学习与创新_学习与创新的名言
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学习与创新
摘要:创造能力属于天才，是不可教的，创新却是可教可学的。要进行创新教学，必须改变“学习”概念，改变模仿思维方式和行为方式，把传授书本知识转变为激发学生能力，以行动能力和认知能力促进学生吸取知识。要使学生主动，就必须让他们自己选择和决定。要激发学生创新能力，就要能够发现问题，解决问题。
关键词：创造 创新 模仿 能力 寻找发现
我不知道怎么能够把学生教成科学家，因为天才是无法可教的,但是我知道怎么能把学生教蠢。教师讲得越多，学生就变得越蠢。满堂灌、死背书、出难题、考笔记，是让学生变蠢的四大绝招。这都来自教师，包括我在内。要培养创新人才，必须改变“学习”概念，改变当前教学思想，把灌输书本知识变为激发能力。
1.什么叫学习？
什么叫“学习”？学习起什么作用？一般认为学习就是读书，获得书本知识，书本外的东西不是知识，一门学科中最有价值知识是它的理论。实际上，当前所谓的学习就是模仿。让学生跟着老师走，按照老师要求去做，好学生的实际标准是从知识、观点、方法、读的书符合按老师要求，老师最满意。学习的主要方式就是听课、抄笔记、完成作业。许多好学生能够把一本教科书的内容几乎全背下来，甚至记得住某一句话在第几页第几行，此言并不夸张。这种学习理论来源于行为主义心理学。
行为主义心理学主要起源于20世纪初起源的俄国和美国，代表人物是巴夫洛夫和华生。巴夫洛夫通过对狗的实验，发现了条件反射规律，由此建立了学习理论，认为外界刺激是主动的，并起第一作用，生命体接受外界刺激并形成固定反应，这种过程就是学习过程。换句话，学习过程是接受外界刺激，形成机械反应的过程。这些通过动物实验得出的结论被应用于人。在这种教育思想指导下，教育方法主要采用填鸭式的灌注法，要求学生死背硬记大量东西，形成机械式的条件反射，不断用书面考试给学生强烈刺激，这种方法无异于把学生看作巴夫洛夫实验中的狗。它对我国高等教育有很大影响。
1970年后出现了人本心理学以及认知心理学、加上美苏冷战对开发智力的需求、和西方“68学生运动”对校改的呼吁，引起了西方教育思想的重大变化，综括起来其基本观点如下。第一，心理学认为学习有三种基本形式：通过刺激反应学习，通过认知学习，通过行动学习。与此对应在心理学中主要存在三种学习理论：行为主义心理学，认知心理学，动机心理学。认知心理学在教育中强调全面认知能力，动机心理学强调行动能力。至今，行为主义心理学的应用仅限于反应训练，例如在体育和军事的有些感知和动作反应训练中，它强调感知-反应能力。这三种教育思想都把能力摆在第一位。第二，人们再次回想起德国著名哲学家、教育家洪堡的教育思想。早在1809年在探索现代国家教育体系时，洪堡就提出教育应当有两个目的：为国家、也为每个人，并且这二个目的是共同的。他认为教育应当成分激发人的能力，他说：“人的真正目的——不是那种朝三暮四的、来回摇摆的目的，而是那种永远不变的受理性支配的目的——是最高限度和最和谐地把他的能力形成一个整体”，“学校应当全面地、没有任何缺陷地激发各种能力”（注3）。柏林大学的第一任校长、著名哲学家菲希特也强调能力，他认为“学习本身不应当是模仿过程，而是生产过程，是生产智力内容的过程，不是固守现有的知识，而是促使对未知世界的好奇，不断突破个人能力的局限”（注4）。针对当时德国教育中的主要问题，他批评了“苛刻地按照书本训练人，使人只会照书本去解决实际问题，而面临新的未知问题时就束手无策了”。他认为“理想的教学应当是一种集体的思想流，师生相互启发、相互补充，一直通向新发现，学生可以跟随教师，也可以提不同观点”。他们的教育思想把能力放在第一位。