摘 要： 操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)及其相關(guān)專業(yè)的一門理論性和實(shí)踐性并重的基礎(chǔ)核心課程，本文通過對該課程教學(xué)過程中所存在問題的分析，認(rèn)為在有效的實(shí)驗(yàn)環(huán)境與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容構(gòu)建基礎(chǔ)上，應(yīng)采用多樣化的教學(xué)模式，以提高教學(xué)效率。
　　關(guān)鍵詞： 操作系統(tǒng) 理論與實(shí)踐 教學(xué)改革
　　
　　操作系統(tǒng)是最龐大、最復(fù)雜的系統(tǒng)軟件，也是計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)的一門理論性、實(shí)踐性并重的重要核心課程。但由于其具有更新速度快、概念抽象、系統(tǒng)性差、原理性強(qiáng)，以及對實(shí)驗(yàn)環(huán)境和學(xué)生知識掌握要求高等特點(diǎn)，該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直是教學(xué)中的難點(diǎn)。如何有效地開展教學(xué)，使理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，已成為該課程教學(xué)改革的重點(diǎn)問題。
　　一、教學(xué)中存在的問題
　　1．學(xué)生認(rèn)知程度不足
　　操作系統(tǒng)課程的理論性、綜合性較強(qiáng)，要求學(xué)生不僅要有很強(qiáng)的抽象思維能力，而且須具有深厚的硬件、匯編、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、語言等方面的知識，因此大多數(shù)學(xué)生對此心生畏懼。同時(shí)，很多學(xué)生往往對學(xué)后有立竿見影效果的課程興趣較大，而對諸如操作系統(tǒng)這樣原理性強(qiáng)、學(xué)習(xí)后效應(yīng)不會立即顯現(xiàn)的課程重視度較差。
　　2．理論與實(shí)踐脫節(jié)
　　該課程是一門理論性、實(shí)踐性并重的課程，但目前大多數(shù)高校使用的教材以UNIX作為實(shí)例來介紹分析操作系統(tǒng)的特征，這與學(xué)生實(shí)際接觸的操作系統(tǒng)有較大的距離，存在著理論和實(shí)踐嚴(yán)重脫離的現(xiàn)象，大有紙上談兵的感覺，影響了課程教學(xué)效果。
　　3．課堂教學(xué)方法單一
　　因課程自身的技術(shù)原因，許多現(xiàn)代教學(xué)手段很難應(yīng)用到教學(xué)過程中。因此很多學(xué)校仍采用傳統(tǒng)的以板書為主的教學(xué)手段，即使是使用電子教案，也只是單純地播放理論知識課件。學(xué)生感覺枯燥乏味，缺少積極參與思考的興趣。
　　4．實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)較薄弱
　　因受實(shí)驗(yàn)室環(huán)境設(shè)備、課程安排和學(xué)生自身能力等因素影響，復(fù)雜實(shí)驗(yàn)無法開展，簡單實(shí)驗(yàn)又覺得沒有開展價(jià)值，致使為操作系統(tǒng)課程選擇合適的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一直被認(rèn)為是共性的難題。即使有實(shí)驗(yàn)也往往流于形式，甚至有些學(xué)校根本就不開設(shè)實(shí)驗(yàn)課。
　　5．對學(xué)生課后拓展重視不夠
　　學(xué)生學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)主要依賴教師課堂講授，但因?qū)W時(shí)有限，教師只能講授基本理論，加之新的操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和運(yùn)用都需要通過教師的引導(dǎo)，使學(xué)生利用課后時(shí)間去閱讀大量相關(guān)資料，來拓寬操作系統(tǒng)方面的知識。而在這方面教師往往重視不夠。
　　二、構(gòu)建有效的實(shí)驗(yàn)環(huán)境與內(nèi)容
　　操作系統(tǒng)教學(xué)中存在的以上諸多問題，其最好的解決辦法就是通過有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)來改變單一枯燥的紙上談兵模式，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作來將理論與實(shí)踐結(jié)合起來，從實(shí)踐中尋找學(xué)習(xí)興趣。
　　因操作系統(tǒng)軟件的復(fù)雜和龐大，要真正領(lǐng)會操作系統(tǒng)課程所介紹的概念、原理、方法和技巧，對于很多學(xué)生來說是很困難的。而經(jīng)驗(yàn)表明，學(xué)習(xí)尤其是真正體會和掌握一種操作系統(tǒng)的最好方法是對它進(jìn)行充分的實(shí)驗(yàn)，去閱讀、驗(yàn)證、修改和增強(qiáng)它的代碼。但事實(shí)上，由于操作系統(tǒng)軟件必須細(xì)心構(gòu)建，它直接控制著所有運(yùn)行于其上的進(jìn)程和線程所使用的硬件，因而對操作系統(tǒng)代碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作十分困難，甚至有一定的風(fēng)險(xiǎn)。因此需要為學(xué)生提供一個(gè)研究操作系統(tǒng)內(nèi)核的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生可以由此來體驗(yàn)操作系統(tǒng)內(nèi)核及其設(shè)計(jì)技巧；可以在不修改任何代碼的情況下，了解操作系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)的各個(gè)方面；可以通過編寫新的代碼來閱讀內(nèi)核的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和了解操作系統(tǒng)運(yùn)作方式。
　　1．選擇合適的實(shí)驗(yàn)環(huán)境
　　Linux操作系統(tǒng)是具有Unix操作系統(tǒng)全部功能，且源代碼開放的免費(fèi)操作系統(tǒng)，這為計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)課程提供了一個(gè)很好的實(shí)驗(yàn)平臺。Linux提供了從內(nèi)核到上層的所有軟件的全部源代碼，所以通過該系統(tǒng)可以使學(xué)生對系統(tǒng)內(nèi)核代碼進(jìn)行實(shí)際分析，修改源代碼，可以無止境地深入學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和技巧。實(shí)驗(yàn)過程中可以采用VMWare虛擬機(jī)軟件輔助，該軟件的使用滿足了這門課程所需的軟、硬件要求，可以使Linux操作系統(tǒng)很容易地架構(gòu)在虛擬機(jī)上。這樣的實(shí)驗(yàn)環(huán)境不需要特別的硬件要求，除可在實(shí)驗(yàn)室安裝外，還可以容易地安裝到學(xué)生的機(jī)器上，使學(xué)生可以擺脫實(shí)驗(yàn)室的局限，同時(shí)極大地降低實(shí)驗(yàn)成本，無論是對實(shí)驗(yàn)室還是對學(xué)生來說，都容易搭建。
