论文部分内容阅读
一、引言
目前我国高等教育主流模式仍然是大工业生产的一种复制模式，强调的是标准化、规范化，以传统的学科体系下的专业教育为主，无法摆脱应试教育的阴影。又由于在教学上，学习内容缺乏趣味性，教育方式对学生的主体性认识不够，只注重知识的灌输，没能很好调动起学生的学习兴趣和积极性，也没能重视学生的反馈，使学生对学习产生厌倦心理，大大降低了教学效果。
香农-施拉姆模式是各种传播模式中最具代表性的模式之一，目前主要被应用于语言类学习上，我们认为，香农-施拉姆模式在解决高等教育现有问题中也能发挥重要的指导作用。
二、香农-施拉姆模式
美国学者克劳德-香农和韦弗在他们所著《传播的数学理论》一书中提出了对传播学界产生重要影响的传播系统模式，这一模式被简称为“香农模式”[1]。在香农传播系统模式中，传播活动由以下几个环节组成。第一是信源，“信源”从一组潜在的消息中选择出一条进行实际的传播活动。第二是发射器，“发射器”将消息转变为信号以适合传播渠道使用；在教学中，消息可能以口头语言、书面语言、图像和动画等方式传播，还有可能以集各种形式为一体的方式传播，如结合声音、图像、动画的CAI课件。第三是信道，“信道”是将信号从发射器传送到接收器的传送中介。第四是接收器，“接收器”所做的工作是将信号重新恢复成信息，发射器发出的信号只有经过接收器的重新组织，才能将消息传至最后一个环节—信宿。在口语形式传播时，接收器就是听众的耳朵，接收器也可能是受众的多方位感觉器官。在书面形式传播时，接收器就是阅读者的眼睛，那么接收器的信号就是文字和静态的图片。最后一个环节是信宿，“信宿”是消息想要传达到的人或物，即接收者。在教学中，信宿就是学生。
“香农模式”的缺陷在于他们的描述没有考虑到信源和信宿之间的双向交流，事实上，在知识的传播活动中，信源和信宿之间的传播行为大多并不只是由信源到信宿的单向传播。因此，在“香农模式”的基础上，施拉姆设计了一个突出描述互动关系的传播模式，以便体现传播活动的主要角色信源—信宿之间的互动[2]；他认为信源发出信号一定在自身的经验范围内，而信宿接收信号也一定是在自身的经验范围内，因此只有信源和信宿经验范围内的共同领域，才是实际上可以成功传播的那部分内容。这就是香农-施拉姆模式，如图1所示。
图1：香农-施拉姆模式
香农-施拉姆模式包括信源、发射器、信道、接收器、信宿、噪音和反馈七个元素，施拉姆新增加了噪音和反馈两个元素。“噪音”指的是一切对正常信息传递的干扰，构成噪音的原因既可能是信源或信宿本身的问题，也可能是来自外界的干扰；“反馈”是指在传播过程中，信宿向信源就信息的接收情况发出返回信息的过程。
香农-施拉姆模式强调了知识传播过程中信源与信宿之间的互动[3]。当传播过程有效的发生了，信宿就能获得新的信息，通过信宿的理解和加工，就会转变为自己的知识或经验，从而扩大了其经验领域。信宿获得的知识越多，其经验领域被扩大的程度就越高，知识传播的效果就越好。信宿在一定的学习过程之后，一定要把自己获得知识的情况返回给信源。信源获得反馈信息之后，才能确定自己传播的知识是否被正确、完全地接收了，以此决定是否需要改进其知识传播方式[4]。
综上所述，香农-施拉姆模式认为学生和教师的知识范围交叉得越大，学到的知识就越多；而且此模式非常强调反馈在教育中的作用。
三、香农-施拉姆模式指导下的高等教育改革
我们认为，依照香农-施拉姆模式的实质，高等教育下专业课程的教学过程宜采用如下模式：教师界定学生的知识范围->选取当前知识范围下的信号（适当的专业知识）->发射（适当的教学手段）->接受信宿反馈（学习效果评价）->教师重新界定学生的知识范围->再次发射信号。
