長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院 肖 顆

關(guān)于操作系統(tǒng)課程教學(xué)的思索

長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院 肖 顆

操作系統(tǒng)是高校計算機(jī)專業(yè)的核心專業(yè)課程之一，具有概念原理多、內(nèi)容抽象等特點，給教學(xué)帶來了一定的困難。本文就操作系統(tǒng)教學(xué)過程中存在的問題，對操作系統(tǒng)課程的教學(xué)方法和手段進(jìn)行了初步的研究和探討。

操作系統(tǒng)；教學(xué)方法；教學(xué)改革

1.引言

操作系統(tǒng)是現(xiàn)代計算機(jī)系統(tǒng)中必不可少的系統(tǒng)軟件，計算機(jī)系統(tǒng)越復(fù)雜，操作系統(tǒng)的作用和地位就越重要。操作系統(tǒng)課程為計算機(jī)應(yīng)用人員深入了解和使用計算機(jī)提供了必備知識，為軟件設(shè)計人員提供進(jìn)行系統(tǒng)軟件開發(fā)的基礎(chǔ)理論知識，因此它是計算機(jī)專業(yè)的一門理論性較強(qiáng)的主干課程，同時它又是一門實踐性很強(qiáng)的課程。操作系統(tǒng)是計算機(jī)專業(yè)學(xué)生全面理解和掌握計算機(jī)系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件設(shè)計方法和技術(shù)、了解計算機(jī)硬件和軟件之間關(guān)系必不可少的綜合課程。

2.教學(xué)中存在的問題

目前，操作系統(tǒng)是計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的核心專業(yè)課程之一，在各種考試及以后深造中占有十分重要的地位，但同時也是比較難教難學(xué)的一門課程。操作系統(tǒng)課程在教學(xué)過程中存在著諸多問題，本人結(jié)合幾年來的教學(xué)實踐和體會，認(rèn)真分析了操作系統(tǒng)課程的教學(xué)狀況，主要概括為以下幾點：

(1)教師和學(xué)生對操作系統(tǒng)課程認(rèn)識和重視不夠。由于操作系統(tǒng)課程是一門綜合性較強(qiáng)的課程，對學(xué)生和教師要求都較高，它要求教師必須具有較全面的知識，能夠熟練掌握操作系統(tǒng)，懂得操作系統(tǒng)原理、懂得硬件工作原理、熟悉軟硬件編程；對學(xué)生要求也比較高，要求學(xué)生熟悉編程及對計算機(jī)的硬件有一定了解，現(xiàn)在學(xué)生們普遍認(rèn)為學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)似乎沒什么用處，其中原理理論比較多，太抽象，認(rèn)為它不像其它課程如C語言、Flash等有立竿見影的效果，學(xué)了之后馬上可以做出東西來，覺得比較有成就感，這樣學(xué)生會產(chǎn)生比較大去學(xué)習(xí)的興趣，而學(xué)習(xí)了操作系統(tǒng)后要求學(xué)生設(shè)計一個操作系統(tǒng)肯定是不現(xiàn)實的，所以許多同學(xué)認(rèn)為學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)沒多大用途。

(2)課程學(xué)習(xí)難度較大，學(xué)生容易產(chǎn)生畏難情緒。操作系統(tǒng)課程理論性較強(qiáng)，其中涉及了許多具體的算法實現(xiàn)過程較復(fù)雜，再加上教材中知識點多而雜，缺乏對操作系統(tǒng)各部分內(nèi)容之間關(guān)系的貫穿，而且結(jié)合獨立學(xué)院的實際情況，三本的學(xué)生基礎(chǔ)相對比較差一些，從而容易產(chǎn)生難以掌握和難學(xué)的畏難情緒。

(3)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)相對薄弱，實驗效果不理想。操作系統(tǒng)的授課過程中普遍存在著實驗脫節(jié)和教學(xué)手段匱乏的問題。老師講授的是課程要求講解的理論知識，學(xué)生們也不知道這些理論知識該用在哪里，以及操作系統(tǒng)和其他課程究竟有什么聯(lián)系，因此很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而且實驗教學(xué)內(nèi)容學(xué)時數(shù)偏少，實驗比較難做，在各種實驗中不僅要求學(xué)生要有很強(qiáng)的抽象思維能力，同時還必須具有深厚的程序設(shè)計語言功底，這樣導(dǎo)致實驗課后很多學(xué)生只接觸到操作系統(tǒng)的一些皮毛，根本達(dá)不到培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目的。

(4)教學(xué)方法、教學(xué)手段比較單一?，F(xiàn)在教學(xué)主要采用課堂授課方式，以課堂講授為主，形成一種“灌輸式”教學(xué)方法，只注重教師教，而學(xué)生思考和實踐比較少。至于啟發(fā)式、討論式的教學(xué)方法采用得就更少，課堂缺乏互動，課后缺乏實踐，這樣也導(dǎo)致學(xué)生對該課程知識掌握不太理想。

3.具體措施

針對教學(xué)中存在的實際問題，結(jié)合獨立學(xué)院的具體情況，對操作系統(tǒng)課程教學(xué)改革作了初步的研究和探討。

(1)教學(xué)內(nèi)容改革

操作系統(tǒng)的課程改革首先是要進(jìn)行課程內(nèi)容的改革。操作系統(tǒng)控制和管理整個計算機(jī)系統(tǒng)中的軟硬件資源，并為用戶使用計算機(jī)提供一個方便靈活、安全可靠的工作環(huán)境。現(xiàn)在計算機(jī)發(fā)展迅速，高性能、高檔次的計算機(jī)已逐步普及，學(xué)生只要掌握了操作系統(tǒng)的基本原理，那么在今后的學(xué)習(xí)和工作中，只要根據(jù)實際需要，通過閱讀使用手冊，就可以很容易理解和掌握各種不同的操作系統(tǒng)。因此，操作系統(tǒng)的理論教學(xué)是必不可少的。然而操作系統(tǒng)課程是以原理、概念和算法等基礎(chǔ)知識為主，所以必須設(shè)置與之配套的實驗課程，讓學(xué)生對所掌握的理論有更深入的理解。

