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12008年高考理综化学试题构成分析

2008年高考理综化学试题构成仍然稳定，总分108分，其中I卷6～13题为选择题，每题6分，共计48分，占学科总分的44.4％，Ⅱ卷26～29题为非选择题，共计60分，占学科总分的55.6％。题型主要有选择、填空与简答；试题的难易比例为容易题占13.0%，中等难度题占69.4%，较难题占17.6%；化学试卷的编排依然是并列直进式，即从易到难，有利于考生应答发挥，试题难度主要集中在Ⅱ卷。

2 2008年高考理综化学试题内容分析

2008年高考理综化学试题最为突出的就是强调了学科的基础性。诸如离子共存与鉴别，方程式的书写与正误判断，溶液中离子浓度大小比较，盐类水解，化学键和晶体类型及性质，以及有机反应类型及同分异构体书写、原子结构与元素周期律、化学反应速率和化学平衡和无机化学实验等知识贯串试卷始末，具体考查的内容，见表1。

由表1可知，2008年高考理综化学试题所考查的内容是中学化学中常见的基础知识，也是重点、热点知识。试题既能立足基础，又能强化技能，加强了对知识理论运用能力的考查，具有较强的选拔性。但能体现“能力立意，双基为主，学以致用，引领课改”的新课改命题思想，又能紧密联系社会、生产实际和高科技内容的试题比例还有待进步增加及提高。

3 2008年高考理综化学试题知识点分布及分数比例统计分析

3.1知识点在五大知识板块中的分布及分数比例

从历年的高考特别是近几年高考所考内容来看，高考所涉及到的基础知识主要包括五大板块：①元素及无机化合物；②有机化学；③化学计算；④化基本概念与基本理论；⑤化学实验等。这五大板块知识也就是中学化学的主干知识，它们互相交叉，和谐渗透，牵一发而动全身，不可分割。现把2008年高考理综化学试题考查的知识点在五大板块中的分布及分数比例情况作粗浅统计分析，见表2。

由表2可知，2008年高考理综化学科知识点全部分布在五大板块中，元素及无机化合物考点比例略高于前两年，其余板块比例基本持平（比较情况见表3）。明显看出，2008年高考理综化学试题中，氧化还原反应、离子反应等反应原理的考查力度不减，但没触及热化学反应原理；三大基本理论（平衡理论、电离理论、结构理论）得到很好关注；重要的有机化合物结构与性质知识和基本的化学实验原理，也高区分度地控制了学科的主要得分点。

3.2知识点在教材中的分布及分数比例

我们知道，任何参考资料都不能完全代替课本，2008年高考理综化学科知识点基本上都出自课本，来自课本。无论是简单题、还是难题，它的“根”都离不开课本，而且都能从课本上找出解题依据。具体知识点在教材中的分布情况，见表4。

经统计可知，2006年高考理综（全国卷Ⅰ）化学科知识点在高一教材中分值达50分，占学科总分46.3%；在高二教材中分值达33分，占学科总分31.6%；在高三教材中分值达24分，占学科总分22.3%。而2007年高一教材中分值达54分，占学科总分50.0%；在高二教材中分值达42分，占学科总分38.9%；在高三教材中分值达33分，占学科总分30.6%。很明显，三年来，高考知识点在高中三本教材中分布的比例相差不是太大，以考查高一知识点居多，这可能是因为高一教材涉及到的概念多、理论多、反应多、物质多、实验多、现象多等缘故。另外，三年中，2008年较前两年对三本教材考查的力度大，分值和比例均有所提高，这在综合卷容量有限，无法追求考查知识的覆盖面的情况下是难能可贵的。这意味着2008年试题更趋于回归基础、回归教材，不再盲目追求漫无边际联系、过于标新立异而忽视教材的形式主义。

4 建议

4.1试题应加强对课改导向性

从去年开始，广东、山东 、海南、宁夏四省（区）作为全国第一批实行高中新课程的试点省份已经实施了新课程高考。两年来，他们使用的四套课改化学试题一直在密切注视生产、生活实际及科技成果等热点问题，在分析、解决实际问题的过程中考查考生对学科基础知识的掌握情况及考生具备的学科能力和素养也日臻成熟，这和课改精神是相符的。2008年高考理综化学试题尽管适合于非课改省份，针对的是传统教材，但由于当今正处在课程改革的大背景下，其命题应该对课程改革产生强烈的导向作用。虽然有部分试题已经引领了课程改革，但力度不够，这和课改区的高考化学试题形成了鲜明对比。

篇(2)

关键词：概率；统计；概率与统计

概率与统计部分是高中文科数学一个重要的知识板块、在原教材的基础上变化后，有更强的实用性和整体性，也是高考考查考生应用意识的重要载体，已经成为近年来新课标高考的一大热点与亮点。究竟怎样才能保证本部分的得分呢？下面谈几点认识。

