趙建昕, 馬 曾, 王光輝

(海軍潛艇學(xué)院 基礎(chǔ)部,山東 青島 266199)

0 引 言

科學(xué)文化基礎(chǔ)課程是軍校本科教育的共同核心課程,除人文類課程之外,其必修課程主要包括數(shù)學(xué)(高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì))、物理(大學(xué)物理、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn))、計(jì)算機(jī)(大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ))等課程.在此基礎(chǔ)上,各課程根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要,通過增加選修課程的方式,各課程自成體系,形成學(xué)科課程群,如數(shù)學(xué)課程群(高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)建模等)、物理課程群(大學(xué)物理、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、工程力學(xué)、流體力學(xué)等)和計(jì)算機(jī)課程群(大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、面向程序設(shè)計(jì)、微機(jī)原理等)等.由于總學(xué)時(shí)的限制,各學(xué)科課程群在課程群內(nèi)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,主要思路是適當(dāng)?shù)亟档屠碚撾y度,增加應(yīng)用案例或?qū)嶒?yàn)或?qū)嵱?xùn)內(nèi)容,突出應(yīng)用,突出實(shí)戰(zhàn)化的改革方向.課程教學(xué)內(nèi)容的改革關(guān)注點(diǎn)放在了本學(xué)科課程群內(nèi)部,形成的還是相對孤立的學(xué)科課程群,課程群之間教學(xué)內(nèi)容的相互融合沒有得到足夠的重視,相關(guān)的研究不多.按照協(xié)同學(xué)理論,系統(tǒng)中的各課程都是有機(jī)地聯(lián)系在一起的,它們之間都有“協(xié)同作用”.單一的課程建設(shè)并不能最高效地優(yōu)化課程,單一的學(xué)科課程群建設(shè)同樣也不能最高效地優(yōu)化課程群.為了提高教學(xué)效率和質(zhì)量,根據(jù)協(xié)同學(xué)理論,基礎(chǔ)課程群的建設(shè)要突破單一學(xué)科課程群的建設(shè),科學(xué)合理地構(gòu)建適應(yīng)人才培養(yǎng)目標(biāo)的大理科的基礎(chǔ)課程群,以下稱之為大理科課程群.

關(guān)于學(xué)科課程群的建設(shè)與實(shí)踐,文獻(xiàn)[1]通過探索整式課程群和焦點(diǎn)式課程群的路徑,提出了通過學(xué)科課程群建設(shè),發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)培養(yǎng)核心素養(yǎng)的基本思路.針對普通師范院校的工科專業(yè)中存在的共性問題,文獻(xiàn)[2]構(gòu)建了由圖學(xué)課程群、力學(xué)課程群、材料課程群和電學(xué)課程群的大工科專業(yè)基礎(chǔ)課程平臺(tái),對“大工科”的人才培養(yǎng)有借鑒意義.隨著國家高等教育改革的不斷推進(jìn),從已有的成果或文獻(xiàn)看,各校在公共基礎(chǔ)課課程群教學(xué)改革方面也在不斷推進(jìn),呈現(xiàn)學(xué)科課程群教學(xué)內(nèi)容研究多,跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容協(xié)同少的特點(diǎn);思維培養(yǎng)方面,聚焦學(xué)科思維培養(yǎng)的多[3-7],協(xié)同培養(yǎng)研究少.

1 軍校大理科課程群教學(xué)內(nèi)容暨思維培養(yǎng)協(xié)同的意義

隨著軍校教學(xué)改革的不斷推進(jìn),雖然科學(xué)文化基礎(chǔ)課程相對穩(wěn)定,但其教學(xué)內(nèi)容或多或少也有了大的變化;雖然能保證學(xué)科課程群內(nèi)部的教學(xué)內(nèi)容成體系,但學(xué)科課程群之間的關(guān)聯(lián)關(guān)注的偏少,更忽視了與專業(yè)背景課程群乃至專業(yè)課程群的內(nèi)容銜接.當(dāng)前,大理科課程群教學(xué)內(nèi)容改革存在的主要問題:一是教學(xué)內(nèi)容沿用傳統(tǒng)的課程體系來設(shè)計(jì),導(dǎo)致各學(xué)科課程群之間相互獨(dú)立、各自為戰(zhàn)多、相互支撐少的特點(diǎn)明顯,在學(xué)科課程群內(nèi)部優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,獲取到的結(jié)果至多是局部最優(yōu),難以達(dá)到全局最優(yōu),導(dǎo)致高校人才培養(yǎng)的同向同行的合力不足;二是教學(xué)內(nèi)容的改革聚焦在知識(shí)層面如何協(xié)同多,思維培養(yǎng)層面如何協(xié)同少,在學(xué)科思維的培養(yǎng)方面,由于學(xué)時(shí)和內(nèi)容的限制,學(xué)科思維的訓(xùn)練力度往往不夠,難以達(dá)到人才在思維層面的最低需求量,導(dǎo)致高階人才培養(yǎng)的思維基礎(chǔ)不足.延遲了人才培養(yǎng)的速度和質(zhì)量,距離高素質(zhì)專業(yè)化新型軍事人才有不少的差距.

