面向复杂工程问题的高校课堂教学内容组织方法浅论

面向复杂工程问题的高校课堂教学内容组织方法浅论〔〕:

摘要：文章对于面向复杂工程问题的高校课堂教学内容组织方法进展了讨论，首先将课堂教学内容详细化为知识点集合，为达成课程及课堂的教学目的，从知识点的来源与选择方法，以及课堂讲述的知识点组织方法与建模问题上进展了分析与探究，并就筛除知识点所导致的课堂知识广度问题进展了讨论。

关键词：高校课堂；复杂工程；培养目的；教学内容；组织方法；知识点

本文引用格式：唐明.面向复杂工程问题的高校课堂教学内容组织方法浅论[J].教育现代化，2022，6〔80〕：227-228.

当前我国日益重视高等教育以及科技人才贮备工作，不断提升本科教学程度、保证教学质量，是当前高校教学工作的核心内容。因此，怎样有效提升本科教学程度，成为教育工作者们广为关注的一个开放性问题，而如何进展高校课堂教学内容的科学组织是该问题中的一个重要子题。科学组织教学内容是保证课堂教学质量的重要根底，也是提升课堂教学程度的重要途径，本文探究以复杂工程问题为背景的高校课堂教学内容科学组织方法。

一问题概述

对于课堂教学内容的科学组织，简单来说包括知识点来源和知识点组织两个局部内容。如何进展课堂教学内容的科学组织，防止"读课";情况发生，是保证课堂教学质量的重要根底，也是提升课堂教学程度的重要途径[1-4]。一般而言，课堂教学内容附属于课堂教学目的，宏观上表现为课程教学大纲，教学目的通常为"使学生掌握复杂工程问题有关的专业背景知识以及相应的解决方法";，为达成这一目的，教学大纲将课程内容分解并组织为假设干章节内容。详细到每一堂课，都有其与教学大纲相对应的课堂教学目的，以及为达成课堂教学目的，面向详细复杂工程问题的知识点分析和组织。而目前课堂教学中的知识点分析和组织多依赖于已有教材，内容更新较慢，知识点分析缺乏复杂工程问题背景，知识点组织弱视解决问题在思维上的内在逻辑关系，为学生上课仅仅是把书本上的知识点罗列在课堂上，缺乏问题导向性以及在思维上启发学生对问题主动考虑，从而在根源上导致"读课";现象的产生。

二知识点来源

以解决复杂工程问题为导向，以提醒问题解决方法的内在逻辑为线索，寻找复杂工程问题涉及的知识点，考虑课堂时间的约束，为达成课堂教学目的，对这些知识点进展合理的选择。对于复杂工程问题，其涉及因素多，因素之间关系错综复杂，从问题背景及研究现状的阐述以及相应解决方法和解决步骤以及专业案例的数据获取，包含了较多的知识点，哪些知识点应该讲而哪些知识点适宜省略，都需要根据课堂教学目的进展选择【5】。

首先是面向复杂工程问题的解决过程，生成备选知识点集合。借鉴切克兰德系统工程方法【6】，将解决复杂工程问题的过程分为五个步骤，分别为进展〔1〕问题现状说明，〔2〕弄清楚关联因素，〔3〕对概念进展定义，〔4〕建立有关模型和设计模型计算方法，〔5〕以及案例应用，然后从上述五个步骤中逐步挖掘知识点。从知识点的信息来源看，主要通过文献检索和阅读来辅助生成相关知识点，文献包括教材和参考书，以及国内外或会议检索论文等。教材和参考书中罗列的知识点一般较为精简，另外其时效性通常较低；与会议检索论文相对于教材而言，其信息时效性较强，具有详实的数据、方法介绍、论证过程以及结果分析，但从中获取知识点受到论文研究目的较为单一，问题现状分析详细甚至冗余，模型与方法论证过程较为繁琐的限制。从生成的备选知识点集合中选择适宜的知识点作为课堂教学内容。考虑教材中知识点的过度精简以及论文中信息又过度冗余，从备选集合中选择知识点的原那么有，〔1〕完好覆盖解决复杂工程问题的五个步骤，〔2〕可以在有限的课堂时间内完好讲述，〔3〕具有一定的时效性和创新性。根据上述三个原那么，从备选知识点集合中选择在课堂上需要讲述的知识点。