一、教材分析

概率与统计部分教材的编写有很强的系统性和实用性。概率部分主要包括两种基本的概型：古典概型和几何概型及概率的基本性质，与老版本教材相比更注重理解基本原理而不是计算。统计部分包括抽样方法及统计的基本思想――用样本的特征来估计总体，该部分教材的编写更加注重整体性和实用性，充分体现了数学在生活中的应用。

二、高考命题趋势

1.客观题的命题趋势

在高中文科数学高考中，概率与统计部分选择题、填空题的考查主要以实际问题为载体考查某一个或几个知识点。以简单题为主。

2.主观题的命题趋势

高中文科数学概率与统计部分的解答题通常是以实际问题为背景综合在一起进行考查的，有时也会和其他知识点交汇进行考查，充分体现了其实用性及遵循了在知识点的交汇处命题的原则。多为简单题和中等题。

三、教法思考

概率与统计部分是高考考查的重点和热点，而本部分的文科考题均属于容易题和中等题，所以保证本部分的得分对高考起着至关重要的作用。究竟怎样才能保证本部分的得分呢？教师在教学中可从以下几部分进行把握：

1.重视基础知识的掌握

高考考查的是基础知识、基本技能和运算能力，基础知识是基本技能和运算能力实施的前提，所以让学生掌握基础知识是得分的前提和基础。

2.构建知识网络

学生掌握的基础知识是零散的，要让学生在掌握基础知识的前提下构建属于自己的知识网络、从系统上对知识点进行把握。

3.把握基本题型、基本思想

从题型角度来说，选择填空题通常考查概率与统计的一个或几个知识点，而解答题通常将概率和统计综合进行考查，有时还会将概率统计与其他知识点综合进行考查。

4.规范解题格式

规范解答题的解题格式，抓住得分点，避免不必要的丢分。

5.注重知识点间的交汇

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[关键词] 知识库 学习模型 教学模型 设计原则

一、引言

人工智能的发展,使CAI出现了新的研究方向,通过在CAI中引入人工智能,可对教学加以适当控制,即智能计算机辅助教学(Intelligent CAI,ICAI)。ICAI系统模拟的是教师,服务对象是学生,综合了专家系统与人工智能技术、教育心理学、教学理论等领域知识,是一种新的教学手段和教学思想。本文提出了一种ICAI多媒体课件设计结构,介绍了各模块的设计思想。

二、ICAI系统结构

教学是教、学两个方面有机结合的过程。一个完善的ICAI系统应能像优秀教师那样,具有丰富的专业知识、多样的问题求解方法以及解释问题的能力,并能根据学生的实际情况动态地组织和调整教学过程,而且能提出具有建设性的建议。因此,ICAI系统的重要标志是具有综合而有效的数据库。

同时,ICAI系统要体现教师的教学思想,可以考虑把教学策略和教学内容分开,通过学生模型及个别指导规则,动态生成适合于个别化教学的内容,通过跟踪学生的学习情况,随时更新学生的学习记录,达到实现个别化教学的效果。为便于不同层次的教师应用和功能扩展,系统应该采用模块化和开放型设计。

三、系统各主体模块的设计

考虑到系统实用性,ICAI采用Authorware、Borland C++以及SQL Server开发。在CAI教学中普遍应用的Authorware用于系统的流程设计、逻辑控制及界面开发;Borland C++用于生成推理诊断、计算过程和教学策略的动态链接库,供Authorware调用;SQL Server用来开发综合数据库。

1.学生模型的设计。ICAI系统是以“学生”为中心,因此学生模型是系统设计的中心问题,其作用是反映学生的学习要求、学习能力、知识水平,并建立和更新学生档案。

学习者对于某一知识点的有关测试题的回答情况构成了对该知识点的掌握程度。此外,考虑到不同认知能力学生在学习不同类型的知识时表现出不同的学习能力,我们对某学生已学习过的所有知识点,分类计算以下几个平均值:

总平均值=已学习过的所有知识点得分的平均值;

平均值1=已学习过的所有难度为“简单”的知识点得分的平均值;

平均值2=已学习过的所有难度为“较难”的知识点得分的平均值;

平均值3=已学习过的所有难度为“很难”的知识点得分的平均值;

记忆能力=已学习过的所有类型为“记忆型”的知识点得分的平均值;

理解能力=已学习过的所有类型为“理解型”的知识点得分的平均值;

应用能力=已学习过的所有类型为“应用型”的知识点得分的平均值;

