创新方法教学特征及其因应策略

马敏劲

（兰州大学，甘肃兰州 730000）

随着信息化的高速发展，方法学教育在高等教育日趋重要，要提升学生自主学习和探索知识能力，方法学教学是认知路径重塑的关键[1-3]。我国高等教育中方法学教育缺失，导致从科学原理到实践应用存在一定的技术鸿沟，知识转化为生产力的效率较低，其本质是创新不足。创新是利用资源创造财富，是大学生保持核心竞争力和企业保持活力的重要源泉[4,5]。创新不是无序行为或低效的试错法，遵循创新方法可提高创新效率。除学科的专业知识外，创新方法教学将培养学生创新意识和训练学生创新思维，成为高等教育培养创新型人才的重要方法。2015年，国务院办公厅印发《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》，明确九大任务中包括健全创新创业教育课程体系，鼓励学生保留学籍创新创业。独立自主创新是在深入专业领域的基础上围绕切实问题开展的创新活动，需要跨学科知识探索和创新方法的综合应用，创新方法教学可为高校大学生拓展创新思维、提升创新能力和培养创新意识提供行之有效的方法学支持。

1 国内外创新方法教育研究

创新方法又叫创新技法、创造技法，目前学术界没有统一定义，可视为创新活动的手段、流程和方法的总结，创新方法教学旨在培养创新意识、扩展学生思维、提高学生提出问题和创新性解决问题的能力。美国是最早开设创新方法类大学课程的国家，1967年，美国斯坦福研究所对美国大学开设创造性解题的课程做过问卷调查，早期开课学校共9 所，主要面向社会人群[6]；1975年，纽约州立大学布法罗学院创立了世界上第一个创造学硕士学位点，至1979年，从事创新方法研究的机构增加到63 个，20世纪80年代，美国在多个学科领域进行了创新方法开发和融合教学，1999年，美国第一届全国高校创造力会议召开并收到61 所高校提交的67 个创造学课程教学大纲[7]。除美国外，日本和苏联也较早地研究创新方法。1969年，日本教育学杂志开始刊载创造力研究成果，20世纪70、80年代得到长足发展；1946年，苏联发明家阿奇舒勒组织研究专利的发明方法，提出了问题发明解决理论TRIZ，对发明创造产生重要影响。90年代，TRIZ 在全世界推广，美国、欧洲大学相继开设TRIZ 课程，90年代末日本也在东京大学等高校开设TRIZ 课程，目的是提高学生创造力，培养创新型人才[8,9]。

我国高校创新方法教育的兴起可以追溯到20世纪80年代，一些创新方法成果在高校推广开来，90年代，多所高校开展了创新方法研究，但同时也存在许多问题，如教学重视程度不够、师资缺乏、理论研究薄弱[10]。2008年，科技部联合教育部等多个部门在全国推广创新方法TRIZ 理论，并借鉴韩国三星公司导入TRIZ 的成功做法来提升企业核心竞争力和创造经济利益[11]。相比发达国家，我国引入TRIZ 较晚，TRIZ教学在国内高等教育中滞后，2020年42 所一流高校开设创新方法课程调研结果表明，开设创新方法TRIZ理论课程的高校仅占24%（见图1），其教学未得到高校足够重视。

图1 2020年中国42 所一流大学创新方法课程（包含TRIZ 课程）和TRIZ 课程开设情况

2 创新方法TRIZ教学特征

创新方法TRIZ 理论提供完整的方法内容学习和训练，在企业中推广，获得切实成效。高等教育通常以通识选修课方式开设创新方法TRIZ 理论课程，且存在有别于专业课程教学的三个特征。

（1）标准答案训练体系下的惯性思维。我国教育遵从普鲁士教育模式，学生通过统一的高考选拔进入大学，接受高等教育，在中小学阶段进行了严格且大量的做题训练，长期以来形成依赖有明确标准答案解法的惯性思维，自主学习和探索过程都受到限制。经过相同形式的重复性大脑刺激训练，学生思维同质化，学习知识却没有创新性解决实际问题的能力。大学创新方法TRIZ 理论教学曾开展一项测验，需要学生在空白纸上用多种方式连线AB 两点，结果大部分学生仅用直线连接两点，“两点之间直线最短”视为其思维发散障碍，表明强化应试教育的训练体系下学生思维固化和创新缺乏，如何培养学生创新思维，辅助创新方法教学，是培养创新型人才亟待解决的前置问题。

知识自由探索是非标准化问题，标准化教育从思维上遏制了探索问题和创新的多途径。创新方法教育培养具有创新思维和创新能力的学生，其中重要一环就是要打破从众型、书本型、经验型和专家型的定势思维，培养学生独立思考能力。学习不能仅限于书本，在工作和生活体验中学习才能提升教育感知、积累经验、驱动其内在的主动学习积极性，以TRIZ 理论所倡导的结构化思考来提高创新能力。

（2）创新方法教学与专业局限的矛盾。高校普及四年学制，一、二年级学习基础知识和部分专业基础知识，三、四年级深入学习专业知识并实践应用，推行在扎实基础知识之上的专业知识掌握和技能发展，“建筑式”的学习结构虽然呈现教学稳定性特征，但传统教学和标准化人才培养不利于个性化教学定制和内驱动式的主动学习，机械学习和应试教学仍然普遍存在。学生在深化专业课程学习的过程中，知识领域不断收窄，其思维也在专业领域不断固化，与当今多学科交叉融合和跨学科人才培养的需求严重不符。创新方法TRIZ 教学不可避免地与专业课程的方向局限构成一对典型矛盾，一方面需要学生具有创新思维和综合解决问题的能力，另一方面却在细分专业领域设置了潜在的学科壁垒。

