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知识管理在计算机实验教学中的应用

摘要:计算机课程中理论与实际操作能力是紧密结合的,实验教学效果的好坏是创新能力和实践能力培养的关键环节。知识管理是一个知识开发、传播、应用、积累和更新动态过程。本项目将知识管理应用于网络实验系统的开发和管理中,提供了一种新的指导思想和支持技术,以此优化实验系统的开发和利用。同时,有利于资源共享和知识创新能力的激励,有利于教学质量和学生技能的提升。

关键词:知识管理;实验教学;计算机实验

知识管理是以知识为核心的管理,其管理过程包括了知识的获取、存储、传播和开发应用。随着信息技术的迅猛发展,当前知识管理与计算机网络技术紧密结合,通过网络对各种教学资源进行有效果组织与管理,实现知识表现途径和传播的多样化,保证教与学各用户之间的资源共享与信息互通,从而来创新学习的自我组织行为及实施效果。实验教学不仅能帮助学生形成正确的概念,加深对规律的理解,而且与课堂理论教学相比,实验课程在培养和提高学生动手实践能力、观察能力、理论联系实际能力等方面有着先天的优势,同时它也为学生的研究能力、开拓能力、创新意识等综合科学素质的培养提供了较好的路径。因此,实验课程在学科教学中具有不可替代的作用。

一实验教学与知识管理基础

自20世纪90年代以来,随着网络技术的快速发展及其在各行业的普及,信息化也成为现代教育发展的主流和方向,教学方式、学习途径与方法,都发生了巨大的改变,随之发展的网络远程学习系统也成为了教育教学与现代信息技术相结合的产物。网络学习系统的应用,改变了时空的局限,在很大程度上克服了高校扩展以来所面临的人员快速增长与教学设施严重不足的矛盾,让教学个性化、学习自主化、资源共享化和管理自动化在学习过程中得到了充分的体现,是对学习过程和学习资源进行设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践。在传统的实验教学中,教师自上而下的向学生传播理论知识,并教会学生实验方法和手段。但在此过程,学生与教师之间往往缺乏足够的交流,这也就导致了学生学到的通常是一些显性知识,即那些已经成文的或可以度量的、可以进行计算机处理的知识和信息。而对于存在于教师头脑中的各种经验、技能、诀窍等隐性知识却无从获得。知识管理是运用先进的信息和通信手段,将所学知识作为数字化资源进行存储,通过对知识的强化管理,来改变学习成员的思维模式和行为,从而建立起知识共享和创新的知识系统,最大限度地提高学习效果。在传统的网络学习系统中,学习通常是单向的,所提供的资源也是非常有限的,在学习过程中一旦遇到问题,需要求助的时候通常由于资源的不足而无法获取足够的学习指导,也缺乏一个有效的交流平台与其他学习进行有效的探讨。知识管理是从企业管理中发展起来的新兴理论,对知识的积累、共享、协作、交互、创新以及将隐性知识显性化等理念对解决课程学习中对知识的有效管理等问题有指导意义。对于计算机课程特别是程序语言的实验来讲,由于学习者缺乏基本的程序分析、编写、调试等经验,使得大部分学习者在学习过程中感觉迷茫,无从下手,找不到学习切入点。应该说,学生对程序语言的学习,通常是入门难、难入门,无法适应使用计算机思维而不是人的思维去解决学习中遇到的问题。如何将教师的知识和学习心得,以一种有效的途径传授给学生,是提高学生学习效果所需要解决的首要课题,知识管理提供了一种解决思维。其目的就是要以恰当的方式把知识传送给恰当的人,实现信息的有效应用,充分发挥信息的价值。将知识管理与网络实验系统相结合,以此来研究一种优化的、对学生学习有足够帮助的实验辅助系统。知识管理是以知识为核心的管理,而在计算机教学实验中,知识的表现形式是多样化的。要想使得各种类型的知识在网络系统中得到有效传播,首先必须对知识进行数字化存储。同时,知识管理对网络实验系统的支持,对于运用集体的智慧来提高应变和创新能力、提高教学质量,并最终达到提高学生实验技能和等级考试过级率的目的。

二知识管理与实验教学的结合

(一)实验知识的编码和知识库建设。在大学计算机实验教学中,教师首先传授的就是与课程内容相关的显性知识,对这部分知识进行管理,可极大提高知识传播效果。显性知识是可以通过书本、语言等方式来传播的知识,借助知识编码,将需要讲授的内容转化为知识,通过实验教学系统进行传递,使其便于学习、共享和交流,进而实现有序化、系统化的管理。在信息时代,信息系统的建设是为了实现资源共享和互联互通,在知识管理模式下的实验教学系统中,知识库是实现知识编码和信息共享的重要前提。使用统一的数据结构来存储知识,通过知识库的建设,从而完成知识储存和信息共享的系统平台建设。在系统平台内,教师通过相关接口,将自己需要讲授的知识及时地存入知识库,形成系统化的知识。同时,在系统设计中,增加知识检索功能模块,以此来帮助学习者快速发现和获取学习资源。(二)实验项目演示平台研究,实现实验知识的综合转化。在基于知识管理的网络实验系统中,设计实验项目演示模块,将授课教师的编程技巧和方法,通过情景环境设计、案例分析等手段,实现显性知识文档化。学习者在新知识的学习,通常需要经历观察、模仿再到自我动手实践一系列过程。在观察和模仿的过程中,去学习自己不懂的知识,同时,也能在这一过程中,将老师的实验技能,通过聆听、操作等学习实践,将他人的知识变为自身的知识。(三)实验技能交流平台研究,以达到隐性知识的传递。隐性知识是教师在实际情境中通过实践获得的技巧和经验,也是在学习程序设计等相关实验项目时学习者最为缺乏的。由于此方面知识的缺乏,从而也导致大部分学习者感觉迷茫,找不到切入点。很多时候都是我们知道的多于我们所说的。在实际教学中,教师不仅需要讲授与课程内容紧密相差的显性知识,同时,也要利用自己的经验和学习心得等隐性知识传递给学生,从而帮助学习者能够更快速的掌握所学内容。在本项目的研究中,通过对交流平台的研究,学习者通过论坛、在线答疑以及Blog等方法促进师生之间深层次的对话,以达到隐性知识的传递。通过实时交互,将学生的困惑和教师的心得进行及时的沟通,学习者在此过程中,可以充分学习和借鉴教师的经验、技巧等以及学习者的学习心得。最后系统再借助于后期的信息收集和整理,形成隐性知识库。

三结论

知识管理在大学计算机实验教学中的应用,通过对知识的获取、归纳整理、存储以及共享利用,实现了将教师、学生和知识三者构成了一个动态的信息体系,充分发挥信息时代环境下知识管理的积极作用,从而培养学生的创新能力和实验技能,最大程度上提高教与学的效果。

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作者:刘祖珉 魏琴 李思明 单位:成都理工大学信息科学与技术学院

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