操作系統慕課設計和制作的探究

李晶晶

（揚州大學廣陵學院 機械電子工程系，江蘇 揚州 225000）

0 引 言

人才培養的途徑是什么？最重要的途徑之一就是高等教育。高等教育的主體就是高校，其培養目標、教育方法和教學手段都應該與時代發展相適應[1]。慕課的建設是要圍繞育人來開展，堅持立德樹人，提高學生綜合素質。因此，需要立足專業加強課程體系的整體設計，形成覆蓋專業的慕課集群，同時依靠教師在慕課課程內容和形式的創新性和難度的設置來保證課程效果。在慕課建設過程中，教師要換位思考、與時俱進，用社會普遍關注的熱點與課程知識相結合，來吸引學生的關注度；用喜聞樂見的影視片段作為知識點引入的基礎；用形象具體圖表等輔助手段進行難點知識點教學[2]。

1 操作系統的課程特點

計算機系統是由軟硬件兩部分組成，配置在計算機硬件上的第一層軟件就是操作系統，操作系統在計算機系統中占據重要的地位。計算機專業的核心課程包括了操作系統課程，該課程全面系統地介紹操作系統的體系結構、設計機理及實現方法和技術，包括自啟動裝入、系統調用、進程和線程概念、同步/通信機制、調度算法、死鎖處理、基于分區、分頁和分段的內存管理及虛擬存儲、設備管理、文件系統等，培養學生在操作系統研發方面的理論基礎及技術素養。通過學習本課程，學生應具備較好的操作系統應用、維護、管理能力，具備一定的系統軟件分析能力和研發能力，為進一步學習計算機理論和從事計算機應用與開發奠定基礎。

2 慕課的定義、特點以及優勢

在1960 年，就對慕課進行理論研究，于是慕課有了理論基礎。在2014 年，深圳大學牽頭建立UOOC 聯盟，該聯盟與企業進行合作，創建了慕課平臺，這一舉動推動了慕課的建設進程。除高校創建網絡學習平臺之外，網易云課堂和愛課程網合作相繼推出“中國大學慕課”，這個網絡學習平臺將眾多高校高質量課程資源、多媒體教學資源進行匯集，并將這些資源開放給自主學習的用戶進行使用[3]。

慕課具有開放性和共享性、大規模性、學習過程的互動性和社交化3 個特點。視頻教學與傳統課堂教學的主體都是教師，慕課則更多強調的是師生間的互動，也就是教師在學習過程中起著輔導作用，學習的主體是學生。學生在學習的過程中，遇到問題可以在線咨詢教師，教師在線解答，這樣能夠激發學生的學習動力和學習興趣，還能讓知識變得更容易掌握。

慕課的很多課程都是免費的，這不僅可以節約學生和家長的學習成本，還能促使那些因家庭貧困而無法進行學習的人接受教育。這種學習模式不僅能提高全民素質，而且能促進教育公平和社會公平[4]。由于應用型本科院校的辦學定位和人才培養目標是培養應用型人才，這與重點大學完全不同，導致課程的授課目標不一致，因此需針對應用型人才培養創建慕課資源。慕課突破了傳統教學模式，不再受學習時間、空間和人數的限制，這給應用型高校進行產學研合作提供了新思路。

3 操作系統慕課設計和制作

慕課與傳統教學不同之處在于教學形式，慕課不是簡單地錄制傳統的課堂教學視頻，而是一個完整的教學模式，有參與、有反饋、有作業、有討論和評價等。這就需要授課教師進行詳細設計，需要有各個教學環節的參與，才能進行一個完整的教學活動。因此，對制作慕課教師的綜合教學水平提出更高的要求，教師不僅能夠進行教學設計，而且還需要教學表達能力等。高質量的慕課課程制作一般需要選題、教學目標設定、教學設計、課程的規劃和腳本編寫、素材準備和制作、教學實施和拍攝、后期視頻編輯等主要環節[5-6]。慕課制作的一般流程如圖1 所示。

3.1 選題

操作系統是計算機專業人才培養的核心課程，這門課程的性質決定了其適合進行慕課課程的建設，該課程的選定不僅結合了該課程慕課資源現狀、學生的需求，還綜合考慮該專業課程主講教師的情況。慕課課程挑選制作要注意以下幾方面：與網上已有課程、講解內容相似且適用的學生群體相同的課程盡量不要去選擇；沒有豐富經驗教師的課程不要選擇；選擇專業過硬的課程。慕課與網絡公開課不同，教師在制作完課程后，需要教師定期在線互動，包括進行答疑以及在線批改作業等，因此要選擇責任心較強的教師。此外，負責該課程的主講教師可以帶一名助理，該助理協助教師進行課堂補充等。

