前言为迎接知识经济和未来智能创新经济的挑战，改变当代高等教育中学科分类太专、太细，知识被严重割裂的局面，本着思想性、科学性、适教性、知识性、实践性和创新性原则，编者编写了《大学生科研技能与创新思维》讲义，从2009年秋季学期开始，在河北工业大学创新类通识教育选修课程——— “科研技能与创新思维”讲授，每个学期都在不同校区开课，至今已开设50余个班次，6000余人接受培训，学生创作纸桥作品模型3200余件。“科研技能与创新思维”课程独具特色，适合不同专业背景的学生学习，深受学生喜爱，被学生誉为“开阔眼界、启迪思想、提升能力”的良心课程。根据国家教材委员会印发的《习近平新时代中国特色社会主义思想进课程教材指南》和党的二十大精神进课堂的要求，在教材编撰和教学实践中，宣传文明的多样性和中华民族的伟大贡献，坚持“四个自信”，弘扬中华优秀传统文化，依靠中华民族的勤劳和智慧，实现伟大复兴的中国梦。激发当代大学生勇于探索、独立思考、分析辨别的创新潜能，提升他们的科研创新能力和综合素质。创新训练可以使大学生在文献阅读中发现争议和值得研究的问题，以此形成选题；在可行性论证中充分利用逻辑思维、辩证思维、逆向思维，应用基础知识和科学原理分析现象的本质，以此提高辨识力和判断力；在模拟创新设计和作品制作训练中体会科研之道、创新之难和团队协作的集体力量；在科技论文的撰写中学会分析、总结与提升。通过在立项申请书编写过程中的创新思维训练，以及在模型设计与作品制作中的空间想象力和动手能力训练，大学生的知识应用能力、分析归纳能力、逻辑思维能力等技能得到大幅提升。本书在创新思维部分，将人类最新科技发现、文明成果与先贤的思想智慧、创新与坚守的奋斗故事、持之以恒的探求精神等典型案例相结合，以满足不同专业和知识背景的大学生学习；在科研技能训练部分，本书以当代大学生关心的热点问题为案例，通过科学问题探索过程中的困惑与顿悟，阐述科学研究的艰辛与坚持的重要性，揭示理论认识提升是一个循序渐进的演化、修正与完善的过程。本书以问题为导向，以创新突破为抓手，激发大学生思考社会文明与科技进步的关系，领悟科技力的两面性，发现科学真理的本质；通过对问题的讨论，引导大学生从自然环境、社会形态、经济发展、文化追求、政治需要等多方面思考，激发他们的想象力，促进他们独立思考和创新意识的觉醒，进而提高他们的辨识力、鉴赏力和想象力。本书案例中最新科技发现和文明成果对于拓展当代大学生的知识视野、触发想象力和完善独立思考能力大有裨益。本书主要内容包括宇宙演化，地球演化与生命兴衰，文明曙光，社会文明与科技革命，科学技术与创新发展，创新源泉与核心动力，选题论证与立项申请，科技论文写作，以及立德树人优秀作品。本书不仅可以满足不同知识背景的当代大学生、研究生共同研习，也可以作为科普读物，满足多元求知者兴趣拓展的需求。本书涉及内容一方面来自编者长期教学、科研经验，另一方面来自各种类型的媒体。本书由汤庆国担任主编，孟军平和段昕辉担任副主编。在课程的教学实践和教材编写过程中，从选题定位、内容选定直至全文内容，编者得到了梁金生研究员的悉心斧正和倾力帮助；孟军平副研究员和段昕辉副研究员对全书进行了仔细校对，并提出修改和完善建议；河北工业大学材料科学与工程学院的各位领导、能源与环保材料研究所的各位老师予以支持，特别是王群英老师全力帮助校改，在此致以衷心的感谢! 本书是河北工业大学2020年度本科教育教学改革研究与实践项目和“创新思维、批判思维等思维模式融入课程建设的实践研究”的重要成果，得到了河北省教育厅2023年度创新创业课程的立项，以及生态环境与信息特种功能材料教育部重点实验室(河北工业大学)的资助。由于编者水平所限，本书难免存在不妥之处，恳请读者批评指正。编 者2024年2月