相關課程耦合知識內容的教學研究

李麗君+剛憲約+葛文慶

摘要：高等學校許多專業之間、專業內部、課程之間及課程內部的知識點并非獨立不相關的，都不同程度地存在一些耦合關系，本文就本科工科課程之間耦合知識部分的教學模式進行了探討，針對耦合知識教學的幾個需要重視的問題提出了解決方法，有助于整個教學體系的進一步合理化建設，有助于學生建立更完整的知識結構，提高學生的創新能力和綜合素質。

關鍵詞：耦合；課程；工科；知識結構

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）05-0184-03

一、引言

概括地說耦合就是指兩個或兩個以上的實體相互依賴于對方的一個量度。“耦合”作為名詞在通信工程、軟件工程、機械工程等領域中都有相關的名詞術語[1-2]。

我國工科院校所開設的課程絕大多數都不是單純獨立的，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容的交叉，也就是說，知識點之間存在著一定的耦合關系。例如本校車輛工程專業《汽車振動與噪聲》課程，建立振動方程時涉及的相關知識點有理論力學受力分析與動力學方程，求解單自由度振動方程時用到高等數學的一元二次微分方程，求解固有頻率時用到線性代數中的矩陣求逆、特征值求解，分析系統結構振動時用到材料力學中梁的撓度求解、理論力學中的拉格朗日方程，求解隨機振動時用到概率論與數理統計，以及各種數值算法等；另外隨機振動部分與《汽車理論》中的車輛平順性緊密相關。

現實的教學工作中，往往不同的課程相互獨立，互不關聯。教師只負責講授自己課程教材上的知識，學生在學習過程中即使偶爾意識到交叉的知識內容往往也不會加以深思。如果教師在講授課程時，能夠充分利用課程內部與課程之間甚至學科之間的耦合關系，一方面能夠避免知識的孤立性，使本門課程的教學過程更加系統流暢；另一方面有助于學生正確和全面地掌握課程的主體內容，建立完整的知識體系。因此，對于課程耦合部分的知識點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性越來越強，高校采用模塊化教育理念細化各學科的教學內容。模塊化教育并非把幾門課程簡單地按專業設置堆放在一起，必須進行科學的組合。課程組合時各門課程之間的耦合關系以及耦合知識點的教學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層面：第一層為顯性的知識點重合，就是同一個知識點在不同課程中都有講解，只是根據專業背景各有側重，出發點和應用領域都不相同；第二層為顯性的關聯，某門課程教材中明確提到另外課程的知識，或者作為知識背景或技術手段，或者作為以前課程的深化和補充，或者作為后續課程的了解與展望；第三層為隱性的知識共享，教材中沒有明確提出，但是課程講授和應用中確實用到了其他課程的知識；第四層為思維方式的相關，即各門課知識點不同，但是都用到同樣的思想，比如各種模型的比擬，對復雜問題的簡化近似等思想。

隨著知識學習的深度和廣度的增加，知識的耦合越來越明顯，基礎課之間的耦合稍弱，專業課之間的耦合則相對更強。圖1為本校車輛工程專業的主要課程耦合關系網絡簡圖，基礎課與所有專業課相關，其間存在連接線的專業課程耦合相關性較強。

三、課程耦合教學研究的重要性

耦合知識教學研究的重要意義如下：

1.有助于學生各門課程的融會貫通。耦合知識包括教材中提到的以及教師講課擴展的部分。重視耦合知識的講解，能夠幫助學生透徹理解課程內容，提高文獻查閱能力，各門課程的學習思路與方法可以相互借鑒。

學生把一門課程的知識點串成一條線的同時，要把各條線之間的相互關系理順，這樣各門課程之間形成一個互動和支撐體系，知識才能成為一個完整的系統網絡，從而使學生對本學科可以真正地掌握和理解，提高學生學習的積極性、主動性和創造性。

2.有助于學科交叉與科研團隊的形成。科技發展帶來各學科的交叉，很多高科技領域都是交叉學科。專家認為，跨學科研究實質上是交叉思維方式的綜合，是知識體系的滲透和融合，跨學科是科技創新的重要形式。

科研團隊將具有不同學科背景、不同思維模式、不同性格的人聚攏在一起，整合多學科的信息、數據、技巧、工具、視角和理論，完成復雜、困難或重大的科技創新任務。

各學科領域之間的耦合知識是交叉學科之間的橋梁，與其相關的教學研究有助于打破學科壁壘進行跨學科的科研或教育活動，有助于學生將來組成科研團隊，跨學科處理科學中的復雜問題，實現學科的匯聚和融合[3-4]。

3.有助于學生創新思維與綜合能力的培養。國家對創新研究非常重視，課程教學不應只注重基礎理論及專業知識的灌輸，而是需要理解和研究現有的知識，并運用它去探索未知的領域。

如圖2所示，課程耦合的教學研究有助于學生了解知識點的來龍去脈，使他們以探索者的姿態獲取知識，培養他們的思維能力和探索能力，有助于學生將來聯系各門課程，從不同的角度、不同的研究領域、不同的研究方法去進行跨學科的研究，各種理論相互滲透、相互吸收，開闊學生眼界，提高學術水平，擴展創新思維。

