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1、基于知识树的操作系统迁移教学法本文选自计算机教育2014年第4期，版权归原作者和期刊所有。1 目前操作系统课程教学存在的问题操作系统原理课程是计算机专业的主干课程之一。操作系统管理系统中所有的软、硬件资源，为用户和计算机之专业提供论文、论文的服务，欢迎光临www.间提供了一个接口。操作系统经过多年的发展，形成了多种不同的操作系统，其组成结构、设计思想和实现各有特色，也使得操作系统课程内容庞杂、涉及面广和概念抽象，教师不好教，学生不好学。目前，操作系统课程教学主要存在以下几个方面的问题。1）教学互动匮乏。教师在进行操作系统课程教学时，主要采用灌输式;教学法，导致学生主体地位不够突出，学生思考的空
2、间狭小，课堂缺乏互动，教学信息沟通不畅，在一定程度上加剧了信息不对称;。2）教学内容与其他课程脱节。操作系统与计算机组成原理等课程、操作系统课程设计与数据结构程序设计等脱节，学生不清楚操作系统在计算机科学与技术学科中的地位与作用。3）实践环节薄弱。操作系统课程是理论性和实践性都很强的课程，学生对其基本概念和基本理论往往要通过实践加以理解和深化，目前开设的实验课程不足以满足理论教学的需要。2 知识树知识树就是用树的形式体现整个课程或章节的知识结构和知识点的内在联系，其要领就是用树干、树枝、树叶、果实等元素，将识记材料依据其从属形成一棵知识树;。人们形象地把知识树称为学生学习的地图;，有了它，学生
3、思维才不会跑偏，学生掌握的知识越多，地图;就越显得重要。操作系统课程知识树如图1所专业提供论文、论文的服务，欢迎光临www.示。从图1可以看出，操作系统有5大管理功能，正好是知识树上的5个树枝，树枝上的树叶或果实就是每个管理功能要掌握的主要内容。在教学时，教师用板书或幻灯片的形式描绘出图1，可使学生更加直观地了解操作系统的知识体系；然后再运用启发式教学法，多联系实际，运用类比教学、任务驱动教学、探究式教学、案例引导教学等，使学生寻找到摘取操作系统果实;的途径。将知识树用于操作系统课程教学有以下两个方面的好处。1）有利于教学目标的设计。对教师来说，知识树可以更好地帮助教师备课，对课程体系进行系统
4、全面的建构：知识树的梳理，使教师对教材内容的研究更加深入；画好知识树后，教师在备课和讲课时就有了目的性和针对性。对学生来说，教师引导学生画出知识树时，教材知识的脉络就一目了然地展现在学生面前，学生明确了要掌握的知识，学习更加有效。2）有利于学生逻辑思维能力的培养。建构主义理论认为学习的意义已从记忆和复述知识转向发现和使用知识，从而实现知识体系有意义的建构。应用知识树进行操作系统课程的教学，可较好地契合建构主义理论的要求，帮助学生把握操作系统知识体系的构成元素，解读各构成元素之间的关系，培养自主学习能力，实现课本知识到学生领悟知识的迁移。值得注意的是，知识树的构建需要学生本人在模仿的基础上，根据
5、自己的理解与认识独立完成，这样学生才能不断地从中吸取知识，培养兴趣，收获快乐。学生要注意千万不能直接照抄或复制其他同学的知识树，否则很难建构个性化的知识结构，收不到良好效果。3 迁移教学法叶圣陶先生指出，教任何功课，最终目的都在于达到不需要教。假如学生进入这样一种境界：能够自己去探索，自己去辨析，自己去历练，从而获得正确的知识和熟练的能力，岂不是就不需要教了吗？而学生所以要学要练，就为要进入这样的境界。给指点，给解说，却随时准备少指点，少讲说，最后做到不指点，不讲说。这好比牵着手走，却随时准备放手。在这上头，教者可以下好多功夫。;这番话道出了迁移教学的根本问题。教师传道、授业、解惑，最高境界是
6、使学生达到举一反三、触类旁通的学习效果。老子说授专业提供论文、论文的服务，欢迎光临www.人以鱼，不如授人以渔;，说的是传授给人既有知识，不如传授给人学习知识的方法，如果想永远有鱼吃，那就要学会钓鱼的方法，授人以渔;的教学方法同近代教育学提出的迁移教学有着异曲同工之妙。迁移教学基本思路如图2所示。由图2不难看出，迁移教学与传统教学的不同之处在于迁移教学强调把传统的以教师为中心的灌输式;教学法，转变为以学生为主体、以教师为主导的教学模式。在教学活动中，教师应是博学多才的引导者，是引领学生步入知识王国的导游;，学生则是充满好奇心、满怀强烈求知欲望的游客;，在兴趣与探究精神的感召下，主动获得畅游知识
