课堂教学融入框架思维和批判性思维的探讨——以《汽车设计》课程为例

赵艳青 戴建国 王 程

淮阴工学院交通工程学院，江苏 淮安 223001

课堂教学改革已成为当前大学教育改革的主要内容之一。目前，大学课堂教学普遍注重知识的传授与学习，而忽视了思维的培养和训练。在此教育背景下，学生往往能够掌握较多的知识却不会思考，甚至无法灵活运用所学知识。如何引导学生学会思考并灵活运用知识，已成为当前大学课堂教学改革的主要命题。正如爱因斯坦所言：“大学教育的价值不在于记住很多事实，而在于训练大脑会思考。”框架思维和批判性思维的培养与训练，能够让学生学会思考并举一反三学习和使用知识。因此，课堂教学必须超越知识传授和学习的范畴，将框架思维和批判性思维融入课堂教学。

以《汽车设计》课程为例，对课堂教学融入框架思维和批判性思维进行探讨具有代表意义。《汽车设计》课程是车辆工程专业的核心课程之一。该课程不但要求学生具有坚实的专业基础知识，而且要求学生学会如何应用专业知识，甚至要求学生掌握相关思维模型，从而使学生在设计方面具有举一反三的能力。因此，该课程在车辆工程专业学生培养中具有举足轻重的地位。在传统《汽车设计》课堂教学过程中，教师和学生往往注重专业知识的传授和学习，较少关注思维的训练和培养。注重专业知识的传授和学习虽然有助于学生专业知识的学习，但是不利于学生综合能力的培养和提高。在新工科背景下，传统《汽车设计》课堂教学已不能满足社会对人才培养的要求。如何教好《汽车设计》课程，使其满足现今车辆工程专业人才培养的要求，已成为车辆工程专业教师思考的重要课题。

本文首先介绍了框架思维和批判性思维，然后分析了课程教学融入框架思维和批判性思维的重要性；接着提议了课堂教学融入框架思维和批判性思维的路径；最后总结全文。

一、框架思维和批判性思维

（一）框架思维

框架思维出自维克托·迈尔-舍恩伯格等主编的《框架思维》［1］。框架思维是一种结构化的思维方式，强调认识事物时应了解其内在的框架结构，将领域内的知识层级化、网络化、结构化和体系化，并突出知识之间关联。基于框架思维建构知识体系，就好像建造框架结构的摩天大厦。框架结构的摩天大厦首先由梁和柱组成框架，然后根据需要隔离出房间。框架结构的摩天大厦不仅稳固，而且有利于使用者根据自身需要调节房间格局。同理，框架结构的知识体系将零碎的知识分门别类地组织起来，使其自成网络体系，也具有稳固且灵活被运用等特点。

框架思维能够让学生拥有整体性和系统性的视角，掌握各知识在整个体系中的位置和地位。以框架思维建构知识体系可以让学生思路清晰地学习知识，将后续知识融入知识网络，进而发挥网络效应。在知识网络效应下，学生更容易学习和理解新知识，实现新旧知识的连接，从而也更容易养成终身学习的习惯。此外，框架思维也可避免学生碎片化学习知识，并能克服知识学习的畏惧心理。

框架思维属于通识教育的范畴，可以被应用于任何学科和专业。例如，应用框架思维可将《汽车设计》课程的教学内容分为总体设计和各总成设计。各总成设计又包括各零部件的设计。又例如本篇文章的撰写，作者同样应用了框架思维，采用常见论文写作框架来梳理写作思路。首先简述课程教学融入框架思维和批判性思维的背景；其次介绍框架思维和批判性思维；然后明确了课程教学融入框架思维和批判性思维的重要性；接着提议课堂教学融入框架思维和批判性思维的路径；最后总结全文。此外，框架思维还具有分形特征。即各子知识系统具有与整个知识系统相似的层次和特点。

