大學《計算機操作系統》課程教學方法探討

【摘要】《計算機操作系統》課程是大學計算機專業學生的必修課程。文中提出在課程教學中采用前后聯系、運用比喻、繪制示意圖、溫故歸總、多問勤思等的教學方式，使得學生對計算機操作系統這一課程有生動形象的認識，加深對該課程相關知識點和相關概念的理解。

【關鍵詞】計算機操作系統 課堂教學 方式方法

中圖分類號： G642

一、導言

操作系統是計算機系統中必不可少的基本系統軟件，而現在普遍流行的智能電子“寵物”如手機、ipad等電子產品中更是不乏存在操作系統的功能。另一方面，大學《計算機操作系統》課程也是計算機專業學生的必修課程及學位課程；同時，該課程的知識點也是大部分院校錄取計算機碩士研究生的考核課程之一。對每個計算機專業的大學學生來說其重要性可見一斑。但是，操作系統課程的教學內容又有其特殊性。例如：課程主要講原理[1]，而不是具體針對于研發和設計某一特定的操作系統；而講授知識點中又有很多的概念、定義、性質、特征、算法等細而廣的特點。正是在這些因素的存在下，使得學生對該課程的感覺可謂是又愛又恨。這也為我們講授本課程的教師提出了不小的挑戰，如何既教會學生原理，又教好學生為后續課程或相關知識領域做準備的要求，迫使我們教學工作者對該課程也頗感壓力和責任艱巨的感慨。本文在經過親身的幾年一線教學及與老教師交流中，提出在課程教學中的幾點方式和方法的感想，試探性的與有類似情形的學者、專家、教師探討。

二、課堂教學方法探討

下面就從五個方面討論教學中的方法。

2.1 課程中運用“前后聯系”方式教學

哲學中告訴我們，世界上的萬事萬物都是普遍聯系著的。那么我們的課程中的知識點也是一樣。從普遍的操作系統教材中可以看出，幾乎所有的操作系統教程都是圍繞操作系統的功能展開敘述的。而操作系統中的功能之間更是緊密聯系、相互銜接的。在教學中我們就更應該使用前后聯系的方式展開教學。例如在講授“進程”的知識點時，一般都是先介紹進程的狀態之后再介紹用P、V原語實現進程間的互斥或同步問題。我們都知道在進程的生命周期內，一個進程包含有：執行狀態、等待（阻塞）狀態、就緒狀態等[2]。而后在講授P、V原語操作時對P操作和V操作中的判斷等于零條件時的思考：①在執行完P操作，即信號量減1后，仍大于或等于零返回。為何信號量等于零也可以使P原語返回，該進程繼續執行？②在執行完V操作后，即信號量加1后，為何在等于零時從等待該信號的隊列中喚醒一個進程？我們在講授時可使用前后聯系方式告訴學生：在前面介紹的進程狀態中，進程有阻塞狀態、就緒狀態，P操作后信號量等于零表示已經有一個進程處于執行態了，如果得到小于零的結果就是阻塞狀態了。同樣在V操作后信號量等于零表示這個進程變成了就緒狀態了，仍小于零就是需要喚醒進程進入就緒了。至此，用這個例子告知學生操作系統知識點雖多，但用聯系的方式學習可使知識點串起來，形成系統化的知識架構。

2.2 運用“比喻”方式講解難理解部分

操作系統中的知識點有些是比較難讓學生直接了解其含義的。文藝界有個說法叫“藝術來源于生活”。我們的操作系統的知識點一樣可以用生活中的實例來比喻。比如在講：進程創建、撤銷、喚醒、阻塞等進程控制時，提到進程的撤銷分幾種情況[3]①該進程已完成其所要求的功能而正常終止；②由于某種錯誤導致非正常終止；③祖先進程要求撤銷某個子進程。那么根據這些概念，我們可以比喻：“人”做為客觀實體也是有生命周期的，也是有消亡的。那么人的消亡也有“壽終正寢”這樣正常生命的終止，類似于進程撤銷中的第一種情況；人由于犯了殺人罪等不可饒恕的罪惡，也是會被正法的，類似于進程撤銷中的第二中情況；在古代，就有“君要臣死，臣不得不死”的古話，類似于進程撤銷中的第三中情況。再比如在介紹進程阻塞和喚醒原語操作時，提到：阻塞原語在一個進程等待某一事件發生，但發生條件尚不具備時，被該進程自己調用阻塞原語用來阻塞自己；當等待隊列中的進程所等待的事件發生時，等待該事件的所有進程都將被喚醒，一個處于阻塞狀態的進程不能自己喚醒自己。在解釋為何阻塞是可以自己阻塞自己，喚醒時不能自己喚醒自己？我們可以同樣以“人”為例比喻：人休息時是自己使自己睡著的，而在進入深度睡眠后，設定的某一時間一到，是通過鬧鐘或者旁人來叫醒自己的。用這樣的比喻使得學生能對進程撤銷方式、進程的阻塞和喚醒的理解變得生動起來。更為之有趣的是，在本人的某次教學中，進程撤銷的第三種比喻還沒有說出來，下面的某個同學就把那句“君”與“臣”的古話復述了出來，足可見比喻方式的使用在該課程教學中的效果是明顯的。

2.3 課堂中的前 “溫故”和后“歸總”并舉

孔子曰“溫故而知新”。在我們這個知識繁，概念、特征、特點多的課程教學中，每堂課講授新知識時的復習是很重要的，只有先復習了以往的學習內容，才能對我們知識點有個貫穿的聯系，對接收新的知識也容易入手；同樣，課程結束前的歸納總結，也是我們任何課程教學中都會使用的方式。所以，“溫故”和“歸總”，看似普通的道理，是我們教學中一貫不變的真理和簡單實用的方法。

2.4多提問題，勤做思考

“業精于勤荒于嬉，行成于思而毀于隨”就告誡我們說，要勤思考。所以在我們的教學過程中，我們一樣要學會對學生多提問題，使學生養成勤思考的好習慣，這樣才能更好的對相應的知識點有自己深刻的認知，而不是“填鴨”式的灌輸，對我們的教學目標的實現也能起到事半功倍的效果。

三、結束語

本文從親身教學的經歷中歸納總結了幾點在大學《計算機操作系統》課程教學中的一些心得體會，期望能起到拋磚引玉之作用，希望與大家共同交流與討論。

【參考文獻】

[1]陳向群等.操作系統教程（第二版）[M].北京大學出版社.2006.

[2]湯小丹等.計算機操作系統（第三版）[M].西安電子科技大學出版社.2007.

[3]張堯學等.計算機操作系統教程（第四版）[M].清華大學出版社.2013.

[4]梁紅兵等.《計算機操作系統》學習指導與題解（第二版）[M].西安電子科技大學出版社.2008.