模型教學(xué)法在應(yīng)用型本科院校計(jì)算機(jī)理論課教學(xué)中的應(yīng)用研究

摘 要：應(yīng)用型本科院校培養(yǎng)的是應(yīng)用型技術(shù)人才，所以在進(jìn)行計(jì)算機(jī)理論課教學(xué)的時(shí)候，也需要從實(shí)際情況著手來進(jìn)行培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有效統(tǒng)一，提高學(xué)生應(yīng)用能力，而模型教學(xué)法的有效應(yīng)用則能夠有效緩解理論知識抽象問題，讓學(xué)生學(xué)習(xí)興趣以及教學(xué)矛盾得以有效解決，同時(shí)還能提高學(xué)生模型建構(gòu)能力。為此，文章也就模型教學(xué)法在應(yīng)用型本科院校計(jì)算機(jī)理論課教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：模型教學(xué)法;應(yīng)用型本科院校;計(jì)算機(jī)理論課

在計(jì)算機(jī)理論課教學(xué)課堂之上，部分知識點(diǎn)是教師無法直接進(jìn)行呈現(xiàn)的內(nèi)容，例如計(jì)算機(jī)硬盤上的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、一項(xiàng)抽象性的實(shí)體與概念等知識，這個(gè)時(shí)候在對學(xué)生進(jìn)行計(jì)算機(jī)理論課教學(xué)時(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性以及自覺性也就會明顯降低，只能借助于死記硬背來應(yīng)付考試，無法真正領(lǐng)悟其本質(zhì)。模型教學(xué)法的提出則能有效改善這一現(xiàn)象，其能夠?yàn)槌橄蟮挠?jì)算機(jī)理論課程教學(xué)提供全新的方式，也能夠按照實(shí)物外在特征、原理以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)來構(gòu)建出相應(yīng)的模型，這樣就能對抽象事物按照其自身的行為特征與狀態(tài)，來借助于現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)輔助手段構(gòu)建相應(yīng)的模型，從而有效簡化教學(xué)內(nèi)容、提升教學(xué)效果。

一、模型教學(xué)法概述

模型構(gòu)建就是自然科學(xué)研究之中較為常用的一種手段，是一種通過研究模型來揭示原型的形態(tài)、本質(zhì)以及特征的一種方式，屬于邏輯方法之中一種特有的形，在生物科學(xué)學(xué)習(xí)過程中，模型能夠提供印象與觀念，屬于能夠有效吸引學(xué)生的生動(dòng)感性材料，是學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)成部分。在教育教學(xué)過程中，模型教學(xué)法是一種較為常用的教學(xué)手段，將其有效應(yīng)用于計(jì)算機(jī)理論課教學(xué)活動(dòng)中也可謂是意義非常，所以文章也對其進(jìn)行了分析與研究。模型教學(xué)法在使用的時(shí)候優(yōu)點(diǎn)較多，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）能夠立體的顯示出結(jié)構(gòu)特征以及各個(gè)組成部分相互之間的聯(lián)系;（2）能夠顯示出計(jì)算機(jī)實(shí)踐過程關(guān)鍵環(huán)節(jié)以及特征;（3）能夠顯示出計(jì)算機(jī)理論知識發(fā)展變化過程;（4）能夠反映出計(jì)算機(jī)各個(gè)環(huán)節(jié)之間的關(guān)系;（5）很容易說明計(jì)算機(jī)理論概念以及思維三維空間結(jié)構(gòu)?？墒窃趯?shí)際應(yīng)用的時(shí)候需要注意，其并不是只有優(yōu)點(diǎn)也存在著一些缺點(diǎn)，比如說無法將其作為全真替代物，經(jīng)常會帶有非真實(shí)性特征、細(xì)微之處的演示效果就不夠理想。為此，在實(shí)際應(yīng)用模型教學(xué)法進(jìn)行計(jì)算機(jī)理論課教學(xué)的時(shí)候，教師可以積極結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況來進(jìn)行合理分析，借助于有效手段來突出學(xué)生發(fā)展與進(jìn)步，這樣學(xué)生自然能夠全面發(fā)展。

二、模型教學(xué)法在應(yīng)用型本科院校計(jì)算機(jī)理論課教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值