针对不同年级、不同专业学生开设创新方法通识选修课，各年级自由选修人数显示（见图2），高低年级选课人数分布存在明显差异，95%以上选修学生来自低年级（一、二年级），一定程度上反映了各阶段学生学习动力和学习需求的差异，普遍存在创新兴趣的动力边际效应递减现象，反映出创新方法教学与专业思维局限之间的潜在矛盾。

图2 创新方法教学与专业课程深入的矛盾

（3）创新方法具有双重知识性。构建主义学习理论指出教学不是简单的知识转移，而是在学生已有知识经验的基础上对新知识的探索，引导知识接收、转换和吸收内化[12]。知识按学习接收难易度可划分为显性知识和隐性知识，包括真显性知识、伪显性知识、伪隐性知识和真隐性知识[13]。显性知识容易通过学习和交流获得，也可以通过一段时间的学习和训练掌握，如计算机编程，隐性知识是需要深耕某个专业领域才能掌握，或通过长期学习总结领悟到的经验和知识，如生物医学。

创新方法TRIZ 理论表现出了显性和隐性的双重特征（见图3），一方面，创新方法是创新活动过程中提炼、总结出来具有普适意义的方法论，其方法知识本身具有显性的特征，学生容易通过学习掌握；另一方面，应用创新方法解决实际问题，涉及学生专业知识、经历经验和思考方式，表现出隐性特征。以TRIZ 理论解决问题为例，首先针对实际问题建立问题模型，其次通过问题模型TRIZ 工具找到解题模型，最后从解题模型出发转移到解决实际问题上。创新的关键需要在细分思维方向上获得“启发”，与知识转换、变通、感悟和应用技能有关。教学上存在知识学习和知识应用的基本矛盾，学生在学习创新方法时往往针对问题预设方案，不按创新方法步骤执行，思考维度受限，得不到创新解决方案。

图3 创新方法知识的显性和隐性特征

3 创新方法教学的因应策略

针对创新方法教学的三大矛盾特征，改变传统教学模式，提出了以下三个因应策略。

（1）多重案例启发，主题式讨论。惯性思维在习题训练和解决问题中得以强化，创新第一步即是转变惯性思维。创新方法既有显性知识特性，又有隐性知识特性。教学方法上，针对教学内容中设置多重案例，可视化的创新案例能激发学生学习兴趣，从兴趣入手扩展自由开放的主题式讨论，注重应用训练，强化团队合作，提高学生分析问题、应用知识的技能和解决问题的能力。教学组织形式上提倡小班制教学、课堂大分组的讨论式授课，为每一个方法知识点提供丰富案例，进行分组训练，学生通过小组激烈讨论来转变思维。组员间交叉发言和积极思考，及时反馈刺激了交流需求的增长，提高学生的创造力，促进主动思考式学习。另一方面，创新方法教学中设置学生创新课题，通过学习的创新方法来研究创新课题，提高学生方法应用能力。

（2）PBL 持续性教学。问题导向式教学（PBL:Problem-based learning）是将学习置于问题情景中，以学生主动学习和主动探讨而开展的教学方式，通过提出问题、分析问题和解决问题来提高学生知识学习效率和应用能力[14]。创新方法教学中自带课题很好地契合了PBL 教学，学生自带课题是为了学习和应用创新方法来解决问题，以某一课题来进行课堂大分组讨论，有助于学生思考并提出更多解决方案，借鉴、泛化和启发思考维度。

限于课时，创新方法在课堂PBL 教学的基础上，推行PBL 持续性教学，从时间和空间外拓PBL，包括横向持续性和纵向持续性两个维度（见图4）。横向持续性以三人为小分组进行学研分析，包括图书馆查询、网络检索、产品调研等，来扩充课题相关知识和组建研发团队。带着目标学习促使学生在学习知识中解决问题，在解决问题中学习知识，耦合学习知识和解决问题的双向反馈过程，提高学生学习的自主性和积极性。纵向持续性是在高阶专业课程学习的基础上，增加跨学科交叉课程，引导学生综合运用专业知识和创新方法来创造性解决问题，该过程甚至延伸至硕士、博士研读阶段，促进本研贯通的跨学科交叉创新人才培养。

图4 PBL 持续性教学的横线拓展和纵向拓展

（3）开放式办学，产学研结合培养人才。实际问题往往是多学科交叉的复杂问题，研究课题往往涉及多学科知识的交叉应用。由于中学阶段知识记忆理解类型的教育延续至高等教育，导致学生呈现学习目标不清晰、学习动力不足、个性发展不充分、对未来迷茫等特征，其关键问题是学生应用知识解决实际问题的实践能力不足，缺乏对问题提炼的能力。课堂讨论式教学和课题的PBL 持续性教学，都有助于创新方法从显性知识到隐性知识的全覆盖教学，但与学校外界联系较少，不符合开放式办学理念[15]，学生不能完成从知识学习到知识体验的转变，因此推行大学生创新创业教育改革可为学习提供更多外界触点，构建产学研人才培养模式，鼓励学生用课题参加大学生创新创业训练项目、比赛等，促进创新成果转化，既符合市场需求，又为社会发展带来创新动力。

4 结论与讨论

创新方法教学活动结合其特征来开展的主要目的是转变学生标准化教学以来的惯性思维、深度融合专业知识与创新方法、协调创新方法显性知识和隐性知识的特征。创新方法教学以培养学生创新意识、创新思维和创新能力为目标，课堂中以分组讨论的形式加强知识应用训练，通过自带课题解题的方式来提高学生创新能力，以问题为导向拓展学研维度，促进不同学科交叉融合，增强学生解决实际问题能力。秉承开放的办学理念，组织学生参加研发项目和竞赛，推进科技成果转化，培育孵化新企业，形成产学研深度融合的创新人才培养模式。