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[摘 要]文章分析了目前高校学生创新能力培养所面临的现实问题和采取的主要路径，提出知识结构与思维模式的构建是创新能力培养的关键。进而从创新能力的标和本层面分析了知识、思维、创新能力三者的互动机制。最后提出了网状知识结构和基于此的多路径思维模式的培养理念。
[关键词]知识结构；思维模式；创新能力
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）09-0200-02
一、现状与问题
我国的教育教学体制存在一些短期内难以扭转的弊端，造成学生创新思维能力的普遍缺乏。马丽敏认为造成这一现象的主要原因一是基础教育的资源紧缺，导致单一化、流水线的教学模式，个体的思考力在长期的标准化模式下被压制。二是评价体系的形式单一，学生怕犯错而不敢思考。进入高校，这样的学习习惯已定型，这时再将培养目标转移到创新力的发展上，常常有一种“亡羊补牢”的缺憾[1]。而实际上，我国高等教育在教学模式上也是本能地延续了体制的惯性，张肇丰等指出：传统的教学模式往往是灌输式的，高等教育中的大多数课程教学依然如此[2]。
学生创新能力的培养纵向上覆盖所有教育阶段，横向上涉及教育系统所有层面，时间历程上更是旷日持久[3]。高等教育直接面向社会需求、工程实践和科学探索，创新能力的培养是如何也无法回避的一个焦点问题，要从高校内部的教育教学模式上寻找突破，在传统体制的巨大渗透力和惯性下找到解决问题的有效手段，承担起重塑学生创新能力的重任。
二、当下高校学生创新能力培养的主要路径
当前高校在学生创新能力培养路径的探索集中体现在对“知识”和“思维”关系的重构上，其特征是将创新思维和创造方法作为创新能力的直接指标进行强化，将思维和方法作为能力维度和学生已有的知识维度进行整合以提高学生的创新能力。
而在实际的价值理念和教学实践中，逐渐体现出“知识”传授更多地让位于“思维”训练的端倪，大学课程目标话语的实践转向不再以课程知识的含量多寡为衡量标准，而是以提升知识应用与思维能力为标准[4]。甚至知识的本体地位也正在被消解，教师与学生不再是权威知识的“传播者”与“接受者”，他们逐步成为知识的“共同体”与“创造 者”[5]。“本质主义”的知识观 让位于“非本质主义”的知识观[6]。
显然，重视思维训练和打破知识的本质主义框框在高校教学中具有革命意义，因为在经济社会高速发展的现实条件下，高校的内涵已经由传统大学的传承和创造知识的单一使命转变为“教学、科研、社会服务”并重的理念，知识本身的系统性、严密性不再是绝对的教学目标，而是更多注重知识的应用和创新意识的培养。同时，高校专业的横向差别较大，即使同一专业的基础课和专业课也在知识传授和思维训练上应有不同的侧重。显然，对于知识、思维以及创新能力之间的关系需要有一个系统的认识，才能有的放矢地规划出科学的路径，在三者之间构建一个良性互动的平衡体系。
三、创新能力的标和本
知识和思维的关系中体现了创新能力的标和本的关系。创新能力是基于认知能力的，换言之，创新需要不断结构化的知识体系以及将实际条件和知识体系进行创造性关联的能力。在这里，基于认知能力的不断建构的知识体系是创新能力的源头和根本，这不仅指已有的知识可以为问题的解决提供系统的原理和方法支持，更进一步地，基于图式关联的认知建构能力也是创新思维的本质内核。因为创新思维的根本路径是在现实条件制约下从各种要素之间寻找关联的可能性，这些要素既包括已有的知识也包括外界信息和约束条件。当学生能够在认知层面不断建构知识之间的关联，也就具备了将外部要素与知识体系进行关联的思维模式。与之对应的，技巧性的思维方法只是这种普遍的创新思维路径在特殊情况下的体现，是创新能力的标。
因此，培养学生的创新能力其实质是在构建动态的知识体系的基础上进一步培养学生将外部信息和约束条件与知识体系进行二次关联的能力。
四、网状知识结构与多路径思维模式
