基于Linux的操作系統(tǒng)課程教學(xué)改革研究

魏鵬

（廣東白云學(xué)院，廣東廣州 510450)

0 引言

操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中的一門重要課程，是計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)必修課之一。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用場(chǎng)景的不斷擴(kuò)展，對(duì)操作系統(tǒng)的需求也越來(lái)越高。因此，如何提高操作系統(tǒng)課程的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)操作系統(tǒng)的深刻理解和應(yīng)用能力，已成為當(dāng)前教育領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

Linux 操作系統(tǒng)是目前使用廣泛的操作系統(tǒng)之一，具有開(kāi)源、免費(fèi)、穩(wěn)定、安全等特點(diǎn)。本文旨在研究以Linux 操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)的操作系統(tǒng)課程教學(xué)改革，探討如何在Linux操作系統(tǒng)環(huán)境下，如何更好地實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)課程的教學(xué)目標(biāo)。本研究從課程內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)評(píng)價(jià)等方面入手，加強(qiáng)對(duì)Linux 操作系統(tǒng)原理講解、加入實(shí)際操作、案例分析和項(xiàng)目實(shí)踐等教學(xué)內(nèi)容，采用講授與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式，以及多種評(píng)價(jià)手段等具體措施，以期能夠提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。本研究對(duì)于改進(jìn)操作系統(tǒng)課程教學(xué)具有一定的借鑒意義，也能夠?yàn)榻逃虒W(xué)領(lǐng)域提供一定的參考價(jià)值[1]。

1 操作系統(tǒng)課程教學(xué)現(xiàn)狀

操作系統(tǒng)課程教學(xué)是操作系統(tǒng)課程中非常重要的一部分，通過(guò)教學(xué)，能夠幫助學(xué)生更好地理解操作系統(tǒng)的基本概念和原理，并提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。目前，操作系統(tǒng)課程教學(xué)已經(jīng)成為大多數(shù)高校計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)操作系統(tǒng)課程的必修部分。針對(duì)操作系統(tǒng)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行描述。

1.1 教學(xué)目標(biāo)

傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)課程注重理論知識(shí)的講解和學(xué)習(xí)，但是隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展和行業(yè)需求的變化，學(xué)生對(duì)于實(shí)踐能力和技能素質(zhì)的要求也越來(lái)越高。因此，現(xiàn)代操作系統(tǒng)課程的教學(xué)目標(biāo)需要更加注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)更注重提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)合作精神。

1.2 教學(xué)內(nèi)容

操作系統(tǒng)課程的教學(xué)內(nèi)容通常包括理論課和實(shí)驗(yàn)課兩個(gè)部分。理論課主要介紹操作系統(tǒng)的基本原理、體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)內(nèi)核、進(jìn)程管理、存儲(chǔ)管理、文件系統(tǒng)等內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)課則是通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握操作系統(tǒng)的基本原理和技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力。以前的操作系統(tǒng)課程內(nèi)容比較注重理論知識(shí)的傳授，但現(xiàn)在的操作系統(tǒng)課程教學(xué)也逐漸引入一些新的內(nèi)容，例如分布式操作系統(tǒng)、云計(jì)算、虛擬化技術(shù)等前沿領(lǐng)域的知識(shí)。此外，一些新的應(yīng)用場(chǎng)景也需要加入操作系統(tǒng)課程中，例如嵌入式系統(tǒng)、移動(dòng)操作系統(tǒng)等，這樣做的好處是可以更好地適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的需求[2]。

1.3 教學(xué)方法

傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)教學(xué)多采用課堂講授、教科書(shū)閱讀等方式，但是這種方式往往難以激發(fā)學(xué)生的興趣和主動(dòng)性?，F(xiàn)代操作系統(tǒng)教學(xué)需要采用多種教學(xué)方法，如案例分析、項(xiàng)目實(shí)踐、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等，讓學(xué)生在實(shí)踐中深入理解操作系統(tǒng)的原理和技術(shù)，并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)合作精神。目前，我主要推行的教學(xué)方法主要包括以下幾種：

1)推行以操作系統(tǒng)的代碼編寫為主要內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)。即讓學(xué)生直接編寫操作系統(tǒng)應(yīng)用代碼，以提高學(xué)生對(duì)操作系統(tǒng)的深入理解和編程能力。

2)推行以操作系統(tǒng)的安裝、配置、調(diào)試、性能優(yōu)化等為主要內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)。即讓學(xué)生在實(shí)際操作中掌握操作系統(tǒng)的安裝、配置、調(diào)試等技能。

