操作系統(tǒng)課程教學(xué)方法探索

　　摘要：針對目前操作系統(tǒng)課程在教學(xué)過程中不能夠充分地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、學(xué)生容易感到枯燥乏味等問題，本文提出將比喻教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、分層次教學(xué)法等教學(xué)方法引入課程教學(xué)中，并結(jié)合具體案例予以闡述，從而達(dá)到增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性，提高教學(xué)效果的目的。
　　關(guān)鍵詞：操作系統(tǒng)；比喻教學(xué)法；啟發(fā)式教學(xué)法；任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法；分層次教學(xué)法
　　
　　操作系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的主干基礎(chǔ)理論課程，主要介紹操作系統(tǒng)的基本原理和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生理解計(jì)算機(jī)深層次理論，樹立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)整體框架，從而為學(xué)生以后的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是，操作系統(tǒng)課程內(nèi)容體系繁多、理論性強(qiáng)且抽象，教學(xué)方法陳舊，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，教學(xué)效果不佳。因此，如何生動深入介紹操作系統(tǒng)課程中涉及到的深?yuàn)W晦澀的原理，如何不斷探索更加完善的教學(xué)方法以圖改進(jìn)課程教學(xué)水平、提高教學(xué)效率和質(zhì)量成為擺在我們面前的一個(gè)亟需解決的問題。
　　
　　1　操作系統(tǒng)課程教學(xué)現(xiàn)狀
　　
　　操作系統(tǒng)課程的理論性較強(qiáng)、內(nèi)容抽象，常采用集中的“灌輸式”課堂授課，知識的傳授是單向的，對啟發(fā)式、任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)方法采用的比較少，這樣就無形中將學(xué)生置于被動接收的地位，讓學(xué)生感到枯燥乏味，學(xué)習(xí)的積極主動性不高。所以，我們應(yīng)當(dāng)采用多元化的教學(xué)方法，如比喻教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法等，針對不同的教學(xué)內(nèi)容，選擇不同的教學(xué)方法，從而引導(dǎo)學(xué)生積極思考，增強(qiáng)學(xué)生的信心和參與意識，提高教學(xué)水平。
　　
　　2　教學(xué)方法探索與實(shí)踐
　　
　　2.1　比喻教學(xué)法
　　操作系統(tǒng)課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于清晰講解抽象的設(shè)計(jì)原理、概念、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法。為此，在課堂講授中，將實(shí)際生活中人們熟悉的事物與枯燥、抽象的操作系統(tǒng)概念、基礎(chǔ)理論進(jìn)行類比，有助于學(xué)生直觀、形象地理解操作系統(tǒng)的理論知識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。靈活運(yùn)用比喻是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、避免灌輸理論的有效方法。比喻增強(qiáng)了教學(xué)語言的影響力，使得操作系統(tǒng)理論課教學(xué)起到事半功倍的效果。
　　例如，“進(jìn)程”是操作系統(tǒng)中最重要的基本概念之一，是學(xué)習(xí)后續(xù)內(nèi)容的基礎(chǔ)。它和“程序”的概念如何區(qū)分呢?如果簡單地將進(jìn)程和程序的特點(diǎn)進(jìn)行對比介紹，學(xué)生不易理解且會感覺很乏味。我們可以用學(xué)生熟悉的word文檔處理器來做類比，就可以幫助學(xué)生很容易理解這兩個(gè)概念之間的區(qū)別和聯(lián)系，如表1所示。
　　
　　“死鎖”也是操作系統(tǒng)中一個(gè)非常重要的概念。我們可以用“推鐵環(huán)”游戲來類比描述它包括的知識點(diǎn)：死鎖的定義、死鎖的起因、死鎖的必要條件，如表2所示。
　　
