随机通达教学策略在电工(少学时)课程教学的应用

[摘 要]电工（少学时）课程教学存在教学学时少与内容模块多、“厚基础”与“强能力”等一系列的教学矛盾。本文引入基于认知弹性理论的随机通达教学策略，以电工（少学时）教学中电容概念复杂知识进行分析应用。其超文本信息结构以 “十字交叉形”进行表征，但该方法适用于高级知识吸取。为实现“厚基础”，本文提出增加一个适用于低级学习的附加主干――助记法（形象比喻、口诀等），形成“*字交叉形”，取长补短，有效缓解矛盾，对现阶段电工（少学时）教学具有重要的实用性与改革力。

[关键词]随机通达教学策略 认知弹性理论 超文本信息结构表征 助记法 字交叉形

中图分类号：G41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）21-0239-02

1、引言

“电工学”课程是高等工科本科教育非电专业的一门重要电子电气基础课程。本文重点研究电工（少学时）课程的教学，该课程虽学时少，但会涉及到电工（多学时）课程的所有内容，于是普遍存在的教学学时少与教学内容模块多之间的矛盾成为电工（少学时）教学中的主要矛盾。另外，教学学时少与“厚基础”、“强能力”这两个培养目标之间的矛盾也为电工（少学时）教学带来困难[1]。

传统教学忽视了结构不良领域（特点是概念复杂性与案例差异性）与结构良好领域（特点是概念单一性与案例类似性）的差异性，始终沿用结构良好领域的教学方法，过分简化、知识预定，导致出现理论与实际教学效果之间的矛盾。近年来虽一直强调增强学生创新能力，发挥其主动性，但根本的教学理念没改变，无法平衡。

本文介绍的认知弹性理论（Cognitive Flexibility Theory）是由美国伊利诺大学的斯皮若等于1990年提出的一种折中的建构主义学习与教学理论[2]。在该理论的指导下，他们提出了一种新的针对结构不良领域知识（复杂知识）教学方法――随机通达教学（Random Access Instruction）[3]。斯皮若等人主张学习知识是学习者主动建构内部心理表征的过程，教学工作者应该为其提供建构理解所需的基础。

2、随机通达教学策略在电工（少学时）教学中的适用性

2.1 基于认知弹性理论的随机通达教学策略与超文本信息结构表征

斯皮若等提出：“所谓认知弹性理论，是指以多种方式同时重建自己的知识，以便对发生根本变化的情景作出适宜的反应。”[4]传统教学中从单一视角提出的每一个单独的观点虽不是错误的，但不是很全面的。认知弹性理论核心问题是多元认知表征，即从多视角检查某一概念，进而全面地理解该概念。同时，也能增强将这一理解迁移至其它领域的能力。学习阶段分为低级阶段与高级阶段，此理论适用于指导高级阶段的知识吸取，使得学习者主动对内心知识表征，掌握概念的复杂性与知识的应用性。

基于认知弹性理论的随机通达教学策略是一种指导高级知识获得的新的教学策略，突破了传统教学的概念单一化、案例局限化等，实现了质的飞跃。

随机通达教学超文本信息结构表征是以概括性和系统性的概念为主干， 以相关案例为交叉主干， 构成一个由概念和相关案例相互交叉组成的多维度、非线性的“十字交叉形”（Criss-Crossing）的立体网[3]，实现了学习者对复杂知识的“双向”建构，增大超文本信息结构的非线性力，并具有一定的自由度和导航力，避免了学习者在复杂知识获取时迷失方向。

2.2 随机通达教学策略在电工（少学时）课程教学的适用性

传统教学指导下的电工（少学时）课程存在着一系列矛盾，除由传统教学的一些弊端决定外，电工（少学时）本身的概念复杂性和案例交叉划使得预先设定好的思维框架不够完善。笔者认为，一者，必须重新应用一种高级教学方法作为教学指导；二者，必须将课程中被传统教学预先设定的知识进行多维度，非线性的重新设定，回到现实情况下的复杂状态，从多角度分析问题。

基于认知弹性理论的随机通达教学策略相对较早的为学习者呈现某一或者某些高级知识以及与其相关的概念与案例，层层环绕，拓展学习者思维，培养全方位考虑问题的能力。同时，在不同时间、不同切入点、不同情境对复杂知识非线性、多维度浏览时，都能重返同一个概念。斯皮若等人把这一种方式形象地称为“交织景观”，用它来类比随机通达教学[6]。由此可见随机通达教学策略适用于指导电工（少学时）教学。

3、随机通达教学策略在电工（少学时）课程教学的应用

超文本结构是一种由节点、链组成的网络结构，其线性力、自由度和导航力这三个基本特性直接影响学习者在浏览复杂知识超文本时的“迷航”问题。线性力是指超文本中节点之间的线性关系强弱程度；自由度是指与超文本“节点”与其他 “节点”的链接数量、路径（方向性）的多少；导航力是指由于节点间的链接复杂性导致学习者浏览信息目标能力的强弱性[7]。国内学者张海涛、刘甲学、刘世清等人研究指出自由度与线性力和导航力之间是一种反相关关系[7，8]。当自由度增大时，表明知识的复杂程度增大，在浏览信息目标时，增加难度，即超文本导航力减小，同时，线性力也会减弱。笔者认为，正因为此种关系，才使得复杂知识超文本结构表征能张弛有度，相互制约，指引学习者全面汲取知识。

笔者基于随机通达教学策略，将电工（少学时）中电容概念及其相关案例进行了超文本结构表征，如图1所示：

3.1 超文本结构表征的方法

3.1.1、增大自由度

随机通达教学增大超文本信息结构表征自由度的基本方法是： 超越传统超文本信息结构表征的存在着一种过分简化知识和预定知识的表征倾向[5]。

（1） 超越过分简化知识表征倾向，增大自由度

传统教学注重提取、简化知识，为线性思维方式，而随机通达教学超文本信息结构表征旨在向多维度、非线性的超文本表征过渡，更加接近于复杂知识的非线性特点。