基于OBE的操作系統原理課程教學方法改革與實踐

王秋芬 王永新

摘要：操作系統原理課程傳統教學方法多采用講授法，課堂氣氛沉寂，教學方法單一。為解決此問題，引入OBE教學理念，針對不同教學內容，設計了問題驅動、任務驅動、競爭搶答、分組教學等教學方法，靈活多樣。結果表明，這些教學方法，活躍了課堂氣氛，激發了學生的積極性、主動性，教學質量明顯提高。

關鍵詞：OBE教學理念;學習成果;教學方法;教學改革

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）12-0167-02

一、OBE教育理念概述

OBE教育理念是基于學習產出或成果導向的教育理念，最早出現在美國和加拿大的基礎教育改革中。斯派蒂、斯洛克、布蘭迪等美國教育家自20世紀80年代對以學習產出或成果導向為基礎的教育進行了長期的研究，他們認為學習成果導向教育是以學生為中心，以成果為導向設計教學，達到所有學生都能學會的目的，強調能力培養和能力訓練。OBE教育教學理念強調學生的學習成果，要求教師以學習成果為導向反向設計教學活動和評價標準，優化教學內容，探索有效的教學方法，重視學生的學習效果。

二、操作系統原理課程教學現狀

操作系統原理課程是計算機科學與技術專業必修的專業核心課程之一，理論性強，多數采用講授法。講授時采用替代式教學策略，教師根據內容提煉教學目標，安排教學內容和教學順序，指導學生學習。這種以教師為中心，以教學內容為本，由教師替學生處理教學信息，學生智力投入少，信息處理的深度不夠，學生在學習中被動學習、缺乏興趣。傳統教學方法忽視了學生的主體作用，嚴重制約了自主學習能力和創新能力的培養，學生學習的目標僅僅是為了應付考試。教學方法單一，不夠靈活。為此，筆者在教學實踐中引入OBE教學理念、不斷探索和實踐新的教學方法。

三、教學方法設計

操作系統原理課程教學中，根據課程理論性和實踐性強、知識點多又抽象的特點，探索實踐了多種教學方法，有效改善課堂教學效果。

（一）采用趣味教學法

興趣是最好的老師，是學生學習動力的源泉。課程的第一節課一定要激發學生的學習興趣，讓學生充滿好奇，渴求認知操作系統的基本原理、基本技術。操作系統原理第一節課，學習成果定義為：激發學習興趣、理解操作系統的發展及課程框架。筆者攜帶一臺主機進入教室，讓學生觀察計算機系統的硬件組成。提出問題：“如果不裝操作系統，這臺計算機能啟動使用嗎？”此時，學生很興奮地回答：不能。問題升級：“如果不裝操作系統，想裝游戲、辦公軟件能裝上嗎？”學生很好奇地回答：肯定不能。教師肯定學生答案的同時，強調計算機系統中的硬件離不開操作系統、軟件也離不開操作系統，操作系統是計算機系統的大管家。再提出一系列問題：“操作系統是什么？操作系統做什么？怎么做？”激發學生的學習興趣，引導學生學習操作系統的發展過程及課程框架。

（二）采用問題驅動教學法

學習成果定義為：理解知識、培養自學能力、組織能力、團結協作、溝通交流能力，增強團隊合作情感。問題驅動教學法需要課前精心準備問題，提供與知識點相關的鏈接，要求學生閱讀文獻，查找資料，以獨立學習和小組學習為教學策略，尋求問題的答案。學生自主學習，帶著問題和自己的理解進入課堂參與討論，教師根據討論情況總結、評論，實現學習知識、情感交流、培養能力的目標。比如：進程這一概念，是操作系統中最重要的概念之一，抽象、難以理解。為了讓學生理解進程，課前做了以下準備工作：（1）提出問題：“何謂程序，何謂進程，二者有何區別？”（2）提供相關知識點鏈接如下：A.程序與進程《嵌入式Linux開發教程上》第276頁，周立功主編，2016。B.什么是程序、進程和線程《深入淺出Java程序設計》第420頁，朱顥東、張志鋒編著，2016。C.程序和進程《UNIX環境高級編程英文第3版》第10頁，（美）史蒂文斯、（美）拉格著，2016。D.程序、進程與線程《JAVA語言程序設計教程》第206頁，張席主編，2015。E.程序、進程與線程《Java程序開發實戰教程》第370頁，劉夢琳編著，2015。F.程序、進程與多線程《Java程序設計教程第2版》第363頁，郭廣軍、劉安豐、陽西述主編，2015。G.程序、進程、多任務與線程《Java程序設計基礎》第200頁，陳國君主編，2015。H.程序、進程、線程《Java SE與面向對象編程》第216頁，孟雙英、劉海燕、趙洋編著，2014。I程序、進程和線程《計算機基礎與計算思維》第226頁，沈鑫剡編著，2014。（3）要求學生根據知識點鏈接，以學習小組為單位，查閱資料、自主學習、組內交流。課堂上同學們積極討論、教師及時總結評價，獲得了良好的教學效果。