下面我们以计算机专业的核心课程《计算机系统结构》为例，对香农-施拉姆模式指导下的教学改革措施进行讨论。
《计算机系统结构》是以研究计算机系统的外部特性为主的一门学科，它强调从总体结构、系统分析这一角度来研究计算机系统，通过讲解计算机体系统结构的新发展，把国内外计算机和体系结构方面成熟的研究成果和关键技术融入课程当中，并能把《数字逻辑》、《计算机组成原理》、《操作系统》、《汇编语言程序设计》等先修课程中所需的软硬件知识有机的结合起来，从而建立起计算机系统的完整概念，使学生能够系统全面地理解相关技术的基本思想，可以分析技术、工艺、性能、价格等因素对设计计算机系统的影响，并具有进行定量分析评价系统的能力。因此，此课程对于培养学生系统的、自上而下的分析和解决问题的能力和抽象思维能力有着非常重要的作用。《计算机系统结构》是一门综合性的课程，教学中遇到的很多问题，正好适合尝试香农-施拉姆模式的应用效果。
1.学生知识范围的界定及教学内容的组织
按照我们前面的提出的教学模式，先应处理好教学内容组织方面的问题。我们首先注意了与《计算机组成原理》课程的内容如何衔接的问题。作为《计算机系统结构》最直接的先修课程，《计算机组成原理》在如下方面和《计算机系统结构》的内容有所重复：计算机系统的层次结构、计算机系统的性能指标、指令格式的设计、CISC和RISC、Cache的工作原理及地址的映像与变换、输入输出系统的原理及工作方式、中断和通道系统的工作原理、流水线工作原理。这些重复的内容基本都是因为《计算机组成原理》课程仅仅对其进行了初步的介绍，而《计算机系统结构》课程对这些内容进行了细致地说明，所以，在讲授这些内容的时候要注意避免简单重复，要对同一个问题初步的介绍要换一个角度进行，并且强调学生已经学习过的内容，充分利用香农-施拉姆模式的特点即帮助学生复习了相关内容，又加深了学生的理解，为深入学习打下基础。例如，在讲授流水线工作原理的时候，《计算机组成原理》课程中对流水线工作特点进行了总结，所以在讲授此部分内容时，我们只需从定量评价流水线的三个技术指标着手，即能很好地实现承上启下的作用。
在教学内容的组织上，我们还注意了横向联系相关的课程。例如多处理机中的进程级同步、机群系统中的负载平衡和负载调度策略等概念都是“计算机操作系统”课程的相关知识的发展和应用实例；《汇编语言程序设计》课程中所涉及的指令系统等知识，是计算机系统结构所要研究的重要内容；为降低Cache失效率而采用的编译器优化技术是《编译原理》课程中相关技术的深化和发展。所以，讲授“计算机系统结构”课程时，要利用在相关课程所学到的概念，融会贯通到该门课程的相关知识中，并做到前后呼应，使得《计算机系统结构》的授课内容更具有立体感，使软硬件知识在课程体系内做到有机结合。
虽然我们选用的教材内容更新很快，但我们仍然非常注重最新知识的引入，这样可以激发学生的学习兴趣。例如，再讲授完指令流水线技术之后，我们会介绍最新的Intel CPU酷睿2内核采用的新技术；在讲授完机群系统的特点之后，我们会讲解机群系统的新型态-网格技术的发展；再学习完减少Cache时间的基本技术之后，我们会介绍Pentium 4采用的Trace Cache技术。
2.“发射”方法的改进
为改善教学效果，提高教学水平，我们采用了全国第一套计算机系统结构多媒体教学课件[5]，该课件将几代教师积累的科学教育思想和教学经验涵盖其中，精选动画200多个，通过动画、语音和文字三结合的方法，将一些重点、难点和疑点用鲜明的色彩、形象的架构、动态的演示予以展现，达到寓教于乐、事半功倍的效果，深受学生的欢迎。我们还依托学校数字化校园网络教学平台，积极开展实时讨论、辅导答疑、提交/ 批改作业、模拟考试等教学活动。多媒体课件和网络课程的建设，极大地提高了学生的学习兴趣，加强了师生交流，提高了教学效果和教学质量。
