“操作系统”课程的教学方法改革

【摘 要 】在研究目前学生学习现状、学习特点以及操作系统课程的教学现状的基础上,结合本人的教学体会,分析了我院学生操作系统教学中存在的困难,提出了操作系统课程教学方法改革的具体措施.课程问卷及实践表明,教学方法的改革取得了很好的效果.

【关 键 词 】操作系统 教学方法 改革

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）01-0046-01

一、引言

《操作系统》课程是计算机学科的重要专业基础课程,同时也是计算机学科国家统一研究生入学考试中指定的专业考试科目之一.该课程介绍操作系统的基本原理和实现技术,是理解计算机系统工作、用户与计算机系统交互和设计开发应用系统等基本知识结构的重要途径；通过本课程的学习,使学生掌握操作系统的基本概念、工作原理和实现方法；掌握操作系统各个部分之间的有机联系,从而了解操作系统在整个计算机系统中的地位和作用,提高对计算机专业知识理解的系统性和完整性,并为分析或设计操作系统和其它应用软件打下理论基础.该门课程的学习对于计算机专业的学生及相关技术人员十分重要.

二、操作系统课程的教学现状

《操作系统》课程的内容庞杂、理论性强、概念抽象,原理枯燥难懂,加之教学方法不够灵活,形成一种“灌输式”或“填鸭式”的教学方法,使学生对本课程的学习缺乏兴趣,很容易使学生陷入疲于记忆的状态.良好的教学模式对于增强学生对于操作系统原理的深入掌握具有十分重要的意义.如何提高学生学习的主动性,拓展学生对抽象知识的深层次思考,使枯燥的操作系统原理变得生动有趣,已经成为操作系统教学要解决的重要问题.

三、操作系统课程教学方法改革

为了改善教学效果,本人通过课下调查并结合课上的教学感受,分析并总结了本学院学生学习操作系统课程时存在的困难,提出并实践了以下教学方法,并取得了一定的成效.

1.首先,建立操作系统各部分的有机联系,提高操作系统的“整体性”.

在操作系统教学中,尽管在开始就介绍了操作系统是管理计算机硬、软件资源的最基本的系统软件,并强调操作系统的整体性,但在其后进行处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理和用户接口等内容分章节的教学中,学生仍容易得到零散的知识.基于此,在各章的教学中,始终以“程序的执行过程”为主线实施整体知识的贯穿,并采用“任务驱动教学法”对“程序的执行过程”这一主线的每一细节或步骤进行深入讲解.例如,通过操作系统提供的用户接口,用户输入程序,并以文件的形式存储在磁盘中.而在运行过程中,不仅需要CPU的控制,还需将程序调入到内存,并可能需要从键盘（输入设备）接收数据并由显示器（输出设备）显示数据等,从而将各章节内容有机联系起来,以强调操作系统的“整体性”.

2.应用类比教学法,建立“操作系统与生活”之间的联系,深入浅出,并增强操作系统课程的“亲和力”.

例如,食谱可以比作程序,而按照食谱的步骤制作美味佳肴的过程可以比作进程,从而突出程序的静态以及进程的动态之间的区别；将商场试衣间（检测设在某一时刻只允许一位顾客使用）比作临界资源,而顾客进入试衣间试穿衣服的前提要求试衣间的门锁是开着的状态,进入试衣间后随手将门关锁以防止其他顾客进入,离开试衣间时再次将门锁打开以允许其他顾客进入,以此例来加深学生对临界资源访问方法的掌握.针对操作系统中很多较抽象的知识点,可以结合生活中的实例,用浅显的语言表述高深、抽象的理论知识,使学生能够容易地接受并掌握知识的重点和难点,获得规律性认识,从而增强操作系统课程的“亲和力”.

3.采用“提问-引导并启发-总结”的问题情景式教学法.

在每次课的开始以提问的方式帮助学生回顾上次的授课内容,在巩固所学知识并了解学生课下复习情况的同时,可以更好地与新课内容衔接起来,做到承上启下.在授课过程中仍然通过提前设计好的问题启发学生思考并合理引导学生思考的方向,激发学生思考的,归纳总结学生群体思考讨论得出的结论,从而引出新的原理.这种合理导向的问题情景式教学能够充分发挥学生的自我探索、自主学习的精神,从而调动学生的主观能动性.

4.教学以学生为本,分层次教学,激励个性化、更深层次的学习.

学生兴趣爱好不同,专业知识的层次也各不相同.对于所有学生,掌握操作系统的基本概念、原理和算法是教学的基本目标,而对能力较强的学生,可以在教学中提些拓展思维的问题,以激发他们课下查找资料并独立思考,给他们充分的发展空间.此外,针对学生的不同需求和兴趣穿插讲解难度不同的内容.例如,在授课过程中,列举典型的考研和程序员的题型,以使计算机专业计划考研或考程序员的学生能够更好地把握知识点的考查范围和考查方式,方便课下准备相关知识以更好的应试.以教学大纲为基本,以学生的需求为目标进行教学,从而激发学生的学习兴趣,培养学生的能力.

四、改革效果

课堂之外,笔者与学生通过面对面、网络等多种方式进行交流,及时接收学生的反馈信息,并从中总结教学的不足.课下组织学生通过本院搭建的操作系统学习网站进行作业提交,答疑、并组织课堂调查问卷,从以上结果来看,学生对知识点的掌握程度以及运用能力明显提高.同时,在网站上留言并参加讨论的学生逐渐增多,可见以上教学方法改变了操作系统教学枯燥、乏味、难懂的现状,激发了学生对操作系统课程的学习兴趣,提高了学生的学习积极性.实践证明,以上教学方法收到了良好的效果,在操作系统课程的教学中切实可行.