19世纪德国的教育改革形成了现代教育思想和体制，对德国统一和工业化起了决定性作用，并对全世界都产生了巨大影响。第三，人的学习智力行为属于高级思维活动，不是狗那样的被动刺激反应过程。现代最著名的认知心理学家之一的皮亚杰认为，“刺激－反应”（例如刺激皮肤后肌肉的反应动作）型的规则反映了低级能力，不适合人的许多高级能力，例如语言、复杂问题的求解等等（注5）。他也把能力放在学习的第一位。第四，动机心理学认为，人的思维是主动，不是被动的刺激反应过程，人生目的、价值观、需要、对知识的兴趣等因素对学习起主导作用。第四，西方普遍认识到，学校能提供的书本专业知识都是过去经验的总结，在科技知识飞速发展的时代，这些书本专业知识很快就会被淘汰了，学校无法给学生提供未来的知识。换句话，把传授专业书本知识放在第一位，永远落后于时代的需要，应当把激发学生的全面能力放到第一位。回顾历史可以发现，孔子、培斯塔罗齐、洪堡、皮亚杰等等对教育曾经有过重大影响的教育家，都把能力放在第一位。
根据这种现代理解，现在再看看什么叫学习？在脑力劳动中，学习有三重含义。第一，学习就是全面和谐激发出自己的能力，从而改变感知方式、思维方式、行动方式、交流方式。因此，教师的主要作用之一就是因材施教，根据每个学生的情况，激发他们的能力，促使学生依靠能力掌握知识。第二，学习过程是观察、认知过程和行动过程，学习包括“理解”和“会干”，这二者不可分离。理论脱离实践行动不可能学到知识。只口谈理论，不会解决问题，就是纸上谈兵。第三，通过学习形成自己的专业工作经验和职业行为方式。这些“经验”和“行为方式”，只有通过学生自己干才能获得，为此教学过程必须使学生处于行动地位。上述三个方面，都可以通过教学传播给学生的，教育中真正起作用的是老师的行为方式，因为学生最基本的学习方式是观察老师的行为方式，学习过程是模仿老师的行为方式，他们学到的关键东西不是来自老师讲课的内容，而是来自老师的专业价值取向、老师怎么做，他们吸取老师的成功经验。如果教师只会从书上抄，学生也学会抄。有些学生和教师写论文的主导思想就是抄，“天下文章一大抄，只靠桨糊和剪刀”，遇到问题，没有其他办法，只会寻找“先例”，翻书本。这一行为方式一代一代传播下去，形成了纸上谈兵、照猫画虎、闭门造车、真题假作等等毛病。如果把这种行为方式带到工厂，他们会创新设计吗？通过教育传播模仿行为方式严重影响了我国经济技术发展，这使人感到十分痛心，这使我们同西方的技术水平在许多方面的差距还在加大，《经济参考报》2000年1月6日报道：“1991年国产机床国内市场占有率62%，到1999年降为33%。其中数控机床的占有率更低，仅占16%，„„企业典型产品的技术主要依靠国外。„„更令人忧虑的是，我国大多数企业包括相当一批国家重点企业缺乏具有自主知识产权的产品和技术，企业普遍没有技术储备。”
2.什么叫能力
当过母亲的人都明白，小孩子从一生下来，有的爱动，有的安静，有的行动快，有的慢，有的对音调高低感觉很准，有的五音不全。这些就反映了能力特性和差别。
什么叫能力？在心理学中，曾经对能力有过一个认识研究过程，出现过许多定义。1993年在“人的认知能力：能力分析概观”一书中，卡若（注6）认为：“能力是用来描述个人的一种属性，是具有一定稳定程度、持续比较长时间的属性”。能力是通过一定的任务了确定的，例如阅读一段文字，看阅读速度，这就是一种能力。通俗地说，能力指作事情的真本事。心理学通过各种任务来测试能力，你会作什么事情，就具有什么能力，作得好，能力强。换句话，只听课读书许多能力就没有被激发出来，书面考试对许多能力也无法评定。如果仔细区分，可以发现，完成一件任务可能需要许多能力，每个能力又包含许多基本能力元素（能力因素），例如阅读：字的识别和理解能力，句子理解能力，猜词能力，文章理解能力等等。