（三）采用競爭搶教學法

學習成果定義為：溫故已學知識，培養理解表達能力，鍛煉心理素質、增強競爭意識和集體榮譽感。該方法主要用于已學知識的回顧復習。針對教師提出的問題，給予1分鐘左右的思考時間，然后以小組為單位開始搶答。小組的任何一名同學搶到并回答正確，給予該組同學加分獎勵。每搶答一次，組內每位成員記1分，上不封頂，根據搶答次數核定搶答成績。競爭搶答教學法有效活躍課堂氣氛，激發學生參與課堂的積極性。

（四）采用情景模擬教學法

學習成果定義為：理解知識、培養發現問題、解決問題的能力。比如講解操作系統中內存連續分配方式時，單一連續區分配設立如下情景：“一間教室、設置了一位管理員，教室內除了割出管理員的空間外，其他空間只允許一名學生進入學習，結果如何呢？”學生很容易發現空間浪費問題。而對于如何解決空間浪費問題，同學們就會提出解決方案：允許多個學生進入教室學習。根據學生的回答，教師提出新的問題：多個學生在一間教室學習存在什么問題？如何解決？經過思考、討論，同學們就紛紛回答：存在相互干擾的問題，可以通過將大教室割成大小固定的多個小房間，每個學生分配一個小房間的方法解決。教師順勢引入固定分區分配，概括其優勢，引導學生再次進入剛才的情境，提出高、矮、胖、瘦的學生進入小房間學習能否占滿整個空間？引導學生發現固定分區分配存在的問題，繼續思考解決問題的方法，提出因人而異、量體裁衣的動態分區分配的思想。其他內容的教學，依此類推。

（五）采用辯論式教學法

學習成果定義為：拓展知識，培養自學、組織、表達能力，提高學生的質疑意識。該教學法是在下課前留出3—5分鐘時間安排思考題，學生課下思考，下次上課前5分鐘，隨機抽調一名學生闡述自己的觀點，其他同學提出疑問，開展短時辯論。

（六）采用任務驅動教學法

學習成果定義為：掌握知識，培養文獻查閱能力、團結協作能力、解決問題能力，增強遵守公共秩序情感。該方法將要掌握的知識點設置成多個任務，讓學生在想辦法完成任務的同時掌握知識，提高能力。比如，在講解死鎖知識點時，課前布置兩個任務：（1）探尋死鎖產生的原因及死鎖發生時必然存在的條件;（2）尋找處理死鎖的方法。讓學生去查閱資料，分組討論，以小組為單位，撰寫解決問題的書面報告，課堂上共同分享，查漏補缺，從而達到掌握知識、鍛煉能力的目的。

總之，操作系統原理課程教學與時俱進，不斷嘗試創新教學方法，課堂氣氛活躍，學生成為課堂的主體。在教師的引領下，學生積極學習、主動參與教學活動，教學效果良好。

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Reform and Practice of Operating System Principles Course Teaching Method Based on OBE

WANG Qiu-fen，WANG Yong-xin

（Nanyang Institute of Technology，Nanyang，Henan 473004，China）

Abstract：The traditional teaching by lecture is chief method about operating system principles，the classroom atmosphere is silent，and the teaching method is unitary.In order to solve this problem，the OBE teaching concept was introduced.Teaching methods such as problem-driven，task-driven，competitive response and group teaching are designed for different teaching contents，which are flexible and diverse.The results show that these teaching methods can activate the classroom atmosphere，stimulate students' enthusiasm and initiative，and improve the teaching quality.

Key words：OBE teaching philosophy;learning outcomes;teaching methods;teaching reform