3) 推行以操作系統(tǒng)的應(yīng)用為主要內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)。即讓學(xué)生實(shí)踐操作系統(tǒng)，在實(shí)際應(yīng)用中體會(huì)操作系統(tǒng)的作用和價(jià)值。

1.4 教學(xué)評(píng)價(jià)

傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)課程評(píng)價(jià)主要基于考試成績(jī)和論文撰寫等方式，但是這種評(píng)價(jià)方法難以全面評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)際操作能力和綜合素質(zhì)?，F(xiàn)代操作系統(tǒng)教學(xué)需要采用多元評(píng)價(jià)方法，如實(shí)驗(yàn)報(bào)告、項(xiàng)目成果展示、小組合作評(píng)價(jià)等，讓學(xué)生在實(shí)踐中得到更全面的評(píng)價(jià)和反饋。在課程教學(xué)過(guò)程中，教師需要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況和課程設(shè)置，選擇合適的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。同時(shí)，教師還需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)和評(píng)價(jià)，及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和表現(xiàn)，并提供必要的幫助和支持。

1.5 教學(xué)手段

傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)課程通常采用課堂講授和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的方式，但現(xiàn)今教學(xué)手段已經(jīng)不再局限于此?，F(xiàn)代技術(shù)手段可以提供更多元的教學(xué)方式，例如在線視頻、虛擬實(shí)驗(yàn)、實(shí)時(shí)交互、游戲化教學(xué)等，這些多樣化的教學(xué)手段可以更好地吸引學(xué)生的興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和體驗(yàn)。

總的來(lái)說(shuō)，操作系統(tǒng)實(shí)踐課程是操作系統(tǒng)課程中非常重要的一部分，能夠幫助學(xué)生更好地理解操作系統(tǒng)的基本概念和原理，并提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用場(chǎng)景的不斷擴(kuò)展，操作系統(tǒng)課程教學(xué)的內(nèi)容和方法也需要不斷更新和改進(jìn)，以適應(yīng)不斷變化的教育需求和社會(huì)需求[3]。

2 操作系統(tǒng)的課程改革方向

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用場(chǎng)景的不斷擴(kuò)展，操作系統(tǒng)課程的改革也已經(jīng)成為當(dāng)前教育領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。為了更好地適應(yīng)教育和社會(huì)的需求，操作系統(tǒng)課程的改革方向主要包括以下幾個(gè)方面。

2.1 教學(xué)目標(biāo)改革

基于Linux操作系統(tǒng)課程的教學(xué)目標(biāo)改革如下：

1)掌握Linux 操作系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：學(xué)生應(yīng)該了解Linux 操作系統(tǒng)相比其他操作系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，例如開(kāi)源、穩(wěn)定性、安全性等方面的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)；

2)掌握Linux 操作系統(tǒng)的基本命令和操作：學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)Linux 操作系統(tǒng)的基本命令和操作，例如文件管理、進(jìn)程管理、網(wǎng)絡(luò)管理、軟件安裝等方面的命令和操作；

3)能夠維護(hù)Linux 系統(tǒng)和應(yīng)用軟件：學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)維護(hù)Linux 系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，例如編寫Shell 腳本、開(kāi)發(fā)Linux驅(qū)動(dòng)、維護(hù)Linux服務(wù)器等方面的技能；

4)能夠應(yīng)用Linux操作系統(tǒng)和工具進(jìn)行開(kāi)發(fā)和運(yùn)維：學(xué)生應(yīng)該能夠?qū)W習(xí)應(yīng)用Linux 操作系統(tǒng)和工具進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)和運(yùn)維，例如使用Git進(jìn)行代碼管理、使用Docker進(jìn)行容器化部署等。

2.2 加強(qiáng)實(shí)踐操作環(huán)節(jié)

現(xiàn)代操作系統(tǒng)課程教學(xué)應(yīng)該以實(shí)踐操作為主，讓學(xué)生親自動(dòng)手編寫操作系統(tǒng)代碼，進(jìn)行操作系統(tǒng)安裝、配置、調(diào)試等操作，以提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。通過(guò)引入實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中的案例分析和項(xiàng)目實(shí)踐，可以幫助學(xué)生更好地理解操作系統(tǒng)的應(yīng)用和價(jià)值，同時(shí)也能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力[4]。

要加強(qiáng)Linux 操作系統(tǒng)課程的實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，可以采取以下措施：