　　由上述案例可知，比喻教學(xué)法可以使復(fù)雜、抽象的問題變得簡單而具體，學(xué)生接收知識的效果要好。只要能夠巧妙地設(shè)計(jì)與教學(xué)內(nèi)容相匹配的案例，比喻恰當(dāng)，對學(xué)生理解和掌握知識點(diǎn)有很大的幫助。
　　
　　2.2　啟發(fā)式教學(xué)法
　　教師在教學(xué)活動中，盡量充當(dāng)引導(dǎo)者的角色，采用啟發(fā)式的教學(xué)方法，要善于為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境，積極引導(dǎo)學(xué)生思考，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，并試圖通過各種方法來解決問題。這種教學(xué)方法使學(xué)生在教學(xué)過程中變被動為主動，能很好的調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
　　在講授新內(nèi)容時(shí)，設(shè)計(jì)好各種問題，將原理用一個(gè)個(gè)問題引出來。在講述答案前，請學(xué)生自己考慮一下可用什么方法解決提出的問題。通過提問，讓學(xué)生主動去思考解決問題的方法，比較自己的解決方法和已有方法的不同，從而學(xué)到一些好的思維方式。對于教材介紹的一些算法和程序，采用小組討論的方式讓學(xué)生討論。在小組討論之后，每組派代表上臺講述對于課程內(nèi)容的理解，同時(shí)提出疑問讓全班學(xué)生一起討論，最后由教師點(diǎn)評。這種方式既可活躍課堂氣氛，又能讓學(xué)生在思考中提高創(chuàng)新能力。
　　例如我們在講解經(jīng)典同步問題讀者一寫者問題(第一類)時(shí)，可以逐步創(chuàng)設(shè)問題情境，由同學(xué)們根據(jù)問題進(jìn)行討論，引發(fā)大家思考。
　　首先設(shè)置問題一：在讀者一寫者問題中，誰和誰之間需要互斥?同時(shí)給出提示的備選答案A：讀者和寫者間需要互斥；B：寫者和寫者間需要互斥；C：讀者和讀者間需要互斥。在學(xué)生討論得出答案之后，進(jìn)一步設(shè)置問題二：既然不限讀者人數(shù)，為什么要設(shè)readcount變量來跟蹤有多少進(jìn)程正在讀對象呢?可以再給出一些信息來提示學(xué)生：什么時(shí)候占用數(shù)據(jù)(對象)?什么時(shí)候釋放數(shù)據(jù)(對象)?通過問題，激發(fā)學(xué)生思考的激情，引導(dǎo)學(xué)生思考的方向，歸納總結(jié)學(xué)生群體思考討論得出的結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生積極主動的學(xué)習(xí)態(tài)度，也能收到很好的教學(xué)效果。
　　在采用啟發(fā)式教學(xué)方法中，創(chuàng)設(shè)適宜的問題情境，要求教師熟悉教材內(nèi)容、掌握教材知識體系結(jié)構(gòu)、了解學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和良好的課堂控制能力，這樣才能創(chuàng)設(shè)難度適宜的問題情境，才能逐步啟發(fā)學(xué)生思考并掌握教學(xué)內(nèi)容。
　　
　　2.3　任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法
　　任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法，是指教師把教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成一個(gè)或多個(gè)具體的任務(wù)，讓學(xué)生通過完成這些任務(wù)，掌握教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。它是一種以學(xué)生主動學(xué)習(xí)，教師加以引導(dǎo)的教學(xué)方法。它打破了傳統(tǒng)教學(xué)方法中注重學(xué)習(xí)的循序漸進(jìn)和積累的老套路，不是按照教學(xué)內(nèi)容的從易到難的順序，而是以完成一個(gè)任務(wù)來驅(qū)動學(xué)生學(xué)習(xí)，通過探索問題來驅(qū)動和維持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動機(jī)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。通過這種協(xié)作和溝通，學(xué)生可以看到問題的不同側(cè)面和解決途徑，開闊了學(xué)生的思路，產(chǎn)生對知識新的認(rèn)識與理解。
