基于實踐應用能力的《計算機操作系統》課程實驗教學研究與應用

宋添樹 朱昌洪

摘 ?要：計算機操作系統課程特點鮮明，是一門重要的計算機類基礎學科，屬于既有較強的理論知識作為基礎，又需要豐富的課程實驗環節來幫助學生充分掌握所學知識的課程。根據應用型本科院校人才培養目標，培養學生的動手實踐能力，讓學生能夠在實踐中充分理解上課所學較為抽象和復雜的各類操作系統的算法和優化思想。文章通過分析應用型本科院校在傳統課程教學和實驗中存在的問題，然后對課程的課堂教學和實踐環節進行改革，真正實現多元化的教學目標，培養學生獨立思考動手實踐的能力，提高教學質量。

關鍵詞：操作系統;實踐;應用

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2020）09-0110-03

Abstract： The computer operating system curriculum is characterized by distinct characteristics. It is an important computer-based basic subject. It belongs to a course that has strong theoretical knowledge as a foundation and a rich curriculum experiment to help students fully grasp the knowledge they have learned. According to the talent training objectives of applied undergraduate colleges， students' hands-on practical ability is cultivated， so that students can fully understand the algorithms and optimization ideas of various abstract operating systems that are more abstract and complex in the course. This paper analyzes the problems existing in the teaching and experiment of traditional courses in applied undergraduate colleges， and then reforms the classroom teaching and practice links of the curriculum to truly realize the diversified teaching objectives， cultivate students' ability to think independently and improve their teaching quality.

Keywords： operating system; practice; application

一、概述

《計算機操作系統》是一門重要的計算機類的基礎學科，不僅僅在工程中有著十分廣闊的應用，而且在各類一流大學的研究生入學考試中同樣占有相當重要的地位[1]。

就《計算機操作系統》這門課的特點而言，它具有比較深厚的理論知識，內容豐富，思維跨度比較大，學生在學習這門課時需要一定的抽象思維能力去理解各種調度算法背后的原理[2]。因此單單靠復雜的理論知識難以提起學生的學習興趣，也容易遺忘所學的知識。針對目前存在的問題，本文提出要加強理論與實踐相結合，重理論更重實踐應用的教學方法對計算機操作系統進行教學改革，以達到讓學生真正理解并掌握的目的。

二、課程教學現狀

（一）理論性強，難度較大

《計算機操作系統》在大多數院校的教學活動中普遍存在學生學習積極性不高，教師授課難度較大的問題。本門課主要針對的是Linux操作系統的各種調度算法進行講授，與學生經常接觸的windows這類具有成熟的圖形界面用戶友好的操作系統有比較大的心理落差，因此學生會對這門課失去興趣從而使授課質量下降。

（二）教學模式過于單一

目前《計算機操作系統》的教學模式普遍采用傳統的多媒體課堂教學模式和學生上機實驗課結合的方式進行授課，對于計算機操作系統中理論性較強，較為枯燥的內容僅僅通過教師的語言講授難以調動學生的積極性。

（三）實踐環節設計不合理

通常操作系統課程中設置的實踐課占課時數較少，每一章平均不到半節課的手動實踐環節，因此學生不能有效地利用課堂氣氛，充分的動手實踐課上講過的算法，進一步給學生造成了課程抽象的刻板印象，認為操作系統就是停留在書本上，從而對《計算機操作系統》感到厭倦。這樣不利于培養學生的主動性和創新能力，使教學效果達不到要求。

（四）教學資源匱乏

目前計算機類的各種基礎學科中，《計算機操作系統》的教學資源不能算十分豐富的，大多數教材教輔書籍往往都是以理論介紹為主，實踐環節經常因為編程語言的問題而略過，因此豐富課堂的教學資源同樣也是需要認真考慮的問題。

同時，學校的教師團隊有著不同的專業背景和教育教學經歷，因此在教學目標、教學過程、教學進度和教學效果上無法得到統一和保障。

（五）學生的編程能力較弱

《計算機操作系統》往往是在計算機相關專業學生有一定基礎之后才會開設的課程，但是學生對于編程通常有一定的畏懼心理，不想甚至害怕編程，對于實踐課程有著排斥心理。操作系統對于學生理論聯系實際的能力有著較高的要求，因此還需要對學生的編程能力有一定的訓練和提高。

