摘要:計(jì)算機(jī)組成原理是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)不可缺少的一門(mén)基礎(chǔ)性課程。但是由于該課程具有較強(qiáng)的理論性、實(shí)踐性和技術(shù)性等特點(diǎn),使其面臨著“學(xué)生難學(xué),教師難教”的困境。為體現(xiàn)“學(xué)生主體地位”和“參與式教學(xué)”等教育理念,本文從“學(xué)習(xí)遷移理論”出發(fā),分析該課程教學(xué)改革存在的問(wèn)題,提出應(yīng)對(duì)現(xiàn)有困境的可能路徑。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)組成原理;教學(xué)改革;學(xué)習(xí)遷移
計(jì)算機(jī)組成原理是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的核心基礎(chǔ)課程。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)單處理機(jī)系統(tǒng)的組成和工作原理,建立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整機(jī)概念,為其他專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。但是,經(jīng)筆者的調(diào)查發(fā)現(xiàn),被調(diào)查者對(duì)該課程的最深記憶是“理論性太強(qiáng),基本概念太抽象,教學(xué)信息量大,教學(xué)內(nèi)容更新快,與實(shí)踐脫節(jié)嚴(yán)重,學(xué)習(xí)用處不大”等等,所以,該課程給人留下了“學(xué)生難學(xué),老師難教”的印象,這種“兩難”似乎已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)組成原理課程發(fā)展的瓶頸,甚至于成了計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的一個(gè)難以回避的尷尬。在此,筆者產(chǎn)生了一個(gè)疑惑:既然該課程作為核心基礎(chǔ)課程,地位如此重要,為何學(xué)生覺(jué)得學(xué)了沒(méi)有用,甚至成了師生的“共苦”?筆者認(rèn)為,學(xué)生對(duì)課程的“無(wú)用感”更多來(lái)自于學(xué)習(xí)中的無(wú)趣,這種無(wú)趣則源自對(duì)所學(xué)知識(shí)的“未來(lái)預(yù)期”產(chǎn)生了失望,而這些“失望”或是源自客觀上的教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)實(shí)踐,抑或來(lái)自個(gè)人主觀上的興趣、能力、努力等。所謂的“未來(lái)預(yù)期”是指學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)之未來(lái)價(jià)值的期待,其產(chǎn)生的“失望”也就意味著“現(xiàn)有學(xué)習(xí)對(duì)未來(lái)學(xué)習(xí)可能會(huì)帶來(lái)無(wú)效影響”,實(shí)際上,這就涉及到“學(xué)習(xí)遷移理論”的相關(guān)內(nèi)容。立足學(xué)習(xí)遷移理論對(duì)計(jì)算機(jī)組成原理課
程的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析,探尋該課程教學(xué)中的內(nèi)在規(guī)律,將有助于為該課程擺脫現(xiàn)有困境提供良策。為此,本文試圖從“學(xué)習(xí)遷移”的角度進(jìn)行問(wèn)題的闡釋?zhuān)詫?duì)問(wèn)題的解決起拋磚引玉之效。
1學(xué)習(xí)遷移理論
學(xué)習(xí)遷移是指在一種情境中獲得的知識(shí)、技能或態(tài)度對(duì)另一種情境中知識(shí)、技能或態(tài)度的獲得形成的影響,即一種學(xué)習(xí)對(duì)另一種學(xué)習(xí)的影響。根據(jù)遷移的影響效果,可以把學(xué)習(xí)遷移分為正遷移和負(fù)遷移。在教育工作中所說(shuō)的“為遷移而教”,就是指正遷移在教學(xué)中的應(yīng)用,在教學(xué)中要盡量避免或消除負(fù)遷移的影響。
為了把握學(xué)習(xí)遷移的規(guī)律,必須弄清影響遷移產(chǎn)生的因素。遷移并不是在任何情況下都能發(fā)生的,它會(huì)受到一系列的主客觀條件的影響。
1) 學(xué)習(xí)對(duì)象之間的共同因素。共同因素是指學(xué)習(xí)對(duì)象在知識(shí)、技能等方面具有相同或相似的成分,不同的學(xué)習(xí)對(duì)象具有共同因素就容易產(chǎn)生學(xué)習(xí)遷移,兩種學(xué)習(xí)之間所包含的共同要素越多,遷移也就越容易產(chǎn)生。
