淺論應用型本科院校學生科學思維能力培養

袁杰 雷海峰

摘? ? 要： 科學思維能力的培養是應用型本科人才培養的重要一環，在當前實現制造強國的總目標下，進一步加強應用型本科院校學生的科學思維能力培養尤顯重要。本文通過闡述應用型本科院校科學思維能力的內涵，總結其重要性，從課程設置、教學改革、第二課堂三個方面為應用型院校學生科學思維能力的培養提出實施路徑，以期促進應用型本科院校人才培養的發展。

關鍵詞： 應用型本科? ? 大學生? ? 科學思維? ? 培養路徑

隨著經濟和科技的迅速發展，新興技術和新興產業不斷顯現，在國家提出實現制造強國的戰略目標下，復合型、創新性人才成為市場的需求，面對國家經濟社會和科學技術領域需求的重大改革創新，應用型本科院校的人才培養面臨新的機遇和挑戰，未來的工程師和企業管理者等必須能夠應對工作中不斷出現的新問題、新情況、新技術，具有深入解決問題的科學思維能力，尤其是復雜的、系統的難題。因此，科學思維能力是應用型本科院校學生能力培養的重要一環，也是成為復合型、創新型人才必備的重要能力之一。

一、應用型本科院校學生科學思維能力的內涵

胡衛平、林崇德認為科學思維是人的大腦對自然界的客觀事物、內在規律之間的聯系進行有意識的、能動的和概括的反映，是人們在學習、研究和解決科學問題的過程中逐漸形成和發展，并且體現在整個過程中的，具有靈活性、獨創性、批判性等特性，直接影響人們的個體智力特征和工作的效率。對于應用型本科院校的人才培養，科學思維能力主要集中于在實際中創造性地解決問題的能力，面向這一能力，我們將應用型本科院校學生的科學思維能力概括為探究性思維能力、創造性思維能力、批判性思維能力及反思性思維能力等四個方面，這四個方面相互作用、相互影響，共同組成應用型人才的科學思維素養。

（一）探究性思維能力

科學思維以科學知識為基礎，科學思維能力是能夠理解和掌握基本的原理方法，以嚴謹的態度和實證意識探究新知識、新事物和新技術。對于應用型本科院校的學生，探究性思維能力主要體現在學生能否主動理解和掌握社會科技發展的前沿信息，并且從中探索出與自己所從事工程、管理或設計類領域相關的有效信息，這就需要探究性思維能力。要積極對新事物、新技術進行探究，不斷適應社會發展和技術更新。探究性思維能力是科學思維能力的前提，探究性思維能力的培養是應用型人才培養中首先應該著重解決的問題。

（二）創造性思維能力

科學思維強調在面向實際問題、面向新事物時能夠激發思考，創造性地解決問題、應對挑戰，并且在這個過程中通過完成有難度的工作任務，促使科學思維得到進一步發展。對于應用型本科院校的學生而言，創造性思維主要體現在工程、設計等實踐中能夠發現技術革新的突破口和靈感，能夠在工作實踐中創造性地突破原有固定的邏輯思維，將新技術、新觀點應用到現有的技術層面，實現創新。創新性思維能力是科學思維能力培養中最根本的要素，是應用型人才應對當今社會科技發展必須具備的能力。

（三）批判性思維能力

科學思維邏輯清晰，能運用科學的思維方式指導行為、解決問題等，著重培養學生批判質疑、重邏輯的思維能力。對于應用型本科院校學生，批判性思維主要體現在工程、管理等實踐中能夠發現目前存在的問題，結合新技術的發展，批判性地看待整個實踐過程，不斷更新知識儲備，不斷提高技術能力，不斷適應社會發展。

（四）反思性思維能力

科學思維的進一步升華需要通過深入反思得以實現。反思不僅是學生對知識、技能和思維進行再認知的過程，更是學生對學習內容、學習過程等深入思考的過程。對于應用型本科院校的學生，反思性思維是指對技術活動過程的一種反思和修正能力。首先是對技術的反思能力，學生在該過程中能夠利用掌握的知識和原理，主動對技術數據等進行分析和反思;其次是對技術應用過程中遇到的問題進行反思，能夠對問題或苦難進行冷靜客觀的審視和反思，及時改進，把握方向。

二、應用型本科院校培養學生科學思維能力的重要性

（一）當今國際社會對學生科學思維能力的培養關注度逐漸提高

經濟全球化、信息化的高速發展，當今世界綜合實力的競爭逐漸演變為人才的競爭，未來的人才所應具備的能力和素養成為大家關注的焦點。雖然全世界各國表述不同，但是里面都融入了培養科學思維能力的內容。國際UNESCO組織提出當今社會學生需要具備創造性、推理與問題解決、批判性思考、歸納推理演繹等能力;美國提出當今社會學生需要具備創造性思考、批判思維、問題解決、推理等能力;日本認為“思維能力”是二十一世紀必備的核心能力;新加坡提出培養學生的批判與創造性思考能力，等等。

