操作系統(tǒng)教學(xué)改革探析

1、操作系統(tǒng)教學(xué)改革探析操作系統(tǒng)教學(xué)改革探析引言操作系統(tǒng)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中必不可少的系統(tǒng)軟件，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)越復(fù)雜，操作系統(tǒng)的作用和地位就越重要1。操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必須學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)課程，該課程為計(jì)算機(jī)應(yīng)用人員深化理解和使用計(jì)算機(jī)提供了必備知識(shí)，為設(shè)計(jì)人員提供進(jìn)展系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)的根底理論知識(shí)，因此它是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)理論性較強(qiáng)的主干課程，同時(shí)它又是一門(mén)理論性很強(qiáng)的課程2。操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生全面理解和掌握系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)方法和技術(shù)、理解計(jì)算機(jī)硬件和軟件之間關(guān)系必不可少的綜合課程。1操作系統(tǒng)現(xiàn)狀分析操作系統(tǒng)課程是一門(mén)重要的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)根底課，長(zhǎng)期以來(lái)，該課程的內(nèi)容較為固定，授課方法較

2、為單一。操作系統(tǒng)難學(xué)難教，有其課程自身的特點(diǎn)，歸納為以下幾個(gè)方面3，4。教學(xué)內(nèi)容比擬陳舊長(zhǎng)期以來(lái)，操作系統(tǒng)課程的內(nèi)容較為固定，授課方法較為單一，課程設(shè)置偏向理論，教材上的知識(shí)更新很緩慢，與前沿技術(shù)結(jié)合不嚴(yán)密，與現(xiàn)實(shí)也脫節(jié)。應(yīng)用性不強(qiáng)操作系統(tǒng)首先談的是管理方法，其次是實(shí)現(xiàn)方法，即算法；這一點(diǎn)不同于程序語(yǔ)言類(lèi)課程或者數(shù)據(jù)構(gòu)造等課程，可以直接當(dāng)工具來(lái)使用，操作系統(tǒng)的應(yīng)用不如其他課程來(lái)的直接；大多數(shù)應(yīng)用型本科生學(xué)習(xí)目的是掌握實(shí)現(xiàn)方法，而對(duì)于其管理方法的分析與設(shè)計(jì)，一是還沒(méi)有形成足夠的認(rèn)識(shí)，二是還沒(méi)有到達(dá)綜合系統(tǒng)分析和管理的層本文由論文聯(lián)盟.Ll.搜集整理次。所以大多數(shù)學(xué)生的體會(huì)是學(xué)了難用上，故而興趣不

3、大。理論難度大操作系統(tǒng)作為最底層的軟件，內(nèi)核的編譯和調(diào)試很困難，稍有不慎就可能使系統(tǒng)崩潰了，需要重裝操作系統(tǒng)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力；盡管目前多采用虛擬機(jī)做實(shí)驗(yàn)的方式，但涉及環(huán)境變化，局部實(shí)驗(yàn)與在真實(shí)平臺(tái)下有差異，實(shí)驗(yàn)效果打了折扣。課程比擬獨(dú)立，延續(xù)性學(xué)習(xí)不夠?qū)W生目前訓(xùn)練較多的是基于某平臺(tái)上的二次開(kāi)發(fā)，涉及到系統(tǒng)的底層開(kāi)發(fā)很少，這樣導(dǎo)致操作系統(tǒng)的后續(xù)學(xué)習(xí)訓(xùn)練不夠，與其他課程聯(lián)絡(luò)不夠，顯得比擬獨(dú)立。實(shí)際上，操作系統(tǒng)作為軟硬件課程的紐帶，應(yīng)該對(duì)其他課程起到積極的引導(dǎo)促進(jìn)作用?；谏鲜龇治觯瑢?duì)操作系統(tǒng)教學(xué)改革提出了更高的希望和要求。本文對(duì)操作系統(tǒng)教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題進(jìn)展了歸納總結(jié)，并提出了對(duì)操作系統(tǒng)課程教學(xué)改革

