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摘要：根据培养创新性人才对高等教育的迫切需求，开展“知识迁移”的研究性教学方法在本科生教学中运用的研究和实践。通过在本科生课堂教学当中确立具体的教学目标，并和学生的已有知识形成有效关联，编排促进“知识迁移”学习的教学内容和形式，对“知识迁移”的教学方法和形式进行了有效实践，实现对学生的自主学习能力的培养，为本科生创新能力的培养提供重要基础。
关键词：知识迁移；本科生课程教学；学习能力
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）35-0178-02
现代社会对高等院校培养高素质创新人才提出了迫切需求，在这一迫切需求下，研究型教学成为高等教育教学发展的重要方向，体现了现代高等教育的本质和特点，满足了大学生身心全面发展和创新能力发展的需求，对培养高素质、创造型人才具有十分重要的意义。本文根据培养创新性人才对高等教育的迫切需求，开展“知识迁移”的研究性教学方法在本科生教学中运用的研究和实践。针对如何在本科生课程《数字电路与逻辑设计》当中，实践“知识迁移”的研究型教学方法，研究如何通过确立具体的教学目标，编排促进学生触类旁通的教学内容和形式，实现对学生自主学习能力的培养，从而促进本科生创新能力的培养。
研究型教学模式是相对以单向性知识传授为主的接受型教学模式提出的，是指教师引导学生创造性地运用知识和能力，自主地发现问题、研究问题和解决问题，在研讨中积累知识、培养能力和锻炼思维的新型教学模式。为了实现教学当中对学生的创新能力的培养，不仅要培养学生对其所学的重复应用和表达能力，更重要和核心的是能够举一反三、触类旁通以及推广类化的学习能力培养。这种学习能力和方式被称为“知识迁移”，是指一种学习对于另一种学习的影响，是在一种情景中技能、知识和理解的获得或者态度的形成的影响，以及利用所学的技能、知识等去解决问题的过程。学生对这种“迁移”学习能力的掌握，将成为其自主学习和发现、研究问题的重要能力基础。
在《数字电路与逻辑设计》的本科生课程教学当中，笔者在课程的整体过程中贯穿培养学生的“迁移”学习能力，主要包括如下两个环节：
第一，在每个教学单元当中为学生确立明确具体的教学目标。通过每个知识单元明确而具体的教学目标的确立，使得学生对与学习目标相关的已有知识形成关联，促进“迁移”的发生。在《数字电路与逻辑设计》的课程教学当中，每章的教学PPT当中，首先明确整体课程的教学框架和目标，分为“第0章 引论；第一章 数制与编码；第二章 逻辑函数及其化简；第三章 组合逻辑电路；第四章 时序电路分析；第五章 同步时序电路设计；第六章 集成数/模和模/数转换器；第七章 可编程逻辑器件及其应用”，共8个章节组成，并且明确各章节的内容和相互之间的关系，从而使得学生对课程的框架，亦即他们即将学习的对象的逻辑架构有整体印象。在此基础上，在每一章的教学当中跟学生明确学习目标，并结合学生的已有知识，对教学目标和内容进行简要阐释，以引導学生和自身的先验知识形成联想。如在第一章“数制与编码”的教学当中，首先明确该章节的教学目标是常用数制和编码规则，同时结合学生自身已有的“十进制数制”知识基础，进一步阐述“常用数制”的学习内容和目标。通过课堂反馈可以看出，学生在了解了“常用数制”的学习目标之后，基于“十进制”的已有知识基础，通过对“R”进制的特点进行自主思考和举一反三式的研究，很快较好掌握了二进制、四进制等任意“R”进制。对教学目标的明确，以及和已有知识的关联，通过让学生自主“举一反三”进行类比研究和分析，有利于学生了解概念和特性的适用性，加深学生对原理和概念的理解和把握。
第二，编排有利于促进“知识迁移”的教学内容形式。通过对每个小知识点的促进“迁移”的教学内容形式的编排，从点滴当中引导学生学会如何自主学习。如在“常用组合逻辑模块”的“并行加法器”的教学当中，在阐述完并行加法器的构成和功能之后，留下思考题，引导学生自行构建减法器并阐述功能，让学生在有加法器的构成先验知识基础上，完成对减法器的构建。这一过程一方面促进学生掌握类比分析和研究的学习方法，在掌握的加法器的知识基础上，获得减法器的新知识和新概念，实现知识的有效“顺向迁移”学习，另一方面，在构建出减法器的过程中，对前述加法器的相关概念加深了理解，实现对原有知识的补充和更深入理解，形成对先前加法器知识的“逆向迁移”学习。