能力是人固有的潜在特性，每个人都有自己的能力，与别人的能力都不完全相同。随着年龄增长，潜能也成长。能力基本上不可教，不是靠“灌”进去的，而是通过适当条件“激发”出来的，通过自己行动“练”出来的。所谓“可教”，是指可以通过老师外界激发作用、促使学生通过自己的行动发挥能力而获得知识。教师的这种外界激发和引导作用就是“教”，学生的行动过程就是“学”，这些又被称为“可改变”的部分。所谓“不可教”，是指不可能通过老师外界作用使学生获得，即使学生愿意，也很努力。这些又被称为“不可改变”的部分。更准确地说，有些特性无法改变，有些特性很难改变，有些特性在短期内无法根本改变，有些特性受影响的因素太多，有时教师和学生的主观作用没有其它因素的作用大。
教师的作用之一就是发现学生的潜能、寻找适当方法激发这些潜能。怎么激发学生能力呢？第一，洪堡认为：要激发这些能力，“第一个条件是独立不受强迫”（注1）。也就是说，让学生独立的选择和决定，这同时也意味着让学生对自己的选择和决定负责任，对自己的人生负责任，那些对自己不负责任的学生只能降格。19世纪初，当洪堡建立世界上第一所理科大学时就已经实现这些了，这一经验已经被大多数国家吸取。在当前情况下，我国也许不能够一下实现，但是应当逐步向这个方向过度。第二，促进能力发展的方法主要是提供各种环境和条件，尤其是实践，鼓励学生自己尝试，鼓励他们发现自己的能力特长。教学采取跟随方法，根据学生需要提供相应知识和帮助。促使儿童能力发展的简单方法是，注意儿童的稳定兴趣，跟随这种兴趣，在玩环境中提供这种条件。以能力促进知识学习，目的明确，兴趣充分，学得实际，学得快，学得多。第三，洪堡认为“学校应当排除那些不能促进能力的知识和引起偏面发展的知识”（注3）。换句话，能力不可教，却可能被压抑，满堂灌、死背书、出难题、考笔记，是让学生变蠢的四大绝招。
有创新本事的人必须激发出两种能力，独立行动能力和认知能力。一般用行动能力来描述评价是否能够独立作事情、独立生活、独立工作。行动主要包括四大类能力：选择确定动机和目标，选择决定计划，灵活实施计划过程，判断评价行动结果。认知能力也是由许多能力构成的，主要包括：感知，注意力，记忆，思维，表达和交流能力。创新能力属于认知能力中教高级的能力。其中，发现问题、解决问题、寻找发现式思维和丰富经验对创新很重要。
3.行动能力。
要独立完成一个行动，首先必须能够独立建立目的动机，它是起第一作用的。目的动机可能表现为：信仰、价值、人生观、态度、兴趣、需要，它受许多因素影响，其中主要的是性格、条件、相应的能力、家庭和社会影响等等因素有关。目的动机是在长期过程中形成的。如果学生存在相应的内因，通过长期教育可能逐步改变价值和人生态度，通过适当教学方法可能激发学生兴趣和能力。如果学生不具有相应内因，老师不可能强迫学生对一个专业产生兴趣，不可能使没有创新能力的学生转变成有创新能力。然而，以教师意志代替学生主动性，就可能压抑学生的能力和兴趣。动机（兴趣）是要经过比较选择才能作出决定的，从这一点出发，应当逐步放开学生，实施全面选择制度。这是鼓励促进学生能力发展的最重要步骤之一，对国家和学生自己的一生有长远意义。指令性分配学生专业和指令性学习，引起许多学生反感学习，造成许多人毕业后改行，或对专业工作缺乏责任感、事业心、成就感，工作中混日子，给国家和本人都造成难以估量的损失。
确定目的动机后，计划就起决定作用。让学生自己计划，是促进独立行动能力的第二个主要方法。制定计划主要考虑的是可行性、灵活性、怎么解决问题、和不可预测因素。在面临陌生的新任务时，未来是不清楚的，让学生自己安排选择学习计划，就是把学习过程变成了与创新类似的行动过程。学生不得不考虑到几个问题：自己的学习目的是什么，想达到什么水平，遇到问题后怎么办，设法去解决问题，还是改变计划？要设法解决问题的话，就要考虑解决问题的策略。要改变计划的话，就要准备若干个计划。是否考虑不可预测因素的影响？
