課堂教學融入框架思維和批判性思維的探討
——以《汽車設計》課程為例

趙艷青 戴建國 王 程

淮陰工學院交通工程學院，江蘇 淮安 223001

課堂教學改革已成為當前大學教育改革的主要內容之一。目前，大學課堂教學普遍注重知識的傳授與學習，而忽視了思維的培養和訓練。在此教育背景下，學生往往能夠掌握較多的知識卻不會思考，甚至無法靈活運用所學知識。如何引導學生學會思考并靈活運用知識，已成為當前大學課堂教學改革的主要命題。正如愛因斯坦所言：“大學教育的價值不在于記住很多事實，而在于訓練大腦會思考。”框架思維和批判性思維的培養與訓練，能夠讓學生學會思考并舉一反三學習和使用知識。因此，課堂教學必須超越知識傳授和學習的范疇，將框架思維和批判性思維融入課堂教學。

以《汽車設計》課程為例，對課堂教學融入框架思維和批判性思維進行探討具有代表意義。《汽車設計》課程是車輛工程專業的核心課程之一。該課程不但要求學生具有堅實的專業基礎知識，而且要求學生學會如何應用專業知識，甚至要求學生掌握相關思維模型，從而使學生在設計方面具有舉一反三的能力。因此，該課程在車輛工程專業學生培養中具有舉足輕重的地位。在傳統《汽車設計》課堂教學過程中，教師和學生往往注重專業知識的傳授和學習，較少關注思維的訓練和培養。注重專業知識的傳授和學習雖然有助于學生專業知識的學習，但是不利于學生綜合能力的培養和提高。在新工科背景下，傳統《汽車設計》課堂教學已不能滿足社會對人才培養的要求。如何教好《汽車設計》課程，使其滿足現今車輛工程專業人才培養的要求，已成為車輛工程專業教師思考的重要課題。

本文首先介紹了框架思維和批判性思維，然后分析了課程教學融入框架思維和批判性思維的重要性；接著提議了課堂教學融入框架思維和批判性思維的路徑；最后總結全文。

一、框架思維和批判性思維

（一）框架思維

框架思維出自維克托·邁爾-舍恩伯格等主編的《框架思維》［1］。框架思維是一種結構化的思維方式，強調認識事物時應了解其內在的框架結構，將領域內的知識層級化、網絡化、結構化和體系化，并突出知識之間關聯。基于框架思維建構知識體系，就好像建造框架結構的摩天大廈。框架結構的摩天大廈首先由梁和柱組成框架，然后根據需要隔離出房間。框架結構的摩天大廈不僅穩固，而且有利于使用者根據自身需要調節房間格局。同理，框架結構的知識體系將零碎的知識分門別類地組織起來，使其自成網絡體系，也具有穩固且靈活被運用等特點。

框架思維能夠讓學生擁有整體性和系統性的視角，掌握各知識在整個體系中的位置和地位。以框架思維建構知識體系可以讓學生思路清晰地學習知識，將后續知識融入知識網絡，進而發揮網絡效應。在知識網絡效應下，學生更容易學習和理解新知識，實現新舊知識的連接，從而也更容易養成終身學習的習慣。此外，框架思維也可避免學生碎片化學習知識，并能克服知識學習的畏懼心理。

框架思維屬于通識教育的范疇，可以被應用于任何學科和專業。例如，應用框架思維可將《汽車設計》課程的教學內容分為總體設計和各總成設計。各總成設計又包括各零部件的設計。又例如本篇文章的撰寫，作者同樣應用了框架思維，采用常見論文寫作框架來梳理寫作思路。首先簡述課程教學融入框架思維和批判性思維的背景；其次介紹框架思維和批判性思維；然后明確了課程教學融入框架思維和批判性思維的重要性；接著提議課堂教學融入框架思維和批判性思維的路徑；最后總結全文。此外，框架思維還具有分形特征。即各子知識系統具有與整個知識系統相似的層次和特點。

