基于網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)的研究性學(xué)習(xí)教學(xué)模式

楊全勝，吳 強(qiáng)

（東南大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 210096）

網(wǎng)路輔助教學(xué)NAI（Network Assisted Istriction）不僅延續(xù)了計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中采用多媒體技術(shù)和交互技術(shù)等手段，更具有教學(xué)信息量大、時(shí)間自主性和空間開放性強(qiáng)、可供諸多用戶共享優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源等特點(diǎn)［1］。

所謂研究性學(xué)習(xí)，是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下，從自然、社會和生活中選擇和確定與學(xué)習(xí)課程相關(guān)的專題進(jìn)行研究，并在研究過程中主動地獲取知識、應(yīng)用知識和解決問題的學(xué)習(xí)活動［2］。

網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)［1］：①給師生更廣闊的信息資源空間和思維空間；網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)是傳統(tǒng)課堂教學(xué)空間和時(shí)間的延伸，極大地豐富了授課內(nèi)容；②為學(xué)生提供了個(gè)性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性；③學(xué)生地理位置分布廣，師生聯(lián)系松散，對學(xué)生的學(xué)習(xí)監(jiān)管比較困難。由此可見，目前網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)能否開展的好，學(xué)生能否積極參與，教師的介入程度與教學(xué)管理的方法都起到關(guān)鍵的作用。

1 研究性學(xué)習(xí)的特點(diǎn)

研究性學(xué)習(xí)具有下列特點(diǎn)［3］。

1）強(qiáng)調(diào)研究性。但它更關(guān)注的是研究過程中體驗(yàn)與經(jīng)驗(yàn)的積累，不一定強(qiáng)調(diào)研究的原創(chuàng)性，更多的是一種類創(chuàng)造。

2）強(qiáng)調(diào)開放性。學(xué)生在一個(gè)寬松的環(huán)境下進(jìn)行研究，他們不是忙于應(yīng)付教師給出的一個(gè)個(gè)既定目標(biāo)，而是在更自由的空間探索更廣泛的問題。

3）強(qiáng)調(diào)能動性。要調(diào)動學(xué)生的能動性，一方面需要有大量吸引學(xué)生的資源供其參考，更重要的是教師要積極參與到與學(xué)生的交互當(dāng)中，要善于引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題，分析問題和解決問題。

4）強(qiáng)調(diào)過程性。學(xué)生的學(xué)習(xí)是在研究過程中進(jìn)行的，在整個(gè)研究過程需要教師的監(jiān)管和引導(dǎo)。

由以上分析可見，網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)是課堂教學(xué)的有益延伸，有著課堂教學(xué)不可替代的一些優(yōu)勢，非常適合研究性學(xué)習(xí)的需要。但當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)環(huán)境下開展研究性學(xué)習(xí)還存在著學(xué)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(wǎng)站資源雖然比較豐富，但是如何避免學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)浩瀚的信息中迷失方向，影響到學(xué)習(xí)的進(jìn)度也是需要關(guān)注的。

2 基于NAI的研究性學(xué)習(xí)教學(xué)模式

要充分利用網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)NAI促進(jìn)研究性學(xué)習(xí)，需要認(rèn)識研究性學(xué)習(xí)對網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)的要求。在此基礎(chǔ)上，建立一個(gè)利用網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)開展研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)模式，該模式包括適合研究性學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺和在該平臺下為確保研究性學(xué)習(xí)的質(zhì)量而制定的基于過程管理的教學(xué)方法。

下面結(jié)合 “微型機(jī)系統(tǒng)與接口技術(shù)”以及“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)綜合課程設(shè)計(jì)”兩門課程的教學(xué)實(shí)踐，介紹我們在這方面的工作。

2.1 研究性學(xué)習(xí)對NAI的要求

1）表現(xiàn)形式要具有豐富性。作為網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺，要打破課堂教學(xué)中略顯單一的表現(xiàn)形式，充分利用各類多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

2）資料既要有豐富性又要有序性。研究性學(xué)習(xí)的研究性和開放性都需要網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺提供豐富的相關(guān)資源。網(wǎng)絡(luò)上的資料盡管豐富，但卻顯得雜亂，如果不加以整理，學(xué)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(xué)生在進(jìn)行探索和研究的時(shí)候思路清晰。

