菅肖霞
顺应国家改革和发展的导向,在城镇化进程加快、产业结构升级转型时期,[1]以“应用技术”“应用科技”为本的应用技术大学的时代已来临。与此同时,随着大数据时代的到来,网络资源爆发式增长,真正有价值的知识信息容易被掩盖,若想通过网络搜索学习到准确的专业知识势必存在较大的风险和问题。因此,在传统课堂教学中培养应用技术类学生创新思维的同时,也要找到利用网络资源的恰当时机。这是目前教师教学中需要考虑的问题。不失一般性,本文主要以上海应用技术大学数据挖掘课程教学过程中发现的问题为例,分析如何在课堂教学中培养学生的创新思维以及合理利用网络资源的自学能力。
思维是人类拥有的一种特殊活动方式,是在实践基础上发生的精神活动,是精神生产的过程。创新既包括一切从无到有的创造,也包括一切比以前已有的东西具有新形式、新内容的新东西。[2]由此可见,各行各业、不同领域都有创新活动,如技术类的产品创新、工艺创新、原料创新、市场创新、管理创新,也有观念类的制度创新、政策创新、组织创新、文化创新等。无论是技术类还是观念类的创新活动,归根结底,首先要有新的思想或方法在创新过程中发挥指导作用,也就是要有创新思维产生新的设想作为前提基础,才能在创新活动中将此类思维付诸实施,形成创新成果。由此可见,应用技术大学为社会各行业培养技术人才或创新人才的模式与创新过程相一致。
创新思维是一切创新活动的核心。创新思维的广义概念是指在创新过程中一切发挥作用的思维形式的总和;其狭义的定义是指想象、直觉、灵感等非逻辑思维活动,是一种由不充分的前提材料就得出结论的思维活动,[3]也可以是一种跳跃性的思维活动。尽管创新思维强调非逻辑思维的运用,但是分析与综合、分类与比较、归纳与演绎、抽象与概括、发散与收敛等逻辑性或常规性的思维方式在创新活动中也是不可或缺的。创新思维在此基础上,大胆联想、大胆想象、充分发挥灵感、直觉,突破常规思维,开拓认知的新领域、丰富认识的新成果。也就是说,要培养非逻辑思维首先要具有一定的逻辑思维能力。高等院校,尤其是应用技术大学一直提倡的教育创新,是要从应试教育转向素质教育,需要教师在课堂专业课教学中融入对学生的逻辑思维和非逻辑思维能力的双向培养,为大学生步入社会,在工作实践、技术应用中开拓新思路奠定基础,而不是仅仅将培养途径局限于通过校企合作的方式,在学生进入企业实战后再培养。
目前应用技术大学为培养创新人才,有专门针对创业开设的创新思维训练等系列专题课程,但是本文的不同之处是在学生专业知识积累的过程中,借助于专业知识学习的课堂平台,让学生在课堂学习中不仅知道知识本身是什么、怎么用,更重要的是知道为什么。[4]事实上,每个专业知识点本身就是提出者的一个或是一次创新的结果,了解为什么的过程就是再现原创者创新过程。也就是说,教师在课堂教学过程中,将创新思维方法渗透到教授专业知识与技能的过程中。基于此,可将课堂教学中培养创新思维的方法分三步实现:第一步是培养常规的逻辑思维,第二步是在具备一定逻辑思维的基础上,结合非逻辑思维,进一步培养开创性、开拓性的创新思维,第三步是以前两步为基础,让学生通过校企合作、产学研项目或企业实习的过程,进一步从实践的角度掌握创新思维的精髓并将其应用于不同行业中。鉴于本文的重点是创新思维的课堂培养,下面将具体地分析前两个步骤的实现过程。
首先,是逻辑思维的培养。逻辑思维是在感性认识或已有常识的基础上,运用概念、判断、推理等形式对客观世界进行概括的反映过程。其形式主要包括:分析与综合、分类与比较、归纳与演绎、抽象与概括。其实不管是文科还是理科的专业知识中都隐含着逻辑思维的方方面面,尤其是偏理工的课程,如数据挖掘,然而,管理学院的学生大多数在高中阶段学习文科,对于偏理工科的课程都有抵触不愿意学习只是想着应对考试凑学分,认为这类课程是学计算机专业的学生才应该学的课程,对于营销专业或管理学院其他专业的他们根本没有用。且不说在互联网+、大数据时代数据挖掘的重要性有多大,单单就其中的不同挖掘方法就蕴含着几乎所有逻辑思维方式。学习此类课程对于思维的提高完全不亚于专业创新思维训练的课程。