三、計算機操作系統實驗課程改革思路

針對上述存在的問題，必須對《計算機操作系統》的實驗課程進行改革，調整現有的上課模式，合理規劃實驗課程的教學內容，能夠正確引導學生對《計算機操作系統》進行全面深刻的認識和學習，培養學生的動手能力，能夠切實理解和解決理論環節中操作系統的各個概念和算法，讓學生真正對《計算機操作系統》有完整全面的認識。

（一）完善教學內容

目前《計算機操作系統》課程內容相對陳舊，許多過時的知識點在課本中反復出現，無法調動學生學習的積極性，因此應當調整課本中的知識結構，將當下主流操作系統中的核心算法在課本中的占比提高，增加算法圖解的數量，減少冗長的文字描述，讓學生學起來輕松自然。計算機操作系統的課程結構（見圖1）。

（二）調整教學體系結構

《計算機操作系統》實驗課對學生的動手編程能力有著較高的要求，在開設這門課程之前應當要求學生具備一定的程序設計語言學習基礎、數據結構和算法知識的學習，以及計算機組成原理和數字電路等知識。

（三）強化實驗環節

由于《計算機操作系統》課程的特殊性質，因此大多數高校往往不能對這門課程的實踐環節有著較為深入的挖掘，也導致了計算機操作系統實踐環節的忽視。

首先，為了能夠讓學生更好的掌握理論知識，加強教學實踐環節，教師應該完善實驗指導書，剔除掉不合理的內容，然后要求學生依照實驗指導書將課本上的各類算法通過程序設計語言進行模擬，以此來強化對課本中知識點的理解，并加強學生的動手編程能力（見表1）。

其次，《計算機操作系統》課本中的知識點多而復雜，教師無法也不能將所有的知識點納入實驗內容，因此需要將實驗進行模塊化劃分，根據學生能力大小分配不同任務，以小組合作的形式完成實驗內容，在實驗課結束時讓每個同學展示自己的學習成果，即使基礎較為薄弱，能力不強的學生也有很強的成就感和自豪感。

（四）項目帶動學習

在實驗課程中，《計算機操作系統》算法實踐往往比較復雜，涉及的內容和功能往往很多，因此將課上內容以小組分工合作的方式完成實驗內容，將理論課程中的知識點遵循由簡單到復雜的規律讓學生完成。同時，將任務分解成不同的單元不同的模塊使學生在做實驗時有層層遞進的感覺，真正動手去完成不同的小任務，學生則理解和掌握更快。

（五）采用多元化教學

在理論教學的同時，利用多元化教學手段穿插進行實驗指導，采用啟發式的教學理念，切實提高學生積極性，實現從要我學到我要學的飛躍。讓學生從理論到實踐有一個平滑的過度[4]。

此外，在網絡高度發達的今天，騰訊、阿里巴巴和百度等公司為學生提供了優秀的云平臺供其學習，教師應該充分利用這類資源，將實驗課建立在云平臺之上，使學生接觸一些優秀先進的計算機操作系統理念，擴充課外知識，為能力較強的學生提供更大的便利[5-6]。

四、結束語

《計算機操作系統》課程是計算機類專業的重點核心

課程之一，具有很強的理論性和實踐性，通過對該課程的深入學習，培養學生獨立思考能力和分析解決問題能力。同時在對課本理論知識的學習基礎上，更應該加強在實踐方面的重視程度，讓學生真正動手解決問題，進一步加強對課本上理論知識的理解和掌握。

參考文獻：

[1]王蘭，陸春吉.獨立學院計算機操作系統課程課堂教學改革的研究[J].通訊世界，2019，26（2）：264-265.

[2]聶斌.“操作系統”課程研究型教學改革與實踐[J].科教導刊，2019（10）：121-123.

[3]李勤.基于翻轉課堂模式的操作系統課程教學改革研究[J].現代商貿工業，2018（36）：170-171.

[4]扈樂華.淺談計算機操作系統教學改革中的幾點意見[J].山東工業技術，2018（21）：232.

[5]劉嘉.“新工科”背景下地方高校操作系統課程改革的探索[J].軟件導刊·教育技術，2019，18（5）：43-45.

[6]韋向飛.試論計算機操作系統的發展趨勢[J].科學與信息化，2019（19）：63，66.