（二）批判性思維

批判性思維起源于西方哲科思維，包含解釋、分析、評估、推理、說明和自我校準等能力，尤其注重邏輯推理能力［2］。批判性思維不但要求學生知其然，而且要求知其所以然。批判性思維能夠使學生更深入理解新舊知識，實現新舊知識之間連接，豐富知識網絡體系，進而培養學生的自學能力、創新能力以及活學活用能力。

培養學生的批判性思維已成為現代教育尤其是現代高等教育的核心內容。目前，包括美國和歐洲在內的眾多國家已將學生批判性思維培養列為教育的主要內容。眾多知名高校已在官網明確了批判性思維的定義，引導學生理解和學習批判性思維。例如哈佛大學和斯坦福大學。清華大學經管學院也已從2011 年開始開設了《批判性思維和道德推理》課程。該課程將大學生批判性思維的培養作為核心內容。

二、課堂教學融入框架思維和批判性思維的重要性

框架思維和批判性思維屬于隱性知識的范疇，是大學生應掌握的重要思維方式。據筆者所知，國內眾多專業尚未開設有關框架思維和批判性思維培養的課程。因此，課堂教學融入框架思維和批判性思維具有重要意義。

（一）課堂教學融入框架思維和批判性思維有利于學生的課程學習

優秀教材往往應用框架思維和批判性思維布局和編寫課程內容。因此，課堂教學融入框架思維和批判性思維有利于學生的課程學習。框架思維和批判性思維能夠使學生更深刻和系統化地理解所學知識，理解知識在整個知識體系中的位置和地位，使學生活學活用知識，并擁有舉一反三的能力。例如，《汽車設計》課程的系統設計常常采用相同的模式框架來介紹。該模式框架首先介紹系統的功用及組成部分；其次介紹系統的結構方案；然后介紹系統的設計與參數選擇；接著介紹系統關鍵零部件的設計；最后介紹系統輔助零部件的設計。根據該模式框架，學生可以方便學習各個系統的設計內容。

（二）課堂教學融入框架思維和批判性思維有利于學生自學能力的培養

培養學生的自學能力是當今教育的目標之一。如何培養學生的自學能力也成為當今教育的重大挑戰。學生擁有了框架思維和批判性思維，將會更容易學習新知識，并將新舊知識實現連接，形成知識系統或網絡。例如，根據上述介紹的設計模式框架，學生可以批判性學習其他機械或者電器系統的設計。在已知設計模式框架下，可以較快學習新知識。因此，課堂教學融入框架思維和批判性思維為學生自學能力的培養提供條件。

（三）課堂教學融入框架思維和批判性思維有利于學生創新能力的培養

當今社會需要更多的創新型高端人才。框架思維和批判性思維是創新型高端人才必備的思維模式。為了培養更多具有框架思維和批判性思維的人才，有必要在課堂教學過程中融入框架思維和批判性思維。此外，國內眾多專業暫未開設有關框架思維和批判性思維培養的課程。課堂教學融入框架思維和批判性思維，可以彌補在框架思維和批判性思維培養方面的缺失，滿足新工科背景下人才培養的要求。

（四）課堂教學融入框架思維和批判性思維有利于學生科研能力的培養

具有框架思維和批判性思維是從事科研的必備條件。在科學研究過程中，無論是科研選題和實驗方案設計，還是實驗結果分析和論文撰寫，都需要框架思維和批判性思維。課堂教學融入框架思維和批判性思維，可以使學生較早地接觸思維訓練，提高科研能力，從而為將來從事科學研究奠定基礎。

三、課堂教學融入框架思維和批判性思維的路徑

課堂教學融入框架思維和批判性思維的核心目的是提高學生解決未知問題的能力，具體為學會活學活用知識、提高學習能力和奠定從事科學研究的基礎等。因此，課堂教學融入框架思維和批判性思維應從以下幾個方面展開。

