基于“金課”標準的《操作系統(tǒng)》課程改革實踐

胡彥玲　張軼群

摘要：早在2018年，我國教育部就提出了全國各大高校要創(chuàng)建“一流本科教育”的要求，而一流的本科教育實現(xiàn)，其實質(zhì)應該是“因材施教”，針對不同層次的學生要有不同的培養(yǎng)方法。一流課程的教學活動不僅僅要讓學生牢固掌握課程的基礎知識，更要打造出有深度、有難度、有挑戰(zhàn)度的"金課"。本文是作者根據(jù)自身多年的課程教學經(jīng)驗，結(jié)合當前國家對本科人才培養(yǎng)的新要求，進行的以“金課”為標準開展的課程教學活動小結(jié)。

關(guān)鍵詞：操作系統(tǒng)課程;一流本科教育;“金課”

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）08-0139-02

現(xiàn)在人們的生產(chǎn)和生活已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化，原來出門必帶鑰匙、錢包和手機，現(xiàn)在只要有手機和網(wǎng)絡，一切就盡在掌握中。因此，計算機各個專業(yè)也成了高校學生報名的熱門專業(yè)[1]。計算機操作系統(tǒng)這門課是計算機系本科專業(yè)的基礎支撐課程，它起到的作用是管理系統(tǒng)軟硬件資源，合理調(diào)度并提高系統(tǒng)效率的作用。操作系統(tǒng)課程內(nèi)容如圖1所示。

可以說，沒有操作系統(tǒng)的計算機是沒有靈魂的鐵疙瘩。從這里可以看出這門課程在計算機專業(yè)知識結(jié)構(gòu)中的重要性。而正是因為它的重要，抽象、難理解，知識點既多又松散，概念難理解，實驗難度大等也就成了它的代名詞[2]。學生抱怨：“不愿學，學不會，聽不懂”。那么怎樣讓門學生畏懼的“老”課程煥發(fā)“青春”，一直是我們這些授課老師的奮斗目標。

教育部推出的打造“金課”課程的號召后，作為一名有十多年教齡的高校教師來說的確有許多啟發(fā)和觸動。反思操作系統(tǒng)課程的教學，存在的問題還是比較多的：首先是教學模式的單一，即便我們在疫情期間也嘗試了線上和線下混合式教學模式，但是由于課程本身的特點，單純的線上效果不盡如人意。其次是實驗環(huán)節(jié)難度大，該課程的實驗對學生編程能力有一定要求。要實現(xiàn)課程中的各種管理算法必須有較好的C語言基礎，并且深刻理解相應算法思想才能完成。最后是課程知識點偏多，再加上實驗課課時，留給老師進行遞進教學和分層次教學的課堂時間明顯不足，導致對學生掌握課程知識的情況沒有完善的培養(yǎng)和考核機制[3]。

針對以上問題，我們團隊的教師在多個學期，對不同本科專業(yè)學生進行教學改革實踐，從課程深度、難度等方面改進教學方式和方法，最終形成了以下幾點教學改革經(jīng)驗。

1 精選教學和實驗內(nèi)容，提高課程教學的含“金”量

沒有一本教材能滿足所有學生的學習需求。以往傳統(tǒng)的教學中授課老師都被要求講授的內(nèi)容要緊跟教材，那是因為當時沒有便捷的網(wǎng)絡學習資源。如果要為學生提供有層次，有深度和廣度的知識系統(tǒng)，一本教材的內(nèi)容是完全不夠的。所以，在教學改革過程中，我們是以一本教材為主，然后為學生推薦一到兩本輔助教材。推薦的輔助教材是考慮了學生學情不同而設置的。

教學過程中的內(nèi)容以選用的紙質(zhì)教程為主，其他教程中的補充內(nèi)容穿插其中，用于對課本知識進行有效補充和深入。課后，教學內(nèi)容將以電子稿形式發(fā)布在網(wǎng)絡教學平臺上，學生可以隨時隨地地獲取和學習。

