《计算机操作系统》课程教改研究

《计算机操作系统》课程教改研究

1 《计算机操作系统》课程的教学现状
　　 1.1 学生学习现状
　　 对于计算机专业的学生来说，虽然《计算机操作系统》这门课很重要，但学生的学习兴趣却不是很高，究其原因有以下两方面：
　　 (1)从主观上来讲，很多学生认为学习操作系统没有用。因为这门课不像有的课程学后会有立竿见影的效果。
　　 (2)从客观上来讲，《计算机操作系统》关联多门课程，有较强的理论性和综合性。要学好这门课，学生不但要有较强的抽象思维能力，而且要具有一定的程序设计能力、牢固的《数据结构》基础知识及相应的硬件基础知识。所以很多学生对这门课有一种畏惧心理。另外在讲授过程中若采用传统的教学方式，讲干巴巴的理论，也难以激起学生学习的兴趣。
　　 1.2 教学方法和教学手段比较单一
　　 目前该课程的教学方法大多数仍然采用传统的“灌输式”的教学方法，学生的思考比较少，课堂缺乏互动性，因此也难以激发学生学习的兴趣。当然，由于这门课自身的原因，使得部分现代化的教育手段难以应用到教学当中。
　　 1.3 实践环节比较薄弱
　　 首先，本课程教材大多数都是以操作系统的基本原理和它的5大功能模块为基本结构，最后再以某一具体的操作系统为例进行分析。而现实生活中学生很少接触该操作系统，这样使课堂所学和实际接触有较大的距离，也使学生对课程缺少感性的认识。
　　 其次，很多论文联盟http://专业开设了这门课程，而其中只有一部分专业开设了实验课，所以存在理论和实践相脱节的问题。另外，因为课时所限且课程本身的原因，使得实验设计比较难，主要是一些验证性的实验，学生只能接触些皮毛知识，所以兴趣也不大。
　　 综上所述，目前这种教学模式不能达到培养学生科研能力、创新能力和探索精神的目标。
　　 2 课程教学改革探讨
　　 对于这门课的改革，我们始终结合教学实际及以人为本的教学理念去研究和探索，现就一些问题的解决方法进行探讨。
　　 2.1 破除“无用论”，激发学生学习兴趣
　　 作为教师应正确对待学生的“无用论”思想，有针对性地正确引导学生克服轻视、畏惧的心理，培养学生的学习兴趣。为此笔者提出以下几点建议：
　　 首先使学生了解学习《计算机操作系统》的意义和重要性，树立起学好这门课的信心。
　　 (1)学习操作系统的必要性。应使学生明白《计算机操作系统》这门课是计算机专业的核心理论课之一，是其它专业课程的基础，在计算机专业的教学中处于非常重要的地位。作为计算机专业的学生来说，不仅要知其然，还要知其所以然。所以大家有必要知道操作系统到底如何管理计算机系统中所有的软硬件资源。
　　 (2)学习操作系统好处。虽然以后真正从事操作系统研发的同学可能不多，但学好操作系统可以拓展思维，极大地锻炼大家的逻辑思维能力。计算机课程不是割裂的，而是一个统一的整体，是触类旁通的，因此学好操作系统可以更好地促进对其它理论课的理解，为以后其它专业知识的学习打下扎实的基础。比如抽象、缓存、并发和进程调度等，对后继课诸如“网络安全”、“数据库应用技术”等具有重要意义。学好了操作系统，可为以后的工作奠定基础。所以从学生自身的发展考虑，也应该学好操作系统。
　　 2.2 重视基础课程的学习
　　 学好操作系统要分3步走，即基础→理论→实验，而要掌握“理论”和“实验”都需要“基础”课程的强力支持。若没有基础课程，那理论课程就不可能学好，继而相应的实验课程也不能完成。这些基础课程主要有：《计算机组成原理》、《数据结构》和《程序设计语言》等。对于这些课程，最低的要求是了解它们的基本概念，尤其是硬件工作原理、程序设计方法及数据组织形式等。只有掌握了这些知识，才能系统地学习操作系统的理论知识，才能够融会贯通，并把所学的理论知识用到实验中去。所以在学习操作系统之前，就要下决心先学好这几门课程。
　　 2.3 适当增删教学内客，突出教学重点和难点
　　 目前国内的操作系统教材中，基础理论知识都占有很大的比例，而技能培养和训练的有关内容相对比较少。若完全按照教材内容教学，难以达到培养目标。鉴于此，在教学中要适当增加部分内容，同时向学生推荐相关的学习资料以扩展视野，弥补教材缺陷，从而提高学生的技能。另外，随着计算机技术的飞速发展，很多新的概念、技术和方法被不断应用的操作系统中，而这些前沿性的知识是我们在教材中所看不到的。比如多核cpu、新虚拟技术、新网络支持、资源管理器、线程和管程等。因此，作为教师应该加强新知识的学习，并及时介绍给学生。最后，针对学生的特点及讲课的需要，可将教材中的部分内容适当删减，比如繁杂的理论阐述，或者在其它课程中已学习过的，比如网络操作系统章节中的部分已学过的概念，这些内容可作为课外阅读去处理，或者一带而过，不必详细讲解。
　　 教学内容的确定和教材的选用，必须围绕课程的教学大纲进行。对于大纲中所规定的重点和难点应加大讲解的力度和强度。大纲中的重点和难点内容主要体现在一些“基础性”和“实用性”的内容，这些内容可以拓宽学生的知识面，也是学生学习后继课程的保证，所以这部分内容必须详讲，并且要求学生务必掌握。除此之外，在讲课过程中还要突出实验大纲和考核大纲的重点和难点内容，并确保学生能够顺利完成实验的相关任务。
　　 2.4 使用多元化课堂教学手段
　　 教师应该精心备课，激情授课，以激昂的情绪感染学生，以免“满堂灌”。内容要深入浅出，理论结合实际，突出操作系统原理的应用。在授课过程中要设计合理的教学方式，采用多种教学手段，常用的教学方法和教学手段如下：
　　 (1)多媒体与板书相结合。把操作系统中枯燥乏味的理论知识做成生动的多媒体课件，让学生有一个直观、感性的认识，将抽象的理论知识具体化、形象化、生动化。对于需要互动推导讲解的内容，则适宜用板书，这样学生有思考的空间，可提高学生的思维能力。
　　 (2)启发式与交互式相结合。教师可以用设问的方法引起学生对某个问题的好奇和兴趣，启发学生积极主动地去思考，继而引导学生去窥探奥秘，而不是让学生机械被动地接收知识。实践表明，学生非常喜欢这种交互式教学方式。
　　 (3)类比教学法。对于初学者来说，操作系统这门课中的许多原理和算法不是很直观，也不易理解，所以在课堂中引入现实生活中的例子，通过类比的方法用通俗的语言来讲解枯燥的原理和算法效果较好。比如在讲程序和进程的区别时，可用菜谱和烧菜的过程来类比；在讲“死锁原理”时，可用现实生活中的两个人踩着河中的石块相向行走而在河中间互不相让的情况类比；在讲“银行家算法”时，可用现实生活中的银行家为了保证每次放贷交易的安全而要进行严格的审核流程来类比；在讲“优先级调度算法”时，可用现实生活中的各种车辆（如119消防车、120救护车还有一般车辆等）相遇该让谁先通过类比；在讲“先来先服务算法”时，可用顾客在商场购物结账来类比，等等。这样学生会有很大的兴致，且易理解和记忆。