基于知识管理的计算机系统课程群开放式教学模式

☆ 郑晓薇 张丹丹

（辽宁师范大学计算机与信息技术学院，辽宁大连 116081）

一、引言

计算机专业课程要求学生能够把理论与实践相结合，二者缺一不可，并要求学生能够在学习过程中掌握并应用程序设计思想。然而在传统教学中，存在着理论教学与实验教学安排不合理的情况[1]，在课程教学中，往往是“一言堂”形式的理论灌输[2]。这种方式导致学生识记空泛的理论知识，实践能力差，不能形成自己的知识框架，因而感到枯燥，学习兴趣不高，主动学习的积极性较低。在教学中仍然存在着教学任务与知识衔接脱节的问题，归根到底是知识流形成过程与教学环节未能达到统一所致。

计算机类课程的特点决定了在教学过程中适用开放式教学，目前，国内在开放式教学方面的研究和实施上已有高校开展实践，例如：探索基于任务引导学生自主探究合作竞争式的教学形式[3]。它提出了开展计算机技术开放式教学的三原则，即知识结构原则、实践操作原则、开放式管理原则[4]，以指导开放式教学的具体实施。我们研究的计算机系统课程群开放式教学模式要基于知识管理理论，从开放式教学策略、开放式教学设计、开放式教材建设以及开放式学习评价等几方面入手。以汇编语言、计算机操作系统、计算机系统结构和多核计算机系统等构成的“计算机系统”课程群为基础开展此项教学改革研究。目的就是要探索一种较好的教学和学习方法，在课堂教学的基础上，充分发挥教学方法、学习方法的多样性，提高学生主动发现新事物、吸收新信息、提出新问题的能力，达到培养具有创新意识的合格人才的目的。

二、知识管理与开放式教学

1．知识管理

知识管理作为一种知识活动普遍存在，最早出现于1986年，由卡尔．维格在联合国国际劳工组织提出，在企业知识活动过程中提出知识管理的第一人是美国著名管理大师德鲁克。此后20世纪中叶到90年代，知识管理一直作为企业管理中重要的一部分为人们所研究，并越来越受到重视，2000年被确认为知识管理年[5]。

从知识管理的角度看待教学过程，是一个知识流的过程，即知识如何以最佳方式从教育者传播到学习者并达到最好的效果[6]。著名知识管理专家野中郁次郎认为组织中的知识创新是以显性和隐性知识间相互转化为表现方式[7]，并运用系统的方法对知识进行获取、存储、交流、利用、创新，使得学习者习得知识，最终形成知识流动的环状回路。显性知识即是能够以概念、定义、原理、符号、规则等表述出来的知识；隐性知识是抽象无形的要透过具体事例渗透出来的知识，如人的经验、价值观、思维方式等。显性知识隐性化即是概念原理规则等知识转为一种学习的能力和解决问题的方法策略的过程；隐性知识显性化指利用经验策略手段等获得知识的过程。

2．开放式教学

开放式教学，最初提出者是科恩，他在1969年创建以题目为中心的“课堂讨论模型”和“开放课堂模型——人本主义的教学理论模型”。同时，还渊源于斯皮罗1992年创建的“随机通达教学”和“情景性教学”的教学模式[8]。这些教学理论模型强调学习过程是学习者主动建构的内部心理表征过程，教师不应把主要精力局限于所教的内容上，而应注意学习者的心态变化。教育的目标是教师与学生共享生命历程、共创人生体验，把学生培养成积极愉快、适应时代变化、心理健康的人。

开放式教学的实质在于实施个性化、个别化教学，尊重教师与学生差异性、多元性，促进学习与指导的个别化，改变传统教学系统同一进度、同一时间、同一方式、同一手段、齐头并进式的单一化的教学模式。

三、基于知识管理的开放式教学模式

从知识管理的角度来看传统的教学模式，能够发现其存在的弊端和不足之处，这也是我们能够改进和完善的地方。图1是以知识管理理论为基础的计算机系统课程群开放式教学模式结构图。本模式以知识管理思想为理论基础，采用任务驱动课堂教学、小组合作汇报型学习、自主训练网络教学、开放式多层次协作型实验教学四种形式来实施教学，以达到知识从获取、存储、交流、利用以及创新的流动过程，知识从获取到利用以至创新同时也是一个显性知识隐性化、隐性知识显性化的循环过程。

图1 开放式教学模式图

以汇编语言课程为例，开放式教学模式包括任务驱动课堂教学、小组合作汇报型学习、开放式多层次协作型实验教学、自主训练网络教学四个层次。

（1）任务驱动课堂教学。课堂是学生进行知识活动的重要场所，同时也是学生知识获取的重要途径之一。根据维果茨基[9]的“最近发展区”理论，教师要设计符合学生认知结构和能力范围的“任务”。我们在设计任务时尽量靠近学生的能力限度的上界，使学生通过努力能够完成。学生在完成任务的过程中获得知识，将任务中要传达的显性知识吸收并存储。通过任务的探索激发学生的学习兴趣，培养学生发现知识，解决问题的能力。为了防止任务学习时过于分散使课堂秩序混乱，教师除了要设计任务外还要对学生进行指导，并控制课堂进程，使得任务驱动课堂教学能够围绕主题进行。我们在汇编语言课程的每一教学阶段都设计了一个实例，以实例驱动教学。例如：“带彩色显示的算术程序”需要学生从几个角度学习，包括混合运算、十进制运算指令、多字节运算以及DOS中断功能调用，直接写显存显示彩色字符等，然后融会贯通、深化和迁移知识。