学生模型根据这些信息建立学生档案,并记录入“学习历史记录”,供系统选择合适的教学方案时参考。

2.教师模型的设计。教师模型的主要功能,是通过对“学习历史记录”信息的分析推理,判断对知识的需求,根据专家经验选择教学策略和教学内容;通过测试后的分析反馈,了解学生的学习情况,以便组织下一次教学内容和进度,并能给提出相应的建议。一般地,当学生参加了某单元的测试后,教师模型便根据学生的成绩自动地调整其教学目标和教学内容,并动态地生成最佳教学序列,实现个别化教学。

3.综合数据库的设计。综合数据库是ICAI系统的基础,它包括:学科知识库、教学材料库、试题库、学生答疑库、教师评价库等内容,其中学科知识库是其主要内容和设计重点。

学科知识库包含两个方面内容:一是有关课程内容;二是有关应用这些知识求解问题的知识。这些知识相互之间的关系构成了一个知识网络。该知识网络可以用关系数据库表示,这种知识体系有两个典型的作用:可以确定知识点教学的先后次序;可以错误诊断。所有知识分为从易到难的多个层次,以知识点为索引用关系数据库存放在课件中,为实现个别化教学提供材料,同时也便于教学材料的扩充。

4.教学策略库的设计。教学策略即教学方法以及实现该方法的教学过程,教学策略的选用由所教授知识以及学生的认知结构决定。教学策略库中包含标准策略和自定义策略,教师可以根据不同的知识类型以及不同水平的学习者选用合理的教学策略模板,从而实现教学智能。

每一个教学策略均对应的“适应学生类型”设定值,教师模型根据每一个学生的“学习历史记录”与该设定值进行匹配,选择合适的教学策略。系统还可以将教学策略模板对不同知识和不同能力的学生的教学效果记录下来加以分析。

5.诊断模块的设计。本模块的主要功能是对学生的提问做出判断,给出结论和解释。这里主要是在综合数据库中搜索,对关键词进行模糊匹配,并根据数据库中关键词的权值高低依次列出推理结果。如果学生问题中的有多个关键词没有匹配上时,应根据现有知识进行推理,得到最优解作为临时答案,同时将该问题记录入数据库,由教师回答。本模块的推理判断由神经网络完成。

四、ICAI课件设计中的教学原则

利用ICAI多媒体课件教学是一种新的教学思想和教学方式,还处于尝试阶段,在它的开发设计中有多种结构和形式,也存在一些问题。笔者结合教学经验,简要介绍在ICAI设计中应该遵循基本原则。

1.多媒体素材与知识的科学性相结合,是ICAI课件编写中应坚持的首要教学原则。多媒体素材必须以反映英语语言规律的科学性为前提,切不可本末倒置,在系统开发中盲目追求界面精致、动画美观。

2.多媒体课件应方便与常规教学手段结合。不可一味追求多媒体教学课件在课堂上的展示,把由教师讲述的内容变为多媒体演示,把教师与学生、学生与学生的口头交流变为人机对话,企图用ICAI包括一切教学内容。

3.以学生为中心的原则。ICAI系统应该能充分发挥学生的主动性,让学生有多种机会在不同的情境下,应用所学的知识和探索解决实际问题的方案。

4.ICAI系统应强调对学习环境的设计。ICAI课件是针对学习环境而非教学环境的设计,在学习过程中要为学生提供各种信息资源(教学媒体和教学资料),这些资源用于支持学生的自主学习和协作式探索。

5.ICAI系统的评价结果要能准确、及时地反馈给学生,使学生知道自己的学习状况和学习效果,并据此变更学习策略、改进学习方法。评价反馈功能不仅仅是指出“对”、“错”,而且要帮助学生发现、分析、改正错误,还可指出要特别注意的相关知识点。

6.系统要具有开放性和模块化的特点,具有普遍性的功能可单独封装,各模块采用统一标准的接口,便于教师更新教学内容和教学方法,也便于系统功能的扩展。

五、结论

ICAI比CAI具有更大的灵活性,它以教师和专家的经验为基础,利用逻辑分析和计算能力,对学生的信息进行分析、计算、推理和决策,具有广阔的发展前景。本文提出了一种动态、智能的ICAI系统结构,进行设计和系统原型开发,从而可以更好地实现教学目的。

参考文献:

[1]刘炜,朱学增.ICAI的研究和发展概况[J].计算机应用,1994,14(5):17-20.

[2]段琢华.一ICAI课件模型[J].韶关大学学报(自然科学版),2000,21(4):37-41.

