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创新思维:重视高校学生创新思维修养,树立科技原创观念刻不容缓.

更新时间:2019-06-28 09:06

   

摘要:创造力是一个民族、国家活力和可持续发展的基本智力因素,而创新则是民族与国家富强永续的动力源泉,创新人才的培养与成长则是前两者的保障。概览并与国内外人才智库状况评价,深感我国智慧的人群挤挤,但因古代人千百年专制社会的政治及形成必赢平台思维定式的延续,我国的创造力超越现状的新颖性和独特性思维不突出,尤其是30岁以下的高校学生潜在创造力问题多,使得我国人才的思维模式在创新性和类似于古代希腊的阿基米德、柏拉图、牛顿、爱因斯坦等彪炳千秋的人物所占人口比例相比较低。国人忧心憔悴,为了尽快提升我国高校学生科技原创力,本文对高校学生所应具备的发散、逻辑、史学、跳跃和想象五大思维能力的训练和培养所存在问题,就其产生原因进行探讨及如何弥补,亮出心中的感受,提出追赶途径,供同行相互切磋践行参考。   关键词:高校学生创新思维修养发散思维逻辑思维史学思维跳跃思维想象思维   创新思维是人类的永恒主题和持续延伸的进行曲,没有休止符,总是处于行进的过程中。因此,他是思维主体以线性思维为基础,综合发散、逻辑、史学、跳跃和想象等多种传统思维而整合成的一种综合性的思维模式。[1]该思维模式与各类思维形式反映着现实的过程,与各类思维具有相通、相融和相交的内在一致性;它是被思维主体在实践中以客观需求为动力,再借助已有信息和认知为前提,综合运用各种思维技能和思维方法超越思维定式,突破多种思维瓶颈和局限性,成功获取认知的一切思维实践活动和思维方式的总称,是主体在特定时刻对原有思维方式的综合运用,是以解决实际问题为出发点的思维和潜力品质。[1]除了具有一般思维形式的特点外,还特别突出以下五个方面的突出特征:发散性,批判性,史学性,价值性,开拓性。本文通过创新思维中发散、逻辑、史学、跳跃和想象五种思维模式训练重要性的讨论,阐述新时代高校中创新思维教育的薄弱对大学生修养的影响,提出抓好对未来高校学生创新思维提升对我国科技原创水平的迫切性。否则将影响中国梦的实现,导致重踏百年前中华民族的耻辱而再次落伍。   一、发散思维   发散思维是一种快速、无序的大脑思维模式,类似于头脑风暴的过程,心理学研究认为发散思维(又称辐射思维或扩散思维)是指大脑在思维时呈现的一种扩散状态的思维模式,它表现为思维视野广阔,思维呈现出多维发散状。[2]发散思维是创造性思维的最主要特点,是测定创造力的主要标志之一。发散思维是思考问题的必不可少的一种思维方式,它既考度我们思维开阔度和涉猎范围广度。也取决于我们是否能够将问题联系到多个角度和层面。   发散思维需要与我们的想象力,也即想象思维是要与什么相结合,两者的关系是相互关联和不可缺少的,例如生物学中最简单也最基础的一个问题,那就是动物和植物的区别是什么?我们需要怎么思考呢?如果只是运用了生物学的知识,我们也只能说明动物和植物在形态学上的区别[3],但是从物理,化学,时间,空间,色度等5个角度去发散,我们就能发现动物和植物的区别不仅在能否自发活动,动植物细胞的结构的区别,还有植物可以将无序无生命物质变成有序物质(核酸分子-细胞-组织-器官-躯体-种-群落…),动物刚好相反;植物能把自然界中的物质的状态由无序变为有序,而动物是有序到无序等等。发散思维可以开拓我们的思路,让我们避免由于思维的局限而导致问题思考错漏和片面。再如解决实际生产中的问题,中华鳖的水产生态化养殖,鳖是一种滋补的水产品,但其常见于自然环境中,人工养殖的成本和设施一直是其产业化养殖的问题,这样的问题看似复杂,但是却是由于我们会局限于水产养殖的固定化模式,其实结合逻辑思维来看,首先养殖中华鳖的需要的环境条件是什么、有哪些养殖管理条件,这就需多角度思考。