啟發(fā)式教學在計算機硬件基礎課程中的應用

王光偉

摘要：目前， 計算機硬件基礎課程教學中普遍存在不能充分激發(fā)學生的學習興趣的問題，影響了教學效果。采用啟發(fā)式教學方法，通過創(chuàng)設問題情境，構建學生的認知沖突，激發(fā)學生的內在求知欲，教師通過思維引導、關鍵知識點撥等啟發(fā)式教學手段輔助學生主動探索新知識，并能靈活運用所學知識，形成創(chuàng)新能力。

關鍵詞： 啟發(fā)式教學；計算機硬件基礎；問題情境

中圖分類號： TP314 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）18-4238-02

Application of Heuristic Teaching in the Courses of Computer Hardware Fundamentals

WANG Guang-wei

（The Department of Scientific Research of the Academy of Armored Forces Engineering， Beijing 100072， China）

Abstract： At present， the teaching can not fully stimulate students' interest in the courses of Computer Hardware Fundamentals is very common； it affects the effectiveness of teaching. Heuristic teaching method， through the creation of problem situations， builds students' cognitive conflicts and inspires students inherent curiosity. Teachers induce students thinking in important knowledge coaching， help students take the initiative to explore new. Students are able to utilize the knowledge and have the ability to innovate.

Key words： heuristic teaching； Computer Hardware Fundamentals； problem situation

計算機硬件基礎課程是計算機基礎教育系列課程中的核心課程之一，是高校工科各專業(yè)重要的基礎必修課之一。課程主要研究計算機硬件的組成、一般原理和應用方法。課程內容主要包括計算機組成原理、匯編語言程序設計和微機接口技術三大部分[1]，目的在于培養(yǎng)學生應用能力和實踐能力，使其具有運用計算機硬件技術解決本專業(yè)及相關領域中問題的能力。在內容多、課時少的現(xiàn)實情況制約下，教學任務很重，學生在知識的掌握上也存在很多難點需要突破，一些教師為了在課內系統(tǒng)地講完課本知識，采用灌輸式、注入式教學方法比較普遍，對學生的思維啟發(fā)不夠，導致學生學習積極性、主動性不夠，影響了課程的教學質量。為解決這一問題，必須將以教師為主體轉變?yōu)橐詫W生為主體，將注入式教學轉變?yōu)閱l(fā)式教學，將注重知識的傳授轉變?yōu)樽⒅厮季S的啟發(fā)，是課程更加有利于學生能力的發(fā)展，促進學生獨立思考、創(chuàng)新思維的鍛煉與提高。

1 啟發(fā)式教學

啟發(fā)式教學是指教師在教學過程中以啟發(fā)學生的思維為核心，通過采用各種教學方法和手段調動學生的學習主動性和積極性，最終達成教學目標的一種教學指導思想和教學方法。啟發(fā)式教學古已有之，孔子說過“不憤不啟，不徘不發(fā)。舉一隅不以三隅反，則不復也”[2]，這句話概括了啟發(fā)式教學的時機、方法和目的：教學時機是學生“憤”、“徘”的思維狀態(tài)；方法是“啟發(fā)”，即點撥思路、開啟思維、循循善誘；目的是舉一反三、靈活運用。古希臘思想家蘇格拉底采用的啟發(fā)式教學方法是從簡單的問題出發(fā)，對學生回答中存在的錯誤進行反詰，從而使學生進入自相矛盾的境地，在思維上產生困惑，促使學生積極思索，然后輔以啟發(fā)誘導，逐步幫助學生得出正確結論。在現(xiàn)代學習理論中，啟發(fā)式教學在教學目標上，強調不僅傳授知識，同時重視智能的培養(yǎng)及非智力因素的發(fā)展。在肯定教師主導作用的同時，更加強調學生的主體地位。在教學法的運用上，著眼于調動學生學習的積極性與主動性，使學生處于積極的學習狀態(tài)；將教師教學活動的重點放在組織與指導學生的獨立學習活動上，不斷提高學生學習的獨立性和自主性。

2 計算機硬件基礎課程中應用啟發(fā)式教學的方法

2.1 精選案例，創(chuàng)設啟發(fā)情境

學生的疑惑是產生學習興趣和積極性的基礎，也是教師實施啟發(fā)式教學的起點。學生對將要學習的內容有所知但不全知，似是而非、似懂非懂，面臨疑惑，從而產生研究問題的欲望，處于思維活躍的求知狀態(tài)。但是很多情況下學生積極的求知欲望狀態(tài)并不是自然產生的，需要師生共同培育，作為教師，需要通過創(chuàng)造教學情境，主動生成疑惑，構建認知沖突，激發(fā)學生的內在求知欲。

在當前計算機硬件基礎課程的教學中，一些教學內容與學生的生活實際有距離，如果此時教師在教學開始時不注重從現(xiàn)實生活出發(fā)，直接告訴學生學習內容，然后講授課程內容，這樣一開始就進入了注入式教學的路子，很容易導致學生失去學習興趣。這樣的教學從表面上看節(jié)約了教學時間，但是學生體會不到學習內容的價值，從內心感受不到學習需要，新學習的內容沒有與學生已有的知識和觀念建立實質性聯(lián)系，會覺得教師教的內容抽象枯燥，從而失去興趣，學生沒有積極主動的思維活動，最終嚴重影響教學效果的達成。

