新工科背景下的線上理論課程教學(xué)方法的實踐研究

李莉，楊晴雯，廖媛媛

（新疆大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，烏魯木齊830046）

0 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，線上授課在高校的教學(xué)活動中越來越受到重視，線上授課與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比有諸多優(yōu)勢。首先，線上授課不受地域和空間的限制，可以讓身處不同地區(qū)的學(xué)生同時進行在線學(xué)習(xí)；其次，由于不受地域的限制教學(xué)成本相對較低；而且授課方式比較靈活，通過將教師屏幕共享的方式可以非常清晰的展示豐富的教學(xué)案例，達到較好的教學(xué)效果。當(dāng)然也不能否認(rèn)，由于不是面對面授課，沒有了老師和同學(xué)們的監(jiān)督，學(xué)生接受知識的效果確實還要因人而異，這無疑對老師教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計、部署和實施都是一個全新的考驗。

計算機操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中最核心、最接近于計算機硬件的系統(tǒng)軟件，操作系統(tǒng)作為計算機科學(xué)技術(shù)的專業(yè)核心課程，對學(xué)生關(guān)于計算機系統(tǒng)整體概念的建立、計算機系統(tǒng)運行機制的深刻理解和其他計算機專業(yè)課程的學(xué)習(xí)是極其重要的。計算機操作系統(tǒng)課程理論性很強，尤其是操作系統(tǒng)的概念、特性、功能組成及體系結(jié)構(gòu)等知識點特別多，講解起來難度較大，學(xué)生們線上學(xué)習(xí)該課程確實具有一定的挑戰(zhàn)性，怎樣激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)課程的興趣和熱情是線上教授該課程老師需要解決的一個非常關(guān)鍵的問題。

1 傳統(tǒng)操作系統(tǒng)課程教學(xué)狀況

《操作系統(tǒng)原理》課程的教學(xué)內(nèi)容非常豐富，要求學(xué)生掌握操作系統(tǒng)在硬件、其他軟件和應(yīng)用者之間所起的作用及其特性；掌握進程、線程的基本概念及其動態(tài)特性；掌握操作系統(tǒng)處理機管理、存儲管理、文件管理；I/O 管理、用戶與操作系統(tǒng)接口等的工作原理及其實現(xiàn)。在完成理論學(xué)習(xí)任務(wù)的同時，還要求學(xué)生能夠完成操作系統(tǒng)重要機制及關(guān)鍵技術(shù)中涉及到的實驗，讓學(xué)生能夠在掌握操作系統(tǒng)原理的基礎(chǔ)上，再進一步拓展原理的應(yīng)用，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)教學(xué)中通常把理論課程和實踐課程嚴(yán)格區(qū)分開來，在課堂講授理論，實驗課前教師布置任務(wù)，學(xué)生們查找資料準(zhǔn)備實驗內(nèi)容，通過教師輔導(dǎo)在實驗室讓學(xué)生們完成實驗。在線上授課的方式中，已經(jīng)不能繼續(xù)采取將理論課程和實踐課程嚴(yán)格區(qū)分進行這樣的教學(xué)方式，必須將二者進行融合，不僅能夠達到理論與實踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)目的，還可以更好調(diào)動學(xué)生們學(xué)習(xí)熱情和積極性，提升學(xué)生們對知識的理解程度。

2 線上操作系統(tǒng)課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

針對傳統(tǒng)線下教學(xué)方式不能適應(yīng)遠(yuǎn)程線上教學(xué)的要求，同時基于“以學(xué)生為中心，目標(biāo)為導(dǎo)向”的新工科教育理念，對操作系統(tǒng)課程教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化，并將課程知識點模塊化，當(dāng)課程的理論知識點講授完成后，配合理論內(nèi)容設(shè)計實踐環(huán)節(jié)的演示，增強學(xué)生對理論知識的理解。讓學(xué)生按照課程要求設(shè)計實驗內(nèi)容，并讓設(shè)計出優(yōu)秀實驗的學(xué)生進行展示和經(jīng)驗交流，利用同輩激勵營造學(xué)生你追我趕的學(xué)習(xí)風(fēng)氣，以實踐項目驅(qū)動實踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的理論和實踐能力，真正達到學(xué)有所用，學(xué)以致用的效果。

（1）課程內(nèi)容優(yōu)化

首先要了解其他高校操作系統(tǒng)的授課方式和主要內(nèi)容，學(xué)習(xí)借鑒其他高校的優(yōu)點，查閱經(jīng)典操作系統(tǒng)書籍關(guān)于主要知識點的講授方法，廣泛收集資料，豐富課程內(nèi)容。教師制作課件時，可以將一些算法、過程制作成動態(tài)的效果，讓學(xué)生更直觀的理解相關(guān)知識。并且從多方面、多角度豐富課件內(nèi)容，通過課前共享課件的方式，讓學(xué)生更好、更全面的掌握課程內(nèi)容。

操作系統(tǒng)教材涉及的內(nèi)容龐雜，如果在有限的課時完成所有內(nèi)容的講授，勢必造成學(xué)生感覺上課滿堂灌，分不清重點、主次。教師可以參考教學(xué)大綱，對重點和主要內(nèi)容進行相應(yīng)的擴展，還可以適當(dāng)增刪一些內(nèi)容。操作系統(tǒng)這門課程涉及到一些硬件方面的專業(yè)知識，而且理論性比較強，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中會覺得課程知識點有些晦澀難懂。針對這些問題，教師在設(shè)計課程內(nèi)容時，必須將知識點進行歸納、總結(jié)和整合，既要涵蓋主要的課程知識點，還要做到課程重點內(nèi)容主線清晰，層次分明。

