農(nóng)業(yè)信息專業(yè)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)原理課程的教學(xué)方法思考

顧駿飛

摘要：農(nóng)業(yè)信息專業(yè)承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生從事農(nóng)業(yè)信息科學(xué)技術(shù)的能力。操作系統(tǒng)原理作為計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課程，其地位和作用越來(lái)越重要。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)原理在農(nóng)業(yè)信息專業(yè)人才培養(yǎng)中具有極其重要的地位。目前農(nóng)業(yè)專業(yè)方向計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)課程存在著教學(xué)內(nèi)容龐雜，教學(xué)手段匱乏，教學(xué)內(nèi)容理論性較強(qiáng)，實(shí)踐性環(huán)節(jié)薄弱等問題。因此，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，開展開放式自主學(xué)習(xí)和專題討論，加強(qiáng)實(shí)踐與應(yīng)用環(huán)節(jié)，更好地提高計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)原理課程的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)信息；計(jì)算機(jī)；原理課程；教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）01-0236-02

農(nóng)業(yè)信息化是當(dāng)代農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志，它主導(dǎo)一個(gè)時(shí)期農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向，為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)高速、健康、可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)大的推動(dòng)力。信息科學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)不斷滲透、交融，產(chǎn)生了農(nóng)業(yè)信息科學(xué)技術(shù)。這門學(xué)科與農(nóng)業(yè)信息化的大業(yè)能否實(shí)現(xiàn)息息相關(guān)。20世紀(jì)90年代誕生了Internet，計(jì)算機(jī)發(fā)展進(jìn)入以網(wǎng)絡(luò)、信息為特征的數(shù)字化時(shí)代，農(nóng)業(yè)信息技術(shù)得到了加速發(fā)展。操作系統(tǒng)原理課程作為農(nóng)業(yè)信息專業(yè)的基礎(chǔ)課程，在農(nóng)業(yè)信息技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)中有著舉足輕重的作用。

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)全面管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源，地位重要。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)是配置在計(jì)算機(jī)硬件上的第一層軟件，是向服務(wù)客戶的一個(gè)窗口。計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的所有程序，包括匯報(bào)語(yǔ)言、編譯軟件以及大量的應(yīng)用軟件諸如常用的辦公Office軟件等，都依賴于操作系統(tǒng)支持，都要得到操作系統(tǒng)提供的服務(wù)。操作系統(tǒng)原理課程與諸多領(lǐng)域密切相關(guān)，如程序設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)硬件、軟件設(shè)計(jì)，程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，等等，具有涵蓋領(lǐng)域廣、相關(guān)概念較為抽象、實(shí)踐性和操作性強(qiáng)的特征。這些對(duì)提高學(xué)生的思維創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力有很大幫助。然而，也正是由于這些特點(diǎn)，使學(xué)生經(jīng)常感到學(xué)習(xí)難度偏大，不易掌握。所以，我們應(yīng)該完善目前的教學(xué)模式，來(lái)促進(jìn)學(xué)生對(duì)于操作系統(tǒng)原理的消化和吸收。限于農(nóng)業(yè)專業(yè)方向在計(jì)算機(jī)方面的師資、生源、硬件條件等的具體情況，在教學(xué)過(guò)程中，沒有把操作系統(tǒng)原理的教學(xué)提高到培養(yǎng)復(fù)合型應(yīng)用人才的高度，對(duì)教學(xué)內(nèi)容、課程設(shè)置與教學(xué)方法研究較少。教學(xué)內(nèi)容陳舊落后且重復(fù)嚴(yán)重，課程結(jié)構(gòu)不合理。

以下三點(diǎn)是筆者在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)課程教學(xué)存在的不足之處：

1.在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)課程教學(xué)中，課堂灌輸是主要形式，僅輔以少量實(shí)踐操作，導(dǎo)致課程理論性較強(qiáng)、內(nèi)容抽象。對(duì)學(xué)生而言，學(xué)習(xí)過(guò)程中難度較大，知識(shí)點(diǎn)多且龐雜，而操作系統(tǒng)原理教學(xué)中以理論講解為主，很難達(dá)到理想的教學(xué)效果，學(xué)生難以對(duì)操作系統(tǒng)課程有全面系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，在計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中也很難結(jié)合這些抽象理論，對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)具有畏難情緒。

2.課堂教學(xué)手段較為單一、枯燥。現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)高校教材中，內(nèi)容多數(shù)由操作系統(tǒng)的基本原理等五部分組成（操作系統(tǒng)概述、進(jìn)程管理、存儲(chǔ)管理、外部設(shè)備管理和文件管理）。課程講授主要偏向理論知識(shí)的灌輸，教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際使用的Windows和Linux等操作系統(tǒng)脫節(jié)，存在一定距離，學(xué)生對(duì)該課程失去興趣，學(xué)與用之間缺乏聯(lián)系。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的原理性和抽象性強(qiáng)、系統(tǒng)性較差、更新速度快。在傳統(tǒng)教學(xué)中，老師多要求學(xué)生掌握教材的內(nèi)容，教學(xué)以教材為中心。部分老師仍然采用板書為主的填鴨式教學(xué)方法，講授枯燥的理論知識(shí)；或者利用電子教案單純播放理論知識(shí)課件，課題枯燥。

