建設應用型精品課程 探索教學方法新思路

本文中，我們以獨立學院“操作系統”精品課程建設實踐為基礎，來討論應用型精品課程建設的一些認識基礎，探索計算機專業課程的教學新方法。

作為計算機科學技術及其相關專業的重要基礎，“操作系統原理”(也稱“操作系統”)是一門承上啟下的重要課程。該課程幫助學生理解操作系統的工作原理和技術，熟悉操作系統內核，能夠運用操作系統深層次功能來解釋和開發更好的中間件和應用程序，等。此外，無論是為新設備編寫驅動程序、創建新的微內核服務器，還是提供能夠高效處理發展需求的新系統，等等，都需要理解基本的操作系統原理和技術。一些學校的專業學生甚至還需要掌握操作系統的分析、開發和設計技術。而另一方面，應用型、教學型高等院校(尤其是本科院校)計算機專業畢業的學生雖然很少直接從事操作系統軟件的開發，但其操作系統原理的知識水平，直接或間接地影響其專業水平和系統設計與開發能力，是他們與其他非計算機專業的用戶和應用者的分水嶺。

1 “操作系統原理”已經有完整的知識結構與內容

鑒于其重要性，各個學校，尤其是研究型大學的計算機專業，都一貫重視“操作系統原理”的課程建設。例如，我們利用Google (谷歌)搜索引擎，對“操作系統精品課程”關鍵字進行搜索，得到“簡體中文網頁中，約有880， 000項符合‘操作系統精品課程’的查詢結果”(2007.10.9查詢。作為比較，同樣是重要的專業基礎課程，“數據結構精品課程”有290， 000項；“軟件工程精品課程”有594， 000項) 。

又例如，我們在圖書的專業網站“互動出版網”(http://www.china-pub.com) 進行相關搜索，在該網站的“計算機書店”中，“操作系統”類圖書信息有2， 251條(2007.10.9查詢。作為對照，“數據結構”類圖書信息有433條；“軟件工程及軟件方法學”類圖書信息有1270條)。

可見，在解決操作系統課程教學的重點難點問題方面，我們不乏優秀論文和優秀成果，也有很多優秀的教學前輩和教學典范；另一方面，從宏觀上講，我們不缺教材，也不缺好的“操作系統原理”教材。在長期的專業建設和教學實踐中，通過引進、消化吸收以及教改創新，許多優秀的、具有方方面面特色的國內外“操作系統原理”教材得以建設、出版和發行。

但是，在精品課程的建設過程中，我們認識到，應用型院校的學科建設應該有其自身的特點和特色。傳統的精英教育模式即使仍然優秀與先進，也不能完全適應普及高等教育的需要，新的高等教育形勢呼喚新的教學方法和新的教學模式。這一點，在當下的眾多精品課程建設中，無論是建設者，還是評判者，都很少顧及，往往還是用傳統的方法，用精英模式的方法來建設和評價應用型院校的項目。

在實踐中，我們認為兄弟院校做到的我們要努力學習積極爭取做到，更重要的是，應用型“操作系統原理”精品課程建設還應該包括對本課程教育對象 (例如獨立學院本專業學生的學習狀況和認知特點) 的正確認識、對教學目的(例如獨立學院培養“應用型”“本科”人才)的深刻理解和對新的教學方法的改革與發展，等。

2正確理解教育對象，建設應用型人才培養環境

孔子曾經提出過不少至今仍然具有教育意義的人本思想，他的“有教無類”觀點的理論基礎是其“性相近也，習相遠也”的人性論。“性相近”說明人皆有成才成德的可能性，而“習相遠”又說明了實施教育的重要性。正是基于“人皆可以通過教育成才成德”認識，才有了“有教無類”的教育原則。

認識“有教無類”，對于教師來說，就要真心地愛學生，真心地熱愛教師這個職業。由基本的對崗位和對學生的“愛”為出發點，去理解學生，思考問題，尋找解決之道。亦即：要尊重學生，用科學的態度分析和認識學生中存在和出現的問題；根據學生群體的認知習慣來設計、調整、改變和發展自己的教學方法。通過師生的共同努力，建設新的、更加積極的良好學風。

就像池塘養魚。不同的魚種有不同水深分層次生活的習性，所以，池塘養魚一般是分層次確定投放魚種的。在社會生活中，對于計算機專業人才的需要也是分不同層面而產生不同需求的。研究型院校主要培養學科精英，教學型院校主要培養優秀應用人才，甚至是高職高專的應用型人才，都各有各的用武之地，重要的是，應該以不同的角度去看待他們，理解和認識他們，教育和培養他們，而不是一刀切。

