“模塊網(wǎng)絡(luò)化”研究性教學(xué)模式探索與應(yīng)用

摘要：結(jié)合“工程水文與水利計(jì)算”的教學(xué)實(shí)踐，深入探討了“模塊網(wǎng)絡(luò)化”研究性教學(xué)模式，系統(tǒng)地提出了“模塊網(wǎng)絡(luò)化”教學(xué)模式的基本概念、方法原理、應(yīng)用實(shí)例與注意事項(xiàng)，為工科院校專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容的表達(dá)方式提供了捷徑與借鑒，具有一定的適用性與推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：模塊網(wǎng)絡(luò)化；研究性教學(xué)；工程水文與水利計(jì)算

作者簡(jiǎn)介：仇錦先（1971-），男，江蘇鹽城人，揚(yáng)州大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院，副教授；陳平（1965-），男，江蘇泰興人，揚(yáng)州大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院，副教授。（江蘇 揚(yáng)州 225009）

基金項(xiàng)目：本文系揚(yáng)州大學(xué)2011年度教學(xué)改革研究課題的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2012）34-0082-02

近年來，隨著高等院校研究性教學(xué)的全面展開與不斷深入，傳統(tǒng)的教學(xué)方式亟待改進(jìn)，研究性教學(xué)方式需要進(jìn)一步探索、實(shí)踐、完善與推廣，這對(duì)教師采用的教學(xué)方法提出了更高的要求。“工程水文與水利計(jì)算”是高等院校水利類專業(yè)必修基礎(chǔ)課，目前國(guó)內(nèi)外擔(dān)任該門課程的教師，在創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、多媒體等現(xiàn)代教學(xué)手段、總結(jié)與系統(tǒng)歸類、科研與教學(xué)相結(jié)合、注重學(xué)生創(chuàng)新精神與綜合分析能力的培養(yǎng)等方面都進(jìn)行了探討與總結(jié)，[1-5]積累了許多值得同行借鑒的教學(xué)體會(huì)與經(jīng)驗(yàn)。

眾所周知，教學(xué)是一門藝術(shù)，值得永無止境地探索與研究。本文結(jié)合“工程水文與水利計(jì)算”課程教學(xué)內(nèi)容的自身特點(diǎn)，在筆者提出的“框圖”教學(xué)模式[6]的基礎(chǔ)上加以總結(jié)與延伸，進(jìn)一步開展“模塊網(wǎng)絡(luò)化”研究性教學(xué)模式探討與應(yīng)用，不斷地改進(jìn)和完善教學(xué)方法，對(duì)提高課程教學(xué)質(zhì)量、達(dá)到預(yù)期教學(xué)目標(biāo)具有顯著的指導(dǎo)意義。

一、基本概念與模式意義

1.基本概念

由于教材內(nèi)容無論在章節(jié)編排次序上，還是各知識(shí)單元的原理、方法或步驟方面，都存在前呼后應(yīng)、先因后果或承前啟后的連貫性或關(guān)聯(lián)性，且課程知識(shí)單元具有分散性和相對(duì)獨(dú)立性，以及在內(nèi)容上具有邏輯性和系統(tǒng)性，因此，為了清晰、準(zhǔn)確表達(dá)知識(shí)單元的內(nèi)容與關(guān)聯(lián)性，易于學(xué)生真正理解與掌握所授課程的教學(xué)內(nèi)容，對(duì)課程教學(xué)模式進(jìn)行了探索研究與歸納總結(jié)，提出了“模塊網(wǎng)絡(luò)化”研究性教學(xué)模式。

（1）模塊：通過對(duì)章節(jié)、段落內(nèi)容加以高度概括、總結(jié)與提煉，形成簡(jiǎn)明扼要的知識(shí)單元，一般具有相對(duì)獨(dú)立性，可以用關(guān)鍵詞、專業(yè)名詞或字母變量等表示。“模塊”在教學(xué)內(nèi)容中一般表現(xiàn)為相對(duì)分散的獨(dú)立個(gè)體。

（2）網(wǎng)絡(luò)：模塊相對(duì)獨(dú)立，但不孤立。根據(jù)模塊之間相互聯(lián)系的邏輯關(guān)系，通過方向箭頭輔以必要的過程說明，形成脈絡(luò)相通的知識(shí)體系。“網(wǎng)絡(luò)”在教學(xué)內(nèi)容中往往表現(xiàn)為相互聯(lián)系的系統(tǒng)整體。