2) 已有經(jīng)驗(yàn)的概括水平。根據(jù)概括化理論,產(chǎn)生學(xué)習(xí)遷移的關(guān)鍵是學(xué)習(xí)者能概括出兩種學(xué)習(xí)存在的共同原理,也就是對(duì)已有經(jīng)驗(yàn)的概括水平。對(duì)原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的概括水平越高,遷移的可能性也越大,效果也就越好[1]。
3) 理解能力和智力水平。理論能力是知識(shí)學(xué)習(xí)的基本前提,只有當(dāng)學(xué)生真正理解了基本概念和原理時(shí),才能產(chǎn)生正向遷移。而且,在同等條件下,每個(gè)人遷移的效果總是不盡相同,即遷移還受個(gè)人的智力水平這一主體條件影響,許多心理學(xué)家(如桑代克)的實(shí)驗(yàn)研究都證實(shí)了這一點(diǎn)。
4) 思維定勢(shì)。思維定勢(shì)是由先前學(xué)習(xí)引起的對(duì)后繼學(xué)習(xí)活動(dòng)產(chǎn)生影響的一種思想準(zhǔn)備狀態(tài)。它對(duì)學(xué)習(xí)遷移的影響有積極的一面,體現(xiàn)為心理活動(dòng)的穩(wěn)定性和前后一致性;同時(shí),也有消極的一面,即妨礙學(xué)生思維的靈活性和智力發(fā)展,使思維活動(dòng)表現(xiàn)出惰性,不利于知識(shí)遷移的靈活性和有效性。
雖然學(xué)習(xí)遷移存在各種不同的理論,但它們都存在一個(gè)共同的理論預(yù)設(shè):學(xué)習(xí)遷移是客觀存在的,且有規(guī)可循,只要把握其內(nèi)在規(guī)律,就可以切實(shí)提高學(xué)習(xí)遷移的效率。因此,對(duì)教師來(lái)說(shuō),掌握遷移規(guī)律,有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,提高學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的遷移能力,進(jìn)而提高教學(xué)工作的效率。在教學(xué)中,“授人以魚(yú),不如授之以漁”,教師不僅要教給學(xué)生各種知識(shí),更重要的是教會(huì)學(xué)生各種學(xué)習(xí)方法,提高學(xué)習(xí)能力,尤其是提高知識(shí)的遷移能力。在計(jì)算機(jī)組成原理教學(xué)中運(yùn)用學(xué)習(xí)遷移理論,不僅有助于從源頭上分析教學(xué)的現(xiàn)有困境,提高解決問(wèn)題的能力,而且對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和能力,以及對(duì)知識(shí)的遷移和應(yīng)用都有著重要的促進(jìn)作用。因此,運(yùn)用學(xué)習(xí)遷移理論對(duì)解決該課程的“兩難困境”意義深遠(yuǎn)。
2基于“學(xué)習(xí)遷移”的計(jì)算機(jī)組成原理教學(xué)困境分析
2.1教材建設(shè)滯后
教材是達(dá)成教學(xué)佳境不可缺少的基本教學(xué)工具,也是師生對(duì)話(huà)的一個(gè)重要平臺(tái),它對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的組織和重難點(diǎn)的梳理都將起到不可忽視的作用。然而,對(duì)于計(jì)算機(jī)組成原理課程來(lái)說(shuō),教材建設(shè)可以說(shuō)是一個(gè)非常薄弱的環(huán)節(jié),大多數(shù)教材的知識(shí)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容組織都存在問(wèn)題。
1) 知識(shí)結(jié)構(gòu)的通用性不強(qiáng)。計(jì)算機(jī)組成原理作為計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)工程、軟件工程、信息技術(shù)等計(jì)算機(jī)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)公共的基礎(chǔ)核心課,由于各專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)不同,對(duì)該課程的教材編選也有所側(cè)重,所以,面世的教材也就五花八門(mén),現(xiàn)有教材基本上不符合CC2005核心課程知識(shí)體系。加之,教育部規(guī)定,從2009年起計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)考研中的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)行全國(guó)統(tǒng)一命題,但卻沒(méi)有給出統(tǒng)一的參考教材,這便進(jìn)一步體現(xiàn)了問(wèn)題的嚴(yán)重性[2]。知識(shí)結(jié)構(gòu)如果沒(méi)有很強(qiáng)的通用性,就使得學(xué)生很難找到有助于遷移的“共同因素”,這對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)的遷移來(lái)說(shuō)絕對(duì)不利。
