基于CDIO-OBE工程教育模式的“操作系統”課程改革

徐向藝 趙鄭營

摘 要：文章在探索“操作系統”課程教學改革的過程中，從CDIO-OBE工程教育模式的應用入手，對課程改革的具體策略進行了探索，提出了有效促進“操作系統”課程改革的措施。力求能發揮“操作系統”課程改革的重要價值和作用，展現CDIO-OBE工程教育模式的合理化應用價值，循序漸進地提升教學指導活動的綜合效果。

關鍵詞：CDIO-OBE工程教育模式;“操作系統”;課程改革

0? ? 引言

成果導向教育（Outcome Based Education，OBE）在課程設置方面將學生預期學習成果作為中心，其課程設置能體現出企業需求，有助于為企業培養所需人才，能基于學習成果要求反向促進課程計劃的調整和實施。而CDIO則是國際工程教育與人才培養的創新模式，踐行CDIO教育理念需要將教學大綱和標準作為基礎性的內容，重點將學生的個人能力、協作能力、團隊能力以及基礎知識掌握情況作為主要的培養方向，能為學生全面發展提供有力支撐。

1? ? CDIO-OBE工程教育模式

CDIO-OBE工程教育模式是基于實踐教學提出的全新課程教學模式，在促進CDIO理念與OBE教育理念有機融合的基礎上，對教學的組織實施、教學評價流程進行優化。能為學生對課程知識的學習進行有效的預測，并為學生對操作系統方面相關工程知識的學習提供良好的支持，增強教學組織活動的綜合效果，在全新課程體系的支撐下實現對學生學習能動性和自主性的激發。在對高校操作系統課程教學進行改革的過程中，積極探索CDIO-OBE工程教育模式的合理化應用，能面向企業發展需求以及人才培養目標，將課程設置的重點放置到對學生個體實踐能力、工程系統能力、基礎學習能力、系統能力等進行訓練方面，突出課程系統的設置與學生個人發展的契合度，為學生學習經驗的積累和實踐能力的培養奠定基礎，保障操作系統教學能逐步實現預期教學目標。

2 基于CDIO-OBE工程教育模式改革操作系統課程的重要性

操作系統課程是計算機學科最重要的專業核心課程之一，也是能強化學生計算機專業素養的基礎性課程之一。按照傳統操作系統課程教學的實際情況，理論知識課程內容所占比重相對較大，主要涉及操作系統的基本原理、基本概念方面內容，核心內容與進程管理、設備管理、文件管理以及存儲管理相關[1]。但是對現有操作系統課程的設置情況進行分析，能發現課程中理論性過強的問題明顯，學生能對相關概念和原理進行理解，但是無法掌握相關操作技能，會對學生學習操作系統方面的綜合實踐教學產生約束性作用。而在操作系統課程改革實踐中，嘗試引入CDIO-OBE工程教育模式，發揮CDIO-OBE理念的指導作用，能按照學習結果導向對課程進行設計，對課程體系進行全方位改革和調整。關注人才專業實踐能力、團隊合作能力、協作能力、個人能力以及基礎知識的培養，能為人才培養體系的構建提供有力支撐，促進人才培養水平得到系統的優化。一方面，CDIO-OBE工程教育模式引導下操作系統課程構建能突出學生的中心地位，面向學生學習結果對課程進行設計和規劃，能體現出操作系統課程與學生專業發展的契合度，促進學生對操作系統課程知識進行多元化的探索，輔助學生課程學習計劃的制定，增強操作系統課程教學有效性。另一方面，CDIO-OBE工程教育模式引導下操作系統課程的改革能將課程設置的重點放置到對學生學習能力的培養方向。轉變傳統課程體系強調知識導向的情況，突出關注學生學習能力的培養，能在課程設置和開發方面將學生職業勝任力以及國際工程適應能力作為重點。學生的系統能力和個人能力也會得到良好的訓練，能掌握項目實踐方面的技巧，有意識地對涉及的問題進行處理 [2]。

3 基于CDIO-OBE工程教育模式對操作系統進行改革的措施

在CDIO-OBE工程教育模式下，對操作系統課程進行改革，在教育實踐中要注意突出學習結果導向的作用，重點關注學生基礎知識、團隊能力、個人能力、系統能力的培養。確定CDIO人才培養的主要方向，使課程設置能契合人才培養工作的現實需求，能有效推動人才培養質量得到顯著的提高。下面就結合CDIO-OBE工程教育模式的應用對操作系統課程改革進行系統的研究。