（二）培養學生的科學思維能力是基于應用型學校發展的合理定位

黨的十九大報告指出中國特色社會主義進入新時代，國家經濟社會發展進入了創新驅動發展的新階段，同時教育部、國家發展改革委積極推動地方本科高校向應用型學習轉型發展，增強服務地方及周邊經濟的服務能力和人才培養能力。在國家的重大戰略部署下，應用型、復合型、技能型人才成為應用型高校人才培養的一大趨勢，這一要求的提出，對應用型院校人才培養提出了新要求，不能將培養目標僅僅定位于純粹的技能型工人，在保證技能的同時加強科學思維能力的培養，在掌握系統的知識和技能操作基本知識的基礎上，加強創造性思維、探究性思維、批判性思維等的培養，使其成為能夠適應未來社會發展的高素質應用型人才。

三、應用型本科院校學生科學思維能力培養路徑

（一）課程體系中體現科學思維能力的培養

課程是實現人才培養目標的重要媒介，在應用型人才培養課程體系中體現科學思維能力培養，是課程體系改革的首要任務。根據課程性質和人才培養目標要求，可以通過通識課程的設置和專業課程的設置體現科學思維能力的培養。

1.通識課程中體現科學思維能力的培養

通識課程是廣博的人文、社會和科學等知識的學習，提高學生的人文素養和科學素養，通識課程的開設需要敢于打破學科壁壘，體現學科交叉，開闊視野，融入科學思維訓練內容，強化學生探究、創新、批判和反思能力，提升科學思維。

2.專業課程中體現科學思維能力的培養

要依據專業培養目標，結合畢業要求和行業企業對人才的需求，科學融入科學思維能力培養。

（1）核心課程的設置要滿足基礎知識和技能學習，使學生能夠理解和掌握專業基本原理，在此基礎上依據事實進行科學探索。

（2）選修課程的設置要能夠滿足學生科學思維發展需求，增加選修課在整個課程設置中的比例，結合專業特色及學生創造性、探究性、批判性等能力的培養，提供各種各樣的課程，在提高科學思維能力的同時拓寬學生的專業視野。

（3）實踐課程的設置要支撐其他課程模塊，將理論與實踐融合，在實踐中體現理論知識，培養學生運用科學思維解決問題的能力。

（二）教學過程中體現科學思維能力的培養

教學過程是學生能力培養的重要途徑，在教學環節中，教學模式、教學方法、教學評價等的改革都有助于學生科學思維能力的培養。

1.教學模式改革。隨著信息技術的發展，“互聯網+教育”成為趨勢，將信息技術與課程融合，改革教學模式，應用翻轉課堂、MOOC等方式開展線下線下混合式教學等促進學生科學思維能力的培養。通過學生前期自學掌握探索知識技能的方法，后期教學提高學生解決問題的能力等過程培養學生的科學思維能力。

2.教學方法改革。教學方法對大學生科學思維能力培養的影響是關鍵環節。因此，改革教學方法，運用案例教學、基于項目的教學、能力導向的教學等方法，積極引導學生參與教學全過程，激發科學思維。

3.教學評價改革。教學評價在整個教學環節中具有重要的導向作用，改革教學評價，采用多維度、多元化、多樣化的評價方式。

（1）評價內容多維度。教學評價內容應該從知識技能的評價改革為知識與能力的雙評價，在評價知識的基礎上加強能力的評價，尤其是問題解決能力，包括探究問題、創造性解決問題、批判反思等能力的評價。

（2）評價主體多元化。教師不應該作為教學評價的唯一主體，要改革評價主體，學生、企業人員、實驗室管理人員等都可以成為評價主體。尤其要著重加強學生自評和互評，在自評與互評的過程中加強批判反思等思維訓練。

（3）評價形式多樣化。終結性評價與形成性評價并重。培養學生的科學思維能力主要體現為解決問題的方法和思維過程，對其評價要更關注過程而不是結果。因此，評價應貫穿教學過程的每一個環節，以激勵引導為主，關注學生的表現，形成性評價與終結性評價相結合、質性評價與量化評價相結合。

（三）豐富科學思維能力培養的第二課堂活動

高校第二課堂具備提高學生綜合素質、增強學生綜合能力的育人功能，豐富第二課程活動，形式多樣的第二課程活動是提高學生科學思維能力的重要途徑。一是開展博覽群書活動，讓學生從書籍中受到啟迪，喚醒主體意識，培養創新意識和創造精神及能力，有利于訓練學生的邏輯思維和臨場反應能力;二是開展有針對性的研究小組，通過具體的指導，學生學會并掌握學習、研究、解決問題的思路及方法，能夠用探究性、批判性的思維進行判斷;三是開展頭腦風暴活動，給學生留下充分的思考空間，學生可以在思想的海洋里任意飛翔，掌握科學的思維方法，提高思維的水平及能力，等等。第二課堂活動在高校人才培養中發揮著重要作用，我們要重視第二課堂建設，發揮教育作用，提高人才培養質量。

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本文是山東華宇工學院2019年教育教學改革研究重點項目成果之一，項目編號：2019ZD04。