　　例如在哲學(xué)家就餐問題中，課堂上可以只介紹其中一種解決方案。然后將學(xué)生分組，鼓勵(lì)各組學(xué)生協(xié)同作業(yè)，去找到該問題的更多的解決方案。最后各小組在班級內(nèi)采用現(xiàn)場報(bào)告的方式，闡釋該方案的設(shè)計(jì)思想、實(shí)現(xiàn)方法，并將此作為學(xué)生期末成績考核的一部分。在完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過程中，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、協(xié)作能力和查詢、收集和利用資料的能力。
　　
　　2.4　分層次教學(xué)
　　由于不同的學(xué)生先前的知識基礎(chǔ)可能不同，或個(gè)人的智力差異再或?qū)W習(xí)狀態(tài)的不同導(dǎo)致學(xué)生的現(xiàn)實(shí)水平是有差異的?；诖耍瑢Ρ姸鄬W(xué)生采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)顯然是不合理的。我們在教學(xué)中應(yīng)充分認(rèn)識學(xué)生的現(xiàn)狀，從多個(gè)層面上設(shè)計(jì)教學(xué)，以兼顧到部分同學(xué)或高或低的需求。
　　1)課堂教學(xué)分層次。
　　在課堂教學(xué)過程中，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置難易程度不同的問題，然后根據(jù)問題難易來選擇不同的同學(xué)回答，這樣會讓不同層次的同學(xué)都感到有機(jī)會參與課堂，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。經(jīng)過實(shí)踐證明，這樣的分層次教學(xué)會對授課起到非常良好的推動作用。
　　2)教學(xué)內(nèi)容分層次。
　　再如，對大部分學(xué)生而言，要求掌握操作系統(tǒng)的基本概念、原理和算法。而對于準(zhǔn)備參加研究生考試的同學(xué)，課堂上的基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容是不夠的，可以分析和研究歷次考研的考題和內(nèi)容分布，對相關(guān)的知識點(diǎn)加強(qiáng)掌握。對于將要從事基于操作系統(tǒng)做軟件開發(fā)的同學(xué)而言，教學(xué)內(nèi)容要更多的偏向應(yīng)用，提高對學(xué)生操作系統(tǒng)應(yīng)用能力要求。
　　3)課后作業(yè)分層。
　　針對教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)能力，分層次選編基本鞏固性練習(xí)、拓展性練習(xí)、綜合性練習(xí)。同時(shí)對學(xué)生的輔導(dǎo)、批改作業(yè)體現(xiàn)不同的方式。
　　在分層次教學(xué)中，由于不同層次的學(xué)生有著明確的各自不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)，這可大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。
　　
　　3　結(jié)語
　　
　　操作系統(tǒng)原理是一門抽象的課程，在教學(xué)中激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情、提升教學(xué)效果，依賴于教學(xué)方法的不斷創(chuàng)新。在實(shí)際教學(xué)中，我們打破傳統(tǒng)的“灌輸式”教學(xué)，引入文中提到的一些新的教學(xué)方法，學(xué)生對枯燥的理論知識更易于理解和接受，有效地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，激發(fā)了學(xué)生的潛能，收到了很好的教學(xué)效果。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]滕艷平，王海珍，潘海珠.高校操作系統(tǒng)課程教學(xué)創(chuàng)新模式的研究與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育，2009(7)：102.
　　[2]羅海艷，吳秀華，王玨.農(nóng)業(yè)院校計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)課程教學(xué)思考[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：社會科學(xué)版，2009(5)：610.
　　[3]王知非，羅秋濱，石研.操作系統(tǒng)課程教學(xué)與學(xué)生能力培養(yǎng)[J].計(jì)算機(jī)教育，2008(14)：73.
　　[4]黃澤偉，黎兵.“任務(wù)式”教學(xué)法在Linux操作系統(tǒng)中的應(yīng)用探討[J].重慶電力高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2007(3)：55.
　　
　　(編輯：姚彥