如果学校把一切课程、实习、实验、设计任务都安排好，就使学生失去了这种锻炼机会。工作后，仍然不会计划未来。现实工厂企业中，工程师们大量遇到的也是种类问题。在学校里给学生提供机会和处所锻炼这种能力，直接对未来工作有用。除上述因素外，意志力对独立行动是不可缺少的因素。
4.认知能力
脑力劳动需要的主要能力是用认知能力描述的，认知能力主要包括下列几大类：感知（觉察、寻找、发现、区别、识别），注意力，记忆（短期和长期记忆能力），思维（寻找发现式思维、逻辑思维、生活常识和经验），表达（直观表达、语言表达、逻辑表达、其它符合表达能力）和交流能力。其中，发现问题和解决问题的能力，强调寻找发现式思维和丰富经验对创新的重要性。
要解决问题，首先要能够发现问题,这是同往创新的第一步,也是最难的一步。在生产科研中，一般人习惯根据知识经验去观察发现问题，然而反常问题往往超出了这种正常知识。许多人在尝试过自己全部专业知识，仍然不能发现问题时，往往就放弃了。其实，当知识经验不再起作用时，能力就变成解决问题最重要的方法，观察就成为发现解决问题的第一步。同样，当知识经验失效时，解决问题的主要办法就是靠思维方法了。在工程技术中，解决问题一般使用两类方法：逻辑思维和寻找发现思维（heuristics）。过去误认为数学逻辑思维是工程技术中解决问题的主要能力，认知心理学研究发现了许多寻找发现思维方式，这些思维方法广泛应用来发现解决日常脑力劳动中的问题。它主要包括下列方法。第一，减小差别法，这种解决问题方法的主要思路是发现当前状态与目的状态的相似处和差别，通过行动逐步减小差别，提高相似性。第二，尝试法：通过各种尝试观察其反馈效果，从而发现问题的出处，并解决问题。如果不能产生反馈效果，就无法进行下一步尝试，这种方法就不起作用了。第三，模拟法：根据拥有的经验，在遇到相似问题时用同类方法进行尝试，这也是学生在解决数学问题中使用的主要方法之一。第四，生产法：把解决问题的经验归纳成许多规则，当满足一定条件时，就采用相应的规则来解决问题。以知识为基础的问题可以尝试这种方法。第五，一般求解法：有叫规划法。问题求解的基本思路是寻找问题存在的范围，求解过程是：明确初始状态和最终状态，发现问题，寻找操作过程或适当路径，达到目的状态。第六，反推法：从最后结果反推，返回出发点（出发条件）。在解决过程中，往往先把最终结果分解成若干子问题（部分结果），集中解决各个小问题。如果部分结果相互不独立，解决一个子问题可能会防碍另一个子问题的求解，这时该方法失效。第七，机会法：解决问题的过程并不是严格从上而下（从头到尾）的系统逻辑过程，而往往是同时发生在各个层面上。在发现解决问题中随时观察，可能发现同时若干机会进一步发展解决问题的计划。当前，对各种工程技术工作中所使用的寻找发现思维方式还缺乏系统观察，这是今后工科教学研究中的一个工作。
5.创造与创新
从心理学角度看，创新（innovation）与创造(creativity)不同。大约从1950年代起, 由美苏冷战对抗的需要，西方开始对创造进行研究。但是应当注意，当时在美国的这些研究在某种程度上受实用主义影响，缺乏严谨细致的心理学基础，有些基本概念——例如创造力（creativity）和智力（intelligency）——缺乏深入谨慎的思考研究，迄今还很难下一个能被广泛认同的的定义，所以它的概念和理论往往只能起参考作用。