1)設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目時(shí)，要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況和課程目標(biāo)，選取合適的主題和難度，保證實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目的質(zhì)量和效果。同時(shí)，要注重實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目的實(shí)用性和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)實(shí)踐掌握Linux操作系統(tǒng)的基本技能和工具。

2)引入開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目：開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目是指讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目，從而增強(qiáng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)和探究能力。

3) 結(jié)合案例分析和實(shí)際應(yīng)用：在實(shí)踐操作環(huán)節(jié)中，可以結(jié)合案例分析和實(shí)際應(yīng)用，來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。教師可以選取一些實(shí)際應(yīng)用案例，讓學(xué)生在實(shí)踐操作中學(xué)習(xí)和應(yīng)用相關(guān)技能和工具。同時(shí)，也可以引入一些實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目，讓學(xué)生在實(shí)踐操作中熟悉項(xiàng)目開(kāi)發(fā)和管理流程，提高實(shí)踐操作能力。

2.3 結(jié)合理論和實(shí)踐的教學(xué)模式

現(xiàn)代操作系統(tǒng)課程教學(xué)應(yīng)該采用講授與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式，將理論知識(shí)與實(shí)踐操作相結(jié)合，讓學(xué)生更好地理解和掌握操作系統(tǒng)的基本概念和原理。操作系統(tǒng)課程教學(xué)的評(píng)價(jià)應(yīng)該采用多種手段，包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告、編程作業(yè)、小組項(xiàng)目等，以全面評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和表現(xiàn)?，F(xiàn)代操作系統(tǒng)課程教學(xué)應(yīng)該引入先進(jìn)的操作系統(tǒng)技術(shù)和工具，如虛擬化技術(shù)、容器技術(shù)等，以便學(xué)生更好地了解和掌握當(dāng)今最新的操作系統(tǒng)技術(shù)。

2.4 實(shí)驗(yàn)課程改革

傳統(tǒng)操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程通常是按照固定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟進(jìn)行操作，但是這種方式往往難以激發(fā)學(xué)生的興趣和主動(dòng)性，也難以提高學(xué)生的創(chuàng)新思維。因此，操作系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn)課程改革應(yīng)該注重開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法，通過(guò)實(shí)踐探索、獨(dú)立思考和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。

2.5 教學(xué)方法改革

傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)教學(xué)通常采用課堂講授和教科書(shū)閱讀等方式，但是學(xué)生對(duì)其興趣往往不太高。因此，現(xiàn)代操作系統(tǒng)課程的教學(xué)方法應(yīng)該多樣化，如利用課堂互動(dòng)、案例分析、項(xiàng)目實(shí)踐、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方式，讓學(xué)生在實(shí)踐中深入理解操作系統(tǒng)的原理和技術(shù)，并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)合作精神。那么在現(xiàn)代Linux 操作系統(tǒng)課程中，為了更好地提高學(xué)生的實(shí)踐能力，可以采用以下教學(xué)方法：

1)把課堂講解和實(shí)驗(yàn)演示結(jié)合起來(lái)。教師在講解操作系統(tǒng)理論知識(shí)的同時(shí)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)演示來(lái)幫助學(xué)生更加深入地理解操作系統(tǒng)的基本原理和運(yùn)行機(jī)制。

2)將實(shí)踐項(xiàng)目和課程作業(yè)結(jié)合起來(lái)。設(shè)置實(shí)踐項(xiàng)目和課程作業(yè)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握Linux 操作系統(tǒng)的使用和開(kāi)發(fā)技術(shù)。實(shí)踐項(xiàng)目和課程作業(yè)涉及Linux 下的應(yīng)用開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)管理、網(wǎng)絡(luò)通信、安全與管理等方面。

3)善于利用課程設(shè)計(jì)和課程論文。鼓勵(lì)學(xué)生參與課程設(shè)計(jì)和課程論文的撰寫，通過(guò)獨(dú)立思考和實(shí)踐操作系統(tǒng)相關(guān)項(xiàng)目，提高學(xué)生的綜合分析和解決問(wèn)題的能力。

4)鼓勵(lì)學(xué)生利用線上資源和社區(qū)互動(dòng)。老師提供學(xué)生關(guān)于Linux操作系統(tǒng)的線上資源和社區(qū)互動(dòng)平臺(tái)，如Linux官方網(wǎng)站、開(kāi)源社區(qū)、技術(shù)論壇等，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與互動(dòng)，深入學(xué)習(xí)和探索Linux 操作系統(tǒng)領(lǐng)域的最新技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)。