4、的幾點(diǎn)建議，供大家參考。2操作系統(tǒng)課程教學(xué)改革的對(duì)策2.1更新教學(xué)觀念學(xué)生有無(wú)進(jìn)步或開(kāi)展是教學(xué)有沒(méi)有效益的惟一指標(biāo)。傳統(tǒng)教學(xué)方式重演繹、推理、按部就班，老師在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中起主導(dǎo)作用。這樣的教學(xué)會(huì)使學(xué)生的獨(dú)立考慮才能和創(chuàng)造才能被嚴(yán)重束縛。現(xiàn)今教學(xué)中的應(yīng)試教育傾向其實(shí)也源于傳統(tǒng)教學(xué)形式，即：老師講，學(xué)生聽(tīng)；老師寫(xiě)，學(xué)生看；老師要求學(xué)生做；口頭強(qiáng)調(diào)啟發(fā)式教育，實(shí)際施行的卻是滿堂灌，教學(xué)中費(fèi)時(shí)低效的現(xiàn)象還不同程度地存在，教學(xué)效益低下。教學(xué)不應(yīng)該只是一個(gè)教與學(xué)的過(guò)程，還應(yīng)該是一個(gè)師生互動(dòng)的過(guò)程。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，要以學(xué)生為中心，多采用啟發(fā)式、討論式、研究式教學(xué)，增加學(xué)生理論時(shí)機(jī)、自學(xué)時(shí)機(jī)和創(chuàng)新時(shí)機(jī)，充

5、分發(fā)揮其個(gè)性和特長(zhǎng)，以利于他們素質(zhì)和才能的綜合進(jìn)步。2.2改革教學(xué)內(nèi)容目前，社會(huì)對(duì)嵌入式軟硬件開(kāi)發(fā)人才的需求很迫切，需求量也很大。作為應(yīng)用型本科院校，有責(zé)任培養(yǎng)社會(huì)急需的工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才，學(xué)生也非常迫切地希望可以系統(tǒng)地學(xué)習(xí)嵌入式技術(shù)，得到標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)和訓(xùn)練，以獲得更多的就業(yè)時(shí)機(jī)。因此，在確定操作系統(tǒng)原理授課內(nèi)容時(shí)，我們跟蹤操作系統(tǒng)原理和相關(guān)技術(shù)的教材，同時(shí)注重嵌入式知識(shí)的講授，嵌入式技術(shù)是軟硬件技術(shù)的高度耦合，涉及到的前期課程有：數(shù)字電路、電路分析、微機(jī)原理與接口、語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)原理等。筆者提出在前導(dǎo)課程中有意識(shí)地參加嵌入式技術(shù)的知識(shí)和理論訓(xùn)練，做好鋪墊，不僅有利于嵌入式人才的培養(yǎng)，構(gòu)建新

6、學(xué)科體系，還能提升專(zhuān)業(yè)根底課的教學(xué)質(zhì)量，使老課程保持技術(shù)進(jìn)步，到達(dá)學(xué)以致用的教學(xué)目的。結(jié)合我院創(chuàng)新性應(yīng)用型特色名校的開(kāi)展目的，我們?cè)O(shè)計(jì)操作系統(tǒng)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)工程覆蓋了進(jìn)程控制、進(jìn)程通信、線程或者進(jìn)程同步和調(diào)度，存儲(chǔ)器管理、系統(tǒng)調(diào)用，文件系統(tǒng)等方面。我系自主開(kāi)發(fā)了基于S操作系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。該系統(tǒng)由主機(jī)和目的機(jī)構(gòu)成，目的機(jī)運(yùn)行S-II系統(tǒng)，主機(jī)上運(yùn)行QT應(yīng)用軟件，S-II通過(guò)串口將數(shù)據(jù)傳遞給QT動(dòng)畫(huà)程序，QT動(dòng)畫(huà)程序?qū)?shí)時(shí)顯示目的機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，并附有文字說(shuō)明來(lái)幫助學(xué)生理解操作系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程。此外，積極引導(dǎo)學(xué)生參加科技競(jìng)賽活動(dòng)，鼓勵(lì)他們參加博創(chuàng)杯嵌入式設(shè)計(jì)大賽和齊魯軟件大賽等競(jìng)賽工程。通過(guò)科技創(chuàng)新活動(dòng)

