模型教學法在應用型本科院校計算機理論課教學中的應用研究

摘 要：應用型本科院校培養的是應用型技術人才，所以在進行計算機理論課教學的時候，也需要從實際情況著手來進行培養，實現理論與實踐的有效統一，提高學生應用能力，而模型教學法的有效應用則能夠有效緩解理論知識抽象問題，讓學生學習興趣以及教學矛盾得以有效解決，同時還能提高學生模型建構能力。為此，文章也就模型教學法在應用型本科院校計算機理論課教學中的應用進行了研究。

關鍵詞：模型教學法;應用型本科院校;計算機理論課

在計算機理論課教學課堂之上，部分知識點是教師無法直接進行呈現的內容，例如計算機硬盤上的內部結構、一項抽象性的實體與概念等知識，這個時候在對學生進行計算機理論課教學時，學生學習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付考試，無法真正領悟其本質。模型教學法的提出則能有效改善這一現象，其能夠為抽象的計算機理論課程教學提供全新的方式，也能夠按照實物外在特征、原理以及內部結構來構建出相應的模型，這樣就能對抽象事物按照其自身的行為特征與狀態，來借助于現代化計算機輔助手段構建相應的模型，從而有效簡化教學內容、提升教學效果。

一、模型教學法概述

模型構建就是自然科學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、本質以及特征的一種方式，屬于邏輯方法之中一種特有的形，在生物科學學習過程中，模型能夠提供印象與觀念，屬于能夠有效吸引學生的生動感性材料，是學生知識結構的重要構成部分。在教育教學過程中，模型教學法是一種較為常用的教學手段，將其有效應用于計算機理論課教學活動中也可謂是意義非常，所以文章也對其進行了分析與研究。模型教學法在使用的時候優點較多，主要體現在以下幾個方面：（1）能夠立體的顯示出結構特征以及各個組成部分相互之間的聯系;（2）能夠顯示出計算機實踐過程關鍵環節以及特征;（3）能夠顯示出計算機理論知識發展變化過程;（4）能夠反映出計算機各個環節之間的關系;（5）很容易說明計算機理論概念以及思維三維空間結構。可是在實際應用的時候需要注意，其并不是只有優點也存在著一些缺點，比如說無法將其作為全真替代物，經常會帶有非真實性特征、細微之處的演示效果就不夠理想。為此，在實際應用模型教學法進行計算機理論課教學的時候，教師可以積極結合學生實際情況來進行合理分析，借助于有效手段來突出學生發展與進步，這樣學生自然能夠全面發展。

二、模型教學法在應用型本科院校計算機理論課教學中的應用價值

在計算機理論課教學過程中，因為硬件本身的封閉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出來，例如硬盤內部結構以及工作原理、程序運行以及調度、存儲區域劃分以及管理等等，這些理論知識的抽象性加大了教學難度，也抑制了應用型本科院校學生實踐操作技能得以提升。可是，模型教學法在其中的有效應用，則能夠結合計算機硬件的內部構造來設計出能有效反映出其本質特征以及教學內容的實體，亦或者是直接借助于計算機輔助教學手段來直觀的體現出程序的運行機制以及資源調度等內容，這樣整個理論教學能夠因此而變得直觀且形象，有效提升計算機理論課教學質量，這也是模型教學法在應用型本科院校計算機理論課教學中的應用價值。為此，在進行計算機理論教學的時候，可以將其應用于新課起始階段，通過新課導入的方式來引導學生進行直觀觀察，借助于呈現教具的方式來有效吸引學生目光，讓學生在觀察過程中形成思考，同時迅速進入到學習狀態之中;其次，積極引導學生突出問題，畢竟學生思維是從驚奇以及疑問之中產生的，只有疑問學生才能思考，教師在計算機理論課程教學過程中，可以積極應用教具來為學生創設認知上的沖突，以此來誘發學生思考以及提出問題。最后，還可以在教學過程中將其應用于教學重點突出，將一些十分抽象、理論性較強、學生也很難掌握的教學內容來進行教學重難點突破，這樣學生就能對其形成良好的把握與研究，真正有效發揮出模型教學法的應用價值，促進計算機理論課教學質量得以提升。

