基于翻轉(zhuǎn)課堂的操作系統(tǒng)課程教學(xué)模式研究

程紅霞+孔珊

摘 要： 操作系統(tǒng)課程的教學(xué)，存在教學(xué)方法單一，教材內(nèi)容陳舊，實踐環(huán)節(jié)薄弱，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高等問題，因此提出了基于翻轉(zhuǎn)課堂的課程教學(xué)改革模式。分析了教學(xué)改革的具體措施，利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，實現(xiàn)線上線下混合教學(xué)，通過多元化教學(xué)手段，以提高課堂教學(xué)質(zhì)量和效果。

關(guān)鍵詞： 翻轉(zhuǎn)課堂； 教學(xué)改革； 操作系統(tǒng)課程； 多元化

中圖分類號：TP316.7 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228（2018）01-80-03

Study on the flipped classroom teaching mode for "Operating System" course

Cheng Hongxia， Kong Shan

（Zhengzhou Normal University， School of Information Science and Technology， Zhengzhou， Henan 450044， China）

Abstract： In the teaching of operation system course， there are many problems existed， such as single teaching method， old teaching material， weak practice and low interest of student in learning. Therefore， a teaching reform mode based on flipped classroom is put forward. The specific measures of teaching reform are analyzed. The online teaching platform is used to achieve the online and offline mixed teaching， in order to improve classroom teaching quality and effect through the diversified teaching method.

Key words： flipped classroom； teaching reform； operating system course； diversified

0 引言

操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中的重要系統(tǒng)軟件，是計算科學(xué)與技術(shù)、軟件工程專業(yè)重要的專業(yè)課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生建立計算機操作系統(tǒng)處理問題的思維模式，初步掌握設(shè)計系統(tǒng)的基本思想，基本原理和基本方法，培養(yǎng)和提高學(xué)生設(shè)計程序和調(diào)試程序的能力，啟發(fā)學(xué)生將該課程的知識引入到其他基礎(chǔ)課和專業(yè)課的學(xué)習(xí)。因此，操作系統(tǒng)課程是計算機專業(yè)及相關(guān)專業(yè)非常重要的一門核心課程[1]。但是由于操作系統(tǒng)課程涉及的原理、概念、算法等基礎(chǔ)知識較多且較抽象，學(xué)生很難理解和掌握。為此，通過教學(xué)改革，不斷改進教學(xué)方法，努力探索先進的教學(xué)模式，以取得更好的教學(xué)效果。

1 課程現(xiàn)狀

1.1 教學(xué)方法單一

操作系統(tǒng)課程因原理性較強，多數(shù)教師在課堂上都以講授為主，采用“填鴨式”教學(xué)方法，學(xué)生被動的接受。教師和學(xué)生之間又缺乏互動，學(xué)生獨立思考的機會很少，不能很好的調(diào)動學(xué)生的主觀能動性。我們隨機對一個班的48位計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生作了相關(guān)問卷調(diào)查。調(diào)查結(jié)果如表1所示，42%的學(xué)生認為師生間缺少交流，學(xué)生只是被動的接受。36%的學(xué)生認為師生間沒有默契，主要原因是師生間互動少，教師不能及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

1.2 教材內(nèi)容陳舊，更新較慢

操作系統(tǒng)課程涉及到許多概念和算法，理論性較強。這些理論知識都是介紹操作系統(tǒng)本身的原理，與現(xiàn)代操作系統(tǒng)的發(fā)展缺乏實際的聯(lián)系，造成學(xué)生對該門課程理解的抽象化。而現(xiàn)代操作系統(tǒng)的發(fā)展日新月異，教材中的內(nèi)容遠遠落后于當(dāng)前社會流行的主流操作系統(tǒng)技術(shù)，因此，學(xué)生接收的知識就顯得過于陳舊。由表2可知，33%的學(xué)生反饋教材內(nèi)容陳舊，更新較慢；40%的學(xué)生反饋課程內(nèi)容抽象，難以理解；還有30%的學(xué)生認為課程內(nèi)容太多，無法全部掌握。