在学生应该具有什么样的知识结构的问题上，Joseph Bordogna 指出，“工程就是出于某种目的而整合所有知识。”[7]张永宏也指出，应建立科学知识、技术知识、工程知识相融合的整体工程知识观，并通过创造真实的工程实践学习环境，在系统的工程设计中掌握知识的系统性和关联性。[8]显然，随着科技的发展，知识的融合趋势越来越明显，跨学科、跨领域的研究和工程应用变成常态，这要求学生具备非常广阔的知识面，从而能够建构综合性的认知图式来因应现实的认知和创新课题挑戰。传统的单一学科的线性、中心性的知识结构显然不适应这种要求。
在高校教学活动中，传统上采用的“理论+案例+习题”的模式，以某一门课程理论的内在结构为中心形成的知识结构虽然理论体系完整，但对不同学科知识之间、知识与应用之间的关联缺乏系统的指导，就像图书馆里排列有序的藏书，自成体系却很难装进随身工具箱。在笔者所在的设计创意类专业，近年来越来越多的专业课教学采用以课题为核心的实验教学模式，将知识点穿插在一系列设计课题中，让学生在做中学，提高了学生的参与度。但往往又在知识点的逻辑结构上过于松散，知识点之间的深浅差异较大，知识体系不够完整，在单个知识点上有启发意义，但由于系统性较弱，在面对多变的设计对象和具体条件时很难发挥作用，就像是一堆精巧的不同工种的工具，单件功能强大但不成套，在解决问题时难免捉襟见肘。
基于此，笔者从认知心理学的认知发展理论、关联理论出发，结合创新思维的特点提出“网状知识结构”的理念。首先，网状知识结构强调知识结构的扁平化，尽量压缩知识间的层级结构。这样有利于消解单一知识领域内部的中心结构，而是强调不同领域知识之间的横向关联。传统上，在相对封闭的知识体系内部构建概念、原理、推导、应用的知识体系是面向传统知识生产者的结构体系而不是面向应用者的，这个体系越是严密，则在实际应用中越是僵化。其次，网状知识结构强调知识的可扩展性。由于知识结构的扁平化和去中心化，每个知识点的外延之间都可以发生广泛的关联，这些关联一方面形成知识的新内涵，让知识自我增殖，另一方面这些关联形成的认知图式也强化了主体的认知能力，使得知识网络的扩展呈现指数级的加速。网状结构的知识体系在培养学生自我学习能力上是至关重要的，传统的中心化单一体系的知识结构在知识灌输上是高效的，却是学生吸纳和整合新知识的一大障碍。再次，网状知识结构是可以折叠的。知识的关联不是单一向度的平面网络，而是跨越维度的，知识的关联不是固定的而是动态的。折叠能够很好地兼顾知识结构的灵活度和相对稳定，平面网络就像一个根据地，其相对的稳定、简单的结构让学生具有稳定的认知图式和世界观，折叠则是在面对新的认知和创新课题时的多维动态关联行为，让学生能有意识的打破常规维度，在大跨度的知识点之间构建关联。 网状知识结构的理念在教学活动中主要体现为突出知识点的外延认知、将学生的注意力从知识体系内部转移到知识点外延与现实世界的广泛关联上，通过知识与现实、知识与知识之间的联系来加深理解。这个目的，显然需要通过精心设计的案例、实训、设计课题、师生互动等教学手段才能实现。要求教师将知识点融入各个课题，同时注意强化不同课题之间的逻辑关系，强调各个知识点之间的关联，课程的全部知识点串联起来可以形成一个相对完整的理论体系，而且这个串联不是单向的，是知识点间穿插交联的网状结构。显然，网状知识结构是在打破知识壁垒后，在传统的中心化知识结构的结构稳定性、体系严密性与创新思维的灵活性、多维度特点之间找到一个平衡点，寻求一种在认知上相对稳定，在创新上又高度灵活的知识结构，把“藏书阁”式的知识仓库改造成开放的“工具间”。
网状知识结构构建起的动态图式自然体现在学生认知模式的转变上，其思维不再是单向的，而是具有创新思维的典型特点——整合、跨界。在应该培养学生何种创新思维模式上，解德渤指出，“整合思维”是一种创新性思维，通常是在面对不同事物或模式，甚至它们之问存在相互冲突与对立关系的时候，不是做出简单的非此即彼的抉择，而是做出建构性创新的一种思维方式。“跨界思维”的关键点在于“跨”，即意味着敢于打破并超越自己原有专业或行业的思维局限，以一种其他领域的视角来重新审视自我、颠覆自我、重塑自我。[9]
