本科高校《操作系統原理》課程教學改革與研究

覃國銳

摘要：對于計算機相關專業來講，“操作系統原理”這門課程是十分重要的基礎課程。筆者從目前課程實際課堂教學情況出發，先對現狀教學中普遍存在的問題及其原因進行分析，然后針對該門課程現狀教學中存在的問題，從多維度提出相應的教學改革與研究。

關鍵詞：操作系統;教學模式;改革與研究

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）13-0141-02

Abstract： For computer related majors， "Operating System Principle" is a very important basic course. Starting from the actual classroom teaching situation of the current course， the author analyzes the common problems and their causes in the current teaching， and then puts forward the corresponding teaching reform and research from multiple dimensions in view of the problems existing in the current teaching of the course.

Key words： operating system; teaching mode; reform and research

1 引言

操作系統是計算機系統軟件的核心軟件，而“操作系統原理”這門課程是計算機類相關專業的基礎課程、核心課程[1]。在計算機類本科專業教學中占有十分重要的地位，可以起到“橋梁”的作用。但是，操作系統原理這門課程內容涉及計算機軟件、硬件等方面知識，具有理論性強，內容抽象的特點，因而傳統的理論授課模式會讓學生覺得枯燥乏味，學科知識難以接受，學生被動學習，積極性低，進而導致學生學習效果不佳、教師教學效果不理想。因此，對該門課程教學模式進行改革與研究，改進課程的傳統教學弊端，使學生能夠快速吸收課本中的理論知識，同時與實際應用有效地結合，對提升課堂教學質量都具有重要意義。

2 操作系統原理課程教學現狀

（1）課程內容抽象，學習積極性低

學生對本門課程學習積極性不高，主要原因：一是操作系統涉及的基礎概念較多，課程內容涉及面廣，內容相對抽象，而多數學生對抽象的理論內容學習不感興趣，因此學習缺乏主動性。二是學生的學習目的不明確，特別是基礎較差的學生，對這種抽象的理論內容更加不感興趣，因而學生缺乏學習的積極性。

（2）課堂教學傳統，枯燥乏味

通常學生獲取學科知識的主要途徑就是課堂教學。而傳統的課堂教學模式都是以理論為主線，再配以適當的課程實驗，這是多數老師的授課模式，并且教學方法及理念保守、傳統，不愿意更新教學方式，也不愿意學習新的、前沿的學科知識與技術，致使學生在課堂上學到的知識不新穎，因而課堂教學也就枯燥乏味，教學效果不好。

（3）實驗、實踐教學缺乏層次化

操作系統原理除了重理論外，還是一門重實踐的課程。然而多數老師在進行實驗、實踐授課時，大多布置的是驗證型的實驗，即運用課程中提出的基本算法去驗證操作系統的功能。在進行實驗教學時，授課教師給學生所布置的實驗、實驗類型、實驗難度以及要求都是相同，這種實驗模式缺乏層次感，不能突出學生的特點，也不能激發出學生的學習積極性，實踐教學效果不好。

（4）課程考核形式單一

課程考核是教學質量的重要體現，是課堂教學評判的重要因素，因而課程考核方式的選擇是否合理會直接影響到學生學習的積極性及主動性，也是人才培養質量的重要體現[1]。然而，目前很多高校對課程考核往往都是重理論，輕實踐，考核結果都是以期末筆試成績來評定，實驗、實踐部分基本上不涉及。這種考核模式僅僅是反映了學生對基礎理論知識的掌握程度，而實踐應用能力無從體現，這會嚴重影響學生對實驗、實踐環節的學習積極性，也不利于學生應用能力的培養。

3 操作系統原理課程教學模式的改革措施

針對操作系統原理課程教學中存在的上述幾個不足，同時借鑒相關課程的成功經驗，筆者從課堂教學、實驗教學以及課程考核等多個方面去研究與探索，并提出了幾個有效改革措施，具體為以下幾個方面：

（1）變被動為主動，調動學生積極性

只要能夠把學生的學習積極性充分調動起，教學效果一定會理想，教學目標才會得以實現。筆者認為可從以下幾方面著手即可很好地提高學生的學習積極性：首先，開學第一課，在進行課程介紹時，授課老師要給學生進行課程學習的梳理，注重強調操作系統的核心地位以及課程學習的必要性，從思想上喚起學生對課程的重視。其次，要學好操作系統原理這門課程，需要學生具備扎實的程序設計基礎、數據結構基礎和相應硬件基礎知識，因此在前導課程的學習過程中，必須要求學生充分掌握好以上幾個方面的知識，夯實基礎，同時后期課程教學中，也可適當穿插引入前導課中的關聯知識點，有針對性地彌補學生基礎知識不扎實的問題。最后，梳理課程內容知識脈絡，最好形成課程內容知識思維導圖，這一點要求授課老師具備扎實的專業基礎知識，熟悉操作系統體系結構及原理，仔細研究課程內容，理順各章節內容的內在關聯。這樣便于學生從整體上掌握課程的各個知識點，降低學生學習難度，從而切實提高學生的學習積極性和主動性。

