基于實(shí)踐應(yīng)用能力的《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與應(yīng)用

宋添樹(shù) 朱昌洪

摘 ?要：計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)課程特點(diǎn)鮮明，是一門(mén)重要的計(jì)算機(jī)類(lèi)基礎(chǔ)學(xué)科，屬于既有較強(qiáng)的理論知識(shí)作為基礎(chǔ)，又需要豐富的課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)來(lái)幫助學(xué)生充分掌握所學(xué)知識(shí)的課程。根據(jù)應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，讓學(xué)生能夠在實(shí)踐中充分理解上課所學(xué)較為抽象和復(fù)雜的各類(lèi)操作系統(tǒng)的算法和優(yōu)化思想。文章通過(guò)分析應(yīng)用型本科院校在傳統(tǒng)課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題，然后對(duì)課程的課堂教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行改革，真正實(shí)現(xiàn)多元化的教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考動(dòng)手實(shí)踐的能力，提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：操作系統(tǒng);實(shí)踐;應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2020）09-0110-03

Abstract： The computer operating system curriculum is characterized by distinct characteristics. It is an important computer-based basic subject. It belongs to a course that has strong theoretical knowledge as a foundation and a rich curriculum experiment to help students fully grasp the knowledge they have learned. According to the talent training objectives of applied undergraduate colleges， students' hands-on practical ability is cultivated， so that students can fully understand the algorithms and optimization ideas of various abstract operating systems that are more abstract and complex in the course. This paper analyzes the problems existing in the teaching and experiment of traditional courses in applied undergraduate colleges， and then reforms the classroom teaching and practice links of the curriculum to truly realize the diversified teaching objectives， cultivate students' ability to think independently and improve their teaching quality.

Keywords： operating system; practice; application

一、概述

《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》是一門(mén)重要的計(jì)算機(jī)類(lèi)的基礎(chǔ)學(xué)科，不僅僅在工程中有著十分廣闊的應(yīng)用，而且在各類(lèi)一流大學(xué)的研究生入學(xué)考試中同樣占有相當(dāng)重要的地位[1]。

就《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》這門(mén)課的特點(diǎn)而言，它具有比較深厚的理論知識(shí)，內(nèi)容豐富，思維跨度比較大，學(xué)生在學(xué)習(xí)這門(mén)課時(shí)需要一定的抽象思維能力去理解各種調(diào)度算法背后的原理[2]。因此單單靠復(fù)雜的理論知識(shí)難以提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也容易遺忘所學(xué)的知識(shí)。針對(duì)目前存在的問(wèn)題，本文提出要加強(qiáng)理論與實(shí)踐相結(jié)合，重理論更重實(shí)踐應(yīng)用的教學(xué)方法對(duì)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)改革，以達(dá)到讓學(xué)生真正理解并掌握的目的。

二、課程教學(xué)現(xiàn)狀

（一）理論性強(qiáng)，難度較大

《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》在大多數(shù)院校的教學(xué)活動(dòng)中普遍存在學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，教師授課難度較大的問(wèn)題。本門(mén)課主要針對(duì)的是Linux操作系統(tǒng)的各種調(diào)度算法進(jìn)行講授，與學(xué)生經(jīng)常接觸的windows這類(lèi)具有成熟的圖形界面用戶(hù)友好的操作系統(tǒng)有比較大的心理落差，因此學(xué)生會(huì)對(duì)這門(mén)課失去興趣從而使授課質(zhì)量下降。

（二）教學(xué)模式過(guò)于單一

目前《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》的教學(xué)模式普遍采用傳統(tǒng)的多媒體課堂教學(xué)模式和學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn)課結(jié)合的方式進(jìn)行授課，對(duì)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中理論性較強(qiáng)，較為枯燥的內(nèi)容僅僅通過(guò)教師的語(yǔ)言講授難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

（三）實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)不合理

通常操作系統(tǒng)課程中設(shè)置的實(shí)踐課占課時(shí)數(shù)較少，每一章平均不到半節(jié)課的手動(dòng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，因此學(xué)生不能有效地利用課堂氣氛，充分的動(dòng)手實(shí)踐課上講過(guò)的算法，進(jìn)一步給學(xué)生造成了課程抽象的刻板印象，認(rèn)為操作系統(tǒng)就是停留在書(shū)本上，從而對(duì)《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》感到厭倦。這樣不利于培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)新能力，使教學(xué)效果達(dá)不到要求。

（四）教學(xué)資源匱乏

目前計(jì)算機(jī)類(lèi)的各種基礎(chǔ)學(xué)科中，《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》的教學(xué)資源不能算十分豐富的，大多數(shù)教材教輔書(shū)籍往往都是以理論介紹為主，實(shí)踐環(huán)節(jié)經(jīng)常因?yàn)榫幊陶Z(yǔ)言的問(wèn)題而略過(guò)，因此豐富課堂的教學(xué)資源同樣也是需要認(rèn)真考慮的問(wèn)題。

同時(shí)，學(xué)校的教師團(tuán)隊(duì)有著不同的專(zhuān)業(yè)背景和教育教學(xué)經(jīng)歷，因此在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)效果上無(wú)法得到統(tǒng)一和保障。

