基于物聯網工程專業的計算機操作系統課程教學改革研究

郝潔+劉勇

摘要：本教學改革研究項目將從物聯網專業的角度出發，結合物聯網本科教學培養目標的特點，研究操作系統課程的開設方式和授課方法，在教學過程中采用適合于物聯網專業本科教育的方式方法，增加適當的實驗環節，改革考核方式及創建在線課堂等方式，使該課程更適合非計算機專業的學生的學習和今后的發展。

關鍵詞：物聯網工程專業；本科生教學；課程改革；操作系統

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）41-0277-02

物聯網工程專業是一門交叉學科，涉及計算機、通信技術、電子技術、測控技術等專業基礎知識，以及軟件開發等多方面知識。由于物聯網涵蓋的領域很多，本科階段學生除了要學習計算機方面的基礎知識之外，還需學習傳感器、RFID、模式識別等物聯網感知層方面的知識。因此，信息技術是物聯網的基礎和支柱，所以在本科教學的基礎課程期間，物聯網專業和計算機專業區別較小。而在后期專業方向上，物聯網專業的學生接觸的項目、課題會比計算機專業的更加寬泛、充實。

操作系統課程是計算機專業重要的專業主干課程，教學目的在于使學生掌握操作系統的工作原理和操作方法，初步具備從事操作系統分析、擴展和設計的知識和能力。因此，針對物聯網工程專業大學二年級學生開設操作系統課程是十分必要的，但又要與計算機專業的操作系統課程教學目的和要求有所不同。因此，要采取跟計算機專業不同的教學方式，在教學過程中找到本課程跟物聯網工程專業后續課程，如云計算、大數據、無線傳感器網絡等課程的切合點。本研究對操作系統課程在非計算機專業的電子類專業的開設方式和方法的改進具有重要的意義。

一、研究內容

1.操作系統課程的教學現狀。操作系統課程的理論概念多、原理性強。目前，操作系統課程主要多采用傳統課堂教學方式：教師依據教學大綱、教學進度表、教案、考核大綱等組織課堂教學；學生根據教師的教學組織上課，按量完成作業，最后參加考試。這種傳統課堂的教學方式特點是授課滿堂灌、以教師為中心，課程學習的主線是課堂講授加考核，單向知識傳授，沒有層次迭代檢查學生的學習效果，教學效果不理想。在我們實際的教學過程中，也是教師在講臺上講，學生在底下聽，而要求學生全程45分鐘跟著老師滿堂灌的授課方式去集中注意力聽課，幾乎是不可能。在我們的操作系統課堂教學中，發現學生上課過程中，尤其是講解一些比較難理解的知識點時注意力不能集中，再加上對于非計算機專業的學生，部分高校的操作系統課程設置為專業選修課程，學生在態度上不夠重視，上課過程中還會出現學生低頭看手機的情況。課堂上沒有跟隨教師的腳步，課后又沒有進行知識的深度學習，作業也避免不了相互抄襲的現象，沒有構建起課程知識體系，考核也只為了應付過關，不能很好達地到課程教學目標。

2.課程改革的實施方法。針對上述操作系統課程的教學現狀，怎樣讓它成為一門老師愛上、學生更愛上的課程是我們研究的出發點。

（1）增加實驗或實踐環節。加強操作系統課程的實驗或實踐環節，特別是增加基于Linux操作系統的實驗數量。鑒于Linux操作系統的開源特性，一方面，通過合理設置實驗可以使學生在理論的基礎上理解操作系統的五大基本功能，實驗設置示例如表1所示。

另一方面，云計算平臺的搭建也更多是基于Linux操作系統，同時，虛擬機的概念也是十分重要的。因此，可以在虛擬機上安裝不同版本的Linux操作系統，熟悉他們的操作方法，為以后在Linux操作系統上搭建云計算平臺打下基礎。

（2）無紙化考核方式。無紙化考核方式是以優化的題庫資源為基礎、以現代信息技術為手段，通過隨機組卷生成無紙化考試試卷進行考試，并及時生成考試成績，集試卷生成、上機考試、閱卷、成績生成等為一體的多元化、新型的考試管理模式。

鑒于操作系統課程自身的特點：概念多、知識點繁雜，紙質試卷不能全面的考核所學知識，同時，紙質作業存在大量抄襲現象，達不到讓學生鞏固知識的目的。

因此，我們建設了操作系統題庫，題型包括選擇題、填空題、判斷題、計算題、綜合應用題等，平時作業、期中、期末的考核均采用上機題庫方式。對于平時作業，允許學生多次操作，每次產生一套新題，提交后能夠立即看到自己的成績，提高學生做題的積極性；而對于期中、期末考試，題庫系統可以及時反饋學生成績的同時，減輕老師批閱試卷的負擔。無紙化考試教學效果反饋流程如圖1所示。

（3）在線課程建設。信息技術的發展為我們教學模式的創新提供了先決條件。對于物聯網工程專業來說，本身就是一個對信息技術進行創新的專業，因此將信息技術引入本專業的教學過程中是十分必要的。一般來說，“在線課堂”首先應該有教師的教，比如說課程視頻；其次應能滿足學生在線個性化的學；最后應能實現教學的交互。所以可以這樣說：“在線課堂”就是學生在線接受教師的講解，通過自己的消化、理解、練習，實現對課程知識、技能的掌握的個性化學習過程。與“在校課堂”強調課堂里的教不同，“在線課堂”突出的是學的過程。

操作系統課程的原理性較強，對于很多基本理論，僅僅在課堂上的教學是不夠的，不足以讓學生從根本上理解問題。因此，采用在線課堂的方式，將跟課程章節或知識點有關的視頻、文獻等作為補充內容要求學生自主學習，并采用相應的手段，如采用在線互動、回答問題、習題練習的方式檢查學生的學習效果。

（4）開展基于項目的教學方式?；陧椖康膶W習，是通過學生的探究活動來發現學生的興趣，然后再按照自己的興趣所在來加強自己的技術素養。教師乃至學生本人，一開始并不知道學生的興趣所在，通過多種形式的拓展，學生最終在教師和團隊協作的幫助下找到自己的興趣所在，從而有了學習的原動力[10]。

針對物聯網工程的學生，在后期專業方向上，他們所接觸的項目、課題會比計算機專業的更加寬泛、充實。因此，以操作系統課程為出發點，引導學生參與相關項目，通過團隊協作的方式完成。例如，從最簡單的幫助文科專業學生免費安裝操作系統開始，到真實的項目工程，通過做中學、學中做的師生良性互動展開教學活動，從而有機地把專業理論運用與實踐教學融合在項目工程中，推動學生各種專業技能的系統提升與鏈接，夯實學生的專業知識，打造專業應用能力鏈，提高人才培養質量。

二、結束語

信息時代，操作系統課程的重要性顯而易見，而針對非計算機專業，該論文提出了在開展操作系統的教學任務的過程中，采用不同的方式方法，使得本專業學生在學習過程中提高對課程本身的興趣，真正做到學以致用。同時，教學改革的過程是循序漸進的，我們會不斷努力，切實達到操作系統課程的教學目標。

參考文獻：

[1]陳輝，李敬兆，詹林.物聯網工程專業人才培養和專業建設探索[J].計算機教育，2014，（4）：13-17.

[2]Andrew S.Tanenbaum.Modern Operating Systems[M].北京：機械工業出版社，2002.endprint