在精品課程建設過程中，我們逐漸認識到：學校學習氛圍的變化主要緣于學生結構和學生對象的改變。事實上，教學對象變了，教學目標變了，教師“單一”的教學方法已經成為亟待解決的關鍵。

3著眼于應用性教育目標，倡導教學內容的分層次設計

大多數大專院校都設置有計算機科學技術及其相關專業，我們至少可以認為：根據所在院校的辦學類型不同、培養目標不同、所在地及其周邊地區社會需求的不同，這些計算機專業的教學內容應該有所不同，這些計算機專業對于“操作系統原理”這門課程的教學內容也應該是有所不同的。

我們認為：對于大多數計算機專業的學生，尤其是非研究型院校的學生，應該把“操作系統原理”的學習定位在理解、熟悉和能夠靈活運用操作系統原理，來解釋計算機運行的現象和開發更好的應用程序與新設備驅動程序等這樣的層面，而把那些“考研”所需要的更深層次理論性內容放在選修或者考研復習階段來解決。從長遠看，應該對各層次院校的計算機專業所開設的“操作系統原理”課程的教學內容進行研究，在特定的范圍內形成一定的相關共識。

換句話說，在教材建設中要很好地把握編寫內容的“度”，要完整、全面；而在具體教學過程中，要很好地把握靈活的“度”，在符合培養目標的前提下，授課要生動、能理解，要引導學生產生對課程內容的濃厚興趣，千萬不要滿堂深灌而讀僵讀死。“操作系統原理”課程雖然有鮮明的應用性和實踐性，但也有對基礎課程和對理論深度的很高要求，因此，教學方法需要很好地設計，需要明了教學過程中學生的學習狀況，積極進行調整和引導。

4注重因材施教，重視教學方法改革與創新

孔子非常注重因材施教，他研究人的方法是以承認人與人的存在差別為前提的，他對每個學生的性格和特長都很了解，并且要求學生把學和思、學和行結合起來。

孔子的教育觀點體現了教書育人的精神。從“教書”來講，就是要培養有能力有學問的賢才；從“育人”來講，就是要塑造理想的人格。孔子不把“圣人”作為教育的目標，而把重點放在培養君子人格上。在《論語》中，孔子所描繪的君子是儀表端莊、崇德向善、慎言敏行、學以致道、善于交際、愛才惠民、安貧樂道的人。在孔子那里，君子的標準可高可低，高到德、才、智全面發展，低到能具備某些優點就行了。君子既要求完美，又不盡完美。孔子培養學生的君子人格、就是在對學生的優點和不足有了全面了解的基礎上進行的。

正因為此，“因材施教”就成為教師應該遵循的基本原則。教師要尊重學生的個性，發揮學生的專長，通過因材施教，使廣大學生成為各方面的“賢才君子”。在應用型“操作系統原理”精品課程建設過程中，我們的一個側重點，就是探索學生能夠喜歡、能夠接受的教學方法。

傳統模式的教學方法可以簡單地概括為“先說 (課堂理論教學) 后做(驗證性實驗)”和“光說不做”。但是，在大眾化高等教育背景下，課堂教學效果普遍出現滑坡，客觀上淡化了“驗證性”實驗的基礎，因而嚴重影響了課程的教學質量。這一點，在“操作系統原理”課的教學中尤其如此。

我們在教學實踐中摸索出一套“把實驗實踐環節與理論教學相融合，抓實驗實踐教學促進學科理論知識學習”的教學方法，有效地提高了學生的學習興趣，以此來提高大眾化高等教育背景下“操作系統原理”以及其他專業課程的教學效果和質量。這個教學方法可以簡單地概括為“先做后說”和“邊做邊做”。這里的“先做”，就是教師依據相關課程的知識體系和教學要求，精心設計前導實驗，學生在實驗設計的指導下，通過實驗方法來了解和實踐課程知識；這里的“后說”，就是在學生具備了一定的感性認識的基礎上，在課堂教學環節中答疑解惑，系統地提高學科知識的理論水平。

例如，“操作系統原理”課程一向都有實驗教學的要求，但實驗內容通常是根據操作系統原理的思想，運用某種程序設計語言來實現操作系統的部分功能，或者分析諸如Linux操作系統某個版本的開放源代碼，等，帶有強烈的“驗證性”色彩。但是，(1) 由于低年級程序設計語言教與學所存在的問題，學生普遍不能順利地運用程序設計語言工具；(2) 對于應用型院校的學生來說，學習操作系統原理的主要目的應該不是設計新的操作系統，而是在理解的基礎之上更好地運用操作系統。

因此，應用型“操作系統原理”的課程建設尤其要重視建設實驗、實踐和應用等環節，讓學生通過實驗認識問題所在，通過實踐理解問題的解決方法，通過體會到應用價值而喜愛本課程的教學內容。

