關于操作系統課程教學的思索

長江大學工程技術學院 肖 顆

關于操作系統課程教學的思索

長江大學工程技術學院 肖 顆

操作系統是高校計算機專業的核心專業課程之一，具有概念原理多、內容抽象等特點，給教學帶來了一定的困難。本文就操作系統教學過程中存在的問題，對操作系統課程的教學方法和手段進行了初步的研究和探討。

操作系統；教學方法；教學改革

1.引言

操作系統是現代計算機系統中必不可少的系統軟件，計算機系統越復雜，操作系統的作用和地位就越重要。操作系統課程為計算機應用人員深入了解和使用計算機提供了必備知識，為軟件設計人員提供進行系統軟件開發的基礎理論知識，因此它是計算機專業的一門理論性較強的主干課程，同時它又是一門實踐性很強的課程。操作系統是計算機專業學生全面理解和掌握計算機系統軟件、應用軟件設計方法和技術、了解計算機硬件和軟件之間關系必不可少的綜合課程。

2.教學中存在的問題

目前，操作系統是計算機專業學生的核心專業課程之一，在各種考試及以后深造中占有十分重要的地位，但同時也是比較難教難學的一門課程。操作系統課程在教學過程中存在著諸多問題，本人結合幾年來的教學實踐和體會，認真分析了操作系統課程的教學狀況，主要概括為以下幾點：

(1)教師和學生對操作系統課程認識和重視不夠。由于操作系統課程是一門綜合性較強的課程，對學生和教師要求都較高，它要求教師必須具有較全面的知識，能夠熟練掌握操作系統，懂得操作系統原理、懂得硬件工作原理、熟悉軟硬件編程；對學生要求也比較高，要求學生熟悉編程及對計算機的硬件有一定了解，現在學生們普遍認為學習操作系統似乎沒什么用處，其中原理理論比較多，太抽象，認為它不像其它課程如C語言、Flash等有立竿見影的效果，學了之后馬上可以做出東西來，覺得比較有成就感，這樣學生會產生比較大去學習的興趣，而學習了操作系統后要求學生設計一個操作系統肯定是不現實的，所以許多同學認為學習操作系統沒多大用途。

(2)課程學習難度較大，學生容易產生畏難情緒。操作系統課程理論性較強，其中涉及了許多具體的算法實現過程較復雜，再加上教材中知識點多而雜，缺乏對操作系統各部分內容之間關系的貫穿，而且結合獨立學院的實際情況，三本的學生基礎相對比較差一些，從而容易產生難以掌握和難學的畏難情緒。

(3)實踐教學環節相對薄弱，實驗效果不理想。操作系統的授課過程中普遍存在著實驗脫節和教學手段匱乏的問題。老師講授的是課程要求講解的理論知識，學生們也不知道這些理論知識該用在哪里，以及操作系統和其他課程究竟有什么聯系，因此很難激發學生的學習興趣。而且實驗教學內容學時數偏少，實驗比較難做，在各種實驗中不僅要求學生要有很強的抽象思維能力，同時還必須具有深厚的程序設計語言功底，這樣導致實驗課后很多學生只接觸到操作系統的一些皮毛，根本達不到培養應用型人才的目的。

(4)教學方法、教學手段比較單一。現在教學主要采用課堂授課方式，以課堂講授為主，形成一種“灌輸式”教學方法，只注重教師教，而學生思考和實踐比較少。至于啟發式、討論式的教學方法采用得就更少，課堂缺乏互動，課后缺乏實踐，這樣也導致學生對該課程知識掌握不太理想。

3.具體措施

針對教學中存在的實際問題，結合獨立學院的具體情況，對操作系統課程教學改革作了初步的研究和探討。

(1)教學內容改革

操作系統的課程改革首先是要進行課程內容的改革。操作系統控制和管理整個計算機系統中的軟硬件資源，并為用戶使用計算機提供一個方便靈活、安全可靠的工作環境。現在計算機發展迅速，高性能、高檔次的計算機已逐步普及，學生只要掌握了操作系統的基本原理，那么在今后的學習和工作中，只要根據實際需要，通過閱讀使用手冊，就可以很容易理解和掌握各種不同的操作系統。因此，操作系統的理論教學是必不可少的。然而操作系統課程是以原理、概念和算法等基礎知識為主，所以必須設置與之配套的實驗課程，讓學生對所掌握的理論有更深入的理解。

