元认知在EDA技术实验教学中的应用探讨

    刘太联

    [摘 要] 提出将元认知运用到EDA技术实验教学中，结合EDA技术实验教学特点，探讨了元认知对EDA实验教学的影响。通过元认知策略来指导学生完成EDA实验，促使学生完成实验学习的闭环，有效提高了学习效果，激发了学生的学习积极性，有利于学生学习思维的完善。

    [关 键 词] 元认知；EDA技术实验；实验教学

    [中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）04-0126-01

    元认知概念首先是由美国心理学家弗拉维尔提出的，元认知即认知上再认知，强调自我监控和自我意识。元认知的研究对象就是自身的认知活动系统，通过对个体行为认知活动的监控、调节，实现个体认知的自我意识[1]。元认知是一种有效的内部觉察过程，通过内部觉察，个体可有效发现自身的思维漏洞和缺陷，对打破学生的思维定势、重塑学生的学习习惯和学习方法有积极作用。EDA技术即电子设计自动化技术，其实验课是理论与实践相结合的平台，在高校越来越重视实验教学的今天，通过EDA实验使学生在动手实践过程中深入理解电子设计自动化知识，掌握相关技术，巩固数字电路知识有重要意义。然而，当前的EDA实验教学中存在着实验内容单调固定，平台单一，实验环境封闭，内容扩展性不强，不能满足学生学习新知识、新方法的需求，挫伤了学生的学习积极性。

    本文将元认知引入EDA技术实验，注重学生个体思维的差异，针对学生的不同特点开展EDA实验教学工作，帮助学生完成实验过程中及实验之后的再思考。在尊重学生个体差异的基础上，实现实验前预习思考、实验中动手思考、实验后再思考的反馈教学模式，形成实验教学中的闭环，对提高学生的思维水平、加强实验教学效果有重要作用。

    一、实验认知活动中的元认知对EDA实验教学研究的启示

    在实验教学活动中，教师应注意让学生用元认知调节加工资源的缺陷[2]。在实验过程中，学生对实验现象的记录只能着重在少量的信息上面，无法在短时间内掌握大量的有效信息，如何留给学生充足的思考时间，让学生的短时记忆形成长期记忆，从而将知识纳入学生的认知结构和知识体系，这是教师需要考虑的认知策略性问题。教师在实施相应教学策略的过程中，应充分考虑学生的个体差异。对具备较强元认知能力的学生，要充分调动其积极性，只需在实验过程中做好元认知监控，引导学生思考。而针对元认知能力较差的学生，教师在指导的过程中，不仅要重视基本知识的传授，更要注重实验步骤，思考方式的传授，给学生展示一种实验策略的思路。

    二、元认知在EDA实验教学中的应用

    元认知在EDA实验教学中应用，首要在于强化学生学习的主体意识，激发其学习的积极性[3]。在充分考虑实验难度的基础上，实验之前通过布置实验任务，让学生查资料，找素材，充分调动学生学习的积极性，这也是对所学知识的一个回顾过程，这个阶段帮助学生完成对所学知识的自我反馈和调节，即进行元认知活动的第一次闭环过程。

    在实验过程中，指导学生应用理論知识，分析实验要求，运用分析、综合、归纳、演绎等思维形式进行实验的实施。学生独自完成代码编写、实验现象观察、实验结果记录，并对实验中的数据进行分析。在此过程中，学生获得的是学习方法及迁移能力、知识运用能力、实验数据处理能力[4]，除此之外，学生在此过程中学会如何规划、如何思考，也就是学会对实验过程中的认知过程进行反思、调节和控制，即具备了元认知能力。通过元认知过程，学生实现EDA实验教学中的第二次思维闭环过程。

    实验结束后，指导学生对实验过程进行回顾，总结实验中的不足，进行查缺补漏，帮助学生将实验过程中用到的知识点和理论相结合，并在学生实验现象观察、实验数据分析的基础上，指导学生撰写实验报告。实验报告不是实验现象和实验数据的简单记录，要明确要求学生将实验结果和理论学习中的知识点结合起来进行分析，通过这个过程，帮助学生巩固所学知识，这样可以帮助学生完成学习过程中的第三次闭环过程，是元认知在EDA技术实验过程中更深层次的运用。

    三、元认知在EDA实验教学中应用的思考

    元认知在具体的EDA实验教学应用过程中，要充分考虑学生间的个体差异，因材施教，针对不同水平、不同性格的学生做出针对性的指导，给出不同的元认知策略，在与学生充分沟通的基础上，尊重学生当前知识掌握水平，循序渐进，帮助学生取得相应的进步。

    四、结语

    基于元认知的EDA实验教学模式，有利于学生对知识的学习巩固，有利于教学效果的提高。通过元认知，帮助学生完成学习过程中的闭环思考过程，将知识对学生的输入过程，通过元认知策略，变为学生对知识的运用、输出过程，激发了学生的学习积极性，效果显著。

    参考文献：

    [1]王建华.元认知理论与交传口译的实证研究[J].中国翻译，2015（4）：13-18.

    [2]王双维，王振.元认知理论对物理实验教学研究的启示[J].物理实验，2000，20（8）：29-31.

    [3]郑晓菊.基于元认知的操作系统实验教学方法探讨[J].潍坊教育学院学报，2012，25（4）：73-75.

    [4]慕德芳，陈英和.元认知监控的机制：认知灵活性的调节作用[J].心理发展与教育，2013（2）：113-119.