1.3 重理論，輕實踐

操作系統(tǒng)是一門理論性和實踐性較強的課程，通過實驗，讓學(xué)生了解操作系統(tǒng)原理的實現(xiàn)。但是，目前很多高校開設(shè)的實驗課程都屬于驗證性實驗，對操作系統(tǒng)原理的理解幫助不是很大，不能使學(xué)生有效的了解操作系統(tǒng)的開發(fā)過程，也不利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。表3中有55%的學(xué)生反饋實驗原理能懂，但實現(xiàn)困難。操作系統(tǒng)的實現(xiàn)需要學(xué)生有較強的編程能力，對于基礎(chǔ)較差的學(xué)生，很難將原理用程序?qū)崿F(xiàn)。還有46%的學(xué)生認為實踐內(nèi)容陳舊，安排的實驗學(xué)時偏少，對實驗興趣不高。

2 基于翻轉(zhuǎn)課堂的操作系統(tǒng)課程教學(xué)改革模式構(gòu)建

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是對傳統(tǒng)教學(xué)模式的顛覆。教師利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，將教學(xué)視頻等學(xué)習(xí)資源提供給學(xué)生，學(xué)生在上課前提前觀看視頻內(nèi)容，可以替代教師課堂上的講解。而在課堂上，教師把精力主要放在作業(yè)答疑、與學(xué)生的交流互動上[2]。

2.1 教學(xué)內(nèi)容模塊化設(shè)計

為了實施翻轉(zhuǎn)課堂，首先教師需要對學(xué)生制定教學(xué)目標(biāo)，將教學(xué)內(nèi)容模塊化，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。對各個知識點進行合理歸納，生成每個小節(jié)的微課教學(xué)內(nèi)容。每節(jié)微課都以一個教學(xué)知識點或者教學(xué)活動為單位，時間不超過15分鐘為宜，這樣容易吸引學(xué)生觀看時的注意力。教師課堂教學(xué)主要由三部分組成，即課前自主學(xué)習(xí)、課堂教學(xué)和課后總結(jié)。課前自主學(xué)習(xí)由教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)提供視頻學(xué)習(xí)資料，由學(xué)生提前學(xué)習(xí)本次課程的基本知識和內(nèi)容。課堂教學(xué)部分則要求教師根據(jù)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的情況，靈活設(shè)計課堂教學(xué)。在課堂教學(xué)中，以學(xué)生為中心，教師采用答疑、研討等方式，引導(dǎo)、激勵學(xué)生的主觀能動性，輔助學(xué)生構(gòu)建完整的知識體系結(jié)構(gòu)。課后總結(jié)部分是通過習(xí)題、與學(xué)生交流等方式引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容進行反思、總結(jié)和提高。endprint

2.2 理論與實踐相結(jié)合

操作系統(tǒng)課程由于原理性和實踐性都比較強，因此，將理論和實踐結(jié)合起來，有助于學(xué)生對一些概念和原理的理解。實踐教學(xué)部分也可采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，教師先布置教學(xué)任務(wù)，并將實驗內(nèi)容制作成微課，學(xué)生在實驗室外通過網(wǎng)絡(luò)課堂完成實驗任務(wù)。在課堂上，教師主要檢查學(xué)生的實驗，進行成果演示與匯報，了解學(xué)生的實驗情況，與同學(xué)面對面交流、討論實驗過程中遇到的各種問題及解決方案。學(xué)生通過與老師的交流討論后可能會產(chǎn)生新的想法，然后在對實驗內(nèi)容進行進一步優(yōu)化。

2.3 利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，實現(xiàn)線上線下混合教學(xué)

