摘 要: 根據(jù)程序設(shè)計(jì)類課程的知識(shí)特點(diǎn)和教學(xué)特點(diǎn),提出了默會(huì)知識(shí)的分類,即分成物性、心性、人性和外性的默會(huì)知識(shí)。在此分類基礎(chǔ)上給出了一個(gè)適合教學(xué)設(shè)計(jì)的教學(xué)對(duì)策,從而為制訂教學(xué)方案,組織教學(xué)素材提供了理論指導(dǎo),最終達(dá)到增強(qiáng)教學(xué)效果,提高教學(xué)質(zhì)量之目的。
關(guān)鍵詞: 程序設(shè)計(jì); 課程教學(xué); 默會(huì)知識(shí); 分類; 計(jì)算機(jī)教育
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1006-8228(2018)03-73-03
Study on the classification of tacit knowledge in programming courses
and the countermeasures of teaching
Hu Mingxiao
(College of Mathematics, Physics and Electronic Informatioin Engineering, Wenzhou University, Wenzhou, Zhejiang 325035, China)
Abstract: According to the knowledge pattern and pedagogical feature of computer programming courses, a classification of tacit knowledge is proposed for these courses. The tacit knowledge is classified into four categories: material-oriented, cognizance-oriented, member-oriented and environment-oriented. A strategy to design well-performed computer programming teaching based on the classification is given such that it can provide a theoretical guidance to make teaching plan, organize teaching material to improve the teaching effect.
Key words: programming; course teaching; tacit knowledge; classification; computer teaching
0 引言
程序設(shè)計(jì)是高等院校的計(jì)算機(jī)專業(yè)課和計(jì)算機(jī)公共課,程序設(shè)計(jì)的基本知識(shí)是現(xiàn)代化、信息化人才培養(yǎng)的重要知識(shí)。程序設(shè)計(jì)類課程門類多,如C語言、Java語言、C++語言、Python、VB、ASP、SQL、JSP等。這類課程的教學(xué)在高校的教學(xué)工作量中占有相當(dāng)大的比重。由于程序設(shè)計(jì)類課程的基礎(chǔ)性強(qiáng),覆蓋面廣,受益學(xué)生多,知識(shí)時(shí)效長,任何關(guān)于提高該類課程教學(xué)質(zhì)量的研究都會(huì)是很有意義的。
在學(xué)習(xí)理論中,默會(huì)知識(shí)(Tacit Knowledge,亦稱隱性知識(shí)、內(nèi)隱知識(shí))是Polanyi首先提出的[1],他發(fā)現(xiàn)在諸如駕駛、數(shù)學(xué)的教學(xué)中有一種不可表達(dá)的知識(shí)。默會(huì)知識(shí)與顯性知識(shí)相對(duì),顯性知識(shí)可以用語言(包括文字、公式、手勢等符號(hào)系統(tǒng))來完整表達(dá),而默會(huì)知識(shí)是傳授者不可意識(shí)的或者可以意識(shí)但不能表達(dá)出來的知識(shí)。程序設(shè)計(jì)類課程含有豐富而典型的默會(huì)知識(shí),但難以對(duì)它進(jìn)行面向教學(xué)對(duì)策、符合認(rèn)知規(guī)律、易于應(yīng)用的有效分類,研究默會(huì)知識(shí)的特點(diǎn)、種類和相應(yīng)教學(xué)對(duì)策,有助于提高程序設(shè)計(jì)類課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
1 國內(nèi)外相關(guān)研究綜述
關(guān)于程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)的研究一直是國內(nèi)外計(jì)算機(jī)教學(xué)研究的重要內(nèi)容。M. E. Caspersen(2007)在其博士論文中運(yùn)用學(xué)習(xí)理論(如認(rèn)知載荷理論、認(rèn)知學(xué)徒制、精加工實(shí)例方法等)研究了程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)[2]。A. K. Lui等(2004)針對(duì)弱基礎(chǔ)學(xué)生提出一個(gè)建構(gòu)主義的Perform教學(xué)方法,并給出一組C語言課件開發(fā)指導(dǎo)原則[3]。常珊,陳琰等(2010)討論了程序設(shè)計(jì)教學(xué)中的一般教育學(xué)原理的運(yùn)用[4]。
