基于知識管理的計算機系統課程群開放式教學模式

☆ 鄭曉薇 張丹丹

（遼寧師范大學計算機與信息技術學院，遼寧大連 116081）

一、引言

計算機專業課程要求學生能夠把理論與實踐相結合，二者缺一不可，并要求學生能夠在學習過程中掌握并應用程序設計思想。然而在傳統教學中，存在著理論教學與實驗教學安排不合理的情況[1]，在課程教學中，往往是“一言堂”形式的理論灌輸[2]。這種方式導致學生識記空泛的理論知識，實踐能力差，不能形成自己的知識框架，因而感到枯燥，學習興趣不高，主動學習的積極性較低。在教學中仍然存在著教學任務與知識銜接脫節的問題，歸根到底是知識流形成過程與教學環節未能達到統一所致。

計算機類課程的特點決定了在教學過程中適用開放式教學，目前，國內在開放式教學方面的研究和實施上已有高校開展實踐，例如：探索基于任務引導學生自主探究合作競爭式的教學形式[3]。它提出了開展計算機技術開放式教學的三原則，即知識結構原則、實踐操作原則、開放式管理原則[4]，以指導開放式教學的具體實施。我們研究的計算機系統課程群開放式教學模式要基于知識管理理論，從開放式教學策略、開放式教學設計、開放式教材建設以及開放式學習評價等幾方面入手。以匯編語言、計算機操作系統、計算機系統結構和多核計算機系統等構成的“計算機系統”課程群為基礎開展此項教學改革研究。目的就是要探索一種較好的教學和學習方法，在課堂教學的基礎上，充分發揮教學方法、學習方法的多樣性，提高學生主動發現新事物、吸收新信息、提出新問題的能力，達到培養具有創新意識的合格人才的目的。

二、知識管理與開放式教學

1．知識管理

知識管理作為一種知識活動普遍存在，最早出現于1986年，由卡爾．維格在聯合國國際勞工組織提出，在企業知識活動過程中提出知識管理的第一人是美國著名管理大師德魯克。此后20世紀中葉到90年代，知識管理一直作為企業管理中重要的一部分為人們所研究，并越來越受到重視，2000年被確認為知識管理年[5]。

從知識管理的角度看待教學過程，是一個知識流的過程，即知識如何以最佳方式從教育者傳播到學習者并達到最好的效果[6]。著名知識管理專家野中郁次郎認為組織中的知識創新是以顯性和隱性知識間相互轉化為表現方式[7]，并運用系統的方法對知識進行獲取、存儲、交流、利用、創新，使得學習者習得知識，最終形成知識流動的環狀回路。顯性知識即是能夠以概念、定義、原理、符號、規則等表述出來的知識；隱性知識是抽象無形的要透過具體事例滲透出來的知識，如人的經驗、價值觀、思維方式等。顯性知識隱性化即是概念原理規則等知識轉為一種學習的能力和解決問題的方法策略的過程；隱性知識顯性化指利用經驗策略手段等獲得知識的過程。

2．開放式教學

開放式教學，最初提出者是科恩，他在1969年創建以題目為中心的“課堂討論模型”和“開放課堂模型——人本主義的教學理論模型”。同時，還淵源于斯皮羅1992年創建的“隨機通達教學”和“情景性教學”的教學模式[8]。這些教學理論模型強調學習過程是學習者主動建構的內部心理表征過程，教師不應把主要精力局限于所教的內容上，而應注意學習者的心態變化。教育的目標是教師與學生共享生命歷程、共創人生體驗，把學生培養成積極愉快、適應時代變化、心理健康的人。

開放式教學的實質在于實施個性化、個別化教學，尊重教師與學生差異性、多元性，促進學習與指導的個別化，改變傳統教學系統同一進度、同一時間、同一方式、同一手段、齊頭并進式的單一化的教學模式。

三、基于知識管理的開放式教學模式

從知識管理的角度來看傳統的教學模式，能夠發現其存在的弊端和不足之處，這也是我們能夠改進和完善的地方。圖1是以知識管理理論為基礎的計算機系統課程群開放式教學模式結構圖。本模式以知識管理思想為理論基礎，采用任務驅動課堂教學、小組合作匯報型學習、自主訓練網絡教學、開放式多層次協作型實驗教學四種形式來實施教學，以達到知識從獲取、存儲、交流、利用以及創新的流動過程，知識從獲取到利用以至創新同時也是一個顯性知識隱性化、隱性知識顯性化的循環過程。

圖1 開放式教學模式圖

以匯編語言課程為例，開放式教學模式包括任務驅動課堂教學、小組合作匯報型學習、開放式多層次協作型實驗教學、自主訓練網絡教學四個層次。

（1）任務驅動課堂教學。課堂是學生進行知識活動的重要場所，同時也是學生知識獲取的重要途徑之一。根據維果茨基[9]的“最近發展區”理論，教師要設計符合學生認知結構和能力范圍的“任務”。我們在設計任務時盡量靠近學生的能力限度的上界，使學生通過努力能夠完成。學生在完成任務的過程中獲得知識，將任務中要傳達的顯性知識吸收并存儲。通過任務的探索激發學生的學習興趣，培養學生發現知識，解決問題的能力。為了防止任務學習時過于分散使課堂秩序混亂，教師除了要設計任務外還要對學生進行指導，并控制課堂進程，使得任務驅動課堂教學能夠圍繞主題進行。我們在匯編語言課程的每一教學階段都設計了一個實例，以實例驅動教學。例如：“帶彩色顯示的算術程序”需要學生從幾個角度學習，包括混合運算、十進制運算指令、多字節運算以及DOS中斷功能調用，直接寫顯存顯示彩色字符等，然后融會貫通、深化和遷移知識。