利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，教師把每個章節(jié)的教學(xué)知識點以微課形式發(fā)布到網(wǎng)上。通過教學(xué)平臺，能夠跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)的動態(tài)，教師及時收集學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋結(jié)果并有針對性的設(shè)計課堂教學(xué)活動。教學(xué)平臺上教師也可以發(fā)布一些相關(guān)的學(xué)習(xí)資料，習(xí)題等內(nèi)容。還可以發(fā)布操作系統(tǒng)領(lǐng)域最新的技術(shù)和研究成果/論文等資料，讓學(xué)生能夠及時了解到操作系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r[4]。學(xué)生借助該平臺在課前進行自主學(xué)習(xí)、測驗，能夠發(fā)現(xiàn)問題，在課堂上帶著問題去和教師交流，由原來的被動聽講變?yōu)榉e極主動的探索，大大的激發(fā)了他們學(xué)習(xí)的熱情。學(xué)生也可在線與教師直接交流，完成知識的內(nèi)化。

2.4 利用多元化教學(xué)手段

在教學(xué)過程中始終堅持“以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的教學(xué)理念，充分利用多元化教學(xué)方式，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。將啟發(fā)式教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)、類比教學(xué)法等方法運用到教學(xué)過程中，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

⑴ 啟發(fā)式教學(xué)法。在教學(xué)過程中，為充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，將要講解的知識點通過問題的形式提出，啟發(fā)學(xué)生積極主動思考，自主尋求答案[4]。例如在第一節(jié)課開始前，首先提出問題：你所知道的操作系統(tǒng)有哪些？什么是操作系統(tǒng)？計算機為什么要使用操作系統(tǒng)？通過這一系列的問題，一步一步引導(dǎo)學(xué)生主動思考，引起興趣，從而引入要講的內(nèi)容。

⑵ 任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法。對于有些章節(jié)內(nèi)容，教師可以提前按小組給學(xué)生布置好任務(wù)，讓學(xué)生提前做好準(zhǔn)備，在課堂上分小組講解這節(jié)課的內(nèi)容。比如在講解分段式存儲管理方式的時候就可以采取此方式，因為在這節(jié)課之前講的分頁存儲管理方式和此種方式很類似，所以分段存儲管理方式就可由學(xué)生來進行講解。這種方法有利于學(xué)生將被動的學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。

⑶ 類比教學(xué)法。類比教學(xué)法可以將復(fù)雜、抽象的問題變得簡單化，學(xué)生更容易接收。在教學(xué)過程中，巧妙的設(shè)計和教學(xué)內(nèi)容匹配的教學(xué)案例，有利于學(xué)生更好的掌握較抽象的概念[5]。例如，在講進程和程序這兩個概念時，如果只給學(xué)生介紹進程是程序的一次執(zhí)行過程，學(xué)生不容易接受。這時就可以用飛機和飛行這兩個詞來類比，飛機就相當(dāng)于程序的概念，飛行就相當(dāng)于進程的概念。通過如此類比，學(xué)生感到這些概念不再那么抽象，也提高了學(xué)習(xí)的積極性。

3 結(jié)束語

操作系統(tǒng)課程是高校計算機類專業(yè)教育的核心課程，學(xué)生不僅要掌握基本原理，而且還要在實踐中掌握系統(tǒng)的開發(fā)、設(shè)計和應(yīng)用的方法，培養(yǎng)應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維的能力?；诜D(zhuǎn)課堂的課程教學(xué)模式使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，教師由原來的知識傳授者變?yōu)橹笇?dǎo)者，有利于提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，也有利于促進學(xué)生之間的互動與協(xié)作，激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情，從而提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻（References）：

[1] 湯小丹.計算機操作系統(tǒng)[M].西安電子科技大學(xué)出版社，

2009.

[2] 張元.基于MOOC原理的計算機類課程設(shè)計探索與實踐[J].

計算機時代，2016.1：61-62

[3] 劉建芳.“操作系統(tǒng)”課程教學(xué)改革與實踐[J].微型電腦應(yīng)用，

2017.5：28-29

[4] 李海龍，鄧敏杰，梁存良.基于任務(wù)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計

與應(yīng)用[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2013.23（9）：46-51

[5]吳婭婷.基于《操作系統(tǒng)》課程教學(xué)改革的研究[J].電腦知識與技術(shù)，2010.6（3）：666-667endprint