結(jié)合考研的操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐

1、結(jié)合考研的操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與理論結(jié)合考研的操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與理論操作系統(tǒng)是用戶(hù)和計(jì)算機(jī)之間的接口，其研發(fā)才能表達(dá)了計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)展的程度。在本科院校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)置里，操作系統(tǒng)是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)核心根底原理課。作為專(zhuān)業(yè)必修課，其具有自身的特點(diǎn)：首先對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，其內(nèi)容繁多且原理性強(qiáng)，學(xué)生對(duì)抽象知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)、理解和綜合運(yùn)用存在一定的障礙1；其次對(duì)教師來(lái)說(shuō)，假設(shè)只照本宣科地講解相關(guān)概念、原理，那么教學(xué)就會(huì)停留在知識(shí)的灌輸層面，不利于知識(shí)的接收、掌握和靈敏運(yùn)用。如何在教學(xué)中將抽象知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生自己理解的內(nèi)容，這就對(duì)教師的教學(xué)提出更高的要求。課程實(shí)驗(yàn)是教學(xué)活動(dòng)的重要環(huán)節(jié)，它可以彌補(bǔ)課堂教學(xué)的缺乏

2、，加深對(duì)理論過(guò)程的理解，啟發(fā)學(xué)生深化考慮，到達(dá)良好的理論聯(lián)絡(luò)實(shí)際的教學(xué)效果2。對(duì)于操作系統(tǒng)課程，實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置和教學(xué)就顯得愈發(fā)的重要。尤其是對(duì)考研的學(xué)生做了相關(guān)調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，其對(duì)考題的理解非常片面，多數(shù)處于一知半解的狀態(tài)，嚴(yán)重影響了該門(mén)課程的成績(jī)。在此，結(jié)合考研，有必要對(duì)操作系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)展有針對(duì)性的改革。1教材的選擇操作系統(tǒng)課程主要講解操作系統(tǒng)根本原理和實(shí)現(xiàn)算法，目的是讓學(xué)生深化理解計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的層次構(gòu)造，建立起計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的整體框架；培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和動(dòng)手才能，使學(xué)生可以通過(guò)學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)根本原理、設(shè)計(jì)思路及方法，進(jìn)步分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的才能1。首先，在章節(jié)的編排上對(duì)以前章節(jié)進(jìn)展了

3、拆分，重點(diǎn)突出、層次更加清楚，同時(shí)結(jié)合當(dāng)今開(kāi)展的狀況和前沿，增加了多處理機(jī)、多媒體、系統(tǒng)平安等方面的內(nèi)容；其次，在內(nèi)容方面擯棄了老版本的PASAL語(yǔ)言，采用語(yǔ)言的偽代碼，與時(shí)俱進(jìn)的同時(shí)增強(qiáng)了學(xué)生的理解力，這項(xiàng)革新大大助推了操作系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。因此，該教材對(duì)考研學(xué)生，無(wú)論是在理論學(xué)習(xí)還是實(shí)驗(yàn)操作方面都無(wú)疑是很好的選擇。然而無(wú)論是哪個(gè)版本的操作系統(tǒng)教材，都具有原理性太強(qiáng)、與實(shí)際操作結(jié)合有一定難度以及學(xué)生在學(xué)與用之間難以建立聯(lián)絡(luò)等特點(diǎn)，因此對(duì)于該門(mén)課程的學(xué)習(xí)，尤其是作為考研主干課程，需要在操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合考研內(nèi)容做適當(dāng)?shù)膹浹a(bǔ)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是輔助學(xué)生驗(yàn)證和穩(wěn)固所學(xué)知識(shí)、理論聯(lián)絡(luò)實(shí)際的重要手段，讓學(xué)生

4、在實(shí)驗(yàn)中獲得發(fā)現(xiàn)知識(shí)的樂(lè)趣，真正掌握操作系統(tǒng)知識(shí)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生技能和動(dòng)手才能。2結(jié)合考研的操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革及理論實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置操作系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn)大致可以分成兩類(lèi)：一類(lèi)是系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)，主要針對(duì)操作系統(tǒng)不同的模塊通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用接口來(lái)完成典型的功能；另一類(lèi)是通過(guò)修改或者增加操作系統(tǒng)核心的代碼，來(lái)觀(guān)察操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制，但這種實(shí)際的操作由于過(guò)于龐雜而難以把握，而且調(diào)試?yán)щy，學(xué)生很難學(xué)習(xí)到建立一個(gè)操作系統(tǒng)、操作硬件的知識(shí)3。對(duì)于考研的學(xué)生來(lái)說(shuō)，重點(diǎn)是系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)，從外部來(lái)觀(guān)察操作系統(tǒng)執(zhí)行過(guò)程，加強(qiáng)對(duì)考研知識(shí)點(diǎn)的理解；假設(shè)學(xué)生有更高的需求，可針對(duì)不同層次的學(xué)生設(shè)置內(nèi)核實(shí)驗(yàn)工程。在操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面需

5、要解決兩個(gè)問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇和實(shí)驗(yàn)難度的設(shè)置。一方面在高校操作系統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中，由于課時(shí)的限制，操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課不可能將所有理論知識(shí)都用實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)驗(yàn)證，因此教師要對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)展篩眩另一方面，對(duì)于操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的難度設(shè)置是一個(gè)比較棘手的問(wèn)題，難度過(guò)低，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)沒(méi)有成就感，喪失學(xué)習(xí)興趣；難度過(guò)高，學(xué)生又會(huì)產(chǎn)生畏難情緒，影響學(xué)習(xí)情緒4。為了滿(mǎn)足學(xué)生在考研方面的需求，建議在教學(xué)過(guò)程中對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)難度方面，重點(diǎn)結(jié)合考研大綱進(jìn)展設(shè)置。為了在操作系統(tǒng)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中很好地結(jié)合考研，首先需要對(duì)近幾年操作系統(tǒng)考研真題進(jìn)展統(tǒng)計(jì)和分析5。根據(jù)考研的需要，將學(xué)生在理論學(xué)習(xí)過(guò)程中的重、難點(diǎn)以及難以理解的內(nèi)容進(jìn)展分層

