知识认知导航理论在《C语言程序设计》课程的实践:C语言程序设计

　　[摘要]探讨以知识认知导航理论为基础的教学方法,将其应用到C语言课程的教学中,通过构建知识认知导航图,建立有效的阶段学习效果定位机制,将课程知识结构视图化、学习者的学习过程视图化。并结合项目驱动法完善知识体系,真正实现学以致用,为教与学的改进与深化提供一个很好的参考模式。
　　[关键词]知识认知导航C语言程序设计
　　中图分类号:G71文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1210102-02
　　
　　一、引言
　　
　　C语言作为计算机程序设计的基础课程,对于培养学生基本程序设计思路的地位不可撼动。对于C语言来说,教学的最终目的是让学习者能够熟练的利用相关软件编译C语言程序。然而,据具体教学实践来看,这一教学目标的实现情况并不乐观。
　　究其原因,就课程特点来说,C语言课程体系结构严密,需要记忆并灵活运用的知识点多,程序设计逻辑性强、灵活度高。作为程序设计的初学者,在有限的课时内不易掌握相关知识。就学生的学习行为来说,学生对C语言课程的学习具有盲目性,没有构建出学科的知识结构,而这正是问题所在的关键。
　　为了克服这样一种不良的教学境况,本文设计出了一个以知识认知导航理论为基础的C语言课程的教学改良方法。
　　
　　二、知识认知导航理论概述
　　
　　知识认知导航是遵照学科的知识结构特点和学习者的认知特点,为学习者的学习提供一种引导性服务。
　　知识是相对稳定的、具有特定结构的体系,对知识的学习是不能改变这种结构的。为此合理的知识结构有利于知识的灵活运用,有利于促进进一步的学习。对于学习者,在接触一个新的学科领域时,首先是以接受性学习为主,在对该学科的知识结构明确的基础上据个人的实际情况来确定具体的学习目标和学习路径,然后再从点滴学起,建构完整的知识结构。所以人的学习首先是由大到小的细化过程,然后是由小到大的建构过程。前一个过程主要依赖于过程的引导,后一个过程则受外界引导和自身领悟力两者的影响。而在实际的学习中,这两个过程是并列交替进行的。在整个学习过程中,教师以引导者、促进者的身份出现,而不是知识的灌输者。
　　基于上述人们对知识的认知特点,如果能够建立起一个可以引导人们对专业领域知识进行认识、学习的导航系统,则可以将整个学科的知识内容、分化关系、层次结构、发展动向以及前沿最新研究等清晰地展示给学习者,使得学习者能够在该系统上确立自己的知识层次、认知位置和最邻近发展区,并且为学习者的具体学习提供引导作用。
　　知识认知导航以学习导航和对知识框架的认识为核心,其学习过程如图1所示。
　　图1知识认知导航学习过程
　　从图1中可以看出,学习者是经过学习、定位、知识结构变化、再学习这样一个不断循环的过程中实现知识的积累和构建的。
　　可见知识认知导航的目的就是:使学习者能始终认清位置、认清方向,并引导学习者及时纠正偏差,保证学习能沿着正确的方向前进。
　　
　　三、基于知识认知导航理论的C语言课程教学方案设计
　　
　　(一)构建课程知识体系的知识认知导航图
　　知识认知导航图属于知识地图的一种形式。知识地图的概念最早是由情报学家布鲁克斯于20世纪80年代初提出的,他认为人类的知识结构可以绘制成各个单元概念为结点的学科认识图,体现知识之间的联系和获取途径,以帮助用户知道在什么地方能够找到知识的管理工具。
　　对于C语言课程来说,专业的理论知识,各知识点连贯性强,其较强的逻辑性思维,使得初学者很容易一头雾水,无从下手。为此作为一门课程的引导者,教师必须在学习者学习这门课程之前将该课程的知识体系以一个简单明了的结构视图展现在学习者面前。通过对该课程的知识背景、结构框架及内容之间的相互联系等的讲解,使学习者的头脑中先搭建一个整体的知识框架,以后的学习就是往这个框架中填充的过程。知识框架的搭建,为本门课程的学习确定了总体方向,学习者就可以从整体中去把握学习过程中的重点难点,以防止在错综复杂的知识体系中迷失方向。
　　由于学习者的个体差异,不同学习者的知识结构是不一样的。因此,构建知识体系的知识认知导航图也为学习者在学习之初的自我定位提供了一个很好的依据。
　　图2《C语言程序设计》知识认知导航图
　　针对C语言这一门课程而言,就可以其课程特点,按照一般学习者的知识的认知过程、特点以及获取知识的先后顺序,构建出一个C语言课程的知识认知导航图。
　　图2是以知识的生长、分化为主线,以所学知识的应用先后来划分层次的,该图仅画出了学习该课程中的几个主要过程,其余部分均被省略。
