淺論應用型本科院校學生科學思維能力培養(yǎng)

袁杰 雷海峰

摘? ? 要： 科學思維能力的培養(yǎng)是應用型本科人才培養(yǎng)的重要一環(huán)，在當前實現(xiàn)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(yǎng)尤顯重要。本文通過闡述應用型本科院?？茖W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(yǎng)提出實施路徑，以期促進應用型本科院校人才培養(yǎng)的發(fā)展。

關鍵詞： 應用型本科? ? 大學生? ? 科學思維? ? 培養(yǎng)路徑

隨著經濟和科技的迅速發(fā)展，新興技術和新興產業(yè)不斷顯現(xiàn)，在國家提出實現(xiàn)制造強國的戰(zhàn)略目標下，復合型、創(chuàng)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(chuàng)新，應用型本科院校的人才培養(yǎng)面臨新的機遇和挑戰(zhàn)，未來的工程師和企業(yè)管理者等必須能夠應對工作中不斷出現(xiàn)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(tǒng)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(yǎng)的重要一環(huán)，也是成為復合型、創(chuàng)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(wèi)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(guī)律之間的聯(lián)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(fā)展，并且體現(xiàn)在整個過程中的，具有靈活性、獨創(chuàng)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(yǎng)，科學思維能力主要集中于在實際中創(chuàng)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(chuàng)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(yǎng)。

（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?shù)膽B(tài)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(xiàn)在學生能否主動理解和掌握社會科技發(fā)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(fā)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(yǎng)是應用型人才培養(yǎng)中首先應該著重解決的問題。

（二）創(chuàng)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(fā)思考，創(chuàng)造性地解決問題、應對挑戰(zhàn)，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(fā)展。對于應用型本科院校的學生而言，創(chuàng)造性思維主要體現(xiàn)在工程、設計等實踐中能夠發(fā)現(xiàn)技術革新的突破口和靈感，能夠在工作實踐中創(chuàng)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(xiàn)有的技術層面，實現(xiàn)創(chuàng)新。創(chuàng)新性思維能力是科學思維能力培養(yǎng)中最根本的要素，是應用型人才應對當今社會科技發(fā)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(yǎng)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(xiàn)在工程、管理等實踐中能夠發(fā)現(xiàn)目前存在的問題，結合新技術的發(fā)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(fā)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(xiàn)。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(shù)據(jù)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(yǎng)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(yǎng)關注度逐漸提高

經濟全球化、信息化的高速發(fā)展，當今世界綜合實力的競爭逐漸演變?yōu)槿瞬诺母偁?，未來的人才所應具備的能力和素養(yǎng)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(yǎng)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(chuàng)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(chuàng)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(yǎng)學生的批判與創(chuàng)造性思考能力，等等。

（二）培養(yǎng)學生的科學思維能力是基于應用型學校發(fā)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(fā)展進入了創(chuàng)新驅動發(fā)展的新階段，同時教育部、國家發(fā)展改革委積極推動地方本科高校向應用型學習轉型發(fā)展，增強服務地方及周邊經濟的服務能力和人才培養(yǎng)能力。在國家的重大戰(zhàn)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(yǎng)的一大趨勢，這一要求的提出，對應用型院校人才培養(yǎng)提出了新要求，不能將培養(yǎng)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(yǎng)，在掌握系統(tǒng)的知識和技能操作基本知識的基礎上，加強創(chuàng)造性思維、探究性思維、批判性思維等的培養(yǎng)，使其成為能夠適應未來社會發(fā)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(yǎng)路徑

（一）課程體系中體現(xiàn)科學思維能力的培養(yǎng)

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

1.通識課程中體現(xiàn)科學思維能力的培養(yǎng)

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(yǎng)和科學素養(yǎng)，通識課程的開設需要敢于打破學科壁壘，體現(xiàn)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(chuàng)新、批判和反思能力，提升科學思維。

2.專業(yè)課程中體現(xiàn)科學思維能力的培養(yǎng)

要依據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標，結合畢業(yè)要求和行業(yè)企業(yè)對人才的需求，科學融入科學思維能力培養(yǎng)。

（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(yè)基本原理，在此基礎上依據(jù)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(fā)展需求，增加選修課在整個課程設置中的比例，結合專業(yè)特色及學生創(chuàng)造性、探究性、批判性等能力的培養(yǎng)，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(yè)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(xiàn)理論知識，培養(yǎng)學生運用科學思維解決問題的能力。

（二）教學過程中體現(xiàn)科學思維能力的培養(yǎng)

教學過程是學生能力培養(yǎng)的重要途徑，在教學環(huán)節(jié)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(yǎng)。

1.教學模式改革。隨著信息技術的發(fā)展，“互聯(lián)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(yǎng)。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(yǎng)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(yǎng)的影響是關鍵環(huán)節(jié)。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(fā)科學思維。

3.教學評價改革。教學評價在整個教學環(huán)節(jié)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(chuàng)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(yè)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(yǎng)學生的科學思維能力主要體現(xiàn)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(huán)節(jié)，以激勵引導為主，關注學生的表現(xiàn)，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(yǎng)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(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)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(yǎng)中發(fā)揮著重要作用，我們要重視第二課堂建設，發(fā)揮教育作用，提高人才培養(yǎng)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。