新形勢下《操作系統(tǒng)原理》教學(xué)方法探討

梁進(jìn)良

新形勢下《操作系統(tǒng)原理》教學(xué)方法探討

梁進(jìn)良

（中山大學(xué)南方學(xué)院電氣與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，廣州 510970）

《操作系統(tǒng)原理》課程是計(jì)算機(jī)和軟件相關(guān)專業(yè)重要的專業(yè)課程,根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、學(xué)科特點(diǎn)及學(xué)生情況，結(jié)合多年的企業(yè)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，深入探討多種教學(xué)方法，采用原理和實(shí)踐相結(jié)合的方法，采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，提出新形勢下應(yīng)重點(diǎn)講解移動(dòng)操作系統(tǒng)，對完善教學(xué)方法具有重要參考意義。

操作系統(tǒng)原理；企業(yè)經(jīng)驗(yàn)；教學(xué)方法；因材施教

0 引言

《操作系統(tǒng)原理》課程是大中專計(jì)算機(jī)和軟件相關(guān)專業(yè)的核心課程之一。傳統(tǒng)教學(xué)主要是講解桌面操作系統(tǒng)原理，諸如Linux和Windows等。但隨著國內(nèi)外移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，使用移動(dòng)設(shè)備已經(jīng)成為我們生活中的不可或缺的一部分。因此，在當(dāng)前環(huán)境下，高校的《操作系統(tǒng)原理》課程需要注重移動(dòng)操作系統(tǒng)的講解和項(xiàng)目實(shí)踐，從而更加完善課程教學(xué)內(nèi)容?，F(xiàn)在很多院校使用的教材是2012年之前出版的。而近年來，因?yàn)閲鴥?nèi)外移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，我們應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn)，把移動(dòng)平臺(tái)的操作系統(tǒng)概念，引入到《操作系統(tǒng)原理》課程。在教學(xué)過程中，我們可以在以下幾個(gè)問題上改進(jìn)教學(xué)方法。

1 明確教學(xué)目標(biāo)

一般來說，大部分學(xué)校的操作系統(tǒng)原理課程教學(xué)目標(biāo)是:

（1）掌握操作系統(tǒng)的基本概念、功能組成、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行環(huán)境；

（2）熟悉并運(yùn)用操作系統(tǒng)工作原理、設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，理解有代表性、典型的操作系統(tǒng)實(shí)例（例如Linux、Unix和 Windows）；

（3）了解操作系統(tǒng)的演化過程、發(fā)展研究動(dòng)向、新技術(shù)以及新思想，為后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)，為后續(xù)職業(yè)發(fā)展奠定基石[1]。

單純研究教學(xué)目標(biāo)，是無法把教學(xué)內(nèi)容確定的。很多情況下，教師的教學(xué)內(nèi)容，往往和選擇的教材關(guān)系比較大。從上面的教學(xué)目標(biāo)的第三點(diǎn)，可以看出，需要教師了解最新的技術(shù)。但是很多教材并沒有把An?droid、iOS等移動(dòng)操作系統(tǒng)寫進(jìn)去。如果教師平常沒注意關(guān)注時(shí)事，就很可能忽略這些操作系統(tǒng)。那么，筆者建議教師在定義操作系統(tǒng)教學(xué)目標(biāo)的時(shí)候，最好注明需要了解Android和iOS等新一代移動(dòng)操作系統(tǒng)。而且要重點(diǎn)講解這些前沿的基礎(chǔ)知識。

明確教學(xué)目標(biāo)，就能在每次課程教學(xué)的時(shí)候，嚴(yán)格按照目標(biāo)要求學(xué)生。如果達(dá)不到目標(biāo)，絕不罷休，千方百計(jì)把學(xué)生教好。如果不明確教學(xué)目標(biāo)，可能就導(dǎo)致在教學(xué)過程中，迷失方向。教學(xué)目標(biāo)的幾個(gè)作用：

（1）給操作系統(tǒng)原理課程設(shè)定明確的方向，使教師充分了解自我每一個(gè)教學(xué)的目的。

（2）使教師知道操作系統(tǒng)原理課程課程中什么是最重要的事，有助于合理安排時(shí)刻。

（3）迫使教師未雨綢繆，把握《操作系統(tǒng)原理》課程教學(xué)進(jìn)度。

（4）讓教師能清晰地評估每一節(jié)課程的進(jìn)展，正面檢討每一個(gè)教學(xué)的效率。

（5）使教師能把重點(diǎn)從《操作系統(tǒng)原理》課程教學(xué)本身轉(zhuǎn)移到教學(xué)成果、學(xué)生收獲上來。

（6）讓教師在沒有得到結(jié)果之前，就能預(yù)示到每一次或是一段時(shí)間的教學(xué)結(jié)果，從而對課程產(chǎn)生持續(xù)的信心、熱情與動(dòng)力。