从创新思维的过程来看，基于“网状知识结构”，笔者认为创新思维的一般过程包括：问题聚焦、起点选择、知识关联、路径延伸、试错与优化等环节。这其中，问题聚焦能力直接取决于主体的知识结构和认知图式，在研究和实践越来越凸显跨学科趋势的当下，只有具备网状知识结构才能在面对更综合的现实问题时迅速抓住关键，聚焦到问题的核心并迅速构建起解决问题所需的知识网络和技术路线图。从起点选择到知识关联再到路径延伸，这一过程追求的是在多元知识网络的支撑下，能够实现多个起点、多维关联、多条路径，显然只有网状知识结构下形成的宽广知识面和灵活的折叠关联认知图式才能实现这一目标。解决问题的多条思维路径分别指向不同的可能性，也只有解决问题的可能性多了，才能找到问题的最优解。创新能力就是发现可能性的能力，是一种建立在坚实的知识网络和认知能力的基础上的想象力。
在教学活动中，从知识点的选择、案例分析和课题设计等环节都要将理论知识自身的逻辑性和应用方式的灵活性结合起来，让学生能在多路径思维模式的训练中，提高对知识点的主动构建能力，将知识点变成高度灵活的模块，可以在面对不同的实际问题时灵活组合，提高知识的交叉和融合，进而发挥所学知识的最大效用。
以设计创意类专业为例，在课题设计中，学生在分析具体的設计问题后，找到需要解决的问题焦点，然后从知识网络中选择与这个问题对应的知识点作为设计的起点，先在该知识点的范围内给出问题的解决方案，然后从与此知识点相关联的其它知识点中寻找继续完善设计方案的思路。在这个过程中，设计的路径自然向前延伸、试错、再延伸，思维像是不断伸展的触角，在知识和知识、知识和现实之间不断建立关联，寻找解决问题的多种可能性。把知识比作一片没有边际森林，每一门课程中的知识点就像一个个路标，每次实践我们都从不同的起点出发，走出不同的路径，最终穿过这片森林。形象地说：一片森林、多个路标、无数条路径。学生在每次组合思维路径的过程中都会加深对所采用的知识点的理解，同时，多路径的思维体验也在构建某种解决问题的 “图式”，塑造学生的创新理念和视野，最终内化为某种创新能力的“章法”，这种章法将使学生在面对任何实际问题时都能做到有条不紊、胸有成竹。
五、结论
知识结构的再造是创新思维重塑的基础，只有将教学活动的所有环节回归到对知识结构、认知能力的构建和思维模式的塑造上，才能取得系统性地成果，才能培养学生持续的创新能力。技巧性的思维方法可在多路径思维过程中应用于知识的关联活动中，与知识网络折叠等理念结合，也可以发挥效率增益的作用。
参考文献
[1][3]马丽敏.创新力培养：高等教育模式调整的必然方向[J].江苏高教，2017，（10）：73-75. DOI：10.13236/j.cnki.jshe.2017.10.018.
[2]张肇丰，徐士强.教育评价的30种新探索[M].上海：华东师范大学出版社，2014.
[4]谷慧娟.我国大学课程话语的实践性转向[J].江苏高教，2018，（3）：53-56. 2018.03.012.
[5][9] 解德渤.“重塑教学”：信息化时代对大学教学的颠覆与重构[J].江苏高教，2018，（3）：37-41. 2018.03.009.
[6]王洪才.高等教育研究的两种取向：本质主义与非本质主义 [J].高等教育研究，2012（2）：35.
[7]Bordogna J，Fromm E，Ernst E W.Engineering Education：Innovation through integration[J].Journal of Engineering Ed—ueation，1993，82（1）：3—8.
[8]张永宏.“互联网+”背景下工程科技人才培养的创新路径[J].江苏高教，2018，（3）：29-32. DOI：10.13236/j.cnki.jshe.2018.03.007.
