基于網絡輔助教學的研究性學習教學模式

楊全勝，吳 強

（東南大學 計算機科學與工程學院，江蘇 南京 210096）

網路輔助教學NAI（Network Assisted Istriction）不僅延續了計算機輔助教學中采用多媒體技術和交互技術等手段，更具有教學信息量大、時間自主性和空間開放性強、可供諸多用戶共享優質教學資源等特點［1］。

所謂研究性學習，是指學生在教師指導下，從自然、社會和生活中選擇和確定與學習課程相關的專題進行研究，并在研究過程中主動地獲取知識、應用知識和解決問題的學習活動［2］。

網絡輔助教學具有以下幾個特點［1］：①給師生更廣闊的信息資源空間和思維空間；網絡輔助教學是傳統課堂教學空間和時間的延伸，極大地豐富了授課內容；②為學生提供了個性化的學習環境，有助于提高學生學習的主動性；③學生地理位置分布廣，師生聯系松散，對學生的學習監管比較困難。由此可見，目前網絡輔助教學能否開展的好，學生能否積極參與，教師的介入程度與教學管理的方法都起到關鍵的作用。

1 研究性學習的特點

研究性學習具有下列特點［3］。

1）強調研究性。但它更關注的是研究過程中體驗與經驗的積累，不一定強調研究的原創性，更多的是一種類創造。

2）強調開放性。學生在一個寬松的環境下進行研究，他們不是忙于應付教師給出的一個個既定目標，而是在更自由的空間探索更廣泛的問題。

3）強調能動性。要調動學生的能動性，一方面需要有大量吸引學生的資源供其參考，更重要的是教師要積極參與到與學生的交互當中，要善于引導學生去發現問題，分析問題和解決問題。

4）強調過程性。學生的學習是在研究過程中進行的，在整個研究過程需要教師的監管和引導。

由以上分析可見，網絡輔助教學是課堂教學的有益延伸，有著課堂教學不可替代的一些優勢，非常適合研究性學習的需要。但當前網絡輔助教學環境下開展研究性學習還存在著學生參與和教師介入的程度不夠，交互程度不夠等問題。另外網站資源雖然比較豐富，但是如何避免學生在互聯網浩瀚的信息中迷失方向，影響到學習的進度也是需要關注的。

2 基于NAI的研究性學習教學模式

要充分利用網絡輔助教學NAI促進研究性學習，需要認識研究性學習對網絡輔助教學的要求。在此基礎上，建立一個利用網絡輔助教學開展研究性學習的教學模式，該模式包括適合研究性學習的網絡輔助教學平臺和在該平臺下為確保研究性學習的質量而制定的基于過程管理的教學方法。

下面結合 “微型機系統與接口技術”以及“計算機系統綜合課程設計”兩門課程的教學實踐，介紹我們在這方面的工作。

2.1 研究性學習對NAI的要求

1）表現形式要具有豐富性。作為網絡輔助教學平臺，要打破課堂教學中略顯單一的表現形式，充分利用各類多媒體技術和網絡技術。

2）資料既要有豐富性又要有序性。研究性學習的研究性和開放性都需要網絡輔助教學平臺提供豐富的相關資源。網絡上的資料盡管豐富，但卻顯得雜亂，如果不加以整理，學生會不知道如何去偽存真，以及如何在浩瀚的資料中找到對自己有用的東西。另外，整理好的資源也便于學生在進行探索和研究的時候思路清晰。

3）交互的多層次性。研究性學習過程中，交互是很重要的學習活動，在分組討論和研究的學習方式下，交互應該存在于小組成員間、小組與小組之間以及學生和教師之間，這種交流應該是多層次的。另外，網絡上的交互又可以分為即時交互和非即時交互兩類，應當綜合應用。

4）學習過程的可控性。研究性學習的第四個特點是過程性，它更注重的是學生在研究過程中的知識獲取。然而在網上學習如果沒有很好的過程監管機制，學生容易受到網絡過于豐富的內容吸引而迷失方向。同時，由于學生和教師之間不是面對面交流，所以教師不太容易掌握學生研究的整個過程，因此須有嚴密的監管機制。

2.2 適合研究性學習的NAI平臺

根據上述分析，我們在開展“微型機系統與接口技術”和“計算機系統綜合課程設計”課程建設過程中，逐漸建立了一個適合研究性學習的教學方式，包括課堂教學部分和一個網絡輔助教學平臺。

課堂教學部分主要包括理論知識教學、研究課題的制定、研究方法的介紹、研究過程中階段性的匯報和討論等部分。對于像“微型機系統與接口技術”課程這種以理論知識教學為主的課，更多的知識傳授是在課堂教學中完成的。然而，我們會在每個關鍵教學點上與學生討論并制定研究課題。比如“超線程技術的處理器和多核處理器更適合什么樣的軟件工作集”，讓學生展開針對多核和SMT結構的研究等。而在“計算機系統綜合課程設計”這種實踐為主的課程的課堂教學中，我們只是介紹當前可用的新技術和我們做設計的時候應該遵循的工程化思想與原則。