6、，有重點(diǎn)地提取出相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容制訂相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案以及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。這就需要教師在充分掌握考研動(dòng)態(tài)的根底上，結(jié)合考研需求設(shè)計(jì)難度適宜或者由易到難的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。通過(guò)分析近幾年的考研真題，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為兩種類(lèi)型：一是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，包括熟悉Linux下語(yǔ)言編程、進(jìn)程管理、進(jìn)程控制、存儲(chǔ)管理；二是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，是在學(xué)生理解和掌握驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)根底上，對(duì)學(xué)生提出的更高要求。因?yàn)樵诮鼛啄昕佳械木C合應(yīng)用類(lèi)型題中有PV操作、調(diào)度算法、頁(yè)式存儲(chǔ)器的頁(yè)面置換算法、虛擬存儲(chǔ)器等，所以讓學(xué)生有選擇地做一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，包括消費(fèi)者/消費(fèi)者問(wèn)題、進(jìn)程調(diào)度實(shí)驗(yàn)、頁(yè)面置換算法、文件管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。由于目前在考研

7、背景下操作系統(tǒng)課程的教學(xué)還是以理論學(xué)習(xí)為主，教授該門(mén)課程的教師在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)很難讓學(xué)生理論和實(shí)驗(yàn)齊頭并進(jìn)，因此建議在開(kāi)設(shè)操作系統(tǒng)理論課的同一個(gè)學(xué)期，讓學(xué)生同步選修Linux下語(yǔ)言編程這門(mén)課程，并聘請(qǐng)工程設(shè)計(jì)經(jīng)歷豐富的教師擔(dān)任，這將有助于進(jìn)步學(xué)生實(shí)驗(yàn)才能，尤其是操作系統(tǒng)理論的理論才能。分階段實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)為了到達(dá)良好的實(shí)驗(yàn)效果，在此采用分階段的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，該方法將實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程分為三部分：上機(jī)輔導(dǎo)前、上機(jī)過(guò)程中以及上機(jī)成果驗(yàn)收。在第一階段，即上機(jī)輔導(dǎo)前，教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)內(nèi)容確定該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)還是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，以便有針對(duì)性地采用不同的教學(xué)手段。假設(shè)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，由于其實(shí)驗(yàn)難度低，因此設(shè)置的課

8、時(shí)應(yīng)相對(duì)較少，目的是讓學(xué)生在理論學(xué)習(xí)根底上，結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容通過(guò)編制程序或者修改程序來(lái)觀(guān)察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，反過(guò)來(lái)強(qiáng)化理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。這類(lèi)實(shí)驗(yàn)通常是熟悉Linux系統(tǒng)以及學(xué)習(xí)一些典型的系統(tǒng)調(diào)用。假設(shè)是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，就需要學(xué)生在實(shí)驗(yàn)之前明確實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，假設(shè)在沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，需給學(xué)生時(shí)間提早去查閱一些資料，以便在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中獲得較好的學(xué)習(xí)效果。第二階段是在上機(jī)過(guò)程中，假設(shè)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程主要是以學(xué)生自我學(xué)習(xí)為主，教師講解為輔，注重進(jìn)步學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)才能；假設(shè)是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，由于該類(lèi)實(shí)驗(yàn)相對(duì)復(fù)雜，需要教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生互相合作完成。設(shè)計(jì)該類(lèi)實(shí)驗(yàn)的最終目的除了增強(qiáng)操作系統(tǒng)理論學(xué)習(xí)外，還

9、在于培養(yǎng)學(xué)生互相協(xié)作的才能。最后在實(shí)驗(yàn)完畢以后，對(duì)于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，教師要當(dāng)堂進(jìn)展實(shí)驗(yàn)驗(yàn)收，要求學(xué)生可以理解典型的系統(tǒng)調(diào)用，正確調(diào)試運(yùn)行程序并就輸入輸出數(shù)據(jù)進(jìn)展解釋和分析；對(duì)于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，該實(shí)驗(yàn)報(bào)告采用分組提交方式，教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)展總結(jié)和評(píng)價(jià)。基于決策評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)考核方式鑒于操作系統(tǒng)課程筆試成績(jī)和實(shí)驗(yàn)課程效果，將學(xué)生分為三類(lèi)：理論知識(shí)豐富、實(shí)驗(yàn)效果良好；理論知識(shí)豐富、實(shí)驗(yàn)欠缺；理論和實(shí)驗(yàn)均有缺乏。對(duì)于第一類(lèi)學(xué)生，其無(wú)論是在考研的理論方面還是實(shí)驗(yàn)方面，都很好地掌握了操作系統(tǒng)這門(mén)課程；對(duì)第二類(lèi)學(xué)生，其在筆試尤其是在考研筆試方面會(huì)獲得不錯(cuò)的成績(jī)，假設(shè)需要，可進(jìn)一步進(jìn)展實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)；對(duì)第三類(lèi)學(xué)生，其在操作系統(tǒng)課程學(xué)習(xí)方面還需要繼續(xù)努力，否那么對(duì)考研成績(jī)有很大的影響。學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際考核成績(jī)，決定自己的努力方向和重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容。3完畢語(yǔ)操作系統(tǒng)課程作為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)考研統(tǒng)考課程之一，其具