2) 教材內(nèi)容抽象。很多教材的知識(shí)點(diǎn)表述不夠詳盡,理論推導(dǎo)刪減過(guò)多,尤其在運(yùn)算器和運(yùn)算方法章節(jié)。如:二進(jìn)制數(shù)補(bǔ)碼與真值的關(guān)系,0、1、2、3四類(lèi)全加器的實(shí)現(xiàn)原理,ALU(多功能算數(shù)邏輯運(yùn)算單元)的輸入輸出關(guān)系等知識(shí)點(diǎn),若老師沒(méi)有補(bǔ)充相關(guān)知識(shí),學(xué)生就很難理解。
3) 教材內(nèi)容陳舊。教材內(nèi)容缺乏與前沿技術(shù)的結(jié)合,可謂是教材建設(shè)面臨的最大困境。無(wú)法與前沿技術(shù)結(jié)合的教材最終是難以引領(lǐng)時(shí)代潮流的,從而也就難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)習(xí)遷移的效果也就無(wú)從談起。就現(xiàn)有的教材改革來(lái)看,實(shí)踐者們對(duì)于這些方面的滯后問(wèn)題似乎都顯得無(wú)所適從。
2.2教學(xué)內(nèi)容理論性強(qiáng)
在教學(xué)過(guò)程中,大多數(shù)教師惟教材是重,直接將教材的“抽象理論”搬到課堂,使得教學(xué)內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)過(guò)多,概念性過(guò)于抽象,理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié),以致學(xué)生在知識(shí)學(xué)習(xí)的過(guò)程中感到難以理解甚或排斥。很多老師在介紹相聯(lián)存儲(chǔ)器概念時(shí),僅僅說(shuō)明相聯(lián)存儲(chǔ)器是按照內(nèi)容來(lái)訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)單元的一種存儲(chǔ)器,學(xué)生對(duì)此很難透徹理解。如果能夠結(jié)合高速緩沖存儲(chǔ)器中塊表的實(shí)現(xiàn)過(guò)程來(lái)講解相聯(lián)存儲(chǔ)器的應(yīng)用,這就便于學(xué)生理解此概念。對(duì)任何一個(gè)學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō),抽象理論的接受都是有限度且需要一定情景的,將枯燥的概念生硬的傳給學(xué)生,最終的“學(xué)習(xí)遷移”恐怕更多是負(fù)向的。因?yàn)檫^(guò)于抽象的理論不利于學(xué)生識(shí)別各知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系以形成“基于共同要素的遷移”,過(guò)多的知識(shí)點(diǎn)也不利于學(xué)生的及時(shí)掌握和理解,加之理論與實(shí)踐的脫節(jié)更是加重了學(xué)生對(duì)系統(tǒng)知識(shí)的把握難度,于是,學(xué)生對(duì)知識(shí)的經(jīng)驗(yàn)概括能力更是難以得到鍛煉,學(xué)習(xí)的正遷移也就無(wú)法產(chǎn)生。就學(xué)習(xí)遷移而言,基本概念和知識(shí)結(jié)構(gòu)作為學(xué)習(xí)遷移的基礎(chǔ),理解該課程的“原碼、補(bǔ)碼、反碼、移碼”等基本概念,把握“數(shù)的編碼方法和運(yùn)算方法、指令的構(gòu)成與設(shè)計(jì)、指令的執(zhí)行過(guò)程”等系統(tǒng)知識(shí),對(duì)該課程的學(xué)習(xí)遷移至關(guān)重要。缺乏基本概念和知識(shí)結(jié)構(gòu),實(shí)際上遷移是不可能發(fā)生的,正如認(rèn)知結(jié)構(gòu)的遷移理論所認(rèn)為的,有意義的學(xué)習(xí)都是在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行的,沒(méi)有“基礎(chǔ)”哪里談得上有助于學(xué)習(xí)的遷移發(fā)生呢?也更談不上將課程的相關(guān)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐并推進(jìn)實(shí)踐。因此,教學(xué)中不可回避理論的抽象和概念本身存在的問(wèn)題,而問(wèn)題的解決還需立足遷移而教才可。
2.3教學(xué)方式單調(diào)
