王光偉

摘要：目前， 計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)課程教學(xué)中普遍存在不能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的問(wèn)題，影響了教學(xué)效果。采用啟發(fā)式教學(xué)方法，通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，構(gòu)建學(xué)生的認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在求知欲，教師通過(guò)思維引導(dǎo)、關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)撥等啟發(fā)式教學(xué)手段輔助學(xué)生主動(dòng)探索新知識(shí)，并能靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，形成創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞： 啟發(fā)式教學(xué)；計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)；問(wèn)題情境

中圖分類(lèi)號(hào)： TP314 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)課程是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育系列課程中的核心課程之一，是高校工科各專(zhuān)業(yè)重要的基礎(chǔ)必修課之一。課程主要研究計(jì)算機(jī)硬件的組成、一般原理和應(yīng)用方法。課程內(nèi)容主要包括計(jì)算機(jī)組成原理、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)和微機(jī)接口技術(shù)三大部分[1]，目的在于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力和實(shí)踐能力，使其具有運(yùn)用計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)解決本專(zhuān)業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域中問(wèn)題的能力。在內(nèi)容多、課時(shí)少的現(xiàn)實(shí)情況制約下，教學(xué)任務(wù)很重，學(xué)生在知識(shí)的掌握上也存在很多難點(diǎn)需要突破，一些教師為了在課內(nèi)系統(tǒng)地講完課本知識(shí)，采用灌輸式、注入式教學(xué)方法比較普遍，對(duì)學(xué)生的思維啟發(fā)不夠，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性不夠，影響了課程的教學(xué)質(zhì)量。為解決這一問(wèn)題，必須將以教師為主體轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主體，將注入式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)閱l(fā)式教學(xué)，將注重知識(shí)的傳授轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅厮季S的啟發(fā)，是課程更加有利于學(xué)生能力的發(fā)展，促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立思考、創(chuàng)新思維的鍛煉與提高。

1 啟發(fā)式教學(xué)

啟發(fā)式教學(xué)是指教師在教學(xué)過(guò)程中以啟發(fā)學(xué)生的思維為核心，通過(guò)采用各種教學(xué)方法和手段調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，最終達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的一種教學(xué)指導(dǎo)思想和教學(xué)方法。啟發(fā)式教學(xué)古已有之，孔子說(shuō)過(guò)“不憤不啟，不徘不發(fā)。舉一隅不以三隅反，則不復(fù)也”[2]，這句話概括了啟發(fā)式教學(xué)的時(shí)機(jī)、方法和目的：教學(xué)時(shí)機(jī)是學(xué)生“憤”、“徘”的思維狀態(tài)；方法是“啟發(fā)”，即點(diǎn)撥思路、開(kāi)啟思維、循循善誘；目的是舉一反三、靈活運(yùn)用。古希臘思想家蘇格拉底采用的啟發(fā)式教學(xué)方法是從簡(jiǎn)單的問(wèn)題出發(fā)，對(duì)學(xué)生回答中存在的錯(cuò)誤進(jìn)行反詰，從而使學(xué)生進(jìn)入自相矛盾的境地，在思維上產(chǎn)生困惑，促使學(xué)生積極思索，然后輔以啟發(fā)誘導(dǎo)，逐步幫助學(xué)生得出正確結(jié)論。在現(xiàn)代學(xué)習(xí)理論中，啟發(fā)式教學(xué)在教學(xué)目標(biāo)上，強(qiáng)調(diào)不僅傳授知識(shí)，同時(shí)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(dǎo)作用的同時(shí)，更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位。在教學(xué)法的運(yùn)用上，著眼于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性，使學(xué)生處于積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)；將教師教學(xué)活動(dòng)的重點(diǎn)放在組織與指導(dǎo)學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)活動(dòng)上，不斷提高學(xué)生學(xué)習(xí)的獨(dú)立性和自主性。

2 計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)課程中應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)的方法

2.1 精選案例，創(chuàng)設(shè)啟發(fā)情境

學(xué)生的疑惑是產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣和積極性的基礎(chǔ)，也是教師實(shí)施啟發(fā)式教學(xué)的起點(diǎn)。學(xué)生對(duì)將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容有所知但不全知，似是而非、似懂非懂，面臨疑惑，從而產(chǎn)生研究問(wèn)題的欲望，處于思維活躍的求知狀態(tài)。但是很多情況下學(xué)生積極的求知欲望狀態(tài)并不是自然產(chǎn)生的，需要師生共同培育，作為教師，需要通過(guò)創(chuàng)造教學(xué)情境，主動(dòng)生成疑惑，構(gòu)建認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在求知欲。

