摘要：筆者根據(jù)多年教學(xué)實(shí)踐，結(jié)合“操作系統(tǒng)”課程自身的特點(diǎn)，將類(lèi)比教學(xué)模式應(yīng)用于教學(xué)全過(guò)程。本文主要闡述了類(lèi)比教學(xué)模式的基本原理、實(shí)施步驟，及其在操作系統(tǒng)教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用與效果。

關(guān)鍵詞：操作系統(tǒng)；類(lèi)比教學(xué)；進(jìn)程；教學(xué)效果

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1類(lèi)比教學(xué)模式基本原理

所謂類(lèi)比，就是借助于兩類(lèi)不同本質(zhì)事物之間的相似性，通過(guò)比較將一種已經(jīng)熟悉或掌握的特殊對(duì)象的知識(shí)推移到另一種新的特殊對(duì)象上去的推理手段。類(lèi)比法主要涉及三個(gè)要素，一個(gè)是當(dāng)作類(lèi)比參照物的事物或現(xiàn)象，稱之為“類(lèi)比源”；另一個(gè)是我們待解決問(wèn)題的事物或現(xiàn)象，稱之為“類(lèi)比泉”；有一個(gè)因素是類(lèi)比的基礎(chǔ)或橋梁，即事物、現(xiàn)象間存在的某種屬性上的相似性，稱之為“類(lèi)比知識(shí)單元”。概念、基本原理、算法的教學(xué)是“操作系統(tǒng)”教學(xué)的重點(diǎn)。不同的概念、基本原理、算法具有不同的內(nèi)涵和外延。在高?！安僮飨到y(tǒng)”教學(xué)中，類(lèi)比教學(xué)則是通過(guò)把學(xué)生熟悉的知識(shí)與陌生的知識(shí)相比較，為認(rèn)識(shí)新事物提供線索和方向，以加強(qiáng)知識(shí)間的橫向聯(lián)系與溝通，從而達(dá)到舉一反三的目的。用類(lèi)比的方法講解“操作系統(tǒng)”的概念、基本原理、算法，不僅能易于教學(xué)，而且可擴(kuò)展學(xué)生的視野、提高分析和綜合遷移能力。類(lèi)比教學(xué)模式遵循了學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，因而能有效提高教學(xué)效果。針對(duì)類(lèi)比教學(xué)的特點(diǎn)，其教學(xué)過(guò)程實(shí)施步驟可總結(jié)如下：

(1)引入類(lèi)比泉，即介紹要學(xué)習(xí)的新概念、新的算法或原理。

(2) 找出類(lèi)比源，即提示與類(lèi)比泉具有相似性的概念、事物或生活實(shí)例。類(lèi)比源要求生動(dòng)、形象，所反映出的現(xiàn)象應(yīng)是學(xué)生已知的、熟悉的、生活中常見(jiàn)的實(shí)例。

(3) 確定類(lèi)比知識(shí)單元，即確定類(lèi)比泉和類(lèi)比源之間的相似性，找出、比較類(lèi)比泉與類(lèi)比源所反映的兩類(lèi)現(xiàn)象之間的相似屬性。

(4) 用圖形等方式直觀地把類(lèi)比泉和類(lèi)比源的相似特征表示出來(lái)。

(5) 對(duì)類(lèi)比泉作總結(jié)，通過(guò)類(lèi)比泉和類(lèi)比源的相似特征的直觀表示來(lái)引導(dǎo)學(xué)生綜合理解新學(xué)概念、算法、原理的各個(gè)屬性及其整體聯(lián)系，以便讓學(xué)生全面掌握所學(xué)知識(shí)點(diǎn)。

(6) 最后指出類(lèi)比的不足之處。由于類(lèi)比對(duì)象是兩個(gè)不同的現(xiàn)象或概念，它們之間既有聯(lián)系又有區(qū)別，然而由于思維定勢(shì)的影響，學(xué)生容易把只有類(lèi)比源才具有的屬性也移植到類(lèi)比泉上去，引起對(duì)類(lèi)比泉的誤解，即產(chǎn)生學(xué)習(xí)上的負(fù)遷移。因此必要時(shí)，教師應(yīng)注意指出類(lèi)比泉與類(lèi)比源之間的不同之處。

2類(lèi)比教學(xué)法在操作系統(tǒng)教學(xué)中的應(yīng)用

2.1操作系統(tǒng)整體、部分之間的類(lèi)比教學(xué)

在講授完操作系統(tǒng)第一章緒論中“操作系統(tǒng)的作用、目的和任務(wù)”這一知識(shí)點(diǎn)后，我們知道了操作系統(tǒng)是控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各種硬件和軟件資源、有效地組織多道程序運(yùn)行的系統(tǒng)軟件，是用戶與計(jì)算機(jī)硬件之間的接口，其主要目的是方便用戶使用計(jì)算機(jī)和充分利用計(jì)算機(jī)軟硬件資源、提高系統(tǒng)資源利用率。有了這一認(rèn)識(shí)之后，根據(jù)其操作對(duì)象不同，我們可以很方便地類(lèi)比出操作系統(tǒng)五大功能的主要目的和任務(wù)，如表1所示。

通過(guò)這樣的類(lèi)比教學(xué)，使學(xué)生在整體上對(duì)操作系統(tǒng)這門(mén)課程有了一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，有利于其后各章節(jié)的教學(xué)。

2.2用生活實(shí)例進(jìn)行類(lèi)比教學(xué)

實(shí)際上，操作系統(tǒng)的許多原理來(lái)源于許多我們常見(jiàn)的生活實(shí)例。通過(guò)把這些人類(lèi)生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象引入到操作系統(tǒng)教學(xué)中來(lái)，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而有效提高教學(xué)效果。