一般來說，每次教學活動開始時，教師需要創(chuàng)造問題情境，引導出本次課程需要學習和研究的問題。比如教師可以從日常生活的情景創(chuàng)設問題，在講授計算機的組成時，教師可以問學生：“如果網上采購個人電腦，你最關注的指標有哪些？是CPU的頻率？還是內存的容量？為什么？”，從而激發(fā)學生學習這些內容的興趣；在講授定時器計數(shù)器知識時，首先問學生“日常生活中，空調、電視機等很多家用電器上都有定時功能，是如何實現(xiàn)的呢？”，這些問題情景是從日常生活中提煉的，貼近學生的思維認知現(xiàn)狀，容易激發(fā)學生的學習興趣，導入學習內容顯得水到渠成，樸實自然。endprint

2.2知識鋪墊，適時點撥啟發(fā)

進行啟發(fā)式教學的前提條件是：在知識結構上，學生要有所知，但不全知，這樣才會激發(fā)學生的興趣，教學內容對學生過于困難或過于簡單，都不利于啟發(fā)式教學的進行。這需要教師事先掌握學生的知識結構，在學生已掌握的知識和需要講授的新知識之間創(chuàng)造認知上的“階梯”， 使將要學習的新內容與學生目前的知識狀況之間產生一種失衡狀態(tài)，形成認知沖突，從而激發(fā)學生的求知熱情。在新知識學習過程中教師的講授不要追求面面俱到，平鋪直敘，而應當講授清楚新舊知識的邏輯關系，幫助學生理清思路，將重點放到學生存在疑惑的關鍵點上，打通思維的關鍵環(huán)節(jié)，加以適當?shù)囊龑Ш忘c撥，促使學生主動思考，從現(xiàn)有的知識結構出發(fā)，通過研究和探索，掌握新知識。

當前計算機技術發(fā)展日新月異，各種新技術、新工藝、新產品層出不窮，而教材的更新速度跟不上計算機技術的發(fā)展，往往會出現(xiàn)課本上介紹的內容比較陳舊的現(xiàn)象，如果教師在授課時仍然照本宣科，自然不能激發(fā)學生的學習興趣。教師應該及時向學生傳遞一些新的學科技術和應用信息，比如在計算機硬件技術方面，各主要硬件生產廠商新推出的CPU 類型，其中采用了什么新技術，市面上又出現(xiàn)了什么新型芯片和外設，有什么特點等，將有關信息及時融入課堂教學中，加快學生知識的更新，從而在學生已有知識和當前新技術之間建立認知上的失衡，促使學生關注新概念、新技術，激發(fā)學習興趣。

2.3突出重點，“舉一反三”強化

啟發(fā)式教學的目的是學生能夠舉一反三，靈活運用。學生能夠將學習到的思維方式和解決問題的方法在相同或類似的場景中靈活使用，這種舉一反三的運用說明學生對知識已經掌握，具備了分析解決問題的能力，達到了啟發(fā)式教學的目的。

在計算機硬件基礎課程教學中，很多知識點具有內在的相似性，教師沒有必要一一介紹，而只需要選擇一個有代表性的知識點講授明白，與之相似的內容可以安排學生自學。比如80x86 的指令系統(tǒng)的教學，如果教師按照教材順序逐條講解各條指令的格式和功能，容易使課堂教學枯燥乏味，課堂氣氛也會比較沉悶，學生的思維活動得不到積極調動[3]。而如果教師先對幾類主要指令進行概要性地介紹，然后重點就如何理解和使用各類指令的方法進行講解，然后布置一些指令應用的作業(yè)題，指導學生進行自學，即可達到熟悉主要指令的教學目標，這種教師講授核心內容與全部內容由教師講授的教學方法相比，既節(jié)省了時間，又提高了學生的自學能力，事半功倍。再比如講授可編程接口芯片教學內容時，需要介紹8259A、8255A、8254等多種接口芯片，每種接口芯片都要學習芯片的基本功能、內部結構與外部引腳、內部端口尋址、應用編程四個方面的內容，在這部分內容的教學中教師只需要選擇一種芯片作為典型講解透徹，其他幾種接口芯片安排學生按照同樣的思路進行自學即可，最后通過安排接口芯片的實驗，對學生所學的理論知識進一步深化并綜合應用，培養(yǎng)學生的實際動手能力和創(chuàng)新能力。

3 總結

為了改進計算機硬件基礎課程的教學效果，針對當前灌輸式、注入式教學存在的問題，采用啟發(fā)式教學方法改進授課過程：精心選擇學生感興趣的問題引入新課，通過創(chuàng)設問題情境激發(fā)學生的興趣；輔助啟發(fā)學生對教學內容的知識點進行邏輯上的梳理，根據(jù)學生的認知現(xiàn)狀在關鍵環(huán)節(jié)進行引導、啟發(fā)和點撥，使學生的思維得到訓練；重新設計和組織教學內容，突出重點，對相似的知識可以安排學生自學，使學生能夠舉一反三，靈活運用。這些改進措施已經在教學實踐中采用，結果表明有助于提高學生的學習興趣，提高學生學習的積極性和主動性，充分表明采用啟發(fā)式教學能夠鍛煉學生的思維能力，有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和綜合素質的提高。

參考文獻：

[1] 鄒逢興，陳立剛.計算機硬件技術基礎（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2] 李 萌.略論啟發(fā)式教學[J].長春師范學院學報（人文社會科學版），2005（9）：142.

[3] 鄒逢興.關于創(chuàng)新計算機硬件技術基礎課程教學的實踐和思考[J].計算機教育，2004（2）：82-84.endprint