作者简介：傅桂涛（1976一），男，山东招远人，浙江农林大学工程学院副教授，研究方向：产品创意设计方法与理论。
基金项目：浙江省高等教育课堂教学改革研究项目（KG2015214）.
[关键词]知识结构；思维模式；创新能力
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）09-0200-02
一、现状与问题
我国的教育教学体制存在一些短期内难以扭转的弊端，造成学生创新思维能力的普遍缺乏。马丽敏认为造成这一现象的主要原因一是基础教育的资源紧缺，导致单一化、流水线的教学模式，个体的思考力在长期的标准化模式下被压制。二是评价体系的形式单一，学生怕犯错而不敢思考。进入高校，这样的学习习惯已定型，这时再将培养目标转移到创新力的发展上，常常有一种“亡羊补牢”的缺憾[1]。而实际上，我国高等教育在教学模式上也是本能地延续了体制的惯性，张肇丰等指出：传统的教学模式往往是灌输式的，高等教育中的大多数课程教学依然如此[2]。
学生创新能力的培养纵向上覆盖所有教育阶段，横向上涉及教育系统所有层面，时间历程上更是旷日持久[3]。高等教育直接面向社会需求、工程实践和科学探索，创新能力的培养是如何也无法回避的一个焦点问题，要从高校内部的教育教学模式上寻找突破，在传统体制的巨大渗透力和惯性下找到解决问题的有效手段，承担起重塑学生创新能力的重任。
二、当下高校学生创新能力培养的主要路径
当前高校在学生创新能力培养路径的探索集中体现在对“知识”和“思维”关系的重构上，其特征是将创新思维和创造方法作为创新能力的直接指标进行强化，将思维和方法作为能力维度和学生已有的知识维度进行整合以提高学生的创新能力。
而在实际的价值理念和教学实践中，逐渐体现出“知识”传授更多地让位于“思维”训练的端倪，大学课程目标话语的实践转向不再以课程知识的含量多寡为衡量标准，而是以提升知识应用与思维能力为标准[4]。甚至知识的本体地位也正在被消解，教师与学生不再是权威知识的“传播者”与“接受者”，他们逐步成为知识的“共同体”与“创造 者”[5]。“本质主义”的知识观 让位于“非本质主义”的知识观[6]。
显然，重视思维训练和打破知识的本质主义框框在高校教学中具有革命意义，因为在经济社会高速发展的现实条件下，高校的内涵已经由传统大学的传承和创造知识的单一使命转变为“教学、科研、社会服务”并重的理念，知识本身的系统性、严密性不再是绝对的教学目标，而是更多注重知识的应用和创新意识的培养。同时，高校专业的横向差别较大，即使同一专业的基础课和专业课也在知识传授和思维训练上应有不同的侧重。显然，对于知识、思维以及创新能力之间的关系需要有一个系统的认识，才能有的放矢地规划出科学的路径，在三者之间构建一个良性互动的平衡体系。
三、创新能力的标和本
知识和思维的关系中体现了创新能力的标和本的关系。创新能力是基于认知能力的，换言之，创新需要不断结构化的知识体系以及将实际条件和知识体系进行创造性关联的能力。在这里，基于认知能力的不断建构的知识体系是创新能力的源头和根本，这不仅指已有的知识可以为问题的解决提供系统的原理和方法支持，更进一步地，基于图式关联的认知建构能力也是创新思维的本质内核。因为创新思维的根本路径是在现实条件制约下从各种要素之间寻找关联的可能性，这些要素既包括已有的知识也包括外界信息和约束条件。当学生能够在认知层面不断建构知识之间的关联，也就具备了将外部要素与知识体系进行关联的思维模式。与之对应的，技巧性的思维方法只是这种普遍的创新思维路径在特殊情况下的体现，是创新能力的标。
因此，培养学生的创新能力其实质是在构建动态的知识体系的基础上进一步培养学生将外部信息和约束条件与知识体系进行二次关联的能力。
四、网状知识结构与多路径思维模式
