姜　華　陳　晶　包　云　王亞敏

摘要:為了充分挖掘?qū)W生的主觀能動(dòng)性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力,分別針對(duì)課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)適用的幾種教學(xué)模式進(jìn)行了討論,并通過(guò)實(shí)例闡述了將其應(yīng)用在教學(xué)過(guò)程中的方法和效果。實(shí)踐證明,不同教學(xué)模式的綜合運(yùn)用提高了“操作系統(tǒng)”課程的教學(xué)質(zhì)量,收到較好的效果。

關(guān)鍵詞:操作系統(tǒng);教學(xué)模式;課堂教學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

1引言

“操作系統(tǒng)”是計(jì)算機(jī)及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論課,其教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生理解和掌握計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的基本工作原理、設(shè)計(jì)技術(shù)及設(shè)計(jì)方法,培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)能力。但“操作系統(tǒng)”課程理論知識(shí)較多、概念性強(qiáng)且較抽象難懂。并且目前教材大多偏重理論,缺乏對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的串聯(lián)和實(shí)例化講解,學(xué)生無(wú)法在課程學(xué)習(xí)中得到感性認(rèn)識(shí),難以引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性,另外,軟件系統(tǒng)本身內(nèi)部結(jié)合緊密且與硬件相關(guān)性較大,設(shè)計(jì)易于操作和理解系統(tǒng)化的實(shí)驗(yàn)體系較困難,從而造成了學(xué)習(xí)“操作系統(tǒng)”課程無(wú)用的思想,降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

針對(duì)上述問(wèn)題,在教學(xué)中應(yīng)擺脫傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué),采用多種教學(xué)模式,引入多元化教學(xué)方法,充分挖掘?qū)W生的

主觀能動(dòng)性,提高課程的教學(xué)質(zhì)量。

2課堂教學(xué)模式的應(yīng)用

為了提高課堂教學(xué)效果,提倡以學(xué)生為中心的教學(xué)模式。變單向式、灌輸式為啟發(fā)式、討論式、研究式教學(xué)。做到講授與討論相結(jié)合,以充分發(fā)揮其個(gè)性和特長(zhǎng),提高他們的綜合素質(zhì)和能力。針對(duì)“操作系統(tǒng)”課程的特點(diǎn),在教學(xué)中采用以下幾種教學(xué)模式。

2.1基于支架搭建的課堂講授模式

支架教學(xué)法是按照學(xué)生智力的“最鄰近發(fā)展區(qū)”為學(xué)生建立進(jìn)一步理解問(wèn)題所需要的“支架”,即組成知識(shí)的概念框架,并通過(guò)支架逐步把學(xué)生的智力提升到更高水平。

比如講授“進(jìn)程管理”時(shí),教師首先構(gòu)建進(jìn)程管理學(xué)習(xí)框架,包括進(jìn)程的概念、進(jìn)程管理、進(jìn)程通信以及Windows中的線程。在講授將進(jìn)程概念時(shí),首先回顧學(xué)生熟知的“程序”概念,然后結(jié)合實(shí)際提出“程序存在的缺陷”問(wèn)題讓學(xué)生思考討論,引出“進(jìn)程”的概念。該方式即激發(fā)了學(xué)生探索新知識(shí)的興趣,又將新舊知識(shí)進(jìn)行了對(duì)比融合。因此支架式的課堂講授模式通過(guò)搭建支架幫助學(xué)生建立知識(shí)間的聯(lián)系,加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解,使學(xué)生在已有的舊知識(shí)和新知識(shí)間建立起適當(dāng)?shù)穆?lián)系,形成一個(gè)完整的知識(shí)體系。

2.2基于事件或問(wèn)題再現(xiàn)的情境教學(xué)模式

教學(xué)中通過(guò)多種形式展示教學(xué)內(nèi)容、制造學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。設(shè)計(jì)一套集文字、動(dòng)畫(huà)于一體的“操作系統(tǒng)”教學(xué)課件。對(duì)于經(jīng)典的、難以理解的算法,采用動(dòng)畫(huà)的形式進(jìn)行直觀演示,并實(shí)時(shí)講解,不但吸引學(xué)生的注意力,而且可以幫助學(xué)生深刻理解算法的內(nèi)涵。講授時(shí)通過(guò)引用生動(dòng)有趣的例子,幫助學(xué)生理解和掌握操作系統(tǒng)原理中的一些重要而抽象的概念,同時(shí)也增加了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。

