技術思維：職業本科教育人才培養關鍵思維品質

周哲民 龍華

摘要：職業本科教育培養定位是創新型高層次技術技能人才，而技術思維是一種與創新思維相互緊密耦合發展的高階工具性思維，也是創新型高層次技術技能人才的關鍵思維品質。遵循思維心理結構和技術思維發展規律，構建職業教育技術思維模型結構和培養模型，創新建立“情境-建構”、“交互-合作”和“編碼-反思”技術思維培養策略，強化技術行為和技術思維的關聯與融通，探索職業教育“課堂革命”教學改革新范式，促進學生技術思維心智模式發展。

關鍵詞：職業本科教育；技術思維；創新思維;“課堂革命”

中圖分類號： G712

文獻標識碼： A

一、職業本科教育人才培養定位

穩步發展職業本科教育對構建現代職業教育體系和優化職業教育類型地位具有重大意義。有關職業本科教育人才培養定位的研究焦點，從職業教育縱向分析來看焦點主要集中在職業本科與高職專科人才培養定位的高低區分度，從普職橫向分析來看焦點主要集中在職業本科與應用本科人才培養定位的類型區分度。徐國慶等人（2022）認為職業本科教育人才培養定位應觀照學術性和職業性兩個關鍵維度，重點培養學生對產品進行生產性設計的能力，對產品性能和可靠性進行數據采集、分析和結果判斷的能力，培養學生對技術問題進行改造、創新的能力［1］；張學等人（2022）主張職業本科教育培養適應產業發展的適用型技術技能型人才，應重點培養學生將知識、設備、工具、方法、流程進行整合的能力，增強將技術成果、技術創新轉化成產業設計、產品開發的能力［2］；鄒烈剛（2022）建議職業本科教育定位由單純的應用型技術技能人才向設計型技術技能人才遷移，不僅要具備寬厚的基礎技術知識和理論，而且要具有較強的技術思維能力和創新能力，能解決生產現場的復雜問題［3］。綜合以上分析，職業本科教育高層次創新型技術技能人才必須具備以下三點綜合素質：一是具有較強的基礎理論知識和技術問題分析能力，具有較強終身學習能力和系統分析能力；二是具有較強的技術實踐能力、技術創新能力和技術思維能力，能精準表達技術問題的實質，能制定技術規程與程序［4］；三是具有良好的社會責任心、工匠精神和技術倫理修養，具有跨越產教雙方的產業文化、專業文化和職業文化多元融合的綜合職業素養。基于以上分析，為了提高職業教育適應產業發展的能力，發展和培養技術思維與創新思維是職業本科教育培養創新型技術技能人才的基本要義。

二、技術思維的內涵與特征

技術思維是現代創新型能工巧匠的關鍵思維品質和實踐智慧。程宜康（2016）從技術心理學視域認為技術思維是形成具有實踐智慧技術主體的最重要心理內質，不僅要重視技術和職業的工作過程知識和技術操作行為，更要重視技術思維的訓練［5］；李永勝（2017）從思維科學角度主張技術思維是一種實踐性思維，具有工具性特性，技術成果主要是技術方案、技術發明和技術專利［6］；葉寶生等人（2020）從認知心理學層面分析技術思維的內在運行機制，論證了技術思維具有表象—意象—具象的思維發展規律［7］；蔣祎（2020）基于社會學視角來分析技術思維是決定工匠型技術技能人才可持續可遷移發展的關鍵，可以從圍繞問題設計和技術創新訓練和發展技術思維［8］。李瓊（2022）綜合技術心理學、思維科學和認知心理學對技術思維概念的研究成果，基于職業教育學視閾認為技術思維是技術主體面臨生產實踐活動中的技術問題，運用技術原理構建技術模型，結合技術經驗，產生技術情境的知覺敏感以及技術想象，籌劃各種技術要素，包括技術方法和技術工具，按照一定的技術規程或程序制作成具體的技術物化成果或集成方案，最終解決技術問題，達成技術目標，滿足生產需要的創新性思維心智活動，是一種依附于技術實踐活動的高階工具思維［9］。技術思維是技術問題和技術目標導向的理性思維，包含技術觀察、技術理解、技術判斷、技術遷移、技術反思和技術重構六個思維層次［10］，技術觀察是基于技術經驗對技術情境的知覺敏感以及技術想象；技術理解是在給定的技術情境下，對技術原理、技術文本、技術規則等技術對象感悟和表達；技術判斷是依據技術問題基于技術原理和技術規則作識別、鑒別、選擇等預測性的判斷；技術遷移是個體技術經驗在不同技術情境中的再現與映射；技術反思是指以批評性思維對技術對象進行再審視和再分析；技術重構是依據元技術或基本技術單元重新組成的一種新的技術結構或新的技術系統。

