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《操作系统》课程教学改革浅析

作者 :赵群礼更新时间:2017-09-22

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关键词:操作系统; 教学改革; 改革措施; VMware  

1.前言 《操作系统》是计算机科学与技术专业的核心课程,也是其他计 算机专业学生必须学习和掌握的一门专业课程,对操作系统课程的理 解和掌握程度直接影响着学生对后续相关课程的学习。该课程综合性 较强,内容庞杂,涉及面广。其理论中的许多概念、过程较为抽象, 不易理解,学生的学习难度较大,相比其他专业课程也更加难教。因 此,需要对该课程的教学改革进行研究和探讨,有针对性的进行一些 教学改进,提高学生的学习兴趣与实践能力。

2.教学的现状分析 (1)教学内容陈旧,知识点更新较慢 很长时间以来操作系统的教学内容比较固定,知识更新速度较 慢,有些知识点比较陈旧,需要更新。另外,操作系统的教学内容涉 及许多概念和算法,理论性相对较强。这些理论知识都是介绍操作系 统本身的原理,与现代操作系统的发展缺乏实际的联系,造成学生对 该门课程理解的抽象化。而现代操作系统的发展日新月异,教材中的 内容远远落后于当前社会上流行的主流操作系统技术[1],因此,学生 接收的知识就显得过于陈旧。 (2)教学方式单一,与现代化教育发展水平不相适应 目前操作系统教材的基本内容多为计算机操作系统的基本原理 及五大组成部分,与计算机上实际运行的操作系统结合有一定的距 离。而且学生学习的基本理论知识与实际所用的操作系统之间有较大 的差距, 使学生掌握这门课程感到很吃力。另外,由于课程自身的原 因,也使得许多现代教育手段很难应用到教学过程中,大多数教师目 前仍采用传统的教学手段,以黑板板书为主,老师站在讲台上讲着枯 燥的理论,自然很难激发学生的学习兴趣。即使已经使用了电子教案, 也是单纯地播放理论知识课件,让学生感觉枯燥乏味,没有参与思考 的积极性[2]。 (3)实践教学环节薄弱,不利于应用技能的培养 操作系统是一门理论性和实践性较强的课程,理论内容相对比较 抽象难懂,不易理解,这就需要通过实践环节来补充,通过实验,让 学生了解操作系统原理的实现。但是,目前很多高校由于设备缺乏, 有些院校根本就没有实验课程,有些院校即使开设了实验课程,也都 是一些验证性的实验,对操作系统原理的理解帮助不是很大,不能使 学生有效的了解操作系统的开发过程。 (4)对学生的课后训练重视不够 学生学习操作系统主要依赖课堂上教师的讲授,但课堂教学的时 间有限,教师只能讲授基本的理论,而新的操作系统实现技术的不断 出现及运用,都要求学生能通过自己课后时间去阅读大量相关资料, 来拓宽操作系统方面的知识。应多为学生提供实践应用的机会,多给 予独立思考和自学的时间,不时地组织学生对计算机及其应用进行广 度和深度的思考和探讨,这样才能培养学生的创造性,开拓学生的视 野。

3.教学改革措施 (1)精选教材,保持教学内容的先进性,跟上技术发展的步伐 在选择操作系统教材时,要选取知识点新颖,容易理解的,且与 实际应用结合紧密的教材。一本教材的内容毕竟有限,还可以选取一 些优秀的教材作为参考资料介绍给学生。国内的教材在原理和技术上 都相对滞后,还可以选择原版的英文教材,把其中介绍操作系统发展 的新趋势和先进技术通过课件介绍给学生,这样既可以让学生了解到 操作系统的先进技术,又提高了学生的英文水平,是一举两得的事情。(2)教学方式多样化,调动学生的积极性 ①概念脑图教学法。操作系统课程理论概念较多,而且难以记忆 理解,主要原因是课程中的概念较为抽象、难懂,如果孤立地学习各 个概念,会事倍功半。可用概念脑图来表示各概念之间的联系,在概 念脑图中,每个概念做为图中的一个节点,概念之间的关系做为图中 的连线。通过概念脑图可以使概念之间的相互关系清晰明了,更易于 理解记忆。②案例演示教学方法。操作系统课程理论性强、内容抽象, 学生难以理解和掌握。在教学中教师可根据内容和知识结构精心设计 若干示例,通过对示例的讲解和演示,使学生对课程中的理论知识理 解更为深刻,从而激发学生的学习兴趣,同时也培养学生发现和解决 问题的能力。③温情式教学法。教师在教学中一方面应注重情感,不 能盛气凌人。在学生未能准确回答问题时,应给予鼓励;在学生准确 回答出问题时,应给予表扬。另一方面,教师的语调要柔和,要抑扬 顿挫,要强弱适中。④讨论式教学法。在教师的指导下,学生以全班 或小组为单位,围绕设计的问题,各抒己见,通过讨论或辩论活动, 获得知识或巩固知识,可以培养学生合作精神,激发学生的学习兴趣, 提高学生学习的独立性。 (3)加强实验环节,提高应用技能的培养 由于操作系统中的概念和算法理论较多,很多高校该课程的教学 中都是重理论轻实践,实验环节比较薄弱,这不利于学生对理论知识 的理解,也不利于提高学生的动手能力,因此,要加强实践教学环节, 促进对理论内容的学习。我院学生在实践课程中,通过在 Windows 平台下采用 VMware虚拟环境搭建 Minix3实验平台[3]。在实践教学 中,指导学生编程实现操作系统具体功能,基本涵盖操作系统重要概 念,即系统的启动、存储器管理、虚拟内存管理、多线程调度及文件 系统等,旨在通过该课程设计增强学生对操作系统重要概念和原理的 理解。 (4)注重学生的课后训练 教师可以通过布置作业来巩固课堂讲授的知识,也可提供一些系 统内核源程序和指导性框图来帮助学生自己分析实例操作系统中相 应功能模块,教师还可以提供一些阅读材料分配讨论课题,让学生在 上课之后, 继续阅读和思考讨论题;作为课堂教学的补充,教师可以 充分利用互联网,课程的电子教案讲稿上网,提供给学生上网阅览或 下载,通过电子邮件解答学生疑问,开辟专门的研讨论坛,让学生积 极参与讨论交流。操作系统课程教学的改进应该适应课程教学改革和 专业发展的实际需要,切实贯彻该课程的教学大纲和基本要求,不断 地完善教学活动的各个环节,在传授学生操作系统理论原理的同时, 真正培养学生在系统软件开发方面的综合能力。

4.结束语 论文分析了操作系统课程的教学现状,并从教学内容、教学方式、 实践教学和课后训练等方面对操作系统课程的教学改革进行了分析, 提出了课程教学改革的几项措施。通过课程教学改革激发学生的学习 积极性,学生在课程学习过程中逐渐提高分析问题、解决问题的能力, 从而达到创新能力的提高,获得更好的教学效果。

参考文献: [1]王业,冯向萍,李湘.高校操作系统课程教学改革的研究与实践 [J].电脑知识与技术:学术交流,2016, 12(15):168-169. [2]魏士伟,邓维,柯捷.应用型本科“操作系统”课程教学改革研究 [J].教育教学论坛, 2016(18):103-105. [3] Andrew S.Tanenbaum,Albert S.Woodhull.操作系统设计与实现 (第三版)[M].陈渝,谌卫军译.北京:电子工业出版社,2015,78-420 *基金项目:安徽高校自然科学研究项目(No. KJ2016A585)

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