（3）模塊網(wǎng)絡(luò)化：表示一個(gè)系統(tǒng)各模塊（知識(shí)單元）和各環(huán)節(jié)之間關(guān)系的圖示，即用規(guī)定的文字、符號(hào)、圖形的組合加以直觀描述各知識(shí)模塊在系統(tǒng)中的位置與關(guān)聯(lián)的方法，它的作用在于能夠清晰地表達(dá)復(fù)雜系統(tǒng)各模塊之間的關(guān)系，是教學(xué)內(nèi)容直觀表達(dá)和信息傳遞的有效工具。

2.模式的意義

“模塊網(wǎng)絡(luò)化”符合人的認(rèn)知規(guī)律，即從整體到局部再到整體的過程。通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容的“模塊網(wǎng)絡(luò)化”，可顯著增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容表達(dá)的直觀性、關(guān)聯(lián)性和系統(tǒng)性，避免拖沓冗長(zhǎng)而又平鋪直述的純文字描述。同時(shí)，可以將相對(duì)分散、零碎的知識(shí)單元進(jìn)行合理組合、有機(jī)銜接，從而使學(xué)生既可以看到一個(gè)整體的全局的知識(shí)體系，又能明確各知識(shí)模塊在系統(tǒng)中的位置與聯(lián)系；既能抓住教學(xué)內(nèi)容的主線，又能各個(gè)突破；既便于學(xué)生在課堂上對(duì)新課內(nèi)容的理解與接受，更便于課后對(duì)所學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí)與鞏固。另外，“模塊網(wǎng)絡(luò)化”教學(xué)模式的實(shí)際應(yīng)用，對(duì)學(xué)生邏輯思維能力和表達(dá)能力的培養(yǎng)也具有顯著的促進(jìn)作用。

二、方法原理與應(yīng)用實(shí)例

1.方法原理

“模塊網(wǎng)絡(luò)化”教學(xué)模式主要包括知識(shí)單元模塊化處理和知識(shí)體系網(wǎng)絡(luò)化集成，即實(shí)現(xiàn)各知識(shí)單元模塊化總體歸納與核心提煉，以及網(wǎng)絡(luò)化集成體系表達(dá)的合理構(gòu)思與關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)，以顯著增強(qiáng)“模塊網(wǎng)絡(luò)化”教學(xué)模式表達(dá)的直觀性、準(zhǔn)確性與邏輯性，從而便于學(xué)生對(duì)所授內(nèi)容的接受、理解與掌握。

（1）知識(shí)單元模塊化。每章內(nèi)容都有其討論的主題，每節(jié)內(nèi)容都有其分析的重點(diǎn)，每段內(nèi)容也存在中心句，每句里面也有關(guān)鍵詞，這些都是知識(shí)單元模塊化處理的重要依據(jù)。

模塊化是將敘述性較強(qiáng)而又脈絡(luò)不清的教學(xué)內(nèi)容劃分成若干知識(shí)模塊的過程。各模塊既具有反映自身內(nèi)部特性的目標(biāo)或功能，又具有反映自身外部特性的邏輯或位置。同時(shí)，模塊化處理具有再組合、再分解的相對(duì)獨(dú)立性。合理而準(zhǔn)確地對(duì)單元進(jìn)行分解與定位，是知識(shí)單元模塊化處理研究的關(guān)鍵。

（2）知識(shí)體系網(wǎng)絡(luò)化。章與章之間，節(jié)與節(jié)之間，段與段之間，句與句之間都存在一定的關(guān)聯(lián)，如并列或平行關(guān)系、先后或遞進(jìn)關(guān)系、因果或條件關(guān)系、從屬或嵌套關(guān)系、輻射或展延關(guān)系等，這些邏輯關(guān)系是知識(shí)單元網(wǎng)絡(luò)化集成的基礎(chǔ)。

每個(gè)知識(shí)單元模塊實(shí)現(xiàn)一個(gè)特定的分項(xiàng)功能，具有相對(duì)獨(dú)立性，但同時(shí)又具有外在的關(guān)聯(lián)性，充分合理地利用所有模塊的外部特性，將各模塊按某種方法組合而形成一個(gè)有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)整個(gè)知識(shí)體系所要求的教學(xué)目標(biāo)，是知識(shí)體系網(wǎng)絡(luò)化集成的核心。

（3）基本步驟。

1）抓住研究對(duì)象（需要畫出模塊網(wǎng)絡(luò)圖的教學(xué)內(nèi)容）主要脈絡(luò)，從頭至尾進(jìn)行逐步分解，初步確定組成系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖的各部分內(nèi)容。

