操作系統(tǒng)課程教學(xué)改革淺析

陳志勇

[摘要]操作系統(tǒng)是信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)軟件等專(zhuān)業(yè)的核心課程。對(duì)操作系統(tǒng)課程的改革作了三方面的探討，一是理論教學(xué)的改革，二是實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的改革，三是教材的選取方面的改革。

[關(guān)鍵詞]操作系統(tǒng) 教改 多媒體

中圖分類(lèi)號(hào)：G43文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0510146－01

計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最核心、最基礎(chǔ)的系統(tǒng)軟件，在整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件中占有重要地位。“操作系統(tǒng)”課程是計(jì)算機(jī)及信息類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的核心課程。所有高等院校中的信息類(lèi)及計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)都毫無(wú)例外地開(kāi)設(shè)了計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)課程，并作為專(zhuān)業(yè)核心課程給予重點(diǎn)建設(shè)。

一、操作系統(tǒng)課程教學(xué)的現(xiàn)狀

（一）課堂教學(xué)手段單一，跟不上現(xiàn)代化的教育發(fā)展步伐。目前《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》教科書(shū)的基本結(jié)構(gòu)多為計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的基本原理及五大組成部分，加上對(duì)UNIXSYSTEM的分析構(gòu)成，與實(shí)際操作系統(tǒng)的結(jié)合存在一定的距離。學(xué)生學(xué)與用之間缺乏聯(lián)系，使學(xué)生掌握這門(mén)課程感到很吃力，并且所學(xué)的內(nèi)容與他們實(shí)際接觸的系統(tǒng)有較大的距離。

（二）理論與實(shí)際相聯(lián)系較欠缺。目前，各學(xué)校在《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》課程教學(xué)中，或多或少的都存在偏重專(zhuān)業(yè)知識(shí)的傳授的現(xiàn)象，對(duì)應(yīng)用技能的培養(yǎng)訓(xùn)練不足，課程的教學(xué)與實(shí)際相脫節(jié)。目前操作系統(tǒng)課程的教學(xué)內(nèi)容與計(jì)算機(jī)的發(fā)展水平、計(jì)算機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用以及學(xué)校培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的目標(biāo)有許多不相適應(yīng)之處。一些教師在教學(xué)中缺少理論與實(shí)踐相結(jié)合的具體內(nèi)容。造成課堂上教學(xué)內(nèi)容枯燥、實(shí)驗(yàn)室里實(shí)踐內(nèi)容不明確。

（三）實(shí)踐教學(xué)形式缺乏多樣性。目前學(xué)校使用的教材多是以UNIX作為實(shí)例來(lái)介紹分析多用戶多進(jìn)程并發(fā)處理的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的特征，但大部分教師不熟悉UNIX系統(tǒng)，導(dǎo)致授課過(guò)程中教師對(duì)UNIX部分一帶而過(guò)，無(wú)法深入講解。其次是UNIX作為商業(yè)軟件，他的源代碼不公開(kāi)，給實(shí)驗(yàn)環(huán)境的構(gòu)建帶來(lái)一定的難度。甚至有些學(xué)校根本就不開(kāi)實(shí)驗(yàn)課；大部分學(xué)校操作系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn)部分的實(shí)現(xiàn)過(guò)程并不能真正地達(dá)到課程的實(shí)驗(yàn)大綱要求。

（四）對(duì)學(xué)生的課后訓(xùn)練重視不夠。學(xué)生學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)主要依賴(lài)課堂上教師的講授，但課堂教學(xué)的時(shí)間有限，教師只能講授基本的理論，而新的操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的不斷出現(xiàn)及運(yùn)用，都要求學(xué)生能通過(guò)自己課后時(shí)間去閱讀大量相關(guān)資料，來(lái)拓寬操作系統(tǒng)方面的知識(shí)。應(yīng)多為學(xué)生提供實(shí)踐應(yīng)用的機(jī)會(huì)，多給予獨(dú)立思考和自學(xué)的時(shí)間，不時(shí)地組織學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用進(jìn)行廣度和深度的思考和探討，這樣才能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性、開(kāi)拓性。

二、課程改革的具體方法

操作系統(tǒng)課程的改革主要從兩個(gè)方面考慮，一是理論教學(xué)的改革，二是實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的改革。

（一）理論教學(xué)的改革措施

1．理論教學(xué)方法的改革。在大學(xué)的學(xué)習(xí)階段，操作系統(tǒng)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)是十分重要的，學(xué)生必須系統(tǒng)的掌握操作系統(tǒng)地基本理論、基本知識(shí)和良好的科學(xué)思維方式的基本訓(xùn)練?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)迅速發(fā)展，高性能、高檔次的計(jì)算機(jī)已逐步普及，不可能配備更多的專(zhuān)職系統(tǒng)管理員，學(xué)生懂得了操作系統(tǒng)的原理，今后就很容易理解和掌握各種不同的系統(tǒng)，只要有實(shí)際需要，通過(guò)閱讀手冊(cè)，使用系統(tǒng)的能力可以很容易獲得提高。因此，操作系統(tǒng)的理論教學(xué)是必不可少的。我們的改革從方法上來(lái)考慮，主要有以下幾點(diǎn)：

（1）課程內(nèi)容的改革。隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)日新月異的發(fā)展變化，操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能也在逐步發(fā)展，原有的教學(xué)內(nèi)容與計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)已不適應(yīng)，所以根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)的需要，科學(xué)合理地對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行增加和刪減是必要的。由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)、多機(jī)操作系統(tǒng)等在現(xiàn)實(shí)中也得到廣泛應(yīng)用，需要增加講授內(nèi)容。對(duì)于許多在概念、思想、方法和技術(shù)方面容易理解，且對(duì)實(shí)踐活動(dòng)沒(méi)有直接起到指導(dǎo)作用的內(nèi)容，完全沒(méi)有必要將細(xì)節(jié)過(guò)多展開(kāi)。

