梁寶華 鄭尚志 汪世義

（巢湖學(xué)院，安徽 巢湖 238000）

計算機(jī)操作系統(tǒng)是配置在計算機(jī)硬件上的第一層軟件，是對硬件系統(tǒng)的首次擴(kuò)充[1]。它既涉及到對硬件和軟件資源的有效管理，同時又為高層軟件的運(yùn)行提供良好的工作環(huán)境，在很多方面起到橋梁的作用?！恫僮飨到y(tǒng)》課程就是重點(diǎn)介紹其基本原理和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，那么這門課程的理論性、綜合性可想而知了。學(xué)習(xí)這門課程，不僅注重學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)、工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，更重要的是可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，以及系統(tǒng)分析、設(shè)計和實(shí)踐的能力。但在實(shí)際教學(xué)過程中，往往存在重理論輕實(shí)踐的現(xiàn)象，不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的能力。為避免這種理論脫離實(shí)踐現(xiàn)象的發(fā)生，以下重點(diǎn)討論實(shí)踐教學(xué)中的要求和教學(xué)方法，以提升教學(xué)效果。

1 “操作系統(tǒng)”課程實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)狀

“操作系統(tǒng)”課程實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)是：

（1）培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。在理解操作系統(tǒng)原理的基礎(chǔ)上，用相關(guān)技術(shù)去實(shí)現(xiàn)這些原理，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識的綜合與提升。

（2）提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。操作系統(tǒng)是個大型的系統(tǒng)軟件，要用系統(tǒng)的、工程的思想去理解。要學(xué)好這門課程，要求學(xué)生從深層次了解操作系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、功能和應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生大型系統(tǒng)軟件的開發(fā)能力，不斷提高學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)，為學(xué)生以后參與系統(tǒng)軟件分析和開發(fā)奠定基礎(chǔ)。同時還培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立處理問題的能力及與別人的溝通的能力，提高學(xué)生將來的就業(yè)競爭力。

要達(dá)到上述目標(biāo)，須避免“操作系統(tǒng)”實(shí)踐課目前存在的問題：

（1）教師專業(yè)素質(zhì)欠缺。有的教師對“操作系統(tǒng)”部分內(nèi)核知識自己都弄不明白，所以不可能解析得清楚，教給學(xué)生的知識也就有限了。

（2）實(shí)驗(yàn)操作平臺的選擇不當(dāng)。目前還有很多院校使用Windows傻瓜式的平臺作為操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課的操作平臺[2]，不能夠深入操作系統(tǒng)的真實(shí)內(nèi)涵。

（3）課程實(shí)踐與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)通常是操作系統(tǒng)原理和實(shí)現(xiàn)方法的模擬或驗(yàn)證，主要考察學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解。大部分屬于驗(yàn)證型的實(shí)驗(yàn)，缺少設(shè)計性、綜合性實(shí)驗(yàn)，更談不上項目設(shè)計，忽略了對學(xué)生創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

（4）教學(xué)方法的單一。很多二本院校均采用代碼閱讀式，教師將代碼背景介紹后故意將某算法的代碼設(shè)置幾個錯誤，學(xué)生根據(jù)要求修改完，也就完成任務(wù)了，沒有真正得到能力的培養(yǎng)。

（5）實(shí)驗(yàn)效果的考核標(biāo)準(zhǔn)。對實(shí)驗(yàn)效果的考核一般通過實(shí)驗(yàn)報告的方式，學(xué)生還要花費(fèi)大量時間去填寫，且有的實(shí)驗(yàn)過程無法用報告的形式呈現(xiàn)出來。

2 實(shí)踐教學(xué)方法的探索

2.1 教師隊伍素質(zhì)的提高

CDIO作為當(dāng)今國際高等工程教育的一種創(chuàng)新模式，集多國工程教育精英耗資三千萬美元所建立的一整套工程教育理念和實(shí)施體系，這種模式更注重扎實(shí)的工程基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識的培養(yǎng)，并通過貫穿于整個人才培養(yǎng)過程團(tuán)隊設(shè)計和創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練[3]。CDIO教育模式的最佳實(shí)踐工作方法中有兩項關(guān)于教師能力方面的標(biāo)準(zhǔn)要求[4]：

（1）教師的CDIO能力，包括教師加強(qiáng)個人、團(tuán)隊合作、創(chuàng)新、溝通、專業(yè)工程實(shí)踐中的開發(fā)等能力。

（2）教師的教學(xué)能力，包括集成化學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)、主動學(xué)習(xí)方法、評價學(xué)生成績等能力。