针对“计算机系统结构”课程理论内容和概念较多、内容抽象的特点，在教学过程中，我们特别注重了结合实际科研项目阐述课程内容的重要性和实用意义。例如，缓冲和预取是Cache技术的两个核心思想，但由于Cache是嵌入在CPU内的一个“透明”部件，即看不见又摸不着，所以学生对它的工作过程只能有模糊的理解，就不能深刻理解缓冲和预取方法的重要作用；我们结合实际科研项目“提高数据库访问效率的方法研究”来为学生讲解在另一个计算机领域中缓冲和预取方法的应用，拓宽了学生的视野，加深了他们对相应知识的理解，消除了部分学生的“抽象无用论”，极大地提高了学习兴趣。
在教学过程中， 常常发现学生对于一些介绍性的内容没有多少兴趣， 特别是介绍前人的研究历史、技术的实例以及一些前沿的知识[5]。所以，我们将介绍性内容的授课方式由原来的教师主讲改为学生自主学习的方式———专题讨论。设计专题讨论， 我们要求: (1) 主讲教师设计好专题， 针对不同的教学内容适当地选择可探讨的题目或方向， 并为每个专题提供一些参考教材或参考文档； (2) 采取小组学习方式， 选择相同专题的学生为一组；(3) 学生通过查找资料， 从分析和评测的角度了解专题研究内容以及当前研究现状； (4) 组织课堂讨论； (5) 讨论结束后， 结合讨论情况撰写专题小论文。
3.“反馈”方式的变革
考核形式和考核内容在某种程度上会影响学生的学习方法和态度，甚至会影响教师的教学方法。随着市场对人才需求数量、质量的剧增，高校的教学改革就不仅要着眼于传授知识，考查学生知识掌握的情况如何，也要着眼于考查学生分析问题、解决问题的综合能力等。为了配合教学工作的改革，培养学生的各种能力，我们对计算机系统结构这门课中的考核方式进行如下改革：
1）采用开卷考试的考核方式：学生可以将“备忘录”带进考场，但“备忘录”只允许有一张B5纸大小，上面可以写上自己认为最重要的知识点。这种方法既加深了学生对基本知识的掌握和应用，又考核了学生对知识的概括和总结能力，突出对知识的理解和应用，避免死记硬背。
2）采用论文+答辩的考核方式：在学期期末时，每个同学针对某一章节的内容写一篇小论文，要求在三千字左右，并同时要进行答辩，一方面针对其所写内容进行解释，另一方面，每人要抽三道与所学内容相关的问题进行回答。
3）采用两种方法共用的原则，即先用论文+答辩的方法进行考核，如果学生认为成绩不理想，还可以参加期末的开卷考试。这样做，无疑增加了教师工作量和评分难度，但对转变学生的学习态度，培养学生的综合能力是很有益的。
四、结束语
教学改革的任务是艰巨的，它要求我们要不断的更新知识，不断追踪学科前沿，不断的丰富提高自己，也要求我们树立新的教育观念，把“素质教育”和“能力培养”放在教育的首位。把学生素质的提高、综合能力的培养贯穿到我们今后教学改革工作中的始终。
经过一系列教学模式的改革，我们发现教学效果明显好于过去。其实，香农-施拉姆模式存在于每一个教学过程。只要细心，在每个教学细节都可以结合这种模式。
[参考文献]
[1]SHANNON C E,WEAVE W.The Mathematical Theory of Communication[M].Urbana: the University of Illinois Press,1949.
[2]何庆良.施拉姆的传播理论[J].新闻研究资料,1990(4):16-31.
[3]张永晖.知识交流机制研究[D].哈尔滨:黑龙江大学,2005.
[4]秦鸿霞.信息交流模式述评[J].情报杂志,2007(11): 80-86.