3.教學(xué)內(nèi)容理論性較強(qiáng)，實(shí)踐性環(huán)節(jié)薄弱。操作系統(tǒng)課程實(shí)踐受到學(xué)時(shí)限制，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單純，形式呆板，并且與理論學(xué)習(xí)脫軌，主要以驗(yàn)證、仿真為主，學(xué)生的興趣很難得到激發(fā)，不能充分鍛煉他們的操作能力。還有，學(xué)生缺乏自己動(dòng)手設(shè)計(jì)或者分析具體操作系統(tǒng)案例的體驗(yàn)過(guò)程。課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的遺漏，使學(xué)生能夠參與研究性學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)更少，這樣對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)會(huì)帶來(lái)不利影響。

針對(duì)以上計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)原理課程的教學(xué)特點(diǎn)， 為了促進(jìn)學(xué)生對(duì)于操作系統(tǒng)的原理、方法的理解和掌握，提高他們開發(fā)系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的能力和認(rèn)識(shí)，我們提出了以學(xué)生為主體的自主學(xué)習(xí)模式，提倡引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，組織學(xué)生進(jìn)行開放式自主學(xué)習(xí)和專題討論，以及加強(qiáng)實(shí)踐等方面的改進(jìn)措施。

一、運(yùn)用比喻教學(xué)法，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

在講解理論、講授知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師要注意理論結(jié)合實(shí)踐，引導(dǎo)學(xué)生積極發(fā)現(xiàn)問題，努力解決問題。但是由于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)課程內(nèi)容抽象、晦澀，如果教師在講解的時(shí)候采用比喻教學(xué)法，將空洞的內(nèi)容結(jié)合實(shí)例，可以將內(nèi)容講得生動(dòng)、淺顯易懂，往往能夠收到事半功倍的效果。比喻教學(xué)就是運(yùn)用生動(dòng)、形象的例子打比方，用貼近實(shí)際、貼近生活的案例進(jìn)行類比，這樣才能深入淺出，有助于學(xué)生對(duì)抽象概念的理解。比如，在講解分時(shí)系統(tǒng)與實(shí)時(shí)系統(tǒng)定義和區(qū)別后，引導(dǎo)學(xué)生舉出生活中類似的例子，學(xué)生提出了例子：鐵路和航空網(wǎng)絡(luò)售票系統(tǒng)，對(duì)任務(wù)的響應(yīng)時(shí)間有嚴(yán)格要求，屬于實(shí)時(shí)系統(tǒng)。對(duì)于并發(fā)和并行的區(qū)別，學(xué)生也舉出例子：不同的學(xué)生去上同一門課，學(xué)生之間是并行的，而學(xué)生同一學(xué)期中的不同課程學(xué)習(xí)之間的學(xué)習(xí)是并發(fā)的。把日常生活中經(jīng)常見到的現(xiàn)象引入教學(xué)中做類比分析，可以加深學(xué)生的理解。

二、開放式自主學(xué)習(xí)，開展專題討論

在計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的課堂教學(xué)中，要以教材為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生充分利用現(xiàn)代化電子資源，如Internet、網(wǎng)絡(luò)公開課，及時(shí)了解、跟蹤操作系統(tǒng)發(fā)展的國(guó)際新動(dòng)態(tài)和一些熱點(diǎn)、前沿問題。教師可根據(jù)教學(xué)進(jìn)度和學(xué)生情況指定可選的專題分類，例如Android手機(jī)操作系統(tǒng)、蘋果IOS操作系統(tǒng)和日常辦公的微軟windows 8操作系統(tǒng)等等。充分尊重學(xué)生的興趣，讓他們?cè)诮o定范圍內(nèi)自主選題或自由擬題，組成相應(yīng)的學(xué)習(xí)小組（3～5人為一組），通過(guò)小組討論，分配任務(wù)，充分利用身邊的學(xué)習(xí)資源，如網(wǎng)絡(luò)、圖書館的文獻(xiàn)資料、書籍報(bào)刊等，確定專題后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，并總結(jié)成研究性報(bào)告。再通過(guò)PPT（幻燈片，可以包括圖片、文字、視頻、音頻等）與其他同學(xué)相互討論、交流，中間穿插教師點(diǎn)評(píng)、學(xué)生提問等環(huán)節(jié)。對(duì)表現(xiàn)好的小組進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，從而提高學(xué)生之間的合作能力，形成團(tuán)隊(duì)意識(shí)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。優(yōu)秀的學(xué)生報(bào)告也可以放在課程的網(wǎng)站中，供學(xué)生學(xué)習(xí)觀摩，并可以成為教案素材。