課程實驗也精選內(nèi)容，分為基礎驗證型、綜合型、創(chuàng)新型實驗，形成多類型實驗教學體系。3個層次的實驗難度逐步遞增，既能符合不同專業(yè)學生對課程學習的需要，也更方便教師對學生能力進行評價。

2 線上、線下教學結(jié)合提高教學手段的含“金”量

微課、翻轉(zhuǎn)課堂以及現(xiàn)在流行的MOOC課程的出現(xiàn)，使得傳統(tǒng)的課堂教學一下子似乎失去了往日的輝煌。特別是新冠疫情的出現(xiàn)，線上教學的靈活性和便捷性完全體現(xiàn)了出來。但是在進行了網(wǎng)絡教學和課堂教學效果比對后我們發(fā)現(xiàn)，無論是傳統(tǒng)課堂還是網(wǎng)絡教學都有利弊。如何有機融合這兩類教學方法，有效結(jié)合兩者的優(yōu)勢，才是我們教學一線教師應該思考和實踐的。

盲目地引入網(wǎng)絡平臺上的完整課程內(nèi)容肯定是不明智的，在學習知識的過程中如果缺少師生互動，學生學習上的問題不知道找誰來解答，那么學習效果肯定也好不了[4]。所以，認真區(qū)分線上和線下教學內(nèi)容，劃分教學層次才是教學手段融合的關(guān)鍵。

在教學改革實踐中我們將一個知識點分成幾個層次：應知應會、掌握和理解。內(nèi)容發(fā)布時間分為課前，課中和課后。

1）課前：預習是一個非常好的習慣。將第2天教學中較簡單，較核心的內(nèi)容提前發(fā)布到網(wǎng)絡學習平臺上讓同學們預習，還可以給出1到3個問題讓他們思考。這樣，他們在課前就能對上課內(nèi)容有一定的了解，而且還能帶著自己的疑問去課堂尋找答案，這無疑對課堂教學是有益的。當然，課前預習時間不宜太長，內(nèi)容也不宜太難，學生學習15分鐘左右是比較合適的;

2）課中：對應知應會內(nèi)容簡單回顧，接著遞進知識點內(nèi)容。這部分內(nèi)容是各專業(yè)本科生都必須牢固掌握的。課堂上會把這部分知識點詳細講解并進行重點和難點的分析解答，課堂分組討論等也是經(jīng)常進行的活動。

3）課后：將一次課的知識點歸納后發(fā)布到網(wǎng)絡課堂，方便學生后續(xù)學習。增加課后測試和延展知識，這些內(nèi)容放在網(wǎng)絡平臺，既可以讓學生對自己的學習情況做一個初期的把握，又可以用作高層次學生的強化練習。

這里以課程中的死鎖知識點為例，詳細介紹如何安排教學。分層次教學安排如表1所示。

通過對知識點內(nèi)容的合理分配，既可以讓枯燥的定義通過不同的題目和教學手段變得更加有趣味，又可以讓準備考研的同學和喜歡進行軟件開發(fā)的同學有選擇地學習課程知識。

3 開展引導式研討，提高教學方法的含“金”量

每門課程的性質(zhì)決定了該課程適應的教學方法和模式。操作系統(tǒng)概論總體來說還是屬于理論多于實踐的課程[5]。這種課程的學習需要學生自身有學習的動力和愿望。由教師引導的研討，是許多課程教學中采用的教學方法。提出問題，思考問題和解決問題，在互相辯論的過程中，學生的精力高度集中，思想靈活發(fā)散，最終的效果比老師單一講授要好很多[6]。研討活動開展的時機靈活多變，并且可以根據(jù)討論問題的難度進行調(diào)整。

例如：在講解操作系統(tǒng)內(nèi)核分配算法時，將先介紹先來先服務（FCFS）、短任務優(yōu)先（SJF）以及時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度等算法的基本思想。在同學們對算法思想完全掌握后開展研討活動。研討的題目是：通過學習這些內(nèi)核分配算法，你認為哪種算法更好？

