操作系统教学改革探讨
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摘要：针对目前操作系统课程教学中存在的问题，探讨了新形势下操作系统课程改革的思路。围绕该课程的培养目标及学习要求，对该课程的实践教学、教学方法及教学手段的改革进行了探索和实践。
关键词：操作系统 教学改革 实践教学 教学方法
中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1673-291X（2011）25-0284-02
操作系统是管理计算机系统资源和控制程序执行的一种系统软件，它直接扩充裸机，为程序执行、用户的使用提供良好的平台。《操作系统》课程是计算机科学与技术专业本科生的一门专业主干课程，是一门涉及较多硬件知识的计算机系统软件课程。在计算机软硬件课程的设置上，它起着承上启下的作用。其特点是概念多、较抽象和涉及面广，其整体实现思想和技术又往往难于理解。学好操作系统课程对于学生了解计算机硬件和软件的关系以及掌握系统软件和应用软件的设计方法和技术起着至关重要的作用。本文将着重就操作系统课程在教学过程中遇到的问题及解决的方法展开讨论。
一、操作系统课程教学中存在的问题
1.课程培养目标不明确，定位不准确。很多高校在制定操作系统教学计划时，没有充分考虑本校本专业的实际情况，没有做充分的调研工作，一味照搬别的高校的教学计划，造成操作系统课程培养目标不明确，人才培养定位不准确，以致产生教学效果差等严重后果[1]。
2.教学内容侧重理论，实践环节薄弱。操作系统课程要有好的教学效果，就要引导学生自己动手设计、实现一个具体操作系统实例。但要做到这一点并不容易，这不仅要求学生在学习该课程之前就要掌握汇编语言、C语言、计算机组成原理、数据结构等方面的基础，而且还需要学生抽出大量的时间和精力放在该实验上。这样的要求学生不易做到。因此现有的教学过程往往重点偏向操作系统原理的理论教学，对学生的实践环节不是很注重[2]。
3.教学方法简单、教学手段匮乏。主要采用课堂授课方式，以课堂讲授为主，形成一种“灌输式”教学方法，教学过程中不以学生为中心，学生思考比较少，只是被动的接受。很多教师的电子教案也只是单纯地播放理论知识课件，教学内容不能做到与实践联系紧密，使得学生感觉到课程枯燥难学，难以激发学生的学习兴趣。对于复杂计算问题求解过程或复杂逻辑推导过程，只是僵硬地采用电子教案讲解，并没有结合实例[3]。至于启发式、讨论式的教学方法采用得就更少。课上缺乏互动，课后缺乏实践。
二、操作系统课程教学改革措施
（一）明确培养目标，规范学习要求
为加快各高校计算机教学改革的步伐，教育部启动了“高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案研究”课题项目。该课题项目共设有离散数学、数据结构、程序设计和操作系统等八个核心课程研究组。其中操作系统课程研究组在充分调研的基础上，结合各高校的实际，为应用型、工程型和科学型三种类型人才的培养确定了该课程的课程培养目标，规范这三类人才在该课程学习过程中应该达到的目标和学习要求，同时在实验环节，对不同层次人才提出了相应的实验技能要求[1]。依据该要求，结合我校的实际，我们制定了适合我校学生的计算机操作系统课程培养目标，同时规范了学习要求：通过学习使学生掌握计算机操作系统的基本原理及组成，掌握计算机操作系统的基本概念和基本功能，了解计算机操作系统的发展特点、设计技巧和方法，了解操作系统与计算机硬件的关系，了解操作系统与其他软件的关系，掌握常用操作系统的使用和一般管理方法，掌握它是如何组织和运作的，为以后程序设计中如何优化使用系统资源、程序并发操作、进程间通信等软件编程和操作系统管理打下基础。
（二）理论联系实际，加强实践教学环节
操作系统的设计和实现是所有其他程序设计和实现的基础。程序员如果能理解操作系统的工作原理，就能够编写出更好的中间件和应用程序。此外，无论是为新设备编写驱动程序、创建新的微内核服务器，还是提供能够高效处理发展需求的新系统等，都需要理解操作系统原理和技术。操作系统课程本身具有的理论抽象性和鲜明的应用性，这决定了我们必须充分重视这门课程的实践环节。通过动手实验练习，把操作系统的概念和理论知识融入到实践当中，从而加深对现代操作系统的认识和理解。在开始每一个实验之前，教师首先介绍一下各个实验的知识背景，知识背景是课堂教学内容的补充和延伸，也和实验内容有着密切的联系，避免了理论和实践内容的脱节。完成实验后，要求学生把感受、认识、意见、建议等表达出来，这样能起到“画龙点睛”的作用，也可以和教师进行积极的交流。对于那些基础较好的学生，可以在现在实验的基础上，在程序设计方面做出一些要求和指导，以进一步发挥学生的潜能和激发学习的主动性和积极性。