技術實踐活動始于技術問題，終于技術目標，對技術活動及其技術思維運行機制和規律剝絲抽繭分析，職業教育視域下技術思維具有四個重要的典型特征。一是實踐性。技術思維是依附于技術實踐活動的思維，而技術實踐活動就是實踐主體針對實際生產中的技術問題，基于某種技術原理或規律，結合主體形成的技術經驗，通過技術理解形成具體的技術規則，識別、鑒別、選擇適宜的技術工具和技術方法，促成技術手段與技術客體的有效結合，最終能形成解決技術問題的設計圖紙、工藝改進或施工方案等集成方案。技術思維是基于技術實踐內生的思維心智活動，是根植于技術實踐的思維，因此實踐性是技術思維的本質特征；二是過程性。技術實踐活動是依據技術目標—技術原理—技術結構—技術制作—技術試驗—技術評估等活動路徑展開，思維主體通過技術觀察、技術理解、技術判斷、技術遷移、技術反思和技術重構等思維心智活動不斷融合與升華，把技術思想和方法應用于技術問題的解決或技術目標的達成過程中，因此，過程性是技術思維的外顯特征；三是創新性。美國著名技術思想家布萊恩·阿瑟在《技術的本質》中提出“技術有兩種發展機制：內部替換和結構深化。內部替換是指用更好的部件更換某一形式阻礙的部件；結構深化是指尋找更好的部件、材料或者加入新組件”［11］，無論哪種發展機制，技術的本質就是不斷創新突破，沒有最好，只有更好。技術思維在工具理性驅動下堅持不懈改進生產工藝，改良生產配方，追求性價比最大化，直至技術目標達成。因而，創新性是技術思維的核心特征；四是系統性。布萊恩·阿瑟認為技術產品是許多元技術的集成，是單元技術模塊化的組裝，依附于技術實踐活動的技術思維方法有結構法、要素法和功能法，因而系統性是技術思維的結構特征。概而言之，技術思維是一種具有實踐性、過程性、創新性和系統性典型特征的高階工具性思維。

三、技術思維的模型結構

任何事物在發展過程中都有結構上的序列化，技術思維作為一個“事物”也是具有結構的［12］。基于中國20世紀心理學界泰斗朱智賢提出“在整個思維的心理結構中，必須包括思維的過程、結果（或產物或材料）和控制（或自我調節）一個完整的系統［13］”，職業教育技術思維靜態模型構建如圖1所示，技術思維靜態模型結構是一個由技術思維過程、技術思維輸出和技術思維控制構成的立體系統的有機整體，三個維度要素之間既相對獨立又相互耦合。技術思維過程覆蓋了技術目標、技術原理、技術結構、技術制作、技術試驗和技術評估等技術路徑，技術思維輸出包含了技術模型、技術方案、技術圖紙、技術產品、技術發明和技術專利等階段性成果。技術思維控制通過技術觀察、技術理解、技術判斷、技術遷移、技術反思和技術重構等六大關鍵高階思維活動，技術思維的觸發來源于技術觀察中感悟中新的需要與舊的水平之間的矛盾而得出的技術問題或問題情境開始的。其中，X軸是技術思維過程，包括技術目標、技術原理、技術結構、技術制作、技術試驗和技術評估等六個環節；Y軸是技術思維控制，包括技術觀察、技術理解、技術判斷、技術遷移、技術反思和技術重構等六大關鍵高階思維活動；Z軸是技術思維輸出，包括技術模型、技術方案、技術圖紙、技術產品、技術發明和技術專利等六個顯性技術成果，同時還有日常思維輸出，如感知、表象、概念、原理、知識體系等。X-Y平面解釋了在技術思維三維立體結構中，技術思維過程與技術思維控制要素之間的關系，啟示我們在教學過程中，創設技術實踐活動學習過程和設計教學環節和技術任務培養技術思維時，技術思維的發展控制路徑是經歷技術觀察、技術理解、技術判斷、技術遷移、技術反思和技術重構思維的螺旋推進；Y-Z平面解釋了技術思維在發展控制過程，技術思維輸出是如何從技術模型迭代形成一個系統的技術產品，啟示我們在教學過程中，可以利用技術成果產出導向形成漸進的學習閉環牽引技術思維的培育和發展；X-Z平面解釋了技術思維過程中每個思維活動與技術思維輸出階段成果之間的關聯，啟示我們在教學過程中，可以利用技術思維成果對每個技術思維過程的思維品質和成效開展反饋與評價。