在計(jì)算機(jī)理論課教學(xué)過程中，因?yàn)橛布旧淼姆忾]性以及軟件的不可觸摸型等特征，促使很多理論知識都無法直觀的呈現(xiàn)出來，例如硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及工作原理、程序運(yùn)行以及調(diào)度、存儲區(qū)域劃分以及管理等等，這些理論知識的抽象性加大了教學(xué)難度，也抑制了應(yīng)用型本科院校學(xué)生實(shí)踐操作技能得以提升?？墒?，模型教學(xué)法在其中的有效應(yīng)用，則能夠結(jié)合計(jì)算機(jī)硬件的內(nèi)部構(gòu)造來設(shè)計(jì)出能有效反映出其本質(zhì)特征以及教學(xué)內(nèi)容的實(shí)體，亦或者是直接借助于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)手段來直觀的體現(xiàn)出程序的運(yùn)行機(jī)制以及資源調(diào)度等內(nèi)容，這樣整個(gè)理論教學(xué)能夠因此而變得直觀且形象，有效提升計(jì)算機(jī)理論課教學(xué)質(zhì)量，這也是模型教學(xué)法在應(yīng)用型本科院校計(jì)算機(jī)理論課教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值。為此，在進(jìn)行計(jì)算機(jī)理論教學(xué)的時(shí)候，可以將其應(yīng)用于新課起始階段，通過新課導(dǎo)入的方式來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行直觀觀察，借助于呈現(xiàn)教具的方式來有效吸引學(xué)生目光，讓學(xué)生在觀察過程中形成思考，同時(shí)迅速進(jìn)入到學(xué)習(xí)狀態(tài)之中;其次，積極引導(dǎo)學(xué)生突出問題，畢竟學(xué)生思維是從驚奇以及疑問之中產(chǎn)生的，只有疑問學(xué)生才能思考，教師在計(jì)算機(jī)理論課程教學(xué)過程中，可以積極應(yīng)用教具來為學(xué)生創(chuàng)設(shè)認(rèn)知上的沖突，以此來誘發(fā)學(xué)生思考以及提出問題。最后，還可以在教學(xué)過程中將其應(yīng)用于教學(xué)重點(diǎn)突出，將一些十分抽象、理論性較強(qiáng)、學(xué)生也很難掌握的教學(xué)內(nèi)容來進(jìn)行教學(xué)重難點(diǎn)突破，這樣學(xué)生就能對其形成良好的把握與研究，真正有效發(fā)揮出模型教學(xué)法的應(yīng)用價(jià)值，促進(jìn)計(jì)算機(jī)理論課教學(xué)質(zhì)量得以提升。

三、模型教學(xué)法在應(yīng)用型本科院校計(jì)算機(jī)理論課教學(xué)中的應(yīng)用策略

為了有效發(fā)揮出模型教學(xué)法在應(yīng)用型本科院校計(jì)算機(jī)理論課教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值，筆者也就其應(yīng)用與實(shí)踐進(jìn)行了如下分析：