由于計(jì)算機(jī)組成原理課程的基礎(chǔ)性和理論性等特點(diǎn),使得大多數(shù)授課老師習(xí)慣于采取傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方式,缺乏靈活而富啟發(fā)的討論和互動(dòng)環(huán)節(jié),沒(méi)有充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。即便是當(dāng)前許多課堂已經(jīng)引入了多媒體教學(xué),而實(shí)際上多媒體的幻燈片只充當(dāng)了傳統(tǒng)黑板的角色,多媒體的生動(dòng)性和靈活性等優(yōu)勢(shì)并沒(méi)有表現(xiàn)出來(lái),多媒體使用形同虛設(shè),學(xué)生在這種多媒體教學(xué)中仍是一個(gè)被動(dòng)的接受者。大多數(shù)學(xué)生對(duì)“CPU(中央處理器)的功能和組成”學(xué)習(xí)感到極為枯燥,僅靠填鴨式教學(xué)和多媒體幻燈片難以講授清楚,必須精心設(shè)計(jì)一些互動(dòng)環(huán)節(jié),讓學(xué)生在深刻理解核心內(nèi)容的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)。否則,學(xué)生在整個(gè)課程結(jié)束后對(duì)知識(shí)的把握似懂非懂,不知所云,完全靠死記硬背記住一些知識(shí)點(diǎn),各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間無(wú)法銜接,難以形成該課程的整體框架。就學(xué)習(xí)遷移理論的“建構(gòu)主義”觀點(diǎn)來(lái)看,要真正產(chǎn)生學(xué)習(xí)的正遷移,當(dāng)然應(yīng)以學(xué)生為中心,但是,教師的作用不可忽視,尤其是適當(dāng)而靈活的教學(xué)方法對(duì)正遷移的影響至關(guān)重要。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)該充當(dāng)組織者、指導(dǎo)者和促進(jìn)者,為培養(yǎng)學(xué)生的積極性和首創(chuàng)性提供條件,以最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)當(dāng)前知識(shí)的意義建構(gòu)[3]。教師的角色是一個(gè)主導(dǎo)者而非主體,以教師為中心的填鴨式教學(xué)方法抹殺了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,呆板乏味的教學(xué)方法無(wú)法激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,因此,傳統(tǒng)的教學(xué)方法根本無(wú)助于知識(shí)學(xué)習(xí)的正向遷移。
2.4實(shí)踐環(huán)節(jié)力不從心
計(jì)算機(jī)組成原理是一門(mén)技術(shù)性、實(shí)踐性和工程性較強(qiáng)的硬件課程,實(shí)踐應(yīng)用不容忽視,學(xué)生的動(dòng)手能力或許是檢驗(yàn)課程質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。該課程實(shí)踐環(huán)節(jié)存在的主要問(wèn)題如下。
1) 實(shí)驗(yàn)課薄弱。當(dāng)前CPU芯片的研發(fā)和生產(chǎn)仍然是制約我國(guó)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要瓶頸,盡管中科院計(jì)算機(jī)所已開(kāi)發(fā)出了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“龍芯”系列CPU芯片,但要將其用于實(shí)際并帶動(dòng)CPU芯片的產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚有一定的距離,產(chǎn)業(yè)發(fā)展的滯后制約了學(xué)生對(duì)該課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的熱情,也使實(shí)踐環(huán)節(jié)缺乏充分的案例設(shè)計(jì)和軟硬件基礎(chǔ)。
2) 實(shí)踐內(nèi)容與最新理論發(fā)展不同步。受“摩爾定律”的影響,計(jì)算機(jī)更新?lián)Q代非常快,新概念、新內(nèi)容不斷涌現(xiàn),但由于國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展滯后,大部分教學(xué)理論仍然停留于傳統(tǒng)知識(shí),理論教學(xué)很難跟上實(shí)際應(yīng)用,所以,學(xué)生對(duì)課程實(shí)踐性的懷疑乃至否定也很自然[4]。基于此條件下的實(shí)驗(yàn)課程,要么流于形式,要么與實(shí)際應(yīng)用有很大差距,這樣,實(shí)驗(yàn)效果欠佳,難以真正發(fā)揮實(shí)驗(yàn)課程的應(yīng)有作用。這些對(duì)于課程本身來(lái)說(shuō)很多時(shí)候都是身不由己,因?yàn)槠浒l(fā)展受制于學(xué)科應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展困境。