在学生应该具有什么样的知识结构的问题上，Joseph Bordogna 指出，“工程就是出于某种目的而整合所有知识。”[7]张永宏也指出，应建立科学知识、技术知识、工程知识相融合的整体工程知识观，并通过创造真实的工程实践学习环境，在系统的工程设计中掌握知识的系统性和关联性。[8]显然，随着科技的发展，知识的融合趋势越来越明显，跨学科、跨领域的研究和工程应用变成常态，这要求学生具备非常广阔的知识面，从而能够建构综合性的认知图式来因应现实的认知和创新课题挑戰。传统的单一学科的线性、中心性的知识结构显然不适应这种要求。
在高校教学活动中，传统上采用的“理论+案例+习题”的模式，以某一门课程理论的内在结构为中心形成的知识结构虽然理论体系完整，但对不同学科知识之间、知识与应用之间的关联缺乏系统的指导，就像图书馆里排列有序的藏书，自成体系却很难装进随身工具箱。在笔者所在的设计创意类专业，近年来越来越多的专业课教学采用以课题为核心的实验教学模式，将知识点穿插在一系列设计课题中，让学生在做中学，提高了学生的参与度。但往往又在知识点的逻辑结构上过于松散，知识点之间的深浅差异较大，知识体系不够完整，在单个知识点上有启发意义，但由于系统性较弱，在面对多变的设计对象和具体条件时很难发挥作用，就像是一堆精巧的不同工种的工具，单件功能强大但不成套，在解决问题时难免捉襟见肘。
基于此，笔者从认知心理学的认知发展理论、关联理论出发，结合创新思维的特点提出“网状知识结构”的理念。首先，网状知识结构强调知识结构的扁平化，尽量压缩知识间的层级结构。这样有利于消解单一知识领域内部的中心结构，而是强调不同领域知识之间的横向关联。传统上，在相对封闭的知识体系内部构建概念、原理、推导、应用的知识体系是面向传统知识生产者的结构体系而不是面向应用者的，这个体系越是严密，则在实际应用中越是僵化。其次，网状知识结构强调知识的可扩展性。由于知识结构的扁平化和去中心化，每个知识点的外延之间都可以发生广泛的关联，这些关联一方面形成知识的新内涵，让知识自我增殖，另一方面这些关联形成的认知图式也强化了主体的认知能力，使得知识网络的扩展呈现指数级的加速。网状结构的知识体系在培养学生自我学习能力上是至关重要的，传统的中心化单一体系的知识结构在知识灌输上是高效的，却是学生吸纳和整合新知识的一大障碍。再次，网状知识结构是可以折叠的。知识的关联不是单一向度的平面网络，而是跨越维度的，知识的关联不是固定的而是动态的。折叠能够很好地兼顾知识结构的灵活度和相对稳定，平面网络就像一个根据地，其相对的稳定、简单的结构让学生具有稳定的认知图式和世界观，折叠则是在面对新的认知和创新课题时的多维动态关联行为，让学生能有意识的打破常规维度，在大跨度的知识点之间构建关联。 网状知识结构的理念在教学活动中主要体现为突出知识点的外延认知、将学生的注意力从知识体系内部转移到知识点外延与现实世界的广泛关联上，通过知识与现实、知识与知识之间的联系来加深理解。这个目的，显然需要通过精心设计的案例、实训、设计课题、师生互动等教学手段才能实现。要求教师将知识点融入各个课题，同时注意强化不同课题之间的逻辑关系，强调各个知识点之间的关联，课程的全部知识点串联起来可以形成一个相对完整的理论体系，而且这个串联不是单向的，是知识点间穿插交联的网状结构。显然，网状知识结构是在打破知识壁垒后，在传统的中心化知识结构的结构稳定性、体系严密性与创新思维的灵活性、多维度特点之间找到一个平衡点，寻求一种在认知上相对稳定，在创新上又高度灵活的知识结构，把“藏书阁”式的知识仓库改造成开放的“工具间”。
网状知识结构构建起的动态图式自然体现在学生认知模式的转变上，其思维不再是单向的，而是具有创新思维的典型特点——整合、跨界。在应该培养学生何种创新思维模式上，解德渤指出，“整合思维”是一种创新性思维，通常是在面对不同事物或模式，甚至它们之问存在相互冲突与对立关系的时候，不是做出简单的非此即彼的抉择，而是做出建构性创新的一种思维方式。“跨界思维”的关键点在于“跨”，即意味着敢于打破并超越自己原有专业或行业的思维局限，以一种其他领域的视角来重新审视自我、颠覆自我、重塑自我。[9]