三、模型教學法在應用型本科院校計算機理論課教學中的應用策略

為了有效發揮出模型教學法在應用型本科院校計算機理論課教學中的應用價值，筆者也就其應用與實踐進行了如下分析：

（一）硬盤模型的制作及教學應用

在應用型本科院校計算機理論教學過程中，硬盤是計算機之中的重要構成，也是信息存儲重要設備，存儲著大量的文件信息，其容量計算方式教師在對學生進行講解的時候，學生大多很難記憶，教學公式也較為難以理解。除此之外，作為存儲文件的設備，在對學生將其信息存儲原理以及具體的讀取過程的時候，也十分的抽象，傳統教學大多是借助于示意圖來對學生進行講解，可是整個運行過程需要學生借助想象來理解，教學質量不夠理想。這個時候教師就可以應用模型教學法來進行教學，結合硬盤內部結構以及讀取數據的過程來制作出試題示意模型，在展示模型的過程中為學生演示硬盤各種調度算法，同時指導學生親子演示，以此來提高學生應用實踐能力。硬盤數據存儲區域是由單個亦或者是多個盤片而構成的，而且在每個盤片正反面則可以存儲信息，為了將模型教學法的應用價值有效發揮出來，可以對硬盤內部結構以及其整個訪問過程進行分析，然后基于此來制作出四個盤片的硬盤模型，并且以此來作為教學案例來為學生講解具體的制作過程以要點。在這一過程中可以先將四個盤片穿在主軸之上，讓盤片能夠圍繞著主軸轉動，盤片兩面還可以畫上同心圓，將其作為磁道，同時將磁道均等的進行劃分，其則表示為扇區。除此之外，另一個軸上還可以用于固定讀寫磁頭及移動臂，并且每一個盤面上均需要具有一個磁頭，在這一過程中需要注重移動臂制作成兩節相接，對于連接部分則需要維持良好的轉動，保證在訪問磁道變換的時候能夠迅速改變磁頭的位置。最后，還需要將兩個主軸相對位置進行固定，同時保證磁頭距離盤面 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，然后再基于此進行講解與教學，這樣學生就能對這一理論知識形成深刻的把握與理解，從而有效提升教學效果。

（二）虛擬模型的建立及應用

在應用型本科院校計算機理論教學過程中要想有效應用模型教學法進行教學，還可以積極建立虛擬模型，基于此來展開教學。虛擬模型主要是借助于計算機輔助軟件來呈現出計算機之中不可觸摸的一些運行過程、進度以及作業調度等一系列軟實體的實驗教學，例如，計算機在整個程序運行過程中的多道運行、作業調度、進程調度等一系列的模擬。為了有效應用模型教學法，筆者也就進度模型構成進行了分析，進程本身就是不可視且具有動態特征的一個軟實體，在對學生進行教學的時候，其整個生存周期以及狀態變化情況是無法有效呈現出來的，所以在進行模型構造的時候可以借助于一個長方形來代表其進程，之后再將處理的容易狀態的進程形成一個進程隊列，借助于不同顏色來表示出進程當時所處的狀態，如紅色表示進程運行狀態、綠色表示進程為阻塞狀態、黃色則表示其處于等待狀態，然后借助于動畫來呈現出整個狀態變化情況，這樣就能讓學生迅速掌握這一理論知識。

四、結語

綜上所述，模型教學法在應用型本科院校計算機理論課教學中的有效應用，能夠真正實現化繁為簡、將抽象變為形象，這對于計算機理論課教學質量提升意義非常。為此，教師在教學過程中一定要準確認識模型教學法內涵，結合教學重點來抓住基本特征，同時基于此來構建出相應的模型，借助于模型教學法有效應用來有效提高學生應用與實踐操作能力，真正實現應用型本科院校教育教學需求，促進學生全面發展與提升。

參考文獻

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作者簡介：曹玉強（1977.10- ），男，河南南陽人，重慶工程學院計算機與物聯網學院，副教授。