學(xué)習(xí)遷移是先前學(xué)習(xí)對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)的影響,先前的認(rèn)知結(jié)構(gòu)對(duì)遷移效果來(lái)說(shuō)非常重要,但是,“實(shí)驗(yàn)課程的薄弱”及“理論知識(shí)的日益更新”使得認(rèn)知結(jié)構(gòu)的三個(gè)變量“可利用性、可辨別性和穩(wěn)定性”無(wú)從凸顯,于是,原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)無(wú)法成型,基于認(rèn)知結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)遷移也就嚴(yán)重受阻。因此,該課程的整個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)對(duì)課程改革來(lái)說(shuō)有著力不從心的困境。
3“為遷移而教”的計(jì)算機(jī)組成原理教學(xué)改革之出路
3.1選擇適當(dāng)?shù)慕滩暮唾Y料,促進(jìn)知識(shí)的意義建構(gòu)
教材和學(xué)習(xí)資料可以直接引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的意義建構(gòu),合理選擇教材和學(xué)習(xí)資料需從如下幾個(gè)方面著手。
1) 教材選擇要體現(xiàn)基礎(chǔ)性和前沿性,不僅要把最基本、最具遷移價(jià)值的理論成果放在首位,而且還要注意用學(xué)科發(fā)展的新成果替換陳舊的教學(xué)內(nèi)容。講清楚計(jì)算機(jī)組成體系的知識(shí)體系、基本原理和方法,緊跟時(shí)代步伐,描述計(jì)算機(jī)組成體系的最新研究動(dòng)態(tài)。
2) 教材和學(xué)習(xí)資料選擇要突出知識(shí)鏈上的共同因素,以及教學(xué)內(nèi)容的體系結(jié)構(gòu)和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,這將有助于正遷移的產(chǎn)生。
3) 學(xué)習(xí)資料選擇要注重因材施教,考慮學(xué)生的實(shí)際能力,針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)方向和不同層次的學(xué)生要選擇與之相適應(yīng)的參考資料,因?yàn)閷W(xué)習(xí)者自身的能力將直接影響遷移的效率,所以,作為組織者和指導(dǎo)者的教師必須從學(xué)習(xí)資料的選擇上關(guān)注學(xué)習(xí)遷移的影響因素。
3.2合理組織教學(xué)內(nèi)容,體現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律
合適的教材并不代表教學(xué)內(nèi)容的安排一定合理。要使知識(shí)學(xué)習(xí)產(chǎn)生正向遷移,必須保證教學(xué)內(nèi)容的各構(gòu)成要素具有科學(xué)而合理的邏輯關(guān)系,充分體現(xiàn)各知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系。教師要根據(jù)教材的難點(diǎn)和重點(diǎn),結(jié)合學(xué)生的智力水平和知識(shí)結(jié)構(gòu),將具有最大遷移價(jià)值的基本知識(shí)和基本技能的學(xué)習(xí)放在首位,并把那些概括性高、派生性強(qiáng)的主要內(nèi)容凸顯出來(lái)。無(wú)論計(jì)算機(jī)技術(shù)如何發(fā)展,也不管形式是單片機(jī)、DSP還是一些嵌入式處理器或巨型機(jī),當(dāng)前計(jì)算機(jī)基本都是遵循馮諾依曼結(jié)構(gòu)(或哈佛結(jié)構(gòu))。因此,教學(xué)中必須使學(xué)生明白這個(gè)道理,要注意學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)組成的最基本原理和各種計(jì)算機(jī)的共有知識(shí),在掌握這些基礎(chǔ)知識(shí)的前提下,才能針對(duì)具體領(lǐng)域?qū)W習(xí)專(zhuān)門(mén)性的計(jì)算機(jī)知識(shí)。對(duì)于“中央處理器、存儲(chǔ)器、指令系統(tǒng)的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法”等基本知識(shí)點(diǎn)必須放在首位,將“計(jì)算機(jī)整機(jī)構(gòu)成的基本框架和思路”凸顯出來(lái),以體現(xiàn)不同計(jì)算機(jī)的內(nèi)在聯(lián)系。