《計算機操作系統》課程教學改革初探

　　摘 要： 《計算機操作系統》是計算機專業中的重要專業課程之一，本文主要從操作系統課程教學的現狀，以及學生對課程反饋情況的分析出發，對操作系統課程教學改革進行了幾方面的探討，并提出了一些教學改進的方法和建議，使學生能夠更好地學習和掌握這門重要的計算機專業課程。
　　關鍵詞： 《計算機操作系統》課程 教學改革 改進方法
　　
　　計算機操作系統是最核心、基礎的計算機系統軟件，計算機操作系統的設計原理與實現技術是計算機專業人員必須掌握的基本知識。《計算機操作系統原理》課程是計算機科學與技術及相關專業的核心課程之一。該課程主要介紹操作系統的基本原理和實現技術，是理解計算機系統工作、用戶與計算機系統交互和設計開發應用系統等基本知識結構的重要途徑。
　　由于該課程主要是由計算機各種操作系統的組成結構、設計思想、方法和理論綜合而形成的，因此課程內容比較龐雜、涉及面廣、概念抽象，不易理解，比其它專業課更加難教，學生也更加難學。根據多年的教學經驗，我認為應根據《計算機操作系統》課程本身的特點，對學生的學習情況進行仔細分析和研究，有針對性地進行一些教學改革，這樣才能提高學生的學習興趣與實踐能力。
　　一、目前各大高校操作系統課程的教學存在的問題
　　1.學生的程序設計能力較差
　　該課程主要是介紹操作系統的基本原理和實現技術，要求理解計算機系統工作、用戶與計算機系統交互和設計開發應用系統等基本知識，其內容涉及理論、算法、技術、實現和應用。所以這門課程與C語言、數據結構、計算機組成原理等多門課程關聯性很強，涉及面廣，要求學生有較強的綜合分析問題、設計及編程能力。因此，在學習理論知識以后，部分學生感到壓力很大，對實踐環節往往束手無策。
　　2.理論與實踐相結合的內容較欠缺
　　各學校在《計算機操作系統》課程的教學中，很大程度上存在偏重理論知識傳授的現象，基本上以書本各章節為主，在教學過程中缺少理論與實踐相結合的具體內容。這造成課堂教學內容枯燥、實踐內容不明確，使學生覺得這門課只能紙上談兵，沒有用武之地。
　　3.實驗內容單一
　　目前學校使用的教材多是以UNIX為實例來介紹計算機操作系統的特征，但大多數學校機房操作系統環境是以Windows為主，很少有學校專門建設操作系統專業實驗室。而且UNIX作為商業軟件，源代碼不公開，也給實驗環境的構建帶來了一定的難度。大部分教師在操作系統實驗課的教學中，還是以編寫各種算法程序為主，實驗內容單一，并不能真正地達到課程實驗大綱的要求。
　　二、操作系統課程教學的改進方法
　　針對以上存在的這些問題，我們必須對操作系統課程教學進行改進。我們應從以下幾個方面入手，合理安排教學活動，引導學生正確地學習操作系統，切實解決課程學習中的問題，克服學生的畏難情緒和打破“無用論”。
　　1.完善教學內容與教學體系結構
　　我們應根據操作系統課程的特點，了解操作系統課程與其他專業課程之間的緊密聯系，要求學生在學習操作系統課程之前具備程序設計語言和數據結構的基礎知識，并要求學生預先修完計算機原理等硬件課程。
　　2.建立合理的教材體系
　　我們應改變原來的單本教材，形成“主—從—輔”三級教材模式。選用概念清晰、專業性強、系統全面的教材為課堂教學的主教材。選用難度適中，對問題的論述較為通俗，適合學生自學的教材為從教材，用來加深對理論和概念的全面理解。為解決課程中難于理解的問題，我們還需配備一本輔導教材，結合生活實際論述操作系統原理中涉及的概念、理論與方法，幫助對抽象專業知識的理解與深化。
　　3.改進理論教學方法
　　我們應提倡以學生為中心進行教學，改變單向式、灌輸式為啟發式、討論式、研究式，使學生自主性、創造性地學習，留給學生更多的思考空間和自學空間，培養學生閱讀參考書、科技文獻和寫讀書報告的習慣。出臺一些列考核與獎勵機制，鼓勵針對具體問題制作問題分析、算法及技術發展報告多媒體幻燈片，提倡公開交流和信息交換，講課與討論相結合的教學方式。
　　在理論課程教學過程中，為使學生能夠適應課程實踐教學的內容，我們建議增加操作系統原理課外實驗環節，通過教師布置實驗題目，學生自主上機實驗的方式，提升學生對局部問題的理解力。理論課授課形式多樣，通過主課、習題課、專題課、課堂討論，以及資料收集與分析、小論文、源程序分析、小型實驗與設計等形式提高學生的學習興趣和教學效果。
　　4.改進操作系統實驗環節
　　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很好地運用操作系統，所以針對教材要求的實驗環境實現困難、實驗內容單一等問題，我認為教師可以為學生提供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。這樣學生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；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。教師可以根據學校和學生的特點，嘗試為操作系統課程編寫自己的實驗教材，這樣能讓學生在實踐中真正體驗到操作系統在整個計算機系統中的功能與作用。
　　5.采用多樣化的實踐環節
　　在大部分高校的操作系統教學計劃中，實踐環節僅為各章節實驗課程開設，相對其他課程比較單一。其實操作系統的設計與實現體現了程序設計與軟件工程的精髓，操作系統原理課程設計正是該課程實踐環節的集中表現。它可使學生更加系統地鞏固學習的概念、原理、設計及算法，也可培養軟件開發所應有的系統結構設計和軟件工程素養。課程設計在突出內容的系統性、設計性和可操作性的同時，應本著綜合能力提高的宗旨，通過協作學習與模擬性學習相結合，強化學生對操作系統原理理論知識的掌握，提高實際軟件設計、編程的能力，培養組織協作與團隊精神。我們應注重學生知識、能力、素質的培養，充分調動學生的自主學習熱情，培養學生的多元能力。
　　操作系統課程的教學改革工作是一項長期復雜的系統工程，教學的改進應該以教師為主體，從學校與學生的實際需要出發，切實貫徹該課程的教學大綱和基本要求，不斷地完善教學活動的各個環節，夯實學生的專業基礎，培養學生分析操作系統的能力，進而提高學生程序設計的能力，從而使學生真正地掌握好這門重要的計算機專業課程。
　　
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