（二）批判性思维

批判性思维起源于西方哲科思维，包含解释、分析、评估、推理、说明和自我校准等能力，尤其注重逻辑推理能力［2］。批判性思维不但要求学生知其然，而且要求知其所以然。批判性思维能够使学生更深入理解新旧知识，实现新旧知识之间连接，丰富知识网络体系，进而培养学生的自学能力、创新能力以及活学活用能力。

培养学生的批判性思维已成为现代教育尤其是现代高等教育的核心内容。目前，包括美国和欧洲在内的众多国家已将学生批判性思维培养列为教育的主要内容。众多知名高校已在官网明确了批判性思维的定义，引导学生理解和学习批判性思维。例如哈佛大学和斯坦福大学。清华大学经管学院也已从2011 年开始开设了《批判性思维和道德推理》课程。该课程将大学生批判性思维的培养作为核心内容。

二、课堂教学融入框架思维和批判性思维的重要性

框架思维和批判性思维属于隐性知识的范畴，是大学生应掌握的重要思维方式。据笔者所知，国内众多专业尚未开设有关框架思维和批判性思维培养的课程。因此，课堂教学融入框架思维和批判性思维具有重要意义。

（一）课堂教学融入框架思维和批判性思维有利于学生的课程学习

优秀教材往往应用框架思维和批判性思维布局和编写课程内容。因此，课堂教学融入框架思维和批判性思维有利于学生的课程学习。框架思维和批判性思维能够使学生更深刻和系统化地理解所学知识，理解知识在整个知识体系中的位置和地位，使学生活学活用知识，并拥有举一反三的能力。例如，《汽车设计》课程的系统设计常常采用相同的模式框架来介绍。该模式框架首先介绍系统的功用及组成部分；其次介绍系统的结构方案；然后介绍系统的设计与参数选择；接着介绍系统关键零部件的设计；最后介绍系统辅助零部件的设计。根据该模式框架，学生可以方便学习各个系统的设计内容。

（二）课堂教学融入框架思维和批判性思维有利于学生自学能力的培养

培养学生的自学能力是当今教育的目标之一。如何培养学生的自学能力也成为当今教育的重大挑战。学生拥有了框架思维和批判性思维，将会更容易学习新知识，并将新旧知识实现连接，形成知识系统或网络。例如，根据上述介绍的设计模式框架，学生可以批判性学习其他机械或者电器系统的设计。在已知设计模式框架下，可以较快学习新知识。因此，课堂教学融入框架思维和批判性思维为学生自学能力的培养提供条件。

（三）课堂教学融入框架思维和批判性思维有利于学生创新能力的培养

当今社会需要更多的创新型高端人才。框架思维和批判性思维是创新型高端人才必备的思维模式。为了培养更多具有框架思维和批判性思维的人才，有必要在课堂教学过程中融入框架思维和批判性思维。此外，国内众多专业暂未开设有关框架思维和批判性思维培养的课程。课堂教学融入框架思维和批判性思维，可以弥补在框架思维和批判性思维培养方面的缺失，满足新工科背景下人才培养的要求。

（四）课堂教学融入框架思维和批判性思维有利于学生科研能力的培养

具有框架思维和批判性思维是从事科研的必备条件。在科学研究过程中，无论是科研选题和实验方案设计，还是实验结果分析和论文撰写，都需要框架思维和批判性思维。课堂教学融入框架思维和批判性思维，可以使学生较早地接触思维训练，提高科研能力，从而为将来从事科学研究奠定基础。

三、课堂教学融入框架思维和批判性思维的路径

课堂教学融入框架思维和批判性思维的核心目的是提高学生解决未知问题的能力，具体为学会活学活用知识、提高学习能力和奠定从事科学研究的基础等。因此，课堂教学融入框架思维和批判性思维应从以下几个方面展开。