共同因素是學(xué)習(xí)遷移的一個(gè)基本條件,當(dāng)先前學(xué)習(xí)與后續(xù)學(xué)習(xí)之間有相同或相似的內(nèi)在聯(lián)系時(shí),就容易產(chǎn)生互相遷移,而且它們之間所包含的共同因素越多,學(xué)習(xí)遷移也就越容易產(chǎn)生[5]。學(xué)生往往不注意用已有知識(shí)來(lái)幫助新知識(shí)的學(xué)習(xí),教師在教學(xué)過(guò)程中一定要把對(duì)新知識(shí)的講解同學(xué)生已有的背景知識(shí)相聯(lián)系,盡量找出新舊知識(shí)的共同因素,引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)遷移。對(duì)于計(jì)算機(jī)組成原理的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)也是如此,因?yàn)椴还苣囊徊糠只A(chǔ)知識(shí),各知識(shí)點(diǎn)都有一定的聯(lián)系性,不同的只是其面向的問(wèn)題和闡述的內(nèi)容不同而已。
3.3改革教學(xué)方式,培養(yǎng)學(xué)生的自主性和概括能力
大學(xué)教育應(yīng)更多培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,傳統(tǒng)的講授式課堂已經(jīng)不利于發(fā)揮學(xué)生的主體性,結(jié)合學(xué)習(xí)遷移的特征,為推進(jìn)計(jì)算機(jī)組成原理教學(xué)方式的改革,應(yīng)盡量減少傳統(tǒng)的“單向式教學(xué)”,適當(dāng)采用“參與式教學(xué)”讓學(xué)生參與“知識(shí)傳授”的過(guò)程,將教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體作用相結(jié)合,將傳授知識(shí)與培養(yǎng)技能相結(jié)合,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)遷移能力。
首先,積極引進(jìn)討論式教學(xué)方法,從課堂教學(xué)為主邁向小組互動(dòng)教學(xué)為主。盡量采取小班授課,增加討論課的比重。積極推進(jìn)討論式教學(xué)、實(shí)例教學(xué)等教學(xué)方法與合作式教學(xué)方式,如:講授Cache虛擬存儲(chǔ)器之前,可以先讓學(xué)生自己討論如何更有效的使用內(nèi)存,這樣更有利于知識(shí)的把握,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生追蹤本學(xué)科領(lǐng)域的最新進(jìn)展和前沿理論,培養(yǎng)學(xué)生的自主性。
其次,注重引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)的概括。根據(jù)學(xué)習(xí)遷移的概括化理論,對(duì)所學(xué)習(xí)內(nèi)容概括總結(jié)得越好,學(xué)習(xí)遷移就越容易產(chǎn)生。因此,在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論的教學(xué)過(guò)程中,老師要安排專(zhuān)門(mén)時(shí)間訓(xùn)練學(xué)生對(duì)知識(shí)的總結(jié)和概括,尤其是“運(yùn)算方法、內(nèi)部存儲(chǔ)器、中央處理器、指令系統(tǒng)”等核心內(nèi)容更應(yīng)注意訓(xùn)練學(xué)生的概括能力。
再次,積極開(kāi)發(fā)和大力推進(jìn)基于網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的教學(xué)手段,改善課堂教學(xué)的效果,增強(qiáng)知識(shí)學(xué)習(xí)的趣味性。
最后,采用比較方法,引導(dǎo)學(xué)生分析不同情境中教學(xué)內(nèi)容的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。參與比較的教學(xué)內(nèi)容在性質(zhì)上應(yīng)該具有聯(lián)系性和明確的比較標(biāo)準(zhǔn),否則,比較就難以進(jìn)行。對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的比較,有助于學(xué)生深入掌握基本知識(shí)點(diǎn),避免新舊知識(shí)之間的干擾,促進(jìn)新舊知識(shí)之間正遷移的發(fā)生。
3.4加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié),創(chuàng)建良好的學(xué)習(xí)遷移平臺(tái)
