操作系統課程教學改革淺析

陳志勇

[摘要]操作系統是信息科學、計算機軟件等專業的核心課程。對操作系統課程的改革作了三方面的探討，一是理論教學的改革，二是實驗環節的改革，三是教材的選取方面的改革。

[關鍵詞]操作系統 教改 多媒體

中圖分類號：G43文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0510146－01

計算機操作系統是現代計算機系統中最核心、最基礎的系統軟件，在整個計算機系統軟件中占有重要地位。“操作系統”課程是計算機及信息類相關專業的核心課程。所有高等院校中的信息類及計算機類專業都毫無例外地開設了計算機操作系統課程，并作為專業核心課程給予重點建設。

一、操作系統課程教學的現狀

（一）課堂教學手段單一，跟不上現代化的教育發展步伐。目前《計算機操作系統》教科書的基本結構多為計算機操作系統的基本原理及五大組成部分，加上對UNIXSYSTEM的分析構成，與實際操作系統的結合存在一定的距離。學生學與用之間缺乏聯系，使學生掌握這門課程感到很吃力，并且所學的內容與他們實際接觸的系統有較大的距離。

（二）理論與實際相聯系較欠缺。目前，各學校在《計算機操作系統》課程教學中，或多或少的都存在偏重專業知識的傳授的現象，對應用技能的培養訓練不足，課程的教學與實際相脫節。目前操作系統課程的教學內容與計算機的發展水平、計算機在各個領域應用以及學校培養專業技術人才的目標有許多不相適應之處。一些教師在教學中缺少理論與實踐相結合的具體內容。造成課堂上教學內容枯燥、實驗室里實踐內容不明確。

（三）實踐教學形式缺乏多樣性。目前學校使用的教材多是以UNIX作為實例來介紹分析多用戶多進程并發處理的計算機操作系統的特征，但大部分教師不熟悉UNIX系統，導致授課過程中教師對UNIX部分一帶而過，無法深入講解。其次是UNIX作為商業軟件，他的源代碼不公開，給實驗環境的構建帶來一定的難度。甚至有些學校根本就不開實驗課；大部分學校操作系統課程的實驗部分的實現過程并不能真正地達到課程的實驗大綱要求。

（四）對學生的課后訓練重視不夠。學生學習操作系統主要依賴課堂上教師的講授，但課堂教學的時間有限，教師只能講授基本的理論，而新的操作系統實現技術的不斷出現及運用，都要求學生能通過自己課后時間去閱讀大量相關資料，來拓寬操作系統方面的知識。應多為學生提供實踐應用的機會，多給予獨立思考和自學的時間，不時地組織學生對計算機及其應用進行廣度和深度的思考和探討，這樣才能培養學生的創造性、開拓性。

二、課程改革的具體方法

操作系統課程的改革主要從兩個方面考慮，一是理論教學的改革，二是實驗環節的改革。

（一）理論教學的改革措施

1．理論教學方法的改革。在大學的學習階段，操作系統理論知識的學習是十分重要的，學生必須系統的掌握操作系統地基本理論、基本知識和良好的科學思維方式的基本訓練。現在計算機迅速發展，高性能、高檔次的計算機已逐步普及，不可能配備更多的專職系統管理員，學生懂得了操作系統的原理，今后就很容易理解和掌握各種不同的系統，只要有實際需要，通過閱讀手冊，使用系統的能力可以很容易獲得提高。因此，操作系統的理論教學是必不可少的。我們的改革從方法上來考慮，主要有以下幾點：

（1）課程內容的改革。隨著計算機系統日新月異的發展變化，操作系統的結構和功能也在逐步發展，原有的教學內容與計算機前沿技術已不適應，所以根據課程教學目標的需要，科學合理地對教學內容進行增加和刪減是必要的。由于計算機網絡技術的不斷發展和廣泛應用，網絡操作系統、分布式操作系統、多機操作系統等在現實中也得到廣泛應用，需要增加講授內容。對于許多在概念、思想、方法和技術方面容易理解，且對實踐活動沒有直接起到指導作用的內容，完全沒有必要將細節過多展開。

（2）理論的實例化和講解的通俗化。操作系統理論比較抽象，特別是進程管理系統，需要通過嚴密的理解思維來想象微觀時間世界中的處理機調度與運行。我們運用Windows2003實例來分析，并將進程的概念同演唱、烹調等日常熟悉的事件相對比。從而使學生對操作系統有關基本概念的理解更加容易。

2．理論教學手段的改革。

（1）多媒體手段的圖示優勢。為了加強操作系統理論的學習效果，我們采用多媒體教學手段，對處理器管理、存儲器管理、設備管理和文件管理中圖示部分，采用動畫效果，在教學中形象、動態的模擬教學中抽象概念和看不見的過程，這就盡可能的使學生不再感覺理論的枯燥，提高學習興趣。

（2）分組討論，研究式學習。每一章結束后都進行分組討論，培養學生的獨立思考、分析問題、解決問題的能力。開放式、研究式的討論，使學生真正理解操作系統的原理，總結歸納所學內容，用一條龍“串”起來，寫出“小論文”形式的學習筆記。

（二）加強實踐環節。目前，信息專業的學生畢業后，用人單位普遍反映學生的動手能力態差，學生不能很好的把在校學到的理論與工作實踐銜接起來。所以，我們應加大實踐環節，改革實驗形式和內容。理論聯系實際，縮短學校課堂到崗位工作的距離。

1．課程設計（解剖操作系統）。我們選擇Linux操作系統給學生作為解剖操作系統的實驗平臺，采用替換式實驗模式，因為該系統設計由若干個具有邏輯意義的模塊組成，每個模塊可獨立編譯，并通過新生成系統的運行得到檢驗，從而進一步了解操作系統的實現技術，同時培養學生對系統軟件進行分析、設計和開發的能力。

2．上機操作（分析操作系統）。給學生提供WINDOWS和LINUX操作系統環境，使學生熟悉用戶接口部分、掌握操作系統的最常用的幾十個重要命令和這些命令中的主要選項參數、掌握系統調用，從而了解操作系統的各部分管理技術，使學生逐步深入并掌握操作系統的本質，提高開發自己的系統軟件和應用軟件的能力。

3．教材的選取應用。操作系統的教材種類繁多，如何選擇教材對于該課程的教學具有舉足輕重的作用，我們分析課程教材的現狀后，提出教材的選取和應用方面的意見。

（1）精選教材，保證教材的先進性。目前國內采用的教材可分為三大類：一類是國內大學生的教授編寫的，比較符合中國傳統的教學思想；第二類是引進國外具有權威性的教材的翻譯版，這類教材受翻譯者的英文水平和專業水平的限制；第三類是國外具有權威性的英文原版教材，但對學生的英文水平要求高。我們采用第一類教材給學生用于理論學習，第三類中的程序部分給學生做課程設計，再選用Windows和Linux的實例部分作為分知識點舉例。

（2）注意教材使用的雙向性。教材對教師來說，主要是借助于教材框架，給予學生該課程的線索，方便教學；對于學生來說，教材在方便學生聽課基礎上，主要是讓學生在課后自學和課程設計時參考。

（3）選取實例時注意與教材理論的銜接。操作系統中很多知識是管理技術的體現，我們選取實例時盡量用學生易理解的合適的例子。如“先來先服務”用超市排隊購物，時間片輪轉法用魔術師轉多個盤子等例子。

三、結束語

《操作系統》課程的教學改革是一個復雜的系統工程，筆者力圖從教學內容、教學方式、實踐教學環節制定以及教材的選擇等方面對該課程進行深入改革，給學生建立一個完整立體的操作系統架構。