大多數(shù)時候，每位同學會選擇一種調(diào)度算法然后介紹算法的優(yōu)點，而其他同學會針對他的發(fā)言進行駁斥。但最終的結(jié)論是，并沒有最好的算法，只有最適合的算法！所以，調(diào)度是一種選擇，只有在了解自身需求的情況下才能做出好的選擇。通過這種類型的討論活動，不但能讓學生更進一步掌握算法思想，也會讓他們思想得到升華。

4 多元化培養(yǎng)模式，提高教學效果的含“金”量

我國現(xiàn)在推行的教育理念越來越趨向于多元化，“因材施教”再一次被強調(diào)和重視[7]。每個學生在大一時期就應該確定自己的研究方向，并在自己的大學生涯為之努力。在教學過程中我們也發(fā)現(xiàn)，有的同學對理論研究更感興趣，有的同學則更喜歡編程開發(fā)，他們感興趣的研究方向是有區(qū)別的。操作系統(tǒng)課程本身就是理論與實踐相結(jié)合的，對自我要求不同，學習興趣不同的同學，我們考慮多元化，分層次培養(yǎng)和考核。在網(wǎng)絡教學平臺上，我們將會提供全面的、不同層次的學習資料，每位同學可以根據(jù)自己的學習興趣，自由選取內(nèi)容進行學習。后期根據(jù)他們的學習情況進行不同難度的考評。

5 完善評價方式，提高學生能力評價的含“金”量

課程教學完成后的教學效果評價一直是一個難點。如何將學生對課程基本知識點掌握程度的評價和他們自身的學習能力評價區(qū)分開來也是許多老師一直在思考和探索的問題。

早在2012年，學院就將課程評定方式做了調(diào)整：課程綜合成績=平時表現(xiàn)分+實驗操作分+期末考試分，按百分制分配比例為2：1：7。但是在實踐后發(fā)現(xiàn)，無論從課程性質(zhì)、專業(yè)和學情等角度考慮，這樣的評定標準仍然不太完善。

所以，將操作系統(tǒng)課程的綜合評價分成兩個部分，每個部分又可以分成幾個層次。結(jié)合課程性質(zhì)調(diào)整了每項考核的權(quán)重比例，最終對學生完成綜合評價。具體比例分配如表2所示：

6 小結(jié)

以上是操作系統(tǒng)課程教學改革過程中的一些經(jīng)驗總結(jié)，后期通過學生反饋也證實效果較好。當前，國家和企業(yè)需要各種類型的人才，而一線教師要做的就是盡可能地根據(jù)每位同學自身的條件，提供他們需要的知識，培養(yǎng)相應的能力。為了做到這一點，我們還將繼續(xù)探索。

參考文獻：

[1] 馮麗萍，宗春梅，張靜.基于需求發(fā)展理論的操作系統(tǒng)課堂教學實踐[J].軟件導刊（教育技術(shù)），2018，17（3）：33-35.

[2] 張德江，袁海軍.地方高校課程教學“去水增金”四問[J].現(xiàn)代教育科學，2019（7）：90-96.

[3] 丁衛(wèi)平，管致錦，王杰華，等.“操作系統(tǒng)”課程教學改革探索[J].電氣電子教學學報，2018，40（4）：42-45，80.

[4] 劉俊，張驥，陳俞逾，等.基于新形勢下操作系統(tǒng)課程改革與建設[J].計算機產(chǎn)品與流通，2019（8）：244.

[5] 古麗娜孜·艾力木江，乎西旦·居馬洪，程如鐵.“操作系統(tǒng)”課程教學改革的探索[J].信息記錄材料，2019，20（8）：245-247.

[6] 侯利娟.“操作系統(tǒng)”課程的幾種教學策略研究[J].中國電力教育，2012（14）：77-78.

[7] 湯小丹，梁紅兵，哲鳳屏.計算機操作系統(tǒng)[M].4版.西安：西安電子科技大學出版社，2014.

【通聯(lián)編輯：王力】