知識管理在計算機實驗教學中的應用

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摘要：計算機課程中理論與實際操作能力是緊密結合的，實驗教學效果的好壞是創(chuàng)新能力和實踐能力培養(yǎng)的關鍵環(huán)節(jié)。知識管理是一個知識開發(fā)、傳播、應用、積累和更新動態(tài)過程。本項目將知識管理應用于網絡實驗系統(tǒng)的開發(fā)和管理中，提供了一種新的指導思想和支持技術，以此優(yōu)化實驗系統(tǒng)的開發(fā)和利用。同時，有利于資源共享和知識創(chuàng)新能力的激勵，有利于教學質量和學生技能的提升。

關鍵詞：知識管理；實驗教學；計算機實驗

知識管理是以知識為核心的管理，其管理過程包括了知識的獲取、存儲、傳播和開發(fā)應用。隨著信息技術的迅猛發(fā)展，當前知識管理與計算機網絡技術緊密結合，通過網絡對各種教學資源進行有效果組織與管理，實現知識表現途徑和傳播的多樣化，保證教與學各用戶之間的資源共享與信息互通，從而來創(chuàng)新學習的自我組織行為及實施效果。實驗教學不僅能幫助學生形成正確的概念，加深對規(guī)律的理解，而且與課堂理論教學相比，實驗課程在培養(yǎng)和提高學生動手實踐能力、觀察能力、理論聯系實際能力等方面有著先天的優(yōu)勢，同時它也為學生的研究能力、開拓能力、創(chuàng)新意識等綜合科學素質的培養(yǎng)提供了較好的路徑。因此，實驗課程在學科教學中具有不可替代的作用。

一實驗教學與知識管理基礎

自20世紀90年代以來，隨著網絡技術的快速發(fā)展及其在各行業(yè)的普及，信息化也成為現代教育發(fā)展的主流和方向，教學方式、學習途徑與方法，都發(fā)生了巨大的改變，隨之發(fā)展的網絡遠程學習系統(tǒng)也成為了教育教學與現代信息技術相結合的產物。網絡學習系統(tǒng)的應用，改變了時空的局限，在很大程度上克服了高校擴展以來所面臨的人員快速增長與教學設施嚴重不足的矛盾，讓教學個性化、學習自主化、資源共享化和管理自動化在學習過程中得到了充分的體現，是對學習過程和學習資源進行設計、開發(fā)、利用、管理和評價的理論與實踐。在傳統(tǒng)的實驗教學中，教師自上而下的向學生傳播理論知識，并教會學生實驗方法和手段。但在此過程，學生與教師之間往往缺乏足夠的交流，這也就導致了學生學到的通常是一些顯性知識，即那些已經成文的或可以度量的、可以進行計算機處理的知識和信息。而對于存在于教師頭腦中的各種經驗、技能、訣竅等隱性知識卻無從獲得。知識管理是運用先進的信息和通信手段，將所學知識作為數字化資源進行存儲，通過對知識的強化管理，來改變學習成員的思維模式和行為，從而建立起知識共享和創(chuàng)新的知識系統(tǒng)，最大限度地提高學習效果。在傳統(tǒng)的網絡學習系統(tǒng)中，學習通常是單向的，所提供的資源也是非常有限的，在學習過程中一旦遇到問題，需要求助的時候通常由于資源的不足而無法獲取足夠的學習指導，也缺乏一個有效的交流平臺與其他學習進行有效的探討。知識管理是從企業(yè)管理中發(fā)展起來的新興理論，對知識的積累、共享、協(xié)作、交互、創(chuàng)新以及將隱性知識顯性化等理念對解決課程學習中對知識的有效管理等問題有指導意義。對于計算機課程特別是程序語言的實驗來講，由于學習者缺乏基本的程序分析、編寫、調試等經驗，使得大部分學習者在學習過程中感覺迷茫，無從下手，找不到學習切入點。應該說，學生對程序語言的學習，通常是入門難、難入門，無法適應使用計算機思維而不是人的思維去解決學習中遇到的問題。如何將教師的知識和學習心得，以一種有效的途徑傳授給學生，是提高學生學習效果所需要解決的首要課題，知識管理提供了一種解決思維。其目的就是要以恰當的方式把知識傳送給恰當的人，實現信息的有效應用，充分發(fā)揮信息的價值。將知識管理與網絡實驗系統(tǒng)相結合，以此來研究一種優(yōu)化的、對學生學習有足夠幫助的實驗輔助系統(tǒng)。知識管理是以知識為核心的管理，而在計算機教學實驗中，知識的表現形式是多樣化的。要想使得各種類型的知識在網絡系統(tǒng)中得到有效傳播，首先必須對知識進行數字化存儲。同時，知識管理對網絡實驗系統(tǒng)的支持，對于運用集體的智慧來提高應變和創(chuàng)新能力、提高教學質量，并最終達到提高學生實驗技能和等級考試過級率的目的。