（2）小組合作匯報型學習。學生通過組內合作、組間交流互動來獲取知識。教師根據需要安排小組的學習內容，小組成員通過獨立學習、討論研究、課堂匯報、提問等形式完成知識的學習。交流的過程既是學生獲得顯性知識的過程，同時，也獲得了解決問題方式、思考方法等方面的隱性知識。小組合作匯報學習是一個學生把顯性知識隱性化進而建構自己知識結構的過程，同時，也是一個利用自己的思維方式、已有經驗和知識解決問題的隱性知識顯性化的過程。教師在小組協作學習的過程中適當地引導學生思考，啟發學生正確地完成知識的轉化。這種模式激發并維持學生的學習興趣及學習動機；學生通過小組協作方式完成知識內容的學習，同時，培養并提高其發現問題、解決問題的能力。

（3）開放式多層次協作型實驗教學。知識的使用及創新是知識管理過程中的重要環節，也是知識形成流程中的重要部分。采用開放式實驗教學形式為學生提供多層次、難度不等的實驗題目供學生選擇，以練帶學，通過知識的使用實踐獲取知識，進而將知識內化。學生能夠在網上以及實驗室開放等不同時間、不同環境下進行實驗，改變了以往只能在實驗課上進行上機實驗的限制，能夠有效地改善學生因趕不上進度而放棄課上完不成的實驗，進而提高學生的學習效果。促進學生有意識地調整自己的學習進度，取舍學習內容、調整學習方法和確定學習路徑。

（4）自主訓練網絡教學。通過自主學習帶動知識的交流及創新，在培養學生自主學習能力的同時也為師生、生生間的交流提供了良好的平臺。在教學網站上不斷發布公告，指導學生的學習進程；學習導引和學習進度表對學生起到導航作用；網站上給出測試題目供學生自我檢測，教師隨時做跟蹤檢查、督促學生自主學習，同時也達到學生自我監控學習的目的；利用教學網站的在線答疑功能，學生針對學習過程中遇到的問題提問，教師和其他學生都可進行回答。這為教學交流提供了新方式，學生通過與教師和同伴間的交流討論完成知識的獲得與深化。學習是一個連續的過程，任何學習都是在學習者已經具有的知識經驗和認知結構，已經獲得的動作技能、習得的態度等基礎上進行的，而新的學習過程及其結果又會對學習者的原有知識經驗、技能和態度甚至學習策略等產生影響，在這種新舊學習之間的相互影響下實現了學習的遷移，同時也是顯性知識隱性化的過程。

四、教學模式實施效果

基于知識管理理論提出的開放式教學模式要引導學生主動思考、啟發學生的創新思維意識、調動學習積極性、達到最好的學習效果的目的。我們對教學實施情況作了調查，并對調查結果進行了統計與分析。通過兩次問卷調查，72．9%的學生認為這種學習模式有助于提高學習成績，71．2%的被調查者認為本模式能夠滿足課程學習需求。結果顯示開放式教學模式對于維持學生學習動機、調動學生學習興趣切實有效，能夠讓學生自主建構知識，通過合作實驗等學習形式掌握基礎理論性的知識和程序設計思想以及解決問題的方法，經實踐驗證是切實可行的。在實施教學的過程中還存在著小組成員有依賴性、個別學生參與程度不高、利用教學網站學習自主性不高的情況，在具體實踐中教師應通過適當調動和啟發等方式解決。

五、結論

經過實踐驗證基于知識管理的計算機專業課程開放式教學模式，對于提高學生學習課程的興趣和學習動機的維持、促進學生主動學習等方面有明顯效果，進而提高學生的成績和知識、技能。本模式也同樣適用于課程性質相類似的計算機專業課程教學。在以后的教學實踐中仍將對本模式逐步完善、修正不足之處，以求探索出更適合教師教學和學生自主學習、效果更好的教學模式。

[1]邊小勇,盛玉霞．計算機語言類課程教學法研究與實踐[J]．計算機教育,2007,(11):34－37．

[2]鐘柏昌．支架理論視野下的局部探究教學模式及其類型——以信息技術課為例[J]．中國電化教育,2011,(1):106－109．

[3]成潔．開放式教學模式在計算機應用軟件課程中的實踐與思考[J]．遼寧教育行政學院學報,2009,26(10):77－78．

[4]劉麗容．論計算機教學的開放性[J]．課程教材教學研究(教育研究版),2007,(3):65－66．

[5]儲節旺．國內外知識管理理論發展與流派研究[J]．圖書情報工作,2007,51(4):80－83．

[6]甘永成,祝智庭．信息化教育中的知識管理[J]．電化教育研究,2002,(7):7－9．

[7]野中郁次郎,陳浩(譯)．知識創新使公司成長[J]．市場觀察,1999,(2):11－15．

[8] 中國教師行動網．2011,5:10．http:／／zhidao．eact．com．cn／question／8ce9e997ade585b3e99481e59bbd7a62317a00．

[9]陳琦,劉儒德．當代教育心理學[M]．北京:北京師范大學出版社,2007:182－183．