用通俗的话来说，创造是对“无中生有”的正面理解。1970年吉尔福特（注1）描述的创造行为有下列特点：（1）对问题很敏锐，能够发现知识中的矛盾、空白、不一致性，以及在习惯和传统思维方式和处理方式上的问题。（2）超常的忍受能力：能够承受内在的高等紧张和孤独。创新工程中会经历许多错误，但从不放弃。（3）能产生大量新主意（例如联想、想象、象征、主意），常常象儿童一般。（4）灵活性：能够改变思维、期望、和观点，善于听取别人，形成新的知识和经验。（5）超常的精力：创造性需要反复不断探索问题，能够克服困难、阻碍、错误和不断出现的新问题。（6）超常的评价能力，以识别问题和有希望的解决方法。
（7）多种专业知识以及特定的基础知识。因此能够形成确定的目的、吸收所需的信息、方法和条件。（8）能够把创新的东西与别人交流，把它转变成语言（词语、颜色、声调、画面、象征或公式）
哈色洛夫（注2）认为创新过程有下述五个的阶段。（1）发现问题阶段。识别问题和矛盾，发现知识论点空白和经验中的空白。这些问题和空白往往被忽视、或被看作是不成问题的东西。（2）探索阶段。从各种角度抓住问题领域、认识和确认问题，逐步对问题有较清晰的理解。因此重新分析和结构经验、信息和知识体。在这一阶段存在许多可能性以及矛盾的解释，并没有形成最终的答案。（3）孵化阶段。至今对此还缺乏深入研究。紧张的思维在这一阶段得到情绪放松，甚至忘记了所研究的问题。出现一种难以用语言表达的、而是用直观或象征性表达经验和尝试的大脑神经组织。（4）寻找发现式回溯。这是创造过程的核心。它是在大量艰苦劳动中反复寻找探索中才可能出现的。寻找发现式思维（heuristics）不同于逻辑思维，它表现为一种游戏式的、无联系的漫游思维，不断改变想法，不断补充想法，这样试一试，那样试一试验，改变一些想法，放弃一些想法，突然想到解决问题的办法。寻找发现式思维的特点是在一定程度上回溯到儿童的玩耍心理状态，没有“科学”和“知识”的意识，回想起多种含义的亲身所遇，并且突破了习惯的思维和行为方式，最终形成创造性的思想，从中能够选择出有希望的解答主意。创造性思维的特征是儿童玩耍式的思维漫游。（5）精心构思。把寻找发现阶段产生的不完整的主意进行系统处理，并通过语言表达出来，能够与别人交流。寻找发现式回溯是上述过程的核心，这种突然出现的想法被称为“灵感”、“顿悟”、“觉醒”。这种创造能力只有极少数天才具有，不可教，不可学。
创新是一个实用概念，提出创新针对的是模仿。创新的含义很广泛。专利中的创新包含发明、实用新型、外观造型。工厂企业中的创新包含技术发明创造、技术进步、设计新产品、新管理方法等等。在工业设计中，创新包含外观造型、新产品设计、新工作概念、新生活概念、新生产概念、新概念产品等等。准确讲，创新(innovation)是在已有的基础上改良、改革、改进、提高，实际上。创造能力无法可教，但创新是有椐可寻的，可以通过教学实现。主要方法是：提高教学激发独立职业行动能力，通过发现问题、解决问题激发创新能力。
6．通过“发现问题”、“解决问题”激发创新能力
笔者从事工业设计专业教学，工业设计师在工厂、公司、设计事务所的主要作用就是不断设计新产品，能够提出工艺可行的新概念产品，因此培养能够创新设计的学生是工业设计专业教学的主要目的之一。笔者在1990年9月到12月进行了一系列有关试验，以了解多少学生具有创新能力，怎么激发学生创新能力，哪些因素防碍创新能力。试验课题是改进自行车气门芯。大家都知道，为了防止漏气，气门芯上的橡皮套把进气口包得很紧，但这样打气就很困难。笔者给学生提出一个问题：能否构思一种新的气门芯产品概念，使它不漏气，同时打气比较省力气，要求学生在5分钟内画出设计原理图，它必须在制造工艺上是可行的，实验结果如下：
实验单位 参加人数 提出新产品概念的人数
郑州工学院工业设计系 约100 12
西北纺院工业设计系 80多人 8
西安交大工业设计一年级 30 当场1人（事后1人）
