師范院校計算機操作系統(tǒng)課程實踐教學法的探索

喬蕊 李靖

摘 要： 本文分析計算機操作系統(tǒng)課程傳統(tǒng)教學的缺點，通過對本專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的研究，結合課程自身與我院特點，提出實踐教學法在計算機操作系統(tǒng)課程教學中的具體應用。

關鍵詞： 師范院校 計算機操作系統(tǒng)課程 實踐教學法

1. 現(xiàn)狀分析

計算機操作系統(tǒng)在很多高校僅安排理論課教學，因而存在基礎教學與實踐應用相脫離的矛盾[1]。學生更傾向于對實踐性較強的計算機技術類課程的學習，而對理論成分較多、相對比較枯燥的基礎課程表現(xiàn)出反感、排斥。這樣雖然學生可在短時間內掌握一些計算機應用開發(fā)技能，但只能知其然而不知其所以然，在高層次的開發(fā)、應用和研究中就顯得基礎知識匱乏，不能靈活應對各種問題，缺少基礎知識的支撐。鑒于此，本文在周口師范學院計算機專業(yè)計算機操作系統(tǒng)課程傳統(tǒng)教學的基礎上，探索計算機專業(yè)理論性課程的教學方法，創(chuàng)新實踐教學法在計算機操作系統(tǒng)課程教學中的應用。

2. 計算機操作系統(tǒng)課程教學內容

計算機操作系統(tǒng)是計算機科學與技術專業(yè)必修的專業(yè)基礎課之一，是一門涉及較多硬件知識的計算機系統(tǒng)軟件課程。該課程從操作系統(tǒng)實現(xiàn)資源管理的觀點出發(fā)，闡述如何對計算機系統(tǒng)中的硬、軟件資源進行管理，使計算機協(xié)調一致地、有效地為用戶服務，充分提高資源的使用效率，提高計算機系統(tǒng)的可靠性和服務質量[1]。

2.1課程的定位和目的。

計算機操作系統(tǒng)的課程定位應當與本校的人才培養(yǎng)定位相一致。

我校是師范類本科院校，位于河南省中東部，所在城市人口眾多，農業(yè)相對發(fā)達，工業(yè)較為落后。基于院校自身情況及地域特征，我校辦學指導思想以全面提高師生的實踐與創(chuàng)新能力為核心，建設一支數(shù)量充足、素質優(yōu)良、結構合理、具有較強實踐能力和創(chuàng)新精神的應用型師資隊伍。因此，“計算機操作系統(tǒng)”課程是我院計算機專業(yè)的專業(yè)基礎核心課程，培養(yǎng)目標是使學生理解操作系統(tǒng)的基本概念和主要功能，掌握常用操作系統(tǒng)的使用和一般管理方法，了解它是如何組織和運作的，既熟練掌握本門課程的理論知識又具有較強的實踐能力，從而為學生以后學習和工作打下基礎。

2.2傳統(tǒng)教學法的利與弊。

目前，多數(shù)高校采用多媒體課件加黑板板書的教學方法進行計算機操作系統(tǒng)課程的課堂教學。采用多媒體教學一方面可以增大單位時間的信息流量，另一方面可以利用PPT等辦公軟件，將難以理解、抽象的知識點以動畫方式分層次地展示，使學生對問題本身有更直觀的認識，如生產者-消費者問題、讀者-寫著問題、哲學家就餐問題等。板書可使講課條理更清晰，與教師授課同步，注重學生參與，互動性好。傳統(tǒng)課堂教學方法中，除了課件中的例題外，還配套課堂練習及課后作業(yè)。課堂練習可以使學生有針對性地鞏固本節(jié)知識點，突破重難點；課后作業(yè)培養(yǎng)學生獨立思考、解決問題的能力，是對本節(jié)知識點掌握度的有效考核。

然而，計算機操作系統(tǒng)課程采用傳統(tǒng)教學法進行教學表現(xiàn)出一些弊端。

操作系統(tǒng)的幾大職能決定了操作系統(tǒng)課程的主要教學內容，從操作系統(tǒng)職能劃分上講變化較小，基本原理變化不大，導致課本內容更新緩慢，反映不出該領域前沿思想，限制學生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。

理論教學與課程實踐嚴重脫離。據了解，部分高校尤其二本院校沒有開設計算機操作系統(tǒng)的相關實踐課程，導致學生很費力地將課堂上教師“灌輸”的知識吞下，卻不知道這些知識的用武之地。

3.實踐教學法的實施

實踐教學法的實施可以從根本上提高學生的學習興趣，引導學生積極主動、深入細致地對本門課程及相關領域進行研究，由傳統(tǒng)課堂上以教師為主導的“灌輸式”學習變?yōu)閷W生廣泛參與的“主動式”學習，對提高計算機操作系統(tǒng)的教學水平有重大意義[2]。通過參考國內外同類課程的開展現(xiàn)狀，結合我校自身特點，本文提出實踐教學法在計算機操作系統(tǒng)課程中的實施從以下幾方面著手。

3.1教師的講課水平是提高學生實踐能力的保障。

多數(shù)在高校執(zhí)教的教師們，尤其青年教師，往往從學校出來直接投入學校工作，知識多來自課本，即使教師備課很認真，參考資料查閱廣泛，但沒有經過實踐錘煉，教師課堂講授的內容只能是紙上談兵，對有些內容的講解只能是淺嘗輒止。為解決上述問題，一方面，教師要注重相關執(zhí)教學科科學研究工作，并積極地把研究成果融入到教學實踐中，實現(xiàn)“學-研”結合，相互促進。另一方面，關注國內外計算機操作系統(tǒng)課程研討活動，積極參與，與國內外名師探討交流，取長補短。再者，積極與IT公司合作，構建“產—學—研”相結合的教學體系[3]。