操作系統中的進程管理、存儲管理、文件管理和設備管理是操作系統的核心內容，盡管相對獨立，但又是密切相關的，在教學過程中盡量精選教學內容，突出重點，教學內容的組織應注重引導學生探討各種知識的內部聯系，力求學得明白、系統，在講授操作系統專業知識的過程中，應注重培養學生的抽象思維能力和系統級的認知能力，注重培養學生自主學習的能力和系統分析的能力，保證教學的合理性、系統性、先進性。

(2)教學方法改革

俗話說：“興趣是最好的導師”。我們應該從調動學生興趣入手，徹底擺脫認為學習操作系統無用的思想。學生在學習操作系統原理之前都或多或少的使用過計算機中的一些工具，比如完成一些作業編程和程序調試，但是他們對系統本身和所帶工具的設計問題很少考慮。大部分學生認為系統或工具設計不是我應該考慮的問題，或者認為其中包含的技術難度高不可攀。我們正可以以此作為切入點，調動大家的學習興趣。

我們采用的是角色轉換法，在課程開始時并不急于講述有關的基本概念，而是提出幾個實際問題讓大家來考慮，讓學生多思考問題，多問自己幾個為什么。比如，我們編寫程序時，程序和數據在計算機中如何存放的？如何存放才更加合理？當同時提交多項任務請求時，計算機會先處理哪個請求呢？會不會產生混亂呢？當多次重復提出請求時，計算機會有多大的耐心呢？等等。所提問題有些是比較直觀的，不僅可以增加了學生在計算機上進行演練的興趣，而且在演練中學生會派生出更多過去不曾想過的問題，這樣學生學習操作系統的興趣也會被激發起來。當學生在考慮這些問題時，實際上就在進行著一種角色的變換，原來認為系統理所應當為自己完成的事情，現在需要自己來考慮了。盡管大多數同學對這些問題的解答是通過所使用的操作系統有關介紹了解到的，或者有些問題一時還無法考慮清楚，但這種換位思考的方式正是我們所需要得到的效果，因為這些非常有利于提高對操作系統原理學習的熱情和興趣。

學會了換位思考，學生就會加深對“操作系統”課程的認識，因為他們會利用自己已經掌握的知識或工具進行各種有益的探索，會提出許多合理或不合理的解決方案。作為教師應該積極參與學生的方案討論當中，把具體的方案與實際生活中的實例相結合，讓學生更加容易理解，同時指出所提方案的合理性和謬誤之處，讓學生對操作系統的學習更加有趣，對操作系統理解更加深刻。

(3)加強實踐環節

加強實踐教學環節，提高實踐教學質量，這對培養高質量的應用型人才至關重要。結合獨立學院辦學指導思想和特色，在教學過程中我們要始終遵循“理論+實訓”的指導原則。

為了增強實驗課的教學效果，我們增加了實驗課的學時，選擇了以Linux為基礎，先讓學生分析一些簡單的算法，然后再讓學生編寫代碼完成給定的任務，比如進程的管理，進程的通信，存儲的管理等。通過操作系統實踐教學，讓學生真正的走入操作系統的內部，對操作系統的原理和設計有總體的把握，為以后課程的學習和工作打下良好的基礎。

4.結束語

操作系統課程的教學工作是一個復雜而重要的系統工程，為適應信息社會飛速發展的需要，必須針對操作系統的教學現狀中存在的諸多問題進行教學改革。在教學中應當充分考慮學生的專業興趣和知識掌握的程度，及時調整和改革教學內容、教學方法，改進和加強實踐教學環節，將操作系統的教學質量提高到一個新水平，培養出更多社會需要的和具有創新能力的人才。

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