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【关键词】高考理科数学；统计与概率试题；教学

近几年，随着社会的不断发展，统计与概率这方面的知识在社会中的应用越来越普遍，并且所占的比重也越来越大。高中教材中，统计与概率这部分知识分为必修和选修两部分，可见高中数学对此知识的重视程度，下面我们就基于分析全国各省高考数学中统计与概率试题的基础上，来对此部分的教学进行详细的分析。

一、高考理科数学试卷的分析

1.试卷情况

对近三年全国各省的理科数学试卷进行分析之后发现，统计部分的知识主要是以解答题的形式出现，大多考察的是离散型随机变量的分布以及求期望值、平均数、方差等内容，除此之外还涉及了分层抽样、系统抽样、随机抽样的概率分布直方图，对于选修内容之中的正态分布知识，虽然也有考察但是考察的较少。概率部分主要考察的知识点是各种事件概率的运算，题型有选择题和大题两类，但是大题属于和其他知识的结合，不会单独出概率的大题。

2.命题的特点

由于概率和统计知识在现实中的应用非常广泛，和现实联系比较亲密，所以高考对这部分知识的考察变得越来越灵活，几乎没有太直白的命题倾向，不过也是难易有度的，统计与概率知识在高考中的命题特点主要有以下几点。首先命题的重点是对随机事件中对立事件、互斥事件、相互独立事件以及独立重复事件的概念理解和对公式的运用，其中离散型随机事件的期望问题和分布列问题是高考的必考内容；其次这几年命题的热点是将概率题和统计题结合起来形成一个大题来进行考察，这种题型一般是通过图表等形式来考察概率知识；除此之外，命题的特点还有一项那就是将概率和其他知识混合起来考，因为概率的应用太广泛了，为了体现考题的灵活性，这几年的命题特点是将概率问题融入其他知识的考察之中，比如将概率和数列、不等式、函数、甚至集合的知识结合起来考察，最近几年的高考试题中都有出现。

3.考察的能力

通过对近几年高考试卷的分析，我们可以总结出，对统计与概率知识的考察主要是来考察学生对于概率问题以及统计问题的思考能力与运算能力。具体来说是在理解题目要求的基础上，选择合适的公式和计算方式来进行解题，由于设计到实际生活的应用，所以题目的设置有很多无用的信息，干扰条件有很多，所以着重考察的是学生处理信息的能力。

二、对高中统计与概率教学所带来的启示

高考不仅仅是对学生的考察，同时也是对教师教学能力的考察，课程的教学要求很大程度上是和高考的命题原则一致的，所以，对高考数学中统计与概率题型的考察对老师的教学也有一定的启示意义，下面我们来进行详细的分析。

1.注重基础的教学

注重基础的教学也就是指要重视知识的概念讲解，首先概念是对一个内容提纲挈领式的概括，对于概念的学习才能为以后新知识的学习打下坚实的基础，比如要想学习几何概型和古典概型的概率计算，就必须进行古典事件、互斥事件等事件的概念学习，概念是学习新知识的基础，并且每年的高考题目中都有对概念的考察，所以要重视对概念的教学。具体的做法有在对具体的知识进行教学之前，要先对概念进行仔细的讲解，非常重要的概念有必要让学生进行背诵。

2.注意和其他知识进行结合

近几年高考对统计和概率知识不再是进行单一的考察，而是两者结合或者和其他的知识进行结合。比如2012年新课标卷上的一道真题就是将概率的知识和分段函数进行结合，再融入实际问题计算概率来进行考察，并且这种命题的趋势越来越大，所以在进行教学中，要注意将统计和概率的知识和其他的知识进行结合，最简单的方式就是在开新课的时候，要提前思考是否所要学习的知识能和统计概率知识进行结合，如果能结合的话，可以在课堂教学的时候就将知识进行融合，让学生直接接触的就是融合的信息，以便在考场上看到问题不会产生慌张的情绪。

3.及时的复习

统计与概率知识是非常琐碎的，没有一个联系紧密的系统，不同知识点之间的关系是并列的，所处的地位是一致的，并且还具有能和其他知识相结合的特性，学生要想牢牢得掌握住仅凭课堂上的学习几乎是不可能的，所以老师要有计划有安排得引导学生进行复习，可以参照月考的形式设置周考，对统计与概率知识中复杂的概念和公式进行定期的复习来加深印象，只有对基础的知识掌握牢固，才有可能和其他的知识进行结合。

三、结束语

统计与概率知识属于高考考试的重点，还不算高考的难点，但是由于其能和其他知识进行结合的特性，加大了考察的难度。所以，要想使学生在高考中有关这部分知识的题目不丢分，除了学生自身的努力之外，老师也应该在平时的教学中多下功夫。

