《操作系統(tǒng)》課程的教學(xué)探討與實(shí)踐

李志民

（中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院，鄭州 450007）

《操作系統(tǒng)》課程的教學(xué)探討與實(shí)踐

李志民

（中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院，鄭州 450007）

針對(duì)高?！恫僮飨到y(tǒng)》課程理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)的特點(diǎn)，以中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院為例，利用學(xué)院精品課程平臺(tái)、知識(shí)點(diǎn)測(cè)試軟件平臺(tái)、云平臺(tái)等進(jìn)行課程資源建設(shè)，從教學(xué)方法、教學(xué)手段、實(shí)踐教學(xué)等方面進(jìn)行教學(xué)改革與實(shí)踐，取得初步成效。

操作系統(tǒng)；課程教學(xué)平臺(tái)；教學(xué)方法；實(shí)踐教學(xué)

0 引言

《操作系統(tǒng)》課程是高校計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心課程，主要包括引論、進(jìn)程管理、內(nèi)存管理、設(shè)備管理、文件管理、接口等基本理論［1］，以及Windows、Unix為代表的實(shí)踐知識(shí)，課程的理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)，學(xué)習(xí)難度較高。以中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院為例，通過(guò)操作系統(tǒng)課程組成員多年的教學(xué)實(shí)踐，以及兄弟院校及IT企業(yè)的專家指導(dǎo)，針對(duì)課程的教學(xué)平臺(tái)、教學(xué)方法、教學(xué)手段等各方面進(jìn)行重點(diǎn)建設(shè)，取得了較好的成效。

1 操作系統(tǒng)課程教學(xué)平臺(tái)建設(shè)

在加強(qiáng)師資隊(duì)伍的同時(shí)，我院操作系統(tǒng)課程組十分注重課程資源的建設(shè)，在規(guī)范教學(xué)大綱、教案的同時(shí)，建設(shè)了豐富的教學(xué)資源。

（1）課程導(dǎo)學(xué)文檔。課程導(dǎo)學(xué)文檔共分九章，每一章均由教學(xué)基本要求、知識(shí)脈絡(luò)、基本內(nèi)容概述、重點(diǎn)難點(diǎn)討論、典型例題解析等五部分組成，給出各章中知識(shí)點(diǎn)的相互聯(lián)系、主要的結(jié)論和公式，針對(duì)各章的重點(diǎn)、難點(diǎn)、容易混淆的概念等進(jìn)行闡述和討論；選擇具有代表性的題目，進(jìn)行分析，指出解題的思路和方法，詳細(xì)解答之后進(jìn)行評(píng)注，強(qiáng)調(diào)解題中應(yīng)注意的問(wèn)題。

（2）課堂實(shí)錄。將操作系統(tǒng)課程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)制作成錄像，主要內(nèi)容包括進(jìn)程同步、進(jìn)程調(diào)度、虛擬存儲(chǔ)器管理、文件管理等，供學(xué)生學(xué)習(xí)。

（3）習(xí)題庫(kù)。按照各章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)建設(shè)有針對(duì)性的題目，主要包括清華大學(xué)出版社的習(xí)題集、與教材配套的《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》的全部習(xí)題，以及兄弟院校分享的題庫(kù)。

考研題庫(kù)：給出大量往年的考研試題，供考研學(xué)生進(jìn)行綜合測(cè)試。

自測(cè)套題：用于期中考試及模擬考試的試題。

我院操作系統(tǒng)課程組開(kāi)發(fā)了基于Web端、Android端的《操作系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)自測(cè)系統(tǒng)》，系統(tǒng)將操作系統(tǒng)的知識(shí)分成16個(gè)知識(shí)點(diǎn)，并設(shè)定其權(quán)值（合計(jì)100）；將習(xí)題集按知識(shí)點(diǎn)分類，存放于數(shù)據(jù)庫(kù)中，根據(jù)教學(xué)進(jìn)度，學(xué)生可以通過(guò)電腦、手機(jī)，針對(duì)教學(xué)進(jìn)度相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，檢查學(xué)習(xí)效果。操作系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)如表1所示。

表1 操作系統(tǒng)的知識(shí)點(diǎn)分類表

基于Web、Android的操作系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)自測(cè)系統(tǒng)，方便學(xué)生隨時(shí)隨處學(xué)習(xí)，提高教學(xué)效率。

我院操作系統(tǒng)課程組利用百度云盤、Bmob云等，存放大量的教學(xué)視頻、科研項(xiàng)目文檔等，供學(xué)生自學(xué)；課程組還利用學(xué)校公共網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，建立了師生教學(xué)互動(dòng)平臺(tái)、QQ群、微信群等，進(jìn)行教學(xué)的及時(shí)溝通交流。

2 教學(xué)方法的改進(jìn)

針對(duì)操作系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn)，采用目標(biāo)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，對(duì)于學(xué)生完成作業(yè)和實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，采用啟發(fā)式教學(xué)方法［2］，即在明確目標(biāo)的前提下，一些學(xué)生較好的學(xué)生很快完成任務(wù)；針對(duì)沒(méi)完成的學(xué)生，給出解決方案的提示，檢查學(xué)生的完成情況，如果學(xué)生還不能完成任務(wù)，進(jìn)一步提示解決方案，直到完成。兩種方法相結(jié)合構(gòu)筑了操作系統(tǒng)課程的教學(xué)方法，通過(guò)循序善誘，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考理解知識(shí)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