3）交互的多層次性。研究性學(xué)習(xí)過程中，交互是很重要的學(xué)習(xí)活動，在分組討論和研究的學(xué)習(xí)方式下，交互應(yīng)該存在于小組成員間、小組與小組之間以及學(xué)生和教師之間，這種交流應(yīng)該是多層次的。另外，網(wǎng)絡(luò)上的交互又可以分為即時(shí)交互和非即時(shí)交互兩類，應(yīng)當(dāng)綜合應(yīng)用。

4）學(xué)習(xí)過程的可控性。研究性學(xué)習(xí)的第四個(gè)特點(diǎn)是過程性，它更注重的是學(xué)生在研究過程中的知識獲取。然而在網(wǎng)上學(xué)習(xí)如果沒有很好的過程監(jiān)管機(jī)制，學(xué)生容易受到網(wǎng)絡(luò)過于豐富的內(nèi)容吸引而迷失方向。同時(shí)，由于學(xué)生和教師之間不是面對面交流，所以教師不太容易掌握學(xué)生研究的整個(gè)過程，因此須有嚴(yán)密的監(jiān)管機(jī)制。

2.2 適合研究性學(xué)習(xí)的NAI平臺

根據(jù)上述分析，我們在開展“微型機(jī)系統(tǒng)與接口技術(shù)”和“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)綜合課程設(shè)計(jì)”課程建設(shè)過程中，逐漸建立了一個(gè)適合研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)方式，包括課堂教學(xué)部分和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺。

課堂教學(xué)部分主要包括理論知識教學(xué)、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(bào)和討論等部分。對于像“微型機(jī)系統(tǒng)與接口技術(shù)”課程這種以理論知識教學(xué)為主的課，更多的知識傳授是在課堂教學(xué)中完成的。然而，我們會在每個(gè)關(guān)鍵教學(xué)點(diǎn)上與學(xué)生討論并制定研究課題。比如“超線程技術(shù)的處理器和多核處理器更適合什么樣的軟件工作集”，讓學(xué)生展開針對多核和SMT結(jié)構(gòu)的研究等。而在“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)綜合課程設(shè)計(jì)”這種實(shí)踐為主的課程的課堂教學(xué)中，我們只是介紹當(dāng)前可用的新技術(shù)和我們做設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該遵循的工程化思想與原則。

2.3 NAI課程教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺包括如下四個(gè)部分。

1）課程內(nèi)容展示。在這部分主要是向?qū)W生提供課程的教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)大綱、網(wǎng)絡(luò)課件和課件下載。它基本上是圍繞著課堂教學(xué)而設(shè)計(jì)的，內(nèi)容也主要是課堂教學(xué)中的內(nèi)容。但在內(nèi)容呈現(xiàn)上我們沒有照搬上課PPT的內(nèi)容，而是根據(jù)需要提供了用Flash動畫制作的演示課件以及相關(guān)的授課視頻。

2）補(bǔ)充資料部分。主要包括疑難解答和知識擴(kuò)展兩個(gè)分支，前者重點(diǎn)解答學(xué)生反映比較集中的疑難問題，后者則是根據(jù)師生共同制定的研究課題，提供相關(guān)的文獻(xiàn)資源以及進(jìn)一步查找更多文獻(xiàn)的線索。比如，我們在“微型機(jī)系統(tǒng)與接口技術(shù)”的網(wǎng)站中提供了有關(guān)多核處理器、Windows驅(qū)動程序開發(fā)、USB總線、PCI－E總線和16550等相關(guān)資料。我們在“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)綜合課程設(shè)計(jì)”網(wǎng)站提供了流水線處理器、超標(biāo)量處理器設(shè)計(jì)、TLB設(shè)計(jì)、目前幾種多核架構(gòu)的分析、推測多線程技術(shù)的發(fā)展、層次性存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和Cache的設(shè)計(jì)等大量資料供學(xué)生研究時(shí)使用。在這部分還會提供別人做研究的經(jīng)驗(yàn)介紹，以及前幾屆學(xué)生在研究性學(xué)習(xí)中的體會。