（一）引导学生理清知识体系

引导学生理清知识体系是培养学生框架思维的先决条件。课程教学应选用带有知识架构的优秀教材，例如，机械工业出版社的《汽车设计》（第五版）教材［3］。根据教材的知识架构，则可以依照框架思维和批判性思维安排课堂内容。目前，应用框架思维和批判性思维常见工具是思维导图。在课程教学过程中，引导学生利用思维导图理清课程知识架构，让学生对课程内容有整体认识，并能够知晓各知识点在整个课程的地位和位置以及各知识点之间的链接。例如，针对《汽车设计》课程中的知识点“离合器基本参数优化”，可以引导学生搭建一般零部件参数优化框架，如图1 所示。在此框架下，学生则可以有针对性查阅资料，学习框架中每个知识点。

图1 零部件参数优化框架

（二）引导学生学会思考和提问

引导学生学会思考和提问是培养学生批判性思维的主要内容。学起于思，思起于疑，疑解于问。这就要求教师在课堂教学过程中，除了引导学生理清知识架构外，还要引导学生学会思考和提问。

引导学生学会思考和提问重在关注6W 和2H问题，其中6W 即英文中的What（是什么）、Why（为什么）、Where（在哪里）、When（什么时候）、Which（是哪种）和Who（什么人），2H 为英文中的How（如何做）和How much（多少钱）。

这八个问题分别代表着不同的关注点和思考范围。What 问题涉及的内容较为基础，直接关系着对后续问题的理解，要求学生理解专有名词或参数定义，例如变速器的“传动比范围”。Why问题要求学生通晓事物背后的逻辑，理解事物出现原因或者发展规律。Where 问题关注位置或者空间顺序，例如，所设计零部件安装位置或者顺序。When 问题强调时间顺序，例如零部件设计的先后顺序。Which 问题涉及选择，例如选择拟设计零部件的结构方案。Who 问题涉及什么人的问题，例如，总工程师要求什么部门或什么人来完成指定任务。How 问题强调如何做，例如如何对转向梯形优化设计。How much 问题关注的是费用，例如零部件设计所牵涉的制造和维护成本。

学生不断思考和提问正是建立新旧知识链接的过程，进而丰富自身知识网络。新知识在知识网络中与其他知识点的链接越多，越不容易被遗忘且越容易被活学活用。例如，在讲解离合器设计时，引导学生思考已学《汽车构造》课程的内容，离合器安装在什么位置，离合器有什么功用，离合器有哪几种结构方案，离合器每种结构方案有哪些优缺点等问题。回顾已学知识后，应继续引导学生思考如何选定离合器结构方案，如何对所选结构方案进行设计等等。

（三）引导学生学会“举一反三”

引导学生学会“举一反三”是课堂教学融入框架思维和批判性思维的培养要求。庄子云：“吾生也有涯，而知也无涯。以有涯随无涯，殆已！”在有限的生命之年，我们无法掌握太多的知识，可是在当代信息洪流大背景下，为了生存则需要较多知识。掌握举一反三的能力可以很好地处理这一矛盾。

为了培养学生举一反三的能力，则需引导学生利用框架思维和批判性思维分析每个框架的使用条件和应用范围。看似很多不相关的问题，可以利用同一框架来解决。学会该框架后便可较好解决一大类问题。例如，学会零部件参数优化设计框架后，不但能够掌握离合器膜片弹簧的参数优化设计，而且还可以根据图1 所示框架自学其他零部件的参数优化。

此外，使用框架时应避免生搬硬套，要使用批判性思维分析每个框架的使用条件和范围以及优缺点。实时修改和调节框架结构，使其能够应用于要解决的问题。

四、结语

目前，国内众多专业还暂未开设有关框架思维和批判性思维的课程。课堂教学融入框架思维和批判性思维，可以弥补学生在框架思维和批判性思维培养方面的缺失。框架思维和批判性思维是学生应掌握的重要思维方式。本文以《汽车设计》课程为例，对课堂教学融入框架思维和批判性思维进行了探讨。课堂教学融入框架思维和批判性思维应从三个方面展开。（1）引导学生理清知识体系；（2）引导学生学会思考和提问；（3）引导学生学会“举一反三”。通过将框架思维和批判性思维融入课堂教学，可以培养学生的课程学习能力、自学能力、创新能力以及科研能力，满足新工科背景下人才培养的要求。