技术思维：职业本科教育人才培养关键思维品质

周哲民 龙华

摘要：职业本科教育培养定位是创新型高层次技术技能人才，而技术思维是一种与创新思维相互紧密耦合发展的高阶工具性思维，也是创新型高层次技术技能人才的关键思维品质。遵循思维心理结构和技术思维发展规律，构建职业教育技术思维模型结构和培养模型，创新建立“情境-建构”、“交互-合作”和“编码-反思”技术思维培养策略，强化技术行为和技术思维的关联与融通，探索职业教育“课堂革命”教学改革新范式，促进学生技术思维心智模式发展。

关键词：职业本科教育；技术思维；创新思维;“课堂革命”

中图分类号： G712

文献标识码： A

一、职业本科教育人才培养定位

稳步发展职业本科教育对构建现代职业教育体系和优化职业教育类型地位具有重大意义。有关职业本科教育人才培养定位的研究焦点，从职业教育纵向分析来看焦点主要集中在职业本科与高职专科人才培养定位的高低区分度，从普职横向分析来看焦点主要集中在职业本科与应用本科人才培养定位的类型区分度。徐国庆等人（2022）认为职业本科教育人才培养定位应观照学术性和职业性两个关键维度，重点培养学生对产品进行生产性设计的能力，对产品性能和可靠性进行数据采集、分析和结果判断的能力，培养学生对技术问题进行改造、创新的能力［1］；张学等人（2022）主张职业本科教育培养适应产业发展的适用型技术技能型人才，应重点培养学生将知识、设备、工具、方法、流程进行整合的能力，增强将技术成果、技术创新转化成产业设计、产品开发的能力［2］；邹烈刚（2022）建议职业本科教育定位由单纯的应用型技术技能人才向设计型技术技能人才迁移，不仅要具备宽厚的基础技术知识和理论，而且要具有较强的技术思维能力和创新能力，能解决生产现场的复杂问题［3］。综合以上分析，职业本科教育高层次创新型技术技能人才必须具备以下三点综合素质：一是具有较强的基础理论知识和技术问题分析能力，具有较强终身学习能力和系统分析能力；二是具有较强的技术实践能力、技术创新能力和技术思维能力，能精准表达技术问题的实质，能制定技术规程与程序［4］；三是具有良好的社会责任心、工匠精神和技术伦理修养，具有跨越产教双方的产业文化、专业文化和职业文化多元融合的综合职业素养。基于以上分析，为了提高职业教育适应产业发展的能力，发展和培养技术思维与创新思维是职业本科教育培养创新型技术技能人才的基本要义。

二、技术思维的内涵与特征

技术思维是现代创新型能工巧匠的关键思维品质和实践智慧。程宜康（2016）从技术心理学视域认为技术思维是形成具有实践智慧技术主体的最重要心理内质，不仅要重视技术和职业的工作过程知识和技术操作行为，更要重视技术思维的训练［5］；李永胜（2017）从思维科学角度主张技术思维是一种实践性思维，具有工具性特性，技术成果主要是技术方案、技术发明和技术专利［6］；叶宝生等人（2020）从认知心理学层面分析技术思维的内在运行机制，论证了技术思维具有表象—意象—具象的思维发展规律［7］；蒋祎（2020）基于社会学视角来分析技术思维是决定工匠型技术技能人才可持续可迁移发展的关键，可以从围绕问题设计和技术创新训练和发展技术思维［8］。李琼（2022）综合技术心理学、思维科学和认知心理学对技术思维概念的研究成果，基于职业教育学视阈认为技术思维是技术主体面临生产实践活动中的技术问题，运用技术原理构建技术模型，结合技术经验，产生技术情境的知觉敏感以及技术想象，筹划各种技术要素，包括技术方法和技术工具，按照一定的技术规程或程序制作成具体的技术物化成果或集成方案，最终解决技术问题，达成技术目标，满足生产需要的创新性思维心智活动，是一种依附于技术实践活动的高阶工具思维［9］。技术思维是技术问题和技术目标导向的理性思维，包含技术观察、技术理解、技术判断、技术迁移、技术反思和技术重构六个思维层次［10］，技术观察是基于技术经验对技术情境的知觉敏感以及技术想象；技术理解是在给定的技术情境下，对技术原理、技术文本、技术规则等技术对象感悟和表达；技术判断是依据技术问题基于技術原理和技术规则作识别、鉴别、选择等预测性的判断；技术迁移是个体技术经验在不同技术情境中的再现与映射；技术反思是指以批评性思维对技术对象进行再审视和再分析；技术重构是依据元技术或基本技术单元重新组成的一种新的技术结构或新的技术系统。