同時(shí)，利用數(shù)據(jù)庫(kù)、校園網(wǎng)等電子技術(shù)，創(chuàng)建基于Web的測(cè)試平臺(tái)及習(xí)題庫(kù)。這種開放式測(cè)試平臺(tái)可以使學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)估，彌補(bǔ)空缺的知識(shí)點(diǎn)。我們專業(yè)每年開展網(wǎng)站設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)大賽活動(dòng)，這有利于學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)、VB語(yǔ)言設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)原理課程等知識(shí)的融會(huì)貫通，激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與動(dòng)力。

三、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)

操作系統(tǒng)原理課程以原理、概念及算法等基礎(chǔ)知識(shí)為主，必須設(shè)置與之配套的實(shí)驗(yàn)課。操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)踐，可以加深學(xué)生對(duì)于操作系統(tǒng)功能的了解與熟悉程度，加深對(duì)相關(guān)算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、基本概念的理解。同時(shí)學(xué)生可以切身感受到抽象思維的具體實(shí)踐，提高學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)的能力，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)操作方面的創(chuàng)造力。國(guó)內(nèi)操作系統(tǒng)原理課程實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)狀大致包括如下三種類型：設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)，模擬實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)，使用操作系統(tǒng)。按照實(shí)驗(yàn)的難度又分為：①基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)。基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)是為了加深學(xué)生對(duì)操作系統(tǒng)使用、配置等方面的了解，相應(yīng)地分為存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理、文件管理、網(wǎng)絡(luò)功能及操作系統(tǒng)的綜合運(yùn)用。老師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容提供一些可選擇的部分，學(xué)生根據(jù)自己掌握的情況和興趣愛好選擇內(nèi)容。建議選擇開源操作系統(tǒng)，如面向個(gè)人計(jì)算機(jī)的LINUX操作系統(tǒng)等。②應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)。相對(duì)于基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生提出了較高的要求，要求學(xué)生能夠自己動(dòng)手操作模擬一些常見的、經(jīng)典的操作系統(tǒng)算法，如存儲(chǔ)空間的分配與回收，設(shè)備分配，進(jìn)程間通信，多進(jìn)程并發(fā)與調(diào)度等。學(xué)生自己操作模擬練習(xí)可以加深對(duì)于操作系統(tǒng)算法的理解。③綜合型實(shí)驗(yàn)。綜合型實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生提出了更高的要求，要求學(xué)生能夠獨(dú)立掌握現(xiàn)代主流操作系統(tǒng)，比如面向手機(jī)的ANDROID操作系統(tǒng)、面向個(gè)人計(jì)算機(jī)的LINUX操作系統(tǒng)等。學(xué)生要努力理解操作系統(tǒng)內(nèi)核，盡力分析操作系統(tǒng)中的源代碼和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。此階段實(shí)踐環(huán)節(jié)難度較大，僅對(duì)學(xué)有余力的同學(xué)提出要求，要求學(xué)生掌握操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)和模塊設(shè)計(jì)方法與技巧。

考核方式靈活多變。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)原理課程應(yīng)用性、操作性很強(qiáng)，單理解理論部分是不合適的。考核實(shí)驗(yàn)應(yīng)用部分不可或缺，老師可以根據(jù)課程進(jìn)度、學(xué)生掌握程度等進(jìn)行考核，如讓學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告、程序代碼，并進(jìn)行演示；編寫一些程序代碼，根據(jù)要求寫出算法等。學(xué)生也可以撰寫研究報(bào)告，或者科研小論文。鼓勵(lì)能力強(qiáng)的學(xué)生自己組建團(tuán)隊(duì)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，同時(shí)有利于提高學(xué)生的文獻(xiàn)綜述能力，研讀能力，科技文獻(xiàn)查閱能力，理解問題、解決問題的能力，團(tuán)隊(duì)合作能力。對(duì)于這樣的小組，在考核時(shí)應(yīng)該適當(dāng)?shù)卦黾庸膭?lì)分。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用向縱深方向進(jìn)一步拓展，尤其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，農(nóng)學(xué)方向的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的重要性日益凸顯，但是計(jì)算機(jī)教育在農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)中一向比較薄弱，如何擺脫傳統(tǒng)的教學(xué)方法中只強(qiáng)調(diào)老師的“教”，而忽視學(xué)生的“學(xué)”，教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容抽象、晦澀的問題，如何在農(nóng)業(yè)信息人才的培養(yǎng)中加強(qiáng)操作系統(tǒng)課程的教學(xué)改革工作，是一項(xiàng)長(zhǎng)期復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要不斷探索。

參考文獻(xiàn)：

[1]張坤.“操作系統(tǒng)”課程的教學(xué)方法研究[J].高等工程教育研究，2007，（1）.

[2]郝繼升.計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)原理課程的教學(xué)探索[J].教育與職業(yè)，2007，（08）.