“操作系統(tǒng)”課程教學(xué)改革的探索

李盛欣 龔德良

摘要:本文針對(duì)“操作系統(tǒng)”課程理論性、實(shí)踐性并重,且更新速度快、概念抽象、原理性強(qiáng)等特點(diǎn),在優(yōu)化課程設(shè)置、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)置等各個(gè)方面進(jìn)行了有效的探索,對(duì)操作系統(tǒng)的課程教學(xué)中的難點(diǎn)進(jìn)行了分析。對(duì)學(xué)生更好地掌握操作系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)起到了積極作用。

關(guān)鍵詞:操作系統(tǒng);教學(xué)方法;實(shí)驗(yàn)設(shè)置;Linux

中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

1操作系統(tǒng)教學(xué)現(xiàn)狀

操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心組成部分,是計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)的最重要主干專業(yè)核心課程;同時(shí),操作系統(tǒng)也是最龐大最復(fù)雜的系統(tǒng)軟件,因而,這門課程的教學(xué)、學(xué)習(xí)也有許多困難和困惑。為了更好地教好這門課程,我們結(jié)合當(dāng)前操作系統(tǒng)教學(xué)現(xiàn)狀及一些教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)該課程的教學(xué)進(jìn)行探討并提出一些建議。

1.1教學(xué)手段單一、理論與實(shí)際脫節(jié)

由于各學(xué)校教學(xué)條件及課程自身技術(shù)的原因,使得許多現(xiàn)代教學(xué)手段很難在教學(xué)過程中得到應(yīng)用,有些學(xué)校雖然使用電子教案,但也只是單純的理論知識(shí)課件演示,學(xué)生沒有參與思考的積極性。目前教科書的基本結(jié)構(gòu)與學(xué)生實(shí)際接觸的操作系統(tǒng)有較大的距離和認(rèn)識(shí)上的偏差,學(xué)生極易產(chǎn)生厭學(xué)情緒。

1.2學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確、難于調(diào)動(dòng)積極性

大多數(shù)學(xué)生知道學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)很重要,但學(xué)習(xí)興趣并不高,即使學(xué)習(xí)也是為了應(yīng)付一些考試。

1.3實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)比較薄弱

目前大多數(shù)高校使用的教材多是以Unix作為實(shí)例來(lái)介紹分析操作系統(tǒng)的特征,但Unix系統(tǒng)作為商業(yè)軟件,它的源代碼不公開;其次是大部分教師不熟悉Unix系統(tǒng)或從來(lái)就沒有接觸過Unix系統(tǒng),這必然導(dǎo)致授課過程中教師對(duì)Unix部分一帶而過,給實(shí)驗(yàn)環(huán)境的構(gòu)建帶來(lái)一定的難度。

2理論教學(xué)的建議

2.1明確學(xué)習(xí)目標(biāo)

學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)達(dá)到的三個(gè)層次①概念級(jí):掌握計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的基本概念和原理可以應(yīng)付各種考試,但沒有太多的實(shí)際用途。②命令級(jí):掌握操作系統(tǒng)的命令?？梢赃_(dá)到實(shí)用目的,做到最基本的理論與實(shí)際相結(jié)合,但這也只是表層的使用,還不夠?qū)I(yè)。③系統(tǒng)級(jí):掌握系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和概念的具體實(shí)現(xiàn)。使用系統(tǒng)命令和調(diào)用,用程序來(lái)使用和控制計(jì)算機(jī)的資源,可以達(dá)到理論與實(shí)際的完美結(jié)合,這才是專業(yè)級(jí)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2.2必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)

計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)是非常復(fù)雜的系統(tǒng)軟件,要想掌握它就必須具備牢固的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)。如果沒有這些基礎(chǔ),也就不可能學(xué)好操作系統(tǒng)理論課?；A(chǔ)課程最主要的有:“C語(yǔ)言”、“計(jì)算機(jī)組成原理”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“程序設(shè)計(jì)方法”等,如果這些基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)知識(shí)都沒有掌握好,就要學(xué)好操作系統(tǒng)是不可能的。

2.3保持教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐性和先進(jìn)性

面對(duì)國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)多種多樣的教材,我們必須根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行選擇,同時(shí)注意到操作系統(tǒng)內(nèi)容的及時(shí)更新性和發(fā)展性,一本切合實(shí)際的好教材會(huì)直接影響教學(xué)的效果。鼓勵(lì)學(xué)生多看參考書和一些優(yōu)秀的著作,使學(xué)生的知識(shí)能力和綜合素質(zhì)能力得到提高。

本研究得到湖南省教育廳科研資助項(xiàng)目(07C724)、湘南學(xué)院科研資助項(xiàng)目(06Y025)支持。

作者簡(jiǎn)介:李盛欣(1981-),男,湖南郴州人,湘南學(xué)院計(jì)算機(jī)系講師,碩士研究生,從事計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、網(wǎng)格計(jì)算方面的研究。龔德良(1964-),男,湖南沅江人,湘南學(xué)院計(jì)算機(jī)系教授,從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)安全方面的研究。

2.4對(duì)抽象復(fù)雜的概念和原理形象生動(dòng)化

將抽象復(fù)雜的概念、原理生動(dòng)化、生活化是每位老師所必須具有的教學(xué)能力,概念原理生動(dòng)化才能提高初學(xué)者的學(xué)習(xí)興趣和熱情,學(xué)生的興趣和熱情是學(xué)習(xí)力量的源

泉。通過把生活中常見的機(jī)制引入到教學(xué)中進(jìn)行類比分析,使枯燥的操作系統(tǒng)原理變得生動(dòng)有趣,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)了學(xué)生的觀察問題能力。