Collins認(rèn)為,認(rèn)知學(xué)徒制是解決默會(huì)知識(shí)傳授問題的新型教學(xué)模式,并將認(rèn)知學(xué)徒制分成四個(gè)教學(xué)步驟:建模、指導(dǎo)、骨架搭建和拆除[5],認(rèn)知學(xué)徒制試圖讓默會(huì)知識(shí)可視化。S. Ryan等(2009)研究了軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)中默會(huì)知識(shí)的測度問題[6]。李曉巖和陳曉燕(2005)從默會(huì)知識(shí)的視角分析了信息技術(shù)課程中信息素養(yǎng)的培養(yǎng)問題[7]。劉朝暉(2015)專門就一般工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)討論了默會(huì)知識(shí)的重要性[8]。姜君和呂艷嬌(2015)分析了默會(huì)知識(shí)與研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)系[9]。
關(guān)于默會(huì)知識(shí)的一般分類,D. Perkins將默會(huì)知識(shí)分為情感、言語理解、身體和社會(huì)習(xí)俗等幾個(gè)方面[10]。K. O'Hara等將它分為技能方面的默會(huì)知識(shí)、背景方面的默會(huì)知識(shí)和分散在組織中的默會(huì)知識(shí)[11]。江新、鄭蘭琴等(2005)將隱性知識(shí)分為基于身體的隱性知識(shí)、基于言語的隱性知識(shí)、基于元認(rèn)知的隱性知識(shí)和基于社會(huì)文化的隱性知識(shí)等[12]。張東嬌(2017)對(duì)校園文化傳承中一類默會(huì)知識(shí)的作用進(jìn)行了探討[13]。
2 默會(huì)知識(shí)的分類
2.1 課程特點(diǎn)
程序設(shè)計(jì)類課程有其知識(shí)特點(diǎn)和教學(xué)特點(diǎn)。
⑴ 技能性強(qiáng),認(rèn)知過程曲折。一個(gè)主題往往需要多步驟、多類型的認(rèn)知單元的存儲(chǔ)與加工。
⑵ 層次化明顯,認(rèn)知對(duì)象繁多。課程教學(xué)內(nèi)容包含算法、方法學(xué)、語法和集成開發(fā)環(huán)境等多層次的知識(shí)內(nèi)容[14]。
⑶ 元認(rèn)知要求高。課程本身具有理論與實(shí)踐相結(jié)合的特點(diǎn),認(rèn)知過程需要各種各樣的元認(rèn)知參與。尤其是在所授課程為學(xué)生的第一門程序設(shè)計(jì)課的時(shí)候,其元認(rèn)知的形式和特點(diǎn)與高中課程存在明顯的差異。
⑷ 課程地位獨(dú)特。向前看,課程要求有一定的先修課程基礎(chǔ),向后看,課程具有基礎(chǔ)性強(qiáng)的特點(diǎn)。而從左右看,又有多種同類課程。
2.2 默認(rèn)知識(shí)分類
程序設(shè)計(jì)類課程包含的默會(huì)知識(shí)亦呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)。根據(jù)教學(xué)實(shí)踐和理論研究,其默會(huì)知識(shí)可以按照客觀性、即時(shí)性兩個(gè)維度的強(qiáng)弱分成四種類型,分別稱之為:物性、心性、人性和外性的默會(huì)知識(shí)(如圖1)。
圖1 默會(huì)知識(shí)的分類
⑴ 物性的默會(huì)知識(shí),該類默會(huì)知識(shí)與程序設(shè)計(jì)的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)有關(guān),主要包括操作方面的默會(huì)知識(shí),如操作習(xí)慣、操作方式、問題查看的順序、經(jīng)驗(yàn)和技巧等。這是客觀性、即時(shí)性均強(qiáng)的一類。
⑵ 心性的默會(huì)知識(shí),該類默會(huì)知識(shí)與認(rèn)知和元認(rèn)知關(guān)系密切,它與程序設(shè)計(jì)的步驟、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、接口設(shè)計(jì)、調(diào)試有關(guān),主要包括解決問題的知識(shí)和元認(rèn)知,如文件組織習(xí)慣的養(yǎng)成、文件組織結(jié)構(gòu)與程序功能關(guān)系的認(rèn)識(shí)、對(duì)出錯(cuò)的直覺反應(yīng)模式的建立、查找錯(cuò)誤的習(xí)慣等。心性默會(huì)知識(shí)客觀性弱。
⑶ 人性的默會(huì)知識(shí),這是與他人有關(guān)的默會(huì)知識(shí),該類默會(huì)知識(shí)涉及團(tuán)隊(duì)合作、同學(xué)交流、師生交流等,主要包括合作意識(shí)、合作方式的建立與調(diào)整、合作效率效果、團(tuán)隊(duì)的默契、溝通技術(shù)、表達(dá)能力等。即時(shí)性弱。
⑷ 外性的默會(huì)知識(shí),主要與社會(huì)、環(huán)境和文化有關(guān),也與校園文化、企業(yè)文化、組織生態(tài)、國民性格、地理環(huán)境和氣候等因素有關(guān),具體如思維模式、心理特征、信念、價(jià)值觀等。
3 相應(yīng)教學(xué)對(duì)策
在程序設(shè)計(jì)類課程默會(huì)知識(shí)分類的基礎(chǔ)上,按照默會(huì)知識(shí)顯性化、可視化、可遷移性的原則,教學(xué)對(duì)策亦分類設(shè)計(jì),如表1所示。
