以就業(yè)為導(dǎo)向的《操作系統(tǒng)》課程教學(xué)與實(shí)訓(xùn)體系改革探析

摘要:為了改善傳統(tǒng)的《操作系統(tǒng)》課程中只強(qiáng)調(diào)理論的課程教學(xué)與實(shí)驗(yàn)體系，提出了建立操作系統(tǒng)原理、Linux操作系統(tǒng)實(shí)例分析及應(yīng)用的三階段教學(xué)模式。同時(shí)，根據(jù)當(dāng)前操作系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展及相關(guān)Linux人才的需求，加強(qiáng)《操作系統(tǒng)》課程實(shí)踐教學(xué)和課程設(shè)計(jì)，提出嶄新的教學(xué)方式，以適應(yīng)人才市場(chǎng)的需求。

關(guān)鍵詞:操作系統(tǒng);實(shí)訓(xùn)體系;Linux;教學(xué)

中圖分類號(hào):G43 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1673-291X(2010)02-0211-02

操作系統(tǒng)是最基礎(chǔ)的系統(tǒng)軟件，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心和靈魂。《操作系統(tǒng)》課程作為計(jì)算機(jī)學(xué)科中一門重要的承前啟后的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是學(xué)生深入理解計(jì)算機(jī)的基本運(yùn)行原理、使用和管理計(jì)算機(jī)以及進(jìn)行軟件開發(fā)所必須具備的理論基礎(chǔ)。該課程涉及計(jì)算機(jī)組成原理、高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)等多門課程，導(dǎo)致該課程內(nèi)容龐雜、涉及面廣、實(shí)踐性強(qiáng)。多年來，國內(nèi)外高校均將《操作系統(tǒng)》列為計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心課程之一，并不斷從教學(xué)方式、課堂內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)等方面對(duì)《操作系統(tǒng)》課程教學(xué)進(jìn)行探索和創(chuàng)新，通過多種途徑提高《操作系統(tǒng)》課程教學(xué)質(zhì)量，力求使學(xué)生真正掌握操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與實(shí)現(xiàn)技術(shù)的精髓。為了更好地迎合社會(huì)對(duì)人才的需要，將理論教學(xué)與實(shí)際結(jié)合起來，對(duì)《操作系統(tǒng)》課程的教學(xué)和實(shí)訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行改革是現(xiàn)在面臨的一個(gè)主要課題。

一、教學(xué)方法的改進(jìn)

操作系統(tǒng)課程教學(xué)方法的改進(jìn)應(yīng)適應(yīng)課程教學(xué)改革和專業(yè)發(fā)展的實(shí)際需要，切實(shí)貫徹該課程的教學(xué)大綱和基本要求，不斷完善教學(xué)活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)。充分有效地使用多種教學(xué)手段進(jìn)行課堂教學(xué)，通過多種教學(xué)手段激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，增加課堂教學(xué)的生動(dòng)性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1.課件的制作

傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要是把學(xué)生集中起來，以課堂講授為主，形成一種“灌輸式”的教學(xué)方法。現(xiàn)在雖然有多媒體教育，對(duì)教學(xué)起到了一定的積極作用，但課件多是對(duì)書本內(nèi)容的羅列，對(duì)啟發(fā)式、討論式的教學(xué)方法采用得還是比較少。

首先，針對(duì)課件方面的問題，我們嘗試采用板書與課件相結(jié)合的方式。在操作系統(tǒng)課程教學(xué)中采用電子教案實(shí)現(xiàn)陳述性強(qiáng)的理論講解，但對(duì)于需互動(dòng)性講解的問題，則宜保留板書手段或利用多媒體教室的展示臺(tái)來投影書寫內(nèi)容。課件的內(nèi)容要對(duì)課程內(nèi)容跨章節(jié)地組織起來，形成一個(gè)整體，這其中也要包括本課程與其他課程之間的關(guān)聯(lián)。其次，要將操作系統(tǒng)中理論性很強(qiáng)的、抽象的內(nèi)容制作成FLASH動(dòng)畫，使學(xué)生加深理解，并通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，使學(xué)生課下也能夠使用課件進(jìn)行自主復(fù)習(xí)。

2.充分使用實(shí)例

當(dāng)前主流操作系統(tǒng)有Windows和Linux。Linux具有代碼公開的特點(diǎn)，教師在教學(xué)過程中可以拿Linux操作系統(tǒng)的某些功能模塊進(jìn)行實(shí)例剖析，讓學(xué)生掌握操作系統(tǒng)某些模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的功能，以提高學(xué)生對(duì)操作系統(tǒng)的理解和解決問題的綜合能力。