【参考文献】

[1]夏莲.课程标准下数学高考命题的研究[D].云南师范大学，2014

[2]柳慧君.课程标准下的高考数学试卷结构比较研究[D].东北师范大学，2010

[3]赵兴杰，蒋路琴.从近三年高考理科数学试题谈高中统计与概率的教学[J].遵义师范学院学报，2013.03：106-109

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关键词：计算机辅助数学；智能计算机辅助教学系统；网络

中图分类号：G434

文献标识码：B

文章编号：1002－2422(2010)05－0063－02

1　CAI与ITS

1.1　CAI系统的局限

CAI(Computer Assisted Instruction)即计算机辅助教学，传统的计算机CAI系统其实就是将一些教学课件和教学录像搬上了电脑屏幕，再加上一些简单的声音、图像、动画。实质上，只是一个资料库，学生接受到的仍然是叫“真鸭式”的教育。只不过这一行为的实施者由老师变为了电脑，采用的教学思想是一种线性程序，所教知识被预先划分成一系列知识点通过使学生不断掌握新的知识点而达到教学目的。随着实际运用的深入，暴露很多问题和不足，主要表现在：

(1)无法给学生提供最适合的学习内容和学习方法，无法达到个别化教学和启发式教学。

(2)学生在学习过程中遇到问题无法与教师、同学进行讨论和交流。

(3)受时间和地点限制，往往只能在课堂、学校机房里单机运行，给自主学习带来了不便，课件资源也得不到充分的利用。

1.2　ITS的特点

ITS的一个重要教学特征是针对个人，讲究因人施教，一个学生一种教学方法。以认知科学为理论基础，综合人工智能技术、教育心理学、计算机科学等多门学科的成果而形成的一门对学生实施有效教育的技术。与CAI系统相比，具有以下几个特点：

(1)交互性。ITS改变CAI系统的教学模式，不再局限于知识讲解、多媒体播放这些基本功能，而是更注重教与学之间的关系以及师生之间的互动。

(2)智能性。ITS实际上是一个教学型专家系统，能够做到懂得所要教授的知识、了解并记忆学生的知识状况和反应、掌握与学生交互(交流)的方法以及知道如何组织教学内容。做到因材施教，从而达到更好的学习效果。

(3)网络性。ITS在网络的支持下，突破了时间和空间的限制，完成在线学习、实时讨论、网络测试等多种教学任务。借助于网络的优势，实现了资源共享、信息交换，并且快速更新知识内容。

2　网络环境智能计算机辅助教学系统设计

2.1基于网络的ITS总体构架

网络ITS将具有某一领域的学科知识和相关的教学知识，能对学生进个别化教学，即能根据学生对知识的理解掌握程度，选择相应的教学策略，在一定程度上模拟人类教学专家进行教学活动。其注重已有知识、人类教学专家的经验和系统推理功能。其最大特点是可以集中教学专家的智慧，进行因材施教。就ITS所完成的功能而言，其主要由四个模块组成。

2.1.1领域知识模块

领域知识模块是十分重要的模块，包含了系统试图传授给学生的知识，代表了专家的智能；其不仅决定了教学交互过程的内容，也决定了教学目标的结构。ITS提供同领域知识知识相联系的接口，包含三个基本组件：

(1)用户接口：满足用户和系统之间交互的需要。

(2)推理机制：提供对知识库的解释，其结果用于对问题的展示。

(3)知识库：是专家系统的核心组件，包含许多针对某些应用问题的解决方案。

2.1.2学生模型模块

指明学生已知道什么和不知道什么以及学生的认知特点，代表了学生智能。系统通过学生模型建立对学生的了解，故学生模型是智能教学系统对学生的模拟，包括学生知识状态、认知特点和个性特点等。

2.1.3教师模型(又称为教学策略)

主要是提供有针对性的教学策略，代表了教师的智能。是解决如何组织教学内容的问题，即如何教的问题。主要任务是在相应的教学原理的指导下，选择适当的教学内容，并通过接口以适当的表达形式在适当的时刻展示给学生。

2.1.4智能人机接口

人机接口是系统与学生交互作用的部件，能理解自然语言的人机接口模块，即智能导师系统的用户界面。包括自然语言处理技术的应用、人机对话的处理、对领域知识库维护的接口、教学策略的修改接口以及学生模型的初始化处理等。

2.2系统流程

在网络ITS中，学生通过使用学生机房或是家中的计算机登录到ITS的Server端，通过人机交互，ITS会按其不同的认知水平为其准备不同难度的教学内容。完成学习时，系统通过自适应的测试确定学生新的认知水平，作为其下一次登录学习时为其准备学习内容的依据，并向学生提出进一步学习内容的建议。同时系统也可为教师利用，教师使用自己的计算机，在教研室或家中登录到ITS的Serve端，检查学生的学习进度、学习情况，并依据学生的实际情况，有针对性地对教学内容、测试内容进行更新。教学督导人员在教务机构通过计算机连到ITS的Serve端，对教学过程进行监督，对教学效果按一定的教育统计学规则进行评价。

