相關(guān)課程耦合知識(shí)內(nèi)容的教學(xué)研究

李麗君+剛憲約+葛文慶

摘要：高等學(xué)校許多專業(yè)之間、專業(yè)內(nèi)部、課程之間及課程內(nèi)部的知識(shí)點(diǎn)并非獨(dú)立不相關(guān)的，都不同程度地存在一些耦合關(guān)系，本文就本科工科課程之間耦合知識(shí)部分的教學(xué)模式進(jìn)行了探討，針對(duì)耦合知識(shí)教學(xué)的幾個(gè)需要重視的問(wèn)題提出了解決方法，有助于整個(gè)教學(xué)體系的進(jìn)一步合理化建設(shè)，有助于學(xué)生建立更完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：耦合；課程；工科；知識(shí)結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）05-0184-03

一、引言

概括地說(shuō)耦合就是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)體相互依賴于對(duì)方的一個(gè)量度?！榜詈稀弊鳛槊~在通信工程、軟件工程、機(jī)械工程等領(lǐng)域中都有相關(guān)的名詞術(shù)語(yǔ)[1-2]。

我國(guó)工科院校所開(kāi)設(shè)的課程絕大多數(shù)都不是單純獨(dú)立的，都或多或少地與其他課程之間存在先后承接順序或部分內(nèi)容的交叉，也就是說(shuō)，知識(shí)點(diǎn)之間存在著一定的耦合關(guān)系。例如本校車輛工程專業(yè)《汽車振動(dòng)與噪聲》課程，建立振動(dòng)方程時(shí)涉及的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)有理論力學(xué)受力分析與動(dòng)力學(xué)方程，求解單自由度振動(dòng)方程時(shí)用到高等數(shù)學(xué)的一元二次微分方程，求解固有頻率時(shí)用到線性代數(shù)中的矩陣求逆、特征值求解，分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)振動(dòng)時(shí)用到材料力學(xué)中梁的撓度求解、理論力學(xué)中的拉格朗日方程，求解隨機(jī)振動(dòng)時(shí)用到概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)，以及各種數(shù)值算法等；另外隨機(jī)振動(dòng)部分與《汽車?yán)碚摗分械能囕v平順性緊密相關(guān)。

現(xiàn)實(shí)的教學(xué)工作中，往往不同的課程相互獨(dú)立，互不關(guān)聯(lián)。教師只負(fù)責(zé)講授自己課程教材上的知識(shí)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中即使偶爾意識(shí)到交叉的知識(shí)內(nèi)容往往也不會(huì)加以深思。如果教師在講授課程時(shí)，能夠充分利用課程內(nèi)部與課程之間甚至學(xué)科之間的耦合關(guān)系，一方面能夠避免知識(shí)的孤立性，使本門課程的教學(xué)過(guò)程更加系統(tǒng)流暢；另一方面有助于學(xué)生正確和全面地掌握課程的主體內(nèi)容，建立完整的知識(shí)體系。因此，對(duì)于課程耦合部分的知識(shí)點(diǎn)需要予以格外的重視。

二、工科院校的課程耦合概述

目前高等教育的針對(duì)性越來(lái)越強(qiáng)，高校采用模塊化教育理念細(xì)化各學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容。模塊化教育并非把幾門課程簡(jiǎn)單地按專業(yè)設(shè)置堆放在一起，必須進(jìn)行科學(xué)的組合。課程組合時(shí)各門課程之間的耦合關(guān)系以及耦合知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)研究就顯得非常重要。

課程耦合是指各門課程之間不同局部的重合、不同層次的或不同方法的交叉。課程的耦合可分為四個(gè)層面：第一層為顯性的知識(shí)點(diǎn)重合，就是同一個(gè)知識(shí)點(diǎn)在不同課程中都有講解，只是根據(jù)專業(yè)背景各有側(cè)重，出發(fā)點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域都不相同；第二層為顯性的關(guān)聯(lián)，某門課程教材中明確提到另外課程的知識(shí)，或者作為知識(shí)背景或技術(shù)手段，或者作為以前課程的深化和補(bǔ)充，或者作為后續(xù)課程的了解與展望；第三層為隱性的知識(shí)共享，教材中沒(méi)有明確提出，但是課程講授和應(yīng)用中確實(shí)用到了其他課程的知識(shí)；第四層為思維方式的相關(guān)，即各門課知識(shí)點(diǎn)不同，但是都用到同樣的思想，比如各種模型的比擬，對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的簡(jiǎn)化近似等思想。

隨著知識(shí)學(xué)習(xí)的深度和廣度的增加，知識(shí)的耦合越來(lái)越明顯，基礎(chǔ)課之間的耦合稍弱，專業(yè)課之間的耦合則相對(duì)更強(qiáng)。圖1為本校車輛工程專業(yè)的主要課程耦合關(guān)系網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)圖，基礎(chǔ)課與所有專業(yè)課相關(guān)，其間存在連接線的專業(yè)課程耦合相關(guān)性較強(qiáng)。