操作系統軟件肯定是我們所見到的最優秀、最復雜和最龐大的軟件之一，所以，真正領會操作系統課程所介紹的概念、原理、方法和技巧，對很多學生來說是困難的。我們需要為學生提供了一個研究操作系統內核的學習方法，使學生可以由此來體驗操作系統內核及其設計技巧。可以在不修改任何代碼的情況下，了解操作系統內部狀態的各個方面；也可以通過編寫新的代碼來閱讀內核的數據結構和了解操作系統運作方式，等等。

根據以上思考，我們在實驗內容的選擇、實驗步驟的設計和實驗文檔的組織等方面都作了精心的考慮和安排，結合精品課程建設，嘗試為“操作系統原理”課程編寫了實驗教材《操作系統原理實驗》(2003年科學出版社出版，2007年修訂)。該實驗教材依據課程教學大綱，充分理解課程的大多數教材，遵循課程教學的規律和節奏，體現了實驗的可操作性，幫助學生切實把握本課程的知識內涵和理論與實踐的水平。幾年來，作為被許多應用型院校廣泛采用的實驗教材，獲得了很好的教學效果，也得到了廣大學生的認同。

5積極推廣，擴大精品課程建設的成果

在“操作系統原理”精品課程建設的實踐中，我們體會到，學生在“操作系統原理”等課程中產生的學習困難，首先來自于他們對所學知識缺乏必要的感性認識，而我們在教學中采用“先做后說”的方法，把根據學科理論知識精心設計的實驗實踐環節與學科理論教學相融合，抓實驗實踐教學促進學科理論知識學習，較好地解決了學生的認知困難，符合特定的學生對象，取得了很好的教學效果。

我們在“操作系統原理”精品課程建設過程中所做的教改工作，此后又陸續體現到如軟件工程、多媒體技術、電子商務概論、網頁設計與網站建設、匯編語言程序設計、數據結構與算法、信息安全技術、數字藝術設計、人機界面設計，以及信息資源管理等課程中，實現了建設一門專業基礎課程，帶動一批相關課程發展，積累了一些成功的教學經驗。

由《操作系統原理實驗》開始，這一系列教材在發展過程中形成的共同的教學特點是：(1) 重視動手能力和自學能力的培養，重視實驗所必須的訓練，重視設計實踐環節，以形成一個“什么都學過什么都會點”的積極局面。(2) 實驗內容有很好的可操作性、趣味性和適當的難度。可操作性保證學生都能完成實驗而促進學生學習信心的建立，在一定程度上能減少學生抄襲的理由，克服實驗數據普遍抄襲的弊病；趣味性體現“寓教于樂”以提高學生完成實驗的積極性；而適當的難度有助于激發優秀學生進一步鉆研的斗志。(3) 學生通過實驗提高對學科理論知識的興趣和理解，保證本科院校學生具有必要的理論知識水平。

(4) 實驗內容形式多樣，例如可以是實驗、論文、課程設計等不同環節，并且各種實驗內容應該得到嚴肅認真的設計，使實驗產生適當的節奏感。

6后記

在許多交流場合都有老師說：用實驗實踐促進理論教學確實符合應用型院校的學生特點，那么什么時候什么情況下需要和可以這樣做？

我們覺得，傳統的教學方法中已經積累了很多很好的內容，這些內容要傳承和發揚，要珍惜，要很好地加以利用。我們的探索和研究，只是在此“單一”的基礎上，成為“有二”，而教學改革還需要“成三”、“為四”……，只要“材”不同，“教”法就可能也應該有所不同。這是一。

其二，原本教學狀況很好的不一定要“改”，至少“狀況好”說明教學方法得當；但反之，如果確實面臨了教學問題，那眼下，調整方法可能首當其沖。

“操作系統原理”是計算機學科的一門經典課程，成果多，經驗多，高手多，我們只是想根據自己的實踐，起點“拋磚引玉”的作用。推而廣之，本文所談及的一些想法，在諸如軟件工程、數據結構等等重要課程的建設過程中，也同樣具有意義。

和大家一樣，我們期待著推動和進步，期待著本科教育質量的騰飛。

參考文獻

[1] 周蘇、王文等.大學計算機專業基礎課程實驗教學的改革與創新[C]，北京：高等教育出版社，大學計算機基礎課程報告論壇論文集2005，p.194-198.

[3] 周蘇、金海溶等編著. 操作系統原理實驗[M]，北京：科學出版社，2007.

[4] 周蘇.談“有教無類”與“因材施教”[J]，北京：計算機教育，2007，(9).

本文是浙江工業大學之江學院優秀課程建設“操作系統原理”項目(2004～2006)的主要成果之一。