5)推行小組合作學(xué)習(xí)機(jī)制。老師鼓勵(lì)學(xué)生分組合作，通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作來(lái)完成課程設(shè)計(jì)和實(shí)踐項(xiàng)目，加強(qiáng)學(xué)生之間的交流和合作，提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和項(xiàng)目管理能力。

2.6 教學(xué)評(píng)價(jià)方法改革

現(xiàn)代操作系統(tǒng)課程的改革需要配套完善的評(píng)價(jià)體系。傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方式主要是通過(guò)考試和論文來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，但這種評(píng)價(jià)方式難以全面評(píng)價(jià)學(xué)生的操作系統(tǒng)知識(shí)和能力。所以教學(xué)改革方向應(yīng)該注重評(píng)價(jià)體系的多樣化和創(chuàng)新性，例如采用項(xiàng)目評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、小組討論等方式，全面評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和綜合能力?？傊?，操作系統(tǒng)課程的改革應(yīng)該緊密圍繞教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生需求展開(kāi)，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，注重實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的引入，同時(shí)還需要引入先進(jìn)技術(shù)和工具，以提高教學(xué)效果和培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和綜合能力。在Linux操作系統(tǒng)課程的教學(xué)評(píng)價(jià)改革中，可以從以下方面入手：

1)作業(yè)和實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方面：通過(guò)對(duì)學(xué)生提交的作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評(píng)價(jià)，來(lái)考核學(xué)生的實(shí)踐能力和理解能力。可以考慮將實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的代碼和注釋作為評(píng)分依據(jù)，評(píng)價(jià)學(xué)生在操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、調(diào)試和優(yōu)化方面的實(shí)際能力。

2)考試和測(cè)試評(píng)價(jià)方面：通過(guò)考試和測(cè)試來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)Linux操作系統(tǒng)的理論知識(shí)和基本技能的掌握程度。可以考慮采用開(kāi)放式考題或者實(shí)際操作題目，以考查學(xué)生的綜合分析和解決問(wèn)題的能力。

3)課堂參與和討論評(píng)價(jià)方面：通過(guò)考查學(xué)生在課堂上的參與度來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)和思考能力?？梢圆捎谜n堂互動(dòng)的方式，鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)、討論和分享學(xué)習(xí)心得，以增強(qiáng)學(xué)生的思維能力和溝通能力。

3 改革成效

操作系統(tǒng)課程的改革對(duì)學(xué)生的教育和實(shí)踐能力有著積極的影響，具體表現(xiàn)在以下方面：

1)提高了學(xué)生的實(shí)踐操作能力。通過(guò)實(shí)踐操作環(huán)節(jié)的加強(qiáng)和引入案例分析和項(xiàng)目實(shí)踐，學(xué)生能夠更好地掌握操作系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用技能，提高實(shí)踐操作能力。

2)增強(qiáng)了學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力。通過(guò)引入案例分析和項(xiàng)目實(shí)踐，學(xué)生可以在實(shí)踐中學(xué)習(xí)解決問(wèn)題的方法和技巧，培養(yǎng)自主思考和創(chuàng)新能力，提高綜合能力。

3)增強(qiáng)了學(xué)生的理論知識(shí)和應(yīng)用能力。通過(guò)結(jié)合理論和實(shí)踐的教學(xué)模式，學(xué)生可以更好地理解和掌握操作系統(tǒng)的基本概念和原理，同時(shí)也能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用到實(shí)際操作中[5]。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)于操作系統(tǒng)課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探討和研究，結(jié)合Linux操作系統(tǒng)平臺(tái)，提出了以案例分析和項(xiàng)目實(shí)踐為核心的教學(xué)改革方向，并針對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、評(píng)價(jià)方式、實(shí)驗(yàn)環(huán)境等方面進(jìn)行了詳細(xì)的闡述和說(shuō)明。改革后的操作系統(tǒng)課程不僅提高了學(xué)生的實(shí)踐操作能力，增強(qiáng)了學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力，還促進(jìn)了學(xué)生的交流和合作能力，同時(shí)也提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。因此，本文所提出的操作系統(tǒng)課程教學(xué)改革方向和教學(xué)模式具有一定的指導(dǎo)意義和參考價(jià)值。

在今后的操作系統(tǒng)課程教學(xué)中，我們需要不斷地深入探討和實(shí)踐，結(jié)合新的技術(shù)和教學(xué)手段，不斷創(chuàng)新和完善教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，不斷提高教學(xué)效果和培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和綜合能力，為培養(yǎng)高素質(zhì)的計(jì)算機(jī)人才做出積極貢獻(xiàn)。