三、課程耦合教學(xué)研究的重要性

耦合知識(shí)教學(xué)研究的重要意義如下：

1.有助于學(xué)生各門課程的融會(huì)貫通。耦合知識(shí)包括教材中提到的以及教師講課擴(kuò)展的部分。重視耦合知識(shí)的講解，能夠幫助學(xué)生透徹理解課程內(nèi)容，提高文獻(xiàn)查閱能力，各門課程的學(xué)習(xí)思路與方法可以相互借鑒。

學(xué)生把一門課程的知識(shí)點(diǎn)串成一條線的同時(shí)，要把各條線之間的相互關(guān)系理順，這樣各門課程之間形成一個(gè)互動(dòng)和支撐體系，知識(shí)才能成為一個(gè)完整的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，從而使學(xué)生對(duì)本學(xué)科可以真正地掌握和理解，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。

2.有助于學(xué)科交叉與科研團(tuán)隊(duì)的形成?？萍及l(fā)展帶來(lái)各學(xué)科的交叉，很多高科技領(lǐng)域都是交叉學(xué)科。專家認(rèn)為，跨學(xué)科研究實(shí)質(zhì)上是交叉思維方式的綜合，是知識(shí)體系的滲透和融合，跨學(xué)科是科技創(chuàng)新的重要形式。

科研團(tuán)隊(duì)將具有不同學(xué)科背景、不同思維模式、不同性格的人聚攏在一起，整合多學(xué)科的信息、數(shù)據(jù)、技巧、工具、視角和理論，完成復(fù)雜、困難或重大的科技創(chuàng)新任務(wù)。

各學(xué)科領(lǐng)域之間的耦合知識(shí)是交叉學(xué)科之間的橋梁，與其相關(guān)的教學(xué)研究有助于打破學(xué)科壁壘進(jìn)行跨學(xué)科的科研或教育活動(dòng)，有助于學(xué)生將來(lái)組成科研團(tuán)隊(duì)，跨學(xué)科處理科學(xué)中的復(fù)雜問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)學(xué)科的匯聚和融合[3-4]。

3.有助于學(xué)生創(chuàng)新思維與綜合能力的培養(yǎng)。國(guó)家對(duì)創(chuàng)新研究非常重視，課程教學(xué)不應(yīng)只注重基礎(chǔ)理論及專業(yè)知識(shí)的灌輸，而是需要理解和研究現(xiàn)有的知識(shí)，并運(yùn)用它去探索未知的領(lǐng)域。

如圖2所示，課程耦合的教學(xué)研究有助于學(xué)生了解知識(shí)點(diǎn)的來(lái)龍去脈，使他們以探索者的姿態(tài)獲取知識(shí)，培養(yǎng)他們的思維能力和探索能力，有助于學(xué)生將來(lái)聯(lián)系各門課程，從不同的角度、不同的研究領(lǐng)域、不同的研究方法去進(jìn)行跨學(xué)科的研究，各種理論相互滲透、相互吸收，開(kāi)闊學(xué)生眼界，提高學(xué)術(shù)水平，擴(kuò)展創(chuàng)新思維。

學(xué)生將來(lái)走向社會(huì)需要應(yīng)對(duì)不確定的環(huán)境和激烈的競(jìng)爭(zhēng)。課程耦合的教學(xué)研究甚至對(duì)于學(xué)生學(xué)術(shù)思維以外的社會(huì)情商有所幫助，有助于學(xué)生綜合理解問(wèn)題，多角度多方位看待與處理問(wèn)題，能夠幫助正在成長(zhǎng)的年輕人以理性的態(tài)度對(duì)待自然、人生和社會(huì)，不會(huì)偏激冒進(jìn)，增強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力、實(shí)踐動(dòng)手能力和社會(huì)適應(yīng)能力[5]。

四、耦合知識(shí)課堂教學(xué)的思考

各門課程內(nèi)容相互耦合，教師要有自己的治學(xué)理念和學(xué)術(shù)風(fēng)格，根據(jù)專業(yè)方向，廣征博引，引申觸類，立足教材但不受其所限，引導(dǎo)學(xué)生正確地、深入地理解所講的內(nèi)容，把自己全方位的知識(shí)凝聚到講臺(tái)這一方寸之地。

1.合理構(gòu)建課程體系，優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)。合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)、扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)是學(xué)生創(chuàng)造性研究的基礎(chǔ)。合理而科學(xué)的培養(yǎng)方案和課程設(shè)置則是有效地達(dá)到這一目標(biāo)的主要手段，必須給予充分的重視。課程的設(shè)置是否合理、質(zhì)量高低、實(shí)施效果好壞，都直接影響到學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。endprint

很多院校由于課程學(xué)時(shí)壓縮，相應(yīng)的教材與教學(xué)手段又未能及時(shí)跟上，故在教學(xué)內(nèi)容的選取上被迫“砍高保低”，對(duì)于拓寬學(xué)生的思路以及與后續(xù)課程的順利接軌十分不利。