慕課的時長決定其傳遞的教學內容是有限度的。慕課以周次而不是章節來規劃，教師需要考慮多久上完一門課程，各個知識點占用多長時間。如果時間太長學生可能堅持不下去，時間太短又學不到知識。

3.2 教學目標設定

操作系統具有較強的理論性和廣泛的應用性，這門課程設置的目的是使學生建立起對操作系統軟件的整體認識，通過了解操作系統的內部運行機制，進一步深入理解計算機系統的軟硬件功能以及大型軟件的設計方法。課程以介紹操作系統的基本概念、原理為主線，剖析操作系統設計的經典方法，并以現代操作系統的典型范例Unix/Linux 為實例，將現代教學手段技術與理論教學相結合，加深學生對抽象原理的理解。通過學習本課程，學生應具備較好的操作系統應用、維護、管理能力，具備一定的系統軟件的分析能力和研發能力,為進一步學習計算機理論和從事計算機應用與開發奠定基礎。

圖1 慕課制作流程

3.3 教學設計

課程主要負責人根據教學大綱和混合式教學要求，對課程進行整體教學設計，從教學內容和學生兩個角度進行分析。教學內容設計以知識點為依據，進行基礎教學內容組織，每個知識點教學視頻時長為3～15 分鐘。以周為單位進行教學內容安排，對學生提出進階式學習要求，每門課程按照8～16 個教學周設計。課程教師根據教學大綱確定課程章節、知識點、作業以及收集并制作材料，如教學PPT、教學文檔和輔助課程的拓展資料。在教學設計環節，教師需提前確定好拍攝內容（如課程章節和知識點）。在拍攝內容確定好后，進行視頻效果策劃，確定拍攝地點、服裝、注意事項以及拍攝過程中可能發生的狀況等問題。慕課要求全部課程視頻不少于課程總學時數的2/3。根據學生的知識水平、認知特點和社會背景，以及通過對課程需要和教學團隊具體情況進行綜合分析，最終選擇課程模式。教學過程設計一般有5 種方式：開門見山式、情景式、探究式、拋錨式以及理實一體式。在設計慕課形式時，要注意設計的慕課形式要有趣、新穎和吸引人。慕課教學設計流程如圖2 所示。

3.4 課程規劃和腳本編寫

在課程的慕課視頻制作前要進行課程設計，其中包括課程的規劃和腳本編寫。授課教師要根據教學大綱確定教學計劃，其中教學計劃包括教學內容和教學進度，與此同時還要準備講稿、教案以及教學PPT，根據知識點的異同來選擇視頻不同的呈現方式。

圖2 慕課教學設計流程圖

在教案編寫的過程中，教師需要參照操作系統這門課程教學大綱中的重難點，確定授課流程與細節，這樣更有利于提高慕課課程的教學質量。在操作系統慕課的制作之前，首要任務就是對該課程進行整體規劃，其次教師需要對操作系統這門課程進行整體規劃，做出這門課程的全部教案，同時在授課前需根據多年備課授課的積累對課程教案進行詳細編寫，因此需提前編寫出至少2 周課程的詳細教案，這樣可以留足時間進行課程細節斟酌、修改，直至定稿，最終編寫出一套內容豐富的教案。以操作系統課程第二章進程管理的第一節進程的基本概念為例，進行教案設計樣例（見表1）。

3.5 素材準備和制作

制作慕課一般使用的是文字、PPT、圖片、動畫以及視頻等素材。對于抽象知識點和重難點應結合圖片、動畫和視頻等素材，這樣能更好地發揮慕課的優勢，更有利于詳細地講解重難點，同時慕課素材要以正確、簡潔、實用為原則進行選取。

對于慕課而言，PPT 要求較高，但也較為簡單。PPT 在制作時文字部分要注意，要以關鍵詞、定義和結論為主，勿將大量的文字堆積在一頁；如果一頁PPT 內有多條內容，建議添加形式簡單的動畫，讓內容逐條出現。切忌讓學生對著一大頁內容聽教師講三五分鐘，無法吸引學生的注意力。PPT 中用小提示等方式將重點和難點的知識點加以突出，有利于學生把握重點和難點。慕課PPT 背景和文字的制作應以突出文字為主要目的并兼顧美觀，微課背景構圖顏色系統應相對簡單，避免學生受到不必要的干擾[7]。以操作系統課程中第五章第一節中的設備控制器為例，在該PPT中展示的是設備控制器的組成示意圖，通過該示意圖來詳細講解設備控制器是由設備控制器與處理機的接口、設備控制器與設備的接口和I/O 邏輯這3 部分組成。同時，還可以通過該圖詳細講解數據、狀態、控制和地址這4 種接口定義和作用，最后解釋地址線、數據線和控制線這3 種信號線。通過一張設備控制器的組成示意圖能夠講解設備控制器組成的相關知識點，避免PPT 文字過多、定義過長，有利于學生將相關知識點聯系理解、記憶，如圖3 所示。