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论文摘要: 操作系统课程理论性强且内容繁杂,本文设计了基于资源管理功能和技术实现纵横两条线设计的课程知识体系,呈现给学生比较清晰的知识结构,为培养学生从离散到系统性的学习和思维习惯创造了条件。

操作系统是计算机系统的核心组成部分,是计算机系统硬件平台中的第一层系统软件,也是计算机及其相关专业的一门重要专业基础理论课,这既使这门课程的教学学习存在非常大的困难和困惑,又使其无论在教学、科学研究和项目开发中都处于非常重要的地位。

一、课程教学难点

1.理论性强

该课程教学内容理论性强、概念抽象、涉及知识面广,学生时其整体实现思想和技术往往难以理解,学习时有较大难度,大部分学生有一种畏难情绪。因此学生很容易陷入疲于记忆的状态,忽略了对课程各部分间关系和课程教学目标的把握。因而该课程是计算机专业中教师“最难教”,学生“最难学”的课程之一。

2.学习效果见效不快

很多学生对学后有立竿见影效果的课程兴趣较大,如程序设计语言,学生学会了便很快可以就某个问题编写程序上机运行,颇有成就感;而对诸如操作系统这样原理性强,实验要求高,设计一个操作系统又不现实的课程,一些学生因感觉学习后效应不会立即显现而对课程重视度较低。

二、教学目标

操作系统是目前最复杂、技术含量最高的软件,在计算机专业软、硬件课程的设置上起着承上启下的作用,其中的许多设计思想、技术和算法都可以推广和应用到大型的、复杂的系统设计,以及其他领域。因此,其教学目标应重在培养学生理解和掌握计算机操作系统的基本工作原理、设计技术及设计方法,培养学生开发系统软件和大型应用软件的意识和能力,同时还要让学生了解现代操作系统的新思想、新技术和发展研究动向。

三、课程知识体系设计

鉴于以上课程教学难点,教师若能从繁杂抽象的理论中理出一个脉络清晰的课程知识体系呈现给学生,将为有效达到教学目标要求起到事半功倍的作用。该课程教学内容有纵、横两条主线,纵线主要指操作系统各功能的设计思想、处理机制,横线主要指功能实现的具体技术方法、不同环境下的实现差异。因此,整个课程知识体系可按纵、横两条线展开,遵循知识、能力、素质协调发展的原则,从知识模块、知识单元和知识点3个层次来设计。其中知识模块代表特定学科子领域,可包括若干知识单元;知识单元代表知识模块中的不同方向,可包括若干知识点;知识点代表知识模块中单独的主题,是教学活动中传递教学信息的基本单元。

1.纵向功能线

本文的纵向功能线是从资源管理功能出发来设计,通过基于操作资源管理功能的知识建构,学生能明确所学内容在知识体系中的层次、位置、关系。此处为使结构更清晰,按操作系统资源管理功能出发的纵向功能线细化为进程管理、处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理和用户接口六个知识模块,由此设计的纵向功能线知识结构如下:

(1)进程管理知识模块包括进程概念、进程调度、进程互斥、进程同步、进程通信、进程死锁各知识单元。进程概念包含进程特征、进程状态与转换、进程控制各知识点;进程调度包含调度时机、调度算法、调度过程各知识点;进程互斥包含与时间有关的错误、临界资源与临界区、临界区使用原则、临界区互斥访问的解决途径、临界区互斥访问的解决途径各知识点;进程同步包含信号量同步机制、生产者与消费者问题、读者与写者问题、哲学家进餐问题各知识点;进程通信包含忙等待策略、睡眠和唤醒策略、消息传递策略各知识点;进程死锁包含产生原因、必要条件、解决途径各知识点。

(2)处理机管理知识模块包括分级调度、调度算法、算法评价各知识单元。分级调度包含作业调度、交换调度、进程调度各知识点;调度算法包含作业调度算法、进程调度算法各知识点;算法评价包含作业调度算法评价、进程调度算法评价各知识点。

(3)存储器管理知识模块包括存储管理功能、存储管理方案各知识单元。存储管理功能包含内存分配与回收、地址映射、内存共享、内存保护、内存扩充各知识点;存储管理方案包含分区存储管理、页式存储管理、段式存储管理、段页式存储管理各知识点。

(4)设备管理知识模块包括数据传送控制方式、并行技术各知识单元。数据传送控制方式包含程序直接控制方式、中断方式、dma方式、通道控制方式各知识点;并行技术包含通道技术、中断技术、缓冲技术、分配技术、虚拟技术各知识点。