技术实践活动始于技术问题，终于技术目标，对技术活动及其技术思维运行机制和规律剥丝抽茧分析，职业教育视域下技术思维具有四个重要的典型特征。一是实践性。技术思维是依附于技术实践活动的思维，而技术实践活动就是实践主体针对实际生产中的技术问题，基于某种技术原理或规律，结合主体形成的技术经验，通过技术理解形成具体的技术规则，识别、鉴别、选择适宜的技术工具和技术方法，促成技术手段与技术客体的有效结合，最终能形成解决技术问题的设计图纸、工艺改进或施工方案等集成方案。技术思维是基于技术实践内生的思维心智活动，是根植于技术实践的思维，因此实践性是技术思维的本质特征；二是过程性。技术实践活动是依据技术目标—技术原理—技术结构—技术制作—技术试验—技术评估等活动路径展开，思维主体通过技术观察、技术理解、技术判断、技术迁移、技术反思和技术重构等思维心智活动不断融合与升华，把技术思想和方法应用于技术问题的解决或技术目标的达成过程中，因此，过程性是技术思维的外显特征；三是创新性。美国著名技术思想家布莱恩·阿瑟在《技术的本质》中提出“技术有两种发展机制：内部替换和结构深化。内部替换是指用更好的部件更换某一形式阻碍的部件；结构深化是指寻找更好的部件、材料或者加入新组件”［11］，无论哪种发展机制，技术的本质就是不断创新突破，没有最好，只有更好。技术思维在工具理性驱动下坚持不懈改进生产工艺，改良生产配方，追求性价比最大化，直至技术目标达成。因而，创新性是技术思维的核心特征；四是系统性。布莱恩·阿瑟认为技术产品是许多元技术的集成，是单元技术模块化的组装，依附于技术实践活动的技术思维方法有结构法、要素法和功能法，因而系统性是技术思维的结构特征。概而言之，技术思维是一种具有实践性、过程性、创新性和系统性典型特征的高阶工具性思维。

三、技术思维的模型结构

任何事物在发展过程中都有结构上的序列化，技术思维作为一个“事物”也是具有结构的［12］。基于中国20世纪心理学界泰斗朱智贤提出“在整个思维的心理结构中，必须包括思维的过程、结果（或产物或材料）和控制（或自我调节）一个完整的系统［13］”，职业教育技术思维静态模型构建如图1所示，技术思维静态模型结构是一个由技术思维过程、技术思维输出和技术思维控制构成的立体系统的有机整体，三个维度要素之间既相对独立又相互耦合。技术思维过程覆盖了技术目标、技术原理、技术结构、技术制作、技术试验和技术评估等技术路径，技术思维输出包含了技术模型、技术方案、技术图纸、技术产品、技术发明和技术专利等阶段性成果。技术思维控制通过技术观察、技术理解、技术判断、技术迁移、技术反思和技术重构等六大关键高阶思维活动，技术思维的触发来源于技术观察中感悟中新的需要与旧的水平之间的矛盾而得出的技术问题或问题情境开始的。其中，X轴是技术思维过程，包括技术目标、技术原理、技术结构、技术制作、技术试验和技术评估等六个环节；Y轴是技术思维控制，包括技术观察、技术理解、技术判断、技术迁移、技术反思和技术重构等六大关键高阶思维活动；Z轴是技术思维输出，包括技术模型、技术方案、技术图纸、技术产品、技术发明和技术专利等六个显性技术成果，同时还有日常思维输出，如感知、表象、概念、原理、知识体系等。X-Y平面解释了在技术思维三维立体结构中，技术思维过程与技术思维控制要素之间的关系，启示我们在教学过程中，创设技术实践活动学习过程和设计教学环节和技术任务培养技术思维时，技术思维的发展控制路径是经历技术观察、技术理解、技术判断、技术迁移、技术反思和技术重构思维的螺旋推进；Y-Z平面解释了技术思维在发展控制过程，技术思维输出是如何从技术模型迭代形成一个系统的技术产品，启示我们在教学过程中，可以利用技术成果产出导向形成渐进的学习闭环牵引技术思维的培育和发展；X-Z平面解释了技术思维过程中每个思维活动与技术思维输出阶段成果之间的关联，启示我们在教学过程中，可以利用技术思维成果对每个技术思维过程的思维品质和成效开展反馈与评价。