1.1 有助于破除學(xué)科課程群之間教學(xué)內(nèi)容的協(xié)同壁壘,轉(zhuǎn)變各課程群實(shí)施教學(xué)的獨(dú)立、無聯(lián)系的認(rèn)識(shí)

課程是教學(xué)的核心,教學(xué)內(nèi)容是課程的重要組成部分.從課程屬性上看,以往過多強(qiáng)調(diào)不同學(xué)科門類之間的獨(dú)立性和學(xué)科邏輯體系的完整性,導(dǎo)致各級(jí)、各類軍事人才培養(yǎng)方案均由這些較為獨(dú)立的課程組成,進(jìn)一步,每一學(xué)科按照自身知識(shí)結(jié)構(gòu)體系和語言符號(hào)又形成了各自的課程群[8-10].

按照課程群實(shí)施教學(xué),是高等教育專業(yè)人才培養(yǎng)方案中設(shè)定的基本內(nèi)容和形式.由于課程群的各自獨(dú)立性,這樣的設(shè)置有利于課程的教學(xué)組織和實(shí)施,靈活性強(qiáng).但是,在實(shí)際教學(xué)中,課程與課程之間,課程群與課程群之間是否達(dá)到了無縫銜接,互為犄角,相互策應(yīng),相互促進(jìn),是否發(fā)揮了各自的最大知識(shí)價(jià)值,很大程度上依賴于課程教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)設(shè)計(jì),這需要破除課程群之間教學(xué)內(nèi)容的壁壘,轉(zhuǎn)變認(rèn)識(shí),用大系統(tǒng)的觀點(diǎn)來審視學(xué)科課程群的教學(xué)內(nèi)容.

1.2 有助于建立學(xué)科課程群內(nèi)部課程、學(xué)科課程群之間的協(xié)同教學(xué)內(nèi)容體系,有利于解決課堂教學(xué)各自為戰(zhàn)的教學(xué)低效問題

目前,軍校本科教育的科學(xué)文化基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容還是沿用傳統(tǒng)的課程教學(xué)內(nèi)容體系來設(shè)計(jì),因此帶來了兩個(gè)問題:第一個(gè)問題是每一個(gè)學(xué)科課程群,除了知識(shí)本身的內(nèi)在邏輯關(guān)系之外,知識(shí)之間的縱向和橫向的銜接,并沒有達(dá)到最優(yōu)化,導(dǎo)致在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),每一門課程的教學(xué)只是完成自身的教學(xué)任務(wù),沒有形成一個(gè)整體,教學(xué)效果不明顯.第二個(gè)問題是學(xué)科課程群之間,相互支撐少.表現(xiàn)在:一是課程群之間,由于各自的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)的相對獨(dú)立性,相關(guān)教學(xué)內(nèi)容,由于各自的起點(diǎn)、表達(dá)方式等的不同,存在各自為戰(zhàn)的現(xiàn)象;二是學(xué)科課程群之間的教學(xué)縱向銜接少,如數(shù)學(xué)與物理之間,更多的是需要物理中的例子作為數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)的引例,而物理更多的是以數(shù)學(xué)方法、理論為基礎(chǔ)來解決物理問題,至于物理問題如何表示為數(shù)學(xué)問題涉及較少,導(dǎo)致數(shù)學(xué)與物理教學(xué)之間“深度握手”的機(jī)會(huì)少,這需要數(shù)學(xué)與物理之間相互延伸,其他學(xué)科間也存在不同程度的此類問題,最終導(dǎo)致沒能形成最大的合力;三是基礎(chǔ)課程群向?qū)I(yè)背景課,如電工、電子技術(shù),航海專業(yè)數(shù)學(xué),乃至軍事專業(yè)課程延伸少,與軍校突出軍事應(yīng)用能力的要求有差距.上述問題表明,當(dāng)前的課程教學(xué)內(nèi)容之間沒有優(yōu)化、沒有形成最大合力,課堂教學(xué)效率低.