(5)文件管理知识模块包括文件结构、文件存储空间管理、文件目录管理、文件存取控制各知识单元。文件结构包含文件逻辑结构与文件存取、文件物理结构与存储设备各知识点;文件存储空间管理包含空闲文件目录、空闲块链、位示图各知识点;文件目录管理包含文件目录形式、文件共享与保护、目录检索各知识点;文件存取控制包含文件存取控制方法。

(6)用户管理知识模块包括命令接口和系统调用知识单元。命令接口包含脱机控制命令、联机控制命令知识点;系统调用包含设备管理类命令、文件管理类命令、进程管理类命令、存储管理类命令、线程管理类命令各知识点。

2.横向技术线

操作系统知识点看似繁杂,但究其原理,在对不同系统资源功能进行管理时,所采取的策略和方法有很多是相同的。因此通过对重要方法和机制进行贯穿式的横向技术线,可使被条块分割的教学内容有效关联起来;通过横纵交错的连接,可使看似离散的知识有稳固而紧密衔接的结构。从操作系统四种重要实现技术出发的横向技术线包括中断技术、共享技术、虚拟技术和缓冲技术。当然,有些技术在其它相关课程中已有介绍,也可看出其在整个计算机系统中的重要程度,由此设计横向技术线知识结构如下:

(1)中断技术知识模块是实现程序并发执行与设备并行操作的基础,它包括中断类型、中断优先级、中断事件各知识单元。中断类型知识单元包括外中断、内中断知识点;中断优先级知识点在不同的系统中有不同的规定;中断事件知识单元包括进程创建与撤消、进程阻塞与唤醒、分时时间片、缺页中断与缺段中断、i/o操作、文件操作各知识点。

(2)共享技术知识模块是提高资源利用率的必然途径,它包括处理机共享、存储共享、设备共享、文件共享各知识单元。处理机共享包含进程的并发执行;存储共享包含外存储器共享、内存储器共享知识点;设备共享包含spooling系统;文件共享包含便于共享的文件目录。

(3)虚拟技术知识模块是把一个物理实体变为若干面向用户的逻辑单元,使资源的用户使用与系统管理相分离,从而提高资源利用率和安全性方,它包括虚拟处理机、虚拟存储器、虚拟存储器方法、虚拟设备、虚拟文件各知识单元。虚拟处理机包含多进程管理;虚拟存储器包含地址转换、中断处理过程、置换知识点;虚拟存储器方法包含页式管理、段式管理、段页式管理各知识点;虚拟设备包含设备共享;虚拟文件包含文件共享。

(4)缓冲技术知识模块是异步技术的实现前提,可大大提高相关资源的并行操作程度,它包括存储管理缓冲技术、设备管理缓冲技术、文件管理缓冲技术各知识单元。存储管理缓冲技术包含快表;设备管理缓冲技术包含硬缓冲、软缓冲、spooling系统中的输入/输出井知识点;文件管理缓冲技术包含记录成组技术、文件表的打开。

四、课程知识体系操作

知识体系的设计显然要有必要的操作作为支持才能使其与学习者间进行互动,形成交流并达到知识的内化。依据上述的知识体系设计,该课程教学可采用以下两个步骤进行操作,一是以“核心拓展”的方式进行纵向功能学习,二是以“小组学习和共同学习相结合”方式进行横向技术综合学习。

“核心拓展”方式中核心指六大知识模块,它们也是该课程的核心内容,教师应结合具体系统的具体实例以讲授方式进行,讲授过程中对于一些关键算法一定要以具体实例加以讲解,不能照本宣科。“小组学习和共同学习相结合”方式可采用将多次出现的具体技术单独提出来,讨论哪些功能应用了该技术。分小组,一个小组负责总结一项技术,然后以小组宣讲共同讨论的方式来加深技术对功能的应用。

通过这两个步骤的操作,整个课程的知识体系便可以横、纵两条线的形式清晰地呈现在学生面前,为培养学生从离散到系统性的学习和思维习惯创造条件。

参考文献:

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长期以来，在我国概率论与数理统计课的课堂教学中，专业知识与概率统计知识联系不紧密，造成知识上的断裂.这种情况，导致一些学生认为“概率甚至数学无用论”，学习兴趣降低，而在一些涉及概率与数理统计知识的一些专业问题时，专业老师还需重新回顾概率知识.概率论与数理统计是应用性很强的学科，其生命力和发展动力在于它与其他应用学科的密切联系，隔断这种联系概率论与数理统计就成了无源之水.因此在教学实践中，如何加强数学基础课与专业之间的联系，培养学生用数学基础知识解决实际问题以及专业问题的能力，是目前概率论与数理统计课程以及高等数学、线性代数等数学基础课面临的一大问题.