在这种“顺向迁移”和“逆向迁移”的交织学习过程中，促进学生对加法器和减法器的理解，有效提升学生自主分析的学习能力。另一个典型的有效促进“知识迁移”的教学内容和形式的设计体现在“基于D触发器构建异步2k进制计数器”的教学当中：在讲解完“基于两个上升沿触发的D触发器，将前一级的接到后一级的CP端，构建异步四进制加法计数器”的工作原理之后，引导学生将级联的D触发器推广到3个以致更多的情况，从而让学生自主得出结论：“基于k个上升沿触发的D触发器，将前一级的接到后一级的CP端，将实现异步2k进制的加法计数器”。进一步地，通过引导学生思考和研究“下降沿触发的D触发器”以及“前一级的Q接到后一级的CP端”情况下所实现的功能，使得学生自主得出基于D触发器构建异步2k进制计数器结构的更普适结论：“上升沿触发的情况下，前一级的接到后一级的CP端，将构成异步2k进制加法计数器；前一级的Q接到后一级的CP端，将构成异步2k进制减法计数器。下降沿触发的情况下，前一级的接到后一级的CP端，将构成异步2k进制减法计数器；前一级的Q接到后一级的CP端，将构成异步2k进制加法计数器。”由于这一系列结论的得出，是学生通过自主推导得出，教学效果反映出学生这一知识点的理解较深，掌握较好。进一步地，在后续“基于J-K触发器构建异步加/减法计数器”的教学过程中，通过课堂反应可以明显看出，学生将这一“迁移”学习过程的经验，有效地进一步推广到了基于不同触发器的异步计数器的构建当中，体现了教学内容和形式的编排对学生学习能力的提升。学生通过前面基于D触发器构建异步计数器的学习过程中对“迁移”学习方式的掌握，基于对D触发器在不同条件下构建不同功能计数器的多个例子，对异步计数器构建的本质特征进行了提取和理解，并将这一提取的本质特征推广至基于J-K触发器构建的情况，实现了有效的“迁移”学习。通过这种促进“知识迁移”学习的教学内容和形式的编排，一方面将举一反三的“迁移”教学融入到课堂的点点滴滴当中，有效培养学生的自主学习能力，另一方面，促进了学生主动参与教学过程，形成了主动、活跃的课堂教学气氛；从这两方面，有效地提高了教学质量，促进了学生学习能力和方式的培养。 第三，注重培养学生的主动“迁移”意识，形成学生的自主学习和创新能力。在教学过程中可以发现，学生在具有知识“迁移”所必需的经验的情况下，如果缺乏主动“迁移”意识，仍然难以发生有效的知识“迁移”，形成有效的创新学习。要想形成学生的主动“迁移”意识，一方面需要在教学过程中有意识地引导学生注重自主促进“迁移”学习，注重塑造学生的良好个性，如积极主动性，对新情境的主动探索精神和自信心等；已有研究表明，良好的个体条件将非常有利于促进学生“迁移”学习能力和创新能力的形成。另一方面，需要在教学的过程中塑造“迁移”学习的环境（比如编排能够形成知识“迁移”情境的教学内容形式），同时加强对学生“迁移”能力的训练和教学。“迁移教学”非常强调一般和具体的整合，即在具体的学习活动中或结合具体的学科来训练具有广泛适用性的一般技能。如在通过“十进制”迁移学习“R进制”的过程中，在引导学生完成这一迁移的过程之后，提示学生对这一有效的学习过程进行经验总结，让学生自主得出这种“迁移”学习非常有利于他们在已有知识的基础上去学习和理解新的东西。在后续“构建异步2k进制计数器”的教学时，提醒学生回想通过“十进制”迁移学习“R进制”的过程，并引导学生思考如何将这一学习方法运用到“构建异步2k进制计数器”的学习当中，使得在多次的“迁移”学习的实践当中掌握这种学习方法和策略。通过这种反复加强的“迁移”学习方法的训练，使得学生真正意义上地掌握自主“迁移”的学习能力，不仅对《数字电路与逻辑设计》课程的学习效果加强，而且能够把这种学习方法和能力运用到他们的其他学习和工作当中。
在信息化、创新化时代，高等教育培养学生的自主学习和创新能力已经成为共识。知识“迁移”教学方法的实践，为研究性教学方法的实施提供了有益尝试，其通过在本科生课堂教学当中，确立具体的教学目标，并和学生的已有知识形成有效关联，编排促进“知识迁移”学习的教学内容和形式，注重培养学生的主动“迁移”意识，实现对学生自主学习能力的培养，从而为本科生创新能力的培养提供重要基础。
参考文献：
[1]中共中央文献研究室.习近平关于科技创新论述摘编[M].北京：中央文献出版社，2016.
[2]胡志忠，王成华.“电子线路”研究型教学模式探索[J].电气电子教学学报，2007，（6）：82-84.