1.3 有助于豐富和發(fā)展學(xué)科課程群教學(xué)內(nèi)容協(xié)同的內(nèi)涵,利于形成大理科課程群高階的頂層設(shè)計(jì)理念,為整個(gè)本科階段的人才培養(yǎng)體系改革提供新思路

一般意義上的課程教學(xué)內(nèi)容協(xié)同,指的是知識(shí)層面的融合,偏指基礎(chǔ)的工具作用,是簡單的對接式協(xié)同,而忽視思維或技能層面的深層次知識(shí)協(xié)同,如利用高等數(shù)學(xué)中微元法的學(xué)科思維方法,建立了各類積分的概念,教學(xué)中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是如何利用微元法建立函數(shù)的積分概念以及積分的計(jì)算問題,對于如何構(gòu)造變量問題的微元,雖然有幾何和部分物理應(yīng)用,但在整個(gè)高等數(shù)學(xué)的教學(xué)任務(wù)中占得比例少,存在“構(gòu)造微元”訓(xùn)練不足的問題.而大學(xué)物理教學(xué)則是利用微元法解決物理變量的表示和計(jì)算問題,教學(xué)的起點(diǎn)是學(xué)生構(gòu)造變量微元的方法已經(jīng)掌握.事實(shí)不然,這從一個(gè)方面說明高等數(shù)學(xué)的學(xué)科思維方法的教學(xué)還不能滿足大學(xué)物理教學(xué),不是知識(shí)層面的融合問題,而是思維或技能層面沒有達(dá)到要求,在各自學(xué)科的教學(xué)任務(wù)和學(xué)時(shí)限定下,需要在兩個(gè)課程中系統(tǒng)考慮,高等數(shù)學(xué)的思維層面的培養(yǎng)前伸至哪里,大學(xué)物理的后延至何處,兩者才能形成高層次的協(xié)同,達(dá)到育人的目的.因此,除了在知識(shí)層面,教學(xué)內(nèi)容需要從縱向和橫向兩個(gè)維度進(jìn)行協(xié)同外,還應(yīng)該建立起,在思維或技能層面,以教學(xué)內(nèi)容為載體的思維或技能訓(xùn)練,這同樣需要考慮縱向和橫向兩個(gè)維度的協(xié)同,特別是不同學(xué)科課程群之間,有共同思維指向的就是需要課程雙方或多方,不僅需要考慮知識(shí)層面的教學(xué)內(nèi)容協(xié)同,還需要思維或技能層面的教學(xué)內(nèi)容協(xié)同.顯然從思維或技能層面審視大理科課程群的建設(shè)有著重要的理論研究意義,對于開展本科教育的頂層設(shè)計(jì)有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義.

2 大理科課程群教學(xué)內(nèi)容暨思維培養(yǎng)協(xié)同改革的邏輯關(guān)系和需求分析

從微積分的產(chǎn)生、發(fā)展過程來看,數(shù)學(xué)和物理課程群教學(xué)內(nèi)容相關(guān)性高;從計(jì)算機(jī)及其學(xué)科的發(fā)展歷史看,數(shù)學(xué)對計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展有著重要的基礎(chǔ)作用.下面從教學(xué)內(nèi)容和思維兩個(gè)層面,論述大理科課程群教學(xué)內(nèi)容改革的邏輯關(guān)系和需求.

2.1 數(shù)學(xué)與物理課程群之間教學(xué)內(nèi)容邏輯關(guān)系和需求分析

2.1.1 數(shù)學(xué)與物理課程群的知識(shí)單元層面

數(shù)學(xué)與物理關(guān)系密切,18世紀(jì)和19世紀(jì)有很多偉大的科學(xué)家,如牛頓、高斯、拉普拉斯、拉格朗日等,既是數(shù)學(xué)家,又是物理學(xué)家.可以說,物理的發(fā)展離不開數(shù)學(xué)的概念、理論與方法,它們不僅同時(shí)存在,更是彼此相互促進(jìn).從物理學(xué)的每一次重大革命,伴隨著新數(shù)學(xué)的引入,可以看出數(shù)學(xué)的發(fā)展常常得益于物理學(xué)提出的問題.如微積分正是伴隨著牛頓在研究物理問題的過程中,不斷發(fā)展、完善起來的.它和大學(xué)物理課程中的大多理論、方法是在同一個(gè)時(shí)期產(chǎn)生的,物理學(xué)展現(xiàn)出兩個(gè)獨(dú)門特征:使用實(shí)驗(yàn)證據(jù)來檢視物理定律、采用數(shù)學(xué)語言來表述物理定律.兩者之間有著千絲萬縷的關(guān)系,這打開了兩個(gè)課程群融合的通道.圖1給出了數(shù)學(xué)課程群與物理課程群中,相互之間有交集的部分,從中也可以窺見兩個(gè)課程群的內(nèi)在聯(lián)系,幾乎涵蓋了大學(xué)階段的所有數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容.