操作系統(tǒng)中的進(jìn)程管理、存儲管理、文件管理和設(shè)備管理是操作系統(tǒng)的核心內(nèi)容，盡管相對獨立，但又是密切相關(guān)的，在教學(xué)過程中盡量精選教學(xué)內(nèi)容，突出重點，教學(xué)內(nèi)容的組織應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生探討各種知識的內(nèi)部聯(lián)系，力求學(xué)得明白、系統(tǒng)，在講授操作系統(tǒng)專業(yè)知識的過程中，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力和系統(tǒng)級的認(rèn)知能力，注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和系統(tǒng)分析的能力，保證教學(xué)的合理性、系統(tǒng)性、先進(jìn)性。

(2)教學(xué)方法改革

俗話說：“興趣是最好的導(dǎo)師”。我們應(yīng)該從調(diào)動學(xué)生興趣入手，徹底擺脫認(rèn)為學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)無用的思想。學(xué)生在學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)原理之前都或多或少的使用過計算機(jī)中的一些工具，比如完成一些作業(yè)編程和程序調(diào)試，但是他們對系統(tǒng)本身和所帶工具的設(shè)計問題很少考慮。大部分學(xué)生認(rèn)為系統(tǒng)或工具設(shè)計不是我應(yīng)該考慮的問題，或者認(rèn)為其中包含的技術(shù)難度高不可攀。我們正可以以此作為切入點，調(diào)動大家的學(xué)習(xí)興趣。

我們采用的是角色轉(zhuǎn)換法，在課程開始時并不急于講述有關(guān)的基本概念，而是提出幾個實際問題讓大家來考慮，讓學(xué)生多思考問題，多問自己幾個為什么。比如，我們編寫程序時，程序和數(shù)據(jù)在計算機(jī)中如何存放的？如何存放才更加合理？當(dāng)同時提交多項任務(wù)請求時，計算機(jī)會先處理哪個請求呢？會不會產(chǎn)生混亂呢？當(dāng)多次重復(fù)提出請求時，計算機(jī)會有多大的耐心呢？等等。所提問題有些是比較直觀的，不僅可以增加了學(xué)生在計算機(jī)上進(jìn)行演練的興趣，而且在演練中學(xué)生會派生出更多過去不曾想過的問題，這樣學(xué)生學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)的興趣也會被激發(fā)起來。當(dāng)學(xué)生在考慮這些問題時，實際上就在進(jìn)行著一種角色的變換，原來認(rèn)為系統(tǒng)理所應(yīng)當(dāng)為自己完成的事情，現(xiàn)在需要自己來考慮了。盡管大多數(shù)同學(xué)對這些問題的解答是通過所使用的操作系統(tǒng)有關(guān)介紹了解到的，或者有些問題一時還無法考慮清楚，但這種換位思考的方式正是我們所需要得到的效果，因為這些非常有利于提高對操作系統(tǒng)原理學(xué)習(xí)的熱情和興趣。

學(xué)會了換位思考，學(xué)生就會加深對“操作系統(tǒng)”課程的認(rèn)識，因為他們會利用自己已經(jīng)掌握的知識或工具進(jìn)行各種有益的探索，會提出許多合理或不合理的解決方案。作為教師應(yīng)該積極參與學(xué)生的方案討論當(dāng)中，把具體的方案與實際生活中的實例相結(jié)合，讓學(xué)生更加容易理解，同時指出所提方案的合理性和謬誤之處，讓學(xué)生對操作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)更加有趣，對操作系統(tǒng)理解更加深刻。

(3)加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)

加強(qiáng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高實踐教學(xué)質(zhì)量，這對培養(yǎng)高質(zhì)量的應(yīng)用型人才至關(guān)重要。結(jié)合獨立學(xué)院辦學(xué)指導(dǎo)思想和特色，在教學(xué)過程中我們要始終遵循“理論+實訓(xùn)”的指導(dǎo)原則。

為了增強(qiáng)實驗課的教學(xué)效果，我們增加了實驗課的學(xué)時，選擇了以Linux為基礎(chǔ)，先讓學(xué)生分析一些簡單的算法，然后再讓學(xué)生編寫代碼完成給定的任務(wù)，比如進(jìn)程的管理，進(jìn)程的通信，存儲的管理等。通過操作系統(tǒng)實踐教學(xué)，讓學(xué)生真正的走入操作系統(tǒng)的內(nèi)部，對操作系統(tǒng)的原理和設(shè)計有總體的把握，為以后課程的學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)。

4.結(jié)束語

操作系統(tǒng)課程的教學(xué)工作是一個復(fù)雜而重要的系統(tǒng)工程，為適應(yīng)信息社會飛速發(fā)展的需要，必須針對操作系統(tǒng)的教學(xué)現(xiàn)狀中存在的諸多問題進(jìn)行教學(xué)改革。在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)充分考慮學(xué)生的專業(yè)興趣和知識掌握的程度，及時調(diào)整和改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法，改進(jìn)和加強(qiáng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，將操作系統(tǒng)的教學(xué)質(zhì)量提高到一個新水平，培養(yǎng)出更多社會需要的和具有創(chuàng)新能力的人才。

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