下面通过一个简单的例子说明。如,数据挖掘方法中的分类算法,从最早的也是最简单的ID3, 提高到C4.5, Cart,以及更高级的贝叶斯、人工神经网络、组合方法等,这里就不赘述这些方法是什么了,只是想阐述隐含在这些知识中的思维方式。这些方法的创造过程是由浅入深,而且最初创造分类算法的思想很简单,就是找到当时最好的或最简单的条件,尽快一次性把数据归类。此外,寻找划分条件把数据分类的过程事实上也是抽象与概括的过程。一个新的方法创造出来之后在不断使用或是实验过程中被认识被分析,其优缺点被归纳,为了弥补其缺点,由最初的算法演绎出不同的提高算法,随着算法的增多,通常会通过比较的过程,进一步分析不同算法的优缺点,为了寻求更完善的算法,研究者在不断创新的过程中,可以将现有的方法进行合理组合、扬长避短,更进一步创造出新的方法;或是可以将其他科学领域中的科学发现借鉴来,创造新的算法。所以说知识构建过程的再现就是创新过程的重温,而且其中逻辑思维的应用也是贯穿创新过程的始终。
其次,在一定逻辑思维的基础上,进一步进行创新思维的培养。尽管创新思维的各个部分均包含有逻辑的因素,但创新思维仍然是与逻辑思维截然不同的思维方式,所以还是受到一定的训练和培养。这就需要教师在课堂上指导学生通过自学的方式掌握此类思维方式,不至于被逻辑思维的框架所限制。这里用一个典型的反例说明,学生在学习“数据挖掘”课程时都会用到统计学中的知识,每个概念或定理的构造和意义也都是很好的培养常规逻辑思维的知识点,同学们也从中学到了主要的知识,但是在利用这些知识时就有些教条或是称为死板。如,用到条件概率的计算,我们给定一个事务数据集表格,列出了N条事务,其中满足条件A的事务数为n,这n个事务中满足条件B的事务数为m,n和m完全可以从给定的事务数据集中数数得到,问条件概率P(B|A)是多少,本来口算就可以得出m/n,很多同学都按照条件概率的求解公式计算P(B|A)=(m/N)/(n/N),尽管可以得出正确的答案,应试是没有问题,问题出在这种思维方式上面,陷入理论框架之下,完全忽略了条件概率本身的意义,所以教师有必要在学生具有一定逻辑思维的基础上,引导学生跳出这种思维框架,要有不同的思维方式和看问题的角度。
在创新思维的培养中,就需要发挥“教”与“学”过程中“学”的重要性,在第一步中教师将知识的创新过程和知识的精华讲解清楚,同学具有一定知识识别能力后,更重要的是要给学生足够的自学时间,相信学生能够自学,让学生认识到不懂是最好的起点,在学生有问题时,再帮助学生解决。这里我们是借鉴了教育家钱伟长先生的“创新精神观”。[5]也就是说,可以这样培养学生的创新思维:学生们在不懂的情况下,可以大胆联想、想象,充分发挥灵感或直觉,分析不懂知识与已有知识之间的区别与联系等,考虑是“旧瓶装新水”还是“新瓶可以装旧水”,甚至是“新瓶装新水”,此过程就是一个非逻辑思维充分锻炼的过程,教师的作用就是在学生充分想象后,给予正确的引导,不至于使学生想入非非,在自己搭建的错误基础上越走越远。如此,培养创新思维的前两步可以是一种很好的教学尝试,也为第三步将技术应用于实践奠定扎实的思维基础。
创新是人类不断进步的核心,而创新能力的培养依赖于创新思维的教育。[6]目前,我国应用技术大学的专业知识获得的方式仍以课堂教学为主,大学生的创新思维的培养主要来源于课堂知识结构。但是,互联网资源泛滥,不乏大量的非可靠资源,对于没有专业基础知识支撑的大学生,对于不懂的概念或术语希望立即得到解答,此时,网络搜索成为问题解答、知识获取过程中不可忽视的途径。
