以就業為導向的《操作系統》課程教學與實訓體系改革探析

摘要:為了改善傳統的《操作系統》課程中只強調理論的課程教學與實驗體系，提出了建立操作系統原理、Linux操作系統實例分析及應用的三階段教學模式。同時，根據當前操作系統技術的發展及相關Linux人才的需求，加強《操作系統》課程實踐教學和課程設計，提出嶄新的教學方式，以適應人才市場的需求。

關鍵詞:操作系統;實訓體系;Linux;教學

中圖分類號:G43 文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2010)02-0211-02

操作系統是最基礎的系統軟件，是計算機系統的核心和靈魂。《操作系統》課程作為計算機學科中一門重要的承前啟后的專業基礎課程，是學生深入理解計算機的基本運行原理、使用和管理計算機以及進行軟件開發所必須具備的理論基礎。該課程涉及計算機組成原理、高級語言程序設計等多門課程，導致該課程內容龐雜、涉及面廣、實踐性強。多年來，國內外高校均將《操作系統》列為計算機專業的核心課程之一，并不斷從教學方式、課堂內容、實驗環節等方面對《操作系統》課程教學進行探索和創新，通過多種途徑提高《操作系統》課程教學質量，力求使學生真正掌握操作系統設計原理與實現技術的精髓。為了更好地迎合社會對人才的需要，將理論教學與實際結合起來，對《操作系統》課程的教學和實訓內容進行改革是現在面臨的一個主要課題。

一、教學方法的改進

操作系統課程教學方法的改進應適應課程教學改革和專業發展的實際需要，切實貫徹該課程的教學大綱和基本要求，不斷完善教學活動的各個環節。充分有效地使用多種教學手段進行課堂教學，通過多種教學手段激發學生學習的主動性，增加課堂教學的生動性，提高學生的學習興趣。

1.課件的制作

傳統的教學方法主要是把學生集中起來，以課堂講授為主，形成一種“灌輸式”的教學方法。現在雖然有多媒體教育，對教學起到了一定的積極作用，但課件多是對書本內容的羅列，對啟發式、討論式的教學方法采用得還是比較少。

首先，針對課件方面的問題，我們嘗試采用板書與課件相結合的方式。在操作系統課程教學中采用電子教案實現陳述性強的理論講解，但對于需互動性講解的問題，則宜保留板書手段或利用多媒體教室的展示臺來投影書寫內容。課件的內容要對課程內容跨章節地組織起來，形成一個整體，這其中也要包括本課程與其他課程之間的關聯。其次，要將操作系統中理論性很強的、抽象的內容制作成FLASH動畫，使學生加深理解，并通過網絡教學平臺，使學生課下也能夠使用課件進行自主復習。

2.充分使用實例

當前主流操作系統有Windows和Linux。Linux具有代碼公開的特點，教師在教學過程中可以拿Linux操作系統的某些功能模塊進行實例剖析，讓學生掌握操作系統某些模塊的設計和實現，從而實現整個系統的功能，以提高學生對操作系統的理解和解決問題的綜合能力。

3.提高學生自主學習能力

教師可以通過布置學生作業來鞏固課堂講授的知識，也可提供一些系統內核源程序和指導性框圖來幫助學生自己分析實例操作系統中相應功能模塊，教師還可提前提供一些閱讀材料分配討論課題，讓學生在上課之前先閱讀和思考討論題，課堂上有準備地學習探討。作為課堂教學的補充，教師可以將課程的電子教案講稿上網，提供給學生上網閱覽或下載，通過電子郵件解答學生疑問或開辟專門的研討論壇，讓學生積極參與討論交流。在課堂教授過程中教師可以用一些課時進行課堂討論，適當地提問學生，啟發學生積極主動的思考。

二、實訓內容的更新

在講授操作系統理論原理的同時，要加強實踐環節，按照當前的社會需求，調整《操作系統》課程的實訓內容，對實驗課進行合理安排，充分發揮學生的能動作用，培養學生發現問題、分析問題、解決問題的綜合能力，真正培養學生在系統軟件開發方面的綜合能力。

1.Linux操作系統

目前，隨著Linux操作系統在國內日益普及以及各種智能電子設備的應運而生，業界許多公司對Linux專業人才的渴求與日俱增，各個層次的需求都更加豐富，特別是懂得網絡管理、系統管理以及軟件開發的人才。理想的情況下，一個合格的Linux人才應該了解Linux概念和基本操作，擁有一年以上的實際操作經驗，對數據庫有所認識，最好精通一種程序語言。但是，擁有這樣條件的人市場上并不多見。據估計，隨著Linux的廣泛應用，2009年前后，我國的Linux人才缺口將達到120萬。可見，一個熟練使用Linux操作系統并了解操作系統原理的人才是相當緊缺的。據此，我們要在操作系統課程中加入對Linux操作系統原理的講解，并要求學生在實驗中熟練使用Linux。