四、技术思维与创新思维的耦合关系

技术思维和创新思维两者具有强耦合关系。创新思维是“思维主体以大脑感知、记忆、理解、分析、归纳、演绎等能力为基础，通过形象和抽象、求异和求同、逻辑与非逻辑、发散和收敛等辩证统一的思维过程，与思维客体的相互交互过程中形成具有首创性、开拓性、复合性典型特征的高阶思维心智活动”［14］。技术是改造世界的活动，本质上是一种以问题解决为指向的创新性活动，因而，技术思维与创新思维相伴相生，联通融合［15］。鉴于此，技术思维与创新思维的耦合关系对研究职业本科创新型技术技能人才培养策略是很必要的。

耦合是指两个或两个以上的主体相互依赖于对方同时又是双向互动过程的一个量度［16］。在创新型技术技能人才目标体系中，技术思维与创新思维是耦合耦元，耦联的连接点是技术实践活动中的技术问题。技术思维与创新思维具有耦合系統的必要条件：一是耦元数是两个或两个以上；二是耦元是异质的。虽然技术思维与创新思维两个耦元都以知识和技术技能为基础，但在思维目的、思维过程、思维输出、思维要素和运行机制等方面存在较大的差异，如表1所示；三是耦元间具有有效的耦联方式。技术思维与创新思维两个耦元是通过技术问题耦联方式在一定的时间、空间内相互作用和反作用发挥功能的，将技术思维与创新思维通过各自的耦元和合适的耦联方式联合，形成具有一定结构和功能的技术技能人才培养系统。在技术实践活动中，技术思维与创新思维共存于统一的思维过程之中，两者形成双螺旋推动关系，互相包含和互相融合，技术思维与创新思维的强耦合关系为培养创新型技术技能人才带来了三大启示。

（一）培养和发展技术思维，同时促进创新思维的培养

技术思维实质内容是提出确定的创造或改造事物的方案或意见，技术思维的技术迁移和技术重构与创新思维的类比思维和归纳思维相趋同，技术思维的技术理解和技术判断与创新思维的“评价、认知、记忆”能力相匹配。由此来看，技术思维就是人在技术活动过程中存在于头脑中的创新思维智力“操作”活动［17］，职业教育基于技术实践活动探求有效的技术目标实现，既训练了技术操作行为和发展了技术思维，也发展和培养了创新思维。

（二）要把培养技术思维和创新思维心智模式作为职业本科教育更高的教育目标

基于布卢姆教育目标建立如图2的技术思维心智活动模式，为了达成职业本科最高层次的技术创新教育目标，需要技术思维的发展与支撑，技术思维是实现“学会知识”向“学会技能”、“学会技能”向“学会创新”之间转化的“催化剂”，其对应的六个思维层次依次是技术观察、技术理解、技术判断、技术迁移、技术反思和技术重构。长期以来，职业教育过多地关注知识和技能的习得，而忽略了技术思维与创新思维的培养与发展。