温度,湿度,光照等条件应该怎么解决等,而运用模仿生态养殖就是生态学在水产养殖上应用。为他们创造室内模仿自然界的阳光晒背,由紫外光照的阳光照射防止因封闭或冬季保温导致真菌寄生鳖背,即有节律式的恒温透气室内环境。[4]   发散思维在创新性思维中是至关重要的也是不可或缺的,那么发散思维的关键是什么呢?我们认为其关键首先在于知识面的积累,首先需要拥有较为宽阔和丰富的知识储备,在思考问题时才能够有思路可想,巧妇难为无米之炊,就算拥有再丰富的想象力,如果知识的土壤太过贫瘠,也很难有前卫的创造。其次重要的自然也就是想象力,想象思维在发散的过程中分为两个阶段,第一个阶段的发散多层面的阶段,第二个阶段是关联阶段,有放有收的过程是一个完整的发散过程。   所以培养我们的发散思维,我们需要不断积累我们的知识容度,也要灵活的思考,在实践中慢慢锻炼自己的发散思维能力。   二、逻辑思维   当一个问题出现了,我们需要怎么去思考呢?不管是在科研领域或是创业领域,首先我们需要遵循的就是逻辑思维,这是一种条理性思维,帮助我们在思考的过程中保持一种清晰的思路和获得阶梯式的解决方案。[5]在实验的设计过程中,我们需要有捕捉问题的能力,接下来就是去思考这个问题是怎么产生的或者靠近问题最近的下一步。   例如,如何将花粉进行粉碎这个问题。观而可知,花粉已经是很小的颗粒,是粉末状态了,我们都知道,粉碎机的力量大的甚至可以将岩石磨碎成粉末,但是却对花粉无能为力,用再高级先进的粉碎系统都没有办法。此时,我们在蒋立科教授的引导下想到的是什么呢?花粉的结构!是次级结构还是什么,它又由什么组成,如果粉碎了,会得到什么?在这样的思路下,我们发现,已知的最小的可分离的粒子应是原子,而花粉远比其大,它的最基本结构单元是花粉孢子,是具有生物活性的颗粒。那么,我们的问题就牵引到了下一步,即如何“粉碎”细胞,花粉细胞是植物细胞,具有肽聚糖和纤维结构的细胞壁,只有将细胞壁分解了也就可以攻破花粉壁这个“坚实的围墙”,从而获取花粉内部的物质,于是我们想到了利用蜗牛能消化肽聚糖和细胞纤维素物质反应,生物分解细胞壁和肽聚糖,然后想到鸡蛋壳可以杀死蛋外的细菌而保鲜。[6]用吃过蛋内蛋清和蛋黄,将蛋壳经生化处理后所获提取液,对所提花粉提取物进行灭菌保质,获得1989年的国家发明奖。这就是逻辑思维,从问题到解决方案,一步一步的分解和转化,把大问题分解成小问题,并形成一个条理清晰的思路的过程。   而今的一些大学生往往还停留在对书本知识的记忆和理解上,认为书本已经是学习的尽头,导致在思想上缺乏对问题的自我思考能力。逻辑思维能力是解决基础问题最基本的思维能力,我们需要在掌握已有的理论知识的同时学会用逻辑思维结合我们的知识资源来思考。如果说书本上已有的知识构架是建造大楼的砖头和水泥,那么逻辑思维就是搭建大楼,由地基到高空的搭建顺序。   相比较与我们需要具备的其他几种思维并于以配套,逻辑思维显得最为朴实和低调,没有逻辑思维会严重影响我们解决问题的效率,也会限制我们对问题的思考,甚至可能导致问题的停滞不前。在教学上,教师要尊重学生的主体地位[5],任意引导和启发学生,采用理论讲授与互动讨论相结合的教学方法。注重向问题意识与理论意识的相互碰撞,以理论意识指引问题是激发学生学习的兴趣,思考和参与的积极性。在教学过程中既借助于Blackboard平台网络技术改变传统教学理念方式,建设好逻辑学网络课程也要注重案例教学,从身边案例入手,以小组形式讨论分析评估,帮助学生理解和分析评估思维的论证过程。[6]   那怎样有效的培养和锻炼这一思维能力呢?