□杨燕
双创教育这一概念具有中国特色。2015年李克强总理在政府工作报告正式提出了“大众创业,万众创新”新概念。2018年国务院下发《关于推动创新创业高质量发展打造“双创”升级版的意见》,自此中华大地掀起“大众创业、万众创新”的新浪潮。2019年教育部发布《关于做好深化创新创业教育改革示范高校2019年度建设工作的通知》 中提出“专创融合”教学模式是做好双创工作的重点;高校教师,是落实“专创融合”教学模式的主力军。职业技术类大学培养人才的目标不同于研究型大学,更注重技术和应用。在职业技术大学层面培养创新创业能力,需要培养学生的创新精神和创业精神,使之具备较强的专业能力、良好的团队沟通能力和过硬的实践能力。“创新”一词更接近于熊彼特的创新理念:创新应该具有经济意义,以产生经济效益为目的;偏离创新的创业精神必然会衰落或改变。因此,对于如何有效实施“专创融合”教学模式,有效培养高职学生的创新创业意识,提高他们的创新创业能力,成为了高职院校教师的重要任务。
“专创融合”教学并不是简单地将创新创业教育和专业教学相加,而是在专业教学中融合创新创业教育,更好地指导大学生的创新创业。但是目前许多高职院校在实际的工作中常将创新创业教育和专业教学分开单独进行,这种模式对大学生创新创业的指导作用很难充分发挥出来。一方面脱离专业教学的创新创业教育如同无根浮萍,另一方面大学生的双创能力也难以得到有效培养,同时“知行不一”“认知不协调” 本身就是行为心理学的常态,难以实现创新创业教育的目的。因此,要改变这种“两张皮”的教学模式,必须要将专业教学与双创教育有效地结合起来,进行“专创融合”。
部分高职院校只是关注创新创业教育的教学形式,很多教师本身对于创新创业应用也是处于懵懵懂懂状态,学生仅仅学习到一些理论知识,对创新创业应用的认知极度匮乏,以致于学生毕业之后陷入迷茫的状态。一些高职院校从比赛角度出发,看起来创新创业教育开展得如火如荼,其实依然是极少数学生参与,绝大多数学生漠不关心的状态。许多创新成果或专利是教师的设计转嫁到学生名下,很多专利权取得相应奖项之后就完成了历史使命,荣誉都是包装出来的主观评价,诸多专利本身不具备市场化,甚至一年以后没续费就失去专利权,违背创新本身含义(具有经济价值)。诸多创业大赛也只是教师撰写商业计划书,学生表演而已;至多是对商业计划书和表现力的考察,缺乏对创业最根本的考察即对创业者素质和心理考察。加之社会大环境、家庭小环境等多方面都缺乏支持和鼓励大学生创新创业的氛围,学生更愿意将大部分精力放在学业上,不愿意浪费时间去参加创新创业活动。这就造成了创新创业主体的大学生积极性不高,直接影响到双创教育的质量。
脑科学和神经科学、认知心理学和认知科学、学习心理学和学习科学、青春期发展心理学等领域的知识发展[1],以及布鲁姆为代表的教学目标分类法、加涅教学设计原理,是以学生为主体的专创融合的课堂教学设计改革的理论基础。
脑科学侧重研究脑结构和功能,神经科学侧重研究脑神经结构和传递机制,脑神经元的工作机制是通过轴突与树突相接的空间触突,形成相应的神经回路,并通过突触修剪和髓鞘化来增强其速度和效能。“运动—环境变化—生存挑战—大脑发展”逻辑告诉我们,要想培养大脑的创新能力,就需要不断挑战它们,让它们动起来。
建构主义教学理论是从格式塔心理学(完形心理学)发展起来的,是基于杜威、皮亚杰、维果茨基研究成果产生的。建构主义认为人们对于新知识的认知,是基于在原有知识与经验基础上,通过新信息进行分析、验证、反思和批判,来建构自己的新知识。学习不是学生被动地被给予知识,而是个体的主动行为,对信息利用的多少取决于建构信息的能力。因此,教学不是一个简单的信息传递,而应重视信息的处理和转换,学生是教学的主体,教师应当从“说教者”向“促进者”转变[2]。