圖1 數(shù)學(xué)、物理課程群知識(shí)關(guān)系圖

2.1.2 數(shù)學(xué)與物理課程群的思維層面

數(shù)學(xué)思維是人腦和數(shù)學(xué)對象(空間形式、數(shù)量關(guān)系、結(jié)構(gòu)關(guān)系)交互作用并按照一般思維規(guī)律認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在理性活動(dòng)[11].因此,數(shù)學(xué)思維表現(xiàn)出更具抽象的思維概括性,這也是數(shù)學(xué)課程難以學(xué)習(xí)、難以理解的根本原因.數(shù)學(xué)教學(xué)需要有來源于真實(shí)世界的概括抽象,在數(shù)學(xué)思維的前端,由物理課程提供思維的原材料,以及從具體到一般的實(shí)驗(yàn)思維,對于數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)大有益處.數(shù)學(xué)思維在實(shí)驗(yàn)思維的后端又會(huì)更一般性地認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象和規(guī)律,物理教學(xué)大有益處.結(jié)合以往的教學(xué)實(shí)踐,思維的訓(xùn)練在數(shù)學(xué)和物理課程群的教學(xué)中,呈現(xiàn)出數(shù)學(xué)思維偏中間,少兩端,實(shí)驗(yàn)思維重兩端,少中間的特點(diǎn).數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)建模課程的加入是對數(shù)學(xué)課程群兩端思維培養(yǎng)缺失的有力補(bǔ)充.圖2給出了人的大腦在認(rèn)識(shí)某一個(gè)事物或過程或現(xiàn)象時(shí),從開始到最終認(rèn)識(shí)事物的思維運(yùn)用過程.在此過程中,是數(shù)學(xué)思維和實(shí)驗(yàn)思維交互運(yùn)用,最終完成對事物或過程的科學(xué)認(rèn)識(shí).在以往的教學(xué)實(shí)踐中,數(shù)學(xué)教學(xué)像是斷了翅膀的鳥兒,飛不高,物理教學(xué)雖然有兩個(gè)大的翅膀,但是羽翼不夠堅(jiān)實(shí),同樣飛不高.因此,由圖2不難分析得出,增加數(shù)學(xué)的前端和后端的思維訓(xùn)練,增加物理中間的理性思維訓(xùn)練,兩類課程群對于學(xué)生思維的訓(xùn)練才能補(bǔ)弱增強(qiáng)、相得益彰.

圖2 數(shù)學(xué)思維和實(shí)驗(yàn)思維認(rèn)識(shí)某一事物或現(xiàn)象的占比關(guān)系

總之,數(shù)學(xué)課程群和物理課程群,稱之為數(shù)理不分家,一點(diǎn)不過分,數(shù)學(xué)中很多的理論的產(chǎn)生來自于物理學(xué)科,同時(shí)又推動(dòng)了物理學(xué)科理論的發(fā)展和問題的解決.

2.2 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)課程群之間教學(xué)內(nèi)容邏輯關(guān)系和需求分析

2.2.1 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程群的知識(shí)單元層面

二三十年前,計(jì)算機(jī)科學(xué)還是數(shù)學(xué)的一個(gè)分支,國內(nèi)的計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)都隸屬于數(shù)學(xué)學(xué)院.數(shù)學(xué)課程群除了提供訓(xùn)練學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)所必備的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬆芰ν?還有數(shù)學(xué)問題的計(jì)算算法設(shè)計(jì),問題描述分析的數(shù)學(xué)建模.而計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展從計(jì)算方面提供了一個(gè)數(shù)學(xué)課程理論部分的數(shù)值驗(yàn)證、探索、研究和可視化的平臺(tái),可以促進(jìn)對數(shù)學(xué)理論的深入理解,解決數(shù)學(xué)中空間想象部分帶來的困難,兩個(gè)課程群的教學(xué)內(nèi)容存在互補(bǔ)的特點(diǎn).

圖3給出了數(shù)學(xué)課程群與計(jì)算機(jī)課程群中,相互之間有交集的部分內(nèi)容,從中也可以窺見兩個(gè)課程群的互補(bǔ)關(guān)系.