2 根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)，因材施教

學(xué)生是我們課程的主體對象。是我們教師服務(wù)的對象。只有深入了解我們的學(xué)生的特點(diǎn)，才能更好地為他們服務(wù)。不同的大學(xué)，錄取的學(xué)生基礎(chǔ)往往不同。甚至在同一所大學(xué)，不同專業(yè)，錄用的學(xué)生的基礎(chǔ)也不完全一樣?；蛘呤俏覀冊诓煌瑢I(yè)的時(shí)候，對于同一門課程，我們的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、對學(xué)生的要求也有所區(qū)別。因此，我們需要針對自己的特定學(xué)生，因材施教。筆者在一所應(yīng)用型本科院校，很多學(xué)生就很想畢業(yè)后做工程師。他們往往對理論研究、概念不那么感興趣，也不太愿意投入大量時(shí)間去研究，但是他們對實(shí)踐操作很感興趣。他們往往希望通過實(shí)驗(yàn)了解理論的概念，而不是愿意單純聽教師講解理論。因此，筆者根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，安排了較多針對性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，講解相關(guān)概念。學(xué)生不僅能有效的理解了概念，還能掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能。如果只是單純的講解概念，部分學(xué)生就容易產(chǎn)生厭倦情緒，就容易開小差。

在教學(xué)過程中，筆者發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生對手機(jī)設(shè)備很感興趣。于是，在講解操作系統(tǒng)的核心概念“進(jìn)程”的時(shí)候，就拿手機(jī)為例，讓學(xué)生在Android手機(jī)的“設(shè)置”的應(yīng)用程序列表中查找到應(yīng)用程序所在的進(jìn)程。通過讓學(xué)生觀看手機(jī)應(yīng)用進(jìn)程和講解操作系統(tǒng)的概念“進(jìn)程”,增加課程的趣味性和提升了教學(xué)效果。

3 了解Linux的企業(yè)需求行情，強(qiáng)調(diào)當(dāng)前企業(yè)需求的技術(shù)

很多計(jì)算機(jī)和軟件畢業(yè)生，畢業(yè)之后，都要到企業(yè)進(jìn)行軟件開發(fā)或測試工作。筆者曾經(jīng)在很多企業(yè)項(xiàng)目做過開發(fā)，發(fā)現(xiàn)許多計(jì)算機(jī)專業(yè)的畢業(yè)生，對操作系統(tǒng)的一些概念，只是有了初步的了解，但是并不能真正使用起來。例如，很多人都能知道操作系統(tǒng)中的兩個(gè)很重要的概念：進(jìn)程和線程。但是他們往往在編程的時(shí)候，并不了解什么時(shí)候需要把起一個(gè)新的線程。甚至有些人把很耗時(shí)的操作，都放到一個(gè)主線程中處理，導(dǎo)致程序很緩慢甚至奔潰。所以，我們要在操作系統(tǒng)課程講解的時(shí)候，不能僅僅停留在計(jì)算機(jī)的概念講解上，要把概念的使用場合，給學(xué)生講解清晰。此外，如果能把常用項(xiàng)目中的相關(guān)連概念和課程概念聯(lián)系起來講解，效果就會(huì)更加好。例如，在《操作系統(tǒng)原理》課程中，我們一定會(huì)講解線程。而企業(yè)項(xiàng)目經(jīng)常要用的“UI線程”、“主線程”等概念。如果能在課程當(dāng)中，讓學(xué)生明白和區(qū)別這些概念。那么以后就很容易適應(yīng)企業(yè)項(xiàng)目的要求。

此外，某些操作系統(tǒng)概念或例子，已經(jīng)過時(shí)了，那么筆者建議，教師適當(dāng)減少過時(shí)例子的講解，突出強(qiáng)調(diào)當(dāng)前大部分企業(yè)項(xiàng)目所需要的技術(shù)。

4 多種演示教學(xué)方法，分組討論和PPT相結(jié)合

目前各個(gè)高校往往采用了多媒體進(jìn)行教學(xué)。多媒體教學(xué)是指在教學(xué)過程中，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對象的特點(diǎn)，通過教學(xué)設(shè)計(jì)，合理選擇和運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)媒體，并與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)組合，共同參與教學(xué)全過程，以多種媒體信息作用于學(xué)生，形成合理的教學(xué)過程結(jié)構(gòu)，達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果[2]。而很多課程，都是習(xí)題使用PPT進(jìn)行教學(xué)演示。但是操作系統(tǒng)課程，除了使用PPT演示之外，我們還提倡實(shí)驗(yàn)教學(xué)和分組討論教學(xué)。

分組討論教學(xué)是操作系統(tǒng)原理任課教師在課堂教學(xué)中應(yīng)當(dāng)運(yùn)用的教學(xué)方法，也是全面推進(jìn)素質(zhì)教育的一種形式，分組教學(xué)的好處很多:活躍課堂氣氛；激發(fā)學(xué)習(xí)興趣；培養(yǎng)競爭意識；培養(yǎng)想象力和創(chuàng)造力等，能夠大大提高操作系統(tǒng)原理教學(xué)的整體水平[3]。