我们认为第一方面是从教育者的角度来说,大学的教育更强调自主学习能力,在对学生理论知识教育的同时还需加强对实际问题的思考和解决的锻炼,包括引导,指导,开拓。进一步的也能够形成理性的逻辑思维意识,培养理性思考的习惯,这样就可以为科学研究和创新打下牢靠的地基。第二方面,是从大学生的角度来说的,我们自己在学习的过程中就要有意识的进行总结和思考,不论是学习上专业领域上的问题,还是生活和工作中的问题,都是异曲同工殊途同归的,从点滴的小问题出发,我们都可以获得经验和总结。   三、史学思维   何为史学?史学是一个古老的学科。从所接受的知识特点出发,总是以时间为视点演绎生成的知识体系。[7]不仅从时间的角度对人类社会行为的先后顺序,周期变化加以研究和说明,并以此来实现其为人类社会行为提供资鉴的功能。[8]这就是史学的内涵。也即史学是人类知识自然的社会主体,意识日益增强的产物。在人类逐步脱离生物界的过程中,人类逐步意识到自己与其他生命存在的区别。这类区别不仅表现在人的生理上,而且表现在人类的行为方式上。生理区别是生物不断进化的结果,一旦形成则不易改变。而仅在生理上具备人的特征的人不是完全意义上的人。只有采用了可以思维行为的人才是完全意义上的人。如在报刊杂志上所刊载的狼孩,从形态与生理上看起来像人,但其行为方式上辨别鉴定,“它”就是和狼相似。因此,人类要保持自己与动物的区别,就必须维持人类特定的思维,语言表达,行为方式。而该种维持仅仅靠人类的记忆,往往因时间久远和记忆力的有限性而不能保留。必须依靠一种方式将前人的活动记录下来,供人学习、模仿和借鉴。于是远古先人就创造了世代相传的口头故事。继之根据人类和动物活动行为创造出各种符号,最终形成文字,并将这些内容记述下来,产生各民族历史的早期英雄史诗。这些史诗就是帮助人类保持自己特有的生活、生存和行为的方式。现已被史学家公认为史学的起点。由此我们看到了,史学是在时间坐标中通过对前人的社会行为、社会生活的保存和解释来实现她的巨大作用。“保存”是记载的和传递,“解释”是对过去行为发生原因所作说明,这样以来,我们可领会到“史学”所反映前人的社会活动过程的结构,还是对过去社会行为的记述保存和解释为现代及未来社会行为提供借鉴。为保持她的规范和纯真,在社会发展中铸就了必须拥有的“真实”、“全面”、“言之有据”、“历史主义”的四大特性。史学思维模式的这四大品格特点中,最具代表性和重要性的是“真实”,尽管上述所谈起的问题谈到唯据性,“言之有据”,但唯据在一定程度上仍属于“真实性”。这充分表明“史学思维”一词的本性是居于“求真去伪”思维。   上述对史学思维模式中的四个特性的阐述,并不仅仅是社科类科学人员所要追求的,她也并不孤立于特定的知识小世界,而是在于特定知识的思维,在于知识与人的互动中进入的思维过程。通过人的思维的中介,它可在另外的场景中得到应用。史学思维模式在非史学场景的运用最为广泛的莫过于对现实社会和自然界的认识。因此,史学研究虽然是过去的人类生活,但时间是永恒连续的,前后相继的,过去、现在、未来都统一在时间的连续上,因而史学思维模式在认识现实社会的活动中几乎被完整的加以运用。如马克思的《资本论》、恩格斯的《反杜林论》、《哥达纲领的批判》、《自然辩论法》这些最为经典的伟大贡献,这些贡献使他们不但成为伟大的理论家、哲学家,也使他们成为杰出的历史学家。其次是史学思维的求真、唯据特征对自然科学的意义也是众所周知的。除此之外,这些特征对自然科学的意义也无可置疑的,如地理学家们如果不去查询史书的记载和对西藏林芝易贡藏布河谷的考察,就无法了解当年易贡大滑坡造成的堰塞湖溃决的形成,大禹治水治的是河还是堰塞湖。[9]   目前我们了解到高校一个无法回避的现实是史学被忽视。