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“微机原理与接口技术”分层实践认知体系构建探究 　　摘要：“微机原理与接口技术”是一门软、硬件结合，概念抽象的专业基础课，课程的实践教学是进一步帮助学生在实践中提高认识、建立知识结构、指导高级实践的过程。根据认知的基本规律并结合现代化的教学手段，探讨建立分层实践教学体系。 　　关键词：实践教学；认知理论；分层；教学效应；目标导向 　　作者简介：邝劲松（1972-），男，湖南郴州人，湘南学院物理与电子信息工程系，讲师，南华大学计算机学院硕士研究生；陈水先（1960-），男，湖南郴州人，湘南学院物理与电子信息工程系，教授。（湖南 郴州 423000） 　　基金项目：本文系电子电气类专业《微机原理与接口技术》教学改革、湘南学院院级教改项目（项目编号：2010Y011）的研究成果。 　　中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）31-0163-02 　　J.布鲁纳把良好的学习活动规定为三个紧密联系的步骤，即新知的获得、内部转化加工和对加工的检查。教学活动应促使学生在学习活动中自主学习、积极构建认知结构，并指导有意义的实践活动。“如果有了正确的理论知识，只是把它空谈一阵，束之高阁，并不实行，那么，这种理论再好也是没有意义的。”[1]因此，实践教学是课程教学的重要组成部分，也是大学生获取知识的重要途径。 　　一、课程改革与教学现状分析 　　目前在各高校的课程实践教学中，大部分都强调现代化教学手段的应用与创新，重视实践教学中教师的指导作用和学生的自主地位，并且提倡实践中的协作精神。因此，建立了课堂实验、任务驱动和创新培养的教学模型，设置了不同阶段的验证型、设计型和创新型实验项目，开拓了网络、虚拟和校企联合等开放的实践教学平台。[2]诸如此类的改革和创新的方向都是合理且正确的，但是在实践教学过程中依然存在以下几个方面的问题：一是缺少基本的实践动手能力，大部分学生认为自己解决问题的能力差，不善于运用知识、分析问题。二是缺少自主探究的学习能力和协作精神，学习方法不科学，不善于归纳和演绎。三是缺少开拓、创新精神，不善于发挥主观能动性。 　　现代化的信息技术固然加强了传统的理论与技术之间的联系，但是过分追求教学活动中的内容与形式的创新，而忽视了大学生认知过程的规律以及硬性的认知目标导向，必然会导致以上问题的产生，从而影响实践教学效果和学生学习能力的培养。 　　二、基于认知理论的分层实践教学体系的构建 　　1.分层实践教学体系的基本分析 　　辩证唯物主义的认识论指出：人们首先是从实践中获得感性认识，然后通过归纳和演绎、分析和综合对感性材料进行逻辑加工，以概念、判断、推理的形式形成理性认识，最后通过理想的目的、理想的计划和理想的方案等形式应用于实践，向现实转换。[3]因此，认识的建立经历了从感性到理性的转变，又从理性到实践的飞跃，而且每一个阶段都体现了实践的重要性和认识的能动性。 　　认知负荷理论认为：教学的主要目的是在人的长时记忆中存储信息，并指出知识和技能以图式的形式存储在人的长时记忆中。图式构建以后，经过大量的实践进一步将其自动化。图式自动化可为其他活动在长时记忆中释放空间。因此，熟悉的任务可以被准确流利地操作，同时不熟悉任务的学习也由于获得了极大限度的记忆空间而可以达到高效率。[4] 　　在“微机原理与接口技术”课程实践教学体系的构建中，笔者认为必须遵循大学生认知的基本规律，了解学生的学习行为和认知方式的倾向，依据认知负荷理论的教学效应建立结构清晰、脉络分明的分层实践教学模型，将实践教学划分为验证—扩展实验平台、设计—综合实验平台和开放—创新实验平台等三个层次，制定每个层次的实践教学的硬性培养目标，整合多种思维方式和学习方式进行创建、实施，如图1所示。 　　实践教学的三个层次和认识过程的三个阶段相互对应、紧密联系。在实践教学设计中，考虑认知负荷理论提供的促进教学中央执行机构使用的教学效应，尽量减少学生外部认知负荷，增加关联认知负荷。[4]其中要着重培养学生的逻辑思维和创新思维，挖掘学生在自主性、探究性和协作性等方面的学习特性，发挥学生的自主学习能力和主观能动性，[5]从而在学生的知识体系中建立牢固的认知和技能。同时，要针对硬性的学习目标导向建立灵活评估机制以及偏离目标时的调回途径。 　　2.分层实践教学体系结构 　　（1）验证—扩展实验平台。通过课堂教学中的实物演示、验证实验和虚拟实验构建验证—扩展实验平台，增强学生的感性认识，扩展学生认知的对象和范围。 　　根据样例效应和完成问题效应的教学设计，本层次的验证实验主要是用已经解决好的样例替代传统的问题，这些有解样例学生必须认真验证、总结经验。通过有解样例的学习，新手可以获益良多；而随着学生实践经验的丰富，用待完成的问题