進(jìn)程狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換的教學(xué)一直都是操作系統(tǒng)中的教學(xué)難點(diǎn)。學(xué)生不容易理解進(jìn)程各狀態(tài)的真正含義，較難掌握進(jìn)程狀態(tài)的相互轉(zhuǎn)換。但若用人的各種不同生活階段對(duì)進(jìn)程狀態(tài)進(jìn)行類(lèi)比教學(xué)，將使抽象的概念進(jìn)一步生動(dòng)形象，能有效提高課堂教學(xué)效益。表2給出了進(jìn)程狀態(tài)與人的不同生活階段的相似性類(lèi)比。

在系統(tǒng)中，經(jīng)常會(huì)有多個(gè)進(jìn)程需要相互配合去完成一個(gè)共同的任務(wù)，這些進(jìn)程之間往往需要相互交換信息，這就是進(jìn)程通信的任務(wù)。我們可用人類(lèi)社會(huì)中人與人之間的交往來(lái)類(lèi)比進(jìn)程通信，社會(huì)中的每一個(gè)人可以看成是一個(gè)進(jìn)程，人與人之間或互斥地使用社會(huì)資源，或共同協(xié)作完成一定工作。因此，人們?cè)谏鐣?huì)生活中，也得進(jìn)行有效控制與協(xié)調(diào)，每個(gè)人(進(jìn)程)都要學(xué)會(huì)與他人共享社會(huì)資源，也要學(xué)會(huì)與他人溝通(通信)，否則將不能很好地工作或生活。通過(guò)用人際交往來(lái)類(lèi)比進(jìn)程通信，使得學(xué)生對(duì)進(jìn)程通信的理解由抽象、模糊變得更為具體、清晰，印象更為深刻。

2.3操作系統(tǒng)各原理、算法之間的類(lèi)比教學(xué)

操作系統(tǒng)各章節(jié)、各算法原理之間其實(shí)是相通的，存在許多相似之處，很適合采用類(lèi)比教學(xué)。在講授完存儲(chǔ)器管理這一部分后，我們就可采用類(lèi)比、前后貫穿的方式來(lái)進(jìn)行文件管理的教學(xué)。存儲(chǔ)器管理的主要任務(wù)是為用戶作業(yè)分配主存空間，以提高主存利用率，由于文件是存儲(chǔ)在外存空間，相應(yīng)地文件管理的主要任務(wù)就是為用戶文件分配外存空間，以提高外存空間利用率。文件管理中許多存儲(chǔ)分配算法與存儲(chǔ)器管理中相應(yīng)算法存在很大的相似性，采用對(duì)比教學(xué)有助于降低教學(xué)臺(tái)階，加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的掌握。

比如，外存順序結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)分配類(lèi)似于主存的可變分區(qū)存儲(chǔ)管理，也是分配到一個(gè)連續(xù)的存儲(chǔ)空間。其中文件目錄相當(dāng)于已分分區(qū)表，空閑文件目錄相當(dāng)于空閑分區(qū)表；而外存索引結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)分配類(lèi)似于主存的頁(yè)式存儲(chǔ)管理，也是把文件分配到一個(gè)不連續(xù)的存儲(chǔ)空間。其中文件目錄相當(dāng)于主存分配表，索引表相當(dāng)于頁(yè)表，位示圖與頁(yè)式存儲(chǔ)管理中的位示圖相同。必須注意的是，存儲(chǔ)器管理中是為作業(yè)分配主存空間，而文件管理中是為文件分配外存空間。

3教學(xué)效果

在多年的“操作系統(tǒng)”課程教學(xué)中，我們一直將類(lèi)比教學(xué)模式應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中，并將類(lèi)比教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行了多年對(duì)照實(shí)驗(yàn)，表3給出了近3年操作系統(tǒng)考試情況對(duì)照實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

其中對(duì)照實(shí)驗(yàn)中所采用班級(jí)為同一年級(jí)同一專(zhuān)業(yè)的兩個(gè)平行班級(jí)，甲班為實(shí)施對(duì)比教學(xué)的班級(jí)，乙班為未實(shí)施類(lèi)比教學(xué)的班級(jí)。從表3中可以發(fā)現(xiàn)，采用對(duì)比教學(xué)的班級(jí)，其歷年考試平均分與及格率均高于未實(shí)施對(duì)比教學(xué)的平行班級(jí)，說(shuō)明實(shí)施對(duì)比教學(xué)的班級(jí)整體水平要好于未

實(shí)施對(duì)比教學(xué)的平行班級(jí)。低的標(biāo)準(zhǔn)差也表明實(shí)施對(duì)比教學(xué)的班級(jí)學(xué)生成績(jī)分布較均衡。總的來(lái)說(shuō)，說(shuō)明對(duì)比教學(xué)在操作系統(tǒng)教學(xué)中的應(yīng)用取得了好的教學(xué)效果。

4結(jié)束語(yǔ)

“操作系統(tǒng)”具有涉及面廣、概念多、理論性強(qiáng)、算法原理較抽象的特點(diǎn)，針對(duì)操作系統(tǒng)教學(xué)中普遍存在的學(xué)生難學(xué)教師難教現(xiàn)象，我們?cè)凇安僮飨到y(tǒng)”教學(xué)工作中，大量地采用了類(lèi)比教學(xué)法，多年教學(xué)實(shí)踐表明教學(xué)效果得到了顯著提高。學(xué)生認(rèn)為抽象的理論不再抽象，而是與自然界、日常生活的現(xiàn)象或生活實(shí)例相對(duì)應(yīng)；提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了教學(xué)質(zhì)量和效果。同時(shí)，類(lèi)比教學(xué)模式不僅可以用在操作系統(tǒng)教學(xué)中，而且可以推廣應(yīng)用在其它課程教學(xué)中。

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