四、技術思維與創新思維的耦合關系

技術思維和創新思維兩者具有強耦合關系。創新思維是“思維主體以大腦感知、記憶、理解、分析、歸納、演繹等能力為基礎，通過形象和抽象、求異和求同、邏輯與非邏輯、發散和收斂等辯證統一的思維過程，與思維客體的相互交互過程中形成具有首創性、開拓性、復合性典型特征的高階思維心智活動”［14］。技術是改造世界的活動，本質上是一種以問題解決為指向的創新性活動，因而，技術思維與創新思維相伴相生，聯通融合［15］。鑒于此，技術思維與創新思維的耦合關系對研究職業本科創新型技術技能人才培養策略是很必要的。

耦合是指兩個或兩個以上的主體相互依賴于對方同時又是雙向互動過程的一個量度［16］。在創新型技術技能人才目標體系中，技術思維與創新思維是耦合耦元，耦聯的連接點是技術實踐活動中的技術問題。技術思維與創新思維具有耦合系統的必要條件：一是耦元數是兩個或兩個以上；二是耦元是異質的。雖然技術思維與創新思維兩個耦元都以知識和技術技能為基礎，但在思維目的、思維過程、思維輸出、思維要素和運行機制等方面存在較大的差異，如表1所示；三是耦元間具有有效的耦聯方式。技術思維與創新思維兩個耦元是通過技術問題耦聯方式在一定的時間、空間內相互作用和反作用發揮功能的，將技術思維與創新思維通過各自的耦元和合適的耦聯方式聯合，形成具有一定結構和功能的技術技能人才培養系統。在技術實踐活動中，技術思維與創新思維共存于統一的思維過程之中，兩者形成雙螺旋推動關系，互相包含和互相融合，技術思維與創新思維的強耦合關系為培養創新型技術技能人才帶來了三大啟示。

（一）培養和發展技術思維，同時促進創新思維的培養

技術思維實質內容是提出確定的創造或改造事物的方案或意見，技術思維的技術遷移和技術重構與創新思維的類比思維和歸納思維相趨同，技術思維的技術理解和技術判斷與創新思維的“評價、認知、記憶”能力相匹配。由此來看，技術思維就是人在技術活動過程中存在于頭腦中的創新思維智力“操作”活動［17］，職業教育基于技術實踐活動探求有效的技術目標實現，既訓練了技術操作行為和發展了技術思維，也發展和培養了創新思維。

（二）要把培養技術思維和創新思維心智模式作為職業本科教育更高的教育目標

基于布盧姆教育目標建立如圖2的技術思維心智活動模式，為了達成職業本科最高層次的技術創新教育目標，需要技術思維的發展與支撐，技術思維是實現“學會知識”向“學會技能”、“學會技能”向“學會創新”之間轉化的“催化劑”，其對應的六個思維層次依次是技術觀察、技術理解、技術判斷、技術遷移、技術反思和技術重構。長期以來，職業教育過多地關注知識和技能的習得，而忽略了技術思維與創新思維的培養與發展。

（三）本科職業教育課堂革命的關鍵是要“接受”“會做”向“會思”轉型［18］

在“會思”的課程教學設計中，基于技術整體性通過“問題探究、方案構思、產品制作”而得以實現技術思維與創新思維的培養與發展，

圖2基于布盧姆教育目標的技術思維心智活動模式

對接企業現場崗位的技術實踐活動創設技術問題情境，引導學生統籌協調技術理論、技術程序和技術成果三個基本要素，把一些抽象的技術原理物化成技術成果，再轉化為某種技術功能，讓學生從技術創新的復雜性和不確定性中建立起技術創新的整體視野，提升技術思維能力，建立實現高階思維教育目標清晰的路徑和方法，形成技術成果、技術制作、技術反思共同作用構成的閉環回路系統，從而協同實現技術思維的發展。

