大學(xué)《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》課程教學(xué)方法探討

【摘要】《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》課程是大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的必修課程。文中提出在課程教學(xué)中采用前后聯(lián)系、運(yùn)用比喻、繪制示意圖、溫故歸總、多問勤思等的教學(xué)方式，使得學(xué)生對計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)這一課程有生動形象的認(rèn)識，加深對該課程相關(guān)知識點(diǎn)和相關(guān)概念的理解。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng) 課堂教學(xué) 方式方法

中圖分類號： G642

一、導(dǎo)言

操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中必不可少的基本系統(tǒng)軟件，而現(xiàn)在普遍流行的智能電子“寵物”如手機(jī)、ipad等電子產(chǎn)品中更是不乏存在操作系統(tǒng)的功能。另一方面，大學(xué)《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》課程也是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的必修課程及學(xué)位課程；同時(shí)，該課程的知識點(diǎn)也是大部分院校錄取計(jì)算機(jī)碩士研究生的考核課程之一。對每個(gè)計(jì)算機(jī)專業(yè)的大學(xué)學(xué)生來說其重要性可見一斑。但是，操作系統(tǒng)課程的教學(xué)內(nèi)容又有其特殊性。例如：課程主要講原理[1]，而不是具體針對于研發(fā)和設(shè)計(jì)某一特定的操作系統(tǒng)；而講授知識點(diǎn)中又有很多的概念、定義、性質(zhì)、特征、算法等細(xì)而廣的特點(diǎn)。正是在這些因素的存在下，使得學(xué)生對該課程的感覺可謂是又愛又恨。這也為我們講授本課程的教師提出了不小的挑戰(zhàn)，如何既教會學(xué)生原理，又教好學(xué)生為后續(xù)課程或相關(guān)知識領(lǐng)域做準(zhǔn)備的要求，迫使我們教學(xué)工作者對該課程也頗感壓力和責(zé)任艱巨的感慨。本文在經(jīng)過親身的幾年一線教學(xué)及與老教師交流中，提出在課程教學(xué)中的幾點(diǎn)方式和方法的感想，試探性的與有類似情形的學(xué)者、專家、教師探討。

二、課堂教學(xué)方法探討

下面就從五個(gè)方面討論教學(xué)中的方法。

2.1 課程中運(yùn)用“前后聯(lián)系”方式教學(xué)

哲學(xué)中告訴我們，世界上的萬事萬物都是普遍聯(lián)系著的。那么我們的課程中的知識點(diǎn)也是一樣。從普遍的操作系統(tǒng)教材中可以看出，幾乎所有的操作系統(tǒng)教程都是圍繞操作系統(tǒng)的功能展開敘述的。而操作系統(tǒng)中的功能之間更是緊密聯(lián)系、相互銜接的。在教學(xué)中我們就更應(yīng)該使用前后聯(lián)系的方式展開教學(xué)。例如在講授“進(jìn)程”的知識點(diǎn)時(shí)，一般都是先介紹進(jìn)程的狀態(tài)之后再介紹用P、V原語實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的互斥或同步問題。我們都知道在進(jìn)程的生命周期內(nèi)，一個(gè)進(jìn)程包含有：執(zhí)行狀態(tài)、等待（阻塞）狀態(tài)、就緒狀態(tài)等[2]。而后在講授P、V原語操作時(shí)對P操作和V操作中的判斷等于零條件時(shí)的思考：①在執(zhí)行完P(guān)操作，即信號量減1后，仍大于或等于零返回。為何信號量等于零也可以使P原語返回，該進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行？②在執(zhí)行完V操作后，即信號量加1后，為何在等于零時(shí)從等待該信號的隊(duì)列中喚醒一個(gè)進(jìn)程？我們在講授時(shí)可使用前后聯(lián)系方式告訴學(xué)生：在前面介紹的進(jìn)程狀態(tài)中，進(jìn)程有阻塞狀態(tài)、就緒狀態(tài)，P操作后信號量等于零表示已經(jīng)有一個(gè)進(jìn)程處于執(zhí)行態(tài)了，如果得到小于零的結(jié)果就是阻塞狀態(tài)了。同樣在V操作后信號量等于零表示這個(gè)進(jìn)程變成了就緒狀態(tài)了，仍小于零就是需要喚醒進(jìn)程進(jìn)入就緒了。至此，用這個(gè)例子告知學(xué)生操作系統(tǒng)知識點(diǎn)雖多，但用聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)可使知識點(diǎn)串起來，形成系統(tǒng)化的知識架構(gòu)。