2.實例分析

所謂“實例教學”，就是對課程中的重點、難點內容，選配適當的場景進行演示和說明，把生硬的配置過程和實際應用結合起來，把抽象的內容具體化、形象化，并適當加以引伸，引導并激發學生作進一步的思考和探索，培養學生解決問題的能力。同時，實驗平臺選擇LINUX，并在這種平臺上用C語言來實現實驗內容。對進程、進程通信、存儲管理、文件系統等各部分內容編寫實驗，實驗內容要有針對性，以便于學生結合課堂上的實例講解，理解操作系統的抽象內容。要求學生對實驗結果進行分析、討論，鼓勵學生組成討論小組，并寫課程小論文，以加強學生之間的交流。這種教學模式較之傳統的教學模式明顯提高了學生對課程內容的理解和掌握。

3.根據專業確定具體的實訓內容

從《操作系統》課程實驗教學來看，內容一般包括單機系統的安裝配置及使用、分時系統的操作及使用、操作系統的模擬實現以及操作系統算法設計。由于受到師資力量、實驗條件及學生基礎知識等因素的影響，多數高校僅能做到前兩類實驗，有些高校只做第二類實驗，這在一定程度上制約著操作系統實驗的教學效果。根據我國的現狀，更大程度上需要使操作系統實驗內容與專業人才培養緊密結合起來，所以，應該根據學生所學的計算機專業的不同，適當地確定實訓內容。例如，信息管理專業的學生可以強調某具體操作系統的安裝配置及使用、分時系統的操作及使用，而軟件專業的學生可以強調嵌入式操作系統的模擬實現、開發以及操作系統算法設計。

三、課程體系的創新

過多的理論介紹，既增加學生的學習負擔，又不能突出教學重點，還會挫傷學生的學習積極性。尤其是考慮到學生畢業后的就業方向，一方面我們要注重理論體系的教學，另一方面我們更應該重視學生工程實踐能力和創新能力的培養。為此，在《操作系統》課程建設的過程中，經過不斷的改革和探索，我們采取了一種集課堂講授、技術交流討論、實例演示、實驗和課程項目為一體的多模式教學方法。這種多模式教學方法能夠有利于學生發揮學習的主觀能動性和積極性，能夠在知識掌握、實踐能力、分析問題和解決問題能力、創新能力等方面得到鍛煉和提高，效果比較理想。

1.知識的融會貫通

幾乎每一門課程都有前驅和后續課程，《操作系統》也不例外。在長期的教學實踐中，我們發現始終存在學生無法將《操作系統》課程相關知識與計算機系統其他部分知識良好銜接以及很難將該課程的知識進行具體應用的問題。學生掌握的知識相對孤立，并沒有將所學知識融會貫通，以致于所掌握的知識并不牢靠，各種知識點處于分離狀態。所以，筆者認為，國內高校計算機專業應將有關內容想辦法消化在《操作系統》或其先修課程中，使學生對整個專業課程有一個較全面的了解，讓學生在頭腦中形成一條清晰的學科主線。

2.教材與所授課程內容的確定

教材的選用和教學內容的確定，要始終圍繞課程的教學大綱進行。大綱所要求的“基礎性”、“實用性”的內容是學生拓寬知識面和繼續學習的保證，必須詳細講解，并且要求學生必須掌握。另外，實驗大綱和技能考核所要求的內容也必須保證，因為實踐是提高學生的學習興趣、加深理解和掌握課堂學習知識、增強創造力的重要途徑。有了一定的理論做基礎，再通過實踐，才有可能產生新的觀點和方法，從而使學生具備維護系統以至開發系統的能力。

另外，隨著計算機技術的發展，一些新的概念、方法也被不斷引入到操作系統中，這些新的、前沿性的知識在教材上往往都沒有介紹或者介紹得不全面。對此，教師必須加強學習和知識更新，注意收集這些信息，并在課堂上及時地介紹給學生，以保證學生學到最新的知識。

目前，國內出版的操作系統教材，基礎理論知識所占的比重較大，而技能培養和訓練內容則相對較少，因此，必須適當增加這些內容，同時向學生推薦一些相關的參考書和技術報告，以彌補教材的不足，擴展學生的視野，提高學生的能力。對于教材中一些繁雜的理論闡述或者是其他課程已經學習過的內容，教師應該進行適當刪減。這些刪減的內容，可以作為學生的課外閱讀內容去處理，對于基礎比較好的學生，鼓勵其深入鉆研下去并加強課外輔導。

3.課程的考核方法

為了更好地考核學生的學習情況，提高學生學習的積極性，增強教學效果，增加學生的就業機會，本課程進行了考試改革，考試分為上機操作、理論考查和操作系統分析設計三個部分。上機操作要求學生熟練運用桌面以及命令方式來使用Linux操作系統;理論考查主要是閉卷筆試;操作系統分析設計大作業則是讓學生通過本學期所學習的操作系統功能，按照自己的具體要求，用文字的方式描述一下自己要設計的操作系統在各個功能上用什么方法來實現。通過這種考核方式能夠客觀公正地檢查學生的學習情況，并且使學生在學習的過程中既注重實際操作能力的提高，又注重原理方面的理解。

四、結束語

當今世界，計算機技術的發展日新月異。因此，在《操作系統》課程的教學中，在傳統教學的基礎上，充分運用教師和學生的共同力量，在努力改進教學方法、抓好課堂教學質量的同時，致力于課程實訓內容的更新和課程體系的創新。