另外,在教學(xué)中要靈活運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)平臺(tái),提高教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)網(wǎng)站是一項(xiàng)充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù),拓寬教學(xué)資源使用和學(xué)生受益范圍的舉措,也是讓學(xué)生更大程度獲得需要的信息和知識(shí),了解整個(gè)課程教學(xué)過(guò)程,讓學(xué)生參與到教學(xué)中來(lái),形成師生共建、共促質(zhì)量的模式。教學(xué)網(wǎng)站的建立,利用教師社區(qū)發(fā)布課件,利用留言板與學(xué)生交流答疑,通過(guò)電子郵件向?qū)W生提供課外輔導(dǎo)渠道等,既對(duì)本專(zhuān)業(yè)學(xué)生提供了共享與交流環(huán)境,也為其他專(zhuān)業(yè)和遠(yuǎn)程教學(xué)提供了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。為了進(jìn)一步推進(jìn)本課程多元化教學(xué)手段的研究和實(shí)踐進(jìn)程,還應(yīng)積極研制和開(kāi)發(fā)功能完善的自動(dòng)化考試系統(tǒng)、多媒體網(wǎng)上答疑系統(tǒng)、多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)等。

2.3基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的探究教學(xué)模式

由于操作系統(tǒng)理論中的概念在實(shí)際操作系統(tǒng)中都有所體現(xiàn),因此教學(xué)中把操作系統(tǒng)的基本概念、原理和實(shí)現(xiàn)技術(shù)與操作系統(tǒng)實(shí)例相結(jié)合,構(gòu)造出相應(yīng)的任務(wù),提出針對(duì)性問(wèn)題,安排專(zhuān)題課和討論課講授或討論操作系統(tǒng)相關(guān)的新技術(shù)、新方法,刺激學(xué)生思考以驅(qū)動(dòng)和維持學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)機(jī)。通過(guò)提問(wèn)、討論、復(fù)習(xí)等方式進(jìn)行師生間的溝通,這種交互式方式,學(xué)生非常樂(lè)于接受。比如以Windows操作系統(tǒng)作為教學(xué)的實(shí)例,將其與操作系統(tǒng)原理有機(jī)結(jié)合起來(lái),通過(guò)剖析Windows操作系統(tǒng)中概念的定義和算法的實(shí)現(xiàn),加深對(duì)概念和原理的理解;通過(guò)在Windows平臺(tái)下基本原理、基本算法的實(shí)驗(yàn),不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且提高了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,并培養(yǎng)了解決實(shí)際問(wèn)題的基本技能。

上述幾種教學(xué)模式在教學(xué)中不是獨(dú)立的,可根據(jù)需要綜合運(yùn)用。表1以“進(jìn)程同步”為例,說(shuō)明多種教學(xué)模式在課堂教學(xué)中的運(yùn)用。

3實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的設(shè)計(jì)

“操作系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為課堂教學(xué)的繼續(xù),不僅是計(jì)算機(jī)教學(xué)中不可缺少的重要環(huán)節(jié),也是課堂教學(xué)成效的初步體現(xiàn)。為了提高學(xué)生動(dòng)手能力,使學(xué)生深入了解操作系統(tǒng)功能,體驗(yàn)操作系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn),激勵(lì)學(xué)生在操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新精神,應(yīng)精心構(gòu)建“操作系統(tǒng)”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和體系。實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降臉?gòu)建必須遵循如下原則:

(1) 注重理論聯(lián)系實(shí)際

“操作系統(tǒng)”課程實(shí)驗(yàn)加入某些當(dāng)前實(shí)際應(yīng)用的操作系統(tǒng)的分析和應(yīng)用,使學(xué)生既能很好地掌握“操作系統(tǒng)”課程的難點(diǎn),又鍛煉了實(shí)踐技能。例如:學(xué)生可獲取Linux核心模塊源程序并實(shí)現(xiàn)對(duì)它們的剖析。即可以在熟悉基本的Linux命令基礎(chǔ)上解決一些基本的問(wèn)題,也可以采用“替換式”實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綄?duì)該系統(tǒng)的一些功能模塊進(jìn)行修改。

(2) 注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)

通過(guò)開(kāi)設(shè)“操作系統(tǒng)”課程設(shè)計(jì),提高創(chuàng)新能力,為以后走上社會(huì)奠定良好的基礎(chǔ)。開(kāi)設(shè)“實(shí)驗(yàn)室課堂”,構(gòu)建“操作系統(tǒng)案例庫(kù)”,結(jié)合課程實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)學(xué)生系統(tǒng)編程與內(nèi)核模塊設(shè)計(jì)的能力。這些案例既作為教學(xué),也供學(xué)生自行設(shè)計(jì),將優(yōu)秀作品及時(shí)補(bǔ)充進(jìn)案例庫(kù),使學(xué)生能即學(xué)即用,從中發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題,通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)理解,拓展深層次思考,對(duì)學(xué)生的能力訓(xùn)練收到很好的效果。