目前，在國內(nèi)有很多院校的工科教師缺乏企業(yè)的工程經(jīng)驗(yàn)，對于教學(xué)能力可能沒問題，但教師個人的CDIO能力就明顯表現(xiàn)不足，空有一身理論知識。為緩解這一現(xiàn)狀，很多高校在招聘教師時，要求應(yīng)聘人員有企業(yè)經(jīng)驗(yàn)。筆者認(rèn)為要提高教師的CDIO能力，應(yīng)從以下幾方面著手：

（1）定期的或利用學(xué)術(shù)假期派專業(yè)教師去工業(yè)界工作或?qū)W習(xí)。因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)是代表先進(jìn)技術(shù)，所以也是不斷更新變化的，要使教師的理論知識不過時、落后，有必要去工業(yè)界提高自身實(shí)踐能力，吸取新技術(shù)的精華。

（2）學(xué)校要與企業(yè)在科研和教學(xué)項目中大力合作。這樣企業(yè)可提供學(xué)校一些可操作平臺，教師也可將自己的知識專業(yè)為產(chǎn)品，同時可提高教師項目管理與研發(fā)能力。

（3）把工程經(jīng)驗(yàn)作為聘用和提升教師的條件，這樣可促進(jìn)教師不斷提高自身素質(zhì)。

（4）條件允許的情況下，學(xué)校開辦一些有針對性專業(yè)的校辦工廠。這樣不論是學(xué)生還是教師都有得到鍛煉的機(jī)會，在實(shí)踐中提高。

2.2 正確選擇操作平臺，精心設(shè)計實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)過程中，平臺的選擇也是非常重要的環(huán)節(jié)。Windows操作系統(tǒng)似乎是傻瓜式的，但它的代碼是一般用戶是透明的，我們只能知道它能完成什么任務(wù)，至于怎么做，用戶就無權(quán)知道了。所以，Windows內(nèi)部的核心內(nèi)容我們無法研究。相反，Linux是開放式的，其源代碼向社會公布，而且，它的最新版本在網(wǎng)上都可自由免費(fèi)下載。這樣，普通用戶可研究其代碼，深入其精髓，還能夠借鑒他人的思想。有了好的平臺，我們就不怕英雄無用武之地了。

“操作系統(tǒng)”教學(xué)中，理論與實(shí)際脫節(jié)現(xiàn)象嚴(yán)重，教師選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時沒有很好把握，大多采用驗(yàn)證型的實(shí)驗(yàn)，缺少設(shè)計性、綜合性實(shí)驗(yàn)，對于教師來說很容易完成任務(wù)，但對學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ貌坏胶芎玫呐囵B(yǎng)。在設(shè)計實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時，可從趣味性、真實(shí)性、設(shè)計性、綜合性、工程性等方面考慮。如用銀行系統(tǒng)、火車站的售票系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)進(jìn)程并發(fā)操作的實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)實(shí)現(xiàn)的趣味性和貼近生活的真實(shí)性。對于進(jìn)程調(diào)度算法、頁面置換算法、磁盤調(diào)度算法，可以模擬實(shí)現(xiàn)，并對同類的算法進(jìn)行效率比較、總結(jié)，加深對算法的理解。對學(xué)習(xí)成績好的學(xué)生，要求其能夠改進(jìn)算法，這樣可達(dá)到設(shè)計性的效果，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識。

對于文件管理內(nèi)容，可要求學(xué)生設(shè)計一小型的操作系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)文件的基本管理，這又體現(xiàn)了綜合性和工程性，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考問題的能力、分析問題并解決問題的能力、工程實(shí)踐的能力。

2.3 合理的實(shí)踐教學(xué)方法

目前，我國本科院校大體可分為教學(xué)型、教學(xué)研究型、研究型三大類[4]，針對不同類的學(xué)生，他們的授受能力也有差異，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時應(yīng)采用的方式也應(yīng)有所不同。常用的實(shí)踐教學(xué)方式有代碼閱讀式、功能模擬式、內(nèi)核擴(kuò)展式、獨(dú)立設(shè)計式[5]。我們學(xué)校是普通教學(xué)型的大學(xué)，理應(yīng)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時以代碼閱讀式為主，但為了提高學(xué)生的動手能力，為了適應(yīng)新世紀(jì)對人才的需求，我們在實(shí)際教學(xué)時也采用多元化教學(xué)方式，使不同層次的學(xué)生找到適合自己、提高自己的有效方法。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同、學(xué)生層次的不同，本著以學(xué)生為本的原則，我們采用不同的教學(xué)策略。

（1）實(shí)例引導(dǎo)。選擇較貼近生活的一實(shí)例來激發(fā)學(xué)生的興趣，通過現(xiàn)有一些開放源代碼的系統(tǒng)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“代碼閱讀”，理解后進(jìn)行“功能模擬”，在可能的基礎(chǔ)上可以改進(jìn)功能。對于不同層次的學(xué)生要求不同，悟性不高的學(xué)生可規(guī)定達(dá)到功能模擬這步，對能力強(qiáng)的學(xué)生可要求達(dá)到改進(jìn)系統(tǒng)功能，甚至可獨(dú)立設(shè)計這一步，這樣使學(xué)生學(xué)習(xí)有個循序漸進(jìn)的過程。

