认知弹性理论在电工学教学中的应用

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1、认知弹性理论在电工学教学中的应用　　摘要：为解决电工学课程教学中学生基础薄弱、教学学时少而教学内容多问题，实现电工学课程教学目标，电工学教学以弹性认理论为指导，在教学中采用了超文本结构呈现教学知识及相联关系，以多维度、非线性方式表征概念和相关案例，提高了学生多元表征知识、迁移知识的能力，使学生向复合型人才方向发展。　　关键词：电工学；弹性认知理论；十字交叉形　　中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2016）46-0149-03　　一、引言　　电工学课程是高等工科本科教育非电类专业的一门重要的技术基础课程，是直接服务于各专业的核心课程。在“高等工

2、程教育要向强国迈进，要面向社会培养具有创造力强、适应经济社会发展需要的高质量各类工程技术人才，要为国家走新型化工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务”纲领下[1-2]，我校对电工学课程教学的目标是：（1）电工学课程的教学重点从重视理论的学术性与系统性、结构与逻辑的严密性转向“培养学生将电工与电子技术的基本知识应用于各自专业，继而创造性地发展各自专业能力”；（2）消减教学时数，精练教学内容；（3）教学内容涵盖电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、电动机及传动控制、电工测量、安全用电、EDA（ElectronicDesign6Automation，电子设计自动化）技术。

3、非电类专业电工学课程通常是多个专业同一课堂，各个专业对电类知识需要求的侧重点有很大不同，另外非电类专业学生普遍对课程不重视，电类知识基础一般也较薄弱，如何选取教学内容、教学内容如何呈现、采用什么的教学手段等才能在有限的学时内获得好的教学效果，满足各不相同的教学需求，适合基础与能力参差不齐的学生的学习是电工学课程教学需要解决的问题。　　认知弹性理论是1990年美国伊利诺斯大学的斯皮罗等人针对结构不良领域知识（复杂知识）习得和迁移而提出的一种学习理论，基于对认知弹性理论提出的知识观、教学观、教学策略和教学技术的分析以及对电工学课程的研究，在电工学课程教学中以认知弹性理论为教学指导

4、，有利于解决电工学教学中的问题和达到电工教学的目的。　　二、认知弹性学习理论[3，4]　　认知弹性学习理论是一种折中的建构主义学习与教学理论，是美国伊利诺斯大学的斯皮罗等人于1990年提出的。认知弹性是指人在认知活动中的灵活变通能力，是其在面对新问题时如何有效组织知识从而做出正确回应的能力，一个人若具有较强的认知弹性，他对复杂情境中包含的整体和部分的关系、主次关系、因果关系等做出正确认知的可能性就越大。这种能力只有掌握结构不良领域知识才能具有，并且只有通过高级学习才能获得，高级学习能使学生掌握概念的复杂性及变化性，并能在新的情境中灵活运用。6　　学习的知识分为良构与非良构2种

5、，良构知识是以一定的层次结构良好地组织在一起，与具体问题有直接的对应关系；非良构性知识呈现方式通常比较隐含、晦涩，具有概念的复杂性和变化的不规则性等特点，与具体问题之间几乎没有直接对应关系。对这种知识学习有2条基本准则：一是多元认知表征，学习这种知识的最佳方式是多个角度、多视点，这既增强对该概念自身的理解，同时也能增强将这一理解迁移到其他领域的能力；二是展现知识和相关知识间的联系以及知识与问题的依存关系，用概念和案例构成多维度与非线性的十字交叉型。　　使学生掌握结构不良知识，随机通达教学方法是行之有效的方法，该方法的基本内容是：对于同一教学内容，要在不同时间、在重新安排的情境

6、下，带着不同的目的，从不同的角度多次进行学习。教学中应努力使学生形成对概念的多视角理解，并要与具体的情境联系在一起，形成背景性的知识，而不是去情境化，通过以不同的方式交叉浏览结构不良知识领域，使学习者认识到知识应用的多样性，并且揭示知识的多种关联性以及对情境的依赖性。　　超文本是体现、应用这些原理与方法的具体技术，具有非线性特征的超文本有助于学习者从多种观点的角度接近概念并建构知识表征，真正改善对复杂概念的掌握，超文本力求将内容镶在相关的上下文或背景中，以克服知识的抽象性，并有助于复杂性的理解与掌握。该技术开发了情境敏感的知识集群加工方法（Situation-sensitiv

7、eknowledgeassembly）。可使学习者在随机访问文档时根据需要可对原有链接进行动态编辑，以便更深刻地揭示概念的本质并使其更好地与相关主题联系。　　三、认知弹性学习理论对电工学课程教学的指导性6　　电工学教学内容是结构不良领域的知识，电工学是一门关于如何将数学、物理等科学知识应用到电工程的应用学科，工程实际问题往往都比较复杂，常有多因素同时起作用，存在着多种物理过程，直接处理工程问题往往很困难，有时甚至是不可能，通常需要根据具体情况对问题通过假设进行简化，对同一实际问题可以有多种假设，有多种解