类比案例在中职计算机理论课中的设计与实践

余挺挺

摘要：本研究提出，在中职计算机理论教学中，运用类比案例对学生不易理解的知识点进行设计，使其在教学过程中能够有效地辅助教师的教与学生的学，做到让学生听懂、学会，从而提高整体教学效率。

关键词：类比案例；中职；计算机；理论

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2024）11-0110-03

引言

近年来，我国对职业教育的重视程度不断提高，高职院校招生规模不断扩大，针对中职学生的升学通道不断被打开。高职考是衡量学生专业知识和技能水平的重要方式之一，而理论教学作为高职考的重要组成部分，对提高学生的理论知识水平和综合素养具有重要意义。

计算机专业高职考理论教学的内容分为计算机基础、计算机组装与维护、计算机网络及网页设计、数据库知识和数字媒体技术应用五个单元。其中的内容大多较为枯燥，导致学生很难集中注意力。同时，学生较难理解专业、过时的知识点。

自2016年浙江省高职考方案改革以来，高三第二学期的专业理论课教学课时数非常大（19节/周）。不少学校为了让学生更好地适应高强度的专业学习，尝试采用多名教师分单元教学的形式，但教学手段、教学内容基本没有改变，学生仍较难接受；这些学校还尝试采用理论讲解加上机实操的方式进行教学，在机房中让学生针对书本中的内容进行动手操作，但由于学生缺乏理论与实践之间的转换能力，也并没有收到显著效果。

类比案例的概念分析

笔者认为，要优化中职计算机专业理论课堂教学模式，必须对相应的知识点与教学大纲要求进行整合，并设计具体的学习目标。在教学环节，要对抽象的计算机理论知识进行重新加工，并结合学生的认知水平设计教学活动。类比案例将计算机专业理论中的抽象知识与学生生活中的常识联系起来，从而帮助学生整合计算机知识点。基于类比案例的计算机专业理论教学以“联想”为过程，以“相似”为引导，重视对学生信息分析能力的培养。对中职学生来说，合理应用类比案例有助于完成知识的迁移，即将生活常识融入到认知结构中，拓展思维的宽度，形成全新的知识结构。

中职计算机专业教学中的类比案例应用

1.知识点及案例的选取

在计算机理论知识的教学中，运用类比案例教学可以帮助学生更好地理解和掌握抽象的理论知识，提高学生的学习兴趣和学习效果。因此，相关知识点和类比案例的设计尤为重要。笔者认为，知识点及案例的选取应注意以下几点：①围绕教学目标选择知识点。教学目标是教学的出发点和归宿，所有的教学内容和方法都应该服务于教学目标。②考虑案例的难度。案例的难度直接影响到学生的学习效果。如果案例太难，学生可能会产生困惑和有挫败感，无法从案例中学到知识；如果案例太简单，学生可能会觉得无聊和无趣，无法激发学习的兴趣和动力。③考虑案例与理论知识的相关性。一个好的案例应该能够让学生将案例中所讨论的问题与课堂讲授的知识联系起来，从而加深对理论知识的理解。④考虑案例的实用性。一个好的案例不仅要有理论深度，还要有实际应用价值。只有让学生看到他们所学的知识在实际中有所应用，才能真正激发他们的学习兴趣和动力。

2.类比案例的应用举例

（1）“冯·诺依曼计算机结构”知识点

在教材中，针对“冯·诺依曼计算机结构”给出了一张图示（如图1），并配有相应的描述内容：在计算机运行过程中，数据从存储器读入运算器进行运算，中间结果也要存入存储器中，最终将结果经输出设备输出程序。这句话看似简单，但笔者根据以往的教学经验发现，学生对运算器、控制器、存储器这三个部分之间的工作流程以及数据与指令的概念等并不清楚。

为了让学生深入理解这一知识点，教师引入学生较为熟悉的“餐厅后厨”作为类比案例。将CPU比作厨房，其中厨师就是控制器，用来做菜的厨具就是运算器；将厨房的仓库部分比作计算机的主存，里面的货架按序进行编号，用来存放食客点的菜单、要用到的所有原材料和厨师刚做好的菜品，如图2所示。这样，就可以将计算机的工作过程描述为：食客（用户）在餐厅点单（将数据或指令从输入设备输入到计算机），订单按顺序放在厨房仓库的货架上（指令暂时存放在存储器中），原材料也有序存放在仓库的货架上（数据暂时存放在存储器中）。厨师根据食客下的菜单选择原料、厨具准备进行菜品制作，并通知服务员准备出餐（控制器从存储器中读取相关指令后向其他部件发出控制信息），在厨具中完成菜品制作后暂时放入仓库（在运算器中进行运算后，将中间结果存入存储器中），由服务员从仓库中将制作好的菜品送至食客餐桌（最终将结果从存储器中经输出设备输出）。