要求學(xué)生課前通過對一些指定知識點的慕課學(xué)習(xí)進行有針對性的預(yù)習(xí)，教師在授課過程中講解完理論知識后還要有針對性的增加實踐演示，不僅強化學(xué)生理論與實踐學(xué)習(xí)相結(jié)合的效果，還可以加深學(xué)生對知識點理解。課后在課程學(xué)習(xí)交流群里再進行課后學(xué)習(xí)和師生互動，可以針對課堂的難點問題進行討論，相關(guān)知識點的補充，課后答疑等。

操作系統(tǒng)課程經(jīng)過模塊化后，將具有代表性的理論和實踐結(jié)合的知識點羅列如下，見表1。

（2）課程內(nèi)容實施

《操作系統(tǒng)原理》課程涉及的知識點非常多，為了能夠讓學(xué)生更好的掌握課程內(nèi)容，將操作系統(tǒng)知識體系結(jié)構(gòu)化、模塊化，將操作系統(tǒng)所有知識點劃分成二十個知識模塊，在講授中盡量做到重點突出，主題鮮明，并結(jié)合當(dāng)前主流操作系統(tǒng)Windows 和Linux 進行舉例，更加直觀地理解操作系統(tǒng)的管理和組織方式，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

表1

在深入分析操作系統(tǒng)課程教材的基礎(chǔ)上，廣泛查看并借鑒國內(nèi)外經(jīng)典操作系統(tǒng)教材和書籍的知識體系內(nèi)容，結(jié)合目前計算機操作系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r，就本專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)要求和實際能力，遵循“以學(xué)生為本”的原則，適當(dāng)增加和刪除一部分知識點，更新課程內(nèi)容，更好的滿足學(xué)生對計算機知識體系的學(xué)習(xí)要求。

對于新確定的課程內(nèi)容，制作并豐富課件，將知識內(nèi)容圖例化，在制作課件時，可以將一些算法思想、實現(xiàn)流程制作成動態(tài)的效果，使學(xué)生能夠更直觀的理解知識要領(lǐng)。全面了解計算機操作系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，廣泛收集、借鑒與操作系統(tǒng)課程相關(guān)的最新專業(yè)發(fā)展動態(tài)及相關(guān)技術(shù)，將涉及的相關(guān)知識引入到課件中，豐富和更新課件內(nèi)容。在課前分享課件，通過讓學(xué)生們提前進行預(yù)習(xí)，達到提升課堂學(xué)習(xí)效果的目的。

充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，課前為學(xué)生推薦一些優(yōu)秀的慕課，考慮到學(xué)生的學(xué)習(xí)時間有限，可以推薦較為經(jīng)典的慕課課程片段，讓學(xué)生可以帶著問題參加線上課程，并在課中增加實踐演示，幫助學(xué)生理解理論知識。對難點和重點知識內(nèi)容，適當(dāng)增加一定的課堂在線練習(xí)，鞏固學(xué)生課堂所學(xué)的知識點。課后布置作業(yè)，并在學(xué)習(xí)交流群中對一些問題展開討論，鼓勵學(xué)生們提出問題，針對學(xué)生們提出的問題進行分析、探討，在討論和解決問題的過程中，引導(dǎo)學(xué)生們進一步的深入學(xué)習(xí)和領(lǐng)會操作系統(tǒng)課程，激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情和興趣，通過師生互動交流增強學(xué)生對課程知識內(nèi)容的學(xué)習(xí)和理解。

3 結(jié)語

操作系統(tǒng)課程是計算機專業(yè)的核心課，講授好該課程是任課教師的責(zé)任。新形勢下包括操作系統(tǒng)在內(nèi)的理論課程的線上授課面臨比較大的挑戰(zhàn)，同時也為理論課程線上講授帶來了新的機遇，結(jié)合本人線上講授操作系統(tǒng)課程的實際情況進行分析、比較和總結(jié)，開展了線上操作系統(tǒng)課程的教學(xué)探索，通過線上線下互動，課內(nèi)課外融合，理論實踐交融，引入同輩激勵競爭機制，資源共享等一系列的教學(xué)改革，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，鼓勵學(xué)生勤于思考，敢于實踐。經(jīng)過一個學(xué)期的教學(xué)實踐，希望能夠達到鍛煉和提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，實踐動手能力，交流和協(xié)作能力的目的。

參考文獻：未

[1]林健.面向未來的中國新工科建設(shè)[J].清華大學(xué)教育研究，2017，38（2）:26-35.

[2]燕彩蓉.新工科背景下Linux 系統(tǒng)課程教學(xué)研究[J].計算機教育，2019（6）:152-156.

[3]馬敏.以應(yīng)用為導(dǎo)向的貫穿式案例教學(xué)法的實踐研究探索——以Linux 課程為例[J].湖北廣播電視大學(xué)學(xué)報，2019（2）:48-51.

[4]李莉.《操作系統(tǒng)》課程教學(xué)方法的研究與實踐[J].中國科技信息，2011（9）:247，256.

[5]蔣志華.案例貫穿式教學(xué)法探索——以《國民經(jīng)濟核算》課程為例[J].教育理論與實踐，2013（24）:48-50.

[6]鐘登華.新工科建設(shè)的內(nèi)涵與行動[J].高等工程教育研究，2017（3）:1-6.