在當(dāng)前計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)課程的教學(xué)中，一些教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的生活實(shí)際有距離，如果此時(shí)教師在教學(xué)開(kāi)始時(shí)不注重從現(xiàn)實(shí)生活出發(fā)，直接告訴學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容，然后講授課程內(nèi)容，這樣一開(kāi)始就進(jìn)入了注入式教學(xué)的路子，很容易導(dǎo)致學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣。這樣的教學(xué)從表面上看節(jié)約了教學(xué)時(shí)間，但是學(xué)生體會(huì)不到學(xué)習(xí)內(nèi)容的價(jià)值，從內(nèi)心感受不到學(xué)習(xí)需要，新學(xué)習(xí)的內(nèi)容沒(méi)有與學(xué)生已有的知識(shí)和觀念建立實(shí)質(zhì)性聯(lián)系，會(huì)覺(jué)得教師教的內(nèi)容抽象枯燥，從而失去興趣，學(xué)生沒(méi)有積極主動(dòng)的思維活動(dòng)，最終嚴(yán)重影響教學(xué)效果的達(dá)成。

一般來(lái)說(shuō)，每次教學(xué)活動(dòng)開(kāi)始時(shí)，教師需要?jiǎng)?chuàng)造問(wèn)題情境，引導(dǎo)出本次課程需要學(xué)習(xí)和研究的問(wèn)題。比如教師可以從日常生活的情景創(chuàng)設(shè)問(wèn)題，在講授計(jì)算機(jī)的組成時(shí)，教師可以問(wèn)學(xué)生：“如果網(wǎng)上采購(gòu)個(gè)人電腦，你最關(guān)注的指標(biāo)有哪些？是CPU的頻率？還是內(nèi)存的容量？為什么？”，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)這些內(nèi)容的興趣；在講授定時(shí)器計(jì)數(shù)器知識(shí)時(shí)，首先問(wèn)學(xué)生“日常生活中，空調(diào)、電視機(jī)等很多家用電器上都有定時(shí)功能，是如何實(shí)現(xiàn)的呢？”，這些問(wèn)題情景是從日常生活中提煉的，貼近學(xué)生的思維認(rèn)知現(xiàn)狀，容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)入學(xué)習(xí)內(nèi)容顯得水到渠成，樸實(shí)自然。endprint

2.2知識(shí)鋪墊，適時(shí)點(diǎn)撥啟發(fā)

進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)的前提條件是：在知識(shí)結(jié)構(gòu)上，學(xué)生要有所知，但不全知，這樣才會(huì)激發(fā)學(xué)生的興趣，教學(xué)內(nèi)容對(duì)學(xué)生過(guò)于困難或過(guò)于簡(jiǎn)單，都不利于啟發(fā)式教學(xué)的進(jìn)行。這需要教師事先掌握學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，在學(xué)生已掌握的知識(shí)和需要講授的新知識(shí)之間創(chuàng)造認(rèn)知上的“階梯”， 使將要學(xué)習(xí)的新內(nèi)容與學(xué)生目前的知識(shí)狀況之間產(chǎn)生一種失衡狀態(tài)，形成認(rèn)知沖突，從而激發(fā)學(xué)生的求知熱情。在新知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中教師的講授不要追求面面俱到，平鋪直敘，而應(yīng)當(dāng)講授清楚新舊知識(shí)的邏輯關(guān)系，幫助學(xué)生理清思路，將重點(diǎn)放到學(xué)生存在疑惑的關(guān)鍵點(diǎn)上，打通思維的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加以適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和點(diǎn)撥，促使學(xué)生主動(dòng)思考，從現(xiàn)有的知識(shí)結(jié)構(gòu)出發(fā)，通過(guò)研究和探索，掌握新知識(shí)。