（三）改革教学方法，丰富教学手段
1.提高学生学习兴趣。把培养学生学习兴趣作为入门向导，在形式上吸引学生的注意力，引发学生对具体知识点的注意，充分利用多媒体，力争把课件做得新颖，可以方便地链接到各种图片及影音文件，并可自由往返以前所讲的章节进行巩固和复习。丰富的多媒体教学方法的使用对学生理解一些抽象概念很有帮助，能够避免以往课件只是单纯的教材内容的复制粘贴，单纯地播放理论知识，使学生感到枯燥难学的现状。
2.改善教学方法。在教学过程中打破以往的“满堂灌”、“填鸭式”教学方法，使启发式、任务驱动式、讨论式教学成为常态。所谓“授之以鱼，不如授之以渔”，在教学过程中充分注意学生的参与性，充分调动学生学习的积极性。授课时不拘泥于教材内容的排序，注重对各知识点进行重组和精练。对于课程中的抽象原理，我们利用“至顶向下”、“由外而内”的分析方法，使用案例引导学生的思考，例如在讲文件系统管理时，结合学生熟悉的Windows XP/7中的文件系统进行讲解；在讲进程同步问题时，我们利用分苹果等实例进行讲解。同时为了节省时间，我们把实例操作进行了屏幕录像，上课时给学生播放，大大吸引了学生的兴趣。
3.充分利用网络资源。搭建一个计算机操作系统学习网站，内容包括教师课件、屏幕录像、视频点播、教学大纲、实验教学大纲、授课计划、作业布置及提交、答疑、题库、通知等，同时同学们还可以利用QQ、电子邮件等和教师进行交流，将课程学习延续到了课堂之外，构建了一个良好与快捷的学习平台。并且将国内外操作系统研究的最新成果到网站上，以拓宽学生的视野；在网站上给学生介绍一些文献读物，让学生自行查找相关文献，使他们时刻与前沿技术保持同步。
4.开展课后教学与讨论。鼓励基础好、有兴趣的同学成立操作系统学习小组，采取灵活的教学方式，激发学生的学习兴趣并且培养他们的团队精神。鼓励学生参与教师的科研项目，并积极引导学生到企业进行实战演习，不仅为学生学习操作系统提供了良好的机会，也提高了他们在科研开发方面的竞争力。
三、结语
操作系统课程是计算机专业的核心专业课程，在计算机专业的教学体系中占据着重要的地位。各高校操作系统课程改革应首先从高校本身及学生的特点入手，探索出一套适合自己学校发展特色的教学目标，不应盲目照搬其他学校的教学目标。注重加强对学生实践能力的培养，强调理论与实践并重。改革教学方法，使用一切有益于教学及提高学生能力的教学手段，把教学工作更上一个台阶。为适应新形势下信息社会加速发展的需要，计算机科学中的核心课程的教学必须大胆创新、敢于实践。探索出一条符合高校特色的人才培养的有效途径。
参考文献：
[1]邓红卫，徐雨明，王樱，等.《计算机操作系统》课程教学改革探索[J].衡阳师范学院学报，2010，(3)：165-169.
[2]朱小军.计算机操作系统课程教学改革探讨[J].价值工程，2010，(28)：164.
[3]林欣.试谈操作系统教学改革[J].电脑编程技巧与维护，2010，(24)：151-152.
Research on the Teaching Reform of Operating System Course
LI Dan，ZHAO Yan-qin，FAN Da-peng
（College of Computer and Information Engineering，Heilongjiang Institute of Science and Technology，Harbin 150027，China）
Abstract：Aimed at existing problems in the teaching of Operating System (OS) course，reform method of OS under the new situation is discussed.Practical teaching，teaching methods and teaching tools based on the cultivation objectives and learning requires of the course are explored and practiced.
Key words：operating system； teaching reform； practical teaching； teaching method