高校操作系統(tǒng)課程教學改革的研究與實踐

1、高校操作系統(tǒng)課程教學改革的研究與理論高校操作系統(tǒng)課程教學改革的研究與理論操作系統(tǒng)作為硬件根底上的第一層擴大，是計算機系統(tǒng)中最重要的系統(tǒng)軟件，起到承上啟下的作用，是計算機軟硬件資源的管理中心。?操作系統(tǒng)?課程是計算機學科的專業(yè)根底課程，是學生在課堂上理解和學習操作系統(tǒng)及其相關知識的一個窗口，并且它對于培養(yǎng)學生的程序設計才能，邏輯思維才能和系統(tǒng)分析與設計才能起到了重要的作用。這就使得學生在學習過程中，需要結合其先導課程程序設計語言、數(shù)據(jù)構造、計算機組成原理和匯編語言等，作為學習這門課程的基石，通過理論與理論相結合，從而為后續(xù)的?計算機網絡?、?數(shù)據(jù)庫原理?和?編譯原理?等課程的學習打下良好基矗文中

2、根據(jù)計算機學院操作系統(tǒng)課程教學理論過程的體會，對課程理論教學與理論教學的方式及方法作了一些有益的討論和改良，以期不斷進步操作系統(tǒng)課程的教學程度。1課程教學現(xiàn)狀1操作系統(tǒng)課程是一門理論性和綜合性較強的學科，在計算機專業(yè)所有專業(yè)根底課程中，其內容豐富而且概念較為抽象，學生理解起來比擬困難。在教學過程中，往往隨著內容不斷深化和擴展，僅有少部分學生可以跟隨老師的授課節(jié)奏，越來越多的學生失去了學習興趣及積極性。所以造成學生認為操作系統(tǒng)原理課程只是學習了很多概念，不能把所學知識關聯(lián)起來，甚至是通過背誦記憶通過考試，考試結果不夠理想，并沒有給學生帶來更多實用的內容，更不要說為其他課程學習積淀基矗2隨著IT技

3、術不斷開展，學校從傳統(tǒng)黑板加粉筆的方式過渡到多媒體投影，架設課程教學網站，通過網絡輔助學習的教學形式，盡管增加了信息的傳遞種類和方式，但只是把原有教學內容進展照搬堆砌，缺少互動，學生學習仍屬于被動式學習，同樣不能很好地調動起學生的學習積極性。3學生在學習操作系統(tǒng)課程初始，其實已經知道該課程的重要性，并具有一定的積極性。但此課程的重點及難點在于明晰講解抽象的設計原理、概念、數(shù)據(jù)構造及算法，在課程講授過程中，假如不能將實際應用和日常生活中熟悉的事物與枯燥、抽象的概念、根底理論進展有效的結合與描繪1，那么會降低學生對理論學習的理解程度及興趣。4課程的特點決定了理論教學將成為學習過程中的一個重要環(huán)節(jié)2

4、。為了加深理論教學的效果，課程改革過程中也增加了理論環(huán)節(jié)。但目前的理論教學存在內容單純、形式呆板、缺少關聯(lián)，學生只是以程序設計方式完成了老師所提供的算法，并沒有自主進展分析與總結，加之實驗環(huán)境的限制，理論教學沒有充分發(fā)揮其應有的作用。2理論教學的改良2.1教學與前沿的結合隨著計算機、網絡技術的迅速開展和應用需求的擴大，操作系統(tǒng)課程的內容也在不斷充實及更新。在課程初始，就應抓住學生在課程學習初期的積極性。通常老師教授課程緒論部分內容時，都會占用24學時，講述操作系統(tǒng)的開展過程與操作系統(tǒng)主要功能，此時引入目前流行的操作系統(tǒng)的開展狀況作為學生課外作業(yè)，特別是如今挪動終端設備、智能系統(tǒng)的開展，以實用、

5、貼近生活角度使其主動理解目前操作系統(tǒng)開展背景及狀況，并以報告、課堂討論等方式進展總結反應，不僅有益擴大了學生對該領域的知識面，同時容易激發(fā)學生的學習興趣及動力，找到自己對課程內容的關注點。2.2教學層次的劃分新疆是少數(shù)民族聚居地區(qū)，學生類型劃分為漢語言、雙語少數(shù)民族學生使用母語和漢語、民考漢少數(shù)民族學生使用漢語言、民考民少數(shù)民族學生使用母語。盡管民語言學生通過預科學習漢語，但只有一年時間，對漢語的表達及理解程度上還有待進步。所以根據(jù)學生對漢語熟悉程度上，劃分為兩個教學層次，一個是將漢語言、雙語、民考漢學生進展合班授課，總學時為68學時理論課時48學時，理論課時20學時；一個是以民考民學生進展合

