電子商務專業中操作系統課程教學改革探討

［摘 要］ 目前操作系統教學過程中普遍存在理論與實踐脫節、實驗平臺陳舊等問題，不符合電子商務專業注重實踐、務實的特點，而且降低了學生的學習興趣。這篇論文提出了面向電子商務專業的、理論與實踐并重的教學改革方案，并分析了該方案的主要創新點。教學實踐結果表明該教學方案具有較高的可操作性，可提升學生的學習興趣和動手能力。

［關鍵詞］ 電子商務專業 操作系統課程 教學改革

操作系統是計算機系統中最核心、最龐大、最復雜的系統軟件，其對應的課程《操作系統原理》是計算機、電子商務、信息管理與信息系統等專業的主干專業課程，也是全國碩士研究生入學考試中計算機專業統考的四門骨干課之一，具有更新速度快、系統性差、概念抽象、教學難度大的特點。

一、教學現狀及存在的主要問題

通過教學觀摩、觀看課程錄像、查閱課程資料，發現目前該門課的教學過程中普遍存在以下2個問題：

1.理論與實踐脫節

學習《操作系統原理》的最終目標是學會如何設計一個操作系統，至少要能參與開源操作系統（如Linux、Minix）的維護更新工作，而這要求學生必須掌握開源操作系統主要內核模塊的實現原理和代碼結構。在傳統教學模式中，對內核模塊的實現原理通常都有詳細的介紹，但代碼結構很少觸及，多數經典教材也沒有專門描述。因此，即便學生掌握了所有概念和經典算法也無法直接參與操作系統的設計或維護工作，這往往導致學生認為這門課只是“紙上談兵”、“不實用”。

2.實驗平臺陳舊

多數教材以Unix作為實例來介紹操作系統的各個模塊，但Unix系統缺少Linux或Windows系統的GUI界面，Shell接口對于現在的學生來說很不“友好”，缺乏新引力。另外，如果要修改系統內核就必須知道內核代碼，但Unix系統早已轉為閉源系統，不再適合作為教學系統。

上述2個問題通常造成大多數學生知道學習操作系統原理很重要，但學習興趣并不高，即使學習也是為了應付考試。為了提高學習該門課的興趣，必須對課程內容進行較大的調整：在比較有限的課時內既要講解重要概念和算法，還要介紹實際內核模塊的結構和重要數據結構，并使得這兩者有機地融合在一起。如此調整的好處是學生完成該課程之后可以直接參與操作系統的設計、維護工作，或者受前面學習的內核代碼啟發進一步研究其它更具體的內核模塊。但困難的是如何找到實際內核模塊與理論知識的結合點，以及如何化繁為簡、深入淺出地介紹這些模塊。這意味著必須對內核代碼進行詳細的剖析，篩選出對理論和實踐教學最有用、最精煉的部分。

綜上所述，改革操作系統原理現行的教學模式，將理論知識與實際內核模塊相結合，對于提高學習主動性、動手能力具有非常重要的意義，對于解決人才需求與人才培養之間的矛盾、培養合格的IT應用型人才具有推動作用。

二、改革目標、內容與思路

1.目標和內容

本教學改革的目標是：設計并實施一種新的操作系統原理教學模式，使得理論知識與實際系統相結合，以此激發學生的學習興趣、提高他們的動手能力并引導他們參與系統設計與維護或對內核進行更深入的研究。

本教學改革的主要內容有以下4點：

（1）算法描述方式的改革：除了傳統的偽代碼描述，力圖增加更加切合實際、更有吸引力的呈現方式，使學生知道這些算法在實際操作系統中是如何被實現和使用的。（2）概念描述方式的改革：須使得學生清楚地知道哪些是目前常用的熱點技術（重點介紹），哪些是已淘汰不再使用的技術或從不曾實際應用過的技術。（3）實驗平臺的改革：既要提供經典算法的仿真環境，又要具備修改內核代碼的實驗條件。（4）教學方式的改革：實現教師與學生之間順暢的交流互動，及時掌握學生的學習狀態并及時地調整教學內容與進度。

2.思路與步驟

教學改革的具體思路和步驟如下：

第一步，閱讀Linux操作系統內核主要模塊的代碼，理清代碼結構，篩選出其中最關鍵的模塊，并找出與教材中各重要概念和算法的結合點。同時，以當前界面最友好、操作最方便的Linux發行版Ubuntu作為算法仿真平臺，以Eclipse-CDT作為Ubuntu平臺下的集成開發環境，設計算法仿真方法。

第二步，設計出融合理論知識和內核實現方法的教學大綱、電子課件、教案。同時，完善《操作系統原理》課程網站，借助網絡平臺讓學生更方便地與任課教師溝通交流、更方便地獲取課程資料。

第三步，選擇早期版本的、小型的Linux內核作為實驗教學系統，嘗試修改其內核代碼并重新編譯生成新的內核。

三、特色與創新點

本文提出的操作系統課程教學改革方案具有以下特色和創新點：（1）將操作系統相關理論知識和實際系統的內核實現方法有機地融合在一起，可提高了學生的學習興趣，還可提高他們的動手能力并引導他們參與系統設計與維護或對內核進行更深入的研究。（2）建立友好、富有吸引力的實驗平臺和方法，不僅提供經典算法的仿真環境，又具備修改內核代碼的實驗條件。（3）將當前課程相關最新技術補充到理論教學和實踐中，使課程內容與時俱進。教學實踐結果表明該教學方案具有較高的可操作性，可提升學生的學習興趣和動手能力。

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