3.1 以學習結果為導向，優化課程內容

按照CDIO-OBE工程教育模式實踐應用的指導，操作系統課程改革方面應該明確目標導向作用，對操作系統的課程內容進行系統的優化。并且按照培養學生基礎知識和系統能力、個人能力等的現實要求，引入基礎概念學習、源碼分析以及算法仿真方面的分段課程體系，對課程內容進行優化，使學生能掌握調度策略，能對操作系統中資源的利用形成深刻的認識，從而提高教學綜合效果。在實際對操作系統課程進行設計和規劃的過程中，按照課程內容調整對課程進行分析，促進課程育人作用得到充分發揮[3]。

其一，在基本概念學習課程模塊方面，可以發揮CDIO-OBE工程教育模式的指導作用，對學習效果和人才培養的主要目標進行明確。要求學生能掌握進程調度方面的主要策略，能理解和應用調度算法應用方面應該分析的多種操作原則。以此為基礎，要注意按照學習效果的要求對教學模塊的內容進行設計，合理安排時間片輪轉、短進程優先方面的具體內容，對調度算法的影響進行衡量，方便學生在對課程知識進行學習的過程中加深理解，掌握操作系統的學習要點。

其二，在源碼分析課程模塊的設計方面，要在操作系統教學內容的選擇和設計方面注重理論教學與實踐教學的有機融合，方便學生對源碼分析環節課程知識進行探究。在具體課程內容的設置和選擇方面，可以結合Linux操作系統進行研究，將操作系統中的基本原理與具體的操作系統實踐進行適當的融合。在課程教學的作用下確保學生能在Linux操作系統中嘗試實現操作系統基本概念方面的知識，能在CDIO-OBE工程教育模式的支撐下掌握實踐要點。具備對操作系統源碼進行分析的能力，能在團隊合作的基礎上鞏固基礎知識，共同完成實踐任務，有意識地對學生的系統能力和團隊協作能力進行培養，切實對源碼分析課程教學進行適當的創新。

其三，在算法仿真課程模塊的設計方面，應該客觀認識操作系統作為應用型實踐課程對課程教學活動的要求，從而借助有效的實踐教學引導學生對操作系統方面的知識內容進行驗證。在算法仿真實踐中能對基本概念方面的知識形成深刻的理解，在提高學生實踐能力的同時也對學生的團隊能力和系統能力進行優化，確保操作系統算法仿真課程教學能展現其價值和作用，能為操作系統課程體系中人才培養工作的開展提供重要的輔助。

3.2 以人才培養為導向，開發試驗課程

按照CDIO-OBE工程教育模式的指導，在對“操作系統”課程進行設計和規劃的過程中，還要關注人才培養目標。基于CDIO模式的應用開發工程實踐類型的操作系統試驗教學體系，為學生對“操作系統”知識的學習和綜合實踐能力的培養提供重要的輔助。能促進學生個人能力、團隊合作能力、系統能力的培養，加深學生對基礎知識的理解和應用，從而在全面對課程體系進行改革的基礎上提高人才培養的綜合影響力。

以設計實驗課程的開發為例進行分析，在CDIO-OBE工程教育模式的支撐下，綜合分析“操作系統”課程教學的現實需求，可以結合調度策略、頁面轉換、存儲管理等實踐教學進行研究。然后組織學生參與實驗的代碼量和規模因素對實驗課程類別進行劃分，設置為必學課程和選學課程，并要求學生以小組為單位共同參與工程實驗活動。能對學生的基礎知識應用能力、團隊合作能力、個人能力等進行訓練，在系統化的實驗教學中培養學生的系統學習能力，從而突出教學活動的綜合效果。使“操作系統”課程能為人才培養工作的開展服務，能促進人才培養效能提升，真正發揮課程改革的作用，促進“操作系統”課程改革呈現出科學化發展狀態。

4 結語

綜上所述，基于“操作系統”課程改革的現實要求引入CDIO-OBE工程教育模式，能發揮全新教育教學理念的作用，促進全新課程教學模式的創新，有利于鼓勵學生使用靈活的思維進行學習和思考。在全新課程體系下，促進學生對課程知識的系統探索，對學生“操作系統”理論知識理解能力和實踐操作能力進行訓練，從而展現全新課程體系的價值和作用，提高學生的就業競爭力，為學生獲得良好的職業發展創造條件。

[參考文獻]

[1]周雙喜，韓震，黃強.CDIO-OBE工程教育模式的材料力學實踐教學研究與探索[J].實驗室研究與探索，2018（8）：176-179.

[2]黃淼，王魁祎.基于CDIO-OBE工程教育模式的Java課程群課程改革[J].電腦知識與技術，2017（34）：169-170，175.

[3]任順.基于CDIO-OBE工程教育模式的C語言程序設計課程教學改革研究[J].物聯網技術，2020（4）：116-117.

（編輯 王永超）