（三）本科职业教育课堂革命的关键是要“接受”“会做”向“会思”转型［18］

在“会思”的课程教学设计中，基于技术整体性通过“问题探究、方案构思、产品制作”而得以实现技术思维与创新思维的培养与发展，

图2基于布卢姆教育目标的技术思维心智活动模式

对接企业现场岗位的技术实践活动创设技术问题情境，引导学生统筹协调技术理论、技术程序和技术成果三个基本要素，把一些抽象的技术原理物化成技术成果，再转化为某种技术功能，让学生从技术创新的复杂性和不确定性中建立起技术创新的整体视野，提升技术思维能力，建立实现高阶思维教育目标清晰的路径和方法，形成技术成果、技术制作、技术反思共同作用构成的闭环回路系统，从而协同实现技术思维的发展。

五、职业教育技术思维的培养策略

早在上世纪，我国职业教育家陶行知就主张“训练技术思想和思维”是职业学校共同关注的教育教学目标［19］。职业院校课堂教学由技术知识本位向技术思维本位转变、由低阶浅层学习向高阶深度学习转变，是当前职业教育“课堂革命”的关键维度［20］，遵循技术思维的内涵特征、结构模型以及发展规律培养职业教育学生技术思维尤为重要。

高级思维技能是在思维过程、思维策略和具体问题情境中逐渐培育和发展的［21］。职业教育技术思维培养指的是在职业教育教学过程中，遵循心理技术学规律和技术思维发展机制，通过技术问题情境创设、技术原理传授、技术模型构建、技术产品制作、技术文化渗透、技术试验和技术反思等教学环节促进个体技术思维的发展。依据“分析—抽象—形象—综合”的思维发展规律，构建职业教育技术思维培养模型（如图3）。

在技术实践生产系统中，对应技术思维途径“整体抽象（技术原理）→个别具体（元技术）→整体具体（技术重构）”创设覆盖六个步骤的外显活动程序：技术目标、技术原理、技术结构、技术制作、技术实验和技术评估。在技术思维发展系统中，内隐的活动过程分为六个层级：技术观察、技术理解、技术判断、技术迁移、技术反思和技术重构，技术实践和技术思维发展两个系统的关系是通过技术系统框架中的工作过程与思维过程，以及专业课程体系技术项目或技术任务建立的，两者间的关系是通过映射相伴相生和如影相随。

职业教育课堂教学开展项目化学习+探究性学习，从技术实践和思维发展两种路径强化技能动作与技术思维培养耦合发展，创新构建技术思维要素与技术操作“自我生长”，把创新思维的培养融入情境化课程，促进技术思维与技术操作共融共生。根据技术思维和创新思维为核心的创新型技术技能人才教学目标，对接技术实践流程设计教学环节，教师通过主导技术问题情境创设、技术原理分析、技术方案辅导、技术训练指导、技术示范讲解、技术难点分析、技术综合评价等教学环节，有意识地培养和训练技术思维，学生通过自主学习开展技术问题表征、拟定技术假设、草拟设计方案、技术组织、技术实施、迁移应用、作品展示和作品优化等技术思维学习活动，采用问题解决、协同制作、任务驱动、小组讨论、案例探讨、角色扮演、反馈评价、模拟性试验等教学方法促进学生的技术思维和创新思维发展。在技术实践活动初期阶段创设技术问题情境强化技术思维的观察体验和技术感悟，在中期阶段撰写技术方案与组织技术制作锐化技术原理和技术程序与技术要素，在后期阶段通过技术评估与技术改进创新强化技术理性与技术反思，从而全过程培养和发展创造思维和技术思维。