三知识点组织

当从教材或论文等文献中选择出了课堂上要讲述的知识点，这些知识点还只是处于无序状态，需要进一步确定知识点之间的关系，把这个环节称为知识点组织。知识点组织的目的是达成课堂教学目的，即"使学生掌握复杂工程问题有关的专业背景知识以及相应的解决方法";，这就要求知识点之间具有符合物理或者事理的逻辑关系及其讲述的时间顺序，表现为类似于解决复杂工程问题的技术道路图的外在形式。

可从达成目的开始设计知识点之间的层级构造关系，详细到知识点与知识点之间有串行递推关系，如形式(1)：Ararr;Brarr;Crarr;D，或者并行递推关系，如形式(2)：

{A,B,C}rarr;D。其中在形式(2)中，括号内的知识点"A,B,C";是并列关系。在这里定义符号rarr;"为知识上的支撑关系，符号="为并列关系，符号o"为空关系，那么用一个二维矩阵M可以表达这些知识点之间的关系，进而可以运用解释构造模型化(InterpretativeStructuralModelingMethod,ISM)技术来分析该关系矩阵【7】，提取知识点的递阶构造图G，将递阶构造图G与解决复杂工程问题的五个步骤进展比拟，以检查递阶构造图G是否有遗漏或者步骤颠倒的情况发生，假设有那么需要重新调整知识点关系矩阵M，以期望获得正确的知识点递阶构造图G。根据得到的知识点递阶构造图G，定义逻辑顺序即为时间顺序，那么我们可以确定主干链路上的知识点讲述先后顺序，假设进一步对于构造图G中有并列关系的知识点元素指定时间顺序，那么知识点递阶构造图G中的所有知识点都可以投射到一维的时间轴上，即由知识点递阶构造图G得到知识点讲述顺序集S，其中S是由知识点元素构成的集合，这些元素的前后位置顺序表示课堂上被讲述的时间顺序，例如以形式(1)：Ararr;Brarr;Crarr;D为例，知识点顺序集S=[A,B,C,D]。至此，课堂讲述知识点以递阶构造图G和时间顺序集S的形式被组织起来。

四关于知识广度的考虑

在前面第三节中讨论了知识点的选取方法，但是我们没有关注那些被挑选掉的知识点，这里做进一步讨论。被挑选掉的知识点通常是违犯了选择知识点三原那么中的后两个原那么，即不满足课堂时间限制或者内容陈旧不具有时效性和创新性。一般而言，过于根底的知识点〔指大局部学生已经掌握〕或者过于超前的知识点〔指超出了学生的承受才能〕都可能会因为课堂时间限制而被挑选掉，而过于陈旧的知识点可能会因时效性与创新性原那么被挑选掉。

知识点挑选和保证课程知识广度之间是一对矛盾难以兼顾，但可以通过启发学生考虑并利用课外时间探究和学习，来调和这一矛盾。详细操作方法分为两步，即〔1〕被筛除知识点的构造定位，〔2〕被筛除知识点简述与提问。首先，设被筛除知识点为集合DK,保存的知识点集合为SK，根据解释构造模型化(ISM)技术处理知识点集合SK，得到知识点的递阶构造图G和时间顺序集S；在用ISM技术对集合(SKcup;DK)进展处理，得到相对冗余的递阶构造图G~和时间顺序集S~，比照图G和G~以及时间顺序集S和S~，我们可以将筛除知识点集合DK中的知识点在递阶构造图G~和时间顺序S~上进展定位。然后，在讲述知识点过程中遇到被筛除的知识点时，对于该知识点进展简要介绍其筛除原因及适用条件，或进展启发式提问以便留作课后考虑；也可以在开始上课或者课后总结时，将冗余递阶构造图G~展示给学生，以期望在宏观上对于所学知识点集合有更广度的认识，激发其探究新知识与方法解决复杂工程问题的兴趣。

五完毕语

本文从系统工程的角度，考虑面向复杂工程问题的高校课堂教学内容组织的科学方法，将课堂教学内容分解为知识点，以这些知识点为研究对象，首先讨论了课堂教学知识点的来源与选择，然后讨论了知识点的组织方法与模型，并就教学内容广度问题进展了讨论，论文对于高校课堂教学内容组织工作具有一定借鉴意义。

参考文献

【1】王秀毓.组织教学内容改良教学方法[J].医学教育，1981(03)：32-33+49.

【2】严刚峰.自动控制理论教学内容组织与教学方法初探[J].实验科学与技术，2022，13(05)：200-202.

【3】孙伟峰，惠煌，夏锋.MOOC参与的计算机网络教学内容组织和教学方法研究[J].计算机教育，2022(22)：71-74.

【4】郭玉红