物聯(lián)網專業(yè)《操作系統(tǒng)》教學改革研究

林基艷++張慧++張雅瓊

摘 要：文章從物聯(lián)網專業(yè)《操作系統(tǒng)》現(xiàn)有的教學現(xiàn)狀出發(fā)，分析了現(xiàn)有教學過程中存在的問題，提出從教學方法、授課內容、考核方式、教學質量評估四個方面進行課程改革，同時為改革考核方式，建立了物聯(lián)網專業(yè)《操作系統(tǒng)》的考試平臺，為及時準確的收集教師授課信息建立了教學信息反饋系統(tǒng)。通過教學改革，可以有效提高學生的學習興趣和教學質量。

關鍵詞：操作系統(tǒng)；教學改革；考試平臺；教學信息反饋系統(tǒng)

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）07-0-02

0 引 言

《操作系統(tǒng)》是物聯(lián)網專業(yè)的一門重要課程，學習該課程不僅可以幫助物聯(lián)網專業(yè)的學生理解計算機如何運轉，且《操作系統(tǒng)》的功能和技巧還可以在其他領域應用，作為運行在硬件之上的第一層系統(tǒng)軟件[1]，操作系統(tǒng)起著承上啟下的管家作用，不但管理計算機中所有的軟硬件資源，還要合理組織計算機的工作流程，在用戶和計算機之間起到接口作用。因此《操作系統(tǒng)》的知識面較廣，涉及組成原理、編譯、數(shù)據(jù)結構、并稱程序設計等內容，而這也導致了該課程知識點跨度和難度都較大，知識點多，理論性強，且過多的重點、難點導致需要記憶的東西很多，且比較抽象[2]，加大了學習難度。為了降低課程的教學難度，激發(fā)學生的學習興趣，提升課程的考試成績，論文提出了物聯(lián)網專業(yè)《操作系統(tǒng)》課程改革研究，該研究主要從教學方法、授課內容、考核方式、教學質量評估等方面進行改革，以提高本課程的教學質量[3]。

1 物聯(lián)網專業(yè)《操作系統(tǒng)》的教學現(xiàn)狀

（1）教學方法：目前，物聯(lián)網專業(yè)《操作系統(tǒng)》的教學普遍采用教師集中講授的方式，學生被動接收，雖然目前大多教師都采用了多媒體技術，但多媒體上以文字居多，這種單調的理論和“滿堂灌”的方式很容易讓學生感到枯燥乏味，因此很難集中注意力聽課，從而產生一系列連鎖反應，導致學生無法跟上老師的授課進度，沒能構建完整的知識體系，達不到很好的教學效果[4]。

（2）授課內容：目前，很多《操作系統(tǒng)》的教材都是純理論的，教學內容也偏陳舊，例如現(xiàn)在的計算機都是多核的，但是目前在授課過程中，很多學校仍然按照單核CPU來講解，教材內容跟不上時代的發(fā)展[5]。不僅如此，目前大多數(shù)教材的內容都圍繞著操作系統(tǒng)的功能展開，學完課程后，學生很難從系統(tǒng)的角度來理解操作系統(tǒng)。且在教學過程中，因授課內容偏重理論，忽略了事件環(huán)節(jié)，導致學生本課程的實踐能力較差。理論性過強，實踐性薄弱，內容安排不合理，最終導致學生應用技能訓練不足，課程教學與實際相脫節(jié)的情況出現(xiàn)[6]。

（3）考核方式：目前物聯(lián)網專業(yè)《操作系統(tǒng)》主要采用卷面筆試的考核方式，考試題型分為選擇題，判斷題，填空題，簡答題，計算題等，考核的內容大多都圍繞操作系統(tǒng)的理論知識展開。這種卷面考核方式只是片面測試了學生對理論知識的掌握程度，而忽視了對學生解決實際問題的能力測試[7]。