基于以上分析职业教育技术思维培养模型，在技术问题驱动发展以及教师主导和支持的共同作用下，形成培育学生技术思维结构和促进技术思维发展的三种培养策略。

（一）基于建构主义理论的“情境-建构”原理，创设职场技术问题情境，重点强化技术观察力和技术理解力的培育

建构主义创始人皮亚杰认为知识是学生在一定的情境刺激下，通过“同化”与“顺应”两个基本的相互互动过程实现现实的发展水平趋近并平衡潜在的发展水平，“情境”“协作”“会话”和“意义建构”是学习的四大要素［22］。“情境-建构”培养策略在教学组织中要坚持三项原则。一是职场技术问题情境原则。技术观察力和技术理解力是与职场“技术情境”相联系的，如汽车维修岗位专业学生的技术观察力和技术理解力的培养需要在课程设计中创设不同类型汽車的检修故障和不同复杂程度的检修故障等技术问题情境。因此，在专业课程教学设计中，职场技术问题情境必须是真实的，是典型的技术问题；二是职业技术程序行动原则。在技术实践活动教学设计中，以职业岗位的真实典型性工作任务为依据，教学过程就是完成技术性工作任务的过程，在技术实践行动中完成技术分析、技术交流与技术反思，在技术应用中评价技术思维品质，在技术思维要素碰撞、协同和涨落中螺旋式培育和发展技术思维；三是以学生为职业主体原则。在创设技术问题情境的基础上，教师是教学过程的主导，学生是作为技术思维建构的主体，让学生主动搜集技术问题信息，建立“动态-生成”性的教学秩序［23］，主动发现和解决技术问题，从而建构技术思维；四是不同岗位角色协作学习原则。在职业教育专业学习中，学生扮演不同岗位角色而形成自己的经验背景，在不同特定情境下的学习历程刺激技术意识在协同和突变中培养技术思维。

（二）基于信息加工理论“编码-反思”原理，创新设计技术活动程序，重点加强技术判断力和技术迁移力的培育

加涅的信息加工理论认为学习是一个信息加工的过程，大致分为注意刺激、信息编码、储存信息和提取信息四个阶段［24］。“编码-反思”培养策略在教学组织也分成四个教学阶段来引导学生“编码-反思-编码”交替独立完成技术任务，实现技术行为与技术思维的良性互动与螺旋发展。第一阶段是注意刺激。创设技术情境，提出技术问题激发学生学习兴趣；第二阶段是信息编码。学生依据技术问题组织并掌握完成技术目标所需的技术规则作序列编码，在短时记忆中对技术动作序列进行优化调整和对技术规则进行流程优化；第三阶段是储存信息。技术主体对技术动作序列和技术规则信息进行转换成技术规范和技术文本等技术说明文件，有助于对技术规程的理解和交流，有助于在技术应用时成功地检索；第四阶段是提取信息。技术主体再现与映射储存在不同技术情境中的技术规则和技术要素，通过反省思维和分析思维实现技术迁移和技术重构。

（三）基于社会文化理论“交互-合作”原理，凝练专业技术文化，重点加强技术反思力与技术重构力的培养

社会文化理论认为高阶思维活动是一个在社会文化环境影响下，借助中介通过调节的作用而发展的过程［25］。借助专业技术文化，技术主体在“交互-合作”对技术对象再审视和再分析重构技术结构或技术系统中培养技术反思力与技术重构力。一是技术反思与技术重构是技术行为与专业文化多向度良性互动的结果，师生在技术实践交流互动中感悟技术文化和专业文化，技术方法、技术动机、技术意识在协同、碰撞、涨落中耦合发展技术思维；二是教师在讲解技术原理和技术程序时，聚敛到技术思维、技术行为和技术态度，要融入专业技术文化，比如工程机械制造专业学生要基于美学、实用和效率的专业技术文化来思考技术问题［26］；三是不同的专业要凝练富有特色的个性专业技术文化。专业技术文化内涵决定技术思维结构和思维发展序列，如工科技术思维是收敛的，而文科技术思维是发散的，个性专业技术文化决定了个体技术思维习惯和路径，从而最终形成稳定的技术思维心智模式。

綜上，技术思维作为创新型技术应用型人才的关键思维品质，技术实践活动是培育技术思维的载体和依附，技术问题情境创设、技术原理传授、技术模型构建、技术产品制作、技术文化渗透、技术试验和技术反思是技术思维养成的必要教学环节。我们基于思维发展的认知心理学理论建立职业教育技术思维培养模型以及技术思维发展和培养策略，但在专业教学实践中不会有固化和格式化的统一模式，需要针对不同专业的技术特征来选择其教学策略和程式，结合具体技术问题情境和任务情境进行关联与网络化，从而构建出新的学习新形态，以适应技术与学习的多重变革，从思维能力、思维品质和思维态度培养技术思维，最终达到提升技术技能人才高阶性和创新性的培养目标。

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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”