浅论应用型本科院校学生科学思维能力培养

袁杰 雷海峰

摘    要： 科学思维能力的培养是应用型本科人才培养的重要一环，在当前实现制造强国的总目标下，进一步加强应用型本科院校学生的科学思维能力培养尤显重要。本文通过阐述应用型本科院校科学思维能力的内涵，总结其重要性，从课程设置、教学改革、第二课堂三个方面为应用型院校学生科学思维能力的培养提出实施路径，以期促进应用型本科院校人才培养的发展。

关键词： 应用型本科    大学生    科学思维    培养路径

随着经济和科技的迅速发展，新兴技术和新兴产业不断显现，在国家提出实现制造强国的战略目标下，复合型、创新性人才成为市场的需求，面对国家经济社会和科学技术领域需求的重大改革创新，应用型本科院校的人才培养面临新的机遇和挑战，未来的工程师和企业管理者等必须能够应对工作中不断出现的新问题、新情况、新技术，具有深入解决问题的科学思维能力，尤其是复杂的、系统的难题。因此，科学思维能力是应用型本科院校学生能力培养的重要一环，也是成为复合型、创新型人才必备的重要能力之一。

一、应用型本科院校学生科学思维能力的内涵

胡卫平、林崇德认为科学思维是人的大脑对自然界的客观事物、内在规律之间的联系进行有意识的、能动的和概括的反映，是人们在学习、研究和解决科学问题的过程中逐渐形成和发展，并且体现在整个过程中的，具有灵活性、独创性、批判性等特性，直接影响人们的个体智力特征和工作的效率。对于应用型本科院校的人才培养，科学思维能力主要集中于在实际中创造性地解决问题的能力，面向这一能力，我们将应用型本科院校学生的科学思维能力概括为探究性思维能力、创造性思维能力、批判性思维能力及反思性思维能力等四个方面，这四个方面相互作用、相互影响，共同组成应用型人才的科学思维素养。

（一）探究性思维能力

科学思维以科学知识为基础，科学思维能力是能够理解和掌握基本的原理方法，以严谨的态度和实证意识探究新知识、新事物和新技术。对于应用型本科院校的学生，探究性思维能力主要体现在学生能否主动理解和掌握社会科技发展的前沿信息，并且从中探索出与自己所从事工程、管理或设计类领域相关的有效信息，这就需要探究性思维能力。要积极对新事物、新技术进行探究，不断适应社会发展和技术更新。探究性思维能力是科学思维能力的前提，探究性思维能力的培养是应用型人才培养中首先应该着重解决的问题。

（二）创造性思维能力

科学思维强调在面向实际问题、面向新事物时能够激发思考，创造性地解决问题、应对挑战，并且在这个过程中通过完成有难度的工作任务，促使科学思维得到进一步发展。对于应用型本科院校的学生而言，创造性思维主要体现在工程、设计等实践中能够发现技术革新的突破口和灵感，能够在工作实践中创造性地突破原有固定的逻辑思维，将新技术、新观点应用到现有的技术层面，实现创新。创新性思维能力是科学思维能力培养中最根本的要素，是应用型人才应对当今社会科技发展必须具备的能力。

（三）批判性思维能力

科学思维逻辑清晰，能运用科学的思维方式指导行为、解决问题等，着重培养学生批判质疑、重逻辑的思维能力。对于应用型本科院校学生，批判性思维主要体现在工程、管理等实践中能够发现目前存在的问题，结合新技术的发展，批判性地看待整个实践过程，不断更新知识储备，不断提高技术能力，不断适应社会发展。

（四）反思性思维能力

科学思维的进一步升华需要通过深入反思得以实现。反思不仅是学生对知识、技能和思维进行再认知的过程，更是学生对学习内容、学习过程等深入思考的过程。对于应用型本科院校的学生，反思性思维是指对技术活动过程的一种反思和修正能力。首先是对技术的反思能力，学生在该过程中能够利用掌握的知识和原理，主動对技术数据等进行分析和反思;其次是对技术应用过程中遇到的问题进行反思，能够对问题或苦难进行冷静客观的审视和反思，及时改进，把握方向。

二、应用型本科院校培养学生科学思维能力的重要性

（一）当今国际社会对学生科学思维能力的培养关注度逐渐提高

经济全球化、信息化的高速发展，当今世界综合实力的竞争逐渐演变为人才的竞争，未来的人才所应具备的能力和素养成为大家关注的焦点。虽然全世界各国表述不同，但是里面都融入了培养科学思维能力的内容。国际UNESCO组织提出当今社会学生需要具备创造性、推理与问题解决、批判性思考、归纳推理演绎等能力;美国提出当今社会学生需要具备创造性思考、批判思维、问题解决、推理等能力;日本认为“思维能力”是二十一世纪必备的核心能力;新加坡提出培养学生的批判与创造性思考能力，等等。