表1 默會(huì)知識(shí)的教學(xué)對(duì)策
[默會(huì)知識(shí) 關(guān)聯(lián)對(duì)象 教學(xué)對(duì)策 物性 集成開發(fā)環(huán)境(IDE),操作方面 步驟分解,顯性化 心性 程序設(shè)計(jì)的步驟、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、接口設(shè)計(jì)、調(diào)試 模式下沉,角色翻轉(zhuǎn) 人性 團(tuán)隊(duì)合作、交流、合作態(tài)度、合作效率效果、溝通技術(shù)、表達(dá)能力 交流平臺(tái),多輪磨合 外性 校園文化、企業(yè)文化、地域文化、國民性格等 品格養(yǎng)成,文化熏陶 ]
⑴ 物性的默會(huì)知識(shí)。由于它只與IDE有關(guān),客觀性很強(qiáng),只需將隱性部分顯性化。編程“高手”習(xí)慣性地操作演示往往對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不是很好,教學(xué)上強(qiáng)調(diào)操作的分步驟訓(xùn)練和標(biāo)準(zhǔn)化訓(xùn)練。通過步驟分解盡量顯性化,如演示創(chuàng)建工程的“標(biāo)準(zhǔn)”步驟,調(diào)試跟蹤的“慢鏡頭”演示。
標(biāo)準(zhǔn)化的操作雖然在一定程度上限制了學(xué)生的嘗試性操作的發(fā)揮,但對(duì)初學(xué)者的操作技能學(xué)習(xí)能起到立竿見影的作用。
⑵ 心性的默會(huì)知識(shí)。根據(jù)程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn),讓學(xué)生建立元認(rèn)知能力,揭示認(rèn)知規(guī)律。例如:對(duì)程序錯(cuò)誤通常所隱藏方式的發(fā)現(xiàn)方法,指導(dǎo)學(xué)生做好方法總結(jié)歸類,學(xué)會(huì)如何學(xué)習(xí),將如何習(xí)得知識(shí)的能力作為知識(shí),實(shí)行認(rèn)知模式下沉。對(duì)如何形成良好的文件組織方式、領(lǐng)悟C/C++語言#include命令的包含方式、優(yōu)化類聲明的層次結(jié)構(gòu)都需要此類認(rèn)知。Debug的敏感性需要反復(fù)的代碼編寫、出錯(cuò)、糾錯(cuò)才有領(lǐng)會(huì),教學(xué)中要角色翻轉(zhuǎn),適當(dāng)?shù)毓室庾寣W(xué)生遭遇錯(cuò)誤,然后再指出錯(cuò)誤原因。此類默會(huì)知識(shí)客觀性弱,需要模式下沉和角色翻轉(zhuǎn)。
⑶ 人性的默會(huì)知識(shí)。教學(xué)措施要提高與他人的溝通技術(shù),更準(zhǔn)確地說,是溝通技術(shù)在程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用水平,關(guān)鍵要讓程序設(shè)計(jì)者培養(yǎng)一種意識(shí),即自己的程序是給別人和一段時(shí)間后的自己閱讀或使用的,自己也要閱讀或使用別人的程序。只有在編寫程序時(shí),時(shí)刻滲透這種意識(shí),才能順利實(shí)施團(tuán)隊(duì)合作。相應(yīng)教學(xué)對(duì)策是互相評(píng)價(jià)程序,合作完成程序設(shè)計(jì)等。此類默會(huì)知識(shí)即時(shí)性弱,需要多輪磨合。
⑷ 外性的默會(huì)知識(shí)。它包括程序設(shè)計(jì)所需的思維模式、性格和地域文化,這類默會(huì)知識(shí)的覆蓋范圍最廣,影響最深遠(yuǎn),但是相應(yīng)教學(xué)對(duì)策的設(shè)計(jì)最難,效率最低,需要長期的潛移默化。教學(xué)對(duì)策大體上可以采取在課堂上穿插先進(jìn)的計(jì)算機(jī)文化,比如語言設(shè)計(jì)者及其實(shí)驗(yàn)室的資料、計(jì)算機(jī)圖靈獎(jiǎng)獲得者的生平介紹、IBM的“藍(lán)色”企業(yè)文化、德國人的嚴(yán)謹(jǐn)與工程成就等。
在程序設(shè)計(jì)類課程默會(huì)知識(shí)的上述分類和相應(yīng)教學(xué)對(duì)策的指導(dǎo)下,教師可以結(jié)合實(shí)際情況有的放矢地制訂具體教學(xué)方案,選擇教學(xué)素材,制作相關(guān)課件。
4 結(jié)束語
本研究首先是給程序設(shè)計(jì)類課程的默會(huì)知識(shí)分類,然后在該分類的基礎(chǔ)上研究教學(xué)對(duì)策,克服默會(huì)知識(shí)在教學(xué)過程中帶來的困難。多年的教學(xué)實(shí)踐表明,基于默會(huì)知識(shí)的教學(xué)對(duì)策對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的興趣培養(yǎng)具有積極作用,以溫州大學(xué)為例,可以從近幾年學(xué)生參加程序設(shè)計(jì)競賽(ACM、天梯團(tuán)體賽、藍(lán)橋杯等)、軟件設(shè)計(jì)師考證等活動(dòng)的報(bào)名積極性和獲獎(jiǎng)人數(shù)的逐年提高中得到印證。
本文所及隱性知識(shí)的分類基于兩個(gè)維度,進(jìn)一步研究方向是課程隱性知識(shí)的多維分類,以及隱性知識(shí)教學(xué)效果的定量評(píng)估機(jī)制。
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