2）對(duì)每一部分內(nèi)容都要有一個(gè)深刻的理解，并加以歸納與提煉，形成一個(gè)個(gè)節(jié)點(diǎn)（知識(shí)單元或模塊）并逐一寫在圖形框內(nèi)。

3）按其邏輯關(guān)系將各模塊進(jìn)行排列組合，并用方向箭頭相連、輔以必要的說明形成能夠反映教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

2.應(yīng)用實(shí)例

（1）實(shí)例1。以第二章“水循環(huán)及徑流形成”為例，本章包括“水循環(huán)及水量平衡、河流與流域、降水、蒸發(fā)與下滲、徑流”等內(nèi)容。本章核心內(nèi)容是最后一節(jié)“徑流”，因?yàn)閺搅魇顷懙厣献钪匾乃囊刂唬男纬珊妥兓?guī)律與水、旱災(zāi)害以及水資源的開發(fā)利用關(guān)系非常密切。研究徑流的形成及其變化規(guī)律的前提是必須了解自然界的水循環(huán)，而降水、蒸發(fā)是水循環(huán)中最活躍的因子，河流又是水循環(huán)的重要路徑，同時(shí)降水、蒸發(fā)和下滲又是徑流形成的主要影響因素。因此，本章教學(xué)內(nèi)容形成圖1所示的模塊網(wǎng)絡(luò)圖。

（2）實(shí)例2。以“流量資料推求設(shè)計(jì)洪水”這一章為例，本章主要教學(xué)內(nèi)容為設(shè)計(jì)洪水三要素（設(shè)計(jì)洪峰、設(shè)計(jì)洪量和設(shè)計(jì)洪水過程）的推求，其主線如圖2（a）所示，包括三個(gè)階段、四個(gè)節(jié)點(diǎn)。由主線三個(gè)階段的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)一步拓展延伸，得到圖2（b）所示的本章主要知識(shí)內(nèi)容單元模塊網(wǎng)絡(luò)圖。

（3）實(shí)例3。以水利計(jì)算“中小型水庫(kù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算”這一章為例，本章主要包括“水庫(kù)特性曲線與特征庫(kù)容、水庫(kù)興利設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、水庫(kù)水量損失與死水位選擇、年調(diào)節(jié)水庫(kù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算”等教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)本章的教學(xué)目標(biāo)及各節(jié)的位置與關(guān)系，繪制出圖3（a）所示的反映本章總體框架的模塊網(wǎng)絡(luò)圖。對(duì)于某一知識(shí)模塊，可以進(jìn)一步分解延伸，如圖3（b）表示考慮水量損失年調(diào)節(jié)水庫(kù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算（改進(jìn)試算法）的基本步驟。

三、注意事項(xiàng)與應(yīng)用說明

1.總體把握

抓住主線，先總后分，先主后次，講究層次，處理好上層與下層的關(guān)系，逐步細(xì)化各層模塊。

2.模塊處理

簡(jiǎn)明扼要，高度概括，剔除修飾。對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解要有一定的高度，同時(shí)要在教學(xué)中不斷修正與完善，抓住本質(zhì)；下層模塊比上層模塊更為具體，上層模塊比下層模塊更為抽象。

（1）網(wǎng)絡(luò)集成。邏輯準(zhǔn)確，定位慎重，注重推敲；不拘形式，表達(dá)多變，力求靈活；一般遵循從左到右、從上到下的順序。

（2）運(yùn)用建議。在運(yùn)用中，以多媒體為平臺(tái)，充分運(yùn)用圖形、色彩、動(dòng)畫，突出層次，動(dòng)態(tài)顯示邏輯關(guān)系；同時(shí)不要拘泥于教材內(nèi)容的編排次序，可以重新優(yōu)化組合。

（3）適用范圍。“模塊網(wǎng)絡(luò)化”教學(xué)模式既適用于課程章節(jié)內(nèi)容之間的表達(dá)，又適用于每節(jié)知識(shí)單元間的聯(lián)系，甚至某種方法或步驟用這種表達(dá)方式也更加簡(jiǎn)潔直觀。“模塊網(wǎng)絡(luò)化”教學(xué)模式同樣適用于工科院校其他專業(yè)課程的教學(xué)，具有很好的推廣價(jià)值與應(yīng)用前景。

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（責(zé)任編輯：孫晴）