基于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)課程教學(xué)改革研究

1、    基于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)課程教學(xué)改革研究    郝潔+劉勇摘要：本教學(xué)改革研究項(xiàng)目將從物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的角度出發(fā)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)本科教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)的特點(diǎn)，研究操作系統(tǒng)課程的開設(shè)方式和授課方法，在教學(xué)過(guò)程中采用適合于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)本科教育的方式方法，增加適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，改革考核方式及創(chuàng)建在線課堂等方式，使該課程更適合非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生的學(xué)習(xí)和今后的發(fā)展。關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)；本科生教學(xué)；課程改革；操作系統(tǒng)：g642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a ：1674-9324（2017）41-0277-02物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一門交叉學(xué)科，涉及計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)、電子技術(shù)、測(cè)控

2、技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，以及軟件開發(fā)等多方面知識(shí)。由于物聯(lián)網(wǎng)涵蓋的領(lǐng)域很多，本科階段學(xué)生除了要學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)方面的基礎(chǔ)知識(shí)之外，還需學(xué)習(xí)傳感器、rfid、模式識(shí)別等物聯(lián)網(wǎng)感知層方面的知識(shí)。因此，信息技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)和支柱，所以在本科教學(xué)的基礎(chǔ)課程期間，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)和計(jì)算機(jī)專業(yè)區(qū)別較小。而在后期專業(yè)方向上，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)生接觸的項(xiàng)目、課題會(huì)比計(jì)算機(jī)專業(yè)的更加寬泛、充實(shí)。操作系統(tǒng)課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)重要的專業(yè)主干課程，教學(xué)目的在于使學(xué)生掌握操作系統(tǒng)的工作原理和操作方法，初步具備從事操作系統(tǒng)分析、擴(kuò)展和設(shè)計(jì)的知識(shí)和能力。因此，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)大學(xué)二年級(jí)學(xué)生開設(shè)操作系統(tǒng)課程是十分必要的，但又要與計(jì)算機(jī)專業(yè)的操作

3、系統(tǒng)課程教學(xué)目的和要求有所不同。因此，要采取跟計(jì)算機(jī)專業(yè)不同的教學(xué)方式，在教學(xué)過(guò)程中找到本課程跟物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)后續(xù)課程，如云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等課程的切合點(diǎn)。本研究對(duì)操作系統(tǒng)課程在非計(jì)算機(jī)專業(yè)的電子類專業(yè)的開設(shè)方式和方法的改進(jìn)具有重要的意義。一、研究?jī)?nèi)容1.操作系統(tǒng)課程的教學(xué)現(xiàn)狀。操作系統(tǒng)課程的理論概念多、原理性強(qiáng)。目前，操作系統(tǒng)課程主要多采用傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式：教師依據(jù)教學(xué)大綱、教學(xué)進(jìn)度表、教案、考核大綱等組織課堂教學(xué)；學(xué)生根據(jù)教師的教學(xué)組織上課，按量完成作業(yè)，最后參加考試。這種傳統(tǒng)課堂的教學(xué)方式特點(diǎn)是授課滿堂灌、以教師為中心，課程學(xué)習(xí)的主線是課堂講授加考核，單向知識(shí)傳授，沒(méi)有層次迭

4、代檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，教學(xué)效果不理想。在我們實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，也是教師在講臺(tái)上講，學(xué)生在底下聽，而要求學(xué)生全程45分鐘跟著老師滿堂灌的授課方式去集中注意力聽課，幾乎是不可能。在我們的操作系統(tǒng)課堂教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生上課過(guò)程中，尤其是講解一些比較難理解的知識(shí)點(diǎn)時(shí)注意力不能集中，再加上對(duì)于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生，部分高校的操作系統(tǒng)課程設(shè)置為專業(yè)選修課程，學(xué)生在態(tài)度上不夠重視，上課過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)學(xué)生低頭看手機(jī)的情況。課堂上沒(méi)有跟隨教師的腳步，課后又沒(méi)有進(jìn)行知識(shí)的深度學(xué)習(xí)，作業(yè)也避免不了相互抄襲的現(xiàn)象，沒(méi)有構(gòu)建起課程知識(shí)體系，考核也只為了應(yīng)付過(guò)關(guān)，不能很好達(dá)地到課程教學(xué)目標(biāo)。2.課程改革的實(shí)施方法。針對(duì)上述操

5、作系統(tǒng)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，怎樣讓它成為一門老師愛(ài)上、學(xué)生更愛(ài)上的課程是我們研究的出發(fā)點(diǎn)。（1）增加實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`環(huán)節(jié)。加強(qiáng)操作系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`環(huán)節(jié)，特別是增加基于linux操作系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)量。鑒于linux操作系統(tǒng)的開源特性，一方面，通過(guò)合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生在理論的基礎(chǔ)上理解操作系統(tǒng)的五大基本功能，實(shí)驗(yàn)設(shè)置示例如表1所示。另一方面，云計(jì)算平臺(tái)的搭建也更多是基于linux操作系統(tǒng)，同時(shí)，虛擬機(jī)的概念也是十分重要的。因此，可以在虛擬機(jī)上安裝不同版本的linux操作系統(tǒng)，熟悉他們的操作方法，為以后在linux操作系統(tǒng)上搭建云計(jì)算平臺(tái)打下基礎(chǔ)。（2）無(wú)紙化考核方式。無(wú)紙化考核方式是以優(yōu)化的題庫(kù)資源為基礎(chǔ)