2.2 運(yùn)用“比喻”方式講解難理解部分

操作系統(tǒng)中的知識點(diǎn)有些是比較難讓學(xué)生直接了解其含義的。文藝界有個(gè)說法叫“藝術(shù)來源于生活”。我們的操作系統(tǒng)的知識點(diǎn)一樣可以用生活中的實(shí)例來比喻。比如在講：進(jìn)程創(chuàng)建、撤銷、喚醒、阻塞等進(jìn)程控制時(shí)，提到進(jìn)程的撤銷分幾種情況[3]①該進(jìn)程已完成其所要求的功能而正常終止；②由于某種錯誤導(dǎo)致非正常終止；③祖先進(jìn)程要求撤銷某個(gè)子進(jìn)程。那么根據(jù)這些概念，我們可以比喻：“人”做為客觀實(shí)體也是有生命周期的，也是有消亡的。那么人的消亡也有“壽終正寢”這樣正常生命的終止，類似于進(jìn)程撤銷中的第一種情況；人由于犯了殺人罪等不可饒恕的罪惡，也是會被正法的，類似于進(jìn)程撤銷中的第二中情況；在古代，就有“君要臣死，臣不得不死”的古話，類似于進(jìn)程撤銷中的第三中情況。再比如在介紹進(jìn)程阻塞和喚醒原語操作時(shí)，提到：阻塞原語在一個(gè)進(jìn)程等待某一事件發(fā)生，但發(fā)生條件尚不具備時(shí)，被該進(jìn)程自己調(diào)用阻塞原語用來阻塞自己；當(dāng)?shù)却?duì)列中的進(jìn)程所等待的事件發(fā)生時(shí)，等待該事件的所有進(jìn)程都將被喚醒，一個(gè)處于阻塞狀態(tài)的進(jìn)程不能自己喚醒自己。在解釋為何阻塞是可以自己阻塞自己，喚醒時(shí)不能自己喚醒自己？我們可以同樣以“人”為例比喻：人休息時(shí)是自己使自己睡著的，而在進(jìn)入深度睡眠后，設(shè)定的某一時(shí)間一到，是通過鬧鐘或者旁人來叫醒自己的。用這樣的比喻使得學(xué)生能對進(jìn)程撤銷方式、進(jìn)程的阻塞和喚醒的理解變得生動起來。更為之有趣的是，在本人的某次教學(xué)中，進(jìn)程撤銷的第三種比喻還沒有說出來，下面的某個(gè)同學(xué)就把那句“君”與“臣”的古話復(fù)述了出來，足可見比喻方式的使用在該課程教學(xué)中的效果是明顯的。

2.3 課堂中的前 “溫故”和后“歸總”并舉

孔子曰“溫故而知新”。在我們這個(gè)知識繁，概念、特征、特點(diǎn)多的課程教學(xué)中，每堂課講授新知識時(shí)的復(fù)習(xí)是很重要的，只有先復(fù)習(xí)了以往的學(xué)習(xí)內(nèi)容，才能對我們知識點(diǎn)有個(gè)貫穿的聯(lián)系，對接收新的知識也容易入手；同樣，課程結(jié)束前的歸納總結(jié)，也是我們?nèi)魏握n程教學(xué)中都會使用的方式。所以，“溫故”和“歸總”，看似普通的道理，是我們教學(xué)中一貫不變的真理和簡單實(shí)用的方法。

2.4多提問題，勤做思考

“業(yè)精于勤荒于嬉，行成于思而毀于隨”就告誡我們說，要勤思考。所以在我們的教學(xué)過程中，我們一樣要學(xué)會對學(xué)生多提問題，使學(xué)生養(yǎng)成勤思考的好習(xí)慣，這樣才能更好的對相應(yīng)的知識點(diǎn)有自己深刻的認(rèn)知，而不是“填鴨”式的灌輸，對我們的教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)也能起到事半功倍的效果。

三、結(jié)束語

本文從親身教學(xué)的經(jīng)歷中歸納總結(jié)了幾點(diǎn)在大學(xué)《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》課程教學(xué)中的一些心得體會，期望能起到拋磚引玉之作用，希望與大家共同交流與討論。

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳向群等.操作系統(tǒng)教程（第二版）[M].北京大學(xué)出版社.2006.

[2]湯小丹等.計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)（第三版）[M].西安電子科技大學(xué)出版社.2007.

[3]張堯?qū)W等.計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教程（第四版）[M].清華大學(xué)出版社.2013.

[4]梁紅兵等.《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》學(xué)習(xí)指導(dǎo)與題解（第二版）[M].西安電子科技大學(xué)出版社.2008.