由于國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)核心技術(shù)發(fā)展的滯后性,導(dǎo)致了相關(guān)支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的落后,這也使得計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)缺乏良好的遷移土壤,進(jìn)而實(shí)踐環(huán)節(jié)嚴(yán)重受挫。為此,該課程需要從以下方面加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)。
1) 重視實(shí)驗(yàn)課教學(xué)。切實(shí)保證實(shí)驗(yàn)課的學(xué)時(shí)數(shù)和有效性,關(guān)注學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)效果,以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)課存在的不足,保證理論知識(shí)得以切實(shí)應(yīng)用。
2) 加強(qiáng)理論與實(shí)踐的聯(lián)系性。在國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)有背景下,加強(qiáng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的實(shí)踐性對(duì)教師來(lái)說(shuō)的確是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。但是,結(jié)合學(xué)科發(fā)展的條件,我們可以找到解決問(wèn)題的突破口,如關(guān)注學(xué)科發(fā)展前沿,將前沿理論引入課堂,并創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的虛擬實(shí)驗(yàn),使學(xué)生既能關(guān)注到理論知識(shí)的進(jìn)展又能親自體驗(yàn)新技術(shù)的發(fā)展,于是,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性自然便得以提升,積極的學(xué)習(xí)遷移也就容易產(chǎn)生,而積極的學(xué)習(xí)遷移又可以反過(guò)來(lái)促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高和新知識(shí)的增長(zhǎng)。
3) 建立理論與實(shí)踐結(jié)合的有利平臺(tái)。知識(shí)學(xué)習(xí)的正遷移單憑課堂教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,應(yīng)從學(xué)生自身實(shí)際出發(fā),建立良好的教學(xué)與實(shí)踐結(jié)合的平臺(tái),有針
對(duì)性地進(jìn)行學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng),開(kāi)展與課程相關(guān)的校園科技活動(dòng),成立科研與實(shí)踐結(jié)合的學(xué)生科技活動(dòng)團(tuán)體,以提高學(xué)生學(xué)習(xí)遷移和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
4) 建立校外實(shí)習(xí)基地。積極拓展校際之間、校企之間、高校與科研院所之間的合作[6],加強(qiáng)各種形式的實(shí)踐教學(xué)基地和實(shí)驗(yàn)室建設(shè),為學(xué)生提供更多的將學(xué)習(xí)和技能遷移到實(shí)踐的條件。
4結(jié)語(yǔ)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異,計(jì)算機(jī)組成原理課程的“漸進(jìn)式”教學(xué)改革也必將成為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)發(fā)展面臨的一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。為提高學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的自主性和技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)造性,立足“學(xué)生中心”的學(xué)習(xí)遷移能力的培養(yǎng)將會(huì)成為新時(shí)期進(jìn)行該課程教學(xué)改革的一個(gè)重要切入點(diǎn),也勢(shì)必成為該課程師生跨越“兩難”的助推器。
參考文獻(xiàn):
[1] 索里?特爾福特. 教育心理學(xué)[M].