7、王国的独特体验。在迁移教学中，学习材料的组织、学生的认知结构、教师的指导方法，都是影响学习迁移的重要因素，尤其是教师有意识的指导有助于学习的积极迁移或者实现正迁移。教师在教学时有意识地运用启发式、引导式、授人以渔的教学方法，引导学生比较学习材料的异同，启发学生概括总结学习内容，促进学生学习的积极迁移。4 基于知识树的迁移教学过程示例基于知识树的迁移教学法可分为绘制知识树、分析探索和总结评价等3个阶段。1）绘制知识树。绘制知识树的目的在于启发学生主动学习，实现顺向迁移。例如，在复习请求式分页存储管理知识时，基于学生已学习过实存分页存储管理，教师可以要求学生在复习时理出主要知识点，包括分页管理的基
8、本思想、分页地址变换、性能评价、页表等，进而总结出实存分页存储管理的局限性，然后自然引出请求式分页管理的必要性，指导学生画出知识树。分页管理知识树如图3所示。需要说明的是知识树绘制的主体应该是学生，教师不能代替学生包办。知识树的构建主要取决于学生对知识中概念关系的理解，因此具有很强的主观性，不一定要求一致，教师可提供一些知识树范例让学生模仿，图3所示的分页管理知识树只是一个范例，并不是唯一的分页管理知识树。教学实践表明，让学生参与知识树绘制有很多益处，不仅令学生很好地复习了所学知识，而且对加深学生理解有着不可替代的作用。在实际应用中，我们可举办学生知识树演讲比赛，进一步激发学生的积极性，变被动
9、学习为主动学习。2）分析探索。分析探索的目的是引导学生分析、探索问题，实现知识点的积极迁移。一种学习对另一种学习起促进作用的迁移，叫正迁移，也叫积极迁移。学生通过构建和学习图3所示的分页管理知识树，发现它有一些要改进的专业提供论文、论文的服务，欢迎光临www.问题，如当一个用户程序的页数大于当前总空闲内存块数时，系统就不能将该程序装入运行，即用户程序将受到物理内存大小的限制。为了解决这个问题，人们提出虚存分页管理。教师要启发学生探讨虚存分页管理的基本思想，引导学生明确这是一种以时间换空间的技术。对于虚存分页管理，教师不要急于讲解，应该先让学生利用自己绘制的知识树进行讨论、分析、自主探索，在这一
10、过程中，教师尽量不要直接告诉学生如何解决面临的问题，可以进行适当的启发，给出合理建议，提供学生所需的资料，也可以参与其中讨论。3）总结评价。教师要组织学生针对前两个阶段的工作制订评价方案和完成教学评价，进而了解学生的认知水平，如学生对知识树中虚存分页管理问题的描述与解决方案不尽完整。教师此时需对虚存分页管理中要解决的3个问题进行概括总结，同时讲解为此引入的数据结构：修改后的页表以及必要的请调策略和淘汰策略，还要对该虚存管理的性能进行评价。在淘汰策略的讲解中引出下节课要学习的内容页面置换算法，启发学生进一步认识知识之间的层次递进关系。最后，教师要布置一些精选的练习题让学生分析思考，同时要求学生细
11、化和完善分页管理知识树。这一教学环节的要点是教师需根据学生学习的实际情况有重点、有针对性地精讲，对学生已掌握的内容不必一一重复，要充分运用讨论式、交互式教学方法与学生互动，利用生动形象的语言（包括肢体语言）活跃课堂气氛，通过创设积极的学习氛围启发学生思考问题，乐于学习，主动学习。5 结语综上所述，知识树与迁移教学法较好地契合了建构主义学习理论。教师在实施操作系统相关知识的教学时，应遵循以学生为主体、以教师为主导的教学理念，引导学生总结教学单元各知识点的内在关系，促使学生自主地画出教学单元的知识树，在头脑中建立起完整的知识体系，提高教学质量。参考文献：【1】程昌品，陈强.比较教学法在操作系统;教学中的应用.重庆文理学院学报：自然科学版，2011（1）：39-41.【2】程昌品，邬依林，陈强.基于网络平台的个性化知识推荐系统设计.重庆文理学院学报：自然科学版，2013（5）：92-96.