那就是史学被作为副科,学校普遍不愿教学生,初中只发出不愿教,高中虽有老师教,但学生只靠死记硬背应付高考。大学历史专业考生少;新华书店虽有严肃的史学著作,但几乎无人问津;大众文化中史学成了八岁少女任人打扮。一部严肃的,富有启迪科技人员提升我国原创力的史学被人们阉割的面目全非。上过大学的高学历的学者,想不到如何利用古代光武帝和宋太祖不忘初心的故事。而被民间中学生设计出“裹子包”对长辈的孝心和敬重圣贤,从而变成被10余万人用作中华民族的礼仪文化。因此,目前在创新教育中强化史学教育,从历史挖掘中华祖先改造自然的智慧资源,提高中华民族原创能力,对全社会重塑史学思维对解决我国与发达国家之间的知识产权争议具有重大现实意义。   四、跳跃思维   高中数学老师常教的一种解题方法就是,在能推算出正确答案的情况下,从后往前解题,这种方法大多数情况下是行之有效的。在应试教育的大环境下,这种方法值得学习,它的的确确能得出结论,正如常人所议,能拿到分数,是能出结果的方法。这可以理解为一种跳跃式思维,使人能突破结题的瓶颈,得到满意结果,如一种解题方法,窍门和答案。   什么是跳跃思维?在对思维进行深入细致的研究中,发现有一种叫跳跃性思维的思维方式是突破自然人在通常情况下由所能见或所能闻引起的思维界域,跨越一个或几个由不同概念所限制或确定的思维区的思维。[10]   19世纪的美国,铁路是主要的运输方式,当时的中央铁路被外号为“船长”的范德比尔特控制。为了与其他线路竞争,“船长”在1870年5月把从布法罗到纽约市运送牛的运费从每车厢120美元降低到100美元,接着又降到40美元。这种大幅的降价,让原本利润不高的运输生意变得更加无利可图,但是谁也没想到,他的竞争对手伊利铁路在6月25日作出了一个惊人的决定——把每车厢的运费降到了纯属象征意义的1美元。为了竞争,“船长”也不示弱,也把运费降低到了每车厢1美元,他认为财大气粗的自己,更能承受这种自杀式的降价。生意做到这里就是在打价格战了,关键就是看谁能挺得住。可是人们没想到的是,价格战开始实施之后,“船长”的中央铁路线上奔忙着运牛车,而伊利铁路上一辆车也没有。原来伊利铁路的控制者早已经把布法罗牛市上所有的牛买下,然后通过几乎是免费的中央铁路将这些牛运输到纽约,发了一笔横财。   这个故事中,那些大投机家体现出的是什么思维呢?这是一种跳跃思维,这种思维方式没有成规,他们不按常理出牌,而是善于抓住机会,随机应变。当年华尔街的那些大鳄们,都是“跳出盒子想问题”的高手。[11]   跳跃思维在学习上值得培养吗?都说执着的人才能走向成功,但执着不是偏执。很多人在学习上近乎于偏执,完全不懂变通,一条路已经走到了死胡同也不懂得换条路,这无疑是费时而又徒劳的。而跳跃思维就是在还没走到死胡同的时候发现新的道路,也许那不是捷径,但的确是提高了成功率。大学时代是非常能考验一个人的能力的阶段,它足够自由,有足够的时间,有适宜的条件,也没有过多的压力与烦恼,在众多大学生中如何脱颖而出呢?一个优秀突出的大学生一定是能创新、不守旧、会变通的,过于一成不变不能独立思考、举一反三的大学生的大学生涯一定是默默无闻的,站在高处的同学都是足够亮眼的。   跳跃思维在培养一个优秀出彩的人才之路上有着举足轻重的地位,它除了具有灵活、新颖、变通等发散性思维的特点之外,超越常规思维程序、省略某些中间环节是它独有的特征。它能将一个人的外视行为转变为与外视行为结合、更为宽阔无边、深邃莫测的内视行为,最终形成纵观千载、横跳万里、通透表里、深入无极的广阔而深邃的视野。熟能生巧,只要乐于实践,敢于实践,不断在实践中训练自己的技能,就能找到突破解决难点的钥匙,使其迎刃而解。   