圖3 數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)課程群知識(shí)關(guān)系圖

數(shù)學(xué)課程群中的矩陣是計(jì)算機(jī)編程需要的數(shù)組的表示工具,數(shù)據(jù)分析中的樣本數(shù)字特征,如均值、方差、峰度、偏度等基本統(tǒng)計(jì)量都是信息處理軟件EXCEL的基本函數(shù);代數(shù)方程解的Newton法、二分法等基本算法是計(jì)算機(jī)課程中計(jì)算邏輯的基礎(chǔ)內(nèi)容;計(jì)算機(jī)課程群中的計(jì)算邏輯包含了建模與模擬的方法以及背包等問題的典型算法等基本內(nèi)容,這些在高等數(shù)學(xué)中對應(yīng)最值理論.由此不難看出,僅從教學(xué)大綱列舉的內(nèi)容看,數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)課程群的內(nèi)容是有直接的知識(shí)關(guān)聯(lián)的.此外,算法基礎(chǔ)中的流程圖雖然數(shù)學(xué)課程里沒有直接的內(nèi)容,但是在不增加數(shù)學(xué)教學(xué)學(xué)時(shí)的前提下,完全可以在數(shù)學(xué)知識(shí)復(fù)習(xí)總結(jié)時(shí),利用思維導(dǎo)圖的方法或者流程圖的方式呈現(xiàn)知識(shí)結(jié)構(gòu),不僅有利于提升數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)效果,還訓(xùn)練了學(xué)生的流程圖的設(shè)計(jì)能力.而Python計(jì)算機(jī)語言,對于再學(xué)習(xí)其它數(shù)學(xué)軟件時(shí),大同小異,對數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)無疑是有幫助的,這也是這兩門課之間的內(nèi)容關(guān)聯(lián).

2.2.2 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程群的思維層面

計(jì)算思維是由美國華人周以真教授首次提出,它描述了人們思考如何利用計(jì)算機(jī)來解決問題時(shí)所采用的過程和方法.他認(rèn)為計(jì)算思維的核心特征之一是數(shù)學(xué)和工程思維的互補(bǔ)與融合,也就要求在實(shí)際教學(xué)過程中,若以計(jì)算思維培養(yǎng)為核心目標(biāo),必須注意將數(shù)學(xué)思維和工程思維進(jìn)行有效地融合,依此進(jìn)行課程內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì).

一是數(shù)學(xué)思維之于計(jì)算思維.在具體的計(jì)算機(jī)編程過程中,其基本過程為:把實(shí)際問題抽象為數(shù)學(xué)問題,利用數(shù)學(xué)建模的方法將人對問題的理解用數(shù)學(xué)語言描述出來;進(jìn)行映射,把數(shù)學(xué)模型中的變量等用特定的符號(hào)代替,用符號(hào)一一對應(yīng)數(shù)學(xué)模型中的變量和規(guī)則等;通過編程把解決問題的邏輯分析過程寫成算法,把解題思路變成計(jì)算機(jī)指令,也就是算法;執(zhí)行算法,進(jìn)行求解,計(jì)算機(jī)根據(jù)算法,一步步完成相應(yīng)指令,求出結(jié)果.而在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程中,數(shù)學(xué)知識(shí)的抽象特點(diǎn),對于學(xué)生概括能力、抽象思維能力的訓(xùn)練是有幫助的.

二是計(jì)算思維之于數(shù)學(xué)思維.利用計(jì)算思維求解問題的過程就是從“理解問題”到“找到路徑”的過程,這與數(shù)學(xué)建模的過程是相一致的.兩類思維完全可以按照以下步驟來操作,以達(dá)到同時(shí)訓(xùn)練學(xué)生思維的目的:

(i) 將不熟悉和難解的問題轉(zhuǎn)化為熟知的、易解的和已經(jīng)解決的問題;

(ii) 將抽象的問題轉(zhuǎn)為具體的和直觀的問題;

(iii) 將復(fù)雜的轉(zhuǎn)為簡單的問題;

(iv) 將一般的轉(zhuǎn)為特殊的問題;

(v) 將實(shí)際的問題轉(zhuǎn)為數(shù)學(xué)的問題使問題易于解決.

由此可見,當(dāng)課堂教學(xué)聚焦于思維教學(xué)時(shí),兩個(gè)學(xué)科課程群在學(xué)生思維的訓(xùn)練中,劃歸、分析、綜合、抽象等思維方法得到充分體現(xiàn),兩者相互補(bǔ)充,協(xié)同的特點(diǎn)更趨明顯.