(3) 注重學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作

“操作系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可針對(duì)現(xiàn)代操作系統(tǒng)的主要部分設(shè)計(jì)幾個(gè)階段項(xiàng)目(如線程管理的實(shí)現(xiàn),多道程序設(shè)計(jì),虛存,網(wǎng)絡(luò)等),讓學(xué)生幾人一組分別設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)各個(gè)項(xiàng)目,最后得到一個(gè)小的、真正的操作系統(tǒng)。每個(gè)同學(xué)在小組內(nèi)都是一個(gè)參與者,學(xué)生自行分派個(gè)人在小組中的角色和任務(wù),最后由小組成員匯報(bào)成果,根據(jù)小組各成員完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的份量進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)該方法不僅能讓學(xué)生在實(shí)踐中真正體驗(yàn)操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)在實(shí)際操作系統(tǒng)中的應(yīng)用,而且可培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)互助合作的精神。

綜上所述,可將實(shí)踐教學(xué)分為三個(gè)層次四種類(lèi)型。三個(gè)層次即課程實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)。四種類(lèi)型具體包括:操作系統(tǒng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、操作系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)、基于操作系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)和操作系統(tǒng)內(nèi)核綜合實(shí)驗(yàn)。在實(shí)踐過(guò)程中,充分發(fā)揮師生互動(dòng)的作用,充分利用“實(shí)驗(yàn)室課堂”和“案例庫(kù)”,完成相應(yīng)實(shí)踐過(guò)程,達(dá)到能力訓(xùn)練和啟發(fā)創(chuàng)新的目的。

4結(jié)束語(yǔ)

上述幾種模式在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)融會(huì)貫通在一起使用。其主旨是充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位,變以教師為中心的課堂教學(xué)模式為老師控制下學(xué)生互動(dòng)式課堂教學(xué)模式,形成以學(xué)生為中心的新的教學(xué)模式。

筆者采用新的教學(xué)模式對(duì)本校2004級(jí)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)本科班學(xué)生進(jìn)行嘗試,并與傳統(tǒng)模式教學(xué)班進(jìn)行了對(duì)比。通過(guò)對(duì)問(wèn)卷調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析,實(shí)驗(yàn)班對(duì)課程的教學(xué)滿意率為99.1%,而傳統(tǒng)班為87.4%,其中認(rèn)為課程富有吸引力,趣味性強(qiáng),手段豐富,提高創(chuàng)新能力等方面的比例均遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)班。因此,教學(xué)中通過(guò)運(yùn)用多種教學(xué)模式,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,獲取的信息量,以及動(dòng)手能力和知識(shí)面有了很大程度的提高,收到了較為明顯的效果。另外從考試成績(jī)中也能看到教學(xué)模式改革的成效?？荚噺闹R(shí)掌握程度、綜合能力和創(chuàng)新能力等方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)定,總成績(jī)=考試成績(jī)×60%+作業(yè)成績(jī)×10%+實(shí)驗(yàn)成績(jī)×30%+課題研究×10%,結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)班同學(xué)期末總成績(jī)平均分為89.9,普通班為72.5,該指標(biāo)證明了教學(xué)中綜合運(yùn)用多種教學(xué)模式,學(xué)生不僅掌握了基本知識(shí)點(diǎn),而且擴(kuò)展了知識(shí)面,提高了綜合研究水平,并且動(dòng)手創(chuàng)新能力也顯著增加。通過(guò)學(xué)生對(duì)任課教師的教學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果統(tǒng)計(jì),實(shí)驗(yàn)班對(duì)教師的評(píng)教總分?jǐn)?shù)為98.95,位列所有任課教師第一,說(shuō)明了學(xué)生對(duì)教師教學(xué)方法改革的認(rèn)可。

參考文獻(xiàn):

[1] 李秉德. 教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)論[J]. 電化教育研究,2000(10):11-13.

[2] 何克抗. 建構(gòu)主義—— 革新傳統(tǒng)教學(xué)的理論基礎(chǔ)(上)[J]. 電化教育研究,1997(3):3-9.

[3] 張堯?qū)W,史美林. 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教程[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,1997:54-60.

[4] 湯子贏, 哲鳳屏, 湯小丹. 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)[M]. 西安:電子科技大學(xué)出版社,2002:38-50.

[5] 烏美娜. 教學(xué)設(shè)計(jì)[M]. 北京:高等教育出版社,1994:67-82.

[6] 丁證霖. 當(dāng)代西方教學(xué)模式[M]. 太原:山西教育出版社,1991:234-278.

[7] 管致錦. 基于實(shí)驗(yàn)任務(wù)驅(qū)動(dòng)的操作系統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)[J]. 南通工學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2004,3(2):75-78.