（2）小组合作汇报型学习。学生通过组内合作、组间交流互动来获取知识。教师根据需要安排小组的学习内容，小组成员通过独立学习、讨论研究、课堂汇报、提问等形式完成知识的学习。交流的过程既是学生获得显性知识的过程，同时，也获得了解决问题方式、思考方法等方面的隐性知识。小组合作汇报学习是一个学生把显性知识隐性化进而建构自己知识结构的过程，同时，也是一个利用自己的思维方式、已有经验和知识解决问题的隐性知识显性化的过程。教师在小组协作学习的过程中适当地引导学生思考，启发学生正确地完成知识的转化。这种模式激发并维持学生的学习兴趣及学习动机；学生通过小组协作方式完成知识内容的学习，同时，培养并提高其发现问题、解决问题的能力。

（3）开放式多层次协作型实验教学。知识的使用及创新是知识管理过程中的重要环节，也是知识形成流程中的重要部分。采用开放式实验教学形式为学生提供多层次、难度不等的实验题目供学生选择，以练带学，通过知识的使用实践获取知识，进而将知识内化。学生能够在网上以及实验室开放等不同时间、不同环境下进行实验，改变了以往只能在实验课上进行上机实验的限制，能够有效地改善学生因赶不上进度而放弃课上完不成的实验，进而提高学生的学习效果。促进学生有意识地调整自己的学习进度，取舍学习内容、调整学习方法和确定学习路径。

（4）自主训练网络教学。通过自主学习带动知识的交流及创新，在培养学生自主学习能力的同时也为师生、生生间的交流提供了良好的平台。在教学网站上不断发布公告，指导学生的学习进程；学习导引和学习进度表对学生起到导航作用；网站上给出测试题目供学生自我检测，教师随时做跟踪检查、督促学生自主学习，同时也达到学生自我监控学习的目的；利用教学网站的在线答疑功能，学生针对学习过程中遇到的问题提问，教师和其他学生都可进行回答。这为教学交流提供了新方式，学生通过与教师和同伴间的交流讨论完成知识的获得与深化。学习是一个连续的过程，任何学习都是在学习者已经具有的知识经验和认知结构，已经获得的动作技能、习得的态度等基础上进行的，而新的学习过程及其结果又会对学习者的原有知识经验、技能和态度甚至学习策略等产生影响，在这种新旧学习之间的相互影响下实现了学习的迁移，同时也是显性知识隐性化的过程。

四、教学模式实施效果

基于知识管理理论提出的开放式教学模式要引导学生主动思考、启发学生的创新思维意识、调动学习积极性、达到最好的学习效果的目的。我们对教学实施情况作了调查，并对调查结果进行了统计与分析。通过两次问卷调查，72．9%的学生认为这种学习模式有助于提高学习成绩，71．2%的被调查者认为本模式能够满足课程学习需求。结果显示开放式教学模式对于维持学生学习动机、调动学生学习兴趣切实有效，能够让学生自主建构知识，通过合作实验等学习形式掌握基础理论性的知识和程序设计思想以及解决问题的方法，经实践验证是切实可行的。在实施教学的过程中还存在着小组成员有依赖性、个别学生参与程度不高、利用教学网站学习自主性不高的情况，在具体实践中教师应通过适当调动和启发等方式解决。

五、结论

经过实践验证基于知识管理的计算机专业课程开放式教学模式，对于提高学生学习课程的兴趣和学习动机的维持、促进学生主动学习等方面有明显效果，进而提高学生的成绩和知识、技能。本模式也同样适用于课程性质相类似的计算机专业课程教学。在以后的教学实践中仍将对本模式逐步完善、修正不足之处，以求探索出更适合教师教学和学生自主学习、效果更好的教学模式。

[1]边小勇,盛玉霞．计算机语言类课程教学法研究与实践[J]．计算机教育,2007,(11):34－37．

[2]钟柏昌．支架理论视野下的局部探究教学模式及其类型——以信息技术课为例[J]．中国电化教育,2011,(1):106－109．

[3]成洁．开放式教学模式在计算机应用软件课程中的实践与思考[J]．辽宁教育行政学院学报,2009,26(10):77－78．

[4]刘丽容．论计算机教学的开放性[J]．课程教材教学研究(教育研究版),2007,(3):65－66．

[5]储节旺．国内外知识管理理论发展与流派研究[J]．图书情报工作,2007,51(4):80－83．

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

[7]野中郁次郎,陈浩(译)．知识创新使公司成长[J]．市场观察,1999,(2):11－15．

[8] 中国教师行动网．2011,5:10．http:／／zhidao．eact．com．cn／question／8ce9e997ade585b3e99481e59bbd7a62317a00．

[9]陈琦,刘儒德．当代教育心理学[M]．北京:北京师范大学出版社,2007:182－183．