3 大理科課程群教學(xué)內(nèi)容暨思維培養(yǎng)改革的協(xié)同思考

3.1 教學(xué)內(nèi)容協(xié)同暨思維培養(yǎng)改革的基本原則

大理科課程群的建設(shè)不同于學(xué)科課程群的構(gòu)建,它是一種大課程群,是一種基于學(xué)科課程群之上的課程群,涉及到的課程種類多,知識(shí)內(nèi)容多,思維類型多,內(nèi)容安排的時(shí)間邏輯復(fù)雜.因此,它的建設(shè)本著科學(xué)有效的目的,應(yīng)該以人才培養(yǎng)方案為理論依據(jù),以培養(yǎng)目標(biāo)為抓手,確定課程內(nèi)容,梳理清楚各教學(xué)內(nèi)容的時(shí)間邏輯,建立內(nèi)容相容的課程計(jì)劃,安排至學(xué)期計(jì)劃,進(jìn)而細(xì)化學(xué)科課程群內(nèi)和課程群之間在邏輯和結(jié)構(gòu)上的關(guān)系,打破課程間壁壘,優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容.與此同時(shí),還需要遵循如下原則:

一是系統(tǒng)性原則[12].就是利用系統(tǒng)理論來指導(dǎo)課程群建設(shè),從縱向和橫向兩個(gè)維度,利用知識(shí)近鄰區(qū)和相關(guān)性方法,整體系統(tǒng)地研究每一門課程內(nèi)部的內(nèi)容之間、每一學(xué)科課程群的內(nèi)容之間、各學(xué)科課程群的內(nèi)容之間,在時(shí)間軸上的關(guān)系,形成課程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)優(yōu)化,課程設(shè)置科學(xué)的基礎(chǔ)課程群.

二是獨(dú)立性原則[12].既要達(dá)到課程結(jié)構(gòu)和教學(xué)體系的優(yōu)化,又要保留學(xué)科課程橫向的和課程群縱向的獨(dú)立性,以便于實(shí)施教學(xué).

三是高階性原則.課程群建設(shè)不是進(jìn)行簡單的課程組合,也不是僅僅進(jìn)行知識(shí)層面的內(nèi)容傳承和銜接,要突出技能或思維層面的相互支撐,這需要對課程體系統(tǒng)籌規(guī)劃,做到知識(shí)層面、技能或思維層面的多層次、高度有機(jī)融合,以便達(dá)到具有高階性的整體優(yōu)化之目的.

四是應(yīng)用性原則.新的教學(xué)大綱明確提出大理科課程群要適應(yīng)實(shí)戰(zhàn)化要求,培養(yǎng)學(xué)生的軍事應(yīng)用能力.如在大學(xué)物理課程中,給出了幾十個(gè)與物理知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的軍事應(yīng)用案例,明確了加強(qiáng)物理學(xué)與軍事問題的融合滲透,將軍事應(yīng)用典型實(shí)例引入教學(xué).在數(shù)學(xué)課和大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)等基礎(chǔ)課中也明確了解決軍事問題能力和實(shí)際問題能力的培養(yǎng),這些都要求在基礎(chǔ)課程群的頂層設(shè)計(jì)中要突出應(yīng)用性,為學(xué)生的未來崗位和終身發(fā)展奠基.

3.2 教學(xué)內(nèi)容協(xié)同暨思維培養(yǎng)改革的基本內(nèi)容

3.2.1 在學(xué)科課程群內(nèi),查漏補(bǔ)缺,教學(xué)內(nèi)容加強(qiáng)學(xué)科縱向協(xié)同,加強(qiáng)數(shù)學(xué)的軍事應(yīng)用性

數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)課程在各自課程群內(nèi),以“為戰(zhàn)育人”為主線,梳理學(xué)科課程群在人才培養(yǎng)中的教學(xué)內(nèi)容的覆蓋面,完善和補(bǔ)充相關(guān)內(nèi)容.數(shù)學(xué)課程群應(yīng)圍繞數(shù)學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成,加大數(shù)學(xué)應(yīng)用方面的教學(xué)內(nèi)容改革力度,增加高等數(shù)學(xué)和工程數(shù)學(xué)兩門課程從實(shí)踐到理論、理論到實(shí)踐兩方面的教學(xué)力度,提高學(xué)生的雙向翻譯能力.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是建立理論與應(yīng)用的橋梁,重在加強(qiáng)編程能力和算法設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng).數(shù)學(xué)建模重在實(shí)際問題到數(shù)學(xué)模型的建立,即數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng).因此在內(nèi)容的選擇上,應(yīng)加強(qiáng)實(shí)際問題,特別是軍事問題到數(shù)學(xué)表達(dá)的翻譯能力的培養(yǎng).如數(shù)學(xué)課程群將兩艦的位置關(guān)系問題、魚雷射擊參數(shù)方程的建立等軍事實(shí)例引入高等數(shù)學(xué)課程對應(yīng)教學(xué)內(nèi)容中;將軍事加密通信、魚雷命中概率等引入工程數(shù)學(xué)課程對應(yīng)教學(xué)內(nèi)容中;將目標(biāo)定位實(shí)驗(yàn)等軍事背景強(qiáng)的軍事問題引入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)建模課程對應(yīng)教學(xué)內(nèi)容中.