[5]王志英,李宗伯,钱程东,张晨曦.“计算机体系结构”国家精品课程的特色与建设经验.计算机教育.2007(4):P27-29
（作者单位：东北石油大学 黑龙江大庆）
目前我国高等教育主流模式仍然是大工业生产的一种复制模式，强调的是标准化、规范化，以传统的学科体系下的专业教育为主，无法摆脱应试教育的阴影。又由于在教学上，学习内容缺乏趣味性，教育方式对学生的主体性认识不够，只注重知识的灌输，没能很好调动起学生的学习兴趣和积极性，也没能重视学生的反馈，使学生对学习产生厌倦心理，大大降低了教学效果。
香农-施拉姆模式是各种传播模式中最具代表性的模式之一，目前主要被应用于语言类学习上，我们认为，香农-施拉姆模式在解决高等教育现有问题中也能发挥重要的指导作用。
二、香农-施拉姆模式
美国学者克劳德-香农和韦弗在他们所著《传播的数学理论》一书中提出了对传播学界产生重要影响的传播系统模式，这一模式被简称为“香农模式”[1]。在香农传播系统模式中，传播活动由以下几个环节组成。第一是信源，“信源”从一组潜在的消息中选择出一条进行实际的传播活动。第二是发射器，“发射器”将消息转变为信号以适合传播渠道使用；在教学中，消息可能以口头语言、书面语言、图像和动画等方式传播，还有可能以集各种形式为一体的方式传播，如结合声音、图像、动画的CAI课件。第三是信道，“信道”是将信号从发射器传送到接收器的传送中介。第四是接收器，“接收器”所做的工作是将信号重新恢复成信息，发射器发出的信号只有经过接收器的重新组织，才能将消息传至最后一个环节—信宿。在口语形式传播时，接收器就是听众的耳朵，接收器也可能是受众的多方位感觉器官。在书面形式传播时，接收器就是阅读者的眼睛，那么接收器的信号就是文字和静态的图片。最后一个环节是信宿，“信宿”是消息想要传达到的人或物，即接收者。在教学中，信宿就是学生。
“香农模式”的缺陷在于他们的描述没有考虑到信源和信宿之间的双向交流，事实上，在知识的传播活动中，信源和信宿之间的传播行为大多并不只是由信源到信宿的单向传播。因此，在“香农模式”的基础上，施拉姆设计了一个突出描述互动关系的传播模式，以便体现传播活动的主要角色信源—信宿之间的互动[2]；他认为信源发出信号一定在自身的经验范围内，而信宿接收信号也一定是在自身的经验范围内，因此只有信源和信宿经验范围内的共同领域，才是实际上可以成功传播的那部分内容。这就是香农-施拉姆模式，如图1所示。
图1：香农-施拉姆模式
香农-施拉姆模式包括信源、发射器、信道、接收器、信宿、噪音和反馈七个元素，施拉姆新增加了噪音和反馈两个元素。“噪音”指的是一切对正常信息传递的干扰，构成噪音的原因既可能是信源或信宿本身的问题，也可能是来自外界的干扰；“反馈”是指在传播过程中，信宿向信源就信息的接收情况发出返回信息的过程。
香农-施拉姆模式强调了知识传播过程中信源与信宿之间的互动[3]。当传播过程有效的发生了，信宿就能获得新的信息，通过信宿的理解和加工，就会转变为自己的知识或经验，从而扩大了其经验领域。信宿获得的知识越多，其经验领域被扩大的程度就越高，知识传播的效果就越好。信宿在一定的学习过程之后，一定要把自己获得知识的情况返回给信源。信源获得反馈信息之后，才能确定自己传播的知识是否被正确、完全地接收了，以此决定是否需要改进其知识传播方式[4]。
综上所述，香农-施拉姆模式认为学生和教师的知识范围交叉得越大，学到的知识就越多；而且此模式非常强调反馈在教育中的作用。
三、香农-施拉姆模式指导下的高等教育改革
我们认为，依照香农-施拉姆模式的实质，高等教育下专业课程的教学过程宜采用如下模式：教师界定学生的知识范围->选取当前知识范围下的信号（适当的专业知识）->发射（适当的教学手段）->接受信宿反馈（学习效果评价）->教师重新界定学生的知识范围->再次发射信号。