建构主义理论鼓励学生由外在动机向内在动机转化,强调学生积极探索,在真实情境下建构知识体系,注重理论联系实际,注重对学生解决问题能力的培养,使学生在解决问题的过程中实现对自我的超越。认知心理过程和认知神经生理过程是同步发生的。促进大学生大脑和心智同时发展,是高等教育的重要目标。相对于传统的以教师为中心教学理念而言,建构主义教学理论对“专创融合”教学模式改革具有极强理论指导作用。
大学生青春期(18—25 岁)的社会心理主要发展任务是认识社会、认识自我、自我定位和融入社会。这一时期的人体分泌的荷尔蒙以及精力、体力、脑力等达到人生的峰值。随着青春期结束,人脑及人生观、价值观、世界观就进入了相对稳定的成人期[3]。因此,大学课堂教学要抓住这个关键时期,通过系统设计多样化的学习任务和挑战,支持和帮助学生培养“双创意识”,通过活动与实践克服困难,促进学生双创能力的提高。
教学目标分类理论是以本杰明·布卢姆(Benjamin Bloom) 为代表的美国教育心理学家提出的。在这个理论体系中,布鲁姆等人将教学活动所要实现的整体目标分为认知、情感、动作等三大领域。每一领域内,又细分为若干层次,这些层次具有阶梯关系,即较高层次目标包含且源自较底层次目标,每一层次又规定了一般(具体)目标。
1956年布鲁姆将认知领域的目标分为知识、领会、应用、分析、综合和评价六个层次。2001年,后人将布鲁姆教学目标分类模型修订为:记忆(remember)、理解(understand)、应用(apply)、分析(analyze)、评价(evaluate)、创 造(create)。这次 修订,创造作为教学的最高目标被凸显出来,同时创造作为了动词形式,体现了“教学是活动”的现代认知心理学思想(见图1)。
图1 布鲁姆教学目标分类模型演化
1964年克拉斯沃尔(Krathwohl.D.K.)等人将情感领域的目标共分为接受或注意、反应、评价、组织、价值与价值体系性格化等五个层次。克拉斯沃尔的分类给我们的启示:一是情感或态度的教学是一个价值标准不断内化的过程,学生必须经历连续内化的过程,才能将它们转化为自己信奉的内在价值;二是“双创意识”等情感或态度的教学不只是思政课的任务,各门专业课程必须要包含这方面的任务,因为任何知识、技能或行为、习惯都不能离开一定的价值标准。1972年辛普森(E.J.Simpson)等人将动作技能目标分成感知、准备、有指导的反应、机械动作、复杂的外显动作、适应、创新七个层次。哈罗(A.J.Harrow)、基布勒(R.J.Kibler)等人也分别对动作技能目标分类予以了分类。
罗伯特·加涅(Robert M Gagnè)提出了五种学习结果,分别是:言语信息、智力技能、认知策略、动作技能、态度。加涅认为:认知学习是对知识、智力技能和解决问题的能力的学习,其特点是知识的获得和应用;动作技能涉及骨骼和肌肉的运用、发展和协调,往往与认知学习交织在一起;态度是人对外界刺激的肯定或否定的心理反应,既有认知成分,又有情感成分[4]。
ADDIE 模型是加涅提出的常见教学设计模型。ADDIE 模型分为分析(analysis)、设计(design)、开发(development)、实施(implementation)和评估(evaluation)五个阶段,整个课程教学过程形成循环往复、迭代推进的闭环(见图2)。
图2 ADDIE 课程设计模型
在ADDIE 五个阶段中,分析与设计属前提,开发与实施是核心,评估为保证,三者互为联系,密不可分。因此,ADDIE 模型可以简化主要包括:(1)要学什么?(教学目标的制定);(2)如何去教学?(教学策略的运用);(3)如何判断学习者已到达学习成效?(教学评量的实施)三个方面[5]。