物理課程群包含的物理分支多,涉獵面廣,理論多,應(yīng)適當(dāng)降低理論要求,把與專業(yè)相關(guān)的背景、案例引入物理教學(xué)過程,深挖教學(xué)大綱中的軍事案例,補(bǔ)充到理論教學(xué)的課例中去.如潛艇避碰等的相對運(yùn)動(dòng)問題,潛艇操縱等的剛體運(yùn)動(dòng)問題,潛艇空調(diào)中的熱力學(xué)問題,多普勒測速、潛艇減振降噪等的振動(dòng)與波動(dòng)問題,激光陀螺、雷達(dá)吸收涂層等光學(xué)問題引入大學(xué)物理課程對應(yīng)教學(xué)內(nèi)容中.

計(jì)算機(jī)課程群不能將計(jì)算機(jī)作為淺層次的工具來設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,而要更深層次的從計(jì)算機(jī)原理層面組織教學(xué)內(nèi)容,以滿足信息時(shí)代對計(jì)算機(jī)的需求,如大數(shù)據(jù)、人工智能等,以及軍事問題的補(bǔ)充.如導(dǎo)彈彈道計(jì)算、目標(biāo)攻擊價(jià)值測算等軍事實(shí)例引入到大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)對應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容中.

3.2.2 在大理科課程群內(nèi),互補(bǔ)增效,教學(xué)內(nèi)容加強(qiáng)課程群橫向協(xié)同,建立良好的課堂教學(xué)生態(tài)

新一輪的軍校教學(xué)改革,基礎(chǔ)課程有效教學(xué)時(shí)數(shù)普遍壓縮,經(jīng)典教學(xué)內(nèi)容的不可替代和新發(fā)展理論的不斷涌現(xiàn),加劇了課堂教學(xué)時(shí)數(shù)和教學(xué)內(nèi)容的矛盾.雖然在學(xué)科課程群中,統(tǒng)籌優(yōu)化可以解決部分問題,但仍然存在著不可調(diào)和的現(xiàn)實(shí)矛盾,加強(qiáng)課程群間的橫向聯(lián)系無疑是有效解決該矛盾的方法.如高等數(shù)學(xué)的實(shí)踐部分需要學(xué)時(shí),需要編程能力,但是數(shù)學(xué)軟件的學(xué)習(xí)還沒有開始,而計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程安排在第一學(xué)期,并學(xué)習(xí)Python語言,訓(xùn)練編程的原材料完全可以選擇高等數(shù)學(xué)里的內(nèi)容來練習(xí)學(xué)生的表達(dá)式、程序控制等,這樣的做法實(shí)現(xiàn)了三個(gè)目標(biāo):一是解決了計(jì)算機(jī)編程訓(xùn)練的原材料問題;二是解決了高等數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分沒有學(xué)時(shí)的問題,同時(shí)可以利用計(jì)算機(jī)程序?qū)?shù)學(xué)理論可視化,加強(qiáng)對數(shù)學(xué)的理解和認(rèn)識(shí);三是極早地引導(dǎo)學(xué)生可以通過計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)的方法來驗(yàn)證和探索科學(xué)理論,扭轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)和方法.所以,在大理科課程群內(nèi),通過補(bǔ)弱增強(qiáng),不僅可以解決學(xué)時(shí)不夠的問題,還可以通過選擇合適的內(nèi)容,從不同的學(xué)科視角反復(fù)解讀,建立立體的教學(xué)生態(tài),形成最大的學(xué)習(xí)合力.

3.2.3 在大理科課程群內(nèi),重“知”強(qiáng)“思”,教學(xué)內(nèi)容加強(qiáng)思維方法系統(tǒng)培養(yǎng),實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的高階性

基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容包含大量的學(xué)科基本概念、基本理論和基本方法,對于后續(xù)課程的學(xué)習(xí)起到了重要的基礎(chǔ)作用,同時(shí)在這些知識(shí)的產(chǎn)生過程中也蘊(yùn)含了學(xué)科所特有的思維方式和行為方式.因此,在教學(xué)內(nèi)容的改革方面,簡單地實(shí)現(xiàn)內(nèi)容重組是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,應(yīng)以思維培養(yǎng)為牽引,建立具有高階性的教學(xué)內(nèi)容改革.這就要求課程教學(xué)內(nèi)容不能僅承載著知識(shí),更要賦予它新的內(nèi)涵.大理科課程群除了教學(xué)內(nèi)容的融合對接,在思維層面同樣需要樹立起協(xié)同對接的意識(shí)和內(nèi)容.

