摘 要:本文針對《操作系統原理》課程教學的體會,從三個主要方面內容進行了闡述,從課程的特點、課程的教學方法到課程的考核都作了全面詳細的闡述,并提出了相關的修改和完善舉措。
關鍵詞:操作系統原理;課程教學;教學方法
1.《操作系統原理》課程介紹
《操作系統原理》課程是計算機科學與技術專業本科生的專業基礎課,同時也是核心必修課程,課程的主要內容為操作系統的概念和主要功能,包括進程管理、存儲器管理、設備管理、文件系統和用戶接口五大管理功能的基本原理和實現機制。本課程還涵蓋了操作系統的體系結構、任務管理模型、資源管理模式、任務調度算法以及資源分配算法等知識點。通過本課程的學習,使學生對系統軟件有一個全面的認識,使學生了解并掌握操作系統的基本概念和基本結構、操作系統設計和實現的基本原理,使學生認識計算機硬件體系結構與軟件的關系,培養學生綜合應用計算機硬件體系結構、程序設計語言、數據結構、算法設計等知識開發復雜軟件的能力。
本課程是一門理論性和實踐性都較強的課程,教師在教學過程中不但要強調對理論知識的教學,更要重視學生實踐能力的培養,重點放在學生應用能力的實訓上。在教學過程中,應充分注重理論知識與實踐環節的結合,并結合實際系統軟件設計的案例,使學生具備運用操作系統平臺分析和解決實際問題,進行系統軟件設計和開發的能力,同時,本課程也是很多院校碩士和博士入學考試科目。
2.課程教學體會
由于操作系統是計算機的必備系統軟件,是計算機系統中最常用的、最核心的、最接近于計算機硬件的系統軟件,對于學生計算機系統整體概念的建立、計算機系統運行機制的深刻理解和其它計算機專業課程的學習是極其重要的,因此,該課程的學習對學生專業技能的培養有很重要的作用。本文以下對課程的教學體會進行闡述。
2.1課程的特點
《操作系統原理》的先導課程為《計算概論》、《C語言程序設計》、《匯編語言程序設計》、《數據結構》。后續課程為《嵌入式系統》、《軟件工程》等。本課程要求學生掌握設計操作系統的基本原則,理解實現操作系統所采用的一般性的策略、數據結構和算法,了解開發操作系統的語言工具。本課程內容涉及理論、算法、技術、實現和應用,學生理解有一定的難度,同時,作為計算機科學與技術專業課程中承前啟后的基礎課程,本課程在計算機專業課程體系中扮演著極其重要的角色。本課程是一門理論性和實踐性都較強的課程,鑒于其應用性、實踐性,我們希望能夠把基本概念、基本理論融入到具體的操作系統的使用中去講解。
2.2課程的教學方法
在課程教學過程中,以啟發式的教學方法為導向。啟發式教學一般以主題為導向核心,注意運用課堂提問和課堂討論的互動式教學方式,引導學生進行自主式、探究式學習,啟發式教學方法可促使學生積極思考問題,努力跟隨老師的思維和進度,達到牢固掌握相關知識點,并在此基礎上逐步掌握新知識的目的,更重要的是增強了學生的學習興趣,開拓了學生的思維空間,使學生逐步掌握發現問題、分析問題、解決問題的學習能力;同時可以激發學生主動學習、積極思維,培養學生豐富的科學想象力和自主學習能力,提高學生的綜合素質。
在課程教學過程中,以討論式的教學方法為輔助。討論式教學方法是采用讓同學們分組展開討論學習的方式,讓學生積極思考,發表看法,討論方案、辯論解答。現代的科學教育理論認為,教學過程是師生共同參與的雙邊活動過程,應充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用。開展課堂討論有利于創造生動、活潑的課堂氣氛和培養學生的反應能力,可變被動接受為主動思考,如在處理機的調度這一節中,老師可以以課本例題為例講解處理機的進程調度的方法和過程,然后出一道題目,要求給出兩種不同的答案,分兩組進行設計,根據設計的過程,學生互相對比、討論,讓學生對比每個組的設計的優缺點,通過講解的方式牢固掌握知識點,最后由老師歸納和總結,這種討論式的教學方法,既鞏固了知識,培養了學生積極思考的良好習慣,增強了學生勤于動手的良好意識,也提高了學生創造性思維能力。
在課程教學過程中,以案例教學的教學方法為核心。案例教學法則是完成理論教學的最好途徑。案例教學法的采用,使得教學內容更加豐富,使得學習重點更加突出,化繁為簡、化難為易、深入淺出地介紹基本概念和理論,使學生達到能熟練使用計算機操作系統的目的,更好的激發了學生的學習興趣,提高了學生的學習積極性。采用從原理到案例,從案例到實踐的案例化教學模式,從案例庫中挑選具有代表性的實例與學生一起分析其設計原理和應用方法,如:同步與異步、作業調度算法、頁面調度算法、磁盤驅動調度算法、銀行家算法;同時,將開源操作系統Linux作為實例教學,引導學生對Linux內核進行深入分析,講解和分析進程調度、虛擬存儲、設備驅動和文件系統管理等內容,進一步在實驗中對Linux相關內核進行修改和設計。通過案例分析和案例實踐,使學生能夠更深刻地理解操作系統中的原理、算法,更深入了解操作系統的實現技術,同時培養學生對系統軟件進行分析、設計和開發的能力。
在課程教學過程中,為了豐富和擴展教學法,我們將多種教學方法有章法的同時使用,達到互相取長補短的目的。采用面授教學、多媒體動態演示、網絡遠程教學、遠程指導等方式實施教學活動,以促進學生思考、激發創造性。
2.3課程的考核
積極推進課程考試改革,建立公平、公正、科學、有效的考試機制,努力使考核內容和方法科學合理,努力探索和嘗試新的考核方式,比如項目驗收考核,通過檢查每位同學的項目任務完成情況酌情給分;改閉卷考試為開卷考試,試題著重進行知識運用能力和實踐動手能力的考核;也可以把考核分為筆試和上機實際操作兩部分進行,最后總評成績由筆試成績和上機實際操作成績折合而成。
3.結語
本文針對《操作系統原理》課程教學的體會,從三個主要方面進行了闡述,即從課程的特點、課程的教學方法到課程的考核都作了全面詳細的闡述,并提出了相關的改進和完善舉措。
參考文獻:
[1]張國強.《操作系統原理》課程教學中的結構思維培養[J].軟件導刊,2016,15(02)
作者簡介:
包小軍(1981-),男(漢族),湖北仙桃人,長江大學計算機科學學院,講師,碩士