[3]赵韩强，赵树凯，余沛明.浅谈研究型大学的研究型教学模式[J].高等理科教育，2007，（3）：101-104.
[4]陳琦，刘儒德.教育心理学[M].北京：高等教育出版社，2011.
[5]臧春华，郑步生，刘方，崔晓平.现代电子技术基础（数字部分）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2005.
[6]周耀烈.思维创新与创造力开发[M].杭州：浙江大学出版社，2008.
[7]冯林，张葳.批判与创意思考[M].北京：高等教育出版社，2015.
关键词：知识迁移；本科生课程教学；学习能力
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）35-0178-02
现代社会对高等院校培养高素质创新人才提出了迫切需求，在这一迫切需求下，研究型教学成为高等教育教学发展的重要方向，体现了现代高等教育的本质和特点，满足了大学生身心全面发展和创新能力发展的需求，对培养高素质、创造型人才具有十分重要的意义。本文根据培养创新性人才对高等教育的迫切需求，开展“知识迁移”的研究性教学方法在本科生教学中运用的研究和实践。针对如何在本科生课程《数字电路与逻辑设计》当中，实践“知识迁移”的研究型教学方法，研究如何通过确立具体的教学目标，编排促进学生触类旁通的教学内容和形式，实现对学生自主学习能力的培养，从而促进本科生创新能力的培养。
研究型教学模式是相对以单向性知识传授为主的接受型教学模式提出的，是指教师引导学生创造性地运用知识和能力，自主地发现问题、研究问题和解决问题，在研讨中积累知识、培养能力和锻炼思维的新型教学模式。为了实现教学当中对学生的创新能力的培养，不仅要培养学生对其所学的重复应用和表达能力，更重要和核心的是能够举一反三、触类旁通以及推广类化的学习能力培养。这种学习能力和方式被称为“知识迁移”，是指一种学习对于另一种学习的影响，是在一种情景中技能、知识和理解的获得或者态度的形成的影响，以及利用所学的技能、知识等去解决问题的过程。学生对这种“迁移”学习能力的掌握，将成为其自主学习和发现、研究问题的重要能力基础。
在《数字电路与逻辑设计》的本科生课程教学当中，笔者在课程的整体过程中贯穿培养学生的“迁移”学习能力，主要包括如下两个环节：
第一，在每个教学单元当中为学生确立明确具体的教学目标。通过每个知识单元明确而具体的教学目标的确立，使得学生对与学习目标相关的已有知识形成关联，促进“迁移”的发生。在《数字电路与逻辑设计》的课程教学当中，每章的教学PPT当中，首先明确整体课程的教学框架和目标，分为“第0章 引论；第一章 数制与编码；第二章 逻辑函数及其化简；第三章 组合逻辑电路；第四章 时序电路分析；第五章 同步时序电路设计；第六章 集成数/模和模/数转换器；第七章 可编程逻辑器件及其应用”，共8个章节组成，并且明确各章节的内容和相互之间的关系，从而使得学生对课程的框架，亦即他们即将学习的对象的逻辑架构有整体印象。在此基础上，在每一章的教学当中跟学生明确学习目标，并结合学生的已有知识，对教学目标和内容进行简要阐释，以引導学生和自身的先验知识形成联想。如在第一章“数制与编码”的教学当中，首先明确该章节的教学目标是常用数制和编码规则，同时结合学生自身已有的“十进制数制”知识基础，进一步阐述“常用数制”的学习内容和目标。通过课堂反馈可以看出，学生在了解了“常用数制”的学习目标之后，基于“十进制”的已有知识基础，通过对“R”进制的特点进行自主思考和举一反三式的研究，很快较好掌握了二进制、四进制等任意“R”进制。对教学目标的明确，以及和已有知识的关联，通过让学生自主“举一反三”进行类比研究和分析，有利于学生了解概念和特性的适用性，加深学生对原理和概念的理解和把握。
第二，编排有利于促进“知识迁移”的教学内容形式。通过对每个小知识点的促进“迁移”的教学内容形式的编排，从点滴当中引导学生学会如何自主学习。如在“常用组合逻辑模块”的“并行加法器”的教学当中，在阐述完并行加法器的构成和功能之后，留下思考题，引导学生自行构建减法器并阐述功能，让学生在有加法器的构成先验知识基础上，完成对减法器的构建。这一过程一方面促进学生掌握类比分析和研究的学习方法，在掌握的加法器的知识基础上，获得减法器的新知识和新概念，实现知识的有效“顺向迁移”学习，另一方面，在构建出减法器的过程中，对前述加法器的相关概念加深了理解，实现对原有知识的补充和更深入理解，形成对先前加法器知识的“逆向迁移”学习。