3）交互部分。根據(jù)交互特性的不同以及交互層次的不同，我們采用了三種網(wǎng)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(shí)性，又能夠很好地保存交互的結(jié)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(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺上提供了相關(guān)的自我評估系統(tǒng)，主要包括課程習(xí)題、課程設(shè)計(jì)驗(yàn)收測試系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)?zāi)M仿真系統(tǒng)等。習(xí)題和驗(yàn)收測試系統(tǒng)都是根據(jù)當(dāng)初制定的研究課題來制定的。

5）過程控制部分。為了控制學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度，我們在輔助教學(xué)平臺中安排了公告牌和研究進(jìn)度報(bào)告提交部分。公告牌由教師按照預(yù)定的時(shí)間步驟發(fā)布研究應(yīng)該進(jìn)展到的位置，而研究進(jìn)度報(bào)告提交部分則是學(xué)生匯報(bào)階段性進(jìn)展的輸入口，在開始的時(shí)候需要提交一份研究的目標(biāo)方案、計(jì)劃進(jìn)度和準(zhǔn)備走的技術(shù)路線的報(bào)告，其目標(biāo)方案由學(xué)生根據(jù)課堂上教師的提示，通過調(diào)研和本組能力的評估來制定。

2.4 基于過程管理的教學(xué)方法

我們建立了一個(gè)基于過程管理的教學(xué)方法，從學(xué)生和教師兩個(gè)方面保證研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)過程能夠順利的完成。過程管理包括：①課堂理論教學(xué)；②學(xué)生分組，和教師討論可作為研究的課題；③學(xué)生進(jìn)行調(diào)研，撰寫研究課題方案論證與技術(shù)路線；④教師認(rèn)同方案后，學(xué)生開始利用網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺進(jìn)行研究；⑤學(xué)生在群中互相交流和與教師交流；⑥學(xué)生按時(shí)間分別叫兩份進(jìn)度報(bào)告；⑦研究結(jié)束后，學(xué)生提交正式的研究報(bào)告；⑧教師組織答辯或驗(yàn)收學(xué)生研究學(xué)習(xí)的成果。

在整個(gè)過程實(shí)施當(dāng)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(xué)生能時(shí)刻感受到教師就在身邊支持學(xué)生的研究。

3 結(jié)語

通過對當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)的現(xiàn)狀和研究性學(xué)習(xí)的特點(diǎn)分析，我們列出了研究性學(xué)習(xí)對網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)的要求，并據(jù)此提出了基于網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)的研究性學(xué)習(xí)教學(xué)模式。該模式包括適合研究性學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺和在該平臺下為確保研究性學(xué)習(xí)的質(zhì)量而制定的基于過程管理教學(xué)方法。教學(xué)實(shí)踐證明，該教學(xué)模式收到了很好的教學(xué)效果，獲得了同行與學(xué)生的一致好評。其中，在“微型機(jī)系統(tǒng)與接口技術(shù)”授課中，筆者多次在學(xué)生教學(xué)評估與督導(dǎo)組教學(xué)評估中獲得學(xué)院第一。而“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)綜合課程設(shè)計(jì)”更是得到學(xué)生與同學(xué)的高度評價(jià)，在該課程的研究性學(xué)習(xí)中，學(xué)生在教師的積極引導(dǎo)下，先后設(shè)計(jì)出了超標(biāo)量處理器、雙核處理器、三核處理器、帶有SMT技術(shù)的處理器和Mini C集成開發(fā)環(huán)境。學(xué)生的成果被作為實(shí)驗(yàn)平臺，直接應(yīng)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(shè)項(xiàng)目”，并在2010年的中期驗(yàn)收中獲得優(yōu)秀。

［1］張萬儀，張莉.基于網(wǎng)絡(luò)的研究性學(xué)習(xí)模式的構(gòu)建與實(shí)施策略［J］.重慶：重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)（社科版），2010（2）：83－86

［2］胡迎賓，黃少穎.高校網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)的現(xiàn)狀與問題思考［J］.江西：遠(yuǎn)程教育與網(wǎng)絡(luò)教育，2006（9）：29－32

［3］劉智運(yùn).論高校研究性教學(xué)與研究性學(xué)習(xí)的關(guān)系［J］.北京：中國大學(xué)教學(xué)，2006（2）：24－27，34