（五）學(xué)生的編程能力較弱

《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》往往是在計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生有一定基礎(chǔ)之后才會(huì)開(kāi)設(shè)的課程，但是學(xué)生對(duì)于編程通常有一定的畏懼心理，不想甚至害怕編程，對(duì)于實(shí)踐課程有著排斥心理。操作系統(tǒng)對(duì)于學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力有著較高的要求，因此還需要對(duì)學(xué)生的編程能力有一定的訓(xùn)練和提高。

三、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程改革思路

針對(duì)上述存在的問(wèn)題，必須對(duì)《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》的實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行改革，調(diào)整現(xiàn)有的上課模式，合理規(guī)劃實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容，能夠正確引導(dǎo)學(xué)生對(duì)《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》進(jìn)行全面深刻的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，能夠切實(shí)理解和解決理論環(huán)節(jié)中操作系統(tǒng)的各個(gè)概念和算法，讓學(xué)生真正對(duì)《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》有完整全面的認(rèn)識(shí)。

（一）完善教學(xué)內(nèi)容

目前《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》課程內(nèi)容相對(duì)陳舊，許多過(guò)時(shí)的知識(shí)點(diǎn)在課本中反復(fù)出現(xiàn)，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，因此應(yīng)當(dāng)調(diào)整課本中的知識(shí)結(jié)構(gòu)，將當(dāng)下主流操作系統(tǒng)中的核心算法在課本中的占比提高，增加算法圖解的數(shù)量，減少冗長(zhǎng)的文字描述，讓學(xué)生學(xué)起來(lái)輕松自然。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的課程結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖1）。

（二）調(diào)整教學(xué)體系結(jié)構(gòu)

《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》實(shí)驗(yàn)課對(duì)學(xué)生的動(dòng)手編程能力有著較高的要求，在開(kāi)設(shè)這門(mén)課程之前應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生具備一定的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法知識(shí)的學(xué)習(xí)，以及計(jì)算機(jī)組成原理和數(shù)字電路等知識(shí)。

（三）強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

由于《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》課程的特殊性質(zhì)，因此大多數(shù)高校往往不能對(duì)這門(mén)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)有著較為深入的挖掘，也導(dǎo)致了計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的忽視。

首先，為了能夠讓學(xué)生更好的掌握理論知識(shí)，加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，教師應(yīng)該完善實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，剔除掉不合理的內(nèi)容，然后要求學(xué)生依照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)將課本上的各類(lèi)算法通過(guò)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言進(jìn)行模擬，以此來(lái)強(qiáng)化對(duì)課本中知識(shí)點(diǎn)的理解，并加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手編程能力（見(jiàn)表1）。

其次，《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》課本中的知識(shí)點(diǎn)多而復(fù)雜，教師無(wú)法也不能將所有的知識(shí)點(diǎn)納入實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，因此需要將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模塊化劃分，根據(jù)學(xué)生能力大小分配不同任務(wù)，以小組合作的形式完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)課結(jié)束時(shí)讓每個(gè)同學(xué)展示自己的學(xué)習(xí)成果，即使基礎(chǔ)較為薄弱，能力不強(qiáng)的學(xué)生也有很強(qiáng)的成就感和自豪感。

（四）項(xiàng)目帶動(dòng)學(xué)習(xí)

在實(shí)驗(yàn)課程中，《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》算法實(shí)踐往往比較復(fù)雜，涉及的內(nèi)容和功能往往很多，因此將課上內(nèi)容以小組分工合作的方式完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，將理論課程中的知識(shí)點(diǎn)遵循由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的規(guī)律讓學(xué)生完成。同時(shí)，將任務(wù)分解成不同的單元不同的模塊使學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)有層層遞進(jìn)的感覺(jué)，真正動(dòng)手去完成不同的小任務(wù)，學(xué)生則理解和掌握更快。

（五）采用多元化教學(xué)

在理論教學(xué)的同時(shí)，利用多元化教學(xué)手段穿插進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，采用啟發(fā)式的教學(xué)理念，切實(shí)提高學(xué)生積極性，實(shí)現(xiàn)從要我學(xué)到我要學(xué)的飛躍。讓學(xué)生從理論到實(shí)踐有一個(gè)平滑的過(guò)度[4]。

此外，在網(wǎng)絡(luò)高度發(fā)達(dá)的今天，騰訊、阿里巴巴和百度等公司為學(xué)生提供了優(yōu)秀的云平臺(tái)供其學(xué)習(xí)，教師應(yīng)該充分利用這類(lèi)資源，將實(shí)驗(yàn)課建立在云平臺(tái)之上，使學(xué)生接觸一些優(yōu)秀先進(jìn)的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)理念，擴(kuò)充課外知識(shí)，為能力較強(qiáng)的學(xué)生提供更大的便利[5-6]。

四、結(jié)束語(yǔ)

《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》課程是計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的重點(diǎn)核心

課程之一，具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，通過(guò)對(duì)該課程的深入學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力和分析解決問(wèn)題能力。同時(shí)在對(duì)課本理論知識(shí)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，更應(yīng)該加強(qiáng)在實(shí)踐方面的重視程度，讓學(xué)生真正動(dòng)手解決問(wèn)題，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)課本上理論知識(shí)的理解和掌握。

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