筆者曾經(jīng)參加2016年的中山大學(xué)第八屆非經(jīng)典邏輯學(xué)國際會(huì)議。會(huì)議中，很多發(fā)言者除了在臺(tái)上做演講之外，還把與會(huì)人員分成若干個(gè)小組，讓各個(gè)小組討論其中的觀點(diǎn)，并分享出來。大多數(shù)與會(huì)者都感覺分組討論比單純的聽講更加有收獲。

很多企業(yè)項(xiàng)目在早上會(huì)開晨會(huì)（站會(huì)）。企業(yè)項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)往往需要工程師匯報(bào)個(gè)人的工作情況，包括遇到的難點(diǎn)和解決方案。如果在學(xué)校的時(shí)候，培養(yǎng)了學(xué)生分組討論習(xí)慣。那么他們以后就很容易適應(yīng)企業(yè)的生活。而且，分組討論形成的合作能力，對以后工作中的項(xiàng)目合作有較大的幫助。

5 實(shí)驗(yàn)教學(xué)是課程的重中之重。

《操作系統(tǒng)原理》的實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，使用一定的設(shè)備和材料（電腦設(shè)備）通過控制條件的操作過程，引起實(shí)驗(yàn)對象的某些變化，從觀察這些現(xiàn)象的變化中獲取新知識或驗(yàn)證知識的教學(xué)方法[4]。在傳統(tǒng)操作系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)里，一般都是強(qiáng)調(diào)使用電腦做實(shí)驗(yàn)。但是隨著手機(jī)設(shè)備的發(fā)展，An?droid等移動(dòng)操作系統(tǒng)的出現(xiàn)。使用Android使用或iOS手機(jī)做一部分的操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，能夠增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能讓學(xué)生更加深入的了解當(dāng)前的移動(dòng)操作系統(tǒng)的使用情況。

6 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法是一種新型的教學(xué)法,與傳統(tǒng)教學(xué)法相比,形式新穎,內(nèi)容豐富,實(shí)踐操作更靈活。在操作系統(tǒng)原理課程教學(xué)中引入項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法,可以使學(xué)生在強(qiáng)化操作系統(tǒng)原理基礎(chǔ)理論知識的同時(shí),培養(yǎng)其實(shí)際應(yīng)用中系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和維護(hù)能力,有利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)[5]。筆者在一學(xué)期的課程中，布置了兩個(gè)小型項(xiàng)目。讓學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐中，掌握好操作系統(tǒng)原理的基本概念，同時(shí)培養(yǎng)實(shí)際動(dòng)手的能力。隨著應(yīng)用型本科教學(xué)的深入落實(shí)，在操作系統(tǒng)原理教學(xué)的時(shí)候，要特別注意項(xiàng)目實(shí)踐做為學(xué)生學(xué)習(xí)的重要途徑，通過完成項(xiàng)目，從中理解概念，又能培養(yǎng)了較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力，從而培養(yǎng)出動(dòng)手能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才。

7 結(jié)語

《操作系統(tǒng)原理》是一門理論性和操作實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程。在新形勢下，我們需要不斷探索教學(xué)研究方法，適當(dāng)刪除教材中已經(jīng)過時(shí)的章節(jié)，同時(shí)重點(diǎn)講解現(xiàn)在非常流行的操作系統(tǒng)Android和iOS相關(guān)的移動(dòng)操作系統(tǒng)概念，根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)和企業(yè)行情，因材施教，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，不斷提高教學(xué)水平，順利完成教學(xué)目標(biāo)。

[1]張國強(qiáng).《操作系統(tǒng)原理》課程教學(xué)中的結(jié)構(gòu)思維培養(yǎng)[J].軟件導(dǎo)刊,2016,(02):180-184.

[2]郭曉光.多媒體教學(xué)與板書教學(xué)的再認(rèn)識[J].中國教育學(xué)刊,2014,(02):71-74.

[3]吳援明,肖華.“分組討論式教學(xué)法”的實(shí)踐與思考[J].高教論壇,2008,(03):58-59+73.

[4]周洋,沈雷,孫閩紅,郭春生.主動(dòng)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)法的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2012,(05):14-16.

[5]謝軍,徐莉芳,劉捷.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的運(yùn)用[J].教育學(xué)術(shù)月刊,2012,(06):104-105.

Discussion of the Teaching Method of Operating System Principle in the New Situation

LIANG Jin-liang
（School of Electrical and Computer Engineering，Nanfang College，Sun Yat-sen University，Guangzhou 510970）

Principles of Operating System course is an important professional course of computer and software related major.According to the teach?ing objectives,the characteristics of the subject and the students,combined with my years of experience,discusses its teaching methods,combining principles and practice Method,according to their individuality,puts forward the new situation should focus on mobile operating system,to improve the teaching method has important reference significance.

Operating System Principles;Business Experience;Teaching Methods

1007-1423（2017）24-0046-03

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.24.011

梁進(jìn)良（1984-），男，廣西賀州人，碩士，講師，高級工程師，研究方向?yàn)長inux操作系統(tǒng)、Android系統(tǒng)開發(fā)、大數(shù)據(jù)與人工智能

2017-04-27

2017-08-06