（二）培养学生的科学思维能力是基于应用型学校发展的合理定位

党的十九大报告指出中国特色社会主义进入新时代，国家经济社会发展进入了创新驱动发展的新阶段，同时教育部、国家发展改革委积极推动地方本科高校向应用型学习转型发展，增强服务地方及周边经济的服务能力和人才培养能力。在国家的重大战略部署下，应用型、复合型、技能型人才成为应用型高校人才培养的一大趋势，这一要求的提出，对应用型院校人才培养提出了新要求，不能将培养目标仅仅定位于纯粹的技能型工人，在保证技能的同时加强科学思维能力的培养，在掌握系统的知识和技能操作基本知识的基础上，加强创造性思维、探究性思维、批判性思维等的培养，使其成为能够适应未来社会发展的高素质应用型人才。

三、应用型本科院校学生科学思维能力培养路径

（一）课程体系中体现科学思维能力的培养

课程是实现人才培养目标的重要媒介，在应用型人才培养课程体系中体现科学思维能力培养，是课程体系改革的首要任务。根据课程性质和人才培养目标要求，可以通过通识课程的设置和专业课程的设置体现科学思维能力的培养。

1.通识课程中体现科学思维能力的培养

通识课程是广博的人文、社会和科学等知识的学习，提高学生的人文素养和科学素养，通识课程的开设需要敢于打破学科壁垒，体现学科交叉，开阔视野，融入科学思维训练内容，强化学生探究、创新、批判和反思能力，提升科学思维。

2.专业课程中体现科学思维能力的培养

要依据专业培养目标，结合毕业要求和行业企业对人才的需求，科学融入科学思维能力培养。

（1）核心课程的设置要满足基础知识和技能学习，使学生能够理解和掌握专业基本原理，在此基础上依据事实进行科学探索。

（2）选修课程的设置要能够满足学生科学思维发展需求，增加选修课在整个课程设置中的比例，结合专业特色及学生创造性、探究性、批判性等能力的培养，提供各种各样的课程，在提高科学思维能力的同时拓宽学生的专业视野。

（3）实践课程的设置要支撑其他课程模块，将理论与实践融合，在实践中体现理论知识，培养学生运用科学思维解决问题的能力。

（二）教学过程中体现科学思维能力的培养

教学过程是学生能力培养的重要途径，在教学环节中，教学模式、教学方法、教学评价等的改革都有助于学生科学思维能力的培养。

1.教学模式改革。随着信息技术的发展，“互联网+教育”成为趋势，将信息技术与课程融合，改革教學模式，应用翻转课堂、MOOC等方式开展线下线下混合式教学等促进学生科学思维能力的培养。通过学生前期自学掌握探索知识技能的方法，后期教学提高学生解决问题的能力等过程培养学生的科学思维能力。

2.教学方法改革。教学方法对大学生科学思维能力培养的影响是关键环节。因此，改革教学方法，运用案例教学、基于项目的教学、能力导向的教学等方法，积极引导学生参与教学全过程，激发科学思维。

3.教学评价改革。教学评价在整个教学环节中具有重要的导向作用，改革教学评价，采用多维度、多元化、多样化的评价方式。

（1）评价内容多维度。教学评价内容应该从知识技能的评价改革为知识与能力的双评价，在评价知识的基础上加强能力的评价，尤其是问题解决能力，包括探究问题、创造性解决问题、批判反思等能力的评价。

（2）评价主体多元化。教师不应该作为教学评价的唯一主体，要改革评价主体，学生、企业人员、实验室管理人员等都可以成为评价主体。尤其要着重加强学生自评和互评，在自评与互评的过程中加强批判反思等思维训练。

（3）评价形式多样化。终结性评价与形成性评价并重。培养学生的科学思维能力主要体现为解决问题的方法和思维过程，对其评价要更关注过程而不是结果。因此，评价应贯穿教学过程的每一个环节，以激励引导为主，关注学生的表现，形成性评价与终结性评价相结合、质性评价与量化评价相结合。

（三）丰富科学思维能力培养的第二课堂活动

高校第二课堂具备提高学生综合素质、增强学生综合能力的育人功能，丰富第二课程活动，形式多样的第二课程活动是提高学生科学思维能力的重要途径。一是开展博览群书活动，让学生从书籍中受到启迪，唤醒主体意识，培养创新意识和创造精神及能力，有利于训练学生的逻辑思维和临场反应能力;二是开展有针对性的研究小组，通过具体的指导，学生学会并掌握学习、研究、解决问题的思路及方法，能够用探究性、批判性的思维进行判断;三是开展头脑风暴活动，给学生留下充分的思考空间，学生可以在思想的海洋里任意飞翔，掌握科学的思维方法，提高思维的水平及能力，等等。第二课堂活动在高校人才培养中发挥着重要作用，我们要重视第二课堂建设，发挥教育作用，提高人才培养质量。

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本文是山东华宇工学院2019年教育教学改革研究重点项目成果之一，项目编号：2019ZD04。