（2）理論的實(shí)例化和講解的通俗化。操作系統(tǒng)理論比較抽象，特別是進(jìn)程管理系統(tǒng)，需要通過(guò)嚴(yán)密的理解思維來(lái)想象微觀時(shí)間世界中的處理機(jī)調(diào)度與運(yùn)行。我們運(yùn)用Windows2003實(shí)例來(lái)分析，并將進(jìn)程的概念同演唱、烹調(diào)等日常熟悉的事件相對(duì)比。從而使學(xué)生對(duì)操作系統(tǒng)有關(guān)基本概念的理解更加容易。

2．理論教學(xué)手段的改革。

（1）多媒體手段的圖示優(yōu)勢(shì)。為了加強(qiáng)操作系統(tǒng)理論的學(xué)習(xí)效果，我們采用多媒體教學(xué)手段，對(duì)處理器管理、存儲(chǔ)器管理、設(shè)備管理和文件管理中圖示部分，采用動(dòng)畫(huà)效果，在教學(xué)中形象、動(dòng)態(tài)的模擬教學(xué)中抽象概念和看不見(jiàn)的過(guò)程，這就盡可能的使學(xué)生不再感覺(jué)理論的枯燥，提高學(xué)習(xí)興趣。

（2）分組討論，研究式學(xué)習(xí)。每一章結(jié)束后都進(jìn)行分組討論，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。開(kāi)放式、研究式的討論，使學(xué)生真正理解操作系統(tǒng)的原理，總結(jié)歸納所學(xué)內(nèi)容，用一條龍“串”起來(lái)，寫(xiě)出“小論文”形式的學(xué)習(xí)筆記。

（二）加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)。目前，信息專(zhuān)業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后，用人單位普遍反映學(xué)生的動(dòng)手能力態(tài)差，學(xué)生不能很好的把在校學(xué)到的理論與工作實(shí)踐銜接起來(lái)。所以，我們應(yīng)加大實(shí)踐環(huán)節(jié)，改革實(shí)驗(yàn)形式和內(nèi)容。理論聯(lián)系實(shí)際，縮短學(xué)校課堂到崗位工作的距離。

1．課程設(shè)計(jì)（解剖操作系統(tǒng)）。我們選擇Linux操作系統(tǒng)給學(xué)生作為解剖操作系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，采用替換式實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，因?yàn)樵撓到y(tǒng)設(shè)計(jì)由若干個(gè)具有邏輯意義的模塊組成，每個(gè)模塊可獨(dú)立編譯，并通過(guò)新生成系統(tǒng)的運(yùn)行得到檢驗(yàn)，從而進(jìn)一步了解操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)系統(tǒng)軟件進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的能力。

2．上機(jī)操作（分析操作系統(tǒng)）。給學(xué)生提供WINDOWS和LINUX操作系統(tǒng)環(huán)境，使學(xué)生熟悉用戶接口部分、掌握操作系統(tǒng)的最常用的幾十個(gè)重要命令和這些命令中的主要選項(xiàng)參數(shù)、掌握系統(tǒng)調(diào)用，從而了解操作系統(tǒng)的各部分管理技術(shù)，使學(xué)生逐步深入并掌握操作系統(tǒng)的本質(zhì)，提高開(kāi)發(fā)自己的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的能力。

3．教材的選取應(yīng)用。操作系統(tǒng)的教材種類(lèi)繁多，如何選擇教材對(duì)于該課程的教學(xué)具有舉足輕重的作用，我們分析課程教材的現(xiàn)狀后，提出教材的選取和應(yīng)用方面的意見(jiàn)。

（1）精選教材，保證教材的先進(jìn)性。目前國(guó)內(nèi)采用的教材可分為三大類(lèi)：一類(lèi)是國(guó)內(nèi)大學(xué)生的教授編寫(xiě)的，比較符合中國(guó)傳統(tǒng)的教學(xué)思想；第二類(lèi)是引進(jìn)國(guó)外具有權(quán)威性的教材的翻譯版，這類(lèi)教材受翻譯者的英文水平和專(zhuān)業(yè)水平的限制；第三類(lèi)是國(guó)外具有權(quán)威性的英文原版教材，但對(duì)學(xué)生的英文水平要求高。我們采用第一類(lèi)教材給學(xué)生用于理論學(xué)習(xí)，第三類(lèi)中的程序部分給學(xué)生做課程設(shè)計(jì)，再選用Windows和Linux的實(shí)例部分作為分知識(shí)點(diǎn)舉例。

（2）注意教材使用的雙向性。教材對(duì)教師來(lái)說(shuō)，主要是借助于教材框架，給予學(xué)生該課程的線索，方便教學(xué)；對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，教材在方便學(xué)生聽(tīng)課基礎(chǔ)上，主要是讓學(xué)生在課后自學(xué)和課程設(shè)計(jì)時(shí)參考。

（3）選取實(shí)例時(shí)注意與教材理論的銜接。操作系統(tǒng)中很多知識(shí)是管理技術(shù)的體現(xiàn)，我們選取實(shí)例時(shí)盡量用學(xué)生易理解的合適的例子。如“先來(lái)先服務(wù)”用超市排隊(duì)購(gòu)物，時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法用魔術(shù)師轉(zhuǎn)多個(gè)盤(pán)子等例子。

三、結(jié)束語(yǔ)

《操作系統(tǒng)》課程的教學(xué)改革是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，筆者力圖從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)制定以及教材的選擇等方面對(duì)該課程進(jìn)行深入改革，給學(xué)生建立一個(gè)完整立體的操作系統(tǒng)架構(gòu)。