学生深入体验到真实而完整的项目开发的全过程, 以及项目在实际中的应用特点。同时,教师指令并引导学生创建项目团队,培养团队协作精神。项目开发, 是一个复杂的系统过程,因此培养学生的团队合作精神是项目教学的有效延伸。将团队的开发合作思维贯穿于整个教学过程中, 有效模拟真实的开发环境, 有利于培养学生项目开发的经验。
        第二阶段,项目实施。根据图一所示,共有四个环节,具体实施如下:环节一,教师设计项目导入环节,帮助学生了解项目的主题背景知识。教师可以通过思维导图启发学生的常用思维,如扩散思维、联想思维和想象思维,调动学生对已有知识的关联,搭建知识关联网络,最后归类与理解意义。环节二,教师对学生进行项目前期辅导,引导和鼓励学生利用图书馆、网络资源进行探索式的学习,为学生积累项目开展所需的专业知识和技能。教师引导学生使用列举法(缺点列举法、希望点列举法),以训练学生的扩散思维、集中思维、直觉思维和灵感思维。学生通过探索、共享的方式阐释、分析看法与论据,思考论证过程。环节三,学生团队内部进行交流学习,教师引导并激励学生制定自己感兴趣的项目主题, 然后学生团队进行项目的管理、组织与实施。巩固学习成果的教学和开发是分模块进行的, 学生根据自身的优势, 分配到相应的模块进行学习和开发。教师可通过头脑风暴法、检核表法、组合法和移植法训练学生的求异思维和逻辑思维。各小组完成对应模块开发工作之后, 通过分析、评价、推理和解释,提出难点,制定解决方法。由浅入深、循序渐进对项目进行创新性改革。环节四,在项目成果展示阶段,学生陈述、描绘成果,并对自我表现作评估,分析和判断来自教师和其他组同学的评价,然后纠正自我。学生可以制定检核表,提升自己的评价思维。
        第二课堂实践依然以项目为依托,主要有两种表现形式: 一是校园创新实践项目。近年来,全国性的“挑战杯”、“互联网+”比赛以及全国大学生的创新创业大赛,都是通过高校内部评选、再到各市各省高校项目的评比,最后推荐到全国范围内进行比赛。这种运用第二课堂形式开展的创新创业教育,为大学生创新思维的发挥提供了课堂外部的真实环境。以项目为载体培养大学生创新思维发展的方式也成为了最普遍的高校创新教育的形式之一。这一形式要求大学生根据自身的需要和兴趣,设计开发、管理组织、参与实施各个行业和专业领域的项目。教师利用第二课堂时间对学生进行项目辅导,帮助项目团队整合第一课堂项目与第二课堂项目的实现环境。二是校外社会实践项目。主要包括参观访问、社会调查、志愿服务、“三下乡”社会实践等。
        
四、小结
        项目教学帮助学生获得身心充实与成就感。创新思维不仅是现代人通用素养的高阶能力,更重要的是,学生在整个创新思维能力培养过程中体验到智识的满足感。他们在解决项目的每一个层出不穷的难题时,或兴奋、激动,或敬畏、惊奇。他们将逐渐相信自己,相信自己拥有广阔的未开发的潜能。他们从应试教育的机械训练方法中走出来,抱着极大热情地主动尝试各种创新思维训练方法,真正爱上各类知识的习得。就像生命需要不断闯关一样,每一个项目都是他们开启思维的端口,引领他们走向下一个更具挑战性的项目。这不就是教育启发人的意义所在吗?
        

        An Exploratory Study on the Cultivation Mode of Innovative Thinking Ability Based on PBL
LIANG Ling
         (Nanfang College of Sun Yat-sen University, Guangdong Guangzhou 510970,China)
        Abstract: The core and essence of cultivating the innovative ability of college students is to cultivate their innovative thinking ability. PBL has played an important role in improving the cognitive ability which composes of thinking ability. Meanwhile, the author puts forward the thinking training methods into the process of PBL in order to make joint efforts to cultivate college students’ innovative thinking ability. For the last two years, the author's research team has tested the above mode on fifteen courses, with the result that the mode has been conducive to the development of students’ innovative thinking.
        Key words: PBL; Innovative Thinking Ability; Cultivation Mode; Teaching Value

参考文献:
[1]张祺午,岳金凤.“十二五”时期职业教育发展的分析与评价——主要规划指标与政策变化的视角[J]..职业技术教育,2016,37(12):22-27.
[2]杨东平.教育蓝皮书:中国教育发展报告(2019)[M].社会科学文献出版社,2019(4):923-926
[3]习近平.坚持中国特色社会主义教育发展道路.培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人[N].人民日报,2018-09-11(1)
[4]汤铭.促进学生“创新思维”发展的思维导图教学研究[D].上海:上海师范大学,2006(5): 4-11
[5]魏炜,覃家飞,李程程.项目教学法在我国教学中应用研究现状[J],大众科技,2018(3):96
[6]胡飞雪.创新思维训练与方法[M].机械工业出版社,2009(9)
[7]文秋芳,王建卿,赵彩然,刘艳萍,王海妹.构建我国外语类大学生思辨能力量具的理论框架[J],外语界,2009(1):40

基金项目:本文系广东省教育厅2017年度广东省教育教学改革项目“基于创新思维能力发展构建学科教学与实践模式——以大学外语类、管理类、艺术类学科为例”(2017SJG05)阶段性成果。作者是该课题组主持人。
作者简介:梁凌(1981- ),女,广东广州人,教育硕士,中山大学南方学院讲师。研究方向:英语教育与教学。
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: