操作系統實驗教學探討

楊柳 張巖 孫強 陳麗敏 王炎

摘?要：通過對計算機操作系統實驗課教學中存在問題的分析，結合教學實踐的實際情況，從改進實驗平臺，完善實踐內容，改進教學方法，培養實踐能力四個方面給出課程的改革方案。實踐證明，該方案對提高操作系統課程的教學質量，培養學生的自主學習能力和實踐創新能力起到積極的作用。

關鍵詞：實驗教學;操作系統;創新能力

操作系統是計算機類相關專業的核心課程，是一門理論性和綜合性較強的學科。操作系統實驗是操作系統原理課程的重要組成部分，是培養學生專業能力及動手能力的重要基礎課程。通過實驗教學，可以使學生在了解和掌握操作系統原理知識的基礎上，培養運用所學理論進行工程實踐的能力。

1 操作系統實驗課程教學存在的問題

1.1 課程的理論性和綜合性較強，學生學習興趣不足

操作系統課程的理論性和綜合性較強，知識涵蓋多個學科，對前導課程的依賴性很大，課程內容具有一定的抽象性，不像其它應用軟件，學習后會有立桿見影的效果，這在一定程度上影響了學生的學習興趣和學習熱情。[1]

1.2 實驗環境具有一定的局限性

實驗室的計算機安裝的多為Windows系統，多數學生沒有接觸過Linux系統，給操作系統系統實驗課的學習帶來一定的難度。由于實驗設備有限，為滿足多門實驗課程的教學需求，實驗室的計算機中都安裝了保護卡，操作系統系統重啟后，會導致文件丟失，無法保證實驗數據的安全性。[2]

1.3 實驗內容設置不夠豐富

操作系統實驗要求學生具有一定的專業基礎知識，比如分析系統源代碼的能力，并在此基礎上嘗試修改部分簡單源代碼以實現目的功能。但大部分學生并不具備這些知識，在實際教學中，通常由教師向學生提供部分或全部源代碼作為參考，學生知識在理解源碼的基礎上上機驗證。因此實驗內容設置還只停留在模擬驗證型實驗、實際驗證型實驗的階段，主要圍教材中的幾個關鍵算法，以基于應用程序編程的方法來實現相關技術。

2 操作系統實驗教學的實施方案

2.1 實驗平臺的選擇

Linux操作系統是源碼公開的操作系統，Linux具有多任務、多用戶和分時能力，實現了虛擬存儲管理，支持進程、多處理器、多文件系統等現代操作系統的特征。本課程實踐中采用虛擬化的Linux操作系統實驗平臺，學生可通過SSH客戶端登錄到虛擬機進行實驗操作。學生在開源的Linux中，可以更好地掌握操作系統的基本概念、原理]技術和方法，鞏固所學知識，激發實驗興趣，培養對操作系統課程所學知識融會貫通和綜合運用的能力。

2.2 分層次設置實驗內容，滿足不同學生的學習需求

按照認知漸進的要求，由易到難安排實驗內容。根據學生能力，劃分不同層次等級的實驗任務。根據實驗內容的難度，劃分觀察性實驗、設計性實驗、綜合性實驗等不同層次的實驗任務，并組織相應實驗對象參與完成。[3]

2.3 采用多種教學方式，激發學生的學習興趣

實驗學時較少，無法兼顧不同層次學生。圍繞教學大綱，采用多元化的教學手段，采用建立基于翻轉課堂的實驗教學模式，利用QQ群等在線交流平臺發布實驗任務和學習資源，讓學生通過網絡在實驗室外進行自主學習并完成實驗，彌補實驗教學中的不足之處。[4]

2.4 多種考核方式相結合，綜合評定學生的學習成果

工程教育專業認證要求學生具備相應的綜合分析能力，能解決復雜的工程問題。[5]根據課程特點設置多樣化的考核方式，如作業、測驗、討論，小組學習等。結合學生的課堂出勤、平時表現、回答問題、小組協作、作業完成質量等多個方面進行考核，配合采用現代多媒體交互系統對學生進行考核。通過不同方式對學生的整體素質進行全面考核，旨在提升學生為人處事、勤于動手、善于思考、團隊協作的整體素質，培養對社會有用的綜合型人才。

3 結語

實踐教學是教學實施過程中不可忽略的一個重要環節，要求學生不僅要掌握基本知識和技能，還要掌握從事科學研究的各種基本技能、方法和思維方式，具有分析問題和解決問題的能力，能夠將理論和實踐相結合，形成自主創新意識，培養優秀的專業素養。

參考文獻：

[1]涂斌斌，謝英紅，李華.“操作系統原理”實驗教學改革與實踐[J].基礎教育論壇，2016（11）：38-41.

[2]阮曉龍.Linux操作系統實驗教學體系改革[J].中國現代教育裝備，2015（3）：93-97.

[3]姚陸慶，邢建川，侯孟書，王華.分層次實驗教學模式的探索[J].實驗技術與管理，2009（3）：186-188.

[4]張其亮，陳永生.翻轉課堂在操作系統實驗教學中的應用研究[J].實驗技術與管理，2014（12）：173-176.

[5]姚登舉，詹曉娟.面向工程教育專業認證的操作系統課程教學改[J].高師理科學刊，2017（10）：91-93，96.