課程耦合關(guān)系的研究有助于優(yōu)化課程體系，以及合理地壓縮課時(shí)，了解各課程的相關(guān)關(guān)系是課程設(shè)置的出發(fā)點(diǎn)和歸結(jié)點(diǎn)。

2.教師要拓寬知識(shí)面。教師對(duì)耦合知識(shí)的講解受到各種制約，如教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解僅限于所講授的課程，對(duì)于其在其他課程中的地位和用途不甚清楚；或者受課堂時(shí)間的限制，或者學(xué)生對(duì)未開(kāi)設(shè)的課程沒(méi)有興趣。

教師應(yīng)該對(duì)各門相關(guān)課程都有所了解甚至熟悉，能夠指出學(xué)生學(xué)過(guò)、正在學(xué)或?qū)⒁獙W(xué)的課程中有耦合關(guān)系的部分。充分利用課程的內(nèi)在聯(lián)系，建立完整的概念體系和知識(shí)結(jié)構(gòu)，從宏觀上理解和掌握授課內(nèi)容，避免學(xué)習(xí)知識(shí)的孤立性和盲目性。

教學(xué)內(nèi)容應(yīng)在著重介紹經(jīng)典內(nèi)容的基礎(chǔ)上，不斷吸收學(xué)科的現(xiàn)代知識(shí)，注重自身的學(xué)習(xí)和知識(shí)創(chuàng)新，用各領(lǐng)域新的科技成果來(lái)充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，做到“拓寬基礎(chǔ)，追蹤前沿”，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師拓寬知識(shí)面，與“厚基礎(chǔ)，寬專業(yè)”的教學(xué)思路是一致的。

3.課堂講授采用“合縱連橫”的教學(xué)模式。教師在課程教學(xué)過(guò)程中，將問(wèn)題進(jìn)行橫向的拓寬和縱向的深入，即使是有的專業(yè)未開(kāi)設(shè)的課程教師也可進(jìn)行關(guān)聯(lián)講解，因?yàn)閷W(xué)生將來(lái)所面臨的深造和就業(yè)可能會(huì)有所需求，這樣能夠擴(kuò)展學(xué)生的思維空間，使學(xué)生既能加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的記憶與理解，又能培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力與人文素養(yǎng)。

耦合知識(shí)在各門課程組成的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中起到連接作用，課堂教學(xué)需要“前瞻后仰，左顧右盼”，注重課程之間的串并聯(lián)關(guān)系。教師需要精心設(shè)計(jì)耦合內(nèi)容以及耦合程度的深淺，要對(duì)耦合的內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)闡述，站到一定高度上對(duì)其本質(zhì)進(jìn)行講解，最大限度地利用好有限的學(xué)時(shí)進(jìn)行教學(xué)最優(yōu)化。耦合知識(shí)的教學(xué)可以采取多種形式，如圖表、公式、文字、工程案例等。例如所講的知識(shí)點(diǎn)產(chǎn)生于什么樣的歷史背景，應(yīng)用于什么領(lǐng)域？由哪位科學(xué)家提出？一位科學(xué)家的研究貢獻(xiàn)往往不局限于一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)領(lǐng)域，他還做了哪些研究？其他科學(xué)家就這個(gè)問(wèn)題做出了什么研究，它們之間有怎樣的互相補(bǔ)充和促進(jìn)關(guān)系？當(dāng)然也不能講解過(guò)多占用太多課堂時(shí)間，免得學(xué)生覺(jué)得跑題太遠(yuǎn)而失去興趣[6]。

4.重視教材的改革與研究。教材的編寫、選用也應(yīng)注意與其他相關(guān)課程的耦合與匹配。教材在內(nèi)容和體系安排上應(yīng)充分考慮專業(yè)與學(xué)生的特點(diǎn)，避免簡(jiǎn)單重復(fù)，提高課程起點(diǎn)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。

5.教師之間相互交流。教師不能只滿足于講好自己的課程，把自己的課程看作一個(gè)孤島，應(yīng)注重相互交流，課程之間相關(guān)性較強(qiáng)的可由負(fù)責(zé)相關(guān)課程教學(xué)的教師相互協(xié)調(diào)，處理好授課內(nèi)容的耦合關(guān)系，幫助學(xué)生建立完整的知識(shí)體系。

五、結(jié)論

注重課程耦合關(guān)系，研究耦合知識(shí)的教學(xué)管理與方法，對(duì)于加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬領(lǐng)域、更新內(nèi)容、優(yōu)化素質(zhì)、培養(yǎng)能力、注重實(shí)踐方面至關(guān)重要，有利于學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)體系的整合，得到最優(yōu)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。教學(xué)既是科學(xué)，又是技術(shù)，又是藝術(shù)，教師授課也可分為信、達(dá)、雅三個(gè)層次，對(duì)耦合部分知識(shí)的擴(kuò)充，有利于在“信”的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)“達(dá)”和“雅”的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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