基于CDIO-OBE工程教育模式的“操作系統(tǒng)”課程改革

徐向藝 趙鄭營(yíng)

摘 要：文章在探索“操作系統(tǒng)”課程教學(xué)改革的過(guò)程中，從CDIO-OBE工程教育模式的應(yīng)用入手，對(duì)課程改革的具體策略進(jìn)行了探索，提出了有效促進(jìn)“操作系統(tǒng)”課程改革的措施。力求能發(fā)揮“操作系統(tǒng)”課程改革的重要價(jià)值和作用，展現(xiàn)CDIO-OBE工程教育模式的合理化應(yīng)用價(jià)值，循序漸進(jìn)地提升教學(xué)指導(dǎo)活動(dòng)的綜合效果。

關(guān)鍵詞：CDIO-OBE工程教育模式;“操作系統(tǒng)”;課程改革

0? ? 引言

成果導(dǎo)向教育（Outcome Based Education，OBE）在課程設(shè)置方面將學(xué)生預(yù)期學(xué)習(xí)成果作為中心，其課程設(shè)置能體現(xiàn)出企業(yè)需求，有助于為企業(yè)培養(yǎng)所需人才，能基于學(xué)習(xí)成果要求反向促進(jìn)課程計(jì)劃的調(diào)整和實(shí)施。而CDIO則是國(guó)際工程教育與人才培養(yǎng)的創(chuàng)新模式，踐行CDIO教育理念需要將教學(xué)大綱和標(biāo)準(zhǔn)作為基礎(chǔ)性的內(nèi)容，重點(diǎn)將學(xué)生的個(gè)人能力、協(xié)作能力、團(tuán)隊(duì)能力以及基礎(chǔ)知識(shí)掌握情況作為主要的培養(yǎng)方向，能為學(xué)生全面發(fā)展提供有力支撐。

1? ? CDIO-OBE工程教育模式

CDIO-OBE工程教育模式是基于實(shí)踐教學(xué)提出的全新課程教學(xué)模式，在促進(jìn)CDIO理念與OBE教育理念有機(jī)融合的基礎(chǔ)上，對(duì)教學(xué)的組織實(shí)施、教學(xué)評(píng)價(jià)流程進(jìn)行優(yōu)化。能為學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的學(xué)習(xí)進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)，并為學(xué)生對(duì)操作系統(tǒng)方面相關(guān)工程知識(shí)的學(xué)習(xí)提供良好的支持，增強(qiáng)教學(xué)組織活動(dòng)的綜合效果，在全新課程體系的支撐下實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能動(dòng)性和自主性的激發(fā)。在對(duì)高校操作系統(tǒng)課程教學(xué)進(jìn)行改革的過(guò)程中，積極探索CDIO-OBE工程教育模式的合理化應(yīng)用，能面向企業(yè)發(fā)展需求以及人才培養(yǎng)目標(biāo)，將課程設(shè)置的重點(diǎn)放置到對(duì)學(xué)生個(gè)體實(shí)踐能力、工程系統(tǒng)能力、基礎(chǔ)學(xué)習(xí)能力、系統(tǒng)能力等進(jìn)行訓(xùn)練方面，突出課程系統(tǒng)的設(shè)置與學(xué)生個(gè)人發(fā)展的契合度，為學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的積累和實(shí)踐能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)，保障操作系統(tǒng)教學(xué)能逐步實(shí)現(xiàn)預(yù)期教學(xué)目標(biāo)。