一是加強(qiáng)課程的具體思維方法縱向延伸、橫向銜接.比如在數(shù)學(xué)和物理課程群中,微元法是兩個(gè)課程群中運(yùn)用最普遍的方法,在以往大學(xué)物理教學(xué)實(shí)踐中,教員總認(rèn)為高等數(shù)學(xué)中定積分沒有教好.通過深度交流發(fā)現(xiàn),其實(shí)并不是沒有完成定積分的教學(xué)目標(biāo),而是對微元法的認(rèn)識(shí)存在大的空隙,傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)任務(wù)重在數(shù)學(xué)問題的計(jì)算以及計(jì)算能力的培養(yǎng),忽視或弱化了微元法的思維層面的培養(yǎng),也就是在教授微元法這部分內(nèi)容時(shí),如果僅僅是看作數(shù)學(xué)中的一類具體方法,學(xué)生接受到至多是數(shù)學(xué)具體方法,不會(huì)或很難內(nèi)化至思維層面,也就是不賦予思維層面認(rèn)識(shí)的教學(xué)內(nèi)容是不具有高階性的.而大學(xué)物理課程在使用微元法解決相關(guān)問題時(shí),認(rèn)為學(xué)生已經(jīng)具備了從實(shí)際問題抽象為微元法的數(shù)學(xué)表示的高層次思維培養(yǎng),弱化了這方面的培養(yǎng),也直接進(jìn)入到物理問題的計(jì)算求解.從中不難看出,兩個(gè)課程群在大目標(biāo)的培養(yǎng)上教學(xué)內(nèi)容是低層次的融合對接,并不是高層次的協(xié)同對接,這也是教學(xué)內(nèi)容改革難度最大的部分.

二是重視各門課程共有的思維方法系統(tǒng)培養(yǎng).基礎(chǔ)課程的概念理論方法源于哲學(xué)思維方法的融和吸收,具有方法論的特征,在學(xué)生進(jìn)行知識(shí)意義的自我建構(gòu)的同時(shí)還蘊(yùn)含著哲學(xué)思維方法的建構(gòu),這是各門基礎(chǔ)課程在思維層面融合的一個(gè)領(lǐng)域.各門學(xué)科共同的思維方法介于哲學(xué)思維方法和各門具體課程特殊的思維方法之間,主要包括辯證邏輯思維方法、系統(tǒng)思維方法等.它沒有課程特殊的思維方法具有的專業(yè)性強(qiáng)、應(yīng)用面窄的特點(diǎn),也沒有哲學(xué)思維方法具有的一般性強(qiáng)、適應(yīng)面大的特點(diǎn),而是兩者兼顧,這是一個(gè)大有可為的課程之間有大的交集的領(lǐng)域,可以充分挖掘,使得各門具有方法論性質(zhì)的課程在共同思維方法上相互融合、協(xié)同,從系統(tǒng)論的角度,來共同、整體、始終、全程的培育學(xué)生,發(fā)揮其1+1>2的作用.

4 結(jié) 論

大理科課程群的教學(xué)內(nèi)容暨思維培養(yǎng)協(xié)同改革對于轉(zhuǎn)變觀念、提高認(rèn)識(shí)、建立協(xié)同發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)理念,為深入推進(jìn)軍校本科教育教學(xué)改革,實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)、專業(yè)化新型軍事人才,有著重要的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義.論文中的協(xié)同理念也可以推廣至大基礎(chǔ)課程群(文理兼?zhèn)?的教學(xué)內(nèi)容改革研究,對于專業(yè)課課程思政的協(xié)同育人也有重要的借鑒意義.當(dāng)然,也應(yīng)看到在具體教學(xué)改革實(shí)踐中,課程群協(xié)同改革也存在著諸多客觀的困難,如絕大多數(shù)數(shù)學(xué)老師,對其他學(xué)科群知識(shí)一知半解,難以講清楚,其他學(xué)科群的老師對于數(shù)學(xué)的思維、方法和理論也難以把握本質(zhì)等問題,都需要在改革過程中從組織制度、方式方法、培訓(xùn)內(nèi)容、人員選擇、時(shí)間安排等方面加以協(xié)調(diào)、統(tǒng)籌.

致謝作者非常感謝相關(guān)文獻(xiàn)對本文的啟發(fā)以及審稿專家提出的寶貴意見.