下面我们以计算机专业的核心课程《计算机系统结构》为例，对香农-施拉姆模式指导下的教学改革措施进行讨论。
《计算机系统结构》是以研究计算机系统的外部特性为主的一门学科，它强调从总体结构、系统分析这一角度来研究计算机系统，通过讲解计算机体系统结构的新发展，把国内外计算机和体系结构方面成熟的研究成果和关键技术融入课程当中，并能把《数字逻辑》、《计算机组成原理》、《操作系统》、《汇编语言程序设计》等先修课程中所需的软硬件知识有机的结合起来，从而建立起计算机系统的完整概念，使学生能够系统全面地理解相关技术的基本思想，可以分析技术、工艺、性能、价格等因素对设计计算机系统的影响，并具有进行定量分析评价系统的能力。因此，此课程对于培养学生系统的、自上而下的分析和解决问题的能力和抽象思维能力有着非常重要的作用。《计算机系统结构》是一门综合性的课程，教学中遇到的很多问题，正好适合尝试香农-施拉姆模式的应用效果。
1.学生知识范围的界定及教学内容的组织
按照我们前面的提出的教学模式，先应处理好教学内容组织方面的问题。我们首先注意了与《计算机组成原理》课程的内容如何衔接的问题。作为《计算机系统结构》最直接的先修课程，《计算机组成原理》在如下方面和《计算机系统结构》的内容有所重复：计算机系统的层次结构、计算机系统的性能指标、指令格式的设计、CISC和RISC、Cache的工作原理及地址的映像与变换、输入输出系统的原理及工作方式、中断和通道系统的工作原理、流水线工作原理。这些重复的内容基本都是因为《计算机组成原理》课程仅仅对其进行了初步的介绍，而《计算机系统结构》课程对这些内容进行了细致地说明，所以，在讲授这些内容的时候要注意避免简单重复，要对同一个问题初步的介绍要换一个角度进行，并且强调学生已经学习过的内容，充分利用香农-施拉姆模式的特点即帮助学生复习了相关内容，又加深了学生的理解，为深入学习打下基础。例如，在讲授流水线工作原理的时候，《计算机组成原理》课程中对流水线工作特点进行了总结，所以在讲授此部分内容时，我们只需从定量评价流水线的三个技术指标着手，即能很好地实现承上启下的作用。
在教学内容的组织上，我们还注意了横向联系相关的课程。例如多处理机中的进程级同步、机群系统中的负载平衡和负载调度策略等概念都是“计算机操作系统”课程的相关知识的发展和应用实例；《汇编语言程序设计》课程中所涉及的指令系统等知识，是计算机系统结构所要研究的重要内容；为降低Cache失效率而采用的编译器优化技术是《编译原理》课程中相关技术的深化和发展。所以，讲授“计算机系统结构”课程时，要利用在相关课程所学到的概念，融会贯通到该门课程的相关知识中，并做到前后呼应，使得《计算机系统结构》的授课内容更具有立体感，使软硬件知识在课程体系内做到有机结合。
虽然我们选用的教材内容更新很快，但我们仍然非常注重最新知识的引入，这样可以激发学生的学习兴趣。例如，再讲授完指令流水线技术之后，我们会介绍最新的Intel CPU酷睿2内核采用的新技术；在讲授完机群系统的特点之后，我们会讲解机群系统的新型态-网格技术的发展；再学习完减少Cache时间的基本技术之后，我们会介绍Pentium 4采用的Trace Cache技术。
2.“发射”方法的改进
为改善教学效果，提高教学水平，我们采用了全国第一套计算机系统结构多媒体教学课件[5]，该课件将几代教师积累的科学教育思想和教学经验涵盖其中，精选动画200多个，通过动画、语音和文字三结合的方法，将一些重点、难点和疑点用鲜明的色彩、形象的架构、动态的演示予以展现，达到寓教于乐、事半功倍的效果，深受学生的欢迎。我们还依托学校数字化校园网络教学平台，积极开展实时讨论、辅导答疑、提交/ 批改作业、模拟考试等教学活动。多媒体课件和网络课程的建设，极大地提高了学生的学习兴趣，加强了师生交流，提高了教学效果和教学质量。