表1 操作系統課程的教案設計樣例

圖3 操作系統PPT 課件制作示意圖

操作系統這門課程詳細介紹了操作系統的基本概念、原理以及功能，但由于多數知識點是概念性的描述，學生在學習過程中會感到枯燥，因此在制作慕課教學視頻的制作過程中，適當增加圖片和動畫，提高這門課程的趣味性，來加強學生的理解，改善教學效果。

3.6 教學實施和拍攝

慕課是以知識點組織基礎教學內容，因此每個知識點的慕課視頻在制作前就要確定好視頻的呈現形式[8]。出鏡錄播模式、錄屏模式以及多種錄制方式組合的混合模式是慕課錄制的3 種模式。出鏡錄播模式是將教室在錄播室、教室或某個教學場景下進行講解、演示的內容等進行現場錄制；錄屏模式是指教師利用專業的錄屏軟件將電腦屏幕上的操作演示過程進行錄制；多種錄制方式組合的混合模式是指教師教學過程拍攝的視頻、PPT 的錄屏以及動畫視頻等組合。

錄制教師出鏡講解視頻時，一般選擇在演播室、教室或者實景進行拍攝。如果教師講解過程中還需其他素材進行輔助，那么教師在拍攝時就要在一側留點空余，方便后期進行摳像處理，將輔助講解的PPT、動畫視頻等展示出來，提高授課效果。這種講授視頻不僅能夠吸引學生注意力，還能讓學生有一對一的授課感覺。

錄制電腦屏幕的講解視頻時，一般使用專業的錄屏工具，注意錄制屏幕的尺寸，不要在雙側留有黑邊。

視頻拍攝時，一部分教師習慣集中拍攝、集中制作，一下將所有視頻全部拍完；一部分教師習慣逐集拍攝，以周為單位進行慕課視頻的制作。這兩種視頻拍攝方式相比較下，逐集拍攝效果更好，因為在拍攝過程中，可以根據學生的反饋及時調整課程的不足，從而進一步保證慕課視頻在教學過程中達到更好的學習效果。

慕課教學講解過程中，語言組織應該簡潔，爭取做到通俗易懂，避免重復，區分難易點，突出重點知識點。

3.7 后期視頻編輯

經過前期的準備、設計以及視頻的拍攝，接下來要做的就是對這些視頻素材進行編輯，這對慕課課程視頻是否成功起到關鍵性作用。慕課是大型開放式網絡課程，并且作為數字化教學資源，因此慕課視頻編輯成flv、mp4 或wmv 等支持網絡在線播放的流媒體格式。目前，視頻編輯軟件有CamtasiaStudio、繪聲繪影、Premiere 等。

視頻編輯是將PPT 的錄屏視頻、出鏡錄播視頻和字幕等素材通過視頻剪輯軟件編輯、加工成最終的慕課視頻。慕課視頻一般包括片頭、教學視頻和片尾3 部分：片頭包括學校、學科、課程名、以及教師信息等；教學視頻包括PPT 課件與教師講解的音頻、視頻、字幕等相對應，對知識點進行詳細講解；片尾對視頻講解的內容進行總結。通過三部分相結合，編輯出優質的慕課教學視頻。

4 結 語

2020 年由于受疫情影響，學生不能及時返校，因此揚州大學廣陵學院開展網上教學活動。在網絡教學過程中，慕課課程尤為重要。慕課不僅包含了視頻教學，而且包括了測試和研討問題等，這樣有利于學生查漏補缺，及時掌握知識點。同時慕課也使教師的教育理念、教學能力、教學方法經受多重考驗，促使應用型本科院校必須加強教學改革，并可通過研修培訓、教師互相交流經驗等手段，提升教師的慕課推廣應用能力，使教師真正地成為知識的引領者，并提高學生的創新能力。

在這個信息科技高速發展的時代，新一代大學生已經把智能移動設備終端作為重要的學習工具，這不僅拓展延伸了課堂教學，還打破了傳統的授課方式，對學生的自主學習起到了引導作用。操作系統這門課程是計算機專業核心課程，知識點較多，涉及面較廣，比較適合開展慕課教學。設計和制作一個優質慕課不僅對教師在知識點的把握、教學設計和教學方法等方面提出較高要求，同時還需要教師具備一定的動畫制作及視頻編輯的水平，因為課程質量直接決定人才培養質量。操作系統慕課的設計既要突出研究方法和思路，還要凸顯知識點的應用性。廣大教師應積極探索和實踐操作系統慕課教學，為豐富操作系統的資源做出貢獻。