6、、以現(xiàn)代信息技術(shù)為手段，通過(guò)隨機(jī)組卷生成無(wú)紙化考試試卷進(jìn)行考試，并及時(shí)生成考試成績(jī)，集試卷生成、上機(jī)考試、閱卷、成績(jī)生成等為一體的多元化、新型的考試管理模式。鑒于操作系統(tǒng)課程自身的特點(diǎn)：概念多、知識(shí)點(diǎn)繁雜，紙質(zhì)試卷不能全面的考核所學(xué)知識(shí)，同時(shí)，紙質(zhì)作業(yè)存在大量抄襲現(xiàn)象，達(dá)不到讓學(xué)生鞏固知識(shí)的目的。因此，我們建設(shè)了操作系統(tǒng)題庫(kù)，題型包括選擇題、填空題、判斷題、計(jì)算題、綜合應(yīng)用題等，平時(shí)作業(yè)、期中、期末的考核均采用上機(jī)題庫(kù)方式。對(duì)于平時(shí)作業(yè)，允許學(xué)生多次操作，每次產(chǎn)生一套新題，提交后能夠立即看到自己的成績(jī)，提高學(xué)生做題的積極性；而對(duì)于期中、期末考試，題庫(kù)系統(tǒng)可以及時(shí)反饋學(xué)生成績(jī)的同時(shí)，減輕老師批閱

7、試卷的負(fù)擔(dān)。無(wú)紙化考試教學(xué)效果反饋流程如圖1所示。（3）在線課程建設(shè)。信息技術(shù)的發(fā)展為我們教學(xué)模式的創(chuàng)新提供了先決條件。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)來(lái)說(shuō)，本身就是一個(gè)對(duì)信息技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新的專業(yè)，因此將信息技術(shù)引入本專業(yè)的教學(xué)過(guò)程中是十分必要的。一般來(lái)說(shuō)，“在線課堂”首先應(yīng)該有教師的教，比如說(shuō)課程視頻；其次應(yīng)能滿足學(xué)生在線個(gè)性化的學(xué)；最后應(yīng)能實(shí)現(xiàn)教學(xué)的交互。所以可以這樣說(shuō)：“在線課堂”就是學(xué)生在線接受教師的講解，通過(guò)自己的消化、理解、練習(xí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)課程知識(shí)、技能的掌握的個(gè)性化學(xué)習(xí)過(guò)程。與“在校課堂”強(qiáng)調(diào)課堂里的教不同，“在線課堂”突出的是學(xué)的過(guò)程。操作系統(tǒng)課程的原理性較強(qiáng)，對(duì)于很多基本理論，僅僅在課堂上的教學(xué)

8、是不夠的，不足以讓學(xué)生從根本上理解問(wèn)題。因此，采用在線課堂的方式，將跟課程章節(jié)或知識(shí)點(diǎn)有關(guān)的視頻、文獻(xiàn)等作為補(bǔ)充內(nèi)容要求學(xué)生自主學(xué)習(xí)，并采用相應(yīng)的手段，如采用在線互動(dòng)、回答問(wèn)題、習(xí)題練習(xí)的方式檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。（4）開展基于項(xiàng)目的教學(xué)方式?；陧?xiàng)目的學(xué)習(xí)，是通過(guò)學(xué)生的探究活動(dòng)來(lái)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的興趣，然后再按照自己的興趣所在來(lái)加強(qiáng)自己的技術(shù)素養(yǎng)。教師乃至學(xué)生本人，一開始并不知道學(xué)生的興趣所在，通過(guò)多種形式的拓展，學(xué)生最終在教師和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的幫助下找到自己的興趣所在，從而有了學(xué)習(xí)的原動(dòng)力10。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程的學(xué)生，在后期專業(yè)方向上，他們所接觸的項(xiàng)目、課題會(huì)比計(jì)算機(jī)專業(yè)的更加寬泛、充實(shí)。因此，以操作系統(tǒng)課

9、程為出發(fā)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生參與相關(guān)項(xiàng)目，通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式完成。例如，從最簡(jiǎn)單的幫助文科專業(yè)學(xué)生免費(fèi)安裝操作系統(tǒng)開始，到真實(shí)的項(xiàng)目工程，通過(guò)做中學(xué)、學(xué)中做的師生良性互動(dòng)展開教學(xué)活動(dòng)，從而有機(jī)地把專業(yè)理論運(yùn)用與實(shí)踐教學(xué)融合在項(xiàng)目工程中，推動(dòng)學(xué)生各種專業(yè)技能的系統(tǒng)提升與鏈接，夯實(shí)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)，打造專業(yè)應(yīng)用能力鏈，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。二、結(jié)束語(yǔ)信息時(shí)代，操作系統(tǒng)課程的重要性顯而易見(jiàn)，而針對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)，該論文提出了在開展操作系統(tǒng)的教學(xué)任務(wù)的過(guò)程中，采用不同的方式方法，使得本專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中提高對(duì)課程本身的興趣，真正做到學(xué)以致用。同時(shí)，教學(xué)改革的過(guò)程是循序漸進(jìn)的，我們會(huì)不斷努力，切實(shí)達(dá)到操作系統(tǒng)課程的教學(xué)