3.提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

教師可以通過布置學(xué)生作業(yè)來鞏固課堂講授的知識(shí)，也可提供一些系統(tǒng)內(nèi)核源程序和指導(dǎo)性框圖來幫助學(xué)生自己分析實(shí)例操作系統(tǒng)中相應(yīng)功能模塊，教師還可提前提供一些閱讀材料分配討論課題，讓學(xué)生在上課之前先閱讀和思考討論題，課堂上有準(zhǔn)備地學(xué)習(xí)探討。作為課堂教學(xué)的補(bǔ)充，教師可以將課程的電子教案講稿上網(wǎng)，提供給學(xué)生上網(wǎng)閱覽或下載，通過電子郵件解答學(xué)生疑問或開辟專門的研討論壇，讓學(xué)生積極參與討論交流。在課堂教授過程中教師可以用一些課時(shí)進(jìn)行課堂討論，適當(dāng)?shù)靥釂枌W(xué)生，啟發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)的思考。

二、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的更新

在講授操作系統(tǒng)理論原理的同時(shí)，要加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，按照當(dāng)前的社會(huì)需求，調(diào)整《操作系統(tǒng)》課程的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，對(duì)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行合理安排，充分發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)作用，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的綜合能力，真正培養(yǎng)學(xué)生在系統(tǒng)軟件開發(fā)方面的綜合能力。

1.Linux操作系統(tǒng)

目前，隨著Linux操作系統(tǒng)在國內(nèi)日益普及以及各種智能電子設(shè)備的應(yīng)運(yùn)而生，業(yè)界許多公司對(duì)Linux專業(yè)人才的渴求與日俱增，各個(gè)層次的需求都更加豐富，特別是懂得網(wǎng)絡(luò)管理、系統(tǒng)管理以及軟件開發(fā)的人才。理想的情況下，一個(gè)合格的Linux人才應(yīng)該了解Linux概念和基本操作，擁有一年以上的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)數(shù)據(jù)庫有所認(rèn)識(shí)，最好精通一種程序語言。但是，擁有這樣條件的人市場(chǎng)上并不多見。據(jù)估計(jì)，隨著Linux的廣泛應(yīng)用，2009年前后，我國的Linux人才缺口將達(dá)到120萬。可見，一個(gè)熟練使用Linux操作系統(tǒng)并了解操作系統(tǒng)原理的人才是相當(dāng)緊缺的。據(jù)此，我們要在操作系統(tǒng)課程中加入對(duì)Linux操作系統(tǒng)原理的講解，并要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中熟練使用Linux。

2.實(shí)例分析

所謂“實(shí)例教學(xué)”，就是對(duì)課程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容，選配適當(dāng)?shù)膱?chǎng)景進(jìn)行演示和說明，把生硬的配置過程和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來，把抽象的內(nèi)容具體化、形象化，并適當(dāng)加以引伸，引導(dǎo)并激發(fā)學(xué)生作進(jìn)一步的思考和探索，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)選擇LINUX，并在這種平臺(tái)上用C語言來實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。對(duì)進(jìn)程、進(jìn)程通信、存儲(chǔ)管理、文件系統(tǒng)等各部分內(nèi)容編寫實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要有針對(duì)性，以便于學(xué)生結(jié)合課堂上的實(shí)例講解，理解操作系統(tǒng)的抽象內(nèi)容。要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、討論，鼓勵(lì)學(xué)生組成討論小組，并寫課程小論文，以加強(qiáng)學(xué)生之間的交流。這種教學(xué)模式較之傳統(tǒng)的教學(xué)模式明顯提高了學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解和掌握。

3.根據(jù)專業(yè)確定具體的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

從《操作系統(tǒng)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)來看，內(nèi)容一般包括單機(jī)系統(tǒng)的安裝配置及使用、分時(shí)系統(tǒng)的操作及使用、操作系統(tǒng)的模擬實(shí)現(xiàn)以及操作系統(tǒng)算法設(shè)計(jì)。由于受到師資力量、實(shí)驗(yàn)條件及學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)等因素的影響，多數(shù)高校僅能做到前兩類實(shí)驗(yàn)，有些高校只做第二類實(shí)驗(yàn)，這在一定程度上制約著操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。根據(jù)我國的現(xiàn)狀，更大程度上需要使操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與專業(yè)人才培養(yǎng)緊密結(jié)合起來，所以，應(yīng)該根據(jù)學(xué)生所學(xué)的計(jì)算機(jī)專業(yè)的不同，適當(dāng)?shù)卮_定實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。例如，信息管理專業(yè)的學(xué)生可以強(qiáng)調(diào)某具體操作系統(tǒng)的安裝配置及使用、分時(shí)系統(tǒng)的操作及使用，而軟件專業(yè)的學(xué)生可以強(qiáng)調(diào)嵌入式操作系統(tǒng)的模擬實(shí)現(xiàn)、開發(fā)以及操作系統(tǒng)算法設(shè)計(jì)。

三、課程體系的創(chuàng)新

過多的理論介紹，既增加學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，又不能突出教學(xué)重點(diǎn)，還會(huì)挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。尤其是考慮到學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)方向，一方面我們要注重理論體系的教學(xué)，另一方面我們更應(yīng)該重視學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為此，在《操作系統(tǒng)》課程建設(shè)的過程中，經(jīng)過不斷的改革和探索，我們采取了一種集課堂講授、技術(shù)交流討論、實(shí)例演示、實(shí)驗(yàn)和課程項(xiàng)目為一體的多模式教學(xué)方法。這種多模式教學(xué)方法能夠有利于學(xué)生發(fā)揮學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性和積極性，能夠在知識(shí)掌握、實(shí)踐能力、分析問題和解決問題能力、創(chuàng)新能力等方面得到鍛煉和提高，效果比較理想。