3.2設計合理的實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。

為了進一步提高學生學習計算機操作系統(tǒng)課程的興趣，糾正部分學生認為學習理論課無用的誤區(qū)，本文設計了本課程具體的實踐環(huán)節(jié)。

3.2.1課前預習。鼓勵學生對本門課程下次課內容進行課前預習，要求學生寫出預習中遇到的問題及他們對某些問題的看法，課前十分鐘隨機抽查學生的預習報告。這種方式不但可以加強教師與學生的交流，增進對學生狀況的了解，而且可以培養(yǎng)學生自主學習習慣。

3.2.2 課內實驗。對于部分重難點內容，由教師設計相應的實驗環(huán)節(jié)，一方面加深學生對知識點的理解，另一方面讓學生動手印證這些知識的正確性，提高他們的學習興趣，引導學生主動發(fā)現(xiàn)問題。比如，在講解進程管理時，可在當前操作系統(tǒng)下演示進程的創(chuàng)建和結束，查看進程的屬性。

3.2.3 大學生科研創(chuàng)新訓練。我校每年資助部分大學生進行科研創(chuàng)新，鼓勵學生對所學知識進行拓展，進一步進行操作系統(tǒng)的研究，實現(xiàn)對原操作系統(tǒng)的剪裁及修改。比如，個別學生實現(xiàn)Solaris進程內存空間分配和釋放過程。

3.2.4 本科畢業(yè)設計。可將本課程相關領域的研究設計成畢業(yè)設計題目，任務量要適度，要求要明確。如題目為基于LINUX的二級文件系統(tǒng)設計，要求既實現(xiàn)對文件的增刪改查，又具備登錄系統(tǒng)、注冊用戶的功能，各個用戶之間的文件系統(tǒng)互不干擾。

3.2.5 參加競賽。在校內實踐的基礎上，鼓勵學生參加省級、國家級編程競賽。

3.3授課方法探討。

計算機操作系統(tǒng)課程基本概念、原理較多，內容枯燥，難以理解，本節(jié)從課堂授課角度進行了一些有益的探索。

3.3.1類比法。四種I/O設備控制方式常常是學生難以理解的部分，可將程序查詢方式比做照看嬰兒，各項活動，如吃、睡等均需要看護者不斷查看才能發(fā)現(xiàn)，因而占用看護者大量的時間；把程序中斷方式比做照看5歲大的幼兒，他的吃、喝等活動不再需要看護者不斷查看，遇到某些情況幼兒會自行向看護者提出請求，因此，看護5歲大的幼兒可進一步降低對看護者時間的占用；將DMA方式類比成小學生寫作業(yè)的過程：教師（CPU）將本次作業(yè)任務下達給班長（DMA），由班長負責傳達給某個學生（I/O），該學生需要在班長的監(jiān)督下完成本次作業(yè)。在該生做作業(yè)的整個過程中不再占用教師的時間，也就是說教師可以在此期間做其他事情，僅在一次作業(yè)的開始和末尾需要教師干預。可將通道方式類比為上述寫作業(yè)過程中增加了一名助教。教師可一次性將多個任務下達給該助教，由助教監(jiān)督不同學生完成各項作業(yè)，這樣對教師的解脫更徹底。

3.3.2演示法。多媒體教學設備的廣泛應用為各項原理“活躍于屏幕”提供了條件。如讀者-寫者問題，可設計動畫與講授同步，屏幕依次動畫顯示：共享資源；第一個讀者進入情況；后續(xù)讀者進入情況；某一個讀者出去情況（判斷是否最后一個）；最后一個讀者出去情況；寫者進入；寫者出去。利用動畫演示對問題進行分析，具有動態(tài)、形象、直觀的特點，可使學生從根本上增加對問題的理解度。

3.3.3啟發(fā)法。對于某些問題的講解如果一味地平鋪直敘可能會使學生乏味，可采用設問設疑，間隔合理的時間，自行回答或者找學生回答的方法。

3.3.4板書法。雖然多媒體授課方式極大地方便教師教學，但板書法依然具有自身優(yōu)勢，可使講課條理清晰，容易吸引學生的注意力。

4.結語

通過實踐教學環(huán)節(jié)的設計，將操作系統(tǒng)的教學、實驗、科研創(chuàng)新、畢業(yè)設計等環(huán)節(jié)聯(lián)系起來，激發(fā)學生對操作系統(tǒng)課程的學習熱情。實現(xiàn)學生從對課本上內容的死記硬背、生搬硬套到靈活應用、深入研究的轉變，進一步為后續(xù)課程的學習及程序設計打下基礎。另外，本文提出的基于實踐教學法的計算機操作系統(tǒng)課程的授課模式為其他計算機專業(yè)理論性課程的授課提供一定的參考。最后，本文對計算機操作系統(tǒng)的授課方法進行探討。

參考文獻：

[1]張羽，谷建華，周興社.“計算機操作系統(tǒng)”課程教學創(chuàng)新實踐[J].計算機教育，2009（14）：41-43.

[2]付沙，楊波.計算機操作系統(tǒng)課程教學改革的研究與探討[J].計算機教育，2010（3）：52-56.

[3]戴瑾，葉保留，費翔林.基于項目實訓的操作系統(tǒng)實驗課[J].計算機教育，2011（21）：87-90.

基金項目：河南省教育廳科學技術研究重點項目，項目編號：13B520265；河南省軟科學研究項目，項目編號：132400411253；河南省教育廳2014年度教師教育課程改革研究項目，項目編號：NO.2014-JSJYYB-090.