學生將來走向社會需要應對不確定的環境和激烈的競爭。課程耦合的教學研究甚至對于學生學術思維以外的社會情商有所幫助，有助于學生綜合理解問題，多角度多方位看待與處理問題，能夠幫助正在成長的年輕人以理性的態度對待自然、人生和社會，不會偏激冒進，增強學生的知識運用能力、實踐動手能力和社會適應能力[5]。

四、耦合知識課堂教學的思考

各門課程內容相互耦合，教師要有自己的治學理念和學術風格，根據專業方向，廣征博引，引申觸類，立足教材但不受其所限，引導學生正確地、深入地理解所講的內容，把自己全方位的知識凝聚到講臺這一方寸之地。

1.合理構建課程體系，優化知識結構。合理的知識結構、扎實的專業基礎是學生創造性研究的基礎。合理而科學的培養方案和課程設置則是有效地達到這一目標的主要手段，必須給予充分的重視。課程的設置是否合理、質量高低、實施效果好壞，都直接影響到學生的培養質量。endprint

很多院校由于課程學時壓縮，相應的教材與教學手段又未能及時跟上，故在教學內容的選取上被迫“砍高保低”，對于拓寬學生的思路以及與后續課程的順利接軌十分不利。

課程耦合關系的研究有助于優化課程體系，以及合理地壓縮課時，了解各課程的相關關系是課程設置的出發點和歸結點。

2.教師要拓寬知識面。教師對耦合知識的講解受到各種制約，如教師對知識點的理解僅限于所講授的課程，對于其在其他課程中的地位和用途不甚清楚；或者受課堂時間的限制，或者學生對未開設的課程沒有興趣。

教師應該對各門相關課程都有所了解甚至熟悉，能夠指出學生學過、正在學或將要學的課程中有耦合關系的部分。充分利用課程的內在聯系，建立完整的概念體系和知識結構，從宏觀上理解和掌握授課內容，避免學習知識的孤立性和盲目性。

教學內容應在著重介紹經典內容的基礎上，不斷吸收學科的現代知識，注重自身的學習和知識創新，用各領域新的科技成果來充實教學內容，做到“拓寬基礎，追蹤前沿”，提高學生的學習興趣。教師拓寬知識面，與“厚基礎，寬專業”的教學思路是一致的。

3.課堂講授采用“合縱連橫”的教學模式。教師在課程教學過程中，將問題進行橫向的拓寬和縱向的深入，即使是有的專業未開設的課程教師也可進行關聯講解，因為學生將來所面臨的深造和就業可能會有所需求，這樣能夠擴展學生的思維空間，使學生既能加深對所學知識的記憶與理解，又能培養學習能力與人文素養。

耦合知識在各門課程組成的知識網絡中起到連接作用，課堂教學需要“前瞻后仰，左顧右盼”，注重課程之間的串并聯關系。教師需要精心設計耦合內容以及耦合程度的深淺，要對耦合的內容進行科學闡述，站到一定高度上對其本質進行講解，最大限度地利用好有限的學時進行教學最優化。耦合知識的教學可以采取多種形式，如圖表、公式、文字、工程案例等。例如所講的知識點產生于什么樣的歷史背景，應用于什么領域？由哪位科學家提出？一位科學家的研究貢獻往往不局限于一個點或一個領域，他還做了哪些研究？其他科學家就這個問題做出了什么研究，它們之間有怎樣的互相補充和促進關系？當然也不能講解過多占用太多課堂時間，免得學生覺得跑題太遠而失去興趣[6]。

4.重視教材的改革與研究。教材的編寫、選用也應注意與其他相關課程的耦合與匹配。教材在內容和體系安排上應充分考慮專業與學生的特點，避免簡單重復，提高課程起點，優化教學內容。

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孤島，應注重相互交流，課程之間相關性較強的可由負責相關課程教學的教師相互協調，處理好授課內容的耦合關系，幫助學生建立完整的知識體系。

五、結論

注重課程耦合關系，研究耦合知識的教學管理與方法，對于加強基礎、拓寬領域、更新內容、優化素質、培養能力、注重實踐方面至關重要，有利于學生對專業知識體系的整合，得到最優的知識網絡。教學既是科學，又是技術，又是藝術，教師授課也可分為信、達、雅三個層次，對耦合部分知識的擴充，有利于在“信”的基礎上實現“達”和“雅”的目標。

參考文獻：

[1]高純斌.高職教育模塊更應注意耦合[J].吉林廣播電視大學學報，2006，（1）：98-99.

[2]王秋生，崔勇，袁海文，劉穎異.基于知識耦合關系的數字信號處理課程教學方法研究[J].中國電力教育，2012，（35）：46-47.

[3]柳洲.高校跨學科科研組織成長機制研究[D].天津：天津大學，2008.

[4]李成龍，劉智躍.產學研合作組織耦合互動的知識創新機制[J].東華大學學報：自然科學版，2011，37（5）：662-666.

[5]杜鶴民.基于耦合理論的企業創新設計方法研究[J].廣東工業大學學報，2013，30（3）：70-74.

[6]李麗君，沈玉鳳，許英姿.力學教學中的引申觸類[J].實驗技術與管理，2012，29（4）：180-184.endprint