2 基于CDIO-OBE工程教育模式改革操作系統(tǒng)課程的重要性

操作系統(tǒng)課程是計(jì)算機(jī)學(xué)科最重要的專(zhuān)業(yè)核心課程之一，也是能強(qiáng)化學(xué)生計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的基礎(chǔ)性課程之一。按照傳統(tǒng)操作系統(tǒng)課程教學(xué)的實(shí)際情況，理論知識(shí)課程內(nèi)容所占比重相對(duì)較大，主要涉及操作系統(tǒng)的基本原理、基本概念方面內(nèi)容，核心內(nèi)容與進(jìn)程管理、設(shè)備管理、文件管理以及存儲(chǔ)管理相關(guān)[1]。但是對(duì)現(xiàn)有操作系統(tǒng)課程的設(shè)置情況進(jìn)行分析，能發(fā)現(xiàn)課程中理論性過(guò)強(qiáng)的問(wèn)題明顯，學(xué)生能對(duì)相關(guān)概念和原理進(jìn)行理解，但是無(wú)法掌握相關(guān)操作技能，會(huì)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)方面的綜合實(shí)踐教學(xué)產(chǎn)生約束性作用。而在操作系統(tǒng)課程改革實(shí)踐中，嘗試引入CDIO-OBE工程教育模式，發(fā)揮CDIO-OBE理念的指導(dǎo)作用，能按照學(xué)習(xí)結(jié)果導(dǎo)向?qū)φn程進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)課程體系進(jìn)行全方位改革和調(diào)整。關(guān)注人才專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、協(xié)作能力、個(gè)人能力以及基礎(chǔ)知識(shí)的培養(yǎng)，能為人才培養(yǎng)體系的構(gòu)建提供有力支撐，促進(jìn)人才培養(yǎng)水平得到系統(tǒng)的優(yōu)化。一方面，CDIO-OBE工程教育模式引導(dǎo)下操作系統(tǒng)課程構(gòu)建能突出學(xué)生的中心地位，面向?qū)W生學(xué)習(xí)結(jié)果對(duì)課程進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃，能體現(xiàn)出操作系統(tǒng)課程與學(xué)生專(zhuān)業(yè)發(fā)展的契合度，促進(jìn)學(xué)生對(duì)操作系統(tǒng)課程知識(shí)進(jìn)行多元化的探索，輔助學(xué)生課程學(xué)習(xí)計(jì)劃的制定，增強(qiáng)操作系統(tǒng)課程教學(xué)有效性。另一方面，CDIO-OBE工程教育模式引導(dǎo)下操作系統(tǒng)課程的改革能將課程設(shè)置的重點(diǎn)放置到對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)方向。轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)課程體系強(qiáng)調(diào)知識(shí)導(dǎo)向的情況，突出關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，能在課程設(shè)置和開(kāi)發(fā)方面將學(xué)生職業(yè)勝任力以及國(guó)際工程適應(yīng)能力作為重點(diǎn)。學(xué)生的系統(tǒng)能力和個(gè)人能力也會(huì)得到良好的訓(xùn)練，能掌握項(xiàng)目實(shí)踐方面的技巧，有意識(shí)地對(duì)涉及的問(wèn)題進(jìn)行處理 [2]。

3 基于CDIO-OBE工程教育模式對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行改革的措施

在CDIO-OBE工程教育模式下，對(duì)操作系統(tǒng)課程進(jìn)行改革，在教育實(shí)踐中要注意突出學(xué)習(xí)結(jié)果導(dǎo)向的作用，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、團(tuán)隊(duì)能力、個(gè)人能力、系統(tǒng)能力的培養(yǎng)。確定CDIO人才培養(yǎng)的主要方向，使課程設(shè)置能契合人才培養(yǎng)工作的現(xiàn)實(shí)需求，能有效推動(dòng)人才培養(yǎng)質(zhì)量得到顯著的提高。下面就結(jié)合CDIO-OBE工程教育模式的應(yīng)用對(duì)操作系統(tǒng)課程改革進(jìn)行系統(tǒng)的研究。

3.1 以學(xué)習(xí)結(jié)果為導(dǎo)向，優(yōu)化課程內(nèi)容

按照CDIO-OBE工程教育模式實(shí)踐應(yīng)用的指導(dǎo)，操作系統(tǒng)課程改革方面應(yīng)該明確目標(biāo)導(dǎo)向作用，對(duì)操作系統(tǒng)的課程內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化。并且按照培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)和系統(tǒng)能力、個(gè)人能力等的現(xiàn)實(shí)要求，引入基礎(chǔ)概念學(xué)習(xí)、源碼分析以及算法仿真方面的分段課程體系，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，使學(xué)生能掌握調(diào)度策略，能對(duì)操作系統(tǒng)中資源的利用形成深刻的認(rèn)識(shí)，從而提高教學(xué)綜合效果。在實(shí)際對(duì)操作系統(tǒng)課程進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃的過(guò)程中，按照課程內(nèi)容調(diào)整對(duì)課程進(jìn)行分析，促進(jìn)課程育人作用得到充分發(fā)揮[3]。

其一，在基本概念學(xué)習(xí)課程模塊方面，可以發(fā)揮CDIO-OBE工程教育模式的指導(dǎo)作用，對(duì)學(xué)習(xí)效果和人才培養(yǎng)的主要目標(biāo)進(jìn)行明確。要求學(xué)生能掌握進(jìn)程調(diào)度方面的主要策略，能理解和應(yīng)用調(diào)度算法應(yīng)用方面應(yīng)該分析的多種操作原則。以此為基礎(chǔ)，要注意按照學(xué)習(xí)效果的要求對(duì)教學(xué)模塊的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，合理安排時(shí)間片輪轉(zhuǎn)、短進(jìn)程優(yōu)先方面的具體內(nèi)容，對(duì)調(diào)度算法的影響進(jìn)行衡量，方便學(xué)生在對(duì)課程知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)的過(guò)程中加深理解，掌握操作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)要點(diǎn)。