（一）硬盤模型的制作及教學(xué)應(yīng)用

在應(yīng)用型本科院校計(jì)算機(jī)理論教學(xué)過程中，硬盤是計(jì)算機(jī)之中的重要構(gòu)成，也是信息存儲重要設(shè)備，存儲著大量的文件信息，其容量計(jì)算方式教師在對學(xué)生進(jìn)行講解的時(shí)候，學(xué)生大多很難記憶，教學(xué)公式也較為難以理解。除此之外，作為存儲文件的設(shè)備，在對學(xué)生將其信息存儲原理以及具體的讀取過程的時(shí)候，也十分的抽象，傳統(tǒng)教學(xué)大多是借助于示意圖來對學(xué)生進(jìn)行講解，可是整個(gè)運(yùn)行過程需要學(xué)生借助想象來理解，教學(xué)質(zhì)量不夠理想。這個(gè)時(shí)候教師就可以應(yīng)用模型教學(xué)法來進(jìn)行教學(xué)，結(jié)合硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及讀取數(shù)據(jù)的過程來制作出試題示意模型，在展示模型的過程中為學(xué)生演示硬盤各種調(diào)度算法，同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生親子演示，以此來提高學(xué)生應(yīng)用實(shí)踐能力。硬盤數(shù)據(jù)存儲區(qū)域是由單個(gè)亦或者是多個(gè)盤片而構(gòu)成的，而且在每個(gè)盤片正反面則可以存儲信息，為了將模型教學(xué)法的應(yīng)用價(jià)值有效發(fā)揮出來，可以對硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及其整個(gè)訪問過程進(jìn)行分析，然后基于此來制作出四個(gè)盤片的硬盤模型，并且以此來作為教學(xué)案例來為學(xué)生講解具體的制作過程以要點(diǎn)。在這一過程中可以先將四個(gè)盤片穿在主軸之上，讓盤片能夠圍繞著主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤片兩面還可以畫上同心圓，將其作為磁道，同時(shí)將磁道均等的進(jìn)行劃分，其則表示為扇區(qū)。除此之外，另一個(gè)軸上還可以用于固定讀寫磁頭及移動(dòng)臂，并且每一個(gè)盤面上均需要具有一個(gè)磁頭，在這一過程中需要注重移動(dòng)臂制作成兩節(jié)相接，對于連接部分則需要維持良好的轉(zhuǎn)動(dòng)，保證在訪問磁道變換的時(shí)候能夠迅速改變磁頭的位置。最后，還需要將兩個(gè)主軸相對位置進(jìn)行固定，同時(shí)保證磁頭距離盤面 1mm 左右，不能直接接觸盤片，這樣才能避免盤片旋轉(zhuǎn)速度受到影響。通過上述方式來制作硬盤模型，然后再基于此進(jìn)行講解與教學(xué)，這樣學(xué)生就能對這一理論知識形成深刻的把握與理解，從而有效提升教學(xué)效果。

（二）虛擬模型的建立及應(yīng)用

在應(yīng)用型本科院校計(jì)算機(jī)理論教學(xué)過程中要想有效應(yīng)用模型教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，還可以積極建立虛擬模型，基于此來展開教學(xué)。虛擬模型主要是借助于計(jì)算機(jī)輔助軟件來呈現(xiàn)出計(jì)算機(jī)之中不可觸摸的一些運(yùn)行過程、進(jìn)度以及作業(yè)調(diào)度等一系列軟實(shí)體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，例如，計(jì)算機(jī)在整個(gè)程序運(yùn)行過程中的多道運(yùn)行、作業(yè)調(diào)度、進(jìn)程調(diào)度等一系列的模擬。為了有效應(yīng)用模型教學(xué)法，筆者也就進(jìn)度模型構(gòu)成進(jìn)行了分析，進(jìn)程本身就是不可視且具有動(dòng)態(tài)特征的一個(gè)軟實(shí)體，在對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候，其整個(gè)生存周期以及狀態(tài)變化情況是無法有效呈現(xiàn)出來的，所以在進(jìn)行模型構(gòu)造的時(shí)候可以借助于一個(gè)長方形來代表其進(jìn)程，之后再將處理的容易狀態(tài)的進(jìn)程形成一個(gè)進(jìn)程隊(duì)列，借助于不同顏色來表示出進(jìn)程當(dāng)時(shí)所處的狀態(tài)，如紅色表示進(jìn)程運(yùn)行狀態(tài)、綠色表示進(jìn)程為阻塞狀態(tài)、黃色則表示其處于等待狀態(tài)，然后借助于動(dòng)畫來呈現(xiàn)出整個(gè)狀態(tài)變化情況，這樣就能讓學(xué)生迅速掌握這一理論知識。

四、結(jié)語

綜上所述，模型教學(xué)法在應(yīng)用型本科院校計(jì)算機(jī)理論課教學(xué)中的有效應(yīng)用，能夠真正實(shí)現(xiàn)化繁為簡、將抽象變?yōu)樾蜗?，這對于計(jì)算機(jī)理論課教學(xué)質(zhì)量提升意義非常。為此，教師在教學(xué)過程中一定要準(zhǔn)確認(rèn)識模型教學(xué)法內(nèi)涵，結(jié)合教學(xué)重點(diǎn)來抓住基本特征，同時(shí)基于此來構(gòu)建出相應(yīng)的模型，借助于模型教學(xué)法有效應(yīng)用來有效提高學(xué)生應(yīng)用與實(shí)踐操作能力，真正實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型本科院校教育教學(xué)需求，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展與提升。

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作者簡介：曹玉強(qiáng)（1977.10- ），男，河南南陽人，重慶工程學(xué)院計(jì)算機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院，副教授。