　　在该图中,纵向箭头表示计算机技术的一个大的发展过程,同时也是该课程理论学习的总顺序。横向联系表示在不同的阶段所需要学习的相关内容,并且标出部分内容在整个课程中的地位。教师可以以这样一个导航图为基础,在详细介绍课程之前,提纲挈领的将本课程的整体框架、各个知识点的相互关系以及该课程的发展讲述给学习者。同时也可以以该图为基础,以知识测试的方式,通过让学习者进行若干相关知识的测试,得到不同学习者的已有知识成分,使得教师掌握学习者的第一手知识结构资料,以便后继教学的因材施教;也使得学习者能够清晰地知道自己在该课程中已经学习过哪些内容,还有哪些没有学习过,为后继学习指明了方向。
　　构建课程知识体系的知识认知导航图,可以完整地体现本课程的总体知识结构,并且按照知识的生长、分化为主线,以知识在本课程的应用先后来划分层次,将原本杂乱的基础知识编织成一个相互关联的知识网络,使教师与学习者都能够清晰的掌握该课程的结构,为教与学提供了一个便捷的知识传播与获取的路径。
　　(二)单类知识体系视图化
　　对于C语言程序设计来说,仅从图2便可以看出该课程的所涉及知识相当专业,所包含的内容相当繁复,仅仅为学习者提供一个课程的总体框架是不能满足的,也不利于学习者去掌握该课程中分支知识的具体内容,此时,还需要为学习者提供单类知识的知识体系导航图,为学习者详细的描述出该知识点的分类、应用及常见案例等。然而将单类知识从课程总体框架中分离并不意味着将该知识点独立,而是为了让学习者在掌握该知识详细内容的前提下,逐步构建该课程理论体系的结构图。通过单类知识体系的视图化,在将单个知识点清晰地展现给学习者,便于其深入了解该知识点的同时,也为学习者对感兴趣的内容进行进一步的学习指明了方向。因此,单类知识体系视图的构建,是教师为学习者提供知识深层学习的有效手段,也是教师在备课与讲授的时候所要注意的地方。
　　(三)利用项目驱动法建立阶段学习效果定位机制
　　知识认知导航图,不但要为学习者提供一个有效便捷的学习路径,还要为学习者的学习效果进行及时的测试定位,即将学习者的学习过程视图化。这样,便于教师与学习者了解学习者的学习情况,从而为进一步的教与学提供参考依据。
　　项目驱动法,就是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。这种方法可以很好的测试出学生的学习情况,并明确地定位出学生对于知识的掌握程度。
　　对于C语言课程本身来说,项目驱动法是测试学生学习效果的最佳方法。为此,通过结合课程知识体系的知识认知导航图与单类知识体系视图,利用项目驱动教学法可以构建阶段学习效果定位机制。首先,以单类知识体系视图为结点,通过构建相关知识的测试题库,根据题目的难易程度,以及测试者的测试成绩,可以直接获取学习者的结点学习情况;其次,以课程知识体系的知识认知导航图,构建课程的阶段性测试题库,结合上述结点的测试题(尤其是学习者做错的题),通过测试可以提供学习者阶段性的学习情况;最后,利用具体的程序项目,对学习者的综合能力进行测试,提供学习者对知识的整体把握情况。这样通过结点测验、阶段测验与综合项目测试相结合,为学习者与教师提供了最为直接的学习情况参数,从而为进一步的教与学提供了参考依据。
　　
　　四、用项目驱动法完善知识体系
　　
　　如前所述,C语言程序设计这一课程特点是要将所学知识应用于实际。知识认知导航理论可以为学习者构建一套完整的理论体系,但是针对具体的应用,则要求学习者需要丰富的实践经验、创新意识和团队精神,而项目驱动法正好能够很好的训练学习者的这些能力。它将教师从知识认知导航中的引导者变成了知识的统筹者,将学习者从构建知识网变成使用知识网,让学习者变成了认知的主体,真正实现学以致用。利用项目驱动法,结合软件工程流程,通过具体项目的设计、实施、控制、评价,可以很好的巩固学习者的知识点,激发学习者的自学兴趣,明确学习目的,实现学习者由被动学习转为主动学习,进一步完善学习者的知识结构体系,同时也有利于教师对学习者知识掌握程度的评价。
　　
　　五、结束语
　　
　　以知识认知导航理论为基础的教学方法,通过构建知识认知导航图,建立有效的阶段学习效果定位机制,可以将繁杂的知识联系在一起,将课程知识结构和学习者的学习过程视图化,便于教与学,同时也为教师与学习者及时掌握学习情况提供了参考依据。在学习过程中结合项目驱动教学法为学习者的学习效果进行定位,有利于知识的结构化,为教与学的改进与深化提供了很好的参考模式。
　　
　　
　　参考文献:
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