在分析实验结果时，笔者注意到下述几点。本实验倾向于以日常生活经验和能力为基础的，而不是以高深的、交叉专业知识为基础的创新，创新的主要标志是发现和明确创新目的，发现问题，提出新的产品概念，画可能被制造出来的原理图，而不是去解决进一步的专业技术难点和制造工艺过程。这三所高校工业设计学生都上按理工科招生的，没有美术基础。西安交大工业设计系只有一年级学生，这是否对实验结果有负面影响？从其它学校的结果来看，没有负面影响，反而有正面影响，因为在各高校的实验结果表明，低年级学生的产品概念创新都多于高年级学生，有的学校提出新产品概念的几乎全是一年级学生。按照有些人的想象，高分数学生的创新人数似乎应当比其他学生更多，但本实验的结果事实并非如此。从招生档次来看，交大属于重点大学，录取分数高于其它两所学校，但是提出新产品概念的人数教少，郑州工学院的录取分数较低，而该校学生提出的新产品概念数目较多。这是偶然现象还是反映了某些普遍性问题？如果只凭这一个实验，很得出唯一的结论。然而1971年克拉可通过观察发现，学校由于过分重视学习成绩，而在一定程度上压制了学生创造性能力的发挥（注
1）。再联系笔者多年在教育中的有意识注意的问题和积累的经验，认为这些实验可能反映了招生和教学中的一些问题。按照有些工业设计老师的估计，通过工业设计专业的学习，高年级学生的创新人数应当比低年级多，而事实是各校低年级学生的创新的人数都比高年级多，这使许多老师感到意外，为什么？笔者了解过若干学校工业设计系的教学计划、教学思想和教育方法，有些教学计划缺乏明确目的和整体思想，仍然按照工科的教学框架和知识体系，沿袭了以听课读书为主、以模仿为主的行为方式的教育方法，工业设计课程中缺乏传授设计思想，忽视了去激发学生的创新能力。要全面激发学生创新能力，必须首先改变纸上谈兵、照猫画虎、闭门造车、真题假做、不合作这五个毛病。
在这种以非专业知识为基础的创新的少量实验中，并不能确认没有提出气门芯新产品概念的学生就没有创新能力。笔者曾经用若干其他课题进行试验，几乎每次都是由不同的学生提出新方案。再换一种方法：放手让学生自己选择设计课题，发现产品中的设计问题，提出新产品概念，这样几乎每个学生都能够构思出新产品概念。只要采取适当教学方法，激发出学生的创新能力，大部分学生都能提出新产品概念。
结论:要进行创新教学，应当改变长期以来形成的教学思想，改变纸上谈兵、照猫画虎、真题假做、闭门造车，从模仿思维方式和行为方式的习惯，传变为激发学生的全面能力，包括独立行动能力和认知能力，特别加强寻找发现式思维训练，强调发现问题解决问题，以能力促进知识的吸收，促进学生掌握真本事。
笔者获得德国第一个设计学领域的博士，1999年8月到西安交通大学工业设计系工作。
参考资料：
注1：F.E.Weinert:Kreativitaet:fakten und Mythen.Psychologie heute,9,30-37,1991.注2：O.Haseloff:Fuenf Stufen der Kreativitaet.Manager-Magazin, 2,83-90,1971.注3：Wilhelm von Humboldt:Bildunh und Sprache.Paderborn: Ferdinand Schoeningh.1965.注4：J.G.Fichte:Rede an die deutsche Natiion.1810.注5：Jean Piaget: Biology and Knowledge.Edinburgh University Pre.1971.注6：J.B.Carroll:Human Cognitive Abilities: A Survey of Factor-Analysis Studies.New York: Cambridge University Pre.1993
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