二知識管理與實驗教學的結合

（一）實驗知識的編碼和知識庫建設。在大學計算機實驗教學中，教師首先傳授的就是與課程內容相關的顯性知識，對這部分知識進行管理，可極大提高知識傳播效果。顯性知識是可以通過書本、語言等方式來傳播的知識，借助知識編碼，將需要講授的內容轉化為知識，通過實驗教學系統(tǒng)進行傳遞，使其便于學習、共享和交流，進而實現有序化、系統(tǒng)化的管理。在信息時代，信息系統(tǒng)的建設是為了實現資源共享和互聯互通，在知識管理模式下的實驗教學系統(tǒng)中，知識庫是實現知識編碼和信息共享的重要前提。使用統(tǒng)一的數據結構來存儲知識，通過知識庫的建設，從而完成知識儲存和信息共享的系統(tǒng)平臺建設。在系統(tǒng)平臺內，教師通過相關接口，將自己需要講授的知識及時地存入知識庫，形成系統(tǒng)化的知識。同時，在系統(tǒng)設計中，增加知識檢索功能模塊，以此來幫助學習者快速發(fā)現和獲取學習資源。（二）實驗項目演示平臺研究，實現實驗知識的綜合轉化。在基于知識管理的網絡實驗系統(tǒng)中，設計實驗項目演示模塊，將授課教師的編程技巧和方法，通過情景環(huán)境設計、案例分析等手段，實現顯性知識文檔化。學習者在新知識的學習，通常需要經歷觀察、模仿再到自我動手實踐一系列過程。在觀察和模仿的過程中，去學習自己不懂的知識，同時，也能在這一過程中，將老師的實驗技能，通過聆聽、操作等學習實踐，將他人的知識變?yōu)樽陨淼闹R。（三）實驗技能交流平臺研究，以達到隱性知識的傳遞。隱性知識是教師在實際情境中通過實踐獲得的技巧和經驗，也是在學習程序設計等相關實驗項目時學習者最為缺乏的。由于此方面知識的缺乏，從而也導致大部分學習者感覺迷茫，找不到切入點。很多時候都是我們知道的多于我們所說的。在實際教學中，教師不僅需要講授與課程內容緊密相差的顯性知識，同時，也要利用自己的經驗和學習心得等隱性知識傳遞給學生，從而幫助學習者能夠更快速的掌握所學內容。在本項目的研究中，通過對交流平臺的研究，學習者通過論壇、在線答疑以及Blog等方法促進師生之間深層次的對話，以達到隱性知識的傳遞。通過實時交互，將學生的困惑和教師的心得進行及時的溝通，學習者在此過程中，可以充分學習和借鑒教師的經驗、技巧等以及學習者的學習心得。最后系統(tǒng)再借助于后期的信息收集和整理，形成隱性知識庫。

三結論

知識管理在大學計算機實驗教學中的應用，通過對知識的獲取、歸納整理、存儲以及共享利用，實現了將教師、學生和知識三者構成了一個動態(tài)的信息體系，充分發(fā)揮信息時代環(huán)境下知識管理的積極作用，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實驗技能，最大程度上提高教與學的效果。

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作者:劉祖珉 魏琴 李思明 單位:成都理工大學信息科學與技術學院