課題組教師充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，多媒體教學(xué)的使用率較高，較好地推進(jìn)了教學(xué)手段與教學(xué)方法的改革，極大地豐富了操作系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容與形式。課程組在云平臺(tái)上向?qū)W生提供電子教案、網(wǎng)絡(luò)課件、習(xí)題解答等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，還為考研同學(xué)建設(shè)了考研資源庫(kù)，加入了大量的歷屆各高校的研究生入學(xué)考試試題。

課程組教師積極參與各類科研課題的申報(bào)與研究，積極開(kāi)展操作系統(tǒng)的研究和應(yīng)用，近年來(lái)，課程組教師完成省廳級(jí)項(xiàng)目4項(xiàng)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容與科研成果，充分利用課堂教學(xué)和課外答疑等場(chǎng)合，將科研成果有機(jī)地納入教學(xué)內(nèi)容，開(kāi)闊了學(xué)生的專業(yè)視野，增強(qiáng)了學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)積極性。

課程組成員精心設(shè)計(jì)了不同難度的實(shí)驗(yàn)任務(wù)、不同層次的課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目，通過(guò)課內(nèi)、課外實(shí)驗(yàn)，構(gòu)筑了多層次的實(shí)踐教學(xué)體系，將大量有難度的實(shí)驗(yàn)放在課外時(shí)間，通過(guò)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，教師指導(dǎo)和學(xué)生自主進(jìn)行，有效地培養(yǎng)了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和綜合應(yīng)用能力。

課程組全部采用電子教案并結(jié)合多媒體課件進(jìn)行授課，通過(guò)SPOC等形式充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)形式多樣、信息量大的優(yōu)勢(shì)，將看不見(jiàn)摸不著的操作系統(tǒng)內(nèi)部機(jī)理可視化出來(lái)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣［3］，提高了教學(xué)效率。

3 實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)是對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，合理設(shè)計(jì)多層次實(shí)踐環(huán)節(jié)，根據(jù)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的難易程度以及循序漸進(jìn)的教學(xué)規(guī)律，由易到難，分別開(kāi)設(shè)“驗(yàn)證性”、“綜合性”、“設(shè)計(jì)性”多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目供不同程度學(xué)生量力選擇，充分挖掘?qū)W生綜合運(yùn)用能力和創(chuàng)新能力，逐步形成對(duì)學(xué)生的綜合培養(yǎng)。在設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)任務(wù)時(shí)，我院經(jīng)過(guò)充分調(diào)研、分析我院學(xué)生的實(shí)際情況和培養(yǎng)目標(biāo)，開(kāi)設(shè)了不同難度層次的實(shí)驗(yàn)題目：可以在Windows+VC、Linux+C下做模擬實(shí)驗(yàn)，通過(guò)程序流程圖、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和代碼實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的主要算法，可以通過(guò)調(diào)用操作系統(tǒng)的API實(shí)現(xiàn)經(jīng)典算法。在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，根據(jù)操作系統(tǒng)的重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)，設(shè)計(jì)了進(jìn)程同步、文件系統(tǒng)等不同難度系數(shù)的多個(gè)實(shí)踐課題，供學(xué)生酌情選擇。為了有目的地引導(dǎo)學(xué)生，課程給編寫了《操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)》和《操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》，主要針對(duì)操作系統(tǒng)的難點(diǎn)和重點(diǎn)知識(shí)，從算法的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用方面引導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，加深學(xué)生對(duì)于基本原理的深入理解，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。

4 課程主要特色

（1）利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)共享教學(xué)資源，如：課程導(dǎo)學(xué)、測(cè)試題庫(kù)、考研重點(diǎn)題庫(kù)等，開(kāi)展全方位開(kāi)放式教學(xué)。

（2）開(kāi)展多層次的課內(nèi)、課外實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的綜合能力，注重學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

（3）以科學(xué)研究不斷改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，以教學(xué)研究不斷改進(jìn)教學(xué)方法，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

我院《操作系統(tǒng)》課程組成員通過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐，從課程資源建設(shè)、教學(xué)方法以及實(shí)踐教學(xué)等方面均取得了很好效果，《操作系統(tǒng)》課程于2014年建成學(xué)院優(yōu)秀課程，于2016年建成學(xué)院精品課程，由課程建設(shè)帶動(dòng)教學(xué)水平的提高，取得了較好的效果。

[1]邱劍鋒，朱二周，周勇，仲紅.OBE教育模式下的操作系統(tǒng)課程教學(xué)改革[J].計(jì)算機(jī)教育，2015(12):28-34.

[2]王亞,張永華,魏梨君,晁妍.基于CDIO理念的操作系統(tǒng)課程教學(xué)改革探討[J].計(jì)算機(jī)教育，2016(3):111-114.

[3]李佳靜,徐惠,朱紅.“操作系統(tǒng)原理”課程學(xué)生自主學(xué)習(xí)模式初探[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012(6):34-37.

Teaching Exploration and Practice ofOperating System Course

LIZhi-min

（College of Information Business，Zhongyuan University of Technology，Zhengzhou 450007）

According to the characteristics of theory and practicality of college Operating System course,takes the College of Information Business, Zhongyuan Institute of Technology as an example,makes use of the excellent course platform,knowledge point test software platform and cloud platform to carry on the teaching resources construction.From the teachingmethods,teachingmethods,practical teaching and other aspects of teaching reform and practice,and achieves initial results.

Operating System;Course Teaching Platform;Teaching Method;Practice Teaching

1007-1423（2017）12-0050-03

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.12.013

李志民（1969-），男，山東東營(yíng)人，副教授，碩士，研究方向?yàn)檐浖こ?、?shù)據(jù)挖掘

2017-01-17

2017-04-15

中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目（No.2016）