（4）教學質量評估：教學質量是高校的生命線，教師課堂教學質量的優(yōu)劣直接影響學校的人才培養(yǎng)質量，而教學信息的反饋是教學質量監(jiān)控管理的重要環(huán)節(jié)，因此，要想提高物聯(lián)網專業(yè)《操作系統(tǒng)》課程的教學水平，必須及時準確地收集與教學相關的各方反饋信息，以達到監(jiān)控教學的目的，同時教學信息反饋還可使授課教師及時發(fā)現(xiàn)自己在授課過程中的不足，幫助教師及時改正，從而進一步提高教師的教學水平[8]。

2 物聯(lián)網專業(yè)《操作系統(tǒng)》的課程改革實施

2.1 改變教學方法

《操作系統(tǒng)》是一門人造科學，該學科的諸多原理都是通過對人類生活的各種現(xiàn)象仔細觀察并進行抽象得到的[9]，操作系統(tǒng)中的很多算法、原理都符合人類的直覺。因此教師授課時，可以利用操作系統(tǒng)這一特性，將學生難以理解的、抽象復雜的原理、算法、概念生活化。如在講解進程切換時，可以日常生活中洗衣服和做飯兩件事的切換為例展開；在講解優(yōu)先級算法時，可以銀行VIP用戶為例進行講解，幫助學生更好的理解[10]，使得枯燥的概念生動化，提高學生的學習興趣[11]。再者，教師在授課過程中要善于提出問題，讓學生分析問題，最后對問題進行總結，以培養(yǎng)學生獨立思考和獨立解決問題的能力[12]。此外，在課件中，適當增加動畫效果，把一些復雜難懂的原理、算法通過動畫展示出來，可以大大提高學生的學習興趣。

2.2 授課內容的改變

計算機和操作系統(tǒng)的發(fā)展日新月異，必須在講解課程時讓學生了解最新的技術，可以下載最新的論文下發(fā)給學生，讓學生自己查資料掌握，并對論文的內容進行闡述。同時，加大實驗教學任務。實驗采用分級教學，首先是基礎性實驗，其次是設計性實驗，最后是綜合性實驗。

基礎性實驗主要采用的平臺是Linux，實驗內容包括虛擬機下安裝Linux、控制實驗、文件與目錄操作、GCC編譯器的使用；設計性實驗主要包括進程同步算法實驗（生產者——消費者問題）、基于管道的進程通信設計實驗、銀行家算法實驗、進程調度算法實驗、頁面置換算法實驗、磁盤調度算法實驗；綜合性實驗包括調度器實驗和文件系統(tǒng)實驗。學生采用分組協(xié)作的方式，選擇完成其中一項或兩項實驗，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力、動手能力和創(chuàng)新能力。

在基礎性實驗中，以進程控制實驗為例，主要的實驗目的是讓學生掌握Linux操作系統(tǒng)中的一些與進程控制相關的命令，如ps命令，pstree命令，kill命令、top命令等。實驗結果如圖1所示。

在設計性實驗中，以頁面置換算法為例，主要讓學生自己設計頁面置換算法演示程序，包括最佳置換算法、先進先出置換算法、最近最久未使用置換算法，讓學生理解在頁面置換算法的同時，充分掌握算法在虛擬存儲器管理中的作用，學生設計的部分代碼如圖2所示。

2.3 考核方式的改變

將期末的試卷考試改為上機考試，考試內容除了基本的理論測試外，還應添加動手環(huán)節(jié)，讓學生自己動手在Linux平臺下實現(xiàn)進程通信、同步、頁面置換等。考試系統(tǒng)界面如圖3所示。

2.4 教學質量評估系統(tǒng)的建立

為了更好地監(jiān)控教師的教學情況，建立自己院系的教學信息反饋系統(tǒng)，該評價系統(tǒng)可以實現(xiàn)學生評價、督導評價、同行教師評價。教學信息反饋系統(tǒng)界面圖如圖4所示。

3 結 語

該課程改革主要從教學方法、授課內容、考核方式、反饋系統(tǒng)四個方面展開，主要實施的對象是13級和14級物聯(lián)網專業(yè)的學生，在教學改革后，通過抽樣調查發(fā)現(xiàn)學生的積極性、考試成績都有明顯提高，教師的教學質量也得到了明顯改進。

參考文獻

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