专创融合改革的重点之一就是课堂教学的转型,即教什么和学什么,怎么教和怎么学。完整的专创融合课堂教学设计包括教学目标设计、课程设计、学习反馈效果设计、学法教法设计、教学环境设计、教学技术设计等环节。
布鲁姆等教学目标分类法区分了不同的教学目标,高阶学习要以低阶学习为基础,低阶学习要向高阶学习发展。在专业课程教学中,仅有低阶的教学目标,缺乏创造(创新)等高阶的教学目标的专业课程教学也是不完整的;同时,脱离专业课程和学生实际,而进行的创新创业教育是缺乏专业基础,难以存续的。
教学目标是教学活动的出发点和最终归宿。根据ADDIE 模型,从学习需要出发,制订教学目标。所谓学习需要,是指学习者目前的学习状况与所期望达到的学习状况之间的差距。即:差距=期望状态-现状。期望状态是社会对专创人才需求的标准,对学习者的总期望由以下因素决定:社会及其变化与发展所赋予学习者的历史使命、未来的工作岗位或技术变化对专创人才的希望、学习者自身对知识、技能、态度的培养和发展方面的个人要求。现状是学习者群体在能力、素质方面现有的水平。
创新作为专创融合课程教学的最高层次,不仅是存在认知教学和技能教学的目标中,更为关键的是要通过连续内化使“双创意识”成为学生的价值与价值体系性格化。这就需要教师区分各单元知识、技能、态度的一般目标(foal)和其具体目标(objective)。其中具体目标必须用动词予以表述,即要求学生用行动表现出来。(图3是对布鲁姆认知教学目标的解释和相应的动词举例)每一个教学目标应说清楚ABCD:Audience 受众、Behavior 行为、Condition 条件、Degree of Measurement 程度。即什么人、在什么教学技术条件下、做什么事、做到什么程度。
图3 布鲁姆认知教学目标含义与阐释
只有统筹规划,将“双创意识”和“创新能力”通过具体目标纳入专业课程教学目标中,才能有效地帮助学生内化“双创意识”以及建立不同专业课程的认知模型,由低创向高阶有序展开,才能培养出符合社会需求的“双创人才”。
专创融合的课程设计,应以学生为中心,通过行动让学生获取认知、掌握技能和改变态度。一方面行动会获取认知和掌握技能,改变大脑,另一方面,行动会改变态度,潜移默化地将“双创”意识融入学生价值体系中。正如艾略特·阿伦森(Elliot Aronson)所说:行为往往会直接改变态度,人们通过行动做某件事,他会自己为做这件事而找到符合利益的理由。
专创融合课程设计,强调学习是行动,通过行动学习。整个课程设计都将发生根本变化,整个教学的重点是“学”,而不是“教”,教师不再是主角。在课程的教学过程中,要让学生课堂前、课堂中、课堂后动起来,主动地去学习和探索。专创融合课程设计的关键是在于,根据课程特点和学生实际,充分调动学生的学习动机,激发学生情感和情绪。
课程设计的步骤:一是根据需求和学生实际,确定各单元认知、技能和态度的具体目标;二是设计学习效果反馈机制,确保能够检验方式与具体目标要求相一致,更为关键地是能够激励学生“上瘾”;通过学习效果反馈机制,检验学生是否达到知识、技能、态度的要求,同时使学生对学习和创新产生“上瘾”,因此学习效果反馈必须是过程性的;根据教学目标和反馈机制,针对不同教学内容,组织不同的教学策略,也就是教学的方法,帮助学生更好地实现学习目标;三是设计学生学法,凡是学生能够自觉学习的一律不教,学习任务要适当;四是设计教法,即如何帮助学生学习;五是进行教学环境与教学氛围设计;六是确定一般目标(见图4)。
图4 注重学生动机与情感,反向课程设计