为此，针对不同专业的学生，结合各个专业的特点，调整教学内容，设计与学生所学专业相关的概率统计模型、实例和考核方式，一方面可以激发学生对概率与数理统计课的兴趣，提高学生运用数学知识解决实际应用问题的能力，另一方面有利于学生对专业课的进一步理解和掌握.为了加强概率论与数理统计课与专业课的联系，我们从以下几个方面进行探索研究.

1.因材施教，针对不同专业调整课程教学内容

在保持概率统计经典内容的前提下，针对不同专业的学生适当调整教材内容，综合考虑学生的专业方向，侧重概念、建模思想、方法和现实背景在专业等方面的应用.针对工科和经济类专业的学生，改变传统的“重推理、重计算，轻应用”的思想，弱化一些概率论定理的证明过程，加强对定理和定义的理解和运用.例如关于分布函数的性质，可以删除证明过程，而强调其性质的应用.对于数学期望和方差，为加深学生对其定义的理解和应用，介绍概念来源的背景，引入其在投资及其风险的应用，为经济类专业后续的收益和风险等专业知识打好基础.对于各种常见的分布，基于学生的专业特点，介绍在各种专业背景下各类事件的分布，为学生进一步的专业课学习做好基础.如针对保险类学生，在讲解泊松定理和泊松分布时，结合保险知识，引导学生理解保险事件的发生服从泊松分布.

在数理统计部分，考虑某些专业有专业的统计课程，可以强调各种检验和估计的前提条件，引导学生对各种检验的原理进行理解，为以后的专业统计课打下基础.同时针对没有专业统计课的学生，适当增加统计实验课的内容，引进SPSS、SAS等统计软件的内容，引导学生会运用统计软件做假设检验及曲线拟合等，为以后的专业课打下基础.

2.设计与专业相关的案例教学

概率论与数理统计是从实际生产中产生的一门应用型学科，来源于实际又服务于实际.因此，在课堂上采取案例教学法，引导学生利用已学的概率统计知识解决实际问题，提高学生的综合能力.针对不同的专业，设计不同的案例，将专业知识和概率知识结合起来，培养学生的建模思想和处理问题能力，有助于学生更好地学习专业课.

如在讲授大数定理时，大多数学生感觉内容枯燥无味，为此，我们针对保险专业的学生，结合保险学的专业知识，设计以下问题：（1）保险公司在设计保单时，根据每年的生死率而计算保单持有人的保费，根据大数定理，保险公司的生死率是如何得到的？（2）若某保险公司根据生死率设计了某保单，销售时仅卖出了50份保单，作为产品经理应作出什么决策，并说明理由.上述问题的设计，可以帮助学生更好地理解频率以概率收敛于概率，当保险公司销售的保单数量没有达到足够的数量时，此时实际的生死率与保单设计时利用的生死率将会有较大差别，保险公司此时合理的决策应修改保费的计算或者与保单持有人终止合同.

3.融入数学建模思想，用数学基础知识解决专业问题

数学家李大潜指出：如果数学建模的精神不能融合进数学类主干课程，仍然孤立于原有数学主干课程体系之外，数学精神是不能得到充分体现和认可的.在概率论与数理统计的课程中，模型化方法贯穿整个课程中，如在全概公式和贝叶斯公式的各类计算题中，我们需要首先建立数学模型，将问题描述问各个事件的关系，从而利用已有的概率公式计算.但是，面对一些稍微复杂的问题时，大多数学生还是不会建立数学模型，不会将专业知识和数学知识结合起来解决专业理论中的一些实际问题，造成知识上的断裂，缺乏实际应用能力.

因此，在教学实践中，融入数学建模思想，结合各专业的特点，引导学生用概率论与数理统计、高等数学等数学知识来解决一些实际的专业问题.如针对经济类专业，结合经济理论中诸如需求、供给、生产、投资、消费等实际经济问题，引导学生根据所研究的问题与经济理论，找出经济变量间的因果关系及相互间的联系，找出自变量和随机因素，建立经济数学模型.从而，收集经济变量的统计资料，利用概率论与数理统计的方法对参数进行估计，并对估计的参数进行假设检验，从而解决实际的专业问题.

4.考核方式

考核方式和考核内容是教学过程中的指挥棒，不同的考核方式和考核内容会引导学生在平时的学习情况的不同.传统的考核方式是采用期末闭卷考试，按照固定的内容和格式出题，侧重对各种概念和公式的考核，试卷内容上也是侧重概率的计算，这样的考核方式和考核内容引导学生在平时学习中死记硬背概念和公式，而不注重所学知识的应用，重视概率的计算而轻视统计的应用.这导致学生对概率论与数理统计的知识掌握的片面化，在实际生活中不能将知识综合应用.