在这种“顺向迁移”和“逆向迁移”的交织学习过程中，促进学生对加法器和减法器的理解，有效提升学生自主分析的学习能力。另一个典型的有效促进“知识迁移”的教学内容和形式的设计体现在“基于D触发器构建异步2k进制计数器”的教学当中：在讲解完“基于两个上升沿触发的D触发器，将前一级的接到后一级的CP端，构建异步四进制加法计数器”的工作原理之后，引导学生将级联的D触发器推广到3个以致更多的情况，从而让学生自主得出结论：“基于k个上升沿触发的D触发器，将前一级的接到后一级的CP端，将实现异步2k进制的加法计数器”。进一步地，通过引导学生思考和研究“下降沿触发的D触发器”以及“前一级的Q接到后一级的CP端”情况下所实现的功能，使得学生自主得出基于D触发器构建异步2k进制计数器结构的更普适结论：“上升沿触发的情况下，前一级的接到后一级的CP端，将构成异步2k进制加法计数器；前一级的Q接到后一级的CP端，将构成异步2k进制减法计数器。下降沿触发的情况下，前一级的接到后一级的CP端，将构成异步2k进制减法计数器；前一级的Q接到后一级的CP端，将构成异步2k进制加法计数器。”由于这一系列结论的得出，是学生通过自主推导得出，教学效果反映出学生这一知识点的理解较深，掌握较好。进一步地，在后续“基于J-K触发器构建异步加/减法计数器”的教学过程中，通过课堂反应可以明显看出，学生将这一“迁移”学习过程的经验，有效地进一步推广到了基于不同触发器的异步计数器的构建当中，体现了教学内容和形式的编排对学生学习能力的提升。学生通过前面基于D触发器构建异步计数器的学习过程中对“迁移”学习方式的掌握，基于对D触发器在不同条件下构建不同功能计数器的多个例子，对异步计数器构建的本质特征进行了提取和理解，并将这一提取的本质特征推广至基于J-K触发器构建的情况，实现了有效的“迁移”学习。通过这种促进“知识迁移”学习的教学内容和形式的编排，一方面将举一反三的“迁移”教学融入到课堂的点点滴滴当中，有效培养学生的自主学习能力，另一方面，促进了学生主动参与教学过程，形成了主动、活跃的课堂教学气氛；从这两方面，有效地提高了教学质量，促进了学生学习能力和方式的培养。 第三，注重培养学生的主动“迁移”意识，形成学生的自主学习和创新能力。在教学过程中可以发现，学生在具有知识“迁移”所必需的经验的情况下，如果缺乏主动“迁移”意识，仍然难以发生有效的知识“迁移”，形成有效的创新学习。要想形成学生的主动“迁移”意识，一方面需要在教学过程中有意识地引导学生注重自主促进“迁移”学习，注重塑造学生的良好个性，如积极主动性，对新情境的主动探索精神和自信心等；已有研究表明，良好的个体条件将非常有利于促进学生“迁移”学习能力和创新能力的形成。另一方面，需要在教学的过程中塑造“迁移”学习的环境（比如编排能够形成知识“迁移”情境的教学内容形式），同时加强对学生“迁移”能力的训练和教学。“迁移教学”非常强调一般和具体的整合，即在具体的学习活动中或结合具体的学科来训练具有广泛适用性的一般技能。如在通过“十进制”迁移学习“R进制”的过程中，在引导学生完成这一迁移的过程之后，提示学生对这一有效的学习过程进行经验总结，让学生自主得出这种“迁移”学习非常有利于他们在已有知识的基础上去学习和理解新的东西。在后续“构建异步2k进制计数器”的教学时，提醒学生回想通过“十进制”迁移学习“R进制”的过程，并引导学生思考如何将这一学习方法运用到“构建异步2k进制计数器”的学习当中，使得在多次的“迁移”学习的实践当中掌握这种学习方法和策略。通过这种反复加强的“迁移”学习方法的训练，使得学生真正意义上地掌握自主“迁移”的学习能力，不仅对《数字电路与逻辑设计》课程的学习效果加强，而且能够把这种学习方法和能力运用到他们的其他学习和工作当中。
在信息化、创新化时代，高等教育培养学生的自主学习和创新能力已经成为共识。知识“迁移”教学方法的实践，为研究性教学方法的实施提供了有益尝试，其通过在本科生课堂教学当中，确立具体的教学目标，并和学生的已有知识形成有效关联，编排促进“知识迁移”学习的教学内容和形式，注重培养学生的主动“迁移”意识，实现对学生自主学习能力的培养，从而为本科生创新能力的培养提供重要基础。
参考文献：
[1]中共中央文献研究室.习近平关于科技创新论述摘编[M].北京：中央文献出版社，2016.
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[7]冯林，张葳.批判与创意思考[M].北京：高等教育出版社，2015.