传统的学习效果反馈机制,只是考核机制;而且考核往往注重原则而不注重实践,考试是用不公开的试卷来写的,或者以最终论文决定学生的最终成绩,所以在考核方式上容易出现重理论轻实验的现象[6]。学生考试时,会死记硬背一些基本原则,考核既不能反映真实的实践水平和专业技术能力,也很难反映真实的态度,同时,创新意识和创新能力难以考查。
人脑奖励“学会”而非“学习”。“阿伦森效应”告诉我们:人们最喜欢那些对自己的喜欢、奖励、赞扬不断增加的人或物。事实上,学习效果反馈机制既包括考核机制,也包括激励机制,良好的学习效果反馈机制能够有效地激发学生学习欲望和创新欲望。因此,合理改进学习效果机制,不仅要注重过程性考核,而且把过程性考核作为过程性激励机制,通过反馈机制刺激学生的多巴胺,使之能够对学习和创新产生“上瘾”。
在每个学期伊始,教师就可以将知识、技能、态度相关要求的学习任务给学生布置下去,明确要求,让学生可以根据自己的兴趣选择主题,最后的总成绩由学生的过程性考核、课上表现、期终考核等组成。通过闯关、升级、积分、勋章、竞赛等方式,激励学生的学习创新欲望。在课堂理论教学和常规实验实践教学的基础上,测试学生的基本知识和知识综合运用能力,增加理解类题目,重点考查学生对于知识的理解应用能力,减少填空题、名词解释这种靠死记硬背的题目,提高学生解决问题的能力。在课程的考核方式中,思维和能力体现的部分越多,对于课程创新创业的检测效果越具有体现性。
根据企业人才需求和学生学习特点,以学生为中心,创新学法和教法,优化课堂教学。约翰·杜威(John Dewey)曾指出:“如果他不能筹划他自己解决问题的方法,自己寻找出路,他就学不到什么;即使他能背出一些正确答案,百分之百正确,他还是学不到什么。”以学生为主体的教学设计,“学”法在“教”法之前。“学”法设计原则就是凡是学生能自己学的一律不教,教师要思考让学生做什么行动,才能使其掌握所学的知识和能力;“教”法设计原则在于对学生学习有困难的如何帮助学生克服困难,有效学习,学习任务要适当地把学生从舒适区带到发展区,但别送进恐怖区。
通常可以将布鲁姆教学目标的低阶目标,如记忆、理解等,交给学生自行学习;而对于应用、分析、评价、创造(创新)等高阶目标,可以通过案例式、项目式、任务式、探究式、问题式、认知动机驱动等教学法予以展开。例如案例式教学法,通过案例让学生将自己所学的知识能够运用到实际案例的分析之中,学生通过对于案例的自主分析,认识到自己在学习中的不足,对自己进行反思,加深学生的理解,更好地掌握专业知识。例如项目式教学法,从真实世界的问题出发(与学生产生联系),借助多种资源开展探究活动,运用学科的基本概念和原理,以学生为中心(驱动力),在一定的时间内解决一系列相互关联的问题,并将研究结果以一定的形式(作品或产品)发布(胜任感)。在具体的课堂教学中,注重动机和情绪对学生学习和创新积极性的影响,根据各个专业的不同内容、不同特点,从低阶目标到高阶目标,依据内容的有用性、任务挑战性、学习真实性、环境社会性、过程互动性的要求,采用课程渗透、独立设课、模块建立等方式,将双创教育渗透在日常的课堂教学中。
以学生为主体,优化教学方法,学生通过学习行动取得的相应成果,不仅使学生能够在课堂上将自己所学的知识加以运用,提高学生的课堂参与度,有助于训练大脑,使学生学习能力本身能够得到提升,而且在学习行动中创新能力和“双创意识”同时能得到提升,同时还能够取得获得感。
发展科学视角、自然真实世界视角、技术支持的学习环境视角,促进了对教学情景性和教学环境的认识[7]。人是受环境影响的,镜像效应是人体神经的所产生的本能,从众行为也是环境压力下的社会心理的产物。人的发展就是人脑与环境之间的互动,学习是人脑认知和适应外部环境的重要路径。学习是认知建构过程,知识、技能、态度是在活动与思考建构形成的。打造“真实学习”场景,营造激发双创活力的环境氛围对于激发学生学习积极性,提高“专创融合”的教学质量具有极其重要的作用。学习环境及双创氛围营造既包括资源环境、制度环境,也包括校风、班风和学风等组成的文化环境及社会环境。