针对“计算机系统结构”课程理论内容和概念较多、内容抽象的特点，在教学过程中，我们特别注重了结合实际科研项目阐述课程内容的重要性和实用意义。例如，缓冲和预取是Cache技术的两个核心思想，但由于Cache是嵌入在CPU内的一个“透明”部件，即看不见又摸不着，所以学生对它的工作过程只能有模糊的理解，就不能深刻理解缓冲和预取方法的重要作用；我们结合实际科研项目“提高数据库访问效率的方法研究”来为学生讲解在另一个计算机领域中缓冲和预取方法的应用，拓宽了学生的视野，加深了他们对相应知识的理解，消除了部分学生的“抽象无用论”，极大地提高了学习兴趣。
在教学过程中， 常常发现学生对于一些介绍性的内容没有多少兴趣， 特别是介绍前人的研究历史、技术的实例以及一些前沿的知识[5]。所以，我们将介绍性内容的授课方式由原来的教师主讲改为学生自主学习的方式———专题讨论。设计专题讨论， 我们要求: (1) 主讲教师设计好专题， 针对不同的教学内容适当地选择可探讨的题目或方向， 并为每个专题提供一些参考教材或参考文档； (2) 采取小组学习方式， 选择相同专题的学生为一组；(3) 学生通过查找资料， 从分析和评测的角度了解专题研究内容以及当前研究现状； (4) 组织课堂讨论； (5) 讨论结束后， 结合讨论情况撰写专题小论文。
3.“反馈”方式的变革
考核形式和考核内容在某种程度上会影响学生的学习方法和态度，甚至会影响教师的教学方法。随着市场对人才需求数量、质量的剧增，高校的教学改革就不仅要着眼于传授知识，考查学生知识掌握的情况如何，也要着眼于考查学生分析问题、解决问题的综合能力等。为了配合教学工作的改革，培养学生的各种能力，我们对计算机系统结构这门课中的考核方式进行如下改革：
1）采用开卷考试的考核方式：学生可以将“备忘录”带进考场，但“备忘录”只允许有一张B5纸大小，上面可以写上自己认为最重要的知识点。这种方法既加深了学生对基本知识的掌握和应用，又考核了学生对知识的概括和总结能力，突出对知识的理解和应用，避免死记硬背。
2）采用论文+答辩的考核方式：在学期期末时，每个同学针对某一章节的内容写一篇小论文，要求在三千字左右，并同时要进行答辩，一方面针对其所写内容进行解释，另一方面，每人要抽三道与所学内容相关的问题进行回答。
3）采用两种方法共用的原则，即先用论文+答辩的方法进行考核，如果学生认为成绩不理想，还可以参加期末的开卷考试。这样做，无疑增加了教师工作量和评分难度，但对转变学生的学习态度，培养学生的综合能力是很有益的。
四、结束语
教学改革的任务是艰巨的，它要求我们要不断的更新知识，不断追踪学科前沿，不断的丰富提高自己，也要求我们树立新的教育观念，把“素质教育”和“能力培养”放在教育的首位。把学生素质的提高、综合能力的培养贯穿到我们今后教学改革工作中的始终。
经过一系列教学模式的改革，我们发现教学效果明显好于过去。其实，香农-施拉姆模式存在于每一个教学过程。只要细心，在每个教学细节都可以结合这种模式。
[参考文献]
[1]SHANNON C E,WEAVE W.The Mathematical Theory of Communication[M].Urbana: the University of Illinois Press,1949.
[2]何庆良.施拉姆的传播理论[J].新闻研究资料,1990(4):16-31.
[3]张永晖.知识交流机制研究[D].哈尔滨:黑龙江大学,2005.
[4]秦鸿霞.信息交流模式述评[J].情报杂志,2007(11): 80-86.
[5]王志英,李宗伯,钱程东,张晨曦.“计算机体系结构”国家精品课程的特色与建设经验.计算机教育.2007(4):P27-29
（作者单位：东北石油大学 黑龙江大庆）