2.5采用多元化教學(xué)方式

教學(xué)過程中使用CAI輔助教學(xué)軟件、多媒體教學(xué)等課堂教學(xué)手段能增加課堂的生動(dòng)性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但在使用這些多元化教學(xué)手段時(shí),教師應(yīng)宜采用電子教案實(shí)現(xiàn)陳述性強(qiáng)的理論講解。在課堂教授過程中教師可以用一些課時(shí)進(jìn)行課堂討論方式教學(xué),適當(dāng)?shù)靥釂枌W(xué)生,啟發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)的思考,而不是機(jī)械被動(dòng)地接受知識(shí)。教師在教學(xué)中要不斷提高電子教案的制作質(zhì)量,及時(shí)更新,通過電子教案內(nèi)容的動(dòng)態(tài)化播放配合教師的即時(shí)講解充分促進(jìn)學(xué)生的探究活動(dòng),激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。另外,教師自身還應(yīng)積極開發(fā)“操作系統(tǒng)”電子多媒體教學(xué)軟件,建立功能完善的自動(dòng)化考試系統(tǒng),遠(yuǎn)程交互式系統(tǒng)等,從而有效推進(jìn)該課程多元化教學(xué)手段的研究和實(shí)踐。

2.6提高教師教學(xué)和業(yè)務(wù)水平

作為教學(xué)主體之一,教師必須及時(shí)更新自己的知識(shí),不斷學(xué)習(xí)各種教學(xué)技能,提高業(yè)務(wù)水平。教學(xué)時(shí),書本上語(yǔ)言、段落必須經(jīng)過教學(xué)技藝的處理與轉(zhuǎn)換,而教學(xué)技藝應(yīng)用的嫻熟程度,與教師綜合素質(zhì)直接相關(guān)。同時(shí)教師還應(yīng)結(jié)合國(guó)內(nèi)外操作系統(tǒng)領(lǐng)域的最新發(fā)展,參考其他大學(xué)最新推出的操作系統(tǒng)課程大綱,借鑒其他公司在設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)中獲得的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),注重專業(yè)知識(shí)的前瞻性和國(guó)際性,構(gòu)建合理的教學(xué)內(nèi)容。教師自身要多參與一些操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),通過現(xiàn)身說(shuō)法,講解在設(shè)計(jì)過程中遇到的具體問題和采用的具體解決方法,將操作系統(tǒng)的原理在實(shí)踐中進(jìn)行分析,促使學(xué)生從現(xiàn)實(shí)的角度分析和解決問題。

3實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建議

3.1運(yùn)用Linux操作系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)環(huán)境

Unix系統(tǒng)龐大且系統(tǒng)代碼不公開,學(xué)生不易掌握。Linux操作系統(tǒng)是一套遵循POSXI標(biāo)準(zhǔn)免費(fèi)的32位多用戶多線程類Unix操作系統(tǒng),具有Unix全部特征;而且系統(tǒng)的源代碼完全公開,也能讓學(xué)生容易獲取核心模塊源程序并實(shí)現(xiàn)對(duì)它們的剖析。

3.2開設(shè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課程

操作系統(tǒng)是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,通過實(shí)踐學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)應(yīng)該是最佳途徑。獨(dú)立設(shè)實(shí)驗(yàn)課,就是實(shí)驗(yàn)教學(xué)不再依附于理論教學(xué)。它獨(dú)立開課,獨(dú)立考核,形成標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。建立一套完整的實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)教材,單獨(dú)設(shè)定學(xué)分,規(guī)定計(jì)劃實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)。按照大綱,根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件,制定出切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,按照教學(xué)大綱的要求規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)置。必須合理分配實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù),驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ),必要的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是不可缺少的,學(xué)生可以通過驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),掌握操作系統(tǒng)的基本原理;設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合應(yīng)用知識(shí)的能力,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。

3.3加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織與管理

學(xué)生是主體,教師是主導(dǎo)。教師簡(jiǎn)明扼要地講授實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)、注意事項(xiàng),然后讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程中,出現(xiàn)問題一般由學(xué)生自主研究解決,教師僅作啟發(fā)性提示和引導(dǎo)。在實(shí)驗(yàn)課程性質(zhì)上分必做實(shí)驗(yàn)與選做實(shí)驗(yàn),在方式上變定時(shí)封閉式教學(xué)為靈活開放式教學(xué),并建立BSS互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)或提供優(yōu)秀論壇網(wǎng)址,增強(qiáng)與學(xué)生的交流,鼓勵(lì)、幫助學(xué)生完成小型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。

4課程考核的建議

采用書面考試、上機(jī)考核、課程作業(yè)相結(jié)合的方式全面考核。操作系統(tǒng)課程是要求學(xué)生掌握了解操作系統(tǒng)的工作原理和實(shí)現(xiàn)方法,有利于他們利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開發(fā)各種應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件。因此對(duì)該課的考核宜采用書面考核與上機(jī)考核相結(jié)合,輔之以對(duì)課程作業(yè)的情況考查。書面考試可以側(cè)重對(duì)基本概念和原理的理解及掌握,課程作業(yè)要求學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握,上機(jī)考核可以讓學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)給定的程序設(shè)計(jì)題目編出程序,并在機(jī)上調(diào)試通過,這樣可以考察學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)能力。這三方面的綜合考察,有助于全面衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,提高教學(xué)質(zhì)量。傳統(tǒng)教學(xué)模式的改革以開放式教學(xué)模式取代傳統(tǒng)的封閉式教學(xué),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、開拓性。

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