学习是以解决特定问题为中心的,是与情境有关,尤其是具体情境对学习效果有重大影响:一是真实的物理环境场景,如企业、工厂、车间、商店等,有助于提高学生学习兴趣与创新意识;二是真实的社会环境场景,人际真实互动及相互学习,有助于学生增强学习力,提高处理社会关系的能力;三是真实的问题内容,用“非良构问题”取代“良构问题”,因为现实工作与生活中,解决问题总是缺少资源或信息的,这样有助于真正培养学生的创新能力;四是真实的过程,在教学中让学生真实地完成任务;五是真实的结果,学生在真实自然的环境中学习,可以真实地认知世界、认知社会、认知专业、认知课程、认知问题,综合能力将会得到极大地提高。
学习是具有社会性的,同伴互教互改、三人学习组、非正式小组、小组式学习、大组式讨论、头脑风景、项目任务式等合作式学习方法,学生互教的效果往往比教师去教授学生的效果更好,能够较好地激发学生的学习积极性。学生之间的互教互动,一方面教人的学生是刚刚学会或理解,更容易知道不懂的同学在哪里存在问题,往往能一语中的,使被教的同学很快容易理解;另一方面教人的学生可以在互教互动中发现自己的不足,使自己的认知模型更加清晰,而且也能够在优化中形成创新。良好的社会互动性学习氛围营造不仅有利于教学本身相长,而且能够潜移默化地影响学生的创新意识形成和创新能力的提高。同时,高职院校要营造激发双创活力的环境氛围:整合校内外资源,建立开展与专业学习和双创相关的创客项目、共创空间、共享空间;配套对学生创新创业成果学分认定、学分转换等制度;在学习、生活、实践各个场所宣扬双创楷模、励志之星、名人鼓励、双创活动等,逐步形成专业、双创、资源、制度、理念等融为一体的具有本校特色的校园文化,对学生进行文化滋养和熏陶,使之成为一种文化自觉,实现文化育人;也有助于高职院校学生加深对创新创业教育的认识,从而更好地培养他们的创新创业意识,提升创新创业能力[8]。
在传统的教学设计中,教学内容通过传感器进行分类,教学单元重点介绍某一传感器或检测技术,重点讲解传感器结构和检测技术的方法和指标。虽然教学过程设计得非常详细,但是在教学中主要还是以教师为中心进行教学,缺乏创新教学目标和学生的实践过程。
为了在有限的课时内更好地完成传感器与检测技术的课程专创融合的教学任务,教师在进行课程教学设计时,首先从企业和学生的需求出发,从学生的专业需求、双创需求、理念方法需求出发,以学生为中心,在满足学生对于专业知识的学习之中,有意识地加强对于学生双创能力的培养。根据布鲁姆教学目标分类法将双创教育目标融入课程教学模块目标之中,通过ADDIE 课程设计模型,反向进行教学设计,融合了以专业能力主线、双创能力主线以及学生成长发展所必须具备的意识习惯主线。
根据课程特点和学生实际,将课程内容分为“传感器知识与检测技术学习”和“传感器数据整理与描述”“实验设计”三个部分,明确过程性考核内容,确定学习效果反馈机制,然后根据教学安排进行细分,根据不同教学目标分成若干部分,每部分介绍1—2 个专业课程实例,在此基础上进行课程教学。同时,在单元教学的基础上,自行设计相关教学案例(项目、任务)。选择的案例与课堂上所讲授的知识紧密联系,形成一个完整的教学过程。这样学生在教学过程中就有了参与感,可以切实理解所学习的内容,体会到学习内容的重要性,增加学生对于课程的重视程度,激发学生对于知识的渴望。