五、職業教育技術思維的培養策略

早在上世紀，我國職業教育家陶行知就主張“訓練技術思想和思維”是職業學校共同關注的教育教學目標［19］。職業院校課堂教學由技術知識本位向技術思維本位轉變、由低階淺層學習向高階深度學習轉變，是當前職業教育“課堂革命”的關鍵維度［20］，遵循技術思維的內涵特征、結構模型以及發展規律培養職業教育學生技術思維尤為重要。

高級思維技能是在思維過程、思維策略和具體問題情境中逐漸培育和發展的［21］。職業教育技術思維培養指的是在職業教育教學過程中，遵循心理技術學規律和技術思維發展機制，通過技術問題情境創設、技術原理傳授、技術模型構建、技術產品制作、技術文化滲透、技術試驗和技術反思等教學環節促進個體技術思維的發展。依據“分析—抽象—形象—綜合”的思維發展規律，構建職業教育技術思維培養模型（如圖3）。

在技術實踐生產系統中，對應技術思維途徑“整體抽象（技術原理）→個別具體（元技術）→整體具體（技術重構）”創設覆蓋六個步驟的外顯活動程序：技術目標、技術原理、技術結構、技術制作、技術實驗和技術評估。在技術思維發展系統中，內隱的活動過程分為六個層級：技術觀察、技術理解、技術判斷、技術遷移、技術反思和技術重構，技術實踐和技術思維發展兩個系統的關系是通過技術系統框架中的工作過程與思維過程，以及專業課程體系技術項目或技術任務建立的，兩者間的關系是通過映射相伴相生和如影相隨。

職業教育課堂教學開展項目化學習+探究性學習，從技術實踐和思維發展兩種路徑強化技能動作與技術思維培養耦合發展，創新構建技術思維要素與技術操作“自我生長”，把創新思維的培養融入情境化課程，促進技術思維與技術操作共融共生。根據技術思維和創新思維為核心的創新型技術技能人才教學目標，對接技術實踐流程設計教學環節，教師通過主導技術問題情境創設、技術原理分析、技術方案輔導、技術訓練指導、技術示范講解、技術難點分析、技術綜合評價等教學環節，有意識地培養和訓練技術思維，學生通過自主學習開展技術問題表征、擬定技術假設、草擬設計方案、技術組織、技術實施、遷移應用、作品展示和作品優化等技術思維學習活動，采用問題解決、協同制作、任務驅動、小組討論、案例探討、角色扮演、反饋評價、模擬性試驗等教學方法促進學生的技術思維和創新思維發展。在技術實踐活動初期階段創設技術問題情境強化技術思維的觀察體驗和技術感悟，在中期階段撰寫技術方案與組織技術制作銳化技術原理和技術程序與技術要素，在后期階段通過技術評估與技術改進創新強化技術理性與技術反思，從而全過程培養和發展創造思維和技術思維。

基于以上分析職業教育技術思維培養模型，在技術問題驅動發展以及教師主導和支持的共同作用下，形成培育學生技術思維結構和促進技術思維發展的三種培養策略。

（一）基于建構主義理論的“情境-建構”原理，創設職場技術問題情境，重點強化技術觀察力和技術理解力的培育

建構主義創始人皮亞杰認為知識是學生在一定的情境刺激下，通過“同化”與“順應”兩個基本的相互互動過程實現現實的發展水平趨近并平衡潛在的發展水平，“情境”“協作”“會話”和“意義建構”是學習的四大要素［22］。“情境-建構”培養策略在教學組織中要堅持三項原則。一是職場技術問題情境原則。技術觀察力和技術理解力是與職場“技術情境”相聯系的，如汽車維修崗位專業學生的技術觀察力和技術理解力的培養需要在課程設計中創設不同類型汽車的檢修故障和不同復雜程度的檢修故障等技術問題情境。因此，在專業課程教學設計中，職場技術問題情境必須是真實的，是典型的技術問題；二是職業技術程序行動原則。在技術實踐活動教學設計中，以職業崗位的真實典型性工作任務為依據，教學過程就是完成技術性工作任務的過程，在技術實踐行動中完成技術分析、技術交流與技術反思，在技術應用中評價技術思維品質，在技術思維要素碰撞、協同和漲落中螺旋式培育和發展技術思維；三是以學生為職業主體原則。在創設技術問題情境的基礎上，教師是教學過程的主導，學生是作為技術思維建構的主體，讓學生主動搜集技術問題信息，建立“動態-生成”性的教學秩序［23］，主動發現和解決技術問題，從而建構技術思維；四是不同崗位角色協作學習原則。在職業教育專業學習中，學生扮演不同崗位角色而形成自己的經驗背景，在不同特定情境下的學習歷程刺激技術意識在協同和突變中培養技術思維。

