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李琳娜（武汉科技大学 湖北武汉430081）
摘 要：本文通过分析操作系统课程的特点和目前操作系统相关技术的发展,提出了课程教学改革的思路,并结合具体的教学实践阐述了如何将学生感兴趣的最新技术与操作系统的基本原理进行有效融合的教学方法,另外还进行了完整的课程教学网站建设,形成了切实可行的教学改革方案.
关键词：操作系统；教学改革；实践教学
1.引言
操作系统课程是计算机专业的主干课程之一,主要介绍操作系统的基本组织结构、设计思想、实现方法及相关理论.它是一门承上启下、理论性和实践性兼备的专业基础课.它涉及到计算机内部很多功能部件的软硬件特性、工作原理和算法设计,因此具有理论性强,概念抽象并且不易于理解等特点.
随着计算机技术的高速发展,作为计算机系统核心组成部分的操作系统功能越来越强大.操作系统设计中不断涌现处许多新的技术和新的方法,使操作系统的内涵和外延发生了巨大的改变.在操作系统课程的教学过程中,如何在全面地为学生介绍操作系统的本质、特点和基本原理的同时,融入操作系统的新技术、新思想和新的发展方向,并且能够通过更通俗易懂的教学方法,使学生更有兴趣、更有效果地完成对抽象复杂理论的学习,这对任课教师来说是一项具有挑战性的任务.因此不断完善教学模式,改进教学方法、实施教学改革已达到更好的教学效果是从事操作系统教学的老师所追求的目标.
本人结合在操作系统课程教学中的实践经验,从教学方法、实践教学环节、网络辅助教学平台等几个方面阐述了具体的操作系统教学改革方案.
2.教学方法
2.1问题教学法
操作系统是我们使用计算机的必备软件,具有广泛的应用基础.为了提高学生的学习兴趣,我们可以采取提出问题的方式来展开课程的学习.比如对于操作系统概述的讲授,我们就可以针对在实际使用windows操作系统的过程中,在友好的图形化界面下通过简单操作就可以实现同时打开多个用户程序运行、在存储器上建立文件夹并对文件进行相关操作、以及使用外部设备进行输入输出,这一系列的操作都是通过操作系统实现的,因此可以提出操作系统具有哪些功能的问题.由于这些操作都是学生非常熟悉的,所以他们会对问题的答案非常感兴趣,带着问题去学习相关内容.
又比如在讲解进程的概念之前,我们可以针对windows任务管理器中的应用程序、进程的实时情况提出“什么是进程?什么是程序7他们的联系和区别是什么的问题?”
2.2实例教学法
传统的操作系统课程教学的理论性较强、内容非常抽象.学生在实际应用的过程中,一般很难找到这些抽象理论在实际操作系统中的具体应用.这使得学生难以理解和掌握操作系统的原理和方法.而对于操作系统课来说,如果学生找不到具体的直观感受,对理论的理解和接纳就都成问题.因此教师在讲授时要注重理论与具体的实际系统相结合,注重引导学生去发现问题、解决问题.结合着这些实例问题进行基础内容教学可以收到事半功倍的效果.
比如在讲授文件系统部分内容时,就可以以windows系统中大家都接触过的FAT、NTFS这两种文件系统为具体实例,再次说明文件管理中的一般原理和方法.再比如在讲授了内存管理的基本原理之后,可以结合Windows NT存储管理的二级页表结构进一步说明内存的分页存储管理机制.
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2.3项目教学法
操作系统课程讲授的是操作系统设计的基本原理,因此我们也可以从软件项目开发的角度,结合软件工程的思想来讲授,这样在讲授某些基本原理和方法时,就可以将其看作是一个小的项目,然后采用讨论式教学模式,对更新教学内容、优化教学手段、加强素质教育、培养创新人才具有意义.在教学过程中,教师要扮演“项目经理”的角色,根据学生不同的基础进行引导,可设置一些问题,帮助提高讨论的质量,同时作为一种促进的手段要求提交个人项目总结和项目小组的讨论记录,保证讨论的效果.
3.实践教学环节
通过实际的教学实践总结,针对操作系统课程的理论性强、与实际应用结合又紧的特点,在操作系统课程的实践教学环节中,由浅入深地将其分为三个阶段：应用阶段、模拟实践阶段、源代码阅读和实现阶段.
应用阶段主要是通过对具体操作系统的使用做进一步熟悉,尤其是那些平时很少用到的系统命令,来加强对操作系统功能的理解.
模拟实践阶段可以利用高级语言对操作系统中的重要原理和算法进行模拟,来加深学生对这些原理、方法的进一步理解.比如对抽象模型“生产者与消费者关系”写出进程同步的代码,并上机实践,使学生把进程同步的抽象知识变为具体可理解的知识.
源代码阅读和实现阶段是以典型的操作系统的代码阅读分析为主,通过教师分析相关管理机制的代码,学生通过自己动手修改和实现代码,来加深对操作系统原理的具体实现机制的深入理解.在本人的教学过程中,选择了Linux操作系统作为研究案例.
在今后的教学工作中还准备进一步加强实践环节,考虑可以通过学生合作自主设计完成一个小型的操作系统,来培养学生的软件开发能力.
4.网络辅助教学平台
网络辅助教学平台的搭建在操作系统的教学中起到了很好的辅助作用.目前,我们已经开发了完整的操作系统课程教学网站,其中为学生提供了大量的教学资源,包括课程的教学档案、电子课件、主要内容的教学录像、学生的自测系统、辅导答疑系统和相关资源的链接等等.学生可以利用教学网站,实现在线学习、在线测试、在线论坛,而教师可以通过教学网站实现在线辅导答疑,了解学生的学习动态.操作系统课程网站的基本功能如图1所示.
课程网站的主界面如图2所示.从界面设计上看,大体上可以分为四大功能区,一个是确定身份模块；二是学习活动模块,有课程介绍、教学资源、教学日历、教学实验等栏目；三是为了通讯交流而设置的一些交流、咨询和搜索工具,其中有课程的常见问题回答( FAQ)、Email,聊天（主题相关或主题无关）以及搜索项；四是外部链接,实现与外部的资源共享.
5.结束语
课程的教学改革对于教师而言可以更好地完善本课程的的教学工作,不断总结和积累教学经验,提高教学效果.以上是本人在长期的操作系统课程教学过程中通过总结和思考建立的完整的操作系统教学改革方案,并在实际教学中取得了不错的效果.
参考文献
[11孟庆昌．操作系统教程-Linux实例分析[M]．西安电子科技大学出版社,2004．
[2]志清．操作系统教程[M],西北工业大学出版社,2006.
[3]孙伟．操作系统教学网站的设计与实现[J]．长春大学学报,2008(02)．
总结：本文是一篇关于课程教学论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
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