當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展日新月異，各種新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品層出不窮，而教材的更新速度跟不上計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，往往會(huì)出現(xiàn)課本上介紹的內(nèi)容比較陳舊的現(xiàn)象，如果教師在授課時(shí)仍然照本宣科，自然不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師應(yīng)該及時(shí)向?qū)W生傳遞一些新的學(xué)科技術(shù)和應(yīng)用信息，比如在計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)方面，各主要硬件生產(chǎn)廠商新推出的CPU 類(lèi)型，其中采用了什么新技術(shù)，市面上又出現(xiàn)了什么新型芯片和外設(shè)，有什么特點(diǎn)等，將有關(guān)信息及時(shí)融入課堂教學(xué)中，加快學(xué)生知識(shí)的更新，從而在學(xué)生已有知識(shí)和當(dāng)前新技術(shù)之間建立認(rèn)知上的失衡，促使學(xué)生關(guān)注新概念、新技術(shù)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

2.3突出重點(diǎn)，“舉一反三”強(qiáng)化

啟發(fā)式教學(xué)的目的是學(xué)生能夠舉一反三，靈活運(yùn)用。學(xué)生能夠?qū)W(xué)習(xí)到的思維方式和解決問(wèn)題的方法在相同或類(lèi)似的場(chǎng)景中靈活使用，這種舉一反三的運(yùn)用說(shuō)明學(xué)生對(duì)知識(shí)已經(jīng)掌握，具備了分析解決問(wèn)題的能力，達(dá)到了啟發(fā)式教學(xué)的目的。

在計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)課程教學(xué)中，很多知識(shí)點(diǎn)具有內(nèi)在的相似性，教師沒(méi)有必要一一介紹，而只需要選擇一個(gè)有代表性的知識(shí)點(diǎn)講授明白，與之相似的內(nèi)容可以安排學(xué)生自學(xué)。比如80x86 的指令系統(tǒng)的教學(xué)，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(xué)枯燥乏味，課堂氣氛也會(huì)比較沉悶，學(xué)生的思維活動(dòng)得不到積極調(diào)動(dòng)[3]。而如果教師先對(duì)幾類(lèi)主要指令進(jìn)行概要性地介紹，然后重點(diǎn)就如何理解和使用各類(lèi)指令的方法進(jìn)行講解，然后布置一些指令應(yīng)用的作業(yè)題，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自學(xué)，即可達(dá)到熟悉主要指令的教學(xué)目標(biāo)，這種教師講授核心內(nèi)容與全部?jī)?nèi)容由教師講授的教學(xué)方法相比，既節(jié)省了時(shí)間，又提高了學(xué)生的自學(xué)能力，事半功倍。再比如講授可編程接口芯片教學(xué)內(nèi)容時(shí)，需要介紹8259A、8255A、8254等多種接口芯片，每種接口芯片都要學(xué)習(xí)芯片的基本功能、內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部引腳、內(nèi)部端口尋址、應(yīng)用編程四個(gè)方面的內(nèi)容，在這部分內(nèi)容的教學(xué)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(xué)生按照同樣的思路進(jìn)行自學(xué)即可，最后通過(guò)安排接口芯片的實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)一步深化并綜合應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

3 總結(jié)

為了改進(jìn)計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)課程的教學(xué)效果，針對(duì)當(dāng)前灌輸式、注入式教學(xué)存在的問(wèn)題，采用啟發(fā)式教學(xué)方法改進(jìn)授課過(guò)程：精心選擇學(xué)生感興趣的問(wèn)題引入新課，通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境激發(fā)學(xué)生的興趣；輔助啟發(fā)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行邏輯上的梳理，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知現(xiàn)狀在關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行引導(dǎo)、啟發(fā)和點(diǎn)撥，使學(xué)生的思維得到訓(xùn)練；重新設(shè)計(jì)和組織教學(xué)內(nèi)容，突出重點(diǎn)，對(duì)相似的知識(shí)可以安排學(xué)生自學(xué)，使學(xué)生能夠舉一反三，靈活運(yùn)用。這些改進(jìn)措施已經(jīng)在教學(xué)實(shí)踐中采用，結(jié)果表明有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，充分表明采用啟發(fā)式教學(xué)能夠鍛煉學(xué)生的思維能力，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和綜合素質(zhì)的提高。

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[3] 鄒逢興.關(guān)于創(chuàng)新計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)的實(shí)踐和思考[J].計(jì)算機(jī)教育，2004（2）：82-84.endprint