在2015年全国人大三次会议上,国务院总理李克强在《政府工作报告》中首倡“互联网+”概念,正式提出“制定‘互联网+’行动计划”。[7]随着移动互联网的兴起,越来越多的实体、个体以及设备都连接在一起,“互联网+”以互联网平台为基础,将利用信息通信技术与各行各业进行跨界融合,[8]产生新的力量和再生的能力,实现以人为本、连接到人、服务于人、人人受益的普惠经济。[9]当然,“互联网+教育”也将在其中碰撞出火花,构建大量专业性的线上教育平台,实现知识学习生活化,在用户产生学习主动性的任何时间点都能够伸手即得,是课堂教育的有利补充,而且这种学习方式也将成为大学生日常生活的有机组成部分。
互联网在线教育使得学生学习知识的时间和地点灵活化,学生可以自主学习一些优质的课程,但是互联网教育只是互联网资源的一小部分,学生可能从搜索引擎中获取大量的资源,目前很多优质的资源平台需要付费才能获取,由于受到限制,学生会选择一些免费的资源,由此问题来了,其中不乏大量错误或是误导性的资源,对于没有专业基础知识的学生来说,很可能从中学到错误的内容。另外,互联网在线教育对于用户一端,是完全个性化的,以用户的学习主动性为直接推动。此模式对于具有主动性、自觉性和知识渴望的用户来说,无疑是互联网教育的受益者,但是对于大学生来讲,在没有经过知识结构、思维培养的阶段,对于专业知识必要性和重要性的认识处于懵懂阶段,缺少主动性、自觉性和积极性,因此,互联网在线教育平台还不可能对大部分学生具有吸引力,因为学生多数只是想从搜索引擎中获取临时想要知道的信息。
“互联网+”行动计划将提供以大数据、云计算和人工智能为代表的新一代信息技术,其将成为促进教育教学模式创新、教学理念创新的知识发现和信息获取的有力技术,但是这将依赖于我们对巨大的网络资源的挖掘或精炼,也就是说,目前庞大的网络资源中真正可靠的信息是匮乏的,在校大学生从网络资源中进行信息提取的过程或前提基础,仍然来源于其在传统课堂上获取的知识结构和逻辑思维方式。
学生网络资源信息提取的程度将直接影响到学生对于专业知识的理解。简单地讲,有传统课堂知识的学习和思维的训练,获取的互联网资源可能对学生深入理解专业知识起到促进作用,相反,如果学生没有一定的课堂知识积累,尽管容易获取网络资源,但是没有识别内容正确性的基础,可能会吸收到错误的或是片面的内容,尤其是在学习一门新课程过程中,初学时有问题不会,或布置的作业不会做时,很多同学不愿意或不仔细看教科书,也不请教任课老师、不与同学讨论,首先想到的是“百度”搜索,最好是能有原原本本的答案,宁可花大量的时间在网络上切换不同搜索引擎或在不同的论坛上提问,也不愿意花时间看书或找老师解答,“幸运的”时候,可以搜索到完整的答案,可以应付老师的检查,但是根本没有真正理解知识点。举一个实例,笔者在讲“数据挖掘”课程时,选用Pang-Ning Tan 著的《数据挖掘导论》(中文版)。该教材是数据挖掘领域经典教材,不论是英文原版还是中文版本,其相关的网络资源较丰富,教材后的习题有英文版的参考答案。布置第一次作业后,学生直接把相应的英文答案翻译后提交,甚至翻译的过程也是利用网络上的翻译软件完成。两个班共69人,没有一个从书本上找答案的,做作业的过程没有起到一丝巩固知识的作用。从这个角度来讲,网络资源对于知识积累和思维培养起到了负面的作用。
因此,在互联网+教育资源发达的当下或今后,在线教育是为了改善课堂教育和模式,不是替代课堂教学,课堂教学仍是必不可少的知识获取和思维训练的重要途径,只有通过教师的专业知识讲解,以及在学生“学”的过程中对其引导、督促、监督和鼓励,在课堂教学的潜移默化中学生的自觉性和资源识别的能力才得以提高。只有在这样的前提下,学生才有知识基础作为资源内容合理性甄别的工具,才能吸取正确合理的信息,获得知识理解的升华和提高。
