华科教授创新教学：批判性思维助本科生发顶刊

华科教授创新教学：批判性思维助本科生发顶刊

“北京大学本硕博、教授、博士生导师。”“对学生的基础知识和成绩无要求。”“实验无须长时间重复操作。”“若每周工作15小时以上，保证发表IF（影响因子）大于4的论文(一作/共一）。”……看到这样的招生广告，彼时还是华中科技大学同济医学院药学专业大一学生的程先志，第一反应就是“画饼”。

他问遍了学长、学姐。“画饼，这绝对是画饼。”几乎所有人给出的答案都惊人的一致。

换了别人也许就放弃了，但残存的一丝好奇心驱使程先志走进了华中科技大学同济医学院药学院教授吴曈勃的课题组旁听，又通过测试进入了课题组。

一次大胆的选择，让程先志创下了课题组本科生最快发论文的记录——进组才一年多，大二暑假时，他作为共同第一作者的第一篇论文就发表在生物学领域顶刊《核酸研究》上。

吴曈勃是怎么帮他做到的？

2018年，吴曈勃从加拿大回国，加入华中科技大学。因为刚入职，研究生还没到位，他就想挑选几名本科生到实验室里做科研。

但是，怎么选择合适的本科生开展研究？是看学习成绩、高考分数，还是看学生的表达能力？吴曈勃觉得都不是很合理。“我开始认真琢磨科研究竟需要哪些能力。最后，去伪存真、辩证分析、快速决策等能力跃入我的脑海中。”

他给学生设计了一套看起来有点“古怪”的试卷。“什么考试不仅开卷，还可以一周后交卷？”程先志心里暗爽。可一拿起试卷，他傻了眼。

“要想跑好清华这一程，我想得在下面三个方面做好准备……”题面呈现了一段清华大学本科生在开学典礼上的发言。第一部分是观点论证。出题人要求评估这段论证存在的错误，如推理错误、假设错误、因果关系错误等，并尝试修改。

第二部分考察抽象类比，用生活中常见事物命名和解释某一模型，阐述选择的理由，并思考可能存在的不足之处。第三部分考察创新思维，第四部分考察信息收集、辩证思维与中文写作，第五部分考察英文写作。

“感觉不太像以往见过的考试，像是考察逻辑，又不是逻辑。”程先志的疑惑，最初吴曈勃也有。“一开始，很难定义这是一种什么能力。”吴曈勃说。

直到2019年参加教师岗前培训时，吴曈勃才意识到，原来这种能力就是批判性思维。

仅对科学本质的认识而言，西方有逻辑实证主义、证伪主义、社会历史主义等许多思想流派，而我国的思想流派则星光黯淡。“其中一个重要原因在于我国教育长期偏重知识的记忆性学习，缺少对批判性思维的系统性培养，这不利于我国思想家的成长与活跃。”华中科技大学客座教授董毓在培训时如是说。而批判性思维在国外经历了漫长的发展。当代最新的理念把批判性思维看作是一个探究和创新导向的思维过程，它能帮助人们认知、明辨、决策和解决问题，对创新起到促进作用。

董毓师从国际非形式逻辑和批判性思维协会创始人大卫·希契科克。从2011年起，他每年暑假都从加拿大飞往中国开办批判性思维培训班。“对于中国学生来说，批判性思维最重要的是能帮助他们解决普遍存在的‘三无’问题——无问题、无想法、无论证。”董毓指出。

2020年8月到12月，《中国科学报》以《研究生为何提不出问题》为题刊发报道、开设相关专栏，在高教界引起强烈反响，也引起批判性思维研究人士的关注。

批判性思维与形式逻辑有着本质不同。“比如，二者最大的区别之一是形式逻辑仅关注从前提到结论的推理，追求唯一、确定的结论，是标准答案式的思考方式，而批判性思维正是从问题开始进行多样化的探究，有助于提问和发散思考。”董毓说。

“我发现，批判性思维的路线图与科研进程是相对应的。科研最开始是提出一个合适的科学问题，而批判性思维的第一步也是理解主题。”吴曈勃解释道。

想到这里，吴曈勃一下子就来劲儿了，买了董毓的《批判性思维十讲》教材，结合慕课，开始相对系统地学习批判性思维。

为了“吓跑”部分学生

2021年，吴曈勃正式用批判性思维挑选本科生进组。笔试、面试难度大，其实“本意也是‘吓跑’一些学生，因为会被笔试、面试‘吓跑’的学生，日后遇到科研难题岂不是更要‘落跑’？”吴曈勃笑着说。

在加大挑战度的同时，还得保证有人报名。于是，他在招生广告上加上了“对学生的基础知识和成绩无要求”“实验无须长时间重复操作”“保证本科期间发表IF大于4的论文”等内容。不久前，吴曈勃在上海贤达学院召开的全国批判性思维大会上，揭开了“选人”的秘密。

显然，这是一个“勇敢者的游戏”，反而更能激发名校学生的挑战欲。报名学生由第一年的个位数，增加到如今的二三十人，挑选的范围越来越大。

吴曈勃的诺言能否兑现？

学生进组后，他好像暂时“忘记”了这件事，而是又给课题组买了好几本《批判性思维十讲》，让学生们结合慕课进行学习。

“我们的研究特点是实验上手较快，但如何分析海量数据，从中找到最合适的研究问题则比较困难。”吴曈勃说。

刚进组的一两个月，程先志和同学们没有做任何实验，而是按照吴曈勃的要求看文献。因为“科研的入门是对文献的批判性阅读。学生通过文献阅读，了解领域发展的脉络是什么、存在哪些没有解决的问题，已有的技术、积累可以怎样解决问题。这是一个综合分析、论证评估的过程。否则，有些学生会盲目相信文献，而忽略文献中的夸大之处和隐含问题。”吴曈勃告诉《中国科学报》。

