基于工作過程導向的操作系統課程教學探討

[摘要]操作系統是一門重要專業基礎理論課程。由于課程的理論性強，概念抽象，難于理解，造成了學生學習的困難。本文在基于工作過程導向的教學法的理論指導下，設計了適合操作系統課程教學的任務，并在教學中加以實踐。

[關鍵詞]操作系統 工作過程導向 教學探討

[文獻編碼]dol 10 3969／j issn 0450-9889(C)2011-01-015

操作系統是計算機及其相關專業的一門重要專業基礎理論課程，其教學目標是培養學生理解和掌握計算機操作系統的基本工作原理、設計技術及設計方法，培養和訓練學生分析問題、解決問題的能力和系統軟件開發能力。同時，操作系統又是一門理論性較強的課程，一些職業院校的學生對該門課程的重要性認識不足，因此，如何把操作系統理論與實踐相結合，設計出一種能夠引起學生興趣的教學方法，是擺在操作系統教學人員面前的一個課題。

一、操作系統課程特點

(一)專業知識涉及面廣，知識結構分散

操作系統課程所需要的基礎知識面較廣，必須具備高級語言程序設計、數據結構、計算機組成原理、計算機體系結構等多門課程的專業知識。學生在知識結構不完備，缺乏系統性訓練的情況下，要學好操作系統是不容易的。一些學生為了考試通過只能采取死記硬背的學習方式，學習效果較差，教學質量無法得到保障。

操作系統課程涉及處理器管理、存儲器管理、設備管理、文件管理和用戶接口等內容，每個內容的知識結構相對獨立，內容與內容之間的聯系不太密切，這使得老師在講課中難以把握重點，學生學習沒有條理性等。

(二)實踐環節薄弱，理論難以聯系實際

學生的基礎知識不夠扎實，研究能力不夠強，這些都導致了操作系統課程的實踐環節相對薄弱。一些學生學習完操作系統后，死記硬背大量的理論知識，卻不知道怎樣應用這些知識。學完課程不久，所背理論知識也就忘記了。

(三)理論性強，概念抽象，不易理解

操作系統課程主要講授操作系統原理、算法設計及實現方法。課程理論性強，概念抽象，既有系統結構設計策略，又有核心模塊的設計思想，內容龐雜，涉及面廣。對于這樣的課程，學生的學習積極性不高。

二、基于工作過程導向的教學模式研究的理論依據

工作過程為導向是20世紀80年代以來，世界職業教育教學論中出現的一種新的思潮，它是在德國關鍵能力討論的基礎上發展起來的職業教育理念和教學方法。工作過程為導向的職業教育是將認知過程與職業活動結合在一起，強調“為了行動而學習”和“通過行動來學習”，在自己動手的實踐中，掌握職業技能、學到專業知識，從而構建屬于自己的經驗和知識體系。

工作過程為導向的教學認為，學生的學習是一個行動過程，只能通過做，通過體驗來學習。它關注學生的興趣和需求，更強調由學生自己設立學習目標，進行批判性的、創造性的、解決問題的、發現式的學習，同時注重情境相關的感受和經驗積累，感受完整的職業工作過程。

現代職業教育中，學習的目標是獲得職業動手能力，包括最為重要的關鍵能力。工作過程為導向強調職教教學“目標活動”的特點，常用項目教學法、角色扮演法、案例教學法、模擬教學法等教學方法來實現這一教學思想。開展工作過程為導向的教學要求突出以下四個基本要素：一是學生互相合作解決實際問題；二是學生參加全部教學過程；三是學生表現出強烈的學習愿望；四是教師的作用發生了變化，為咨詢者或指導者。

三、基于工作過程導向的操作系統課程的教學實踐

(一)操作系統課程的任務導向分解

任務導向分解就是要在操作系統課程總目標分析的基礎上，進行目標分解，確定不同階段的分目標，根據各目標的最終要求，進行下一層的目標分解，形成相對獨立的子目標。針對操作系統課程的每個單元歸納出相應的相關知識和常識，可以分為三大子任務：

1 教師首先進行操作系統課程知識的講解及演示。比如教師在講解操作系統中的作業管理、進程管理、存儲器管理時主要是采用了演示手段，通過文字、圖像、動畫、聲音等多媒體手段同時調動人的眼、耳、手等器官，盡最大可能發揮主觀能動性，使學生在盡可能短的時間內掌握盡可能多的知識。可以通過多媒體的相關措施，給出操作系統在計算機系統中工作的完整模擬，各種調度算法、分配策略都得到了講解，對分配、調度的結果都做了直觀的演示。這樣，學生就會對操作系統的功能有一個整體的了解，從而可以在操作系統課程的學習過程中較好地把握各部分的內容以及各部分之間的有機聯系。

2 學生在掌握理論知識的基礎上進行實習來鞏固知識點。為了讓學生充分發揮自己的動手能力以及主動地投入到課程的學習過程中，在實習過程中，老師可以提供各種難度層次的實習題。其中，既有概念的理解題又有操作系統各功能模塊的編程題。通過這部分的學習，學生可以鞏固學過的內容，充分體會理論與實際的聯系。

3 學生實習過程中的幫助解答環節。為了充分地輔助學生學好操作系統課程，教師還應該提供多種方式的幫助措施，在幫助環節中既有對課程內容的幫助，又有對課程延伸內容的幫助，擴展學生的學習范圍。

(二)根據分解任務，創設導向學習情境

導向學習情境在操作系統課程的學習過程中發揮著重要的作用，它扮演了一個學習基礎的角色。只有在特定的情境下，學習者的積極性才能獲得最大限度的發揮，學習者的學習效率才能獲得最大限度的提高。從某種意義上說，導向學習情境的作用更像是一種營養，它滲透在學習的過程中，讓學習更自然，更容易建構。導向學習情境模塊為問題解決提供了司信的真實情境，非常典型地安排了學生擔任一個真實的角色，像一個“鉤”把學生“拉”進問題。

以教學活動為主的工作過程為導向教學法，就是要求學生帶著要完成的任務或者須解決的問題去學習、訓練。問題和任務的設計包含了教學模塊相應的知識點和技能點，在設計過程中，須以實際應用的情境去構建任務。學習總是與一定的社會文化背景即“情境”相聯系的，在實際情境下進行學習，可以真實、生動、有效地激發聯想，喚醒長期記憶中有關的知識、經驗或表象，從而使學生能利用自己原有的認知結構中的有關知識與經驗去認識當前所學的新知識和操作技能，賦予所學知識和技能以某種文際意義。

在介紹操作系統課程知識時，由于不可能對操作系統的功能進行實地的觀察，而又想讓學生對操作系統有一個感性的認識，我們就對整個計算機系統在某種程度上進行了模擬，形象地模擬了計算機的三大部件CPU、內存和外存的具體形象以及作業和進程在這三者內部、之間是如何被管理的。給學生提供了一個虛擬的導向學習情境，在這樣的導向學習環境中，學生可以得到一種真實的體驗。

總之，以工作過程為導向的方法在職院操作系統課程教學中的實施，增強了學生的主體意識，提高了學生的學習積極性，很大程度上轉變了傳統教學以教師為中心的觀點。新的課堂教學模式，為學生提供了自主學習的機會，喚起了學生的主體意識。在整個學習過程中，在教師引導下，學生自己去發現、去討論、去講解、去評價，相信學生的學習能力，鼓勵表揚學生，充分肯定學生的學習成果。民主的課堂氛圍，縮短了師生之間的距離，密切溝通、交流，加強了教學合作，充分調動了教與學的積極性，形成了教師樂教，學生樂學的好局面。

責編：黎原