6、班授課，總學時為80學時理論課時56學時，理論課時24學時。2.3教學方法的改良1類比教學。將生活中常見的事例與抽象的概念、理論進展類比，從而輔助學生從生活周邊的角度來直觀的理解操作系統(tǒng)的理論知識，以降低教學內容的枯燥程度，提升教學效果。例如：將進程狀態(tài)切換與醫(yī)院掛號看病相結合，病人進程對醫(yī)生PU資源進展爭搶。病人在診斷室排隊時處于就緒狀態(tài)，進入診斷室醫(yī)生診斷時處于運行狀態(tài)，抽血化驗時為阻塞狀態(tài)。病人在不同狀態(tài)間進展切換，直到最后完成看病過程分開醫(yī)院。2開放課堂。老師在講授知識點的同時，拋出問題，鼓勵學生自主考慮，提出個人想法或解決方案，并以開放討論形式由學生進展互評，分析比擬，引導其進展歸納

7、總結，從而培養(yǎng)其積極主動的學習態(tài)度。例如：在磁盤調度算法學習過程中，先提出先來先效勞算法，評價其優(yōu)劣之處，同時在不講述其他算法的情況下拋出問題，然后由學生考慮，自行提出合理的調度解決方案，并進展討論。從而引導學生考慮的方向，歸納總結學生群體考慮討論得出的結論，培養(yǎng)學生積極主動的學習態(tài)度3。3課程中心建立。利用課程中心網絡平臺環(huán)境構建知識體系，在教學過程中，將教學材料及作業(yè)發(fā)布在平臺中本文由論文聯(lián)盟.Ll.搜集整理，學生在規(guī)定的時間完成規(guī)定的預習或者復習材料，老師對作業(yè)進展修改并記入平時成績，可以從學生的角度看學習狀態(tài)，也可以從教學資料的角度監(jiān)看學習狀態(tài)。同時，開放學生交流原地，分享學習成果，提

8、供師生間一對一指導，改善學生在原有網絡教學環(huán)境中被動學習的狀況。并設置教學調查，從各個角度隨時理解學生對本課程的評價情況，從中發(fā)現(xiàn)平時授課過程中的優(yōu)勢和缺乏，更好地理解學生的學習狀況。2.4理論教學的改良2.4.1理論場景的選擇校內公共實驗機房設備的操作系統(tǒng)根本都采用的是inds平臺，主要考慮到學生較為熟悉、使用廣泛、易于操作，但是inds操作系統(tǒng)源代碼不公開，以及內部構造和實現(xiàn)原理對用戶透明，從而限制了學生對操作系統(tǒng)工作原理的理解和創(chuàng)新才能的培養(yǎng)2。據(jù)此，通過在inds平臺上安裝Vare或者VirtualBx等虛擬機軟件，理論教學以Linux操作系統(tǒng)為主進展。2.4.2理論層次的劃分操作系統(tǒng)

9、課程的理論性較強，應著眼于理論中學生對操作系統(tǒng)使用、對算法的分析、對問題的分析及解決才能上的培養(yǎng)。根據(jù)理論教學的進度和深度要求的不同，把理論教學環(huán)節(jié)劃分為三個層次根底應用、驗證分析、綜合設計，引導學生由淺入深地學習，加強學生系統(tǒng)編程與內核模塊的設計才能，同時反應理論教學。1根底應用在教學前期合適做一些根底應用層次要求的實驗，如安裝虛擬機及操作系統(tǒng)、使用操作系統(tǒng)各功能、Shell語言、熟悉系統(tǒng)接口、編程環(huán)境等4。通過使用操作系統(tǒng)的各功能讓學生對操作有全面的感性認識。根底應用部分占4-6學時。2驗證分析完成課程中各種原理技術及算法的模擬實現(xiàn)，使學生通過該類型題目的設計過程，掌握操作系統(tǒng)原理課程的各

10、種算法思想。如進程調度模擬程序、讀者-寫者問題模擬、頁面置換算法模擬、內存的分頁管理模擬、小型文件系統(tǒng)的模擬等。老師先給出一種算法的構造，由學生參照實現(xiàn)，再針對知識點的其他算法進展設計實現(xiàn)，并對不同算法進展分析比照，反應理論知識點的掌握情況，同時形成實驗報告。驗證分析部分占10-14學時。3綜合設計學生在掌握操作系統(tǒng)原理的整體運行機制及部分實現(xiàn)方法的同時，需要進一步進步綜合分析問題和解決問題的才能。綜合運用兩種或以上的根本理論方法完成同一個理論，促使學生理解操作系統(tǒng)內核、應用模塊設計，掌握技術設計和實現(xiàn)的方法與技巧。綜合設計部分占6-8學時。詳細理論教學時間劃分如表1所示：3考核方式的改良原有考核結果的構成是試卷成績70%，理論成績20%，考勤成績10%。考慮到在課堂教學中學生的參與程度，以及在理論教學中學生應用分析才能的培養(yǎng)，將最終考核方式進展了改良，即試卷成績50%，理論成績30%，平時成績15%，考勤成績5%，從多方面綜合考察學生對知識的掌握情況。4教學效果通過2022年操作系統(tǒng)課程改革工作的開展，對2022、2022前后