2.3 NAI課程教學實踐中的應用

網絡輔助教學平臺包括如下四個部分。

1）課程內容展示。在這部分主要是向學生提供課程的教學大綱、實驗大綱、網絡課件和課件下載。它基本上是圍繞著課堂教學而設計的，內容也主要是課堂教學中的內容。但在內容呈現上我們沒有照搬上課PPT的內容，而是根據需要提供了用Flash動畫制作的演示課件以及相關的授課視頻。

2）補充資料部分。主要包括疑難解答和知識擴展兩個分支，前者重點解答學生反映比較集中的疑難問題，后者則是根據師生共同制定的研究課題，提供相關的文獻資源以及進一步查找更多文獻的線索。比如，我們在“微型機系統與接口技術”的網站中提供了有關多核處理器、Windows驅動程序開發、USB總線、PCI－E總線和16550等相關資料。我們在“計算機系統綜合課程設計”網站提供了流水線處理器、超標量處理器設計、TLB設計、目前幾種多核架構的分析、推測多線程技術的發展、層次性存儲結構設計和Cache的設計等大量資料供學生研究時使用。在這部分還會提供別人做研究的經驗介紹，以及前幾屆學生在研究性學習中的體會。

3）交互部分。根據交互特性的不同以及交互層次的不同，我們采用了三種網上交互方式：電子郵件、答疑論壇和QQ群。這種分層次的交互手段既能夠解決交互的及時性，又能夠很好地保存交互的結果供大家共享。

4）自我評估部分。課程的考核我們還是采用面對面的方式，但在網絡輔助教學平臺上提供了相關的自我評估系統，主要包括課程習題、課程設計驗收測試系統和實驗模擬仿真系統等。習題和驗收測試系統都是根據當初制定的研究課題來制定的。

5）過程控制部分。為了控制學生學習進度，我們在輔助教學平臺中安排了公告牌和研究進度報告提交部分。公告牌由教師按照預定的時間步驟發布研究應該進展到的位置，而研究進度報告提交部分則是學生匯報階段性進展的輸入口，在開始的時候需要提交一份研究的目標方案、計劃進度和準備走的技術路線的報告，其目標方案由學生根據課堂上教師的提示，通過調研和本組能力的評估來制定。

2.4 基于過程管理的教學方法

我們建立了一個基于過程管理的教學方法，從學生和教師兩個方面保證研究性學習的教學過程能夠順利的完成。過程管理包括：①課堂理論教學；②學生分組，和教師討論可作為研究的課題；③學生進行調研，撰寫研究課題方案論證與技術路線；④教師認同方案后，學生開始利用網絡輔助教學平臺進行研究；⑤學生在群中互相交流和與教師交流；⑥學生按時間分別叫兩份進度報告；⑦研究結束后，學生提交正式的研究報告；⑧教師組織答辯或驗收學生研究學習的成果。

在整個過程實施當中，教師起到非常重要的作用，為了敦促教師用好該平臺，使學生能時刻感受到教師就在身邊支持學生的研究。

3 結語

通過對當前網絡輔助教學的現狀和研究性學習的特點分析，我們列出了研究性學習對網絡輔助教學的要求，并據此提出了基于網絡輔助教學的研究性學習教學模式。該模式包括適合研究性學習的網絡輔助教學平臺和在該平臺下為確保研究性學習的質量而制定的基于過程管理教學方法。教學實踐證明，該教學模式收到了很好的教學效果，獲得了同行與學生的一致好評。其中，在“微型機系統與接口技術”授課中，筆者多次在學生教學評估與督導組教學評估中獲得學院第一。而“計算機系統綜合課程設計”更是得到學生與同學的高度評價，在該課程的研究性學習中，學生在教師的積極引導下，先后設計出了超標量處理器、雙核處理器、三核處理器、帶有SMT技術的處理器和Mini C集成開發環境。學生的成果被作為實驗平臺，直接應用到了其他課程中。2009年，該課程還被評為“教育部－英特爾精品課程建設項目”，并在2010年的中期驗收中獲得優秀。

［1］張萬儀，張莉.基于網絡的研究性學習模式的構建與實施策略［J］.重慶：重慶交通大學學報（社科版），2010（2）：83－86

［2］胡迎賓，黃少穎.高校網絡輔助教學的現狀與問題思考［J］.江西：遠程教育與網絡教育，2006（9）：29－32

［3］劉智運.論高校研究性教學與研究性學習的關系［J］.北京：中國大學教學，2006（2）：24－27，34