五、想象思维   史实表明,科研工作者不仅需要严谨的逻辑方法,也需要非逻辑的思维活动进行科学创造,如灵感、想象等。从爱因斯坦、彭加勒、海森堡、普朗克等人的论述和科学成果,我们就会发现,想象贯穿于科学创造活动过程中,是一个不能缺少的重要因素。正如爱因斯坦所言:“想像力比知识更重要,因为知识是有限的,而想像力概括着世界上的一切,推动着进步,并且是知识进步的泉。”[12]   19世纪荷兰著名化学家范特霍夫,曾分析过许多科学家在科学创造中的思维形式,发现其中一些杰出的科学家都具有高度发达的科学审美想象力。[13]英国数学家布罗诺夫斯基在一次叫做《想象的天地》的演讲中也表达了同样的思想,他说:“所有伟大的科学家都在自由地运用他们的想象,并且听凭他们的想象得出一些狂妄的结论,而不叫喊‘停止前进”’。爱因斯坦作为运用想象的大师,他把科学家比作用思维探寻真相的侦探家,认为他们“必须搜集漫无秩序地出现的事件,并且用创造性的想象力去理解和连贯它们”[14]。数学家明可夫斯基时空表达式的提出,得益于他把三维空间和一维时间结合于一体的想象思维;牛顿进行了几何与运动的想象,这样微积分诞生了。这样的科学史实例不胜枚举。   想像力则比知识更重要,因为知识是有限的,而想像力概括着世界上的一切,推动着进步,并且是知识进步的源泉。而想象思维之于当代的大学生的成长是极为必要的,因为能够给予束缚学生思想之枷锁致命一击的,非想象力莫属。举个简单例子:就每次语文考试文末的作文而言,1998年某省的高考作文进行抽查中发现了一个惊人的现象,40%的学生在写“战胜脆弱”这一话题的时候,选择了克服“父母双亡”的悲痛。这一夸张至极的数据引起了整个社会的震动和尖锐的指责。[12]如上所述,作文教学的现状,与高考作文、平日教学的诸多限制有直接关系。在当前的作文教学过程中,学生如金子般珍贵的想象力,被束缚进一个铁盒中,光芒逐渐暗淡,故想象思维的培养至关重要。[15]   德国哲学家康德曾经说过:“想象思维作为一种创造性的认识思维,是一种强大的创造性思维,它从实际自然中所提供的材料中,创造出第二自然。在经验看来平淡无味的地方,想象力都给了我们欢娱的快乐。”法国的思想家狄德罗更是直接说:“精神的浩瀚,想象的活跃,心灵的勤奋——就是天才。”可见想象思维被视为智慧的象征,是为人们所公认的。2010年,诺贝尔物理学奖颁给了英国曼彻斯特大学的教授安德烈·海姆及他的学生康斯坦丁·诺沃肖洛夫。而这一结果一时成为人们街头巷尾津津乐道的话题,因为这对师徒赖以获奖的研究——用“铅笔”和“胶带”获得超薄材料石墨烯的点子,再次证明了想象思维在科研领域的独特作用。诺贝尔奖评选委员会的评选词中称他们是“把科学研究当成快乐的游戏”的人。实际上这不是安德烈·海姆教授第一次与诺奖亲密接触了。早在2000年,海姆通过用磁性克服重力让一只青蛙悬浮在空中的实验,斩获了“搞笑诺贝尔奖”。这个每年于诺奖一周之前颁布的奖项,其中许多的获奖者都如海姆一样,也是货真价实的诺贝尔奖获得者。“搞笑诺贝尔奖”更富有天马行空的想象,而获奖的研究不但可以激发普通人对科学的兴趣,而且其中的很多成果应用于社会生活中,还使人们享受到了实验室研究带来的真正实惠。   概括上述,高效和加速培养大学生的创新力迫在眉睫,因后者是形象和抽象思维的统一,与发散、逻辑、史学、跳跃(不钻牛角尖)和想象思维能力紧密相连,离开哪一项都不行。该项工程任务重,涉及方方面面问题。除了要课堂讲课,讨论,评价外,还需要以具体课题方案供学生实践训练。在时间中练出学会观察,懂得比较,敢于质疑,精准思考,富于想象和不怕攻坚的能力。只有这样才能攀登高峰,实现中华民族伟大复兴。
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