一種融合操作系統(tǒng)發(fā)展史的教學(xué)模式

摘要:詳細(xì)分析了操作系統(tǒng)教學(xué)過程中不同參與者的角色定位，在現(xiàn)有的幾種教學(xué)模式的基礎(chǔ)上提出了融合操作系統(tǒng)發(fā)展歷史的教學(xué)模式。該模式對提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的參與熱情，營造良好的師生協(xié)同互動關(guān)系具有良好的效果。

關(guān)鍵詞:操作系統(tǒng)教學(xué);教學(xué)模式

中圖分類號:TP393文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2009)36-10380-02

A Teaching Model Combined with the Phylogeny of Operating System

LUO Xian-gui， QI Heng-nian， WANG Hang-jun

(School of Information Engineering， Zhejiang Forestry College， Lin'an 311300， China)

Abstract: This paper gave a detailed analysis about the role definition of different participators in the teaching of operating system， and presents a new teaching model combined with the phylogeny of operating system. This model has a good result in heightening the students' learning interest， inspiring the students' participate fervor， and building a good reciprocal relationship between students and teachers.

Key words: teaching of operating system; teaching model

計算機操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟硬資源的管理者，是所有其他軟件與計算機硬件的唯一接口，用戶的所有請求都是在操作系統(tǒng)的幫助下，最終轉(zhuǎn)化為機器硬件能執(zhí)行的指令來完成的[1]。計算機操作系統(tǒng)的教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生理解操作系統(tǒng)的基本原理和基本方法，掌握常用操作系統(tǒng)的使用和一般管理方法，能分析解決常見的一些問題并為以后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

計算機操作系統(tǒng)是計算機專業(yè)最重要的核心基礎(chǔ)課程之一。這種重要性不單體現(xiàn)在它是計算機專業(yè)類考試的必考科目，還在于它是計算機軟硬知識的集大成者。要搞好計算機操作系統(tǒng)的教學(xué)工作，必須全面分析教學(xué)過程不同參與者的角色定位，設(shè)計好課程的教學(xué)模式。

1 操作系統(tǒng)教學(xué)模式分析

1.1 教學(xué)過程的參與者分析

教學(xué)過程的參與者主要有:教師，學(xué)生和其他教輔人員。這些參與者之間通過教學(xué)設(shè)備、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式與手段聯(lián)系起來。

傳統(tǒng)意義上講，教師是參與教學(xué)活動的發(fā)起者，學(xué)生是被動參與者。教師決定教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，學(xué)生則支配自己的參與熱情和參與主動性，而教輔人員則為這種雙邊教學(xué)活動提供服務(wù)，確保其順利展開。

一般而言，擔(dān)任操作系統(tǒng)教學(xué)工作的教師都是具有豐富教學(xué)工作經(jīng)驗的骨干教師，對操作系統(tǒng)專業(yè)知識的熟練程度是無容置疑的。學(xué)生參與的主動性，教師的教學(xué)方法是教學(xué)模式分析中的重點關(guān)注對象。

1.2 操作系統(tǒng)傳統(tǒng)教學(xué)模式分析

傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)教學(xué)模式就是偏重理論的教學(xué)模式[2]。教師的最主要教學(xué)任務(wù)就是把教材中的基本原理和基本知識講懂、講透。這種教學(xué)模式的形成與操作系統(tǒng)教材內(nèi)容是一致的[3]。國內(nèi)操作系統(tǒng)教材都或多或少取材于國外教材，大多是純理論性的，內(nèi)容較陳舊。教材中的知識點多而雜，導(dǎo)致學(xué)生只顧記憶知識點，而忽略了對問題實質(zhì)的理解和掌握，忽略了對操作系統(tǒng)各部分內(nèi)容之間關(guān)系的把握。

偏重實驗的教學(xué)模式已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)偏重理論的教學(xué)模式[4-5]。這種教學(xué)模式要求教師將主要精力放在指導(dǎo)學(xué)生動手方面。教師不僅要重視實驗教材的編寫或選取，還要高度關(guān)心學(xué)生實驗前的準(zhǔn)備工作，實驗過程中的個別指導(dǎo)，實驗后的總結(jié)與評述等。

問題驅(qū)動式的教學(xué)模式是教師將主要精力放在問題的描述方面，設(shè)計比較恰當(dāng)?shù)膯栴}來引導(dǎo)學(xué)生的注意力是一個關(guān)鍵問題，而在適當(dāng)?shù)臅r候拋出該問題更是教師教學(xué)方法的具體體現(xiàn)[6]。這種教學(xué)模式不僅存在于理論教學(xué)中，也可運用于實踐教學(xué)環(huán)境。

隨著網(wǎng)絡(luò)和計算機技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)手段已經(jīng)有了明顯的改變。基于網(wǎng)絡(luò)的多媒體教學(xué)模式正是利用了現(xiàn)代高效的多媒體技術(shù)，拉近了教師和學(xué)生的距離，并將傳統(tǒng)的知識以更直觀，更逼真的方式表現(xiàn)出來[7-8]。