1.知識(shí)的融會(huì)貫通

幾乎每一門課程都有前驅(qū)和后續(xù)課程，《操作系統(tǒng)》也不例外。在長期的教學(xué)實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)始終存在學(xué)生無法將《操作系統(tǒng)》課程相關(guān)知識(shí)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)其他部分知識(shí)良好銜接以及很難將該課程的知識(shí)進(jìn)行具體應(yīng)用的問題。學(xué)生掌握的知識(shí)相對(duì)孤立，并沒有將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，以致于所掌握的知識(shí)并不牢靠，各種知識(shí)點(diǎn)處于分離狀態(tài)。所以，筆者認(rèn)為，國內(nèi)高校計(jì)算機(jī)專業(yè)應(yīng)將有關(guān)內(nèi)容想辦法消化在《操作系統(tǒng)》或其先修課程中，使學(xué)生對(duì)整個(gè)專業(yè)課程有一個(gè)較全面的了解，讓學(xué)生在頭腦中形成一條清晰的學(xué)科主線。

2.教材與所授課程內(nèi)容的確定

教材的選用和教學(xué)內(nèi)容的確定，要始終圍繞課程的教學(xué)大綱進(jìn)行。大綱所要求的“基礎(chǔ)性”、“實(shí)用性”的內(nèi)容是學(xué)生拓寬知識(shí)面和繼續(xù)學(xué)習(xí)的保證，必須詳細(xì)講解，并且要求學(xué)生必須掌握。另外，實(shí)驗(yàn)大綱和技能考核所要求的內(nèi)容也必須保證，因?yàn)閷?shí)踐是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、加深理解和掌握課堂學(xué)習(xí)知識(shí)、增強(qiáng)創(chuàng)造力的重要途徑。有了一定的理論做基礎(chǔ)，再通過實(shí)踐，才有可能產(chǎn)生新的觀點(diǎn)和方法，從而使學(xué)生具備維護(hù)系統(tǒng)以至開發(fā)系統(tǒng)的能力。

另外，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，一些新的概念、方法也被不斷引入到操作系統(tǒng)中，這些新的、前沿性的知識(shí)在教材上往往都沒有介紹或者介紹得不全面。對(duì)此，教師必須加強(qiáng)學(xué)習(xí)和知識(shí)更新，注意收集這些信息，并在課堂上及時(shí)地介紹給學(xué)生，以保證學(xué)生學(xué)到最新的知識(shí)。

目前，國內(nèi)出版的操作系統(tǒng)教材，基礎(chǔ)理論知識(shí)所占的比重較大，而技能培養(yǎng)和訓(xùn)練內(nèi)容則相對(duì)較少，因此，必須適當(dāng)增加這些內(nèi)容，同時(shí)向?qū)W生推薦一些相關(guān)的參考書和技術(shù)報(bào)告，以彌補(bǔ)教材的不足，擴(kuò)展學(xué)生的視野，提高學(xué)生的能力。對(duì)于教材中一些繁雜的理論闡述或者是其他課程已經(jīng)學(xué)習(xí)過的內(nèi)容，教師應(yīng)該進(jìn)行適當(dāng)刪減。這些刪減的內(nèi)容，可以作為學(xué)生的課外閱讀內(nèi)容去處理，對(duì)于基礎(chǔ)比較好的學(xué)生，鼓勵(lì)其深入鉆研下去并加強(qiáng)課外輔導(dǎo)。

3.課程的考核方法

為了更好地考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增強(qiáng)教學(xué)效果，增加學(xué)生的就業(yè)機(jī)會(huì)，本課程進(jìn)行了考試改革，考試分為上機(jī)操作、理論考查和操作系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)三個(gè)部分。上機(jī)操作要求學(xué)生熟練運(yùn)用桌面以及命令方式來使用Linux操作系統(tǒng);理論考查主要是閉卷筆試;操作系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)大作業(yè)則是讓學(xué)生通過本學(xué)期所學(xué)習(xí)的操作系統(tǒng)功能，按照自己的具體要求，用文字的方式描述一下自己要設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)在各個(gè)功能上用什么方法來實(shí)現(xiàn)。通過這種考核方式能夠客觀公正地檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并且使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中既注重實(shí)際操作能力的提高，又注重原理方面的理解。

四、結(jié)束語

當(dāng)今世界，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展日新月異。因此，在《操作系統(tǒng)》課程的教學(xué)中，在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上，充分運(yùn)用教師和學(xué)生的共同力量，在努力改進(jìn)教學(xué)方法、抓好課堂教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，致力于課程實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的更新和課程體系的創(chuàng)新。