高等教育院校在建设创新型国家的过程中担负着培养人才的重大责任。但目前高校的教学模式相对固化,无法满足创新型人才的培养要求。教学方法是影响我国大学教育质量的重要因素,提高教育质量必须创新大学教学方法。探究学习和协作学习是促进学生自主学习、提高学生创新能力的重要教与学方式。而基于设计的研究能在真实情境中,通过分析、设计、开发和实施的反复循环来改进教育实践,并提炼对情境敏感的设计原则和理论。基于设计的"协作-探究"教学模式,以"智能机器人"课程为载体,进行了三轮迭代,获得了较好的教学效果。实践证明,该创新教学模式增加了学生的活动空间,其阶梯任务设置,有利于学生在掌握基本知识的基础上进行探究、创新;组内和组间的协作有利于学生取长补短、相互学习,提升学习效果;及时的反思与总结促进了学习的深化;教师在关键环节的指导提升了学习效率。需要注意的是,在具体实践中,任务设置、协作分组以及教师角色的转换非常关键。