教师要重视学生在课堂学习过程中面临的难题和疑惑,在授课过程中以及学生自学过程中要时刻了解学生知识掌握的程度。教师要制作课件,将主要内容清晰地展示给学生,如果有条件可以录制视频或音频资料发给学生,并留足自学时间给学生。对学生而言,可以自己利用手机录制音频资料,改掉在上课时偷偷玩手机的恶习。课后复习或自学时,如有遗忘,可以看课件、视频或音频资料。大数据、计算机、信息技术飞速发展的时代,学生们可以从网络上搜到大量的资源,当然也可以自己创造资源。
此外,目前高校的校园网均能覆盖校园任何场所,尤其是教室,那么老师可以在课堂教学中尝试“PPT+微信群”的教学方式,教师一边利用PPT讲解书本知识,一边面对面建立朋友群(老师和所有上课的学生),并将提前收集、筛选后的,与专业重点知识相关的网络资源分享到朋友群里,一方面给学生示范了网络资源哪些是正确的、有利用价值的信息,学生可以从教师提供的链接中深入学习到更丰富的知识,有效地利用网络资源的同时也可避免错误资源对于学生学习知识的负面影响;另一方面可以避免课堂中学生不听课、玩手机游戏、利用微信聊天等问题。此外,我们可以将微信群作为学习管理平台,师生之间(任课老师与选课学生之间)可以随时互动,学生遇到困难时可以提出疑问,教师或其他同学都可以解答,提问题的同学可以得到答案,同学之间可以互相帮助,每个同学都可以巩固知识,可谓一举多得。我们也可以将线上教育中的一些测评工具带到课堂教学中,不断地提高课堂教学模式和质量,最终使得学生学到知识的同时,也能完善思维能力。目前,已经有专家采用微信互动的方式做讲座,我校曾经邀请具有丰富应用技术人才培养经验的专家做交流报告,老师和同学们听过后受益匪浅,希望能在今后的课堂教学中也采取此形式提高课堂教与学的互动,更重要的是调动学生自主学习的积极性和主动性。
本文研究的是应用技术大学传统课堂教学中学生逻辑思维、非逻辑思维甚至创新思维的培养方法,认为课堂教学过程是学生获得知识的过程,更是创新思维培养的过程。同时,考虑到目前我国进入到“互联网+”的大数据时代,网络资源爆炸式增长,利用搜索引擎了解信息是目前学生解决未知问题的重要途径。在传统课堂教学与新型大数据时代共存的背景下,如何通过课堂教学培养应用技术大学学生的创新思维,并指导学生合理利用网络资源是高校教师,尤其是应用技术大学需要深入思考的现实问题。本文系统性地诠释了一种创新思维培养模式,旨在使学生在学习知识时能深入掌握知识背后隐含的思维方式,并能够合理利用“大数据”资源。此种培养模式与应用技术大学培养应用技术人才的理念不谋而合,同时为创新教育模式的研究拓宽思路。
注释:
[1] 牟延林. 思考应用技术大学的中国价值[J]. 中国高教研究, 2015,(6):73-75.
[2] [3] 雷晓凌. 创新思维、方法和管理[M]. 北京: 冶金工业出版社, 2013.
[4] 魏淑慧. 研究式教学与学生创新思维能力的培养[J]. 山东师范大学学报:人文社会科学版, 2008,53(5):68-72.
[5] 李旭编. 钱伟长的教育观[M]. 上海: 上海大学出版社, 2008.
[6] 李淑文. 论创新思维培养的方法[J]. 教育理论与实践, 2005,(20):6-8.
[7][9] 马化腾等著, 张晓峰,杜军编. 互联网+国家战略行动路线图[M]. 北京: 中信出版社, 2015.
[8] 平和光, 杜亚丽. “互联网+教育”:机遇、挑战与对策[J]. 现代教育管理, 2016,(1):13-18.