操作系統(tǒng)實驗教學(xué)探討

楊柳 張巖 孫強 陳麗敏 王炎

摘?要：通過對計算機操作系統(tǒng)實驗課教學(xué)中存在問題的分析，結(jié)合教學(xué)實踐的實際情況，從改進實驗平臺，完善實踐內(nèi)容，改進教學(xué)方法，培養(yǎng)實踐能力四個方面給出課程的改革方案。實踐證明，該方案對提高操作系統(tǒng)課程的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實踐創(chuàng)新能力起到積極的作用。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué);操作系統(tǒng);創(chuàng)新能力

操作系統(tǒng)是計算機類相關(guān)專業(yè)的核心課程，是一門理論性和綜合性較強的學(xué)科。操作系統(tǒng)實驗是操作系統(tǒng)原理課程的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力及動手能力的重要基礎(chǔ)課程。通過實驗教學(xué)，可以使學(xué)生在了解和掌握操作系統(tǒng)原理知識的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)運用所學(xué)理論進行工程實踐的能力。

1 操作系統(tǒng)實驗課程教學(xué)存在的問題

1.1 課程的理論性和綜合性較強，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足

操作系統(tǒng)課程的理論性和綜合性較強，知識涵蓋多個學(xué)科，對前導(dǎo)課程的依賴性很大，課程內(nèi)容具有一定的抽象性，不像其它應(yīng)用軟件，學(xué)習(xí)后會有立桿見影的效果，這在一定程度上影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。[1]

1.2 實驗環(huán)境具有一定的局限性

實驗室的計算機安裝的多為Windows系統(tǒng)，多數(shù)學(xué)生沒有接觸過Linux系統(tǒng)，給操作系統(tǒng)系統(tǒng)實驗課的學(xué)習(xí)帶來一定的難度。由于實驗設(shè)備有限，為滿足多門實驗課程的教學(xué)需求，實驗室的計算機中都安裝了保護卡，操作系統(tǒng)系統(tǒng)重啟后，會導(dǎo)致文件丟失，無法保證實驗數(shù)據(jù)的安全性。[2]

1.3 實驗內(nèi)容設(shè)置不夠豐富

操作系統(tǒng)實驗要求學(xué)生具有一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識，比如分析系統(tǒng)源代碼的能力，并在此基礎(chǔ)上嘗試修改部分簡單源代碼以實現(xiàn)目的功能。但大部分學(xué)生并不具備這些知識，在實際教學(xué)中，通常由教師向?qū)W生提供部分或全部源代碼作為參考，學(xué)生知識在理解源碼的基礎(chǔ)上上機驗證。因此實驗內(nèi)容設(shè)置還只停留在模擬驗證型實驗、實際驗證型實驗的階段，主要圍教材中的幾個關(guān)鍵算法，以基于應(yīng)用程序編程的方法來實現(xiàn)相關(guān)技術(shù)。

2 操作系統(tǒng)實驗教學(xué)的實施方案

2.1 實驗平臺的選擇

Linux操作系統(tǒng)是源碼公開的操作系統(tǒng)，Linux具有多任務(wù)、多用戶和分時能力，實現(xiàn)了虛擬存儲管理，支持進程、多處理器、多文件系統(tǒng)等現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特征。本課程實踐中采用虛擬化的Linux操作系統(tǒng)實驗平臺，學(xué)生可通過SSH客戶端登錄到虛擬機進行實驗操作。學(xué)生在開源的Linux中，可以更好地掌握操作系統(tǒng)的基本概念、原理]技術(shù)和方法，鞏固所學(xué)知識，激發(fā)實驗興趣，培養(yǎng)對操作系統(tǒng)課程所學(xué)知識融會貫通和綜合運用的能力。

2.2 分層次設(shè)置實驗內(nèi)容，滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求

按照認知漸進的要求，由易到難安排實驗內(nèi)容。根據(jù)學(xué)生能力，劃分不同層次等級的實驗任務(wù)。根據(jù)實驗內(nèi)容的難度，劃分觀察性實驗、設(shè)計性實驗、綜合性實驗等不同層次的實驗任務(wù)，并組織相應(yīng)實驗對象參與完成。[3]

2.3 采用多種教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

實驗學(xué)時較少，無法兼顧不同層次學(xué)生。圍繞教學(xué)大綱，采用多元化的教學(xué)手段，采用建立基于翻轉(zhuǎn)課堂的實驗教學(xué)模式，利用QQ群等在線交流平臺發(fā)布實驗任務(wù)和學(xué)習(xí)資源，讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)在實驗室外進行自主學(xué)習(xí)并完成實驗，彌補實驗教學(xué)中的不足之處。[4]

2.4 多種考核方式相結(jié)合，綜合評定學(xué)生的學(xué)習(xí)成果

工程教育專業(yè)認證要求學(xué)生具備相應(yīng)的綜合分析能力，能解決復(fù)雜的工程問題。[5]根據(jù)課程特點設(shè)置多樣化的考核方式，如作業(yè)、測驗、討論，小組學(xué)習(xí)等。結(jié)合學(xué)生的課堂出勤、平時表現(xiàn)、回答問題、小組協(xié)作、作業(yè)完成質(zhì)量等多個方面進行考核，配合采用現(xiàn)代多媒體交互系統(tǒng)對學(xué)生進行考核。通過不同方式對學(xué)生的整體素質(zhì)進行全面考核，旨在提升學(xué)生為人處事、勤于動手、善于思考、團隊協(xié)作的整體素質(zhì)，培養(yǎng)對社會有用的綜合型人才。

3 結(jié)語

實踐教學(xué)是教學(xué)實施過程中不可忽略的一個重要環(huán)節(jié)，要求學(xué)生不僅要掌握基本知識和技能，還要掌握從事科學(xué)研究的各種基本技能、方法和思維方式，具有分析問題和解決問題的能力，能夠?qū)⒗碚摵蛯嵺`相結(jié)合，形成自主創(chuàng)新意識，培養(yǎng)優(yōu)秀的專業(yè)素養(yǎng)。

參考文獻：

[1]涂斌斌，謝英紅，李華.“操作系統(tǒng)原理”實驗教學(xué)改革與實踐[J].基礎(chǔ)教育論壇，2016（11）：38-41.

[2]阮曉龍.Linux操作系統(tǒng)實驗教學(xué)體系改革[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2015（3）：93-97.

[3]姚陸慶，邢建川，侯孟書，王華.分層次實驗教學(xué)模式的探索[J].實驗技術(shù)與管理，2009（3）：186-188.

[4]張其亮，陳永生.翻轉(zhuǎn)課堂在操作系統(tǒng)實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].實驗技術(shù)與管理，2014（12）：173-176.

[5]姚登舉，詹曉娟.面向工程教育專業(yè)認證的操作系統(tǒng)課程教學(xué)改[J].高師理科學(xué)刊，2017（10）：91-93，96.