其二，在源碼分析課程模塊的設(shè)計(jì)方面，要在操作系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的選擇和設(shè)計(jì)方面注重理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)融合，方便學(xué)生對(duì)源碼分析環(huán)節(jié)課程知識(shí)進(jìn)行探究。在具體課程內(nèi)容的設(shè)置和選擇方面，可以結(jié)合Linux操作系統(tǒng)進(jìn)行研究，將操作系統(tǒng)中的基本原理與具體的操作系統(tǒng)實(shí)踐進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜诤?。在課程教學(xué)的作用下確保學(xué)生能在Linux操作系統(tǒng)中嘗試實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)基本概念方面的知識(shí)，能在CDIO-OBE工程教育模式的支撐下掌握實(shí)踐要點(diǎn)。具備對(duì)操作系統(tǒng)源碼進(jìn)行分析的能力，能在團(tuán)隊(duì)合作的基礎(chǔ)上鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，共同完成實(shí)踐任務(wù)，有意識(shí)地對(duì)學(xué)生的系統(tǒng)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力進(jìn)行培養(yǎng)，切實(shí)對(duì)源碼分析課程教學(xué)進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭?chuàng)新。

其三，在算法仿真課程模塊的設(shè)計(jì)方面，應(yīng)該客觀認(rèn)識(shí)操作系統(tǒng)作為應(yīng)用型實(shí)踐課程對(duì)課程教學(xué)活動(dòng)的要求，從而借助有效的實(shí)踐教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)操作系統(tǒng)方面的知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證。在算法仿真實(shí)踐中能對(duì)基本概念方面的知識(shí)形成深刻的理解，在提高學(xué)生實(shí)踐能力的同時(shí)也對(duì)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)能力和系統(tǒng)能力進(jìn)行優(yōu)化，確保操作系統(tǒng)算法仿真課程教學(xué)能展現(xiàn)其價(jià)值和作用，能為操作系統(tǒng)課程體系中人才培養(yǎng)工作的開(kāi)展提供重要的輔助。

3.2 以人才培養(yǎng)為導(dǎo)向，開(kāi)發(fā)試驗(yàn)課程

按照CDIO-OBE工程教育模式的指導(dǎo)，在對(duì)“操作系統(tǒng)”課程進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃的過(guò)程中，還要關(guān)注人才培養(yǎng)目標(biāo)?；贑DIO模式的應(yīng)用開(kāi)發(fā)工程實(shí)踐類(lèi)型的操作系統(tǒng)試驗(yàn)教學(xué)體系，為學(xué)生對(duì)“操作系統(tǒng)”知識(shí)的學(xué)習(xí)和綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)提供重要的輔助。能促進(jìn)學(xué)生個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、系統(tǒng)能力的培養(yǎng)，加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和應(yīng)用，從而在全面對(duì)課程體系進(jìn)行改革的基礎(chǔ)上提高人才培養(yǎng)的綜合影響力。

以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)發(fā)為例進(jìn)行分析，在CDIO-OBE工程教育模式的支撐下，綜合分析“操作系統(tǒng)”課程教學(xué)的現(xiàn)實(shí)需求，可以結(jié)合調(diào)度策略、頁(yè)面轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)管理等實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行研究。然后組織學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的代碼量和規(guī)模因素對(duì)實(shí)驗(yàn)課程類(lèi)別進(jìn)行劃分，設(shè)置為必學(xué)課程和選學(xué)課程，并要求學(xué)生以小組為單位共同參與工程實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。能對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、個(gè)人能力等進(jìn)行訓(xùn)練，在系統(tǒng)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)學(xué)習(xí)能力，從而突出教學(xué)活動(dòng)的綜合效果。使“操作系統(tǒng)”課程能為人才培養(yǎng)工作的開(kāi)展服務(wù)，能促進(jìn)人才培養(yǎng)效能提升，真正發(fā)揮課程改革的作用，促進(jìn)“操作系統(tǒng)”課程改革呈現(xiàn)出科學(xué)化發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，基于“操作系統(tǒng)”課程改革的現(xiàn)實(shí)要求引入CDIO-OBE工程教育模式，能發(fā)揮全新教育教學(xué)理念的作用，促進(jìn)全新課程教學(xué)模式的創(chuàng)新，有利于鼓勵(lì)學(xué)生使用靈活的思維進(jìn)行學(xué)習(xí)和思考。在全新課程體系下，促進(jìn)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的系統(tǒng)探索，對(duì)學(xué)生“操作系統(tǒng)”理論知識(shí)理解能力和實(shí)踐操作能力進(jìn)行訓(xùn)練，從而展現(xiàn)全新課程體系的價(jià)值和作用，提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，為學(xué)生獲得良好的職業(yè)發(fā)展創(chuàng)造條件。

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（編輯 王永超）