7、，到達(dá)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和解決問(wèn)題的才能。2.3豐富教學(xué)方法圍繞操作系統(tǒng)課程的教學(xué)目的，我們利用了多種教學(xué)方法，進(jìn)步學(xué)生的學(xué)習(xí)才能。采取課內(nèi)教學(xué)與課外輔導(dǎo)相結(jié)合的形式。課內(nèi)學(xué)習(xí)主要老師為中心，講授操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理，實(shí)現(xiàn)的技術(shù)，以及在詳細(xì)的操作系統(tǒng)中是如何實(shí)現(xiàn)的，主要采用啟發(fā)式教學(xué)；課外輔導(dǎo)，以學(xué)生為中心，通過(guò)我院建立的課程網(wǎng)站，在開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室進(jìn)展自主學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)討論，老師通過(guò)課程網(wǎng)站與學(xué)生交流學(xué)習(xí)心得。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)與課外實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。我們把操作系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分成兩局部，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)與課外實(shí)驗(yàn)。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)選擇自編的?計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)?中的幾個(gè)工程，要求這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)在inds環(huán)境下，由老師指導(dǎo)，每個(gè)學(xué)生

8、獨(dú)立完成。通過(guò)此訓(xùn)練，使學(xué)生初步能用所學(xué)的軟件設(shè)計(jì)技術(shù)和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言知識(shí)，解決操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理中的一些關(guān)鍵問(wèn)題，如：進(jìn)程控制、進(jìn)程通信、線程或者進(jìn)程同步和調(diào)度，存儲(chǔ)器管理等，既穩(wěn)固了所學(xué)的操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理知識(shí)、檢查學(xué)習(xí)效果的作用，通過(guò)利用實(shí)驗(yàn)過(guò)程中解決所遇到的問(wèn)題，也加深對(duì)操作系統(tǒng)原理知識(shí)的理解。我們把S內(nèi)核剖析作為學(xué)生課外實(shí)驗(yàn)5，6。我們的詳細(xì)的做法是：把學(xué)生分成假設(shè)干組，每組布置一個(gè)實(shí)驗(yàn)題目，同學(xué)能過(guò)自學(xué)習(xí)完成，形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。然后把各組同學(xué)組織在一起講解自己的實(shí)驗(yàn)工程。這樣培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手才能和創(chuàng)造才能，擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)視野。2.4加強(qiáng)教學(xué)成效考評(píng)教學(xué)考評(píng)是衡量教學(xué)效果的重要措施，是促進(jìn)教

9、學(xué)的一種有效手段。這里僅討論對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成效考評(píng)，其考評(píng)目的是衡量學(xué)生掌握知識(shí)的情況，評(píng)價(jià)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的才能。因此，考核的工程、內(nèi)容、方式與標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)據(jù)此而定，做到合理、公平地評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，并建立相應(yīng)試題庫(kù)。根據(jù)操作系統(tǒng)課程內(nèi)容龐雜、涉及面廣、理論性、理論性強(qiáng)、技術(shù)開(kāi)展快的特點(diǎn)，我們確定采用了動(dòng)態(tài)的過(guò)程考評(píng)和靜態(tài)的課程結(jié)業(yè)考評(píng)相結(jié)合的方式。動(dòng)態(tài)的過(guò)程考評(píng)包括平時(shí)的課內(nèi)作業(yè)、課外學(xué)習(xí)完成的大作業(yè)、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課外實(shí)驗(yàn)；靜態(tài)的課程結(jié)業(yè)考評(píng)包括課程結(jié)業(yè)的理論筆試和實(shí)驗(yàn)測(cè)試兩項(xiàng)，其中課外布置的大作業(yè)和課外實(shí)驗(yàn)采用報(bào)告、辯論、演示的方式。3完畢語(yǔ)操作系統(tǒng)課程的教學(xué)工作是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，為適應(yīng)信息社會(huì)加速開(kāi)展的需要，必須對(duì)傳統(tǒng)式的、灌輸式的教學(xué)方式進(jìn)展改革。針對(duì)目前操作系統(tǒng)原理的教學(xué)現(xiàn)狀以及整個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)的教育改革形勢(shì)，本文提出了應(yīng)更新教學(xué)觀念，以學(xué)生為中心，多采用啟發(fā)式、討論式、研究式教學(xué)