（2）分时操作系统与实时操作系统知识点

教材对分时操作系统的描述是：系统把主机时间分成若干时间片，采用时间片轮转法处理用户的服务请求，给每个用户分配一段CPU时间进行处理。而教材对实时操作系统的描述是：计算机能及时响应外部事件的请求，严格在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时设备和实时任务协调一致地工作。

这两种操作系统的特点是学生经常容易出错的地方，因此可以通过生活中的案例进行类比帮助学生更好地掌握这两个知识点。

教师采用餐厅中顾客与服务员之间的关系来类比这两个操作系统的特点。对于实时操作系统可以描述为：在餐厅中，每个顾客都有自己的订单和要求，如点菜、加菜、换菜等。如果服务员没有及时处理这些请求，就会导致顾客不满意甚至投诉。因此，餐厅需要有一个高效的管理系统来确保每个顾客的需求都能得到及时满足，这就是实时操作系统的特点，它能够对外部事件做出快速响应，并保证任务的执行时间不超过预设的限制。而对于分时操作系统可以描述为：在餐厅中，多个顾客可以同时就餐，但是服务员需要按照一定的顺序为每个顾客提供服务。如果服务员同时为多个顾客服务，可能会导致服务质量下降或者出现混乱的情况。因此，餐厅需要有一个合理的调度系统来协调各个顾客的服务顺序，这就是分时操作系统的特点，它能够将CPU的时间分配给多个任务，并且按照一定的优先级进行调度，以保证系统的公平性和效率性。

（3）分布处理和负载平衡知识点

教材对计算机网络的分布处理和负载平衡这两大功能的描述是：分布处理是指用户可以合理选择计算机网络内的资源进行相应的数据处理，对于较复杂的问题，还可以通过算法将任务分交给不同计算机；而负载平衡是指运行任务被相对均匀地分配给网络上的各台计算机，系统能根据计算机运行负载的大小来转移任务，从而实现计算机网络的负载平衡。

学生在答题时，难以区分试题中的描述到底属于哪一种，即对分布处理和负载平衡的实际功能并不清楚。

以餐厅为例来类比这两个网络功能，可以将分布处理描述为：餐厅的菜单非常复杂，有各种各样的菜品。为了提高效率，餐厅决定将菜单分成几个部分，每个部分由一个专门的团队负责，如一个团队专门负责前菜，另一个团队负责主菜，还有一个团队负责甜点。当客人下单时，最近的团队会立即开始准备，这样可以大大缩短客人等待的时间。而对于负载均衡，可以描述为：一个繁忙的餐厅里有多张桌子供客人就餐，为了确保每张桌子的利用率都很高，餐厅经理决定让所有的服务员都围绕桌子轮流服务。当一张桌子的客人吃完饭离开后，就近的服务员会立即过去收拾并服务下一位客人。这样，每个服务员的工作压力都是相对平均的，而且客人也不用等待太久。

类比案例的应用效果

在计算机理论教学中，通过类比案例的学习，学生可以将抽象的理论知识与具体的实际问题相结合，从而加深对理论知识的理解，提高学习效率。同时，类比案例还可以帮助学生发现理论知识中的规律和联系，使其更加系统和完整。类比案例通常涉及多个领域的知识，学生在学习过程中可以接触到不同的知识和技能，从而拓宽自己的视野，为将来的学习和工作打下良好的基础。此外，类比案例还可以帮助学生了解计算机技术在各个领域的应用和发展动态，使其思维更具前瞻性和创新性。

笔者在两个平行班中开展实践教学，A班采用传统的方式进行知识点讲授，B班采用类比案例进行教学。经测试后发现，B班学生在采用类比案例进行教学的知识点上得分率普遍高于A班学生，由此证明，类比案例在中职计算机理论课中的设计和实践是成功的。

结语

类比案例实现了多元计算机理论知识的对比与整合，在积极推动中职计算机理论课堂教学模式创新的过程中，实现了学生与知识点之间的有效互动。所以，教师要合理选择类比案例，弄清新知识与旧认知之间的区别，将计算机理论与生活实际联系起来，创新课堂，实现认知、实践、探索多元合一。

参考文献：

[1]徐琳.应用类比法构建新型高中数学课堂教学模式[J].数理化解题研究，2023（27）：44-46.

[2]王照标.类比法在物理教学中的应用——以“电势能与电势”教学为例[J].第二课堂（D），2023（10）：25-26.

[3]袁楠.类比法和比较法在高中物理教学中应用的案例分析[D].上海：上海师范大学，2022.

[4]黄爱珉.类比思想方法教学案例分析及其教育价值——以“角的比较”为例[J].中学数学教学参考，2020（20）：71-73.