（2）分組實(shí)驗(yàn)。每次實(shí)驗(yàn)人數(shù)太多，影響實(shí)驗(yàn)效果，所以有必要將全班分成幾個小組，每組5~6個人。再將學(xué)生按實(shí)踐能力分為差、中、良、優(yōu)四類。每組中的學(xué)生宜好差搭配，當(dāng)然每組最好安排多于一個良以上的學(xué)生，以便實(shí)驗(yàn)過程的討論。將最終的實(shí)驗(yàn)效果，通過這樣的分組實(shí)驗(yàn)，可使先進(jìn)生帶動后進(jìn)生，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作的能力。

（3）用項目驅(qū)動方式。每次實(shí)踐之前，教師可以給定項目要完成的任務(wù)以及最終要達(dá)到的效果給學(xué)生明示，從項目研發(fā)的經(jīng)驗(yàn)、常用方法等引導(dǎo)學(xué)生。實(shí)驗(yàn)時要制定計劃、分工和進(jìn)度表，學(xué)生要嚴(yán)格按要求去完成。經(jīng)過項目研發(fā)的過程，可培養(yǎng)獲取知識的能力（自學(xué)）、運(yùn)用知識的能力（解決問題）、共享知識的能力（團(tuán)隊合作）、發(fā)現(xiàn)知識的能力（創(chuàng)新）、傳播知識的能力、工程管理的能力以及社會交往的能力，為以后步入社會打下良好的基礎(chǔ)。

（4）建立統(tǒng)一的交流平臺。一般借助于互聯(lián)網(wǎng)，建設(shè)一交流平臺，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中能夠?qū)⒔?jīng)驗(yàn)相互交流、遇到的問題相互探討、處理問題的方式等信息與大家共享。

（5）開放的實(shí)驗(yàn)環(huán)境及課外適當(dāng)輔導(dǎo)。有的項目僅靠上課時間是解決不了的，采取開放的實(shí)驗(yàn)環(huán)境既可提高實(shí)驗(yàn)室資源的利用率，又可充分利用學(xué)生的課外時間。可培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力，提高社會就業(yè)競爭力。適當(dāng)?shù)恼n外輔導(dǎo)可使教師對學(xué)生有及時的、正確的引導(dǎo)，教師也可動態(tài)掌握學(xué)生信息，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)方法，使教學(xué)效果達(dá)到最佳，同時在此過程中，教師也在不斷地學(xué)習(xí)，不斷地提高。

2.4 有效的實(shí)驗(yàn)考核方式

目前，大多數(shù)還是以實(shí)驗(yàn)報告作為考核實(shí)驗(yàn)效果的唯一方式，不能客觀反應(yīng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程。通過這幾年的教學(xué)深入改革，我們對學(xué)生的考核從開始實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備到最終完成的每個環(huán)節(jié)進(jìn)行全面的考核記錄。每組的總評成績按其項目的難度系數(shù)、組內(nèi)與組間打分以及完成的效果綜合評分。組內(nèi)成員按其在項目中承擔(dān)的任務(wù)、完成的情況、思考問題和解決問題能力、與他人的溝通合作能力等綜合地、動態(tài)地評定實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計的成績。培養(yǎng)學(xué)生“能做事”和“做成事”的能力；培養(yǎng)團(tuán)結(jié)合作的能力；培養(yǎng)創(chuàng)新意識；培養(yǎng)工程管理的能力；培養(yǎng)與社會交往的能力；使其綜合素質(zhì)得到提高。

3 總結(jié)

通過“操作系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)課程的改革，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，培養(yǎng)了學(xué)生的“能做事”和“做成事”的能力。要教好學(xué)生，教師首先要提高自身素質(zhì)。要增強(qiáng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識，就要采用項目驅(qū)動方式教學(xué)。在綜合評分時，通過組內(nèi)與組間成員比較打分，對學(xué)生產(chǎn)生了無形的動力。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的試點(diǎn)，研究教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，進(jìn)一步完善培養(yǎng)體系，并將培養(yǎng)模式推廣到其他課程的教學(xué)中，全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)。

[1]湯子瀛，哲鳳屏，湯小丹.計算機(jī)操作系統(tǒng)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社，1996:1~25.

[2]郝繼升.計算機(jī)操作系統(tǒng)原理課程的教學(xué)探索[J].教育與職業(yè)，2007,（8）:99~101.

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[5]孫微微，劉才興.研究型大學(xué)操作系統(tǒng)課程實(shí)習(xí)項目的設(shè)計[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2006，（5）:105~107.