硅基电路中，编码器的定义是将信号或数据进行编制，转换为可用以通信、传输和存储的信号形式的设备。在阅读文献的过程中，华中科技大学同济医学院临床医学专业本科生谢天赐发现现有DNA电路中的编码器都是以信号输出为终点，而不是以DNA输出，这样的编码器很难参与下游电路的反应，无法实现编码器功能。

“运用批判性思维中的‘澄清观念’，我们发现这是DNA电路领域中一个亟待解决的问题，最后构建了以DNA输出、可以参与下游反应的真正的DNA编码器。”上述成果发表在生物学领域顶刊《核酸研究》上，谢天赐是论文的第一作者。

CRISPR-Cas12a是一个常用的基因编辑和分子诊断工具。通过阅读文献，华中科技大学同济医学院临床医学专业本科生许杰发现了基因编辑工具CRISPR-Cas12a活性差的问题。“我们运用批判性思维中的‘问题分析’，分解了CRISPR-Cas12a的组合要素，找到了影响活性的关键因素，使得其核酸检测能力提升超过1000倍。”这一成果发表在分析化学领域顶刊《分析化学》上，许杰为论文第一作者。

4年过去，该课题组共有29人次的本科生以第一/共一作者发表SCI论文23篇。本科生每人负责一个独立的课题。“他们不再是实验室的‘螺丝钉’或‘打工人’，而是转变为主人公心态，真正去设计实验甚至设计课题。”吴曈勃说。

那些质疑“画饼”的声音，一下子销声匿迹了。

在吴曈勃的课题组中，从成员选拔到论文写作，本科生的科研训练全过程都用到了批判性思维。他用批判性思维路线图指导学生寻找科学问题，提出科学假说，进而制定实验方案，再用实验进行验证、评估，得出最终结论。

“面对需要研究的科学问题，可以使用批判性思维工具——二元问题分析法，把大问题分解成小问题，找到关键要素，进而设计实验进行验证。”吴曈勃举例道。

2024年，吴曈勃收到了很多学生的积极反馈。2019年首批加入课题组的本科生张家瑞和周致远，今年刚开始博士后研究就获批了中国博士后基金面上项目。他们认为，比起知识性训练，在课题组学到的批判性思维训练可以持续发挥作用，解决研究中不同的问题。

让吴曈勃没有想到的是，“作为一名将批判性思维融入科研的青年教师，今年关注我的人一下子变多了”。特别是2024年9月，他的经历被《中国科学报》报道后，多个学校、学术机构邀请他去作讲座。

怎样用批判性思维的工具培养拔尖创新人才？这是很多高校关心的问题。“拔尖创新人才培养的重要路径是科研实践育人，特别是让本科生早进实验室、早进课题组、早进科研团队。运用好批判性思维可以解决学生‘无问题、无想法、无论证’的‘三无’问题，帮助本科生做好科研。”吴曈勃说，讲座中大家都非常认同这个观点。

批判性思维还要与学科、专业相结合。2024年下半学年，吴曈勃和华中科技大学教授刘俊军一起为该校药学院大一新生讲授“无机化学”课程。他们对课程做了整体调整，引入讨论课，选了16个与无机化学和药学相关的主题，把学生分为16个小组，每个小组做一个主题汇报。

“我们用批判性思维的‘三大启动问题’——这是什么问题、有真的理由吗、还有别的说法吗，帮助他们构建主题讨论框架，设计汇报内容。”吴曈勃告诉《中国科学报》，学生觉得这种思维方式更明确，否则他们不知道怎么收集信息，以及收集信息后怎么展开表述。有不少学生认为“三大启动问题”深入人心，甚至已经融入了日常生活。

吴曈勃的教学方法不仅在华中科技大学取得了显著成效，也引起了全国高校的关注。2024年7月，在全国高校批判性思维和创新教育研讨会上，吴曈勃关于“课题组如何运用批判性思维来培养学生”的发言引发很多人的关注。

“作为一名将批判性思维融入科研的青年教师，今年关注我的人一下子变多了。”吴曈勃说。特别是2024年9月，他的经历被《中国科学报》报道后，多个学校、学术机构邀请他去作讲座。

“怎样用批判性思维的工具培养拔尖创新人才？这是很多高校关心的问题。‘拔尖创新人才培养的重要路径是科研实践育人，特别是让本科生早进实验室、早进课题组、早进科研团队。运用好批判性思维可以解决学生‘无问题、无想法、无论证’的‘三无’问题，帮助本科生做好科研。’吴曈勃的观点在讲座中得到了广泛认同。”

吴曈勃教授的实践表明，将批判性思维融入科研训练是培养拔尖创新人才的有效途径。通过批判性思维路线图和二元问题分析法，学生不仅学会了如何提出和解决问题，更重要的是培养了独立思考和创新的能力。

这种教育模式的成功，为我国高等教育改革提供了重要启示。正如华中科技大学客座教授董毓所说：“批判性思维在国外经历了漫长的发展。当代最新的理念把批判性思维看作是一个探究和创新导向的思维过程，它能帮助人们认知、明辨、决策和解决问题，对创新起到促进作用。”

在当前强调创新驱动发展的时代背景下，吴曈勃教授的探索无疑具有重要的示范意义。它不仅为高校培养拔尖创新人才提供了可借鉴的经验，也为我国高等教育如何更好地适应新时代需求提供了新的思路。

正如吴教授所说：“拔尖创新人才培养的重要路径是科研实践育人，特别是让本科生早进实验室、早进课题组、早进科研团队。运用好批判性思维可以解决学生‘无问题、无想法、无论证’的‘三无’问题，帮助本科生做好科研。”这一理念正在得到越来越多高校的认可和实践。