从创新思维的过程来看，基于“网状知识结构”，笔者认为创新思维的一般过程包括：问题聚焦、起点选择、知识关联、路径延伸、试错与优化等环节。这其中，问题聚焦能力直接取决于主体的知识结构和认知图式，在研究和实践越来越凸显跨学科趋势的当下，只有具备网状知识结构才能在面对更综合的现实问题时迅速抓住关键，聚焦到问题的核心并迅速构建起解决问题所需的知识网络和技术路线图。从起点选择到知识关联再到路径延伸，这一过程追求的是在多元知识网络的支撑下，能够实现多个起点、多维关联、多条路径，显然只有网状知识结构下形成的宽广知识面和灵活的折叠关联认知图式才能实现这一目标。解决问题的多条思维路径分别指向不同的可能性，也只有解决问题的可能性多了，才能找到问题的最优解。创新能力就是发现可能性的能力，是一种建立在坚实的知识网络和认知能力的基础上的想象力。
在教学活动中，从知识点的选择、案例分析和课题设计等环节都要将理论知识自身的逻辑性和应用方式的灵活性结合起来，让学生能在多路径思维模式的训练中，提高对知识点的主动构建能力，将知识点变成高度灵活的模块，可以在面对不同的实际问题时灵活组合，提高知识的交叉和融合，进而发挥所学知识的最大效用。
以设计创意类专业为例，在课题设计中，学生在分析具体的設计问题后，找到需要解决的问题焦点，然后从知识网络中选择与这个问题对应的知识点作为设计的起点，先在该知识点的范围内给出问题的解决方案，然后从与此知识点相关联的其它知识点中寻找继续完善设计方案的思路。在这个过程中，设计的路径自然向前延伸、试错、再延伸，思维像是不断伸展的触角，在知识和知识、知识和现实之间不断建立关联，寻找解决问题的多种可能性。把知识比作一片没有边际森林，每一门课程中的知识点就像一个个路标，每次实践我们都从不同的起点出发，走出不同的路径，最终穿过这片森林。形象地说：一片森林、多个路标、无数条路径。学生在每次组合思维路径的过程中都会加深对所采用的知识点的理解，同时，多路径的思维体验也在构建某种解决问题的 “图式”，塑造学生的创新理念和视野，最终内化为某种创新能力的“章法”，这种章法将使学生在面对任何实际问题时都能做到有条不紊、胸有成竹。
五、结论
知识结构的再造是创新思维重塑的基础，只有将教学活动的所有环节回归到对知识结构、认知能力的构建和思维模式的塑造上，才能取得系统性地成果，才能培养学生持续的创新能力。技巧性的思维方法可在多路径思维过程中应用于知识的关联活动中，与知识网络折叠等理念结合，也可以发挥效率增益的作用。
参考文献
[1][3]马丽敏.创新力培养：高等教育模式调整的必然方向[J].江苏高教，2017，（10）：73-75. DOI：10.13236/j.cnki.jshe.2017.10.018.
[2]张肇丰，徐士强.教育评价的30种新探索[M].上海：华东师范大学出版社，2014.
[4]谷慧娟.我国大学课程话语的实践性转向[J].江苏高教，2018，（3）：53-56. 2018.03.012.
[5][9] 解德渤.“重塑教学”：信息化时代对大学教学的颠覆与重构[J].江苏高教，2018，（3）：37-41. 2018.03.009.
[6]王洪才.高等教育研究的两种取向：本质主义与非本质主义 [J].高等教育研究，2012（2）：35.
[7]Bordogna J，Fromm E，Ernst E W.Engineering Education：Innovation through integration[J].Journal of Engineering Ed—ueation，1993，82（1）：3—8.
[8]张永宏.“互联网+”背景下工程科技人才培养的创新路径[J].江苏高教，2018，（3）：29-32. DOI：10.13236/j.cnki.jshe.2018.03.007.
作者简介：傅桂涛（1976一），男，山东招远人，浙江农林大学工程学院副教授，研究方向：产品创意设计方法与理论。
基金项目：浙江省高等教育课堂教学改革研究项目（KG2015214）.