根据教学目标和以上在进行实验教学中可能出现的一些问题,教师在设计课程教学时:将低阶的教学目标,以学生自行学习为主,并辅助相应的考核和学习反馈机制;对于高阶的教学目标,以任务引领型为主线的结构,通过任务驱动、问题导向、探究式、情境式等教学方法,理论与实验相结合,增加了设计性实验与综合性实验的比例,压缩了原理验证性实验,使学生不仅联系起来,在上电读取实验数据的同时,还要结合电子线路知识,自行搭建基本的检测系统,增加学生自由发挥的空间,提高了动手能力。学生可以根据所学知识,结合自己的工作特点和测量电路,选择任意一种传感器来设计电子秤,这种效果远优于用传感器直接与实验仪器连接设计的电子秤读取实验数据的效果。
按照明确任务(发现问题)—任务分析—任务实施—项目总结的模式,鼓励学生以三人组的形式“互教互学共创”进行科研创新,在导师的带领下与实际工厂作业结合,进行技术小革新以及专利的研究和申请,在真的创新中学习到探索的方法和研究的方式,激发学生学习兴趣和学习乐趣,使学生在学习中有更多的成就感,帮助学生丰富课余生活,从真正的意义上取得创新,真正实现“教、学、做、创”的统一。
由于时代的发展,传统的课堂教学已经很难满足当代教学的要求,再加上时间有限,很难保证教学效果。为营造真实场景,能基于工厂教学的,就在工厂进行;能够进行仿真教学的,就仿真教学;同时引入网络教学。网络教学的特点是突破时间、教学内容以及空间,以学校的在线开放课程为例:“传感与智能控制”,通过网络教学系统,可以实现在线答疑,辅助教学等,同时在网络教学系统中,学生可以随时回放,也可以根据自己的需求随时点播,满足不同水平学生的学习需求。此外,学有余力的学生还可以通过网络教学系统,进行课外拓展学习。通过学生提问,教师可以及时得到反馈,掌握学生对基础知识的掌握和对重点难点的理解,总结学生的学习情况,及时将重点问题和共性问题及其答案传递给学生。
教师在专创融合的课程建设中起着至关重要的作用,高水平创新创业师资队伍是专创融合课程根本保证。为此,课程教学团队要以身作则,自己踊跃参加创新创业实践活动,参与社会实践、创新创业培训、技能考核等,坚持做到与时俱进,不断学习新知识,探索新方法。
在教学工作中体现创新创业教育理念,以学生为中心,与学生进行平等的讨论与实践,通过思想的碰撞,激发学生的创新创业激情,将创新创业精神转化为中国高等教育主体的精神气质。其中,项目教学法的运用,增强了教学中的师生互动的过程,激发了学生的学习兴趣,学习积极性提高,课堂气氛活跃。教与学的结合将提高学生的专业能力。通过在课程上进行实际操作,学生对传感器的分析与选择有了基本的了解,具备了对传感器进行安装和调试以及解决制作和存在中常见问题的知识储备,帮助学生毕业后能够很好地从事相关工作。由于培训设备有限,每个项目的培训教学应为3-4 人一组。选定组长后,组长将领导和协调项目培训的完成,通过团队成员的分工与协作,每个人承担相应的工作。
为提高学生参与性,培养学生自信心,鼓励学生进行技术小设计、小革新。许多学生从未考虑过专利,学生有了好的设计作品、好的设计方案,可以通过专利申报这个平台,有效地完善教学过程。学生通过申报专利获得授权,也是对他们努力的一种肯定和鼓舞,在学习和掌握专利申请过程后,对于学生而言,不但激发了他们的创新意识,同样对他们今后的发展产生一定的帮助。
总之,要结合学校和企业对学生能力的需求,探索、改进和完善适合职业教育发展的教学改革途径,努力为社会培养更多的专业技术人才。
专创融合这一项课题有待我们进行进一步探索和实践,需要我们运用脑科学、认知科学、学习科学等科学理论为指导,将创新创业教育融入专业课程教学目标之中,以学生为中心,改革学习效果反馈机制,关心学生学习动机和情绪,将学习作为行动,创新“学”法和“教”法,改善教学环境和营造创新氛围,激发学生的学习积极性和创新成就感,潜移默化地培养学生的双创意识,提高学生的双创能力。