2 新教學(xué)模式的主要內(nèi)容

濃厚的學(xué)習(xí)興趣和良好的師生協(xié)同互動關(guān)系是操作系統(tǒng)教學(xué)模式的核心[9-11]，也是每個一線教師永遠(yuǎn)追求的目標(biāo)。為了更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在深刻理解操作系統(tǒng)的基本原理的同時，也能了解這些知識的前因后果，創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)和研究操作系統(tǒng)，我們提出了一種融合操作系統(tǒng)發(fā)展歷史的教學(xué)模式。該教學(xué)模式是在上述模式的基礎(chǔ)上，融入操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史，通過適度講授不同階段操作系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)，存在的問題和改進(jìn)的手段，讓學(xué)生從歷史發(fā)展的角度來認(rèn)識操作系統(tǒng)的發(fā)展動力，領(lǐng)悟操作系統(tǒng)的設(shè)計原理，提高學(xué)生學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)的興趣。

2.1 分析各階段典型操作系統(tǒng)，還原操作系統(tǒng)的設(shè)計和改進(jìn)過程

在操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史上，許多重要系統(tǒng)的出現(xiàn)有其特別重要意義，他們深刻影響著操作系統(tǒng)的基本原理和設(shè)計方法，極大推動了操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程。CTSS、Unix、Windows和Linux就是其中最具有代表性的操作系統(tǒng)。

內(nèi)存管理是操作系統(tǒng)教學(xué)中最重要，最核心的內(nèi)容之一。要向?qū)W生徹底清晰的剖析這部分內(nèi)容，必須緊緊抓住內(nèi)存管理發(fā)展的主線:從固定分區(qū)發(fā)展到動態(tài)分區(qū)，從一般分頁(段)管理到頁段管理，再到虛擬存儲器管理。每一步發(fā)展都是對前一種內(nèi)存管理方式的改進(jìn)，是繼承中的發(fā)展。從傳統(tǒng)的內(nèi)存管理到虛擬存儲器管理是操作系統(tǒng)發(fā)展的一件大事，它從根本上改變了過去不能處理大作業(yè)的難題。虛擬存儲器管理解決了“大作業(yè)小內(nèi)存”的難題。

2.2 以重要人物介紹為花絮，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情

操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程就是IT行業(yè)的發(fā)展歷程的縮影。在整個操作系統(tǒng)的發(fā)展過程中，出現(xiàn)了許許多著名的科研院所和杰出科學(xué)家。這些科學(xué)家的傳奇經(jīng)歷，對學(xué)生具有較強的吸引力，有助于調(diào)動學(xué)生課題趣味，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情。當(dāng)然，教師在授課過程中應(yīng)該恰當(dāng)引用，千萬不要本末倒置，影響核心內(nèi)容的教學(xué)。如何引用和何時引用因教師的不同而有差別，但吸引學(xué)生的注意力和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情是該模式的最大優(yōu)點。

2.3 高度重視數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程在本課程教學(xué)中的應(yīng)用

操作系統(tǒng)是一門計算機科學(xué)理論與軟件系統(tǒng)完美結(jié)合的課程。為了讓學(xué)生能充分理解課程的相關(guān)內(nèi)容，必須緊密聯(lián)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等前序基礎(chǔ)課程。如在講授進(jìn)程調(diào)度時，可以緊密聯(lián)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的優(yōu)先隊列等內(nèi)容，并讓學(xué)生利用這些內(nèi)容，設(shè)計一個簡單的模擬調(diào)度算法。又比如講授銀行家算法時，不僅要涉及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，還需要矩陣等相關(guān)知識。這些知識的相互交叉應(yīng)用，對培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)具有十分總要的意義。

3 新教學(xué)模式的執(zhí)行情況分析

本校是浙江省屬的高等農(nóng)林院校，學(xué)生的基本素質(zhì)良莠不齊。在以往的操作系統(tǒng)教學(xué)工作中，部分學(xué)生因原理性強而畏懼，學(xué)習(xí)興趣不濃，缺乏主動性。鑒于此，我們提出了融合操作系統(tǒng)發(fā)展歷史的教學(xué)模式。在平時的教學(xué)過程中，適度介紹操作系統(tǒng)發(fā)展歷史和相關(guān)著名人物，將操作系統(tǒng)的基本原理融合到歷史個案中，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣得到明顯提高，學(xué)習(xí)效果反映也不錯。由于學(xué)時的關(guān)系，教師可以讓學(xué)生在課下閱讀相關(guān)史料或人物傳記，教師引用也要適度，不能替代基本原理和知識的講授。本校的教學(xué)實踐表明，融合操作系統(tǒng)發(fā)展歷史的教學(xué)模式有一定的推廣價值。

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