　　2．設(shè)計(jì)適宜的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
　　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)應(yīng)該既要體現(xiàn)對所授原理內(nèi)容的實(shí)踐，又要讓學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)，而不至于望而卻步。因此，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以圍繞操作系統(tǒng)核心的五大功能，設(shè)置基于Linux的操作系統(tǒng)的安裝配置、命令操作、文件管理、進(jìn)程管理、系統(tǒng)管理、存儲管理、磁盤限額管理、用戶管理、網(wǎng)絡(luò)配置基礎(chǔ)、基本編程等方面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。通過實(shí)驗(yàn)來與現(xiàn)有操作系統(tǒng)課程進(jìn)行實(shí)踐性的結(jié)合，將會是操作系統(tǒng)教學(xué)的極好“活教材”，使學(xué)生對操作系統(tǒng)原理有一個(gè)比較深入的認(rèn)識、理解。這既能激勵(lì)學(xué)生在操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新精神，又能培養(yǎng)熟練操作Linux和具備Linux系統(tǒng)管理的專業(yè)型人才。
　　三、創(chuàng)新教學(xué)模式
　　1．有效運(yùn)用多元化教學(xué)手段
　　在操作系統(tǒng)課程教學(xué)中采用電子教案實(shí)現(xiàn)陳述性強(qiáng)的理論講解，而對于需要算法推理等互動性講解的問題，可配合以板書、電子多媒體教學(xué)軟件解決推導(dǎo)過程。在課堂教授過程中還可以適當(dāng)采用課堂討論的教學(xué)方式，組織一些先進(jìn)性、開放性的討論題目，既能增強(qiáng)學(xué)生的參與意識，又能活躍課堂氣氛。
　　2．強(qiáng)化探索創(chuàng)新意識
　　操作系統(tǒng)中許多問題不只有一種解決方案，其中許多問題教師的解法也未必是最好的，所以教師應(yīng)在盡量把課堂內(nèi)容講具體、講清楚、講生動的前提下，讓學(xué)生大膽地討論一些問題的解法。如在講授系統(tǒng)配置、系統(tǒng)安全等很多內(nèi)容時(shí)都可以引導(dǎo)學(xué)生積極探求，啟發(fā)學(xué)生積極主動地思考，而不是機(jī)械被動地接受知識。
　　3．設(shè)置合理的實(shí)驗(yàn)層次
　　在實(shí)驗(yàn)層次的設(shè)置上應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力為主。因此在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)以驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、操作型實(shí)驗(yàn)和綜合型實(shí)驗(yàn)為主，設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)為輔，通過多層次實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降脑O(shè)置，為不同學(xué)習(xí)程度的學(xué)生提供不同層次的實(shí)驗(yàn)形式。
　　4．加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織與管理
　　學(xué)生是主體，教師是主導(dǎo)。教師應(yīng)簡明扼要地講授實(shí)驗(yàn)理論知識、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)、注意事項(xiàng)，然后讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)問題一般由學(xué)生自主研究解決，教師僅作啟發(fā)性提示和引導(dǎo)。在實(shí)驗(yàn)性質(zhì)上分必做實(shí)驗(yàn)與選做實(shí)驗(yàn)，為具有探索興趣的學(xué)生提供了一個(gè)可拓展的空間。根據(jù)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)，學(xué)生可以單獨(dú)完成，也可以把學(xué)生分成小組共同完成一個(gè)模塊，幾個(gè)小組完成一個(gè)大的系統(tǒng)。
　　5．建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺
　　教學(xué)網(wǎng)站是一項(xiàng)充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)、拓寬教學(xué)資源使用和學(xué)生受益范圍的舉措，也是讓學(xué)生最大限度獲得需要的信息和知識，了解整個(gè)課程教學(xué)過程，讓學(xué)生參與到教學(xué)中，形成師生共建、共促的有效模式。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的建立，除可發(fā)布教學(xué)資源，還可將大量課外資料補(bǔ)充其上；利用留言板可與學(xué)生交流答疑；通過電子郵件向?qū)W生提供課外輔導(dǎo)渠道；在線自測實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的自我檢測。
　　操作系統(tǒng)課程理論與實(shí)踐教學(xué)的優(yōu)化改進(jìn)要適應(yīng)課程教學(xué)改革和專業(yè)發(fā)展的實(shí)際需要，要與時(shí)俱進(jìn)地不斷完善教學(xué)活動的各個(gè)環(huán)節(jié)。在操作系統(tǒng)的理論及實(shí)踐教學(xué)中不斷探索，通過使用合理多樣的教學(xué)方法，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、積極性和主動性；通過加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生的動手能力，以及分析問題和解決問題的能力。
　　
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