（2）創新課堂教學模式，教學方法多樣化

課堂教學是學生獲取知識的重要途徑，在教學模式的選取上，授課老師可以根據章節內容的差異性特點，運用多種教學方法來授課，從而達到教學效果和學生熟練掌握課程知識的目的。實際教學過程中可運用啟發式教學、案例教學法等。如：在講解進程這個概念時，進程是程序的一次執行，是一個具有生命周期的抽象實體。因此，授課老師可以選取以某一動物為例進行啟發式教學，把進程與動物的生命歷程相結合，通過這種啟發式教學，把進程的概念及其狀態轉換過程結合起來進行分析，使學生更好地掌握和消化進程這個概念。運用案例教學時，教師應該通過引入問題的方式讓學生自主思考，設置的問題應由易到難、循序漸進[2]。教師應該針對課程內容精選案例，如：在講解進程同步與互斥的知識時，教師可以選取實際生活中經常用到的12306網站購票、攜程網購票等來設置問題，引導學生去分析問題，讓學生更多地參與課堂學習，這樣能夠大大提升學生學習的積極性和主動性。

（3）實驗教學層次化，實驗類型多樣性

實驗教學是課程教學的重要組成部分，也是檢驗學生是否能夠把理論知識轉化成實際應用的關鍵一點。在實際授課過程中，教師除了布置一些驗證型的實驗項目要求學生統計完成外，還應該注重學生的個性化發展，因而實驗教學應當采用分層次的教學模式。授課老師可以把實驗設計為三種類型，即：演示型、驗證型和設計型實驗。演示型實驗主要以教師為主，通過演示實驗，達到引領學生入門的目的[1]。驗證型實驗主要是以驗證課程內容知識點為結果，從而達到鞏固學科知識點、培養實驗操作能力的目的。設計型實驗是高要求的實驗，適合基礎較好、綜合能力強的學生，通過該類型實驗達到考查學生對課程知識體系的理解程度，知識運用的能力以及在不同環境下知識轉化的能力。

無論上述哪種類型的實驗，在哪種環境下完成，都要求學生認真完成實驗，同時認真書寫實驗報告，詳細分析實驗結果和實驗步驟，并對實驗進行總結，從而切實提高學生的實際操作能力以及知識轉化能力。

（4）課程考核多元化，增加實踐考核

傳統的考核方式是閉卷筆試，這種考核方式更多地考核學生對基本理論知識、基本概念的掌握情況，因而造成有些同學會背、努力背的就會取得好成績，但并不代表這些同學對操作系統就能夠掌握得很好、應用得很好，因此傳統的考核方式不能全方位地考核學生的真實掌握課程知識情況。操作系統是一門注重實踐應用的專業課程，其考核方式也應該與傳統方法不同，增加實踐性考核分量。教師可將考核成績分為平時成績（20%）、理論知識部分（50%）及實踐考核部分（30%）三部分。平時成績主要是學生課堂考勤及學習參與度等方面決定，基礎理論知識部分則通過期末閉卷考試形式來完成，主要考核學生對課程基礎知識及基本原理的掌握。實踐考核部分可通過實驗或算法設計等試來考核，授課老師可根據課本知識給出相應的若干實踐課題供學生選擇，學生可以從教師給出的備選課題選擇，也可以自命題，實踐考核結果以源程序或軟件方式呈現，并撰寫實驗報告，教師根據學生的綜合完成情況評定成績。通過這種考核方式的改變，避免學生重理論輕實踐的情況。

4 結束語

操作系統這門課程內容涉及面廣，理論內容抽象，實踐性強。對于計算機專業的學生來講，熟練掌握操作系統的工作原理及其實現方式是一項基本技能，通過對該門課程的學習還能夠很好培養學生軟件開發的能力。筆者從目前課程實際課堂教學現狀出發，分析目前教學中普遍存在的問題及其原因，然后針對問題進行研究與探索，提出了切實可行的改革方法。實踐表明，在實際教學過程中綜合運用上述提出的改革方式，筆者在廣西科技師范學院2017、2018級計算機科學與技術專業、軟件工程專業的本科教學中達到了預期的改革目標，收到了良好的教學效果。

參考文獻：

[1] 吳慶崗，劉芳華.操作系統課程教學模式研究與探索[J].河南教育（高教），2016（6）：100-102.

[2]蔡學森，于繁華，戴金波，顧晗昕，周洋洋. 案例法在操作系統原理教學中的應用[J].長春師范大學學報，2015（8）：123-125.

【通聯編輯：王力】