（一）引導學生理清知識體系

引導學生理清知識體系是培養學生框架思維的先決條件。課程教學應選用帶有知識架構的優秀教材，例如，機械工業出版社的《汽車設計》（第五版）教材［3］。根據教材的知識架構，則可以依照框架思維和批判性思維安排課堂內容。目前，應用框架思維和批判性思維常見工具是思維導圖。在課程教學過程中，引導學生利用思維導圖理清課程知識架構，讓學生對課程內容有整體認識，并能夠知曉各知識點在整個課程的地位和位置以及各知識點之間的鏈接。例如，針對《汽車設計》課程中的知識點“離合器基本參數優化”，可以引導學生搭建一般零部件參數優化框架，如圖1 所示。在此框架下，學生則可以有針對性查閱資料，學習框架中每個知識點。

圖1 零部件參數優化框架

（二）引導學生學會思考和提問

引導學生學會思考和提問是培養學生批判性思維的主要內容。學起于思，思起于疑，疑解于問。這就要求教師在課堂教學過程中，除了引導學生理清知識架構外，還要引導學生學會思考和提問。

引導學生學會思考和提問重在關注6W 和2H問題，其中6W 即英文中的What（是什么）、Why（為什么）、Where（在哪里）、When（什么時候）、Which（是哪種）和Who（什么人），2H 為英文中的How（如何做）和How much（多少錢）。

這八個問題分別代表著不同的關注點和思考范圍。What 問題涉及的內容較為基礎，直接關系著對后續問題的理解，要求學生理解專有名詞或參數定義，例如變速器的“傳動比范圍”。Why問題要求學生通曉事物背后的邏輯，理解事物出現原因或者發展規律。Where 問題關注位置或者空間順序，例如，所設計零部件安裝位置或者順序。When 問題強調時間順序，例如零部件設計的先后順序。Which 問題涉及選擇，例如選擇擬設計零部件的結構方案。Who 問題涉及什么人的問題，例如，總工程師要求什么部門或什么人來完成指定任務。How 問題強調如何做，例如如何對轉向梯形優化設計。How much 問題關注的是費用，例如零部件設計所牽涉的制造和維護成本。

學生不斷思考和提問正是建立新舊知識鏈接的過程，進而豐富自身知識網絡。新知識在知識網絡中與其他知識點的鏈接越多，越不容易被遺忘且越容易被活學活用。例如，在講解離合器設計時，引導學生思考已學《汽車構造》課程的內容，離合器安裝在什么位置，離合器有什么功用，離合器有哪幾種結構方案，離合器每種結構方案有哪些優缺點等問題。回顧已學知識后，應繼續引導學生思考如何選定離合器結構方案，如何對所選結構方案進行設計等等。

（三）引導學生學會“舉一反三”

引導學生學會“舉一反三”是課堂教學融入框架思維和批判性思維的培養要求。莊子云：“吾生也有涯，而知也無涯。以有涯隨無涯，殆已！”在有限的生命之年，我們無法掌握太多的知識，可是在當代信息洪流大背景下，為了生存則需要較多知識。掌握舉一反三的能力可以很好地處理這一矛盾。

為了培養學生舉一反三的能力，則需引導學生利用框架思維和批判性思維分析每個框架的使用條件和應用范圍。看似很多不相關的問題，可以利用同一框架來解決。學會該框架后便可較好解決一大類問題。例如，學會零部件參數優化設計框架后，不但能夠掌握離合器膜片彈簧的參數優化設計，而且還可以根據圖1 所示框架自學其他零部件的參數優化。

此外，使用框架時應避免生搬硬套，要使用批判性思維分析每個框架的使用條件和范圍以及優缺點。實時修改和調節框架結構，使其能夠應用于要解決的問題。

四、結語

目前，國內眾多專業還暫未開設有關框架思維和批判性思維的課程。課堂教學融入框架思維和批判性思維，可以彌補學生在框架思維和批判性思維培養方面的缺失。框架思維和批判性思維是學生應掌握的重要思維方式。本文以《汽車設計》課程為例，對課堂教學融入框架思維和批判性思維進行了探討。課堂教學融入框架思維和批判性思維應從三個方面展開。（1）引導學生理清知識體系；（2）引導學生學會思考和提問；（3）引導學生學會“舉一反三”。通過將框架思維和批判性思維融入課堂教學，可以培養學生的課程學習能力、自學能力、創新能力以及科研能力，滿足新工科背景下人才培養的要求。