（二）基于信息加工理論“編碼-反思”原理，創新設計技術活動程序，重點加強技術判斷力和技術遷移力的培育

加涅的信息加工理論認為學習是一個信息加工的過程，大致分為注意刺激、信息編碼、儲存信息和提取信息四個階段［24］。“編碼-反思”培養策略在教學組織也分成四個教學階段來引導學生“編碼-反思-編碼”交替獨立完成技術任務，實現技術行為與技術思維的良性互動與螺旋發展。第一階段是注意刺激。創設技術情境，提出技術問題激發學生學習興趣；第二階段是信息編碼。學生依據技術問題組織并掌握完成技術目標所需的技術規則作序列編碼，在短時記憶中對技術動作序列進行優化調整和對技術規則進行流程優化；第三階段是儲存信息。技術主體對技術動作序列和技術規則信息進行轉換成技術規范和技術文本等技術說明文件，有助于對技術規程的理解和交流，有助于在技術應用時成功地檢索；第四階段是提取信息。技術主體再現與映射儲存在不同技術情境中的技術規則和技術要素，通過反省思維和分析思維實現技術遷移和技術重構。

（三）基于社會文化理論“交互-合作”原理，凝練專業技術文化，重點加強技術反思力與技術重構力的培養

社會文化理論認為高階思維活動是一個在社會文化環境影響下，借助中介通過調節的作用而發展的過程［25］。借助專業技術文化，技術主體在“交互-合作”對技術對象再審視和再分析重構技術結構或技術系統中培養技術反思力與技術重構力。一是技術反思與技術重構是技術行為與專業文化多向度良性互動的結果，師生在技術實踐交流互動中感悟技術文化和專業文化，技術方法、技術動機、技術意識在協同、碰撞、漲落中耦合發展技術思維；二是教師在講解技術原理和技術程序時，聚斂到技術思維、技術行為和技術態度，要融入專業技術文化，比如工程機械制造專業學生要基于美學、實用和效率的專業技術文化來思考技術問題［26］；三是不同的專業要凝練富有特色的個性專業技術文化。專業技術文化內涵決定技術思維結構和思維發展序列，如工科技術思維是收斂的，而文科技術思維是發散的，個性專業技術文化決定了個體技術思維習慣和路徑，從而最終形成穩定的技術思維心智模式。

綜上，技術思維作為創新型技術應用型人才的關鍵思維品質，技術實踐活動是培育技術思維的載體和依附，技術問題情境創設、技術原理傳授、技術模型構建、技術產品制作、技術文化滲透、技術試驗和技術反思是技術思維養成的必要教學環節。我們基于思維發展的認知心理學理論建立職業教育技術思維培養模型以及技術思維發展和培養策略，但在專業教學實踐中不會有固化和格式化的統一模式，需要針對不同專業的技術特征來選擇其教學策略和程式，結合具體技術問題情境和任務情境進行關聯與網絡化，從而構建出新的學習新形態，以適應技術與學習的多重變革，從思維能力、思維品質和思維態度培養技術思維，最終達到提升技術技能人才高階性和創新性的培養目標。

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Technical Thinking： Key Thinking Quality of Talent Cultivation

in Vocational Undergraduate Education

ZHOU Zhemin， LONG Hua

（Hunan Industry Polytechnic， Changsha 410208， China）

Abstract： The orientation of vocational undergraduate education is to cultivate innovative and highlevel technical talents. And technical thinking， closely coupled with innovative thinking， is a kind of highlevel instrumental thinking， and a key thinking quality of innovative highlevel technical talents. The paper discussed the following aspects： to follow the structure of psychological technology and the development mechanism of technical thinking， to construct the mental model structure and cultivation model of vocational education technical thinking， to establish technical thinking training strategies of “Situationconstruction”， “Interactioncooperation” and “Codingreflection”， to strengthen the connection between technical behavior and technical thinking， to explore the new paradigm of